【清華大學】《土力學》（國家級精品課） P34 - 34. 34-8-4地基的最終沉降量計算（2）

好,同學們,我們接着上課 我們上一節課呢,給大家討論了地基沉降計算的第一種情況 它的一個基本的概念,也就是不考慮回彈的時候,它的情況 我們下面呢,接着給大家討論了不考慮地基回彈的時候,也就是情況一,條件下 那麼地基最終沉降量分層總和法,它的計算的步驟 我們前三步,都是做一些硬力的計算 第一,做一下原地基當中自重硬力的分佈,這個計算 這個是按照第三章的方法,很簡單的 第二步呢,就是計算一下基底的附加壓力,P0 大家注意,這個P0不是我所有的基底壓力 它是整體的一部分,這個P0應該就等於P減上一個γD 這個γD呢,就是自重硬力在基底的地方它的大小 這個是大家注意的這一條 第三個,就是計算一下地基當中的附加硬力Σz的分佈 這裏面要注意的幾個情況 第一個,就是自重硬力是從地面算起,不是從我開發的基底算起 自重硬力要從地面算起 第二個呢,Σz是從基底算起的 大家看,這個附加硬力這個部分,基底壓力是作用在基底這個位置上的一個表面力 然後呢,由這個附加硬的P0引起 這個P0引起 Σz怎麼算 第三章的方法 你這個基礎有一個形狀 比如說是矩形還是條形 然後呢,它相當於作用於一個均布的合載 或者是其它形狀分佈的也行 就按照第三章的方法 計算的就是基底中心點下面的分佈 大家注意,基底中心點也是我們做了假設的 我們只考慮中心線上的 所以這是我們算這幾個硬力的時候 這是前三步 第四步 我們確定計算深度 我們土層總是很厚很厚的 可以好幾公里 我們總不可能計算那麼厚 我先確定一個計算深度 這個Zn 計算深度怎麼來確定呢 我們有一些方法 第一個經驗法 對一般來說 對一般的土層 計算到附加硬力等於0.2倍的自重硬力的時候 這個什麼意思呢 就是這個 這個附加硬力 相對於原來這個自重硬力 相比很小了 0.2以下了 那時候大家想引起的附加硬力應該小了 這個土的自重硬力很大 說明土很硬 你增加那個力很小 引起的變形就很小了 這是在一般土層的時候 到0.2倍的時候就行了 對於軟土層的時候 因爲它軟土層變形可能比較大 所以你可能要標準再高一點 到0.1的時候 另外對一般的防務結構 工程師們總結一個經驗公式 小b就是基礎的寬度 有這麼一個經驗公式 這是對一般的防務結構 第三條大家注意 一定要計算到壓縮性較大的土層的底面 如果說你有這些經驗 但是你突然發現下面還有一層很軟的土 那你一定要把這個很軟的土包裹進來 最後這個是我們規範當中規定的方法 delta s' 小於等於0.025倍的s 這個s就是計算到某一個深度的時候 得到的沉降量的值 那麼這個delta s'是什麼東西呢 就是當你計算到某一個深度的時候 你往上取一個delta z的一層土 取一個delta z的一層土 計算一下這一個層土裏面 就是delta z後的這一層土裏面 它引起的沉降量是多少 計成是delta s' 然後你就把delta s'和你得到的總的這個 總的乘上0.25倍比一下 要計算到delta s'小於0.025倍的s 這個條件滿足了之後 就結束了 就認爲達到標準了 注意呢 這個方法一定是一個試算的方法 就是你不可能事先知道的 你算到某個程度你覺得差不多了 你可以根據經驗公式定一個 你算到那個地方 差不多了 你去用這個條件繳合一下 滿足了沒有 滿足了就算了 沒滿足還繼續往下算 大家注意這個delta z的取法 和這個基礎的寬度b有關 我們規範裏有一個表 就是你這個b是多少 你這個delta z取多少 規範裏有個表去查表 這個計算深度 大家注意的一條 一定要注意這個第三 一定要計算到壓縮性較大的土層的底面 即使到某一個土層 由於它很硬 有可能你用規範法去衡量 能滿足這個標準的 但是如果下面還有軟的層 你要特別注意 這個一定要計算到 大家注意 我的計算的厚度 一定要把我可能發生沉降量的 那個土層一定要包含進來 這是它的 這是第四個問題 第五個問題 我們叫分層總合法 下面就對地基來進行分層 這個分層的原則 分層的原則有這些 不同的土層的界面 肯定要作爲分層的界面 地下水位線肯定要作爲分層的界面 另外厚度不宜大於0.4倍的基礎寬度 也不應該大於 一般不應該大於4米 在附加硬力變化明顯的土層 還要適當取小 就是把這個分層 大家看 一層一層的 分層一層一層的 這就是分層 分完層之後 就是第六步 把每一層拿出來 計算每一層土 它引起的沉降量 SI 計算的方法 就按照我們前面剛剛給大家講過的 單一土層沉降量的計算方法 用中點的 用中點的硬力 就是平均硬力 按我們剛纔講的一層土的 這個沉降量的方法 去計算每一層土的 計算完了之後 把每一層土的疊加 就得到總的 這就是分層總和法 它的這個 大家看就是這個 這一層這個 我就不展開講了 給我們剛纔 下面就是它計算的方法 和我們單一土層的完全一樣 就是前面是多少 前面自動硬力是多少 然後這個壓縮了之後是多少 它有個硬力差 計算這個硬力差條件下 引起的土層的 那個空隙比的變化 大家注意 我們都是取每一層的中點來算就行了 這裏面其他的方法都不講了 就一個 就是我們規範當中 有一種新的算法 算這個單一土層 有一個新的算法 拿出來給大家來做一個簡單的介紹 我們在單一土層裏面 就公式裏面也寫過 大家看到我們單一土層裏計算的時候 用這個壓縮序 這個是硬力的增量乘上一個 附加硬力乘上一個土層的厚度 這個可以歸納成 是附加硬力的面積 附加硬力增加的那個附加硬力的面積 我們在這個分層總和法裏面 我們也可以推廣的 比如說這個土層 這個土層 這個Ai就是這個面積 就這個面積 用這個來計算 用這個計算的時候 大家注意 我們規範裏當中 有一個規範的方法是什麼呢 就是直接用這個面積來計算 直接計算這個Ai的面積 我們這個面積怎麼算呢 我們從這個基底算起 我們有一個總面積 有個附加硬力的總面積 就是你如果算它大小 就是從基底0算起 到你這個算的深度的地方 有一個Z 對SigmaZ來積分 就是這個附加硬力的面積 而這個附加硬力是什麼呢 根據我們第三章 總可以把它寫成是一個係數 這個係數α乘上一個力的大小P0 這個P0是一個常數提出來 這樣的話大家看到 是附加硬力系數到Z處的一個積分 積分我們可以簡化一下 這個積分計算的時候簡化一下 就是用這個Z乘上一個 在這個Z深度以內 它的平均的這麼一個硬力系數 我們用一個α一橫來表示 這個α一橫就叫做 這個深度Z範圍內 平均的附加硬力系數 在我們這個規範當中計算的時候 我們是直接給出這個表的 直接給出這個表 就是α一橫的這個表 就是你某一種核在作用下 到某一個深度 那麼它直接給了你這個附加硬力系數 平均附加硬力系數的值 這個可以查表 所以我們規範當中規定的時候 這個規定的方法就是單一土層 你可以直接用 這個平均附加硬力系數來進行計算 這樣的話 大家看到這個Ai 這一層土的這個Ai 就等於P0乘上一個 它下面深度的一個Zi 然後減上一個 就是這個土層上面的深度 Zi-1 就可以得出這個Ai的面積了 這樣的話我們算這個土層的 單一土層的沉降的時候 我們大家看到 用規範的方法 就不直接去算硬力了 附加硬力我就不直接算了 我直接用附加硬力系數來算 就不用計算附加硬力 它是這麼一個算法 這是我們規範當中建議的 這個計算的方法 做了一個簡單的介紹 這個是我們討論的第一種情況 我們說把那個施工過程 歸結成兩種極限的情況的第一種 就是不考慮地基回彈的 這種情況適用於 地基基礎相對比較小 施工過程很快 在這個基坑開挖的過程當中 這個地基基本上來不及回彈 或者回彈的很小 我們就可以把它歸結成這種情況 叫做不考慮地基回彈的情況 下面給大家討論第二種情況 叫做考慮地基回彈的情況 考慮地基回彈的情況 那麼考慮地基回彈的情況 就是個什麼情況呢 就是如果我這個基坑很大 工程規模很大 基坑也很大 施工過程比較慢 我開挖了基坑之後 相當於等了很長的時間 就是這個基坑開挖了之後 等了很長的時間 等了很長的時間之後 這時候地基就發生了 非常顯著的回彈了 因爲你這個相當於 開挖了基坑之後 相當於這個下面 這個基坑下面的 這個自動陰影減小了 減小了之後會引起地基的回彈 這個地基回彈 我等了時間很長 這個地基回彈絕大多數就完成了 我就把它歸結成一個理想情況 就是充分地考慮地基回彈 你這個充分 等了很長時間 你這個地基就可以完全的回彈 完全回彈 就是這種情況 對這種情況 我們也用三個小圖 來給大家討論一下 它所對應的情況 第一個小圖 開挖前 同樣的 我設計的時候 有一個基底的位置 基底的深度 開挖的深度 比如說是d的話 在基底的位置 同樣自動陰影對應的是γd 自動陰影從d邊算起 這是開挖前的情況 開挖了之後 我們假設開挖了之後 我在這兒等了很長的時間 那麼開挖前 它這個地方自動陰影是σz 開挖了之後 大家想 我等了很長時間沒有施工 相當於這個 那這個基底這個地方的陰影是變成多少了 肯定是變成0了 變成0了 這個基底開挖這個地方 它的陰影變成0了 那麼下面的土層裏面的陰影 怎麼變呢 肯定是比原來自動陰影怎麼樣 減小了一個東西 所以下面的自動陰影 開挖了以後 自動陰影變成了σz一撇了 大家注意 這個σz一撇 比我原來的自動陰影 初始的σz 它是小了一個量 問大家一個問題 小的這個量怎麼算 我這寫了一個f γd和z 小的這個量怎麼算 實際上我在圖上是標 我這個畫的這個 這個圖了這個橫槓的這一部分 小了這一部分 這一部分怎麼算 大家想明白了沒有 同樣用第三章給大家介紹的方法 對就是在開挖的這個基坑的底面 就相當於基礎底面上 施加一個反向的多少 γd 在基礎面相當於施加一個向上的γd 你算出來在下面的分佈 這下面的分佈就應該是我橫槓的這個分佈 按照第三章的方法 我不知道大家想明白了沒有 就相當於你把地表看在這個位置 原來作用了一個γd的一個均步合載 開挖基坑相當於把基礎底面上 這個基坑的部分 這個γd給它拿掉 相當於減掉的這個部分 就是在我基坑 在我這個基礎底面上 作用一個向上的γd 減掉的那個量 大家注意這個是開挖以後 開挖以後變成這個σs這一撇 大家注意這個怎麼算 這是在這個情況 是開挖以後 開挖以後大家注意 基坑發生了回彈 而這個回彈之後 原來開挖的高層就不一樣了 就開挖的高層變小了 我要施工基礎的時候 我施工測量人員來一測 怎麼地面這個高層和我設計的不一樣了 就回彈了一定了 但是我設計是要求你這個基底是到某一個高層的 現在回彈了怎麼辦呢 把它重新挖掉 我還把這個基礎建在我設計的這個基底高層上面 大家注意回彈這部分要被挖掉的 那麼這樣的話 在這個基礎上 我再去做基礎 再回彈 再做上層的建築 大家看 在這種條件下 引起我最終的基礎沉降的那個和載 是多少 就是整個的基底壓力P的 我做的基礎的重量 包括回彈的重量和上部結構的 引起我這個基底壓力P 大家看在這種條件下 基礎的沉降 我所有的這個基底壓力都引起了地基的沉降 都引起了我建築物的沉降 這是我們考慮地基回彈和不考慮地基回彈 它的差別所在 就這時候 引起地基沉降的附加應力的分佈 要用我全部的基底壓力P來進行計算 所以這個P在地基裏面引起的附加應力 我們稱作是σz 大家注意的是 在這種條件下 如果說我在下面的基礎裏面 拿出一個圖體的單元 我們去看一看 它的應力狀態的變化過程的話 它初始的在開挖前 它的應力狀態是什麼 是原始的自動應力 叫做σz 開挖了基層之後 它的應力變成什麼 變成開挖了以後的σz一撇 大家注意這個σz一撇 比我原來的σsz 它是小了一個量的 然後我再去施工基礎和上層的建築 圖體的應力 從這個σsz一撇開始算起 開始增加 從這個開始增加 它第一步首先要達到這個 達到這個再增加 就是說它從一個小的 到原來自動應力再增加 從這個意義上去判別的話 大家看到在我考慮地基回彈的條件下 我引起地基變形 引起施工地基變形的那個 計算的時候怎麼樣 總是有一段是什麼 是利用再加載摩量算的 就是超固結的情況 就相當於我引起沉降的時候 它的起點是在這 增加的時候 至少要有一段 就是即使原來是正常固結的話 我也有一段要到σsz這一段 是再壓縮的 是再壓縮的情況 即使原來是正常固結 它也這個 所以它一定是一個超固結的 這麼一個計算的模式 這是希望大家能夠注意的 這是考慮地基回彈的這個情況 如果大家對我介紹的這三個圖的概念 清楚了之後 下面的步驟和我們前面考慮 不考慮地基回彈的過程是一樣的 再簡單地重複一下 就是說它計算的步驟 在考慮地基回彈的情況下 我們計算的步驟 前三個也是硬力的計算 原地基當中自動應力 從地面算起的 然後再計算一下 開挖以後地基的自動應力計算的 這個地基自動應力的分佈 這個σsz一撇 大家注意的是這個部分的算法 同樣是我們第三章附加硬力的算法 就相當作用於一個局部的向上的一個核載 把它剪掉 第三步就是地基當中附加硬力的計算 注意這時候要用全部的基底壓力 來進行計算這個附加硬力σz 那麼下面的情況 什麼分層 計算 求和 計算深度等等 這些都和我情況一的情況就完全一樣 完全一樣 我就沒必要再展開給大家來會談了 只不過它的差別 和我前面介紹的情況一的 就計算每一層土的沉壓量的時候 它的一個差別 注意就是在這種情況下 它總是要用到再加載模量那一部分 所以它適用的條件 大家注意是基礎的面積大 這個埋深大 然後施工週期相對比較長的情況 那計算單層土的時候 它總是會用到超固結的那個計算的模式 我們比如說原地基基礎是以正常固結土爲例 即使原地基土是正常固結 比如說某一個土層 它開挖前 它的自動硬力是σszi這一層 然後開挖以後它變成σszi 然後壓縮以後 大家注意是從開挖這個硬力壓縮 加上一個附加硬力那個部分 σzi 它變成這麼一個狀態 大家注意 它的起點是這個 它中間到開挖前那個自動硬力 以前這一段無論如何 它總是要用到再壓縮模量 所以它計算的相當於 所以這時候它一定是 至少是它會相當於一個先期固結壓力 如果我原地層是超固結土的話 它還有個σp 那個σp和這個σp哪個大 就決定那個回彈模量用哪一段 所以具體的這個計算過程 總是要用到這個土 大家看到如果說你用一繞P曲線去算的話 總是要用到這個土 就是總是要用到cei和cci這個兩個 對儲存矮就是這個 就是說它的起點 就是開挖以後的自動硬力 是作爲它壓縮的起點 然後首先會壓縮到原來自動硬力 這一段至少這一段 要用這個回彈模量 過了這一段之後 如果是正常固結土 後面都要用這個cc來進行計算 所以說這一段是叫做再壓縮 後面這一段纔是初始壓縮 初始壓縮 所以乘加量等於這兩部分之和 兩部分之和 一個是用ce來計算 一個是用cc來計算 這是和前面那個 這個不一樣的地方 所以說在情況二考慮地級回彈的條件下 我們採用的每一層土的 這個乘加量的計算 總是是一個類似超固結土的計算方法 這裏面再提示大家一個容易混亂的問題 無論是你計算是回彈還是再壓縮 還是壓縮 我們均對應的 在我們的第一乘加量計算裏面 我們均對應的是在完全建築物施工以前 原始地層的那個情況 原始開發前原始地層的那個情況 所以說這裏面那個公式裏面 大家注意那個e怎麼取法 那個e總是取初始的 總是取我原始地基的那個 這個是我們在力學裏面統一的一個方法 因爲我們計算應變的時候 大家對實驗都採用的最原始的那個長度 我不是說加載之後這個長度變了 我在下面再加載的時候引起了一個變形 我這應變怎麼算呢 是這個delta L除上最開始沒加載的時候 那個L0 這個是大家注意的 算應變都是這麼算的 在我們地基裏面也是 土地學裏面 算那個e加上那個e1 那個e1的取法大家注意 總是地層裏面還沒有動的時候 地層裏面原始的地層裏面 對應的那個e 這個是大家要注意的 第三條就是原本 大家想着回彈了之後 在回彈的基礎上再壓縮 但是我們在施工過程當中 這個回彈的部分要被重新挖除的 這個回彈 回彈了之後 我發現這個基層高度不對了 我要把它挖掉了 還要挖到我設計的那個高層 所以這個部分挖除了 所以實際上我們回彈的這個計算量 就是這兩部分 我們在分層總和法裏面 大家非常難理解的 就是這個情況一和情況二的 這個差別 爲了幫助大家理解 我把這兩種情況的那三個小圖都放在一起 讓大家對照一下 這兩種情況的時候 它的差別 大家看一看 這個情況一不考慮回彈 最終算的時候 大家看到我這個 引起地基沉降的這部分和載 基底壓力 是總基底壓力的一部分叫做P0 P0要等於總的這個基底壓力P 減上一個伽瑪蒂 爲什麼呢 就相當於我這個時空塊 相當於我這個開挖的時候 就同時有一部分抵消了 我這個基坑開挖的重量 這樣地基沒有回彈的 沒有回彈的 或者地基來不及回彈的這個情況 這是第一種情況 第二種情況 充分考慮地基回彈的話 我是開挖了基坑之後要等在這 等了很長時間 這個地基就充分回彈了 充分回彈了 這時候我再引起 再去修這個建築物 那麼引起這個建築物沉降的 就是將來你總的作用 在基底上的總和載P 不減伽瑪蒂了 這是它的重要的差別 重要的差別 另外一個差別 就是轉每一層 轉每一層土的壓縮性的時候 大家注意 對於考慮地基回彈的情況 它總會出現 每一個土地帶上它的變化過程 先從一個相對比較大的自動引力 開挖以後變成一個小的自動引力 在這個小的自動引力的基礎上來算沉降 所以它總是一個超固結的過程 這是希望大家能夠理解的 這是我們分層總和法 分層總和法的主要的計算的方法和步驟 下面給大家來介紹 分層總和法計算結果的修正 大家在講分層總和法的時候 一定有很多的疑問 比如說剛纔同學還有來問我 我算附加引力的時候 你第三章講的那些方法 都是假設土體是均勻的 彈性的 我實際是分層的 我這個可能也不是彈性的 這會造成很多的誤差 我們還做了其他的假設 比如說我假設基底壓力是線性分佈 彈性附加引力來進行計算 單向的壓縮只計算主固結沉降 另外原狀土現場這個取樣的擾動 如果我用EP曲線直接去計算的話 這個擾動還在裏面 另外我假設土體參數很多是常數 然後還有按中點下的附加引力去計算 按中心線下的附加引力去計算 實際上我土層各個點是不一樣的 這些都會引起計算的誤差 比如說我取中點下的引力去計算的話 會使這個S偏大 大家看到這個附加引力裏面 在中心線下計算的附加引力是最大的 其他這個交點或者其他都是小 所以它是按了一個最大的附加引力來進行計算 所以它會使得這個S偏大 然後側線壓縮又會使計算的值偏小 就是側線壓縮我們散佈 那個初始的損失變形沒有 緊急變形沒有 這個你假設 實際上這個是有損失的變形的 但是你變成側線壓縮之後就沒有了 還有地基的不成降等等 都會導致你這個方法產生誤差 所以說我們在實際工程當中 計算出來的 根據分寸總和算出來的值 通常是含有較大的誤差 通常含有較大的誤差 怎麼辦呢 要根據工程的經驗和你考慮的情況 要做修正 也就是說我們算出來的值之後 我們要根據經驗去確定一個經驗的修正係數 乘上去就得到我修正之後 我們就修正之後這個值 才作爲我工程應用的時候 它的值 那麼這個經驗的修正係數 比如說我們對軟檢圖 我們如果說上面的主要的引起變形的 這個土層是個軟粘土的話 它容易發生硬力集中 這時候我們用分寸總和算出來的通常是偏小的 這時候我們這個修正係數要大於1 如果我上層是硬粘土 我下面纔是主要變形的土 那在這時候它實際情況會發生硬力的擴散 那麼我們算出來的值 是比實際的要偏大 這時候我們要修正係數取一個小於1的 那麼關於這個修正係數 關於這個沉降計算的修正係數 最好的一個方法是什麼呢 最好的一個方法 你在某一個地區去修建一個建築物的時候 你最好的一個方法 你看看旁邊有沒有歷史上修建過建築物 如果你在這個修建建築物的旁邊就有這個建築物 歷史上有監測資料的 你最好是把那個東西拿來 去反推一下這個 這是最好的 這是一個最好最可靠的方法 如果沒有怎麼辦 如果沒有的話 我們在規範當中 在總結了大量的工程經驗的基礎上 給大家推薦了一個經驗的表 一個表就是我這個臺上列的這個表 大家看到了 這是這個沉降計算經驗的修正係數的表 大家看到它是和兩個方向有關 水平方向大家看到是ES一橫 這個ES一橫是什麼呢 大家看ES 這個是這個每一土層的 每一個土層的這個側線壓縮膜量 給它的面積的這個加權平均 加權平均 所以反映這個土層的軟硬程度 反映這個土層的軟硬程度 這個膜量小 就跟我們對應的軟土層 相對來說應力集中 發生應力集中 這時候要給一個相對來說大的 要往大的方向去修正 實際要發生應力集中 所以它沉降就會大 給一個大的係數 如果這個很硬 就是應力擴散 那就給一個小的 這是它的橫向 大家看到是根據這個有關 它的縱向兩種情況 縱向兩種情況 這個Fk是什麼呢 地基承載力的標準值 這個具體的含義 大家下學期講土力學2會給大家講 地基承載力 什麼是地基承載力 實際上大家看到 就是說我 現在大家理解成 我這個基礎在 它一個能承受多少核載 能承受多少核載 這個比較大的時候 大家看到這個比這個大一點 大的時候 就相當於 這個核載很大 就接近於破壞的情況 這時候非線性比較強 這時候也是給一個比較大的值 下面相對比較小 比較小的情況 這時候我們給一個小的值 給一個小的值 但是這裏面這個係數 這裏面的係數 大家看到它給的經驗表的係數 是從0.2到1.4 差了七倍 我們很多同學看到這個的時候 就覺得這東西很離譜 你要修正 修正個10% 20% 大家可以接受 你這個差了七倍 這個沒有辦法 沒有辦法 工程當中的很多情況 是複雜的 工程當中的情況是複雜的 實際上 對我們結構工程也是一樣 對我們水利工程也一樣 我這個上面摘了兩段話 摘了兩段話 第一個 是我們在很多的英文書上 大家在書的開頭 關於結構工程的書的開頭 有的時候就能看到這樣一句話 我就從這書上摘的 叫結構工程是這樣一門藝術 使用材料 這些材料只能近似估計 建立真實的結構 這些真實結構只能近似的分析 來承受外力 這些外力不能準確得知 在這樣一個情況下 我們一個結構工程師的職責 就是還要保證 我們對公正安全職責的要求 就是你修建一個房子 很多東西 你使用的材料 它的結構 它的盒載 你都不能準確的得知的 但是你作爲一個結構工程師 你設計的房子 你要給大家的安全負責的 還是要負責的 所以說 他把它看成是一個藝術 看成是一個藝術 我們知道藝術和科學 藝術和科學 不是完全兩個相等的概念 科學的東西 大家每個人都認爲這個東西對的 但它就是對的 錯的都是錯的 這是科學 嚴格的 而這個藝術的話就不一樣了 我們去看一個東西的時候 要帶着藝術的眼光去看的話 每個人引起的感受是不一樣的 大家看到我們清華校園裏 很多人的雕塑 都是一些名人的雕塑 你如果不知道這個人是誰 你不覺得這個雕塑有多麼好看 多麼威武 但是你知道這個人的情況之後 你去再看的時候 你的心情就不一樣了 你得到的感覺也是不一樣的 這是藝術 我們結構工程和水利工程當中 有很多問題就是這樣 大家可以經常看到同樣一個問題 對同樣一個問題 完全頂尖的學者 對這樣一個問題可以真的面紅耳赤 他的看法甚至是完全相反 這是在我們結構工程和水利工程裏面 經常發生的情況 這個就體現在所謂的 它有藝術性在裏面 在土地學裏面 我們創始人泰沙基 也有一句話 也是說 我們要以所謂的藝術的問題 我們實際上工程當中 很多的問題都是這樣 大家現在學的這些課程 大家從大學一年級開始學起 學的課程 你們在大學一年級學的時候 數學物理 然後到大學二年級就學各種力學 到第三開始逐漸接近於工程 實際上是科學性在 在越來越 像藝術性是越來越升高的 大家要體會這些東西 我們土地學也是這樣 大家看我們這個係數修正差那麼多 但是整個分層總合法 還是可以作爲一個工程師手中的 有力的工具 去分析一個實際的工程 它是非常有用的 是非常有用的 這個下面再把這個分層總合法 它的要點 再給大家做一個小節 做一個小節 大家看我們分層總合法 第一步要準備資料 包括建築物的基礎 它的形狀大小 重量埋深等等 然後第二要地基的勘探 勘探完了之後 對每一土層在合適的部位要取樣 然後在室內時做實驗 要分析得到它的原狀的壓縮曲線 第三就要確定斷面和計算點 這是第一步計算準備資料 第二計算硬力分佈 包括自動硬力的分佈 基底壓力的大小 然後由基底壓力引起的地層當中 附加硬力的變化等等 這樣一些硬力分佈的計算 第三沉降計算 確定計算深度 確定分層的界面 確定每一層土 它引起沉降的初始硬力和最終的硬力 然後計算每一層的沉降量 然後再求和求總的 第四步最後要進行結果的修正 結果修正 這就是我們分層總合法 就是這幾步的這個東西 大家注意的一條 就是我們這個分層總合法 通常是很煩的 計算起來很煩的 這裏提示大家那個作業 我們有個作業 也是很煩的 所以大家回去早點動手 別到下一節課我們講完了 這個大家一看就花很多時間 這個回去能算的 就開始做 這是這個分層總合法的 那再回到粘性土的地基沉降量這個部分 我們這三個部分我就不再展開講了 大家注意粘性土地基沉降三個部分它的特點 第一個損失沉降是和固結沒有關的 它一定是間歇變形 這是大家要注意它的特點 如果我是在一個單向壓縮條件下 是沒有損失沉降的這一部分 第二部分是我們這一章 所計算的主要的部分 主固結沉降的部分 是我們這個 還有次固原沉降 我們講課裏面沒有涉及到 我們有很多的經驗公式 可以做這方面的東西 這是粘性土的沉降 下面我們對分層總合法來做一個評價 來做一個評價 它說採用了很多的基本的假設 比如說基底的壓力是線性的分佈 然後附加硬力計算 我們用彈性理論來進行計算 假設只發生單向的沉降 側線硬力狀態 只計算固結沉降 不計損失沉降和次固結 大家看到我們假定的一個基礎 就是實際上把分層總合法 簡化成一位壓縮問題 簡單的一位壓縮問題來進行計算 它有很多的優點 大家不要覺得這個方法很粗糙 但是它還是有很多的優點 工程師用起來還是非常適合的 可以計算層層的地基 可以計算不同形狀的 你是條形的 矩形的 圓形的都無所謂 我都是按照第三章介紹的硬力計算方法 計算它中心點下的 可以計算不同的基底壓力的分佈 包括均勻的 三角形的 梯形的等等 都一樣 我的方法很標準 參數的實驗測定很簡單 就是單向壓縮實驗 更重要的一點 我們已經積累了十幾年 幾十年的應用的經驗 我們實際上很多的分層總合法 都是在很多城市裏面 修建很多建築物的時候 我們每一個建築物旁邊 總是有很多旁邊的建築物 積累了很多的經驗 去查閱這些土城的情況 和周圍已經有的建築物的經驗 你總結一下的話 去確定修正係數 你可以做得很準的 所以說大家還是 不要覺得這個方法太粗糙 我們可以在實際工作當中 確實能解決很多的問題 那麼計算的精度 一般來說相差比較大 修正還是要靠你的經驗 靠的經驗 所以工程師是老了也值錢 爲什麼呢 就是他的經驗 他的經驗很重要 另外在這個方法裏面 我們有兩種計算單層城建的方法 一個是用EEP曲線來計算 一個是用ELOP來計算 這兩種方法都是需要來進行修正的 其中EP方法 EP方法主要的是原蘇聯移植的 原蘇聯的方法 這個方法 它就沒有辦法來確定 現場原位的土的壓縮曲線 並且它不區分 土是正常固結還是超固結 反正我在實驗室裏得出EP曲線之後 我就直接在EP曲線上去算了 不管它這個情況 也不管它曲線過程當中的擾動 所以一般來看 EP曲線計算的結果 相對於ELOP曲線 它通常會偏小一點 大家注意這兩種方法是相對 這個相對那個方法是偏大偏小 是指兩種方法之間的比較 兩種方法的計算結果是偏小的 ELOP曲線是歐美國家主要採用的方法 用這個方法的話 可以去根據我們學的那些理論 去追求一個相對更加貼近於現場的 一個原狀土的現場的壓縮曲線 用這個來進行計算 並且可以區分是正常誤解 錯誤解來進行不同的狀態來進行計算 相對於EP曲線 它計算的方法通常是要稍大一些 這是兩種方法的簡單的一個評價 這樣的話 我們第四節 地基的最終乘價量的計算就介紹完了 這裏面大家注意 我們三大問題 第一個是單層土的計算 那是一個基礎的方法 希望大家要很好的掌握單層土的方法 這個是基本的 然後給大家討論了分層總和法裏面 兩種不同的情況 概括施工的極端的兩種情況 不考慮地基回彈和考慮地基回彈兩種情況 大家一定要體會這兩種方法 兩種極限情況它的差別和它考慮的問題的本質所在 然後給大家討論了分層總和法的憑藉 和它的一些修正等等這樣一些方法 大家看一看這一節裏面大家有什麼問題沒有 這一節相對來說內容也是比較繁雜的 回去希望大家能夠多看一看書 翻一翻講義 我們今天的課就上到這 謝謝大家