地下水位突然從基礎底面處下降,對土中的附加應力有何影響?

時間 2021-06-01 00:12:38

1樓:王慢慢

不請自來。

題主給的條件很是抽象,明顯不是一道比較直接的計算題,所以我就站在「挖個坑,埋點基礎埋點土」的簡單角度上解釋一下。

先說附加應力,附加應力的概念是「指建築物荷重在土體中引起的附加於原有應力之上的應力。它是使地基發生變形,引起建築物沉降的主要原因。」

而在進行附加應力計算之前,我們一般需要進行如下假定:

1.地基土是均質 、 各向同性的半無限空間線彈性體 。

2.直接採用彈性力學理論解答 。

3.基底壓力是柔性荷載 。

(如果題主懂得這些,那是極好的。如果不懂>。<,你還是直接看計算吧,如果計算還是看不懂,直接看結論!)

做好了這些準備工作,我就粗略把題主提出問題的這個圖來畫一下,方便起見,在基礎上採用了軸心荷載,對於土,我們假設地基土僅有一種型別。

如圖,地下水位線本來是在基礎底面附近,也就是地下H處。

那麼我們先來計算此時的附加應力,步驟如下:

先求基底平均附加壓力

基礎及其上回填土總重:G=γAH(γ為回填土的重度)

而後是基底平均壓力設計值:P=(F+G)/A(A為基礎底面積)

再計算土的自重壓力標準值:σ=γ(土重度)H

這樣就得到了基底平均附加壓力:p=P-σ

看上去很複雜,實際你可以理解為基底平均附加壓力就是基礎加上回填土帶給基礎底面的壓強減去原土帶給基礎底面位置的壓強

然後求基底附加應力,是需要用基底附加壓力乘以乙個係數α(係數α和基礎底面形狀以及計算深度有關)。

看到這裡,其實你發現了,按照該模型,平均附加壓力p只和基礎形狀及上部加土壓力有關,而係數α只和基礎底面形狀和計算深度有關,所以!!所以!!p*α!!

也就是地基土附加應力,和地下水位下降沒有關係。

這是在理想狀態下的計算。

而事實上呢,上面兩位都提到了有效應力和沉降的問題。土中的總應力是由有效應力和孔隙水壓力共同分擔的,地下水位下降,會導致孔隙水壓力消散,有效應力增加blablabla,很複雜,很複雜,具體體現在小生我要去吃飯了。。。感興趣咱們回頭私聊。。。

本科生一枚,有不足之處請知乎大神多多指教,拜謝。( ⊙ o ⊙ )

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