3.2土中自重应力计算 由于土本身的有效重力引起的应力称为自 重应力。自重应力一般是自土体形成之日 起就产生于土中。 ※均质土自重应力计算; ※成层土自重应力计算; ※有地下水土时自重应力计算; ※存在隔水层时水土自重应力计算; ※土中水平自重应力
3.2 土中自重应力计算 由于土本身的有效重力引起的应力称为自 重应力。自重应力一般是自土体形成之日 起就产生于土中。 ※ 均质土自重应力计算； ※ 成层土自重应力计算； ※ 有地下水土时自重应力计算； ※ 存在隔水层时水土自重应力计算； ※ 土中水平自重应力
3.2土中自重应力计算 >32.,1均质土自重应力计算 在深度z处平面上,土体因自身重力产生的竖向应力 σ(称竖向自重应力)等于单位面积上土柱体的重力W, 如下图所示。在深度z处土的自重应力为: W A r W 式中:Y为土的重度,KN/m3 14 A为土柱体的截面积,m2。 = 从上式可知,自重应力随深度z线性增加,呈三角形分布图形
在深度z处平面上，土体因自身重力产生的竖向应力 σ cz（称竖向自重应力）等于单位面积上土柱体的重力W， 如下图所示。在深度z处土的自重应力为： ➢ 3.2.1 均质土自重应力计算 3.2 土中自重应力计算 从上式可知，自重应力随深度z线性增加，呈三角形分布图形。 z A zA A W cz = = = 式中： 为土的重度，KN/m3 ； A 为土柱体的截面积，m2
3.2土中自重应力计算 >3.2.2成层土自重应力计算 地基土通常为成层土。当地基为成层土体时, 设各土层的厚度为h,重度为y,则在深度z处土的自 重应力计算公式为: G=yh+yh+…+yh=∑yh n n ∑h i=1 式中:n为从地面到深度z处的土层数 h;为第I层土的厚度,m。 成层土的自重应力沿深度呈折线分布,转折点位于 Y值发生变化的土层界面上
➢ 3.2.2 成层土自重应力计算 3.2 土中自重应力计算 式中：n为从地面到深度z处的土层数 ； hi 为第I层土的厚度，m。 地基土通常为成层土。当地基为成层土体时， 设各土层的厚度为hi，重度为i，则在深度z处土的自 重应力计算公式为: i n i cz n n i h h h h = = + + + = 1 1 1 2 2 h z n i i = =1 成层土的自重应力沿深度呈折线分布，转折点位于 γ值发生变化的土层界面上
3.2土中自重应力计算 >323有地下水土时自重应力计算 当计算地下水位以下土的自重应力时,应根据土的性质确定 是否需要考虑水的浮力作用。通常认为水下的砂性土是应该考 虑浮力作用的。粘性土则视其物理状态而定,一般认为,若水 下的粘性土其液性指数1>1,则土处于流动状态,土颗粒之 间存在着大量自由水,可认为土体受到水浮力作用;若1≤0 则土处于固体状态,土中自由水受到土颗粒间结合水膜的阻碍 不能传递静水压力,故认为土体不受水的浮力作用;若0<1< 1,土处于塑性状态,土颗粒是否受到水的浮力作用就较难肯定, 在工程实践中一般均按土体受到水浮力作用来考虑。若地下水 位以下的土受到水的浮力作用,则水下部分土的重度按有效重 度γ计算,其计算方法同成层土体情况
➢ 3.2.3 有地下水土时自重应力计算 3.2 土中自重应力计算 当计算地下水位以下土的自重应力时，应根据土的性质确定 是否需要考虑水的浮力作用。通常认为水下的砂性土是应该考 虑浮力作用的。粘性土则视其物理状态而定，一般认为，若水 下的粘性土其液性指数IL＞ 1，则土处于流动状态，土颗粒之 间存在着大量自由水，可认为土体受到水浮力作用；若IL≤0， 则土处于固体状态，土中自由水受到土颗粒间结合水膜的阻碍 不能传递静水压力，故认为土体不受水的浮力作用；若0＜IL＜ 1，土处于塑性状态，土颗粒是否受到水的浮力作用就较难肯定， 在工程实践中一般均按土体受到水浮力作用来考虑。若地下水 位以下的土受到水的浮力作用，则水下部分土的重度按有效重 度’计算，其计算方法同成层土体情况
3.2土中自重应力计算 >3.2.4存在隔水层时土的自重应力计算 当地基中存在隔水层时,隔水层面以下土的自重应考虑其上的 静水压力作用。 然地面 a=∑yh+yh y-第i层土的天然重度,对地下水 线 地下水位 位以下的土取有效重度,取y;; h,一地下水到隔水层的距离(m) Y3, y3 yuh+y2h+yhs 总之:在地下水位以下,如埋藏有不 透水层,由于不透水层中不存在水的 Y4,y 不透水层 浮力,所以层面及层面以下的自重应 力应按上覆土层的水土总重计。 折线图遇地下水时折线往回收;遇不透水层时有一突跃值
当地基中存在隔水层时，隔水层面以下土的自重应考虑其上的 静水压力作用。 ➢ 3.2.4 存在隔水层时土的自重应力计算 3.2 土中自重应力计算 γi— 第i层土的天然重度，对地下水 位以下的土取有效重度，取γ ’ i ； hw— 地下水到隔水层的距离(m)。 天然地面 地下水位 不透水层 h4 h+h+'h +'h+(h3+h4) h1+h h1 h+h+'h h2 h3 h1 c线 '4 '3 i w w n i cz = i h + h =1 总之：在地下水位以下，如埋藏有不 透水层,由于不透水层中不存在水的 浮力，所以层面及层面以下的自重应 力应按上覆土层的水土总重计。 折线图遇地下水时折线往回收；遇不透水层时有一突跃值