《土力学与基础工程》课程授课教案（讲义）第三章 土中应力计算 3.1 土中自重应力

3土中应力计算 §3.1土的自重应力 在荷载作用之前，地基中存在初始应力场。初始应力场常与土体自重、地基 土地质历史以及地下水位有关。在工程应用上，计算初始应力场时常假设天然地 基为水平、均质、各向同性的半无限空间，土层界面为水平面。于是在任意竖直 面和水平面上均无剪应力存在。 自重应力：地基中源于土体自身重量的应力。 基底压力：建筑物的荷载通过基础传递给地基，在基础底面与地基之间产生 的接触应力。 ~附加应力：建筑物的荷载在土体中产生的在原有应力基础上的应力的增量。 1.均质土的自重应力 天然地面 7 1■ 图3.1均质士中的竖向自重应力 地基中的初始应力，即地基中任一点的自重应力，只需用竖向应力和水平向 应力表示。 ,天然地面下任意深度z处水平面上的竖向自重应力为： 0z=y2 竖直面上的水平向自重应力为 0x=Og=Koz=Ky:Z（K。为静止侧压力系数) 2.成层土的自重应力 成层地基中第层土底面的自重应力的计算公式为： 式中： o。=2yh = 注意：地下水位以下取： 地下水位以下埋藏有不透水层，层面及层面以下按水土总重计算

3 土中应力计算 §3.1 土的自重应力 在荷载作用之前，地基中存在初始应力场。初始应力场常与土体自重、地基 土地质历史以及地下水位有关。在工程应用上，计算初始应力场时常假设天然地 基为水平、均质、各向同性的半无限空间，土层界面为水平面。于是在任意竖直 面和水平面上均无剪应力存在。 自重应力：地基中源于土体自身重量的应力。 基底压力：建筑物的荷载通过基础传递给地基，在基础底面与地基之间产生 的接触应力。 附加应力：建筑物的荷载在土体中产生的在原有应力基础上的应力的增量。 1.均质土的自重应力 地基中的初始应力，即地基中任一点的自重应力，只需用竖向应力和水平向 应力表示。 天然地面下任意深度 z 处水平面上的竖向自重应力为： z cZ  =   竖直面上的水平向自重应力为  cX =  CY = K0 CZ = K0   Z （ K0 为静止侧压力系数） 2.成层土的自重应力 成层地基中第 n 层土底面的自重应力的计算公式为: 式中： 注意：地下水位以下取   ； 地下水位以下埋藏有不透水层，层面及层面以下按水土总重计算。 = = n i c i hi 1  

3.地下水位变化对自重应力的影响 原地下水位 2 图3.3地下水位下降对土中自重应力的影 心1-2线为原来自重应力的分布： 心-1'-2”为地下水位变动后自重应力的分布 土中竖向和侧向的自重应力一般均指有效自重应力(0。)，一般σ。=0。， 计算时，对地下水位以下取y’

3.地下水位变化对自重应力的影响 土中竖向和侧向的自重应力一般均指有效自重应力（  c ），一般  c =  cz ， 计算时，对地下水位以下取 