基底附加压力为什么要减土层自重

建筑物建造前,土中早已存在着自重应力,一般天然土层在自重应力的作用下的变形早已结束,只有基底附加压力才能引起地基的附加应力和变形。如果基础砌置在天然地面上,则全部基底压力即是新增加于地基表面的基底附加压力。实际上,一般浅基础总是埋置在天然地面下一定深度处,该处原有的自重应力由于开挖基坑而卸除。因此,由建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的土中自重应力后,才是基底平面处新增加于地基的基底附加压力。则基底附加压力按下式计算:

轴心荷载时:

偏心荷载时:

式中 p0——基底附加压力(kPa);

　　σcz——基底处土的自重应力(kPa);

　　γ0——基础底面标高以上天然土层的加权平均重度,其中,地下水位下的重度取有效重度(kN/m3);

　　d——基础埋深,必须从天然地面算起,对于新填土场地则应从原天然地面起算。

基底附加压力求得后,可将其视为作用在地基表面的荷载,再进行地基中附加应力计算。

【例3-2】 某基础底面尺寸l＝3m,b＝2m,基础顶面作用轴心力Fk＝450kN,弯矩Mk＝150kN·m,基础埋深d＝1.2m,试计算基底压力。

【解】 基础自重及基础上回填土重:

Gk＝γGAd＝20×3×2×1.2＝144(kN)

【例3-3】 某轴心受压基础底面尺寸l＝b＝2m,基础顶面作用Fk＝450kN,基础埋深d＝1.5m,已知地质剖面第一层为杂质土,厚0.5m,γ1＝16.8kN/m3;以下为黏土, γ2＝18.5kN/m3,试计算基底压力和基底附加压力。

【解】 基础自重及基础上回填土重:

Gk＝γGAd＝20×2×2×1.5＝120(kN)

基底压力:

基底处土自重应力:

σcz＝γ1h1＋γ2h2＝16.8×0.5＋18.5×1.0＝26.9(kPa)

基底附加压力:

p0＝pk－σcz＝142.5－26.9＝115.6(kPa)