地基变形的计算方法

结构构件计算书

第1页，共3页 Tssd地基变形计算

项目名称_____________日 期_____________

设 计 者_____________校 对 者_____________

一、工程信息

1.工程名称: CJ-1

2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》

二、设计依据

《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)

三、计算信息

1.几何参数:

基础宽度 b=2.000 m

基础长度 l=2.000 m

2.基础埋置深度 dh=2.000 m

3.荷载信息:

基础底面处的附加压力 Po=185.000 kPa

地基承载力特征值 fak=185.000 kPa

4.地面以下土层参数:

土层名称 土层厚度(m) 重度(kN/m^3) Esi(Mpa) 是否为基岩层

粉质粘土 3.000 18.000 3.300

粘性土 3.000 18.000 5.500

粘土 5.000 18.000 7.800

四、计算地基最终变形量

1.确定△Z长度

根据基础宽度b=2.000 m,查表5.3.6得△Z=0.3 m

2.计算地基变形量

Z(m) l/b Z/b αi αi*Zi Zi*αi-Zi-1*αi-1(m) Esi(MPa) △si'=4*po*Ai/Esi(mm) si'=∑△si'(mm)

1.000 1.000 1.000 0.2252 0.2252 0.2252 3.300 50.4994 50.4994

2.770 1.000 2.770 0.1444 0.3998 0.1746 5.500 23.4983 73.9977

3.070 1.000 3.070 0.1348 0.4139 0.0141 5.500 1.8963 75.8940

3.验算地基变形计算深度:

△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】

浅谈桩基勘察地基变形深度的估算方法

1 引言

在建筑工程勘察中，采用桩基础常见于以下几种情况：1）采用浅基础时，天然地基时承载力及变形均不能满足要求； 2）采用浅基础时，地基承载力基本满足要求，但地基变形过大；3）地表附近填土过厚，开挖或地基处理难度大、不经济。

建筑工程中，控制地基变形通常是地基基础设计的主要原则。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011表5.3.4列出了各类建筑物的地基变形允许值。地基变形满足要求，承载力通常也会满足要求，地基稳定性要求则通常是针对于持力层起伏变化较大的基岩场地。因此，岩土工程勘察控制性钻孔深度很多情况下也是依据地基变形计算深度而定。

对桩基工程（主要为摩擦桩）来说，由于桩土作用，地基变形深度往往不易准确估算，加上勘察和设计的脱节，勘察人员对规范的误读，经常出现钻孔深度过大或深度不够的情况。钻孔深度过大，会造成不必要的勘察资源的浪费；而深度不够，则无法揭示潜在的不良地质作用、特殊土层，无法进行完整的地基变形验算，造成设计和施工失误，给工程埋下事故隐患。因此，准确地理解和把握规范，选取合理的估算方法很有必要。

2 桩基沉降计算理论简述

对于非嵌岩桩，单桩桩基和群桩（桩中心距不大于6倍桩径））桩基地基变形计算深度计算方法有很大不同，见图1。对于影响沉降的主要因素，单桩与群桩两者也不相同，前者受桩侧摩阻力和端阻力影响，后者的沉降则很大程度上与桩端以下土层的压缩性有关。

2.1 单桩桩基沉降计算理论

按桩基规范，单桩桩基沉降计算分为二种（假设不计桩身压缩）：其一、承台底地基土不分担荷载的桩基，桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力，按考虑桩径影响的明德林（Mindlin）解计算确定，将沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力产生的附加应力叠加，采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降。其二、承台底地基土分担荷载的复合桩基，将承台地基土压力对地基中某点产生的附加应力按布辛奈斯克（Boussinesq）解计算，与基桩产生的附加应力叠加采用单向压缩分層总和法计算土层的沉降。

（1）-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- zi

z

i-1

(m)

(m)

7.15*2.5=17.8

20.90.2228.230.245540.610034.4*1.6=55.08.230.24556.530.24852.00007.15*2.5=17.86.530.248500.25003.8500合计46.4600 复合地基压缩模量值按《建筑地基处理技术规范》9.2.8-1式计算9.2.8-1公式计算6.537.15*2.5=17.80.24851.62270.09008.2334.4*1.6=55.00.24552.02050.007020.97.15*2.5=17.80.2224.63980.1472合计0.2442Ai /Esi压缩模量Esi(MPa)深度Z依据 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中当量值的计算公式计算其压缩模量的当量值压缩模量当量值=∑Ai/∑（Ai /Esi）=19压缩模量EsiAi=Z*（GB50007-2002）中的5.3.5公式 l: 98.9 (m) b:14.7(m) 基底埋深 d: 6(m)其中：P0=建筑物荷载 - 基础以上土的自重压力=330-（15*0.6+15.8*2.84）=330-53.9=276.1六、地基变形估算计算项目: 203#楼基础沉降计算 01[ 计算条件 ]zk26:变形计算深度按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002规范中5.3.7式计算Zn=b(2.5-0.4*lnb)=14.7*(2.5-0.4*2.7)=14.7*1.42=20.9m203#楼的基础沉降估算是依据《建筑地基基础设计规范》------------------------------------------------------------------- zi

土的压缩性和地基变形计算

一、土的压缩性计算方法

1.倒数法

这种计算方法是通过土体在一定应力范围内的压缩变形数据，利用线性拟合方法得到的压缩指数。数学公式为：

Cc=1/ε

其中，Cc为压缩指数，ε为压缩应变。

2.趋势线法

这种方法是通过土体在不同应力水平下的压缩变形数据，利用非线性拟合方法得到的压缩指数。数学公式为：

Cc=aσ^b

其中，Cc为压缩指数，σ为应力水平，a和b为经验系数。

3.液限试验法

这种方法是通过液限试验得到土的液限含水量（wL）和塑限含水量（wP），然后通过经验公式计算压缩指数。数学公式为：

Cc=(wL-wP)/wP

其中，Cc为压缩指数，wL和wP为液限含水量和塑限含水量。

二、地基变形计算方法

地基变形通常分为沉降和倾斜两种形式。它受到外加载荷、土的性质、环境温度等多种因素的影响。下面介绍几种地基变形计算方法： 1.弹性计算法

这种方法适用于土壤刚度较高且加载荷较小的情况。它通过弹性力学的原理，利用弹性模量和应力分布进行计算。数学公式为：

Δh=(σ/E)*B

其中，Δh为地表沉降，σ为基底应力，E为弹性模量，B为基底宽度。

2.线性弹塑性计算法

这种方法适用于土壤刚度较低但有一定强度的情况。它通过引入塑性曲线和初始剪胀量进行计算。数学公式为：

Δh = Δhs + Δhp

其中，Δhs为弹性沉降，Δhp为塑性沉降。

3.经验推算法

这种方法是通过统计和经验总结，根据类似的工程经验进行估计。根据工程的特点，选择合适的经验公式进行计算。这种方法相对简单方便，但精度较低。

三、影响因素

1.土的性质

土的类型、颗粒大小和形状、含水量等因素都会影响土的压缩性和变形特性。

2.外加载荷 外加载荷的大小和分布形式对土体的压缩性和变形有直接影响。

3.环境温度

环境温度的变化会导致土体的收缩或胀大，从而引起地基的变形。

4.周围土体状态

如果周围土体存在固结或胀大，会对地基的变形产生影响。