独基沉降计算
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独立基础沉降计算书一.基础ZJ6(6轴交D轴)沉降计算(一)、设计资料1.工程信息工程名称: 高岭小区29号住宅楼勘察报告: 台山市华诚建筑设计院有限公司--岩土工程勘察报告2.基础参数基础尺寸: b ×l = 2.70 m× 3.80 m基础埋深: d = 2.300 m荷载: F k = 1278 kN钻孔编号: ZK2孔囗标高: 0.00m地基承载力特征值: f ak = 150.00 kPa3.计算参数设计时执行的规范:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)以下简称"基础规范"沉降计算经验系数: 程序自动地基变形计算深度: 按基础规范式5.3.6计算4.地质参数(二)、计算步骤1.计算基础底面的附加压力基础自重和其上的土重为:G k = γG Ad = 20 × 2.70 × 3.80 × 2.30 = 471.96 kN基础底面平均压力为:p k =(Fk + G) / A=(1278+471.96)/(2.7×3.8)=170.6kPa基础底面自重压力为:σch = γm d = 18.00 × 2.30 = 41.4 kPa基础底面的附加压力为:p0 = p k - σch = 170.6 – 41.4= 129.2 kPa2.确定分层厚度按"基础规范"表5.3.6:由b = 2.70m 得∆z = 0.60m3.确定沉降计算深度按"基础规范"式(5.3.7)确定沉降计算深度.z n = 5.70 m4.计算分层沉降量根据"基础规范"表K.0.1-2可得到平均附加应力系数,计算的分层沉降值见下表:上表中l1 = l/2 = 1.90m b1 = b/2 = 1.35mz = 5.70m范围内的计算沉降量∑∆s =118.1mm, z = 5.10m至5.70m(∆z为0.60m)土层计算沉降量∆s'n= 13.4 mm ≤0.025∑∆s'i = 0.025 × 118.1 = 2.95 mm,满足要求。
1.某正常固结土层厚2.0m ,其下为不可压缩层,平均自重应力100cz a p kP =;压缩试验数据见表,建筑物平均附加应力0200a p kP =,求该土层最终沉降量。
【解】土层厚度为2.0m ,其下为不可压缩层,当土层厚度H 小于基础宽度b 的1/2时,由于基础底面和不可压缩层顶面的摩阻力对土层的限制作用,土层压缩时只出现很少的侧向变形,因而认为它和固结仪中土样的受力和变形很相似,其沉降量可用下式计算:1211e e s H e -=+ 式中,H ——土层厚度;1e ——土层顶、底处自重应力平均值c σ,即原始压应力1c p σ=,从e p-曲线上得到的孔隙比e ;2e ——土层顶、底处自重应力平均值c σ与附加应力平均值z σ之和2c z p σσ=+,从e p -曲线上得到的孔隙比e ;1100c a p kP σ==时,10.828e =;2100200300c z a p kP σσ=+=+=时,20.710e = 1210.8280.7102000129.1110.828e e s H mm e --==⨯=++2.超固结黏土层厚度为4.0m ,前期固结压力400c a p kP =,压缩指数0.3c C =,再压缩曲线上回弹指数0.1e C =,平均自重压力200cz a p kP =,天然孔隙比00.8e =,建筑物平均附加应力在该土层中为0300a p kP =,求该土层最终沉降量。
【解】超固结土的沉降计算公式为:当c cz p p p ∆>-时(300400200200a c cz a p kP p p kP ∆=>-=-=)时,10lg lg 1ni ci li i cn ei cii ili ci H p p p s C C e p p =⎡⎤⎛⎫⎛⎫+∆=+⎢⎥ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑式中,i H ——第i 层土的厚度;0i e ——第i 层土的初始孔隙比;ei C 、ci C ——第i 层土的回弹指数和压缩指数; ci p ——第i 层土的先期固结压力;li p ——第i 层土自重应力平均值,()12c i li ci p σσ-⎡⎤=+⎣⎦;i p ∆——第i 层土附加应力平均值,有效应力增量()12z i i zi p σσ-⎡⎤∆=+⎣⎦。
常用的地基沉降计算方法
一、弹性模型法
弹性模型法是地基沉降计算的一种常用方法,它基于弹性体理论,直接应用中等体积条件,利用K值表面积比来估算计算地基沉降。
1.原理及公式
弹性模型法是假设地基是一种脆性材料,按照体积稳定原理,当在地基上发生荷载时,地基沉降量s可表示为:
s=K·q/F
其中:
s:地基沉降量,m;
K:沉降系数,m/t;
q:表面单位荷载,t/m2;
F:表面积,m2
2.计算方法
(1)选择沉降系数K。
一般情况下,K的取值可根据工程案例计算,也可以参考试验结果或文献资料中给出的K值,另外,也可根据地基材料的弹性模量E和泊松比μ确定:
K=1.8(G/E)1/2+2.8(μ/E)1/3
其中:G为地基材料的弹性模量,Pa;E是弹性模量,Pa;μ是泊松比。
(2)确定计算点位及坐标系。
根据工程实际情况确定计算点位及确
定坐标系,通常坐标系以空间坐标系为准;
(3)计算沉降量s。
根据系数K和地基单位面积荷载q计算沉降量s,计算公式为:
s=K·q/F
其中:K为沉降系数,m/t;q为地基单位面积荷载,t/m2;F为表面积,m2
(4)结果分析。
钢结构独立基础沉降范围摘要:一、钢结构独立基础概述二、钢结构独立基础沉降原因三、钢结构独立基础沉降范围计算四、预防措施及处理方法正文:钢结构独立基础是建筑物基础的一种形式,主要由钢筋混凝土或钢筋混凝土与钢结构组合而成。
在施工过程中,可能会出现沉降现象,影响建筑物的稳定性和安全性。
本文将对钢结构独立基础的沉降范围进行分析,并提出相应的预防措施及处理方法。
一、钢结构独立基础概述钢结构独立基础具有较强的承载能力和良好的抗裂性能,广泛应用于高层建筑、桥梁、隧道等领域。
其结构特点是基础底部采用钢筋混凝土或钢筋混凝土与钢结构组合,基础顶部设置钢筋混凝土承台,将钢结构柱脚嵌入承台内。
二、钢结构独立基础沉降原因1.地基土层不均匀:地基土层的不均匀性可能导致基础承受不同的荷载,从而引起沉降的不均匀。
2.施工质量:施工过程中,混凝土浇筑不密实、钢筋焊接质量差等均可能导致基础沉降。
3.基础材料性能:钢结构及钢筋混凝土材料的性能变化,如材料老化、腐蚀等,会影响基础的稳定性能。
4.周围环境变化:如地下水位波动、土体湿度变化等,可能导致基础材料性能变化,进而引发沉降。
三、钢结构独立基础沉降范围计算1.依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)相关规定,计算基础沉降量。
2.结合基础底面积、地基土层参数、基础材料性能等因素,确定沉降范围。
3.考虑建筑物结构对称性,分析不同柱脚沉降量的差异,进一步修正沉降范围。
四、预防措施及处理方法1.选址合理:选择地基土层均匀、承载力强的地段作为建筑用地。
2.加强地基处理:采用压实、桩基等方法改善地基土层性能,提高承载能力。
3.施工质量控制:严格把控施工过程,确保混凝土浇筑密实、钢筋焊接质量合格。
4.定期检查与维护:对钢结构独立基础进行定期检查,发现沉降现象及时处理。
5.结构补偿:在设计阶段考虑结构补偿措施,如设置沉降缝、采用柔性连接等,以减小沉降对建筑物的影响。
总之,钢结构独立基础沉降范围的控制关键在于选址、地基处理、施工质量及维护等方面。
地基沉降量计算令狐文艳地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。
在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量。
一、分层总和法计算地基最终沉降量计算地基的最终沉降量,目前最常用的就是分层总和法。
(一)基本原理该方法只考虑地基的垂向变形,没有考虑侧向变形,地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致,属一维压缩问题。
地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数(e i、E s、a)进行计算,有:变换后得:或式中:S--地基最终沉降量(mm);e1--地基受荷前(自重应力作用下)的孔隙比;e2--地基受荷(自重与附加应力作用下)沉降稳定后的孔隙比;H--土层的厚度。
计算沉降量时,在地基可能受荷变形的压缩层范围内,根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层。
然后按式(4-9)或(4-10)计算各分层的沉降量S i。
最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量:(二)计算步骤1)划分土层如图4-7所示,各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面;各分层厚度必须满足H i≤0.4B(B为基底宽度)。
2)计算基底附加压力p03)计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz;并绘制应力分布曲线。
4)确定压缩层厚度满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限;对于软土则应满足σz=0.1σsz;对一般建筑物可按下式计算z n=B(2.5-0.4ln B)。
5)计算各分层加载前后的平均垂直应力p1=σsz; p2=σsz+σz6)按各分层的p1和p2在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、E s等其它压缩性指标7)根据不同的压缩性指标,选用公式(4-9)、(4-10)计算各分层的沉降量S i8)按公式(4-11)计算总沉降量S。
分层总和法的具体计算过程可参例题4-1。
例题4-1已知柱下单独方形基础,基础底面尺寸为2.5×2.5m,埋深2m,作用于基础上(设计地面标高处)的轴向荷载N=1250kN,有关地基勘察资料与基础剖面详见下图。
独立基础沉降计算书日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计资料1.工程信息工程名称:试算工程勘察报告:试算工程岩土工程勘察报告基础编号: J-12.基础参数基础尺寸:b×l=4000×6000mm2基础埋深:d =1.50 m荷载:F k = 1728.00kN钻孔编号: 1孔囗标高: 30.00m地下水位标高: 29m地下水位深度: 1.00m地基承载力特征值:f ak=110.00kPa3.计算参数设计时执行的规范:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)以下简称 "基础规范"沉降计算经验系数: 1.0地基变形计算深度:6.4m4.地质参数地质资料参数表序号土层名称重度kN/m3模量Es厚度(m)标高(m)深度(m)1填土18.07.5 1.0029.00 1.002粉质粘土18.07.5 2.526.50 3.503淤泥质土17 2.4 4.422.107.90二、计算步骤1.计算基础底面的附加压力基础自重和其上的土重为:G k=G Ad=20×6.00×4.00×1.50=720.00 kN基础底面平均压力为:p k= = = 102.00 kPa基础底面自重压力为:ch= m d= 14.67×1.50= 22.00 kPa上式中m为基底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浮重度m= == = 14.67 kN/m3基础底面的附加压力为:p0= p k- ch= 102.00- 22.00= 80.00 kPa2.确定分层厚度按"基础规范"表5.3.6:由b=4.00 得Z=0.603.确定沉降计算深度按用户输入确定沉降计算深度:z n=6.40m4.计算分层沉降量根据"基础规范"表 K.0.1-2可得到平均附加应力系数,计算的分层沉降值见下表:"基础规范"的分层总和法沉降计算表z (m)l/b z/b Z Z iiZ i-1i-1E si(MPa)S i=p0/E si(Z ii-Z i-1i-1)S(mm)0 1.5004×0.25=1.0000.60 1.500.304×0.2492=0.99680.59810.59817.50 6.38 6.41.20 1.500.604×0.2447=0.9787 1.17440.57637.50 6.1512.51.80 1.500.904×0.2358=0.9430 1.69740.52307.50 5.5818.12.00 1.50 1.004×0.2321=0.9282 1.85640.15907.50 1.7019.82.60 1.50 1.304×0.2197=0.8788 2.28480.4284 2.4014.2834.13.20 1.50 1.604×0.2066=0.8263 2.64410.3593 2.4011.9846.13.80 1.50 1.904×0.1937=0.7747 2.94400.2999 2.4010.0056.14.40 1.50 2.204×0.1814=0.7258 3.19340.2494 2.408.3164.45.00 1.50 2.504×0.1701=0.6806 3.40300.2096 2.406.9971.45.60 1.50 2.804×0.1598=0.6393 3.58020.1772 2.40 5.9177.35.80 1.50 2.904×0.1566=0.6265 3.63340.0532 2.40 1.7779.06.20 1.50 3.104×0.1505=0.6018 3.73120.0978 2.40 3.2682.3 6.40 1.50 3.204×0.1475=0.5901 3.77660.0454 2.40 1.5183.8z = 6.40m范围内的计算沉降量s` = 83.81 mm , z = 5.80m至6.40m(Z为0.60m)土层计算沉降量s`i=3.26+1.51=4.77mms`i=4.77mm> 0.025s`= 0.02583.81=2.10mm,不满足要求。
地基最终沉降量的计算方法一、限制应力法限制应力法是一种常用的地基最终沉降量计算方法。
计算公式如下:S=Σ(dΔσ)其中,S为最终沉降量,dΔσ为不同深度处的限制应力差。
限制应力法的具体步骤如下:1.通过试验或现场勘测得到土壤层的力学参数,如土壤的自重γ、均匀固结压缩系数Cc、再固结压缩系数Cr等。
2.根据建筑物的设计荷载,计算出不同深度处的垂直应力Δσ。
3.根据试验或现场勘测得到的土壤层力学参数,计算出不同深度处的限制应力差dΔσ。
4.将不同深度处的限制应力差累加,得到最终沉降量S。
二、一维固结计算法一维固结计算法是一种根据土壤的固结性质计算地基最终沉降量的方法。
1.应力应变模型一维固结计算法通常采用本构模型,如Terzaghi's经典本构模型:Δe=ε'·HΔσ=γΔz其中,Δe为固结应变,ε'为固结应变系数,H为固结层的厚度,Δσ为固结层的应力差,γ为土壤的单位重量,Δz为固结层的厚度。
2.固结应变系数固结应变系数可以通过室内试验或现场试验得到,也可以通过经验公式估算。
根据不同的土壤类型和固结期限,选择相应的固结应变系数。
3.在垂直方向上,将所有固结层的固结应变累加,得到最终沉降量。
三、数值模拟法数值模拟法是一种利用计算机模拟土壤力学行为的方法,可以精确计算地基最终沉降量。
这种方法适用于复杂的地质条件和结构工程。
数值模拟法的具体步骤如下:1.建立土壤力学模型,包括土壤的性质、层次和边界条件等。
2.根据实测数据或试验数据,确定土壤力学参数,如剪切模量、压缩模量等。
3.根据建筑物的设计荷载、地质条件等,进行有限元分析或其他数值模拟,得到地基的最终沉降量。
数值模拟法的计算精度较高,但需要具备一定的专业知识和使用专业软件。
在实际工程中,一般会综合使用以上的方法进行地基最终沉降量的计算,以获得更准确的结果。
同时,也需要考虑到地质条件的不确定性和结构工程的变化,进行适当的修正和调整。
1 基础沉降计算榜西小学柱下独立基础沉降计算1.1 基本资料1.1.1 工程名称:榜西小学柱下独立基础沉降计算1.1.2 地质报告:《岩土工程勘察报告》1.1.3 基础坐标系原点 O' 在钻孔坐标系中的坐标 X,Y (M): 0.00,0.001.1.4 基础坐标系与钻孔坐标系的夹角α = 0.0°1.1.5 基础的相对标高±0.000 相当于绝对标高: -1.300m1.2 钻孔参数Esi ------ 基础底面下第 i 层土的压缩模量(MPa)1.2.1 ZK-1孔口标高 Hd = -1.30m X = 0.00, Y = 0.00土层名称层底深度土层层厚 Esi粘性土1 14.70 14.70 5.0001.3 设计时执行的规范1.3.1 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)以下简称基础规范1.4 计算结果中的主要符号ψs --------- 沉降计算经验系数ψs;Zn --------- 基础变形计算深度 Zn (M);X', Y' ------ 基础中心的坐标 X', Y' (M);X, Y -------- 基础中心在钻孔坐标系中的坐标 X, Y (M);F' --------- 对应于荷载效应准永久组合时基础底面处的附加竖向力 F'(kN); l, b ------- 基础底面长度 l、基础底面宽度 b (M);Ai --------- 第 i 层土附加应力系数沿土层厚度的积分值 Ai (M),Ai = Zi * αi - Zi-1 * αi-1 ;△Si' ------ 在计算深度范围内,第 i 层土的计算变形值△'Si (mm),△Si' = 4 * po * (Zi * αi - Zi-1 * αi-1) / Esi1.5 J-11.5.1 基础参数基础底面处的相对标高 H = -0.700m 相当于绝对标高 Hj = -2.000mX' = 0.000, Y' = 0.000 X = 0.000, Y = 0.000按临近的 1 号勘探孔的土层分布和参数进行计算F' = 1667.0kN l = 2.700m b = 2.700m A = 7.29m 基础底面处的附加压力 po = F' / A = 1667.0/7.29 = 228.7kPal / b = 1.00 △Z = 0.3 * (1 + ln b) = 0.60m1.5.2 按分层总和法计算出的地基变形量Z Zi / b αi αi*Zi Ai Esi △Si' S'0.00 0.00 0.2500 0.000 0.000 0.000 0.0 0.05.38 3.99 0.1117 0.601 0.601 5.000 110.0 110.0 5.98 4.43 0.1030 0.616 0.015 5.000 2.7 112.7 1.5.3 验算地基变形计算深度 Zn 是否符合下式要求:△Sn' ≤ 0.025 * ∑△Si' (基础规范式 5.3.6)△Sn' / ∑△Si' = 2.7/112.7 = 0.024 ≤ 0.025,满足要求。