浅谈某高层建筑桩筏基础设计及沉降计算

浅谈某高层建筑桩筏基础设计及沉降计算彭奇华（衡阳天翔工程咨询有限公司，湖南衡阳421000）摘要：结合实际工程，介绍了软土地基中为控制沉降而设置桩基的深基础设计方法及采用电算软件进行沉降计算的设计手法，对沉降计算结果进行了分析，从而解决了软土中桩筏基础的沉降计算问题。

关键词：桩筏基础，沉降计算，弹性地基梁板一、工程概况本工程位于某市，为一栋集商业、写字楼、公寓于一体的高层建筑综合大楼，其地下4层，用作车库、超市及设备房；地上裙房6层，主要用作商场；两栋塔楼(分缝后)分别为商务公寓和商务写字楼，总层数为25层，基本层高3．3m和3．6m，建筑总高度为98．50m。

二、基础设计（一）地质条件及基础选型本区大地构造属于雷一琼喜山沉降带北部某区。

场区内第四纪地层发育，厚度达数百米，区域稳定性较好。

勘察发现场区及附近均为第四系松散沉积层覆盖，地表未发现有明显的构造形迹出露，场地地形平坦，不存在高陡边坡、崩塌等不良工程地质现象本次钻探最大深度为85.0m，揭露土层上部为填土，全新统沼泽相沉积淤泥质黏土及中更新统北海组粉土，下部为下更新统湛江组海陆交互沉积地层，按成因类型及岩土工程特性划分为16个主要单元层。

据钻探资料揭示，场地⑧中砂及其以下土层中⑨，⑩，⑩黏土强度相对较低，其余土层的承载力特征值在250kPa以上；其中⑥粉质黏土及⑩中砂层分布稳定，厚度较大，为硬塑～坚硬或中密～密实状，承载力特征值在280kPa以上，其下无软弱下卧层分布，是理想的桩基础桩端持力层。

根据湛江地区经验，桩的类型可考虑选择预应力管桩或钻孔灌注桩。

结合本工程特点，采用钻孔灌注桩基础的桩筏基础结构形式。

（二）基础设计桩基的布置：根据主楼与裙楼基础的受力特点，主楼采用长桩基，裙房则采用天然地基加短桩基的设计思路，采用不同桩长的形式进行布桩。

主楼桩基主要以承受上部竖向荷载为主，柱下布置群桩，桩径有800眦1，1000眦1两种，大部分有效桩长为40m，桩端持力层为粉质黏土层；核心筒下布置群桩，桩径1500FD．／TI，有效桩长50m，桩端持力层为中砂层；裙楼则主要以抵抗水浮力为主，柱下布置单桩，桩径1000FD．／TI，有效桩长25m，桩端持力层为中砂层。

桩筏基础沉降计算算例假设有一座桥梁需要建设，我们需要设计桥梁的基础沉降计算，以确保桥梁的稳定性和安全性。

首先，我们需要进行现场勘察和土壤试验，以获取有关该区域土壤的相关参数。

根据土壤参数的不同，可以选择不同的基础类型，如桩基础或桩筏基础。

在这个算例中，我们将使用桩筏基础。

假设该区域土壤为粉土。

根据土壤试验结果，我们得到土壤的重度γ=18kN/m³，饱和度S=70%。

此外，根据地质调查，我们发现该地区地下水位高度为1.5m。

在进行桩筏基础设计时，首先需要确定桩的长度和直径。

根据桥梁荷载和土壤参数，我们估计桩的长度为30m，直径为1m。

接下来，我们需要计算桩的侧阻力。

根据经验公式，侧阻力可以通过以下公式计算：Rs=ΣCi*Ai其中，Rs表示侧阻力，Ci表示桩身周围单位长度土壤对桩侧面的侧阻力系数，Ai表示单根桩身周围单位长度土壤对桩侧面的面积。

假设该区域土壤的侧阻力系数为60kPa，根据桩的直径，可以计算出桩侧面的面积为3.14平方米。

那么，侧阻力Rs=3.14*60=188.4kN/m。

接下来，我们需要计算桩的端承力。

根据经验公式，端承力可以通过以下公式计算：Rp = Ap * (Nc * qn + Ng * qg + Nd * γd * d)其中，Rp表示桩的端承力，Ap表示桩顶面积，Nc表示土壤的内摩擦角，qn表示正常压力，Ng表示水平压力系数，qg表示地下水压力，Nd表示地震作用系数，γd表示地震作用时的土壤重度，d表示桩的埋深。

最后，我们可以计算桩的总荷载，并通过以下公式计算基础的沉降量：P=Rp+Rsδ=P/(E*A)其中，P表示桩的总荷载，E表示土壤的弹性模量，A表示基础的截面面积，δ表示基础的沉降量。

根据上述算例，我们完成了桩筏基础的沉降计算。

通过设计合适的桩长度和直径，并计算出桩的侧阻力和端承力，我们可以预测基础的沉降量，以确保桥梁的稳定性和安全性。

这些计算结果可以为工程师和设计师提供有关桥梁基础设计的重要参考。

某高层建筑地基基础方案选型与沉降实例分析摘要：在对地基进行实际施工的过程中，必须严格按照施工的实际需求来选取合适的地基处理技术，这样地基处理的效果才能够得到保障，这样对后期的施工也是非常有利的，整个建筑工程的质量也能够得到保障，所以建筑地基处理以及结构设计工作是十分重要的。

关键词：高层建筑；地基基础；沉降引言当前我国居民生活水平的提高对于建筑工程的使用功能以及安全性提出了更高的要求。

为了确保城市基础建设水平的提高，就需要合理地解决建筑工程施工中遇到的各种问题。

其中软土地基属于非常常见的一种地质现象，软土地基的含水量比较大，因此很容易导致工程的结构出现变形承载力下降的问题。

为了有效地改善这一情况，需要施工企业采取合理的施工技术，确保软土地基的处理，提高工程的整体稳定性。

1地基土的特性检测这一检测技术主要包括静力特性检测和动力特性检测两大类，对于静力特性检测而言，主要采用荷载试验、旁压试验、标准贯人试验等检测手段，而动力特性检测与静力特性检测有着很大的区别，其复杂性更高，这是因为在动力荷载下，地基土的特性变得更加复杂，常用的动力特性检测包括场地土波、场地微振及地基土刚度系统等检测技术。

静载荷试验过程中，原位检测方法的应用更早，通过模拟建筑物的实际受荷情况，更准确地反映出地基土是否发生形变以及受力情况，这是得出地基土承载力、变形模量等参数的重要方式，为原位检测方法的应用提供依据。

从检测技术的具体应用来看，静力特性检测技术应用更广，不仅仅体现在原位检测技术上，还有勘探手段方面，其检测会更加精准、高效、经济，如果应用在较为复杂的地基基础检测中，静力初探检测技术凭借自身优势备受人们欢迎。

旁压试验主要用来判断别土状态、计算土强度指标、土应变参数，此外，还可以完成土承载力和地基土水平向基床系数的计算2某高层建筑地基基础沉降观测变形监测工作可依据不同的监测对象分为以下3种:①变形监测对象为建筑工程。

②全球性监测，监测对象为地球。

筏板基础设计之沉降计算原理
筏板基础设计中的沉降计算原理是非常重要的，它涉及到土壤力学和结构工程的知识。

首先，让我们从土壤力学的角度来看。

筏板基础是一种承载结构荷载的基础形式，它通过分散荷载到较大的土体面积上来减小地基承载压力，从而减小地基沉降。

沉降计算的原理主要基于以下几个方面：
1. 土体压缩特性，土壤是一个多孔介质，当外部荷载作用于土体上时，土颗粒之间会发生压缩，导致土体沉降。

通过对土体的压缩性质进行实验和理论分析，可以得到土体的沉降特性，从而进行沉降计算。

2. 应力传递原理，筏板基础通过较大的接触面积将荷载传递到土体上，使得地基承载压力得到分散。

在沉降计算中，需要考虑到荷载在土体中的传递过程，以及不同深度处的土体应力分布情况，从而评估地基的沉降情况。

3. 土体的本构关系，土体的本构关系描述了土体的应力应变特性，通过本构关系可以得到土体的压缩模量、剪切模量等参数，从而进行沉降计算。

在结构工程中，沉降计算还需要考虑到筏板基础与上部结构的相互影响，以及不同荷载组合下的沉降情况。

此外，还需要考虑到地下水位变化、地基加固等因素对沉降的影响。

综上所述，筏板基础设计中沉降计算的原理涉及到土壤力学、结构工程以及工程实践经验等多个方面的知识，需要综合考虑土体的力学特性、结构荷载、地下水位等因素，以及进行合理的理论分析和实验验证，才能得到准确可靠的沉降计算结果。

某高层建筑桩筏基础沉降分析摘要；本文以高层建筑为研究对象，对桩筏基础沉降性状作出了一系列分析，讲述了高层建筑桩筏基础应用中遇到的一些问题，本文就结合笔者的多年经验，探讨出下一步的研究方向.关扭词：某高层建筑、桩筏基础沉降方法Abstract: This article with the high-rise building for research object, the pile raft foundation settlement characters make a series of analysis, tells the story of high-rise buildings in the pile raft foundation application some of the problems, this paper is based on the author’s experience for many years, this paper discusses the next research direction.Close twist words: a high-rise building, the pile raft foundation settlement method在建筑行业，高层建筑中最经常用到的形式就是桩筏基础，随着社会的进步，桩筏基础的受力和变形使更多的人了解到，并且不断的深入，之所以运用到当今的建筑技术中，主要因为承载力高、沉降小、关键在于安全、可靠。

并得出一个结论：变形是桩筏基础控制的关键，而不在于强度，合适的变形满足上部结构的安全无疑是基础工程的根本要素之一，现在，由于当前的理论和分析方法还处在半经验半理论状态，特别是现行地基规范的设计大多是假定上部结构荷载全部由桩来承担.并且在计算时认为每根桩所受的荷载是相等的而不考虑桩间土对筏板的反力作用，过分增大桩数或增加桩长，致使基础工程造价过高且延长了工期.1桩筏基础沉降性状的分析方法影响桩筏基础受力和变形特性的因素很多如土的性质.桩的间距、桩长、桩的布t以及上部结构物的刚度等.因此，对群桩受力分析的研究方法较多比较常用的包括:等代实体深墓础法、沉降比法、弹赞板法、荷载一沉降曲线简化法.简化有限单元法.有限元与边界元藕合法等.l)等代实体深基础法等代实体深基础法是将桩筏基础看作一个实体不考虑桩与土之间的相互作用，此种方法又因假设不同又分为很多的类型.最普通的方法如图1所示图中L 为桩的长度.假定荷载作用在桩端以上1/3桩长处，不同的国家和地区采用不同的应力扩散角在0~300之间.基于以上假设，采用分层总和法计算桩筏基础的沉降.不同的情况都取在1/3桩长处显然是不合理的，H.B. Poorooshasb提出根据不同的情况荷载作用面应取在不同的部位.通过研究得出了该值与某些影响因素的关系.将l/3桩长以l/n来代替n的值在3~5之间.国内又不考虑应力扩散角.取n等于0的做法，如图2所示，荷载直接作用在桩底平面，然后用分层总和法计算沉降.桩端平面以下的应力分别采用Boussinesq解.以Mindlin解对其修正.根据模型试验对等效荷载作用面的位t和压缩层的厚度做了修正.减小了桩端平面以下压缩层的厚度.这样就使得桩筏基础的沉降t减小了，更加接近实际情况.2)沉降比法沉降比法是根据单桩的沉降曲线来求群桩沉降的一种方法沉降比Rs等于群桩的平均沉降和单桩在群桩各桩平均荷载下的沉降的比值，通过对刚性承台下均匀土层和有限厚土层中的群桩沉降比弹性理论解的计算.得到群桩沉降比Rs 随桩的长径比兀了D.距径比S心，桩土模t比EP正5.桩数N而变化的曲线，进而得到对于刚性低承台方形和矩形排列群桩的沉降计算式.Poulos建议对于16根以上方形和矩形排列群桩Rs随桩数n的平方根图1等代实体深基础普通方法呈拟线性关系，所以可以外插确定桩数较多群桩的沉降比:图2等代实体深基础国内方法式中: 根桩时Rs的值; 根桩时Rs的值; 桩数.3)弹赞板分析法此法将筏墓视作为板，用有限单元法进行分析，用放t在相应节点上的弹赞来代替桩.弹赞的刚度可从桩的弹性解来计算(考虑到相互作用的影响).可以用Poulos所述的桩—筏基的分析来估算.弹赞板加连续体法.筏基仍被视作板.桩仍用弹赞代替，同时支撑筏基的土还被视为弹性连续体，对此做了进一步研究，将桩身压缩按照静载荷试验的P一S曲线或者oeddes法确定根据桩顶荷载和桩顶沉降确定群桩中单桩的刚度.将桩简化成一定刚度的弹赞作用在筏板下，使用荷载传递法分析单桩，考虑了桩土相互作用.并对相互作用系数做了简化假设桩桩的相互作用系数只与桩侧摩阻力有关，而与桩端阻力无关.最终结果比实测值偏大.但是在一个可以接受的范围以内仍然是一种精确方法.4)简化有限单元分析法Hooper等叙述了桩墓础的有限单元分析.在分析中基础.桩和土均用有限单元来表示.而不进行完整的三维分析.Hooper所述的例子是近似地轴对称的.桩的每一同心环用一连续环带来棋拟.环带的总刚度等于环带中所有单桩则度之总和.WidjojoA.P.Lkoso等的处理方法与HooPer法相似.不同处仅在于换用连续条带来模拟各列桩，条带的刚度等于一列桩所以桩刚度之和.这类方法对于考虑土的非均匀性等这样一些因素提供了适应能力但存在数据需要t大.选取模拟环带或连续条的适宜刚度及处理桩滑动问题等的困难.5)有限元和边界元祸合法此法比较接近于实际，按通常的桩—沉降分析法处理桩.筏基作为板.土作为弹性连续体用有限元的方法来划分板.以Mindiin解为基础分别求出桩桩相互作用影响系数.桩土相互作用影响系数.土相互作用影响系数，根据桩和筏板位移协调建立共同作用方程.此法合理地考虑了桩，筏和土之间的相互作用.在平面内划分筏板，土中应力计算采用Geddes弹性解和Bou旧51-ncsq解.采用分层总和法.假定桩土地基为弹性半空间.且单桩沉降与相邻地基土相协调.考虑桩底压缩性，桩土之间还可以考虑非线性滑移.根据力的平衡和位移协调可以求解相应的位移和内力.分析桩筏基础的工程技术人员还是占少数.这势必影响了该方法的推广和使用.若能够找到比较简单的分析方法，使不同条件工程的计算结果能达到某一较为合理的精度范围，且需要较少的参数，参数是靠实际测t而不是估计得到的.那么必定会加速该方法在工程中的应用.2现有方法存在的缺点与不足桩筏基础的计算分析方法还有许多缺点和不足目前尚未能提出考虑众多复杂因素的桩筏基础的计算分析方法.桩筏墓础的设计从根本上说应该是关于桩筏基础的变形设计而不是承载力设计.若能较精确的计算其变形.那么以变形控制设计必然为设计人员所接受但是在目前其变形计算所提供的方法与参数，计算精度统计分析结果均远小于承载力计算的精度.一些比较复杂的方法加有限单元法等.计算得到的结果对于工程来说也可以接受.但是计算过程复杂.参数不易取准.一些参数的选取需要复杂的三轴实验;而且即使在科学高度发展的今天也能够使用有限元方法来分析。

浅谈建筑桩基在施工中沉降问题及解决方法摘要:建筑桩基础在房屋的建筑过程中是一种常用基础，桩基设计中最主要的是确定竖桩的承载力和沉降，尽管从事岩土工程的研究者与工程师，为了精确计算和预测桩基的沉降，曾进行过大量的研究，提出过一系列的计算桩基沉降的方法，但时至今日，对桩基沉降的预估仍然不熊充分地反映真实的情况。

关键词：建筑桩基理论；沉降；分析在建筑施工中，桩期沉降的原因涉及到土体的变形特征、流变特性。

因此，在土体基上修建高层建筑物，就容易产生较大的沉降量，而且土地基的沉降是比较漫长的过程，不易察觉。

地基发生较大沉降时，经常会伴随着建筑物的破坏，其实真正影响建筑物使用效果的原因是不均匀沉降以及短期内发生的较大沉降。

因此，在土体上修建建筑物，地基变形问题十分重要。

因此在建筑的设计施工当中，提前考虑地基的变形问题，提出应对措施，就可以很大程度上是减小地基变形所带来的危害。

一、概述建筑结构的建造使用过程当中，地基及基础工程的质量问题会导致建筑物的墙体或者楼盖开裂，会有安全隐患的存在，从而影响使用。

根据有关的统计资料表明，建筑问题的质量问题在近几年有上升趋势，而所有的质量问题当中，地基及基础工程的质量问题能占到总事故的四分之一。

建筑结构的设计与施工过程当中，建筑者普遍认为最难驾驭的不是工程的上部结构，而是此工程的地基及基础工程问题，虽然建筑物的上部结构十分复杂，千变万化，但在计算机得到广泛应用的今天，在设计和施工中工程的上部结构的变化还是可以被预知、掌握的。

对于建筑群所在地的地下土层的分布一般地说，人们只能在设计前根据几个钻孔的土样试验获取少量信息，在施工后通过槽底的钎探结果才能了解它的表层信息，而对于更深层、更全面的情况却不能全方位的掌握，要是仅凭经验就对其进行处理就会产生一定的误差，甚至造成对建筑物的破坏，并且因为地基基础属于地下比较隐蔽的工程，因此在建筑工程竣工后很难对其进行检查，在使用期间出现安全隐患也不容易被察觉，一旦发生事故就会造成难以挽回的后果。