2002地基沉降计算方法

‘壹’ 计算地基沉降的方法有哪些

1、分层总和法

在地基沉降计算深度范围内划分为若干层，计算各分层的压缩量，然后求其总和。计算时应先按基础荷载、基底形状和尺寸、以及土的有关指标确定地基沉降计算深度，且在地基沉降计算深度范围内进行分层，然后计算基底附加应力，各分层的顶、底面处自重应力平均值和附加应力平均值。

2、有限元法

适用于连续介质。从计算方法上来说，由于其计算参数多，且需通过三轴试验确定，程序复杂难以为一般工程设计入员接受，在实际工程中没有得到普遍应用，只能用于重要工程、重要地段的地基沉降的计算。

3、规范法

《建筑地基基础设计规范》（GBJ 7-89）所推荐的地基最终沉降量计算方法是另一种形式的分层总和法。它也采用侧限条件的压缩性指标，并运用了平均附加应力系数计算，还规定了地基沉降计算深度的标准以及提出了地基的沉降计算经验系数，使得计算成果接近于实测值。

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地基沉降的监测

1、监测点布置

沉降监测采用精密水准测量的方法，测定布设于建筑物上测点的高程，通过监测测点的高程变化来监测建筑物的沉降情况，在周期性的监测过程中，一旦发现下沉量较大或不均匀沉降比较明显时，随时报告施工单位。

2、控制点布设

由于控制点是整个沉降监测的基准，所以在远离基坑比较安全的地方布设2个控制点。每次监测时均应检查控制点本身是否受到沉降的影响或人为的破坏，确保监测结果的可靠性。

‘贰’ 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)提出的地基沉降计算方法比常规的分层总和法有那些改进

规范计算公式是分层总和法单向压缩的修正公式。它也采用侧限条件E-P曲线的压缩指标，但运用了低级平均附加应力系数a的新参数，并规定了地基变形计算深度z，还提出了沉降计算经验系数k，使得计算成果更接近实测值！

‘叁’ 建筑物一般允许的最大沉降值是多少

地基沉降属地基变形：

（1）中、底压缩性土时：建筑高度不大于250m取200mm。

（2）高压缩性土时：建筑高度不大于100m取400mm；建筑高度在100m到200m取300mm；建筑高度在200m到250m时取200mm；建筑高度不大于100m取400mm；建筑高度在100m到200m取300mm。

在现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007)中地基沉降量的计算是先求出每一层土的压缩量,之后再求它们的总和,其中第i层土的压缩量等于从基础底面到第i层土底面的压缩量减去从基础底面到第i层顶面的压缩量。

在计算第i层土的压缩量过程中有一点值得注意,即认为基底到第i层土顶面的压缩模量与第i层土的压缩模量相等。这种做法似有欠妥之处,在某些情况下可能会引起较大的偏差。

地基沉降量分为初始沉降和固结沉降，目前技术争议比较大的是固结沉降部分。

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地基沉降计算方法

分层总和法

分层总和法是在地基沉降计算深度范围内划分为若干层，计算各分层的压缩量，然后求其总和。计算时应先按基础荷载、基底形状和尺寸、以及土的有关指标确定地基沉降计算深度，且在地基沉降计算深度范围内进行分层。

然后计算基底附加应力，各分层的顶、底面处自重应力平均值和附加应力平均值。

通常假定地基土压缩时不允许侧向变形（膨胀），即采用侧限条件下的压缩性指标。为了弥补这样得到的沉降量偏小的缺点，通常取基底中心点下的附加应力sz进行计算。

有限元法

这种方法适用于连续介质，对于一般土体可以采用非线性弹性本构模型或弹塑性本构模型，考虑复杂的边界条件、土体应力应变关系的非线性特性、土体的应力历史和水与骨架上应力的耦合效应，可以考虑土与结构的共同作用、土层的各向异性.

还可以模拟现场逐级加荷，能考虑侧向变形及三维渗流对沉降的影响，并能求得任意时刻的沉降、水平位移、孔隙压力和有效应力的变化。

从计算方法上来说，由于其计算参数多，且需通过三轴试验确定，程序复杂难以为一般工程设计入员接受，在实际工程中没有得到普遍应用，只能用于重要工程、重要地段的地基沉降的计算。

规范法

《建筑地基基础设计规范》（GBJ 7-89）所推荐的地基最终沉降量计算方法是另一种形式的分层总和法。它也采用侧限条件的压缩性指标，并运用了平均附加应力系数计算，还规定了地基沉降计算深度的标准以及提出了地基的沉降计算经验系数，使得计算成果接近于实测值。

地基沉降计算中注意的几个问题：

深度计算方法

沉降计算深度可采用《建筑地基基础规范》（GB50007-2002）中的方法来确定。

应力和变形的关系

在有关地基土中的应力和变形中，都把地基假设成直线变形体，从而直接应用了弹性理论解答。实践表明：对于低压缩性的土，当建筑物的荷载不大，基础底面的平均压力不超过土的比例界限时，它的应力和应变成直线关系，可以得到与弹性理论解答相近的结果。

而当荷载增大后，情况却大不相同。又如高压缩性的软土在一开始它的应力和应变间的关系就是非线性的。因此，为了研究高压缩性土的变形和反映在更大的荷载范围下的变形的真实情况，就有必要把土看成作为非线性变形体。

土的压缩性指标的选定

从基础最终沉降量计算公式可以看出：基础沉降计算的准确性与土的压缩特性指标有着密切的关系，有时，由于压缩性指标选用不当，或根本不可靠，使得沉降计算完全失去意义。

土的压缩性指标应该完全反映出土在天然的状态下受建筑物的荷载后的实际变形特征，但是，在现有条件下，室内实验与荷载实验时地基上所保持的应力状态和变形条件都和实际有所区别，而且对于不同的土和不同的实验条件，这些差别也不一样。

精确度问题

对于压缩性较大的地基，计算往往小于实测值；对于压缩性小的地基，则恰恰相反。

为了提高地基变形计算的精度，在对比总结了一些地基变形计算与实测的基础上，对不同压缩的地基，《建筑地基基础设计规范》提出了相应的修正系数ψ，并认为只有正确选用了ψ，就能使地基变形计算的精确度普遍有所提高。但是，修正系数ψ的确定还不是很精确。

网络-地基沉降

网络-沉降值

‘肆’ 如何进行地基沉降变形计算

朋友，你这个式子肯定是涉及到哪一个具体的题目吧，不过我还是想解释一下，ψs是沉降计算经验系数，它是按规范上提供的表格选取的，若表格上没有的数据则在表中进行插值，而你这个式子则正是插值计算用的，我推测你的题目里的土的压缩模量应该为2.65mpa，介于表格上的2.5和4.0之间，而2.5对应的沉降计算经验系数是1.1，4.0对应的沉降计算经验系数的1.0，所以计算2.65对应的沉降计算经验系数就用你上面这个式子，谢谢！

‘伍’ 沉降计算深度的确定

在进行沉降计算之前，先讨论沉降计算深度z_n的控制标准。目前沉降计算深度的控制标准主要有以下两种。

（1）应力控制法（应力比法）

应力比0.2 法——附加应力与自重应力的比值σ_z/σ_sz=0.2；

应力比0.15法——附加应力与自重应力的比值σ_z/σ_sz=0.15；

应力比0.1 法——附加应力与自重应力的比值σ_z/σ_sz=0.1。

（2）应变控制法（应变比法）

本书以N5+850断面为例，对应力比法和应变比法2 类共4 种地基沉降计算深度的确定方法进行讨论，以确定适合于温州浅滩软土地基的控制标准。沉降计算点为路堤断面的中点；地基主固结沉降利用e～σ＇曲线，采用分层总和法计算；地基总沉降计算的沉降经验修正系数取m=1.4。为了比较不同控制标准下沉降计算结果的准确性，结合第5章沉降预测的结论，将灰色Verhulst模型对N5+850断面之地基最终总沉降量的预测值267.4 cm作为比较的标准值。不同沉降计算深度控制标准下，沉降计算深度及地基沉降量的计算结果如表6.3、图6.3所示。

表6.3 不同控制标准下的沉降计算深度及地基沉降量

图6.3 不同沉降计算深度控制标准下的计算结果对比图

由表6.3、图6.3可知：当采用应变比法时，沉降计算深度仅为22.3m，计算的最终总沉降比预测值小 5 5.0 cm，显然，应变比法不宜采用；当采用应力比 0.2 法时，沉降计算深度为31.9m，最终总沉降计算值比预测值小40.2 cm，该控制条件也不宜采用；当采用应力比0.15 法时，沉降计算深度为47.0m，最终总沉降计算值也小于预测值30.9 cm，虽然差异在减小，但仍不宜采用；当采用应力比0.1 法时，沉降计算深度为59.2m，最终总沉降计算值虽然也小于实测值，但其差异继续缩小，差值为23.8cm。

因此，从沉降计算深度控制标准的角度而言，对于软土地基沉降计算，采用“应力比0.1 法”进行控制是比较合理的，按此标准控制的沉降计算值与实测值最接近，虽然最终总沉降的计算值与实测值之间仍然存在差异，但这种差异是不可避免的，因为影响沉降计算精度的因素多且复杂，为了提高沉降计算的准确度，还可以从下文的主固结沉降计算方法、沉降经验修正系数等问题的研究上进一步寻求改进途径。

对沉降计算深度控制标准的进一步研究可知，在软土地基沉降计算中，如果采用应变比法控制，沉降计算值将远小于实测值，这将给工程设计带来干扰，也不能满足规范对工后沉降的要求。此外，采用应变比法控制时，可能得出沉降计算深度与基底附加应力大小无关的结论^[212]。以《建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）》^[209]为例，其规定：计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。最终变形量可按下式计算：

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

式中：σ_z为基础底面的附加应力；z_i、z_i-1为基础底面至第i、i-1层土底面的距离；

、

为基础底面计算点至第i、i-1层土底面范围内的平均附加应力系数。

平均附加应力系数是只和基础宽度B、长度L及计算点深度z有关的系数，和基底附加应力σ_z无关。将

代入应变比法的判别式

可得：

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

式中：k为厚度Δz的土层范围内划分的分层数。

将式（6.20）两边的共同项σ_z消去得：

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

显然，按式（6.21）确定的沉降计算深度是与基底附加应力无关的（图6.4）。应变比法确定沉降计算深度是通过变形控制的，而地基变形是由附加应力引起的，应力的大小及沿深度方向的分布理应影响沉降计算深度的大小^[212]。因此，不考虑基底附加应力的控制方式是不合理的。

图6.4 基底附加应力与沉降计算深度的关系

但笔者认为，式（6.21）中虽然没有直接出现基础底面的附加应力，但是土层的压缩模量是针对具体的附加应力计算出来的，是与基底附加应力有关的量。如果计算最终总沉降量时不采用该规范中的推荐公式，而直接采用压缩试验曲线计算，则在采用应变比法确定沉降计算深度时，可看到其实质上还是考虑了附加应力的变化的。但上述工程实例证明，若采用应变比法控制沉降计算深度，沉降计算值远小于实测值，仍不宜采用。而用应力比法控制的沉降计算深度随着基底附加应力的增加而增大，上部荷载越大，导致的沉降也越大，对勘察时勘探孔的要求也就越深，这与实际情况是相符的。此外，由以上计算结果可知，采用应力比 0.1 法计算的结果和实测值最具有可比性。

‘陆’ 对地基土进行沉降计算用什么方法

答：因为土中附加应力随着深度变化成非线性变化，土的e-p曲线也是随着深度变化成非线性变化；而分层总和法算地基沉降量是通过分层取层顶、层底的附加应力均值及压缩模量的均值，求得各层变形后再求总和来计算地基沉降量，其中采用了用分段线性近似非线性的方法，其中是存在误差的，加大分层厚度，误差也会变大；工程建议每层不宜大于0.4b，b为基础宽度。所以对均质土要分层。

‘柒’ 地基施工中桩基沉降怎么计算

对于单柱单桩、双桩、单排桩、桩距大于6倍桩径的疏桩基础，其沉降不能采用等效作用分层总和法计算。桩基新规范（JGJ94－2008）在肯定mindlin方法可以计算沉降的前提 下，指出地基规范及上海规范Geddes解的问题。Geddes解假设桩侧摩擦力作用于桩轴线上，将桩端反力用集中力表示。由于半无限体力集中力会引起局部解失真，在分层总和法计算沉降时，特别是计算单桩沉降时会引起失真。在JCCAD实施地基规范及上海规范时已发现并解决问题，主要是要考虑其尺寸效应，桩侧摩擦力仍作用桩侧，桩端阻力仍以面荷载作用于桩端，不象手工计算一样进行简化。在这次新规范附表计算中，我们协助规范组进行数值分析及表格整理。在计算承台沉降时，不能简单地以承台形心作为计算点，当中心点是土不是桩时，沉降会偏小，应找到离中心最近处的桩中心作为计算参考点。 规范中利用mindlin方法计算沉降时提供了沉降经验系数，《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）及《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）没有给出相应的系数，这给设计人员提出难题，同时告诉大家经验系数是有地区性的。在JCCAD计算沉降时，提供了一个可以修改的参数——“沉降计算修正系数”。 JCCAD会根据选择规范的不同，给出不同的计算结果。 正弘桩工机械有限公司生产的ZHR系列旋挖钻机成孔直径最大可以达到1.5-3M，成孔深度最大可以达到60-90M，适用于砂土、粘性土、粉质土、卵石层、风化岩等地层施工，主要应用与市政、公路桥梁、工业、打井和民用楼层等基础设施，跟同种型旋挖钻机相比，我们正弘桩工的质量优，同等配置情况下价格却要比其他厂家（三一，山河重工）同型号的旋挖钻机优惠许多，我们正弘不但注重质量，更注重回馈客户。现购旋挖钻机优惠多多火热进行中。我们正弘口号：地层钻不动，正弘全液压。 ZHR系列旋挖钻机分类：ZHR150型、ZHR180型、ZHR200型、ZHR220型。 财富帮手：张经理 正弘桩工机械真诚祝愿和您一次不经意的合作让我们成为永远的朋友。

‘捌’ 地基最终沉降计算方法有哪些 各自特点是什么

（1）分层总和法与应力面积法的分层原则不同。分层总和法采用尽可能小的薄层而应力面积法则一般采用土层的天然分层（地下水位处也有分层）。
（2）使用的变形参数（压缩模量或压缩系数）有区别。分层总和法一般取对应薄层的荷载下的变形参数，而应力面积法采用的则是平均压力下的计算参数（工程中通常使用E1－2）。
（3）地基沉降计算压缩层深度的确定不同。分层总和法采用附加应力与自重应力比值确定，而应力面积法则采用试算方法确定。

‘玖’ 地基最终沉降量怎么计算

s=(1－u∧)/E×Ibp
根据这个公式计算
s表示沉降量.
p基地均布压力
b基础宽度E地基土地的变形摸量
u地基土的泊松比I影响系数