(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。
B. 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。
(2)计算最终沉降量的方法有哪些扩展阅读:
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。
C. 基坑降水引起地面沉降的计算方法
基坑降水引起地面沉降的计算方法较多,有粘弹性理论计算法、弹性理论计算法和经验方程计算法等。目前,国内对基坑降水引起的地面沉降一般采用分层总和法计算。
在一维固结条件下,水位下降或恢复时土层中孔隙水压力分布规律与太沙基一维固结方程的理论曲线基本相似。因此,结合稳定流和非稳定流的渗流理论,可与基于一维固结理论的分层总和法,构成计算基坑抽水地面沉降计算的耦合模型。
1.粘性土层、粉土层
1)分析建筑基坑地基土的地层结构、水文地质条件、工程地质条件。
2)根据上面的分析。选择合适的稳定流公式,计算基坑抽水影响半径内,任一点的水位降深。也可采用非稳定公式,计算基坑抽水影响半径内,任一点、任意时刻的水位降深。
3)利用(5-19)式,计算某一水位差下的地面最终沉降量。
基坑降水设计
式中:S降∞——某一水位降深范围内的土层引起的地面最终沉降量(mm);
Δpi—第i层土平均附加自重应力增量(kPa);
基坑降水设计
γw——水的重度(kN/m3);
hi—第i层土厚度(m);
n——水位降深范围内划分的土层数(随水位变化);
Esi—第i层土的压缩模量(MPa)。
4)计算某水位降深作用下、某时间的沉降量St。
基坑降水设计
式中:St——某时间某水位降深条件下的沉降量(mm);
Ut——某时间t时的固结度,它是时间t的函数,可按公式5-11或图5-4计算。
5)将每一时间段水位差作用下的沉降量按时间叠加,求得该时间段内的总沉降量。
2.碎石土、砂土层
碎石土层、砂土层渗透性良好,孔隙水压力可迅速消散,不必考虑孔隙水压力消散的滞后效应问题。因此,可应用一维固结理论公式计算沉降量。
基坑降水设计
式中:ΔS降——砂层的变形量(mm);
Δh——地下水位变化值(m);
h——砂层的原始厚度(m);
Es——体积压缩模量,水位回升时取回弹模量E′s(kPa)。
基坑降水设计
式中:e0—土层初始孔隙比;
av——土层压缩系数(1/kPa);
as——土层回弹系数(1/kPa)。