桩基沉降计算深度

单桩、单排桩、桩中心距大于6倍桩径的疏桩基础

的沉降计算例题（JGJ94-2007 5.5.14条和附录F）

刘兴录 钱力航

某高层为框架－核心筒结构，基础埋深26m（7层地下室），核心筒采用桩筏基础。外围框架采用复合桩基，基桩直径1.0 m，桩长15 m，混凝土强度等级C25，桩端持力层为卵石层，单桩承载力特征值为Ra = 5200 kN ,其中端承力特征值为2080kN,梁板式筏形承台，筏板厚度hb=1.2 m，梁宽bl=2.0 m,梁高 hl= 2.2 m(包括筏板厚度),承台地基土承载力特征值

fak=360kPa,土层分布：0~26 m土层平均重度?=18

kN/m3;26m~27.93 m为中沙⑦1，?=16.9kN/m3; 27.93m~32.33 m

3

?为卵石⑦层， =19.8kN/m，ES=150MPa; 32.33m~38.73m为粘

土⑧层， ?=18.5kN/m，ES=18Mpa; 38.73m~40.53 m为细砂⑨

3

3

?层， =16.5kN/m，ES=75MPa; 40.53m~45.43 m为卵石⑨层， 1

?=20kN/m3，ES=150MPa; 45.43m~48.03 m为粉质粘土⑩层， ?=18kN/m3，

基本参数混凝土强度等级C30所求桩直径D（m）0.8桩身截面面积0.502656所求桩桩长L(m)8.02影响范围内基桩数m4所求桩准永久组合荷载Q(KN)1372桩身压缩系数?e1计算土层数n1第一层土土层选择泥岩第一层土厚度(m)3.64第二层土土层选择泥岩第二层土厚度2.5沉降计算经验系数1桩身压缩量Se(m)0.00073m等于1时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于2时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于3时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于4时桩基对应力计算点产生的附加应力33.37222桩m等于5时桩基对应力计算点产生的附加应力0端m等于6时桩基对应力计算点产生的附加应力0下m等于7时桩基对应力计算点产生的附加应力0部m等于8时桩基对应力计算点产生的附加应力0只m等于9时桩基对应力计算点产生的附加应力0有m等于10时桩基对应力计算点产生的附加应力一0m等于11时桩基对应力计算点种产生的附加应力0m等于12时桩基对应力计算点土产生的附加应力0质j=1j=2计算点位于j=3桩端下部第一

m等于13时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于14时桩基对应力计算点0产生的附加应力m等于15时桩基对应力计算点产生的附加应力0应力汇总3

基本参数混凝土强度等级C30所求桩直径D（m）0.8桩身截面面积0.502656所求桩桩长L(m)8.02影响范围内基桩数m4所求桩准永久组合荷载Q(KN)1372桩身压缩系数?e1计算土层数n1第一层土土层选择泥岩第一层土厚度(m)3.64第二层土土层选择泥岩第二层土厚度2.5沉降计算经验系数1桩身压缩量Se(m)0.00073m等于1时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于2时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于3时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于4时桩基对应力计算点产生的附加应力33.37222桩m等于5时桩基对应力计算点产生的附加应力0端m等于6时桩基对应力计算点产生的附加应力0下m等于7时桩基对应力计算点产生的附加应力0部m等于8时桩基对应力计算点产生的附加应力0只m等于9时桩基对应力计算点产生的附加应力0有m等于10时桩基对应力计算点产生的附加应力一0m等于11时桩基对应力计算点种产生的附加应力0m等于12时桩基对应力计算点土产生的附加应力0质j=1j=2计算点位于j=3桩端下部第一

m等于13时桩基对应力计算点产生的附加应力0m等于14时桩基对应力计算点0产生的附加应力m等于15时桩基对应力计算点产生的附加应力0应力汇总3

---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 地基处理计算 1

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[ 计算简图 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ]

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[ 基本参数 ]

地基处理方法：夯实水泥土桩法

[ 基础参数 ]

基础类型： 矩形基础 基础埋深： 2.400(m) 基础宽度： 3.500(m) 基础长度： 3.500(m)

基础覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底压力平均值： 150.0(kPa) 基底压力最大值：

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沉降计算

软黏土分布地区的大量建筑物沉降观测及工程经验表明，采用换填垫层进行局部处理后，当垫层下还存在软弱下卧层时，由于下卧层的变形，建筑物地基往往还会产生过大的沉降量和差异沉降量。类似地，即使采用水泥土搅拌桩复合地基，当桩端以下存在软弱土层时，仍有较多建筑物发生了较大的沉降，由此，对竖向承载的搅拌桩，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）规定，其长度除应根据承载力和变形的要求确定外，尚宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层。采用砂石桩法、高压喷射注浆法等方法处理的地基均有类似规定。

因此，对于重要的建筑或垫层下存在软弱下卧层的建筑，还应进行地基变形计算。并且，对垫层下存在软弱下卧层的建筑，在进行地基变形验算时应考虑邻近基础对软弱下卧层顶面应力叠加的影响。对超出原地面标高的垫层或换填材料的重度高于天然土层重度的垫层，宜早换填并应考虑其附加的荷载对建筑及邻近建筑的影响。来源：

换填垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。对粗粒换填材料，由于在施工期间垫层的自身压缩变形已基本完成，且变形值很小，因此，对碎石、卵石、砂夹石、矿渣和砂垫层，当换填垫层厚度、宽度及压实程

---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 地基处理计算 1

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[ 计算简图 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ]

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[ 基本参数 ]

地基处理方法：夯实水泥土桩法

[ 基础参数 ]

基础类型： 矩形基础 基础埋深： 2.400(m) 基础宽度： 3.500(m) 基础长度： 3.500(m)

基础覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底压力平均值： 150.0(kPa) 基底压力最大值：

六 地基沉降计算

一、填空

1.目前，在建筑工程中计算地基最终沉降量的较常见的方法是__________和________。 2.____________《规范》方法计算地基最终沉降的公式为__________，公式中S、z、p0的单位分别是___________、____________、___________。 3._______________是决定地基沉降与时间关系的关键因素。

4.对一般土，按分层总和法计算地基沉降量时，沉降计算深度zn是根据___________条件确定的，若其下方还存在高压缩性土层，则要按_____________条件确定。

5.采用分层总和法计算地基沉降量时，第i层土的沉降量计算公式为____________或___________。

6.当无相邻荷载影响，基础宽度在1-50m范围内时，规范规定，基础中点的地基沉降的计算深度可按简化公式计算，该公式为___________。 7.饱和粘土的沉降由__________、___________、_________沉降组成，计算这几部分沉降时，其压缩性指标分别采用____________、______________、_________。

8.用分层总和法计算地基沉

地基沉降量计算

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（ei、Es、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Si。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Hi≤0.4B（B为基底宽度）。 2）计算基底附加压力p0 3）计算各分层界面的自重应力σ4）确定压缩层厚度 满足σz=0.2σ

szsz

地基沉降计算

一、填空

1、前期固结压力大于现有自重应力的土称为 土。

2、某土在压力为100kPa，200kPa时对应的孔隙比分别为0.85和0.82，则该土的压缩性 。

3、饱和土体渗流固结完成的条件是土中孔隙水应力 ，或有效应力 。 4、饱和土体在荷载作用下，孔隙中自由水随时间缓慢 ，体积逐渐 的过程，称为土的固结。

5、在饱和土体的渗流固结理论中假定土中水和土粒 。

6、饱和土的渗透固结过程中 应力消散， 应力增加。 7、在饱和土体的渗流固结理论中假定土中水的渗流服从 。

8、根据OCR的大小可把粘性土分为_________ 、 __________和__________三类。 9、土的压缩试验是在___________条件下完成的。压缩系数反映了________。 10、在应力历史上地基土所经受的最大有效应力称为________。 11、前期固结压力与现有的自重应力的比值称为________。

12、饱和土体在荷载作用下，孔隙中的水逐渐被排出，土的体积逐渐被压缩的过程称为___

第32卷第4期Vol.32No.4

建筑技术

ArchitectureTechnology

·233·

20～60m,因此桩基沉降的影响范围为30～100m。好在桩基本身的沉降一般并不大,而且桩基沉降的位移影响范围虽较大,但在水平方向的衰减速度较快,因此当构筑物对位移要求不是很高或距离桩基稍远时,桩基沉降造成周围环境的变化并不为人们所注意。然而对于近距离内的对位移极为敏感的构筑物,桩基沉降所引起的地层位移可能对其安全构成威胁。

桩基沉降引起地铁隧道位移的治理

林永国

摘

周正茂刘国彬

要:桩基沉降容易引起临近地铁隧道的位移。上海地铁一、二

号线沿线高层建筑较多,一些建筑物地基与地铁隧道相距较近,桩基下沉可引起邻近地铁隧道的位移。为此可采取如加长工程桩、设置遮拦桩和跟踪注浆法等保护措施。关键词:地铁隧道;桩基;沉降;位移

中图分类号:TU753.31000-4726(2001)04-0233-02

TREATMENTOFSUBWAYTUNNELDISPLACEMENTCAUSED

BYPILESETTLEMENT

LINYongguo

ZHOUZhengmao

LIUGuobin

文献标识码:B

文章编号:

桩基础沉降引起地铁隧道位移主要表现在总位移和沉降曲率两个方面。

在桩基沉降较