软弱下卧层验算 J-1 计算结果
软弱下卧层验算计算表(新)
基础底面长L=
基础底面宽B=
基础高度h=
轴力标准值Fk=
地基承载力特征值fak=
地基承载力深度修正系数ηd=
基础砼容重γc=
软弱下卧层顶面埋置深度dz=
基础埋置深度d=
第一层土（持力层上面）土层厚度d1=
第一层土的重度γ1=
持力层土的重度γ2=
上层土压缩模量Es1=
下层土（软弱下卧层）压缩模量Es2=
地下水埋深dw=
下卧层顶面以上平均重度γm=
软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz=186.60kPa 基础自重Gk1＝ γ c * Vc =γ c * L * B * h=60.00kN 基础上的土重Gk2 ＝ γ 1 * L * B * ( d - h)=28.80kN 基础自重Gk ＝ Gk1 + Gk2=
88.80kN 基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d=700mm z/B=
0.35Es1/Es2=
2.00地基压力扩散角θ=
11.2°pk ＝ (Fk + Gk) / A=
267.20kPa pc ＝ γ 1 * d1 + γ 2 * (d - d1)=
18.00kPa pz＝L*B*(pk-pc)/[(B+2*z*tan θ)*(L+2*z*tan θ)]=192.22kPa pcz ＝ γm * dz=
30.60kPa pz + pcz ＝222.82>faz=186.60kpa 未通过。
有软弱下卧层时基底面积的简化计算
式 中： ． 一持 力层地基 附加应 力允许值 ，ｋ Ｐ ａ 。
则： Ａ。 ＝ （ ５ ）
２ 软 弱 下卧层基 底面 积 的计 算
按 《 建 筑地 基基 础设 计规 范 》Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ７ －２ ０ １ １
公 式５ ． ２ ． ７ — １ 和５ ． ２ ． ７ — ３
一
相应 于 作用 的标 准组 合 时 ，上 部结 构 传
Ｏ 引言
随着 各种 计算 软 件 的应用 ，结构 工程 师 从大
量 的 、繁琐 的结构 计算 中解 脱 出来 ，但也 有个 别结
至 基础顶 面的竖 向力值 ，ｋ Ｎ ；
Ｇ 。 基 础 自重 和基础上 土重 ，Ｇ ｋ ： ＝ ７ ｍ Ａ 。 ；
全 国性建材科技期 刊—— 《 玻璃 》 ２ ０ １ ３ 年
第４ 期 总第２ ５ ９ 期
有 软弱 下 卧层 时基 底 面 积 的简化 计 算
冯光 昕 王 帅 冯硕 柏长 盛 郝景 华
（ １ ． 唐 山规划建 筑设计研 究 院 唐 山市
２ ． 北京铁路局 天津建筑段
摘 要
０ ６ ３ ０ ０ ０ ；
断 。因此我 们提 出带 有软 弱下 卧层 的基底 面 积 的简
一
ｙ 一基 础底 面以上土 的加权平 均重度 。
由公式 （ １ ）和 （ ２）可推导 出公式 （ ３ ）： Ａ ＝ （ 。 一 ？ ｍ ｄ） （ ３ ）
化计 算方法 ，以供各 位 同行参 考 。
令：
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ１ ７ １ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ３ —１ ９ ８ ７（ ２ ０ １ ３） ０ ４—０ ０ ２ ４ —０ ４
Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｉｅ ｆ ｄ Ｃｏ ｍ ｐｕｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂａ ｓ ｅ Ａｒ ｅ ａ ｗｉ ｔ ｈ Ｓ ｏ ｆ ｔ Ｆｏ ｕｎ ｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ
软弱下卧层验算例子
2.基础类型矩形基础3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d =荷载： Fk = 地下水位埋深：4.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" 基础宽度承载力修正系数：5.地质参数土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa)1 填土2 粉质粘土 1503 淤泥质土 84二、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：Gk=rgAd=20×××= kN基础底面平均压力为：pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa基础底面自重压力为：p c=gm1d= ×= kPa上式中 gm1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gm1=×+×/+ ==m3基础底面的附加压力为：p0= pk- pc= = kPa2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力附加压力按扩散角计算Es1/Es2 = =z/b = =Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量；z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离；b为矩形基础底边的宽度；查"基础规范"表，得q=23°；由"基础规范"式，得pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq))= ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°))= （×）= kPa3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力pcz= gmd= ×= kPa上式中 gm为软弱下卧层顶面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gm=（×+×+×）/（++）== kN/m34.根据"基础规范"条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值fa = fak+ndrm (d -= + ×× -= kPad为软弱下卧层顶面距地面的距离。
软弱下卧层验算(新)自动计算程序
0.35
2.00
11.2 °
267.20 kPa 18.00 kPa 192.22 kPa 30.60 kPa 222.82 >
10.00 20.00 24.00 30.00
注：z/b<0.25时取θ＝0，必要时，宜由 试验确定；z/b>0.50时θ值不变。
faz=
186.60 kpa
未通过
700 mm
地基压力扩散角θ双向插值计算
z/b
Es1/Es2
0.25
0.35
0.50
1.00
2.00
9.60
21.00
2.00
4.00
11.20 22.00
z/B=
Es1/Es2= 地基压力扩散角θ= pk ＝ (Fk + Gk) / A= pc ＝ γ1 * d1 + γ2 * (d - d1)= pz＝L*B*(pk-pc)/[(B+2*z*tanθ)*(L+2*z*tanθ)]= pcz ＝ γm * dz= pz + pcz ＝
持力层土的重度γ2= 上层土压缩模量Es1= 下层土（软弱下卧层）压缩模量Es2= 地下水埋深dw=
下卧层顶面以上平均重度γm= 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz= 基础自重Gk1＝ γc * Vc =γc * L * B * h= 基础上的土重Gk2 ＝ γ1 * L * B * ( d - h)= 基础自重Gk ＝ Gk1 + Gk2= 基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d=
本表格已经设计好所有函数公式，只需在表格 中填入相关的数据即可自动进行计算
基础底面长L=
基础底面宽B= 基础高度h= 轴力标准值Fk= 地基承载力特征值fak= 地基承载力深度修正系数ηd=
软弱下卧层验算(新)
基础底面长L=基础底面宽B=
基础高度h=
轴力标准值Fk=
地基承载力特征值
fak=地基承载力深度修正系数ηd=
1.0基础砼容重γc=
25.0kN/m 软弱下卧层顶面埋置深度dz=
7950mm 基础埋置深度d=
第一层土（持力层上面）土层厚度d1=
第一层土的重度γ1=
持力层土的重度γ2=
上层土压缩模量Es1=
下层土（软弱下卧层）压缩模量Es2=
地下水埋深dw=
下卧层顶面以上平均重度γm=
10.523软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz=
218.34kPa 基础自重Gk1＝ γc * Vc =γc * L * B * h=46333.50kN 基础上的土重Gk2 ＝ γ1 * L * B * ( d - h)=88168.83kN 基础自重Gk ＝ Gk1 + Gk2=
134502.33kN 基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d=1757mm z/B=
0.02Es1/Es2=
2.00地基压力扩散角θ=
0.0°pk ＝ (Fk + Gk) / A=124.27kPa
pc ＝ γ1 * d1 + γ2 * (d - d1)=111.47kPa
pz＝L*B*(pk-pc)/[(B+2*z*tanθ)*(L+2*z*tanθ)]=12.80kPa
pcz ＝ γm * dz=83.60kPa
pz + pcz ＝96.40<faz=218.34kpa通过。
软弱下卧层强度验算实例分析
层 ① 粉 质粘 士 ： 黄 色 ， 铁 锰 质 ， 褐 含 表 层分 布 有厚 度０ ４ ｍ左 右 的耕 植 土 ， 植物 ．０ 含
３ ３ 建 筑场地 类 别与 地 震动 参数 ．
拟 建 站 址 方 案 场 地 处 于地 震 动 峰 值 加
． ５ 区 相应 的 地 震 基本 烈度 为６ ， 度 桩 法 、 液 硅 化 法 和 碱 液 法 等 进 行 地 基 处 根 须 ， 塑 为 主 ， 中等 压 缩 性 。 底 埋 深 速度 ０ ０ ｇ ， 单 可 具 层
英、 石为主 ， 长 含少 量 云 母 和 铁 锰 矿 物 ， 级 配 良好 。 中密 ～密 实 ， 和 ， 低 压 缩性 。 饱 具 承 载 力特 征值 为２ ０ ｋ ａ 。 ４ （ Ｐ ） 本次 勘探 揭露 最 大
厚 度 为６． ｍ。 ５
低 、 层 强 度 变 化 大 ， 常 的 方法 是 采 用 换 代 和物 理 及 工 程 特 性 的 差 异 可 以 划 分 为 ５ 土 通 填 垫 层法 、 夯 法 、 石桩 法 、 冲 法 、 泥 强 砂 振 水 土 搅 拌 法 、 压 喷 射 注 浆 法 、 压 法 、 实 高 预 夯 水 泥土 桩 法 、 泥 粉 煤 灰 碎石 桩 法 、 灰 桩 水 石 法、 灰土 挤 密 桩 法 和 土 挤 密桩 法 、 锤 冲 扩 柱 层 （ 号 为 层 ① ～层 ⑤ ） 自上 而 下 分 述 如 编 。
下。
５ ０ ８ ｍ。 （Ｐ ） ３ 及 电 力 线路 ， 三 处 通 信 光 缆 和 ６ 坟 ， 有 座 进 ８ ～３ ． １ 承 载 力特 征值 为 ｌ ０ ｋ ａ 。
站 道路处 有部分树 木 。 址地 面标高 ３ ． 场 ８
层 ④粉 土 ： 黄 色 ， 铁 锰 质 矿 物 ， 灰 含 局
软卧层验算
z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,My=7KN.m,179kPa
0（kPa）
141.00
196.0054验算：pz+pcz=141.00+54.00=195.00<196.00 满足
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:
软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。
软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ（°）基底的平均压力设计值Pk（kPa）：基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。
关于桩基软弱下卧层验算的几点认识
文章编号:1007Ο2993(2007)03Ο0109Ο04关于桩基软弱下卧层验算的几点认识李广信1 张在明2,3(11清华大学土木水利学院,北京 100084;21北京市勘察设计研究院,北京 100038;31北京工业大学建筑工程学院,北京 100022) 【摘 要】 对于国内外不同的规范、手册中对于桩基软弱下卧层验算的不同方法进行了分析。
提出以下的一些建议:承台底面以上的原地基土自重在附加应力计算时可以扣除,在总应力计算时再加上;扣除的群桩实体基础四周的摩阻力应使用群桩四周地基土的摩阻力特征值,而不是极限值;对于地下室中的独立柱的桩基础和内墙的条形桩基础,应当从地下室地面而不是原地面起算进行验算。
【关键词】 桩基;软弱下卧层;自重应力;摩阻力【中图分类号】 TU 473112Suggestions on Checking Computation of U nderlyingStratum With Soft Soil in Pile FoundationLi Guangxin 1 Zhang Zaiming 2(11Department of Hydraulic Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084;21Beijing G eotechnical Institute ,Beijing 100038;31College of Architecture Engineering ,Beijing University of Technology ,Beijing 100022China )【Abstract 】 The different methods of checking computation of underlying weak layer in pile foundation which are suggested indifferent codes or handbooks are analyzed.S ome suggestions are proposed :the self Οweight stress of soil which is between the base of cap and ground surface are added in or subtracted from se parately in different stress calculations ,the shaft friction around the pile group which is deducted in computation of additional stress is the characteristic value rather than limit value ,and the checking compu 2tation is carried out from ground surface of basement in the case of strip footing and individual footing in basement.【K ey Words 】 pile foundation ;underlying weak layer ;self Οweight stress ;friction resistance0 引 言当桩基下有软弱下卧层时,应当进行承载力的验算,在不同的规范和手册中规定和建议的方法有很大不同,计算的结果差别很大。
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3软弱下卧层
Es2
1 软弱下卧层验算： J-1
1.1 基本资料
1.1.1 工程名称：工程一
1.1.2 基础类型：条形基础，底边宽度 b ＝ 1500mm
1.1.3 基础根部高度 H ＝ 350mm，端部高度 h ＝ 350mm，基础混凝土容重γc ＝ 25.00kN/m 1.1.4 相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的轴力值 Fk ＝ 300kN
1.1.5 基础埋置深度 d ＝ 1800mm；第一层土（持力层上面）土层厚度 d1 ＝ 3mm，
土的重度γ1 ＝ 17kN/m ；持力层土的重度γ2 ＝ 18kN/m
1.1.6 上层土压缩模量 Es1 ＝ 7.5MPa，下层土（软弱下卧层）压缩模量 Es2 ＝
2.5MPa
1.1.7 地下水埋深 dw ＝ 3000mm，地下水埋深大于等于软弱下卧层埋深，不考虑其影响。
1.1.8 软弱下卧层地基承载力特征值 fak ＝ 200kPa，地基承载力修正系数ηd ＝ 1
1.1.9 软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度γm ＝ 17kN/m ，
软弱下卧层顶面埋置深度 dz ＝ 2500mm
1.2 计算结果
1.2.1 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz
faz ＝ fak + ηd * γm * (d - 0.5) ＝ 200+1*17*(2.5-0.5) ＝ 234.0kPa
1.2.2 基础自重、土重标准值 Gk
基础自重 Gk1 ＝γc * Vc ＝ 25*0.525 ＝ 13.1kN
基础上的土重 Gk2 ＝γ * (l * b * d - Vc) ＝ 18*(2.7-0.525) ＝ 39.1kN
Gk ＝ Gk1 + Gk2 ＝ 52.3kN
1.2.3 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz
基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d ＝ 700mm
由 z / b ＝ 0.47 、 Es1 / Es2 ＝ 3，查基础规范表5.2.7
地基压力扩散角θ ＝ 20.7°
pk ＝ (Fk + Gk) / A ＝ (300+52.3)/1.5 ＝ 234.8kPa
pc ＝γ1 * d1 + γ2 * (d - d1) ＝ 0+32.4 ＝ 32.4kPa
对于条形基础的 pz 值，可按基础规范式 5.2.7-2 简化计算：
pz ＝ b * (pk - pc) / (b + 2z * tanθ) ＝ 1.5*(234.8-32.4)/2.03 ＝ 149.6kPa
1.2.4 软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz
γm' ＝ (17*0.003+18*2.498)/2.5 ＝ 18.00kN/m
pcz ＝γm' * dz ＝ 18*2.5 ＝ 45.0kPa
1.2.5 当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：
pz + pcz ≤ faz （基础规范式 5.2.7-1）
pz + pcz ＝ 149.6+45 ＝ 194.6kPa ≤ faz ＝ 234.0kPa，满足要求。
________________________________________________________________________________________ 【MorGain 结构快速设计程序 V2006.09.1566.1569】 Date：2006-11-16 10:49:21
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