桩基规范沉降经验系数及修正
桩基沉降计算
筒仓桩基沉降计算计算依据1、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-20082、《益海嘉里（哈尔滨）食品工业有限公司项目场地岩土工程勘察报告》(详细勘察)核工业工程勘察院，2010.6一、荷载1、恒载229600kN2、粮食328000kN准永久组合459200kN等效作用面积筏板BC27.92mLC65.3m桩长l25m承台厚度h2m承台底面荷载效应准永久组合附加值p259.4681685等效作用面以上土重911588kN等效作用面底的土自重应力450kPa等效作用面底的附加应力P0259.4681685kPa2、沉降计算2.1计算深度确定根据桩基规范5.5.8条бz≤0.2бc计算深度Z240.2бc176.4将等效作用面划分为4个矩形a=Lc/232.65b=Bc/213.96a/b 2.3Z/b 1.7根据规范附录D，附加应力系数а0.14335查表бz=4*а*б=148.7790478满足要求2.2桩基等效沉降系数桩总数n400nb=(n*Bc/Lc)^0.513.07769222根据附录ESa= 1.5d=0.5Sa/d=3L/d=50Lc/Bc= 2.3查表确定，C0,C1,C2C00.0792C1 1.7637C29.7756ψe=C0+(nb-1)/(C1*(nb-1)+C2)=0.4678373272.3中点沉降计算按照5#钻孔进行计算计算深度范围内土层12土性粉质粘土粉砂厚度（m）420等效作用面底的附加应力P0259.4681685259.4681685等效作用面底的土自重应力450450土层底土自重应力522882土层底土自重应力+附加应力781.46816851141.468169Es(MPa) 5.5513.8a32.6532.65b13.9613.96a/b 2.3 2.3Z/b0.3 1.7查表，该层土附加应力系数а0.24650.15455Ai0.986 2.7232Ai/Es0.1776576580.197333333计算深度内ES的当量值 9.891437632沉降经验系数ψ为 1.2查表，该层土平均附加应力系数ā00.2491380.2049754*ā00.9965520.8199考虑第2组筒仓，平均附加应力系数00总的平均附加应力系数0.9965520.8199Zi*āi 3.98620819.6776Z i*āi-Z i-1*āi-1 3.98620815.691392(Z i*āi-Z i-1*āi-1)/Es0.0007182360.001137057Σ(Zi*āi-Zi-1*āi-1)/Es0.001855293总沉降量s=ψ*ψe*P0*Σ(Zi*āi-Zi-1*āi-1)/Es270.2543689mm。
关于桩基沉降计算经验系数分析
关于桩基沉降计算经验系数分析桩基沉降计算是岩土工程领域的重要内容，经验系数是其中一个关键参数。
本文将介绍桩基沉降计算中经验系数的分析，包括什么是经验系数、经验系数的作用和影响因素、经验系数的确定方法以及如何分析经验系数。
1.什么是经验系数？经验系数是指在桩基沉降计算中，通过实测数据积累而来的系数，用于修正计算结果。
经验系数反映了桩基沉降的真实情况，可以提高计算结果的准确性。
2.经验系数的作用和影响因素经验系数的主要作用是通过与实测数据相结合，对计算结果进行修正，使其更符合实际。
经验系数的大小和桩基的特性、地基条件、荷载大小等有关。
通常情况下，经验系数越大，计算结果越靠近实测数据，说明计算方法越准确。
影响经验系数的因素主要包括：-桩基的类型和形式：不同类型和形式的桩基在承载力和沉降方面的特性不同，会对经验系数的大小产生影响。
-地基条件：地质条件、土层性质、地下水位等都会直接影响桩基的沉降行为，从而影响经验系数的大小。
-荷载大小：荷载大小不同，桩基沉降的行为也会不同，因此会对经验系数产生影响。
3.经验系数的确定方法经验系数的确定方法主要有以下几种：-实测数据法：通过对实际工程进行观测和测试，得到桩基的实际沉降数据，再将数据与计算结果进行对比，确定经验系数的大小。
-理论推导法：通过分析桩基的沉降机理，推导出与实测数据相对应的经验系数。
-经验公式法：根据经验公式和实测数据，通过曲线拟合等方法确定经验系数。
4.如何分析经验系数分析经验系数的关键是确定其合理性和可靠性。
主要包括以下几个环节：-收集实测数据：对于已经完成的工程，应收集其相关桩基沉降数据，并尽量选择有代表性的数据进行分析。
-制定分析方案：根据实际情况，制定分析方案，包括确定参与分析的因素、确定统计方法和确定分析的时间段等。
-进行数据分析：根据实测数据和分析方案，进行数据处理和统计分析，得到经验系数的估计值和置信区间。
-评估经验系数的准确性：根据数据分析结果，评估经验系数的准确性和可靠性，并考虑其合理性和适用范围。
关于桩基沉降计算经验系数分析
—２ ０ Ｏ
１ ６ ．
±。 。
１７ ．
５ ９ｌ一 ２ ． ０
—
Ｌ
， ，、
ｆ ｍ） （
１５ ７
７ ３
４ ０
３ １
２ ６
２ ５
式 （ ） 双 曲线 （ １ ， 曲线 中 心点 位 置 ｚ ４ １是 图 ）双 ＝１． ３ ＝ ．４ ｍ， ０ ８ 。双 曲线 有一 条平 行 ｆ 和一条 平行 轴
１ 沉降计算 经验 系数
“ 基规 范 ” 桩 是我 国第 一 本 全 国性 的桩 基规 范 ， 影 响面 大 ， 容 丰 富 。桩 基 沉 降 计 算 采 用 Ｍｉｄｉ 内 ｎｌ ｎ 解 ， 是 Ｍｉｄｉ 计 算 方 法 复 杂 ， 了简 化 计 算 ， 但 ｎｌ ｎ解 为 引入 了桩 基 等效沉 降 系数 ， 样 使 沉 降计 算 就 比 这 较 方便 。 同样 ， 沉 降 计算 式 中也 引 入 沉 降计 算 经 在
桩 长 Ｚ ２ ｍ， 按 以下表 达式 ： ＞５
．
－
２Ｕ
图 １ ｚ 与 关系图
而沉降计算经验系数只有正值 ， 可能有负值 ； ｚ 不 在 如 值 的 曲线 处 ， Ｚ ５ 时 取 １７的 与 均 为正 除 ≤２ ｍ ． 假设 外 ， 曲线 沿着 Ｚ 渐 向 无 穷 大 。这 在 实 际工 程 轴 中是 不 可能 的 。
关键词
桩基
沉 降计算
经验系数
地 基土 是 比较 复杂 的材 料 ， 目前 土 的应 力 变形
关 系采 用线性 弹性 理论 。建筑 物基 础沉 降计 算是 以
线性 弹性 理论 为基 础 ， 并做 了一 些简 易 的假定 ， 用 采 了分 层 总和法 。但 是沉 降计 算结 果 同实 际结果 往往
关于桩基沉降计算经验系数分析
关于桩基沉降计算经验系数分析桩基沉降计算是工程设计和施工中非常重要的一项工作。
为了提高桩基沉降计算的准确性，工程师们经验性地引入了经验系数。
在桩基沉降计算中，经验系数是一个与地层特性、桩基形式和荷载大小相关的经验值，用于修正理论计算结果。
下面将从经验系数的背景、作用和计算方法三个方面进行详细介绍。
一、经验系数的背景经验系数在桩基沉降计算中的应用可以追溯到20世纪初叶。
当时，桩基沉降的计算方法主要基于荷载与沉降之间的线性关系。
然而，实际工程中发现，当荷载较大时，计算结果与实际情况存在较大误差，即桩基沉降比理论计算值要大。
为了解决这个问题，工程师们引入了经验系数进行修正。
经验系数的引入使得沉降计算更加接近实际情况。
二、经验系数的作用经验系数在桩基沉降计算中起到了很大的作用。
它可以通过考虑地层特性、桩基形式和荷载大小等因素来修正理论计算结果，从而更准确地预测桩基的沉降情况。
经验系数可以根据不同地区和不同类型的地层进行调整，以提高计算结果的准确性。
此外，经验系数还可以在工程设计和施工中提供一些参考，以确保桩基的安全和可靠性。
三、经验系数的计算方法经验系数的计算方法主要包括指数法、对数法和最小二乘法等。
其中，指数法是根据经验关系式来计算经验系数的。
例如，一些研究者通过大量的试验数据和实测结果，建立了荷载与沉降的经验关系式，通过拟合数据，得到经验系数的数值。
另外，对数法是利用对数变换将经验关系式转化为线性关系式，然后通过回归分析来计算经验系数的值。
最小二乘法是一种常用的参数拟合方法，通过最小化实测沉降数据与理论计算值之间的差异来确定经验系数的数值。
总之，经验系数在桩基沉降计算中具有重要的意义。
通过引入经验系数，可以更准确地预测桩基的沉降情况，为工程设计和施工提供指导。
然而，需要注意的是，经验系数只是一种修正方法，其数值应根据具体情况进行调整，以提高计算结果的准确性。
此外，经验系数的计算方法也需要综合考虑多种因素，以获得可靠的数值。
桩沉降计算(新桩基规范法)
桩基沉降计算
桩形状：圆形
桩直径d或边长b：0.70m
桩面积Ap：0.385m2
下承台底的平均附加压力F:270450KN
天然地基平均附加应力P0：601Kpa
地上层数32地下层数1
实际承台长度Lc：30m
实际承台宽度Bc：15m
承台总面积A：450.00m2
基础长宽比Lc/Bc: 2.00
总桩数n：70
桩长L:50m
桩距Sa: 3.00m
是否规则布桩？是附加应力σz:距径比Sa/d: 4.3自重应力0.2σc:
长径比L/d:71.4沉降计算长度Zn判断：短边布桩数nb:6
C0:0.063
C1: 1.811
C2:10.381
桩基等效沉降系数ψe:0.320
平均压缩模量Es:25.2Mpa
桩基沉降计算经验系数ψ：0.598
桩基中心点沉降量S：35.93mm
注：1、对于采用后注浆施工工艺的灌注桩，桩基沉降计算经验系数
应根据桩端持力土层类别，乘以0.7（砂、砾、卵石）～0.8（黏性土、粉土）折减系数；
2、饱和土中采用预制桩（不含复打、复压、引孔沉桩）时，
应根据桩距、土质、沉桩速率和顺序等因素，乘以1.3～1.8 挤土效应系数，
土的渗透性低，桩距小，桩数多，沉降速率快时取大值。
土层沉降计算表格
162.75Mpa
162.83Mpa
OK
(z。
桩沉降计算(新桩基规范法)
桩基沉降计算
桩形状：圆形
桩直径d或边长b：0.70m
桩面积Ap：0.385m2
下承台底的平均附加压力F:270450KN
天然地基平均附加应力P0：601Kpa
地上层数32地下层数1
实际承台长度Lc：30m
实际承台宽度Bc：15m
承台总面积A：450.00m2
基础长宽比Lc/Bc: 2.00
总桩数n：70
桩长L:50m
桩距Sa: 3.00m
是否规则布桩？是附加应力σz:距径比Sa/d: 4.3自重应力0.2σc:
长径比L/d:71.4沉降计算长度Zn判断：短边布桩数nb:6
C0:0.063
C1: 1.811
C2:10.381
桩基等效沉降系数ψe:0.320
平均压缩模量Es:25.2Mpa
桩基沉降计算经验系数ψ：0.598
桩基中心点沉降量S：35.93mm
注：1、对于采用后注浆施工工艺的灌注桩，桩基沉降计算经验系数
应根据桩端持力土层类别，乘以0.7（砂、砾、卵石）～0.8（黏性土、粉土）折减系数；
2、饱和土中采用预制桩（不含复打、复压、引孔沉桩）时，
应根据桩距、土质、沉桩速率和顺序等因素，乘以1.3～1.8 挤土效应系数，
土的渗透性低，桩距小，桩数多，沉降速率快时取大值。
土层沉降计算表格
162.75Mpa
162.83Mpa
OK
(z。
桩基础沉降计算计算书
桩基础沉降计算书计算依据：1、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20122、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、基本参数基础剖面图三、沉降计算1、基础底面附加应力计算考虑土的内摩擦角，基底截面计算长度：l= A0+2L×tanφ=4.2+2×1.2×tan(45)°=6.6m考虑土的内摩擦角，基底截面计算长度：b= B0+2L×tanφ=3.4+2×1.2×tan(45)°=5.8mP0=F/A+(γ0-γ)(d+L)=4500/(6.6×5.8)+(18.4-19.66)×(1.1 + 1.2)= 114.657 kN/m32、分层变形量计算z i(m) 基础中心处平均附加应力系数αi相邻基础影响αi总附加应力系数αi总z i×αi总z i×αi总-z i-1×αi-1总土的压缩模量E si(MPa)A iΔs iΣΔs i土的自重应力σc附加应力系数a附加应力σz0.4 4×0.2498 2×3×(0.20.9998 0.3999 0.3999 5.6 0.4 8.188 8.188 52.618 0.249 114.198σz /σc=32.104/182.818=0.176≤ 0.2满足要求。
4、地基最终变形量计算∑A i=6.552，得Es=5.727Mpa距径比：s a/d=(A/n)0.5/b=(L c×B c/n)0.5/b=(4.6×3.8/4)0.5/0.6=3.484长径比：L/b=1.2/0.6=2基础长宽比：L c/B c=4.6/3.8=1.211查《规范》JGJ94-2008附录表E得：C0=0.230941464，C1=1.525562524，C2=3.273900372ψe=C0+(n b-1)/(C1(n b-1)+C2)= 0.230941464+(2-1)/ (1.525562524×(2-1)+3.273900372)=0.439=ψ×ψe×∑△s=0.6×0.439×116.007=30.556mm。
第六节桩基础沉降的计算
第六节桩基础沉降的计算 Esi──桩端平面以下第i层土的压缩模量 z z、──桩端平面第 j 块荷载至第 i 层土、第 i-1层土底面的距离； 、──桩端平面第 j 块荷载至第 i 层土、 第i-1层土底面深度范围内的平均附加应
ij ( i 1) j ij ( i 1) j
力系数，可按《建筑地基基础设计规范》 (GB2002-50007)附录十采用。
桩基的变形允许值如无当地经 验可按表4－15采用。
第六节桩基础沉降的计算 建筑物桩基的变形允许值
变形特征 容许值
砌体承重结构基础的局部倾斜 各类建筑相邻柱（墙）基的沉降 差 1. 框架、框剪、框筒结构 2. 砌体墙填充的边排柱 3. 当基础不均匀沉降时不产生附 加应力的结构 单层排架结构（柱距为6m）柱基 的沉降量（mm）
E s（MPa）
小于等于10
15 0.9
20 0.65
35 0.50
大于等于40
1.2
0.40
第六节桩基础沉降的计算 当桩基为矩形布置时，桩基础中点沉降可 按下列简化公式计算：
Z i i Z i 1 i 1 S＝4 e p 0 i 1 E si
n
第六节桩基础沉降的计算
0.002
0.002l0 0.0007 l0 0.005 l0 120
桥式吊车轨面的倾斜（按不调整轨道考虑） 纵向 横向 多层和高层建筑基础的倾斜 Hg≤24 24＜Hg≤60 60＜Hg≤100 Hg＞100
0.004 0.003
0.004 0.003 0.0025 0.002 200
0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 350 250 150
第六节桩基础沉降的计算
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3桩基沉降经验系数取值的讨论
由上文计算结果及以往的工程实践中发现，桩基规范法为桩基沉降计算时下常规的选择，计算结果往往偏大，计算精度不能很好的满足本地区的工程需要。
这主要是由于桩基规范法以便于计算为目的的各种假设，所造成的与实际不符的计算偏差希望通过沉降经验系数来调整。
而94桩基规范规定软土地区以外沉降经验系数取1.0，即对等效的明德林解不作修正。
08桩基规范通过计算深度范围内压缩模量的当量值查表1.2所得，这主要是由于08版中沉降经验系数的取值方法是基于全国范围内（软土地区上海、天津，一般第四纪土等地区北京、沈阳，黄土地区西安）共计150份已建桩基的沉降观测资料，由实测沉降与计算沉降之比与计算深度范围内压缩模量的当量值的关系给出的表1.2。
这使得08规范法的计算结果在全国范围内的适用性得到提高。
而在本地区要得到更为精确的计算结果，则需要本地区的沉降经验系数的经验值。
本章通过收集的一些本地区的沉降观测资料，分析沉降经验系数取值的影响因素，并通过简单的回归分析得到沉降经验系数的建议取值公式。
3.1 沉降经验系数取值影响因素分析
包括桩基规范、地基规范及《上海市规范—地基基础设计规范（DBJ08-11-1999）》(以下简称“上海规范”)在内都提出了沉降经验系数的取值方法。
主要的取值参数有桩端入土深度L和计算深度范围内压缩模量当量值
E，
s 94桩基规范软土地区及上海规范的沉降经验系数取值通过桩端入土深度L确定，08桩基规范的沉降经验系数的取值则是通过计算深度范围内压缩模量当量值
E
s 确定。
下面通过收集的一些本地区的沉降观测资料讨论在西安黄土地区桩端入土深度L对沉降经验系数ϕ有无影响及通常认为的主要影响因素
E对ϕ的影响规
s
律。
表3.1列出了本地区部分工程由沉降观测最终沉降量及理论计算值反算得的沉降经验系数ϕ、L及
E。
s
表3.1 ϕ与L、s E对照表
通过本地区这几个工程的数据我们可以发现桩端入土深度L与反算得理想
E与反算沉降经验系数ϕ之间关系如图3—1，计算深度范围内压缩模量当量值
s
的理想经验系数之间的关系如图3—2。
由表3.1可知，按现在的规范法，会出现这样的问题，西安天然气大厦的桩
端入土深度为28m，计算深度范围内压缩模量的当量值
为10.6MPa ，按94桩基规范桩基沉降经验系数应取1.0，按08桩基规范桩基沉降经验系数应取1.164，按02地基规范桩基沉降经验系数应取0.5。
经验系数的取值不同，造成了最终沉降计算量的较大的差异。
而图3—1和图3—2表明
ϕ与L 和s E 都存在一定的关系，建议通过综合考虑s E 、L 与反算得理想经验系
数ϕ之间的关系，确定ϕ的取值方式。
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
ϕ
L
图3—1 经验系数ϕ与L 关系图
8
10
12
14
16
18
20
ϕ
E
图3—2 经验系数ϕ与s E 关系图
3.2 沉降经验系数取值方式的确定
确定了沉降经验系数的影响参数L 、s E 以及ϕ分别与L 、s E 之间的关系，为了得到适合本地区的沉降经验系数的取值方式，建议上述数据的基础上通过多元函数拟合建立ϕ与L 、s E 的函数关系式。
由图3—1、图3—2知，可近似认为ϕ分别与L 、s E 的线性关系，利用orign 对数据进行二元线性回归分析得到的结果如图3—3。
图3—3
分析后的最终的沉降经验系数公式为：
0.013950.011430.34316s E L ϕ=-+ （3—
1）
沉降经验系数的取值分布面如图3—4。
图3—4
通过所得的沉降经验系数取值公式3—1对现有的工程数据进行计算，得反算理想沉降经验系数与本公式计算值的对比见表3.2
名称西安天然气
大厦陕西富丽园
小区17号高
层住宅
兰空离退休
干部空军西
安南郊干休
所 1号楼
西安西电电
力电容器有
限公司桃园
路住宅楼
西安邮电学
院教科综合
综合楼
理想经验系
数
0.1630.2750.4220.1310.181
公式计算值0.1710.3020.4010.1110.186由表3.2得通过公式3—1计算所的沉降经验系数与反算得理想经验系数相差很小，回归分析所得的经验公式效果比较理想，在收集本地区更多具有代表性的工程数据后可按本法对公式进行修正，一起得到更具代表性的沉降经验系数取值公式。
3.3 本章小结
桩基沉降经验系数的选取对规范法沉降计算结果有较大影响，现有的的取值方法使得沉降计算值往往偏大。
本章通过分析沉降经验系数与其影响因素桩端如图深度L及计算深度范围内压缩模量当量值
E的关系得出适合本地区的沉降经
s
验系数取值公式（3—1），通过对比计算值与工程实测结果较为符合。
.。