独立基础沉降量计算
扩展基础计算题
Mk=225kN·m
152.5kPa
粉质素填土 粉质粘土
0 1
2m
淤 泥 砾 砂
2 3
（2）沉降经验系数 s 的确定
Es Ai E si
A
i
zii zi 1i 1 p0 zi i zi 1 i 1 / Esi
Pk max
1 2 1 W lb 2 2.52 2.08m3 基础底面的抵抗矩： 6 6
Fk Gk M k 1050 300 354kPa 1.2 f a 299kPa A W 2.5 2 2.08
不满足强度要求，调整基础底面积再计算， 取基底面积为3m×2m
基底平均压力： Fk Gk 900 180 pk 180kPa A 6 基础底面处土的自重应力：
cd 17.9 1 19.2 0.5 27.5kPa
则基础底面处的附加压力： p0 pk cz 180 27.5 152.5kPa 下卧层顶面处自重应力 cz 17.9 1 19.2 2 56.3kPa
例题：某场地的土层分布及各土层中点处标准贯入击数 如图所示。该地区抗震设防烈度为8度，由《抗震规范》
查得的设计地震分组
组别为第一组。基础 埋深按2．0 m考虑。 试按《抗震规范》判 别该场地土层的液化 可能性以及场地的液 化等级。
1．初判
根据地质年代，土层④可判为不液化土层， 其他土层判别如下： 由图可知dw=1.0 m，du=2.0 m。 对土层①，d。=0， 查表得do=8.0 m， 液化可能性。 对土层②，d。=0，查表得do=7.0 m， 计算结果不能排除液化可能性。 对土层③，d。=0，查表得do=8.0 m，不能排除液化可能性。
第4章 土的压缩性与地基沉降计算
中应力P2(自重与附加应力之和)
为了便于应用和比较，通常采用压力由P1＝100kPa增加到P2 ＝ 200kPa时所得的压缩系数a1-2来评定土的压缩性：
a1-2 <0.1 MPa-1时，低压缩性土 0.1≤a1-2 <0.5MPa-1时，中压缩性土 a1-2 ≥0.5MPa-1时，高压缩性土 Cc <0.2时，低压缩性土 Cc≥0.4时，高压缩性土
依侧限压缩试验原理可知： 土样压缩前后试样截面积A不变， 土粒体积不变，即VS0＝VS1，则有
e-p 曲线确定压缩系数
H0 H0 S S ei e0 (1 e0 ) 1 e0 1 ei H0
（4-2）
常规试验中，一般按P=100kPa、200kPa 、 300kPa 、 400kPa 四级加荷，测定各级压力下的稳定变形量 S ， 然后由式（4-1）计算相应的孔隙比e 。
3.5 土的压缩性
如果在地基上修建建筑物，地基土内各点不仅要承受土体本身的 自重应力，而且要承担由建筑物通过基础传递给地基的荷载产生的附 加应力作用，这都将导致地基土体的变形。 土体变形可分为：体积变形和形状变形。 本章只讨论由正应力引起的体积变形，即由于外荷载导致地基内 正应力增加，使得土体体积缩小。 在附加应力作用下，地基土将产生体积缩小，从而引起建筑物基 础的竖直方向的位移（或下沉）称为沉降。
缩量，然后累加得总沉降量。
计算步骤
1.确定沉降计算深度范围内的分层界面
沉降计算分层面可按下述原则确定： 第一，不同土层的分界面与地下水位 面; 第二，每一分层厚度不大于基础宽度 的0.4倍。
钢结构独立基础沉降范围
钢结构独立基础沉降范围摘要：一、钢结构独立基础概述二、钢结构独立基础沉降原因三、钢结构独立基础沉降范围计算四、预防措施及处理方法正文：钢结构独立基础是建筑物基础的一种形式，主要由钢筋混凝土或钢筋混凝土与钢结构组合而成。
在施工过程中，可能会出现沉降现象，影响建筑物的稳定性和安全性。
本文将对钢结构独立基础的沉降范围进行分析，并提出相应的预防措施及处理方法。
一、钢结构独立基础概述钢结构独立基础具有较强的承载能力和良好的抗裂性能，广泛应用于高层建筑、桥梁、隧道等领域。
其结构特点是基础底部采用钢筋混凝土或钢筋混凝土与钢结构组合，基础顶部设置钢筋混凝土承台，将钢结构柱脚嵌入承台内。
二、钢结构独立基础沉降原因1.地基土层不均匀：地基土层的不均匀性可能导致基础承受不同的荷载，从而引起沉降的不均匀。
2.施工质量：施工过程中，混凝土浇筑不密实、钢筋焊接质量差等均可能导致基础沉降。
3.基础材料性能：钢结构及钢筋混凝土材料的性能变化，如材料老化、腐蚀等，会影响基础的稳定性能。
4.周围环境变化：如地下水位波动、土体湿度变化等，可能导致基础材料性能变化，进而引发沉降。
三、钢结构独立基础沉降范围计算1.依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）相关规定，计算基础沉降量。
2.结合基础底面积、地基土层参数、基础材料性能等因素，确定沉降范围。
3.考虑建筑物结构对称性，分析不同柱脚沉降量的差异，进一步修正沉降范围。
四、预防措施及处理方法1.选址合理：选择地基土层均匀、承载力强的地段作为建筑用地。
2.加强地基处理：采用压实、桩基等方法改善地基土层性能，提高承载能力。
3.施工质量控制：严格把控施工过程，确保混凝土浇筑密实、钢筋焊接质量合格。
4.定期检查与维护：对钢结构独立基础进行定期检查，发现沉降现象及时处理。
5.结构补偿：在设计阶段考虑结构补偿措施，如设置沉降缝、采用柔性连接等，以减小沉降对建筑物的影响。
总之，钢结构独立基础沉降范围的控制关键在于选址、地基处理、施工质量及维护等方面。
(整理)地基沉降计算.
1．某正常固结土层厚2.0m ，其下为不可压缩层，平均自重应力100cz a p kP =；压缩试验数据见表，建筑物平均附加应力0200a p kP =，求该土层最终沉降量。
【解】土层厚度为2.0m ，其下为不可压缩层，当土层厚度H 小于基础宽度b 的1/2时，由于基础底面和不可压缩层顶面的摩阻力对土层的限制作用，土层压缩时只出现很少的侧向变形，因而认为它和固结仪中土样的受力和变形很相似，其沉降量可用下式计算：1211e e s H e -=+ 式中，H ——土层厚度；1e ——土层顶、底处自重应力平均值c σ，即原始压应力1c p σ=，从e p-曲线上得到的孔隙比e ；2e ——土层顶、底处自重应力平均值c σ与附加应力平均值z σ之和2c z p σσ=+，从e p -曲线上得到的孔隙比e ；1100c a p kP σ==时，10.828e =；2100200300c z a p kP σσ=+=+=时，20.710e = 1210.8280.7102000129.1110.828e e s H mm e --==⨯=++2．超固结黏土层厚度为4.0m ，前期固结压力400c a p kP =，压缩指数0.3c C =，再压缩曲线上回弹指数0.1e C =，平均自重压力200cz a p kP =，天然孔隙比00.8e =，建筑物平均附加应力在该土层中为0300a p kP =，求该土层最终沉降量。
【解】超固结土的沉降计算公式为：当c cz p p p ∆>-时（300400200200a c cz a p kP p p kP ∆=>-=-=）时，10lg lg 1ni ci li i cn ei cii ili ci H p p p s C C e p p =⎡⎤⎛⎫⎛⎫+∆=+⎢⎥ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑式中，i H ——第i 层土的厚度；0i e ——第i 层土的初始孔隙比；ei C 、ci C ——第i 层土的回弹指数和压缩指数； ci p ——第i 层土的先期固结压力；li p ——第i 层土自重应力平均值，()12c i li ci p σσ-⎡⎤=+⎣⎦；i p ∆——第i 层土附加应力平均值，有效应力增量()12z i i zi p σσ-⎡⎤∆=+⎣⎦。
沉降量计算方法
下面计算沉降量的方法是《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）所推荐的，简称《规范》推荐法，有时也叫应力面积法。
（一）计算原理应力面积法一般按地基土的天然分层面划分计算土层，引入土层平均附加应力的概念，通过平均附加应力系数，将基底中心以下地基中z i-1-z i深度范围的附加应力按等面积原则化为相同深度范围内矩形分布时的分布应力大小，再按矩形分布应力情况计算土层的压缩量，各土层压缩量的总和即为地基的计算沉降量。
理论上基础的平均沉降量可表示为式中：S--地基最终沉降量（mm）；n--地基压缩层（即受压层）范围内所划分的土层数；p--基础底面处的附加压力（kPa）；Esi--基础底面下第i层土的压缩模量（MPa）；zi、z i-1--分别为基础底面至第i层和第i-1层底面的距离（m）；αi、αi-1--分别为基础底面计算点至第i层和第i-1层底面范围内平均附加应力系数，可查表4-1。
表4-1 矩形面积上均布荷载作用下，通过中心点竖线上的平均附加应力系数αz/ BL/B1.0 1.2 1.4 1.6 1.82.0 2.4 2.83.2 3.64.05.0 >100. 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 40. 5 0. 6 1.000.9970.9870.9670.9360.900.8581.000.9980.990.9730.9470.9150.8781.000.9980.9910.9760.9530.9240.891.000.9980.9920.9780.9560.9290.8981.000.9980.9920.9790.9580.9330.9031.000.9980.9920.9790.9650.9350.9061.000.9980.9930.980.9610.9370.911.000.9980.9930.980.9620.9390.9121.000.9980.9930.9810.9620.9390.9131.000.9980.9930.9810.9630.940.9141.000.9980.9930.9810.9630.940.9141.000.9980.9930.9810.9630.940.9151.000.9980.9930.9820.9630.940.9154. 7 4. 8 4. 95. 0 0.2180.2140.210.2060.2350.2310.2270.2230.250.2450.2410.2370.2630.2580.2530.2490.2740.2690.2650.260.2840.2790.2740.2690.2990.2940.2890.2840.3120.3060.3010.2960.3210.3160.3110.3060.3290.3240.3190.3130.3360.330.3250.320.3470.3420.3370.3320.3670.3620.3570.352（二）《规范》推荐公式由（4-12）式乘以沉降计算经验系数ψs，即为《规范》推荐的沉降计算公式：式中：ψs--沉降计算经验系数，应根据同类地区已有房屋和构筑物实测最终沉降量与计算沉降量对比确定，一般采用表4-2的数值；表4-2 沉降计算经验系数ψs基底附加压力p0(kPa)压缩模量E s(MPa)2.5 4.0 7.0 15.0 20.0p0=f k 1.4 1.3 1.0 0.4 0.2p0＜0.75f k 1.1 1.0 0.7 0.4 0.2 注：①表列数值可内插；②当变形计算深度范围内有多层土时，Es可按附加应力面积A的加权平均值采用，即（三）地基受压层计算深度的确定计算深度z n可按下述方法确定：1）存在相邻荷载影响的情况下，应满足下式要求：式中：△S n′--在深度z n处，向上取计算厚度为△z的计算变形值；△z查表4-3；△S i′--在深度z n范围内，第i层土的计算变形量。
中欧规范关于扩大基础地基沉降计算的比较
中欧规范关于扩大基础地基沉降计算的比较摘要: 介绍中欧规范对扩大基础地基沉降的组成，瞬时沉降、主固结沉降的计算方法。
以某厂房扩大基础为例，对比分析中欧岩土工程设计规范扩大基础地基沉降计算的异同点。
实例表明欧洲规范确定扩大基础地基沉降与国内规范确定沉降相差约30% ，国内规范更为保守。
关键词: 中欧规范；岩土工程；扩大基础；沉降计算；对比分析0引言EN1997为欧洲规范第7卷，由EN1997－1:岩土工程设计与EN1997－2:场地勘察与岩土试验两部分组成［1－2］，扩大基础沉降计算是岩土设计的主要内容，对其设计原理、计算公式以及计算精度进行深入研究，并与国内规范设计方法对比分析，其结果可供涉外工程技术人员及国内规范修订参考。
1 地基沉降扩大基础的最终沉降包含三个部分：瞬时沉降、（主）固结沉降、徐变沉降（次固结沉降）。
瞬时沉降，主要由土层的恒定体积变形引起的。
（主）固结沉降，是由土壤排水引起的体积变化所产生的沉降。
徐变沉降是土中超孔隙水压力已全部消散，有效应力不变的情况下，由土的固体骨架长时间缓慢蠕变所产生的沉降。
沉降的组成，各部分的定义和说明，欧洲规范、国内规范是一致的。
2 瞬时沉降计算国内土力学地基基础［3］中，根据模型试验和原型观测资料表明，饱和黏性土的瞬时沉降，可近似地按弹性力学公式计算：式中：w 为沉降系数，刚性方形取0.88，刚性圆形取0.79； u 为泊松比；E 为地基土的变形模量，MPa ； p 为均匀荷载，kPa ；B 为矩形荷载的短边或圆形荷载的直径。
欧洲规范［4］，对于独立基础，该基础设置于厚度不限的均质水平土层之上，承受集中垂直荷载，其瞬时沉降量s i 由下列公式计算：式中：是一个取决于基础的形状和刚度的系数，如下表：u为泊松比；E为地基土的杨氏模量，对于细粒土，宜采用不排水值Eu，MPa；p为均匀荷载，kPa；B为基础宽度。
为基础对土层施加的平均应力；对比可以发现，中欧规范对于瞬时沉降的计算，主要差别在于沉降系数，欧洲规范取值更复杂。
沉降差标准差计算公式
以相邻独立基础沉降量之差，Δs=s1-s2进行计算。
沉降差为不同基础或同一各点间的相对沉降量。
相邻独立基础沉降量之差，Δs=s1-s2。
框架结构和地基不均匀、有相邻荷载影响的高耸结构基础，变形由沉降量控制。
回填土计算时考虑了设计地面堆粮荷载引起的压缩沉降但没有考虑回填土对水泥搅拌桩的负摩阻力和回填土自重作用下的固结沉降，计算水泥搅拌桩桩端下沉降时只考虑现有勘探深度范围内桩端下淤泥层的压缩量。
其桩端沉降计算结果会比按照相关规范确定的桩端下压缩层范围内压缩量的计算结果要小。
扩展资料：
石方路基填筑的相关要求规定：
1、基层处理时，其承载力应满足设计要求；在非岩石地基上填筑填石路堤前，应按设计要求设过渡层。
2、路床施工前，应先修筑试验路段，确定能达到最大压实千密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。
3、中硬、硬质石料填筑路堤时，应进行边坡码砌。
边坡码砌的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。
边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行。
YJK沉降计算的使用要点及案例
YJK 基础沉降计算的使用要点及案例1 沉降计算的有关规范规定（1）沉降验算的规范规定问题1：哪些需要验算沉降《建筑地基基础设计规范》第 3.0.2 条规定“设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计”，并规定六类情形下的丙类建筑物，“仍应作变形验算”。
是否需要进行基础沉降验算，软件不自动判断，由用户根据上述规范条件判断。
问题2：建筑物沉降验算满足要求的判断标准所谓地基变形验算，即要求地基的变形计算值在允许的范围内：∆≤[∆] （1）式中：[∆]—地基的允许变形值，按《建筑地基基础设计规范》5.3.4 条取值。
《地基规范》表5.3.4 给出了建筑物的地基变形允许值，控制指标包括沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
《桩基规范》表5.5.4 给出了建筑桩基沉降变形允许值，控制指标包括沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
YJK 基础软件统一给出所有基础的沉降验算结果，见下图：沉降量应查看沉降等值线图，软件以等值线加数值的方式给出所有基础的沉降量计算结果。
注意两点：1）桩沉降是包括了土沉降及桩身压缩的总值；2）考虑土回弹再压缩情况（一般是基础埋深超过5 米情况），沉降总值要查看【沉降+回弹再压缩变形等值线图】。
E 倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；局部倾斜指砌体承重结构沿纵向 6m ～10m 内基础两点的沉降差与其距离的比值。
所以对于沉降差、倾斜、局部倾斜结果，用户可以通过软件的【两点沉降差】来自行检查。
（2）沉降计算方法的规范规定 《地基规范》第 5.3.5 条计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。
其最终变形量可按下式进行计算：np - -s = ψ s ,= ψ ∑(z αi - z αi -1) s si i -1i =1 Esi式中：s ——地基最终变形量(mm)；s′——按分层总和法计算出的地基变形量(mm)；ψs ——沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可根据变形计算深度范围内压缩模量的当量值(E s )、基底附加压力按表 5．3．5 取值；n ——地基变形计算深度范围内所划分的土层数(图 5．3．5)； p 0——相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力(kPa)；E si ——基础底面下第 i 层土的压缩模量(MPa)，应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算；z i 、z i-1——基础底面至第 i 层土、第 i-1 层土底面的距离(m)；a i 、a i-1——基础底面计算点至第 i 层土、第 i-1 层土底面范围内平均附加应力系数，可按本规范附录 K 采用。
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A.1 计算基础底面的附加压应力 p0 ： 基础自重及其上的土重为: Gk G Ad ， G —回填土和基础加权平均重度（一般取 20kN/m3） ； A —基 础底面积 （ A al ） ；d —基础埋深。 如地下水面超过基础底面时应扣除水浮力 Gk G Ad 10 Ahw ，hw —水位距基础底面距离。 基础底面平均压力为： pk
A E
i
Ai
si
z a
i
i
z i 1 ai 1 z i 1 ai 1 Esi
za
i
，分子为灰色列（最后一行除外）
i
之和，分母为灰色列（最后一行除外）各行除以其右边的商之和。查《基规》第 28 页表 5.3.5 得 s 系数。 B.6 最终的沉降量： s = ss' = s∑s'i （上表中：s=s×37.8） 。
z
i
zn 。
A.3 列表计算分层沉降量： l1 = l/2 ， b1 = b/2 。z i 为层底埋深 （各层土的层底至基础底面） ， 表格最底行 zi zn ， b 始终取矩形基础短边， 倒数第二行 zi zn z 。第 4 列为 4 乘以查《基规》第 113 页表 K.0.1-2 得到的平均附加应力系数 ai 。
0 2(0.2250-0.2230)=0.0040 2(0.1785-0.1713)=0.0144 2(0.1845-0.1779)=0.0133 0.7616 0.5228 0.5497
2/1=2.0 4/1=4.0 3.7/1=3.7
4×0.18944=0.7576 4×0.1271=0.5084 4×0.1341=0.5364
zi(m)
l1/b1
zi/b1
ai
（4 倍查表值）
zii
z i ai
0 2.7282 3.7375 3.8264
－ zi-1i-1
Esi
(MPa)
s'i =
p0/Esi(zii － zi-1i-1)
∑ s'i (mm)
0 3.50 1.25 7.18 7.78
0 1.75 3.59 3.89
=3.3 3.0/1.5 =2.0
最后一行为了计算 z 的沉降，zi 为其上一行减 z。 B.4 计算分层沉降量：
zi(m)
0 2.0 4.0 3.7
z i ai
0 1.532 2.091 2.034
zii － zi-1i-1
Esi
(MPa)
s'i = p0/Esi(zii － zi-1i-1)
B 独立基础沉降计算（考虑相邻基础影响）
B.1 计算基础底面的附加压应力 p0 ： 同 A.1，只计算需要计算沉降的基础附加压应力。 B.2 确定分层厚度、沉降计算深度： 由 b 查《基规》第 29 页表 5.3.6 得 z 。计算深度 z n 只能通过《基规》第 28 页式 5.3.6 来试算确认。 B.3 采用角点法计算平均附加压应力系数 ai ： 相邻独基分别为 A、 B 平行放置 （需要计算沉降的基础为 A） ， 水平距离为 bAB ， 基底平面尺寸分别为 bA l A 、 。基础 A： bA1 0.5bA 、 l A1 0.5l A ，基础 B： lB1 bB bAB 0.5bA 、 bB1 0.5lB 、 bB lB （且 l A lB ） 。 lB 2 bAB 0.5bA 、 bB 2 0.5lB （注意长边必为 l、短边必为 b，必要时需要调整）
Fk Gk A
， Fk ——上部荷载准永久值组合；
基础底面自重压力为： ch m d ， m ——基底以上原状土加权平均重度或浮重度； m
h h
i i
i
。基础
底面的附加压力为： p0 pk ch A.2 确定分层厚度、沉降计算深度： 由 b 查《基规》第 29 页表 5.3.6 得 z 。当①无相邻荷载影响；② 1.0m b 30.0m ；同时满足时，按《基 规》第 29 页式 5.3.7： zn b(2.5 0.4 ln b) 。基底以下各层土的层底至基础底面距离为 z i ，最后一层 z i 的 取值使得
4×0.25=1.0 4×0.1949=0.7795 4×0.1301=0.5204 4×0.1229=0.4917
2.7282 1.0094 0.0889
4.12 3.72 3.72
66.22 27.13 2.39
66.22 93.35 95.74
上表中 l1 = l/2 = 2.50m，b1 = b/2 = 2.00m；zn = 7.78m 范围内的计算沉降量∑s = 95.74 mm, z = 7.18m 至 7.78m(z 为 0.60m，最后一层土向上 z 厚度)计算沉降量：s'n =2.39 mm≤0.025∑s'i = 0.025× 95.74 = 2.39 mm（ 《基规》第 28 页式 5.3.6） ，满足要求，否则加大计算深度，直到满足为止。 A.4 确定沉降计算经验系数 s： 沉降计算深度范围内压缩模量的当量值 Es
zi
(m)
基Байду номын сангаас A
基础 B 对 A 的影响
lA1/bA1
zi/bA1
0
lB1/bB1
a Ai （4 倍查表值）
lB2/bB2
5.0/1.5
zi/bB1
0 2/1.5=1.3 4/1.5=2.7 3.7/1.5=2.5
2( a B1i
aB 2i )
ai
0 2.0 4.0 3.7 1.5/1= 1.5
A E
i
Ai
si
z a
i
i
z i 1 ai 1 z i 1 ai 1 Esi
za
i
，分子为灰色列之和，分母为灰
i
色列各行除以其右边的商之和。查《基规》第 28 页表 5.3.5 得 s 系数。 A.5 最终的沉降量：
s = ss' = s∑s'i （上表中：s=s×95.74） 。
(mm)
∑ s'i (mm)
1.532 0.568 0.057
8 10 10
29.1 8.7 0.88
29.1 37.8 0.88/37.8=0.023
右下角 0.023<0.025 表明计算深度满足要求，否则加大计算深度，直到满足为止。 B.5 确定沉降计算经验系数 s： 沉降计算深度范围内压缩模量的当量值 Es