常用的地基沉降计算方法
常用的地基沉降计算方法
6.3 常用的地基沉降计算方法这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。
所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。
对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。
6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。
在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时，见图6-5，表面位移w (x, y, o )就是地基表面的沉降量s ：E r P s 21μπ-⋅= （6-8）式中 μ—地基土的泊松比；E —地基土的弹性模量（或变形模量E 0）；r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离，22y x r +=。
对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。
如图6-6所示，设荷载面积A 内N （ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0（ξ，η）d ξd η代替。
于是，地面上与N 点距离r =22)()(ηξ-+-y x 的M （x, y ）点的沉降s （x, y ），可由式（6-8）积分求得：⎰⎰-+--=Ay x d d p E y x s 22002)()(),(1),(ηξηξηξμ （6-9）从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若沉降已知又可以反算出应力分布。
对均布矩形荷载p 0（ξ，η）= p 0=常数，其角点C 的沉降按上式积分的结图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图6-6 局部荷载下的地面沉降（a ）任意荷载面；（b ）矩形荷载面果为：021bp E s c ωμ-= （6-10）式中 c ω—角点沉降影响系数，由下式确定：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=)1ln()11ln(122m m mm m c πω （6-11）式中 m=l/b 。
常用的地基沉降计算方法
常用的地基沉降计算方法地基沉降计算是工程施工中非常重要的一项计算工作，它可以用于预测地基沉降的大小和速率，帮助工程师进行地基设计和施工安排。
下面将介绍几种常用的地基沉降计算方法。
1.标贯法：标贯法是用于预测地基沉降的一种常用方法。
它通过在地基中插入一根钢质钻杆并运用连续冲击力将其驱入地基，然后根据所需驱入力和驱入深度来计算地基沉降。
这种方法简单快捷，适用于较小规模的工程。
2.应变曲线法：应变曲线法也是一种常用的地基沉降计算方法。
它通过在地基中安装应变计和标尺，测量地基在不同深度下的应变变化，然后根据应变-应变曲线来计算地基沉降。
这种方法适用于较大规模的工程，但需要一定的测量设备和专业知识。
3.弹性地基沉降计算方法：弹性地基沉降计算方法是一种常用的地基沉降计算方法。
它基于地基的弹性性质，通过分析地基的应力-应变关系来计算地基沉降。
这种方法适用于弹性土层和较小的地基变形。
4.孔隙水压力法：孔隙水压力法是一种基于地下水压力变化来计算地基沉降的方法。
它通过在地基中安装压力计和水位计，测量地下水位和孔隙水压力变化，然后根据孔隙水压力-应力关系来计算地基沉降。
这种方法适用于饱和土层和较高地下水位的情况。
5.数值模拟法：数值模拟法是一种较为精确的地基沉降计算方法。
它通过将地基和加载条件建模，并应用数值计算方法求解其力学行为，然后根据计算结果来预测地基沉降。
这种方法适用于复杂的工程和土层情况，但需要一定的计算资源和专业知识。
综上所述，地基沉降计算方法多种多样，选择适合的方法需要考虑工程规模、土层情况、测量条件和计算资源等因素。
工程师在进行地基沉降计算时应根据实际情况选择合适的方法，并结合实测数据和经验判断，以得到准确可靠的地基沉降预测结果。
常用的地基沉降计算方法
常用的地基沉降计算方法
一、弹性模型法
弹性模型法是地基沉降计算的一种常用方法，它基于弹性体理论，直接应用中等体积条件，利用K值表面积比来估算计算地基沉降。
1.原理及公式
弹性模型法是假设地基是一种脆性材料，按照体积稳定原理，当在地基上发生荷载时，地基沉降量s可表示为：
s=K·q/F
其中：
s：地基沉降量，m；
K：沉降系数，m/t；
q：表面单位荷载，t/m2；
F：表面积，m2
2.计算方法
（1）选择沉降系数K。
一般情况下，K的取值可根据工程案例计算，也可以参考试验结果或文献资料中给出的K值，另外，也可根据地基材料的弹性模量E和泊松比μ确定：
K=1.8(G/E)1/2+2.8(μ/E)1/3
其中：G为地基材料的弹性模量，Pa；E是弹性模量，Pa；μ是泊松比。
（2）确定计算点位及坐标系。
根据工程实际情况确定计算点位及确
定坐标系，通常坐标系以空间坐标系为准；
（3）计算沉降量s。
根据系数K和地基单位面积荷载q计算沉降量s，计算公式为：
s=K·q/F
其中：K为沉降系数，m/t；q为地基单位面积荷载，t/m2；F为表面积，m2
（4）结果分析。
常用的地基沉降计算方法汇总
6.3 常用的地基沉降计算方法这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。
所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。
对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。
6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。
在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时，见图6-5，表面位移w (x, y,o )就是地基表面的沉降量s ：E r P s 21μπ-⋅= （6-8）式中 μ—地基土的泊松比；E —地基土的弹性模量（或变形模量E 0）；r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离，22y x r +=。
对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。
如图6-6所示，设荷载面积A 内N （ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0（ξ，η）d ξd η代替。
于是，地面上与N 点距离r =22)()(ηξ-+-y x 的M （x, y ）点的沉降s （x, y ），可由式（6-8）积分求得：⎰⎰-+--=Ay x d d p E y x s 22002)()(),(1),(ηξηξηξμ （6-9）图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图6-6 局部荷载下的地面沉降（a ）任意荷载面；（b ）矩形荷载面从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若沉降已知又可以反算出应力分布。
对均布矩形荷载p 0（ξ，η）= p 0=常数，其角点C 的沉降按上式积分的结果为：021bp E s c ωμ-= （6-10）式中 c ω—角点沉降影响系数，由下式确定：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=)1ln()11ln(122m m mm m c πω （6-11）式中 m=l/b 。
地基沉降量的计算方法
地基沉降量的计算方法地基沉降量是指地基在一定时间内由于自身重量和外力作用而产生的下沉量。
计算地基沉降量的方法有很多种，下面将介绍其中几种常用的方法。
1. 经验法经验法是一种简化的计算方法，根据类似地基的实测数据和经验公式进行估算。
这种方法通常适用于土质较为均匀且地基承载力较高的情况。
通过对类似地基的实测数据进行统计和分析，可以得到一些经验公式，根据这些公式可以估算出地基沉降量。
2. 解析法解析法是一种基于土壤力学理论的计算方法，通过建立数学模型和方程来计算地基沉降量。
这种方法适用于土质复杂、地基承载力较低的情况。
解析法需要考虑土壤的力学参数、地基形状、荷载大小等因素，通过求解方程得到地基沉降量的数值。
3. 数值法数值法是一种基于计算机模拟的计算方法，通过建立地基-土体-荷载的三维模型，利用有限元或边界元等数值方法对地基沉降进行模拟计算。
这种方法适用于土质复杂、地基形状复杂或荷载非常大的情况。
数值法可以考虑更多的因素，如土壤的非线性特性、渗透性等，能够更准确地计算地基沉降量。
4. 试验法试验法是一种通过实验来测量地基沉降量的方法。
主要包括静载试验、动力触探试验等。
这种方法适用于土质复杂、地基形状复杂或荷载较大的情况。
通过实验可以直接获得地基沉降量的实测数据，更加准确地评估地基的变形情况。
在实际工程中，通常会综合运用上述方法来计算地基沉降量，以获得更准确的结果。
同时，还需要考虑地基沉降对工程的影响，如是否会导致结构的破坏或使用功能的丧失。
如果地基沉降量过大，则需要采取相应的加固措施，如增加地基的承载力或采取土体加固等方法，以确保工程的安全和稳定。
常用的地基沉降计算方法汇总
常用的地基沉降计算方法汇总地基沉降是指地面表面下沉的现象，这是由于地下土体的可压缩性导致的。
这种现象可以导致建筑物的结构损坏。
因此对于建筑工程设计和施工来说，地基沉降的计算和预测都是至关重要的。
本文将介绍一些常见的地基沉降计算方法。
1. 摩尔-卡乌什基方法摩尔-卡乌什基方法是一种常用的地基沉降计算方法。
它根据地基沉降的形成机理，将各种因素分为两类：即初次和终次沉降。
初次沉降是由于土壤固有重力变形和排水复合作用引起的，而终次沉降则是由于孔隙压缩引起的。
在这种方法中，沉降被视为两个贡献因素之和。
2. 英国剑桥法英国剑桥法是一种适用于浅层压实土的地基沉降计算方法。
它考虑到土壤的可压缩性和排水能力，并采用等效应力原理进行计算。
在这种方法中，土壤的剪切模量和泊松比被视为常数。
3. N值法N值法是一种通过土样试验得出岩土中间状态压缩模量的方法。
这种方法通常用于土壤性质已知的情况下。
在这种方法中，通过土样试验得出的N值与实地测量的N值之比，得到中间状态压缩模量的近似值。
4. 威克斯方法威克斯方法适用于由黏土和粉土组成的岩土。
根据土的压缩指数和压缩指数速率，计算土的初始压缩参数。
然后根据实测的地基倾斜度和曲率，计算出土的初始沉降值。
5. 增量法增量法是一种可采用有限元或有限差分分析计算地基沉降的方法。
在这种方法中，将土体分为一系列小的单元，根据材料力学和变形原理，对每个小单元进行计算，并将它们组合成整体结果。
增量法通常用于比较复杂的地基沉降问题，它能够对各种因素如土壤性质、地表荷载等进行精确计算。
结论以上提到的方法是常用的地基沉降计算方法。
不同的方法适用于不同的岩土类型和问题，建筑工程师和地质工程师可以根据具体情况选择合适的方法来计算地基沉降。
在实践中，我们还应该加强对地基沉降预测精确性的研究，以提高建筑物的安全性和可靠性。
地基沉降计算方法
地基沉降计算方法地基沉降是指地面或建筑物由于地基受力而发生的下沉现象，是土木工程中一个重要的问题。
地基沉降的计算方法对工程设计和施工具有重要意义。
下面将介绍几种常用的地基沉降计算方法。
一、经验法。
经验法是指根据历史工程经验和实测数据进行估算的方法。
在没有详细的地质勘探和试验数据的情况下，可以通过查阅类似工程的实测数据，结合工程地质条件和地基工程特点，进行估算。
经验法计算简单快捷，但精度较低，适用于初步设计阶段。
二、解析法。
解析法是指根据土力学理论和数学方法，通过对地基土体的力学性质进行分析和计算，得出地基沉降的方法。
解析法需要建立地基土体的本构模型，考虑地基土体的应力-应变关系，通过数学计算得出地基沉降的结果。
解析法计算精度较高，适用于对地基沉降要求较高的工程。
三、有限元法。
有限元法是指利用有限元分析软件，将地基土体离散成有限个单元，通过数值计算得出地基沉降的方法。
有限元法考虑了地基土体的非线性和非均质性，可以较为准确地模拟地基沉降的过程。
有限元法适用于复杂地基条件和大型工程的地基沉降计算。
四、监测法。
监测法是指通过实测方法，利用沉降仪、水准仪等设备对地基沉降进行实时监测和记录，得出地基沉降的方法。
监测法可以直接观测到地基沉降的实际情况，是一种直观、准确的计算方法。
监测法适用于对地基沉降要求较高的工程，也可以用于验证其他计算方法的结果。
以上是几种常用的地基沉降计算方法，不同的方法适用于不同的工程情况。
在工程设计和施工中，需要根据实际情况选择合适的计算方法，以保证工程的安全和稳定。
同时，对于复杂的地基条件和大型工程，也可以采用多种方法进行综合计算，以提高计算结果的准确性和可靠性。
地基沉降实用计算方法
第三节 地基沉降实用计算方法一、弹性理论法计算沉降（一） 基本假设弹性理论法计算地基沉降是基于布辛奈斯克课题的位移解，因此该法假定地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体，此外还假定基础整个底面和地基一直保持接触。
布辛奈斯克是研究荷载作用于地表的情形，因此可以近似用来研究荷载作用面埋置深度较浅的情况。
当荷载作用位置埋置深度较大时，则应采用明德林课题的位移解进行弹性理论法沉降计算。
（二） 计算公式建筑物的沉降量，是指地基土压缩变形达固结稳定的最大沉降量，或称地基沉降量。
地基最终沉降量：是指地基土在建筑物荷载作用下，变形完全稳定时基底处的最大竖向位移。
基础沉降按其原因和次序分为：瞬时沉降d S ；主固结沉降c S 和次固结沉降s S 三部分组成。
瞬时沉降：是指加荷后立即发生的沉降，对饱和土地基，土中水尚未排出的条件下，沉降主要由土体测向变形引起；这时土体不发生体积变化。
（初始沉降，不排水沉降）固结沉降：是指超静孔隙水压力逐渐消散，使土体积压缩而引起的渗透固结沉降，也称主固结沉降，它随时间而逐渐增长。
（主固结沉降）次固结沉降：是指超静孔隙水压力基本消散后，主要由土粒表面结合水膜发生蠕变等引起的，它将随时间极其缓慢地沉降。
（徐变沉降）因此：建筑物基础的总沉降量应为上述三部分之和，即s c s s s s s ++=计算地基最终沉降量的目的：（1）在于确定建筑物最大沉降量；（2）沉降差；（3）倾斜以及局部倾斜；（4）判断是否超过容许值，以便为建筑物设计值采取相应的措施提供依据，保证建筑物的安全。
1、 点荷载作用下地表沉降ErQ y x E Q s πνπν)1()1(2222-+-==2、 绝对柔性基础沉降⎰⎰----=Ay x d d p Ey x s 2202)()(),(1),(ηξηξηξπν0)1(2bp s c Ec ων-=3、 绝对刚性基础沉降（1） 中心荷载作用下，地基各点的沉降相等。
(整理)常用的地基沉降计算方法
6.3 常用的地基沉降计算方法这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。
所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。
对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。
6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。
在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时，见图6-5，表面位移w (x, y, o )就是地基表面的沉降量s ：E r P s 21μπ-⋅=（6-8）式中 μ—地基土的泊松比；E —地基土的弹性模量（或变形模量E 0）；r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离，22y x r +=。
对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。
如图6-6所示，设荷载面积A 内N （ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0（ξ，η）d ξd η代替。
于是，地面上与N 点距离r =22)()(ηξ-+-y x 的M （x, y ）点的沉降s （x, y ），可由式（6-8）积分求得：⎰⎰-+--=Ay x d d p E y x s 22002)()(),(1),(ηξηξηξμ （6-9）从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若沉降已知又图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线图6-6 局部荷载下的地面沉降（a ）任意荷载面；（b ）矩形荷载面可以反算出应力分布。
对均布矩形荷载p 0（ξ，η）= p 0=常数，其角点C 的沉降按上式积分的结果为：021bp E s c ωμ-= （6-10）式中 c ω—角点沉降影响系数，由下式确定：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=)1ln()11ln(122m m mm m c πω （6-11）式中 m=l/b 。
地基最终沉降量的计算方法
地基最终沉降量的计算方法一、限制应力法限制应力法是一种常用的地基最终沉降量计算方法。
计算公式如下：S=Σ(dΔσ)其中，S为最终沉降量，dΔσ为不同深度处的限制应力差。
限制应力法的具体步骤如下：1.通过试验或现场勘测得到土壤层的力学参数，如土壤的自重γ、均匀固结压缩系数Cc、再固结压缩系数Cr等。
2.根据建筑物的设计荷载，计算出不同深度处的垂直应力Δσ。
3.根据试验或现场勘测得到的土壤层力学参数，计算出不同深度处的限制应力差dΔσ。
4.将不同深度处的限制应力差累加，得到最终沉降量S。
二、一维固结计算法一维固结计算法是一种根据土壤的固结性质计算地基最终沉降量的方法。
1.应力应变模型一维固结计算法通常采用本构模型，如Terzaghi's经典本构模型：Δe=ε'·HΔσ=γΔz其中，Δe为固结应变，ε'为固结应变系数，H为固结层的厚度，Δσ为固结层的应力差，γ为土壤的单位重量，Δz为固结层的厚度。
2.固结应变系数固结应变系数可以通过室内试验或现场试验得到，也可以通过经验公式估算。
根据不同的土壤类型和固结期限，选择相应的固结应变系数。
3.在垂直方向上，将所有固结层的固结应变累加，得到最终沉降量。
三、数值模拟法数值模拟法是一种利用计算机模拟土壤力学行为的方法，可以精确计算地基最终沉降量。
这种方法适用于复杂的地质条件和结构工程。
数值模拟法的具体步骤如下：1.建立土壤力学模型，包括土壤的性质、层次和边界条件等。
2.根据实测数据或试验数据，确定土壤力学参数，如剪切模量、压缩模量等。
3.根据建筑物的设计荷载、地质条件等，进行有限元分析或其他数值模拟，得到地基的最终沉降量。
数值模拟法的计算精度较高，但需要具备一定的专业知识和使用专业软件。
在实际工程中，一般会综合使用以上的方法进行地基最终沉降量的计算，以获得更准确的结果。
同时，也需要考虑到地质条件的不确定性和结构工程的变化，进行适当的修正和调整。
地基沉降计算方法
地基沉降计算方法
地基沉降是指在地基承载力不足或地基土层过于松软时，地面
上建筑物或结构受到地基土层沉降的影响而产生的沉降现象。
地基
沉降对建筑物的安全性和稳定性会造成不利影响，因此对地基沉降
进行准确的计算和分析显得尤为重要。
下面将介绍地基沉降的计算
方法。
首先，对于浅基础而言，地基沉降的计算通常采用弹性理论的
方法。
根据地基土层的力学性质和地基承载力的要求，可以采用不
同的计算方法，如弹性模量法、叠加法、有限元法等。
其中，弹性
模量法是一种常用的计算方法，它通过考虑地基土层的弹性模量和
杨氏模量来计算地基沉降的大小。
叠加法则是将地基土层分层进行
分析，分别计算各层的沉降量，然后进行叠加得到总的地基沉降量。
有限元法则是通过建立地基土层的有限元模型，利用计算机进行数
值模拟，得到地基沉降的结果。
其次，对于深基础而言，地基沉降的计算方法与浅基础有所不同。
深基础通常采用桩基、承台基础等形式，地基沉降的计算需要
考虑地基土层的非线性特性和桩基与土层之间的相互作用。
在进行
深基础地基沉降计算时，需要考虑土-桩-结构相互作用的影响，采
用有限元法进行三维非线性分析，得到地基沉降的准确结果。
总之，地基沉降的计算方法在工程实践中具有重要的意义。
通过对地基沉降进行准确的计算和分析，可以为工程设计和施工提供科学依据，保障建筑物的安全性和稳定性。
因此，工程师在进行地基设计时，需要根据实际情况选择合适的计算方法，并结合工程实践进行合理的分析和计算，以确保地基沉降的准确性和可靠性。
计算地基最终沉降量的方法(一)
计算地基最终沉降量的方法(一)计算地基最终沉降量概述地基沉降是结构工程中一个重要的问题，它直接影响到建筑物的稳定性和使用寿命。
如何准确计算地基最终沉降量是一个困扰工程师和研究者的难题。
本文将介绍几种常用的方法来计算地基最终沉降量。
1. 经验法经验法是一种常用的初步估算地基沉降量的方法。
它根据以往的经验和类似工程的沉降数据来估计。
这种方法的优点是简单易行，但精度较低。
常用的经验法有： - 森林公式 - 施皮尔曼公式 - 考虑粘土地基的金斯塔克公式2. 解析法解析法是一种基于数学模型的计算方法，通过分析土壤的物理力学性质和地基的几何形状来计算沉降量。
常用的解析法包括： - 弹性理论法 - 确定解析法 - 波状表面解析法3. 数值计算法数值计算法是一种基于有限元、有限差分或边界元等数值方法的计算方法，通过离散化地基和土壤模型，利用计算机进行计算。
这种方法能够考虑更多复杂的因素，提高计算精度。
常用的数值计算法有：- 有限元法 - 有限差分法 - 边界元法4. 实测法实测法是一种通过在实际工程中进行现场观测和测量来获取地基沉降数据的方法。
通过利用精密仪器和先进测试技术，可以获取准确的沉降数据。
常用的实测法有： - 响应曲线法 - 水尺测量法 - 拉线标测法结论综合以上几种方法，根据具体的工程需求和条件，可以选择合适的方法来计算地基最终沉降量。
对于复杂的工程，可以结合多种方法进行综合分析，以提高计算的准确性和可靠性。
在实际应用中，还需要结合工程经验和专业知识来进行细化和修正，以确保计算结果能够得到有效的应用。
1. 经验法1.1 森林公式森林公式是一种经验公式，适用于一般的地基基础。
它根据建筑的面积和高度来估计地基最终沉降量。
公式如下：Δs = H * (1 + A * B)其中，Δs为地基最终沉降量，H为建筑物高度，A为建筑物面积，B为基底系数。
1.2 施皮尔曼公式施皮尔曼公式适用于扩展地基和较深地基。
它根据地基的扩展性和深度来估计地基最终沉降量。
地基沉降预测的几种简单方法
将三点代入上式，可求出未知参数。（α采用理论或经验值）
第二页
3抛物线法
公式是
S = a (lg t ) 2 + b lg t + c
做出S-lgt曲线即可求 出a、b、c
第二页
4指数曲线法
指数法方程式 S t = 1 − Ae − Bt S m 材料上说A、B的求法和双曲线法一致。 我感觉和三点法一致。
第二页
5沉降速率法
方程为 S ∞ = mS c 在恒载条件下沉降速率为 S t = AS c e − β t 通过lnSt和t的数据进行线性回归分析。 求出A、Sc、和 β Pt U t = 1 − αe − β t 又 S t = [(m − 1) P + U t ]Sc 0 可求得各级荷载的m。
第二页
通过这些方法在项目数据上的运用，了解 到得出的一些数据也有很大不确定性，还 有很多细节要处理。
第二页
谢谢大家 Thanks for your attention
地基沉降预测的几种简单方法
这五种方法包括： 1双曲线法 2固结度对数配合法 3பைடு நூலகம்物线法
4指数曲线法 5沉降速率法
第二页
1双曲线法
双曲线方程为St=S0+ a + bt Sf=S0+
t
1 b
第一个公式可变成
t = a +bt St - S0
可做出 值。
地基沉降实用计算方法
第三节 地基沉降实用计算方法一、弹性理论法计算沉降（一） 基本假设弹性理论法计算地基沉降是基于布辛奈斯克课题的位移解，因此该法假定地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体，此外还假定基础整个底面和地基一直保持接触。
布辛奈斯克是研究荷载作用于地表的情形，因此可以近似用来研究荷载作用面埋置深度较浅的情况。
当荷载作用位置埋置深度较大时，则应采用明德林课题的位移解进行弹性理论法沉降计算。
（二） 计算公式建筑物的沉降量，是指地基土压缩变形达固结稳定的最大沉降量，或称地基沉降量。
地基最终沉降量：是指地基土在建筑物荷载作用下，变形完全稳定时基底处的最大竖向位移。
基础沉降按其原因和次序分为：瞬时沉降d S ；主固结沉降c S 和次固结沉降s S 三部分组成。
瞬时沉降：是指加荷后立即发生的沉降，对饱和土地基，土中水尚未排出的条件下，沉降主要由土体测向变形引起；这时土体不发生体积变化。
（初始沉降，不排水沉降）固结沉降：是指超静孔隙水压力逐渐消散，使土体积压缩而引起的渗透固结沉降，也称主固结沉降，它随时间而逐渐增长。
（主固结沉降）次固结沉降：是指超静孔隙水压力基本消散后，主要由土粒表面结合水膜发生蠕变等引起的，它将随时间极其缓慢地沉降。
（徐变沉降）因此：建筑物基础的总沉降量应为上述三部分之和，即计算地基最终沉降量的目的：（1）在于确定建筑物最大沉降量；（2）沉降差；（3）倾斜以及局部倾斜；（4）判断是否超过容许值，以便为建筑物设计值采取相应的措施提供依据，保证建筑物的安全。
1、 点荷载作用下地表沉降2、 绝对柔性基础沉降3、 绝对刚性基础沉降（1） 中心荷载作用下，地基各点的沉降相等。
圆形基础：0)1(2dp s c E c ων-=矩形基础：0)1(2bp s r E c ων-=（2） 偏心荷载作用下，基础要产生沉降和倾斜。
二、分层总和法计算最终沉降分层总和法都是以无側向变形条件下的压缩量公式为基础，它们的基本假设是：1．土的压缩完全是由于孔隙体积减少导致骨架变形的结果，而土粒本身的压缩可不计；2．土体仅产生竖向压缩，而无测向变形；3．在土层高度范围内，压力是均匀分布的。
常见的地基沉降计算方法汇总
常见的地基沉降计算方法汇总地基沉降是指地基在施工或使用过程中，由于荷载作用或其他原因，导致地基下沉的现象。
地基沉降计算是工程设计中重要的一部分，可以用于评估地基的稳定性和可靠性。
下面将介绍几种常见的地基沉降计算方法。
1.弹性地基沉降计算方法弹性地基沉降计算方法是最简单的地基沉降计算方法之一、它假设地基是一个弹性体，可以根据荷载和地基参数来计算地基沉降。
这种方法适用于比较小的荷载和地基变形。
根据弹性理论和土壤力学原理，可以采用弹性地基沉降计算公式来计算地基沉降。
2.孔隙水压剩余沉降计算方法孔隙水压剩余沉降计算方法是一种基于孔隙水压的地基沉降计算方法。
当地下水位高于地面时，土壤中存在孔隙水。
施加荷载后，孔隙水受到压缩，导致地基沉降。
该方法通过测量孔隙水压变化来评估地基沉降。
3.应力路径法应力路径法是一种基于土的物理力学特性和变形性能的地基沉降计算方法。
它考虑了土壤的应力传递路径对地基沉降的影响。
该方法适用于较复杂的地基和荷载情况，可以考虑土层之间的相互作用。
4.扣除法扣除法是一种比较实用的地基沉降计算方法。
它将地基沉降分为弹性部分和不可恢复部分，通过扣除弹性部分来计算不可恢复的地基沉降。
这种方法可以用于估计大型土木工程的地基沉降。
5.数值模拟方法数值模拟方法是一种基于计算机模拟的地基沉降计算方法。
它利用有限元分析等数值模拟技术，通过建立土体模型和施加荷载来计算地基沉降。
数值模拟方法可以考虑更复杂的地基结构和荷载情况，并提供更准确的地基沉降计算结果。
综上所述，地基沉降计算方法有弹性地基沉降计算方法、孔隙水压剩余沉降计算方法、应力路径法、扣除法和数值模拟方法等。
根据具体的工程要求和条件选择适合的地基沉降计算方法，可以评估地基的稳定性和可靠性，为工程设计提供指导。
地基沉降计算方法
地基沉降计算方法地基沉降是指土壤在承受外部荷载作用下产生的垂直位移，是地基工程中一个重要的参数。
合理的地基沉降计算方法对于工程设计和施工具有重要意义。
本文将介绍几种常见的地基沉降计算方法。
首先，一种常见的地基沉降计算方法是根据土壤力学理论进行计算。
在这种方法中，需要考虑土壤的物理性质、荷载的大小和分布以及地基的结构等因素。
通过建立合适的土壤力学模型，可以利用弹性理论或塑性理论来计算地基的沉降量。
这种方法适用于一般的地基工程设计，能够较为准确地预测地基的沉降情况。
其次，还可以采用现场观测法进行地基沉降的计算。
这种方法通过在地基施工完成后对地基进行实际观测，记录地基沉降的情况，然后根据实测数据进行分析和计算。
这种方法的优点是直接、准确，能够真实地反映地基的沉降情况。
但是缺点是需要等待地基施工完成后才能进行观测，不能提前进行预测，同时观测数据的准确性也会受到一定的影响。
另外，还可以采用数值模拟方法进行地基沉降的计算。
数值模拟方法通过建立地基的有限元模型，利用计算机软件进行模拟计算，得到地基的沉降情况。
这种方法可以考虑更多的因素，如土壤的非线性特性、地基结构的复杂性等，能够较为准确地预测地基的沉降情况。
但是这种方法需要较高的计算机技术和软件支持，同时对模型的建立和参数的选择也有一定的要求。
综上所述，地基沉降的计算方法有多种，每种方法都有其适用的场合和局限性。
在工程实践中，需要根据具体的工程情况和要求来选择合适的计算方法，以确保地基工程的安全和稳定。
同时，还需要不断地研究和改进地基沉降的计算方法，以适应不断发展的工程需求和科学技术的进步。
只有不断地完善地基沉降的计算方法，才能更好地保障地基工程的质量和安全。
规范法计算地基沉降
规范法计算地基沉降地基沉降是指地基在使用过程中由于地下土层的自然沉降或人为原因引起的下沉变形。
地基沉降会对建筑物的安全性和使用性造成严重影响，因此需要进行规范法计算来评估地基沉降的影响程度和采取相应的修筑措施。
一、地基沉降的分类地基沉降可分为自然沉降和人为沉降两类。
自然沉降是指由于地下土层的孕细孕化导致的沉降，一般较为缓慢。
人为沉降是指人类活动引起的地基下沉，如地下开挖、填方等。
二、地基沉降的计算方法地基沉降的计算方法主要包括解析法和数值法两种。
1. 解析法解析法是利用经验公式和解析解进行地基沉降计算的方法。
其中，最常用的方法是采用弹性理论，根据弹性土力学原理进行计算。
具体步骤如下：（1）确定地基的刚度参数，包括地基的动力模量和泊松比等；（2）根据地基的荷载情况，计算地基的应力分布；（3）根据弹性土力学公式，计算地基的沉降量。
2. 数值法数值法是利用有限元法进行地基沉降计算的方法。
它通过将地基划分为一系列小的单元，建立节点和单元之间的力平衡关系和位移关系，通过求解这些方程组来获得地基的沉降情况。
三、地基沉降的规范要求地基沉降的规范要求主要包括以下几方面内容：1. 土质分类和地基刚度参数的确定：根据地基的具体情况，确定地基的土质分类和刚度参数，有助于准确评估地基沉降的可能性。
2. 荷载计算：根据建筑物的荷载情况，计算地基所受的荷载，并确定地基的应力分布。
荷载计算是地基沉降计算的前提和基础。
3. 地基沉降计算方法：根据地基的具体情况，选择适合的地基沉降计算方法，进行地基沉降的评估。
4. 沉降限值：根据建筑物的使用要求和地基的承载能力，确定地基沉降的限制范围。
一般情况下，地基沉降限值应满足建筑物正常使用的要求。
5. 沉降监测和处理措施：对于可能存在较大地基沉降的地区，应进行沉降监测，并根据监测结果采取相应的处理措施，以确保建筑物的安全性和使用性。
四、地基沉降的影响及防治措施地基沉降会对建筑物产生严重影响，如建筑物的倾斜、开裂等。
常用沉降计算方法
1、弹性理论计算式将地基视为半无限各向同性弹性体，根据弹性理论可得到沉降计算公式。
在集中力P作用下，半无限弹性体中点A（x,y,z）处的竖向应变zε表达式为 )]([1yxzzEσσμσε+?=上式中点A处的附加应力xσ、yσ和zσ可采用布辛涅斯克解，地面上某点（x,y,0）处的沉降可通过积分得到，∫+?==222)1(yxEPdzszπμε在半无限弹性体上作用有均布柔性圆形荷载，荷载密度为p,荷载作用区半径为b,直径为B=2b。
类似前面分析，可以通过积分得到地基中土体竖向位移表达式为 ])1([)1(12IIbzEpbsμμ?++=2、分层总和法分层总和法是一类沉降计算方法的总称，在这些方法中，将压缩层范围内的地基土层分成若干层，分层计算土体竖向压缩量，然后求和得到总竖向压缩量，即总沉降量。
在分层计算土体压缩量时，多数采用一维压缩模式。
竖向应力采用弹性理论解。
压缩模量采用压缩试验测定，如采用e-p’曲线，或e-logp’曲线。
(1) 普通分层总和法将压缩层范围内土层分成n层，应用弹性理论计算在荷载作用下各土层中的附加应力。
采用压缩试验所得的土体压缩性指标，分层计算各土层的压缩量，然后求和得到沉降量。
沉降计算公式如下：∑∑===?=niiiiiHss11ε根据应用的土体压缩性指标，可改写下述几种形式。
直接采用压缩试验e-p’曲线，考虑01ee+??=ε，可改写为下述形式，∑=+?=niiiiiHeees11211采用压缩系数表示，可改写为下述形式，∑∑==+ ?=+?=niniiiiiiiiiiHepaHeppas111211)(采用压缩模量表示，可改写为下述形式，∑=?=niisiiHEps1采用体积压缩系数表示，可改写为下述形式，∑=?=niiiviHpms1在计算中附加应力一般取基础轴线处的附加应力值，以弥补采用该法计算得到的沉降偏小的缺点。
（2）考虑前期固结压力的分层总和法考虑前期固结压力的分层总和法又称e-logp’法。
常用的地基沉降计算方法汇总
常用的地基沉降计算方法汇总
一、常见的地基沉降计算方法
1．简单光滑法
简单光滑法是最简单的地基沉降分析法，主要用于计算下拔法线和位移规律的变化。
方法是根据沉降点的实测观测值进行直线拟合，得出拟合的光滑曲线，再以该曲线为基础，求出焊接立柱等传感器沉降量。
2.三参数法
三参数法是地基沉降计算中较为常用的法则，又叫微分平差法和三参数最小二乘法，是在观测数据的基础上，拟合出一条光滑曲线来模拟测点的沉降曲线，以达到计算沉降量的目的。
3.非线性最小二乘法
非线性最小二乘法是对三参数法的一种改进，同时加入时间变量，以不同的时间作为参数，拟合出不同时间的沉降曲线，更加准确的计算沉降量。
4.指数衰减法
指数衰减法是将沉降衰减视为指数衰减的形式，将沉降量变化视为指数函数的形式，以此作为拟合曲线，最终计算出沉降量。
5.萜烯函数法
萜烯函数法是实验自由度较大的地基沉降计算方法，它能够有效的拟合沉降点中有抛物线变化的沉降曲线，以此计算出沉降量。
6.经验函数法
经验函数法是最常见的地基沉降计算方法，它基于对历史经验的总结，归纳出一系列复杂的沉降曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.3常用的地基沉降计算方法这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。
所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。
对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。
6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。
在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时，见图6-5，表面位移w (x, y,o )就是地基表面的沉降量s ：E r P s 21μπ-⋅= （6-8）式中 μ—地基土的泊松比；E —地基土的弹性模量（或变形模量E 0）；r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离，22y x r +=。
对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。
如图6-6所示，设荷载面积A N （ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0（ξ，η）d ξd η代替。
于是，地面上与N 点距离r =22)()(ηξ-+-y x 的M （x, y ）点的沉降s （x, y ），可由式（6-8）积分求得：⎰⎰-+--=Ay x d d p E y x s 22002)()(),(1),(ηξηξηξμ （6-9）图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图6-6 局部荷载下的地面沉降从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若沉降已知又可以反算出应力分布。
对均布矩形荷载p0（ξ，η）=p0=常数，其角点C的沉降按上式积分的结果为：21bpEs cωμ-=（6-10）式中cω—角点沉降影响系数，由下式确定：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++++=)1ln()11ln(122mmmmmcπω（6-11）式中m=l/b。
利用式（6-10），以角点法易求得均布矩形荷载下地基表面任意点的沉降。
例如矩形中心点的沉降是图6-6（b）中的虚线划分为四个相同小矩形的角点沉降之和，即221)2/(14bpEpbEs cωμωμ-=-=（6-12）式中cωω2=—中心沉降影响系数。
图6-7 局部荷载作用下的地面沉降（a）绝对柔性基础；（b）绝对刚性基础以上角点法的计算结果和实践经验都表明，柔性荷载下地面的沉降不仅产生于荷载面围之，而且还影响到荷载面之外，沉降后的地面呈碟形，见图6-7。
但一般基础都具有一定的抗弯刚度，因而沉降依基础刚度的大小而趋于均匀。
中心荷载作用下的基础沉降可以近似地按绝对柔性基础基底平均沉降计算，即AdxdyyxssA/),(⎰⎰=（6-13）式中A—基底面积，s(x, y)—点（x, y）处的基础沉降。
对于均布的矩形荷载，上式积分的结果为：021bp E s m ωμ-= （6-14）式中 m ω—平均沉降影响系数。
可将式（6-10）、式（6-12）、式（6-14）统一成为地基沉降的弹性力学公式的一般形式：021bp E s ωμ-= （6-15）式中 b —矩形基础（荷载）的宽度或圆形基础（荷载）的直径，ω—无量纲沉降影响系数，见表6-1。
ω基础沉降影响系数ω值 表6-1刚性基础承受偏心荷载时，沉降后基底为一倾斜面，基底形心处的沉降（即平均沉降）可按式（6-15）取r ωω=计算，基底倾斜的弹性力学公式如下：圆形基础：30216tan b PeE ⋅-=≈μθθ （6-16a ） 矩形基础：30218tan b PeE K ⋅-⋅=≈μθθ （6-16b ） 式中 θ—基础倾斜角；P —基底竖向偏心荷载合力； e —偏心距；b —荷载偏心方向的矩形基底边长或圆形基底直径；K —计算矩形刚性基础倾斜的无量纲系数，按l/b 取值，如图6-8，其中l 为矩形基底另一边长。
通常按式（6-15）计算的基础最终沉降量是偏大的。
这是由于弹性力学公式是按匀质线性变形半空间的假设得到的，而实际上地基常常是非均质的成层土，即使是均质的土层，其变形模量E 0一般随深度而增大。
因此，利用弹性力学公式计算沉降的问题，在于所用的E 0值能否反映地基变形的真实情况。
地基土层的E 0值，如能从已有建筑物的沉降观测资料，以弹性力学公式反算求得，则这种数据是很有价值的。
此外，弹性力学公式可用来计算地基的瞬时沉降，此时认为地基土不产生体积变形，例如风或其它短暂荷载作用下，构筑物基础的倾斜可按式（6-16）计算，注意式中的E 0应取为地基弹性模量，并取泊松比μ=0.5。
在大多数实际问题中，土层的厚度是有限的，下卧坚硬土层。
Christian 和Carrier （1978）提出了计算有限厚土层上柔性基础的平均沉降计算公式：0010E bp s μμ= （6-17）式中，0μ取决于基础埋深和宽度之比D/b ，1μ取决于地基土厚度H 和基础图6-9 地基沉降计算系数0μ和1μ图6-8 计算矩形刚性基础倾斜的系数K形状。
取泊松比μ=0.5时0μ和1μ如图6-9所示。
对于成层土地基，可利用叠加原理来计算地基平均沉降。
式（6-17）主要用于估计饱和粘土地基的瞬时沉降，由于瞬时沉降是在不排水状态下发生的，因此，适宜的泊松比μ应取0.5，适应的变形模量E 0应取不排水模量E u 。
[例题6-1] 某矩形基础底面尺寸为4m ×2m ，其基底压力p 0=150kPa ，埋深1m ，地基土第一层为5m 厚的粘土，不排水变形模量E u =40MPa ，第二层为8m 厚的粘土，E u =75MPa ，其下为坚硬土层。
试估算基础的瞬时沉降。
解：D/b =0.5，查图6-9，0μ=0.94考虑上层粘土，H/b =4/2=2，l/b =2，具有E u =40MPa 查图6-9，1μ=0.60 因此mm 23.440150260.094.01=⨯⨯⨯=s考虑二层粘土均具有E u =75MPaH/b =12/2=6，l/b =2，查图6-9，1μ=0.85 因此mm 20.375150285.094.02=⨯⨯⨯=s考虑第一层粘土，具有E u =75MPa ，则mm 26.27515026.094.03=⨯⨯⨯=s因此，总的瞬时沉降为：mm 17.526.220.323.4321=-+=-+=s s s s6.3.2 计算地基最终沉降量的分层总和法（一）一维压缩课题在厚度为H 的均匀土层上面施加连续均匀荷载p ，见图6-10a ，这时土层只能在竖直方向发生压缩变形，而不可能有侧向变形，这同侧限压缩试验中的情况基本一样，属一维压缩问题。
施加外荷载之前，土层中的自重应力为图6-10b 中OBA ；施加p 之后，土层中引起的附加应力分布为OCDA 。
对整个土层来说，施加外荷载前后存在于土层中的平均竖向应力分别为p 1=γH/2和p 2=p 1+p 。
从土的压缩试验曲线（图6-10c ）可以看出，竖向应力从p 1增加到p 2，将引起土的孔隙比从e 1减小为e 2。
因此，可求得一维条件下土层的压缩变形s与土的孔隙比e 的变化之间存在如下关系：H e e e s 1211+-=（6-18） 这就是土层一维压缩变形量的基本计算公式。
式（6-18）也可改写成：pH e aH p p e a s 11211)(1+=-+=（6-19）或A m A e as v =+=11 （6-20） 或 s E pHs =（6-21）式中 a —压缩系数；v m —体积压缩系数；E s —压缩模量； H —土层厚度；A —附加应力面积，A=pH 。
（二）沉降计算的分层总和法 1 基本原理分别计算基础中心点下地基各分层土的图6-10 土层一维压缩图6-11 分层总和法沉降计算图例压缩变形量s i ，认为基础的平均沉降量s 等于s i 的总和，即∑==ni is s 1 （6-22）式中 n —计算深度围土的分层数。
计算时s i ，假设土层只发生竖向压缩变形，没有侧向变形，因此可按式（6-18）～式（6-21）中的任何一个公式进行计算。
2 计算步骤1）选择沉降计算剖面，在每一个剖面上选择若干计算点。
在计算基底压力和地基中附加应力时，根据基础的尺寸及所受荷载的性质（中心受压、偏心或倾斜等），求出基底压力的大小和分布；再结合地基土层的性状，选择沉降计算点的位置。
2）将地基分层。
在分层时天然土层的交界面和地下水位面应为分层面，同时在同一类土层中分层的厚度不宜过大。
一般取分层厚h i ≤0.4b 或h i =1～2m ，b 为基础宽度。
3）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向自重应力c σ（应从地面起算），并绘出它的分布曲线。
4）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附加应力z σ，并绘出它的分布曲线，取z σ=0.2c σ（中、低压缩性土）或0.1c σ（高压缩性土）处的土层深度为沉降计算的土层深度。
5）求出各分层的平均自重应力ci σ和平均附加应力zi σ，见图6-11：)(21下上ci ci ci σσσ+= )(21下上zi zi ziσσσ+=式中 上ci σ、下ci σ—第i 分层土上、下层面处的自重应力；上ziσ、下zi σ—第i 分层土上、下层面处的附加应力。
6）计算各分层土的压缩量s i 。
认为各分层土都是在侧限压缩条件下压力从ci p σ=1增加到zi ci p σσ+=2所产生的变形量s i ，可由式（6-18）～式（6-21）中任一式计算。
7）按式（6-22）计算基础各点的沉降量。
基础中点沉降量可视为基础平均沉降量；根据基础角点沉降差，可推算出基础的倾斜。
[例题6-2]某柱基础，底面尺寸l ×b =4×2m 2，埋深d =1.5m 。
传至基础顶面的竖向荷载N =1192KN ，各土层计算指标见例表6-1和例表6-2。
试计算柱基础最终沉降量。
假定地下水位深d w =2m 。
土层计算指标 例表6-1 土层侧限压缩试验e –p 曲线 例表土层 γ(kN/m 2)a(MPa –1)E s (MPa) p (kPa) 土层 0 50 100 200①粘土 19.5 0.39 4.5 ①粘土0.820 0.780 0.760 0.740②粉质粘土 19.8 0.33 5.1 ②粉质粘土 0.740 0.720 0.700 0.670 ③粉砂 19.0 0.37 5.0 ③粉砂 0.890 0.860 0.840 0.810 ④粉土19.20.523.4④粉土0.850 0.810 0.780 0.740kPa 1795.120241192=⨯+⨯=⨯+⨯=b b l N p G γ基底附加压力p 0：kPa 1505.15.191790=⨯-=-=d p p γ取水的重度w γ≈10kN/m 3，则有效重度10-='γγ，基础中心线下的自重应力和附加应力计算结果见例图6-1。