桩基沉降计算的几个问题分析_0
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
摘要：在桥梁建设过程中，桩基下沉问题被视为一个关键的考虑因素。为了应对这个问题，需要对桩基下沉进行深度探讨。通过分析，我们发现，在选择桩机类型和优化桩基础沉降分析时，应该注意相关参数的设计，这对于提高整体工程的稳定性非常重要。
关键词：桥梁设计;桩基沉降;
引言
桩基下滑的情况十分常见，这将对桥梁的坚固度与安全性带来极大的威胁。所以，当开始构思桥梁的设计过程中，必须充分理解桩基下滑的作用，同时实施科学且有成效的策略，从而优化设计的品质，达到项目的建造要求。
1桩基的作用
1.1 缓解上部结构沉降
由于桥梁桩基具有极高的刚度，它不仅能够有效地分摊和承受上部桥梁结构所产生的荷载，而且还可以抵抗沉降，从而避免梁体变形，从而达到工程安全设计的目标。另外，由于桩基和周边土壤之间有空隙，这些空隙能够产生摩擦力，从而让桥梁顶部的负载能够平均地分布，进一步满足了桥梁顶部的稳定需求。
1.2降低公路桥梁工程建设成本
由于部分地区的自然环境条件不佳，因此，当需要进行公路桥梁建设时，尤其是在地下水位较高的情况下，以及需要进行水下施工的情况下，采用桩基作为桥梁的基础是一个更加明智的决定。这样不仅可以有效提升桥梁的质量，而且可以大大减少项目的成本，从而获得更好的综合效益。
1.3有效抵御自然灾害的破坏
桩基础的抗拔能力明显超过其他建筑物，能有效抵抗地震、狂风、洪水等自
然灾害的冲击，从而保证桥梁的安全性和稳定性达到最高水平。
2桩基沉降发生的原因
2.1施工区域地质因素
根据地质条件的分析，土体与桩基础之间存在着密切的联系，而土体的硬度
《桩基沉降计算》课件
桩基沉降计算是确保建筑物安全稳定 的重要环节，通过精确计算，可以预 测和控制桩基的沉降量，避免因沉降 过大导致的建筑物损坏或安全事故。
计算方法分类
01
02
03
有限元法
将桩基和土体视为一个整 体，通过离散化处理，建 立有限元方程进行计算。
有限差分法
将桩基和土体划分为网格 ，通过差分方程进行计算 。
02
桩基沉降计算理论基础
弹性力学基础
弹性力学基本方程
包括平衡方程、几何方程 和本构方程，用于描述物 体的受力、变形和应力之 间的关系。
弹性力学基本假设
连续性、均匀性、各向同 性、线性和小变形等假设 ，为弹性力学的基本前提 。
弹性力学基本概念
如应力、应变、弹性模量 等，是进行桩基沉降计算 的重要理论基础。
示计算结果和数据。
软件二：Midas介绍
总结词
用户友好、易于上手、广泛使用
详细描述
Midas是一款用户友好的结构分析软件，易于上手，因此被广泛使用。它提供了全面的桩基沉降计算 功能，能够模拟桩土相互作用、土体变形和桩基沉降等方面的计算。Midas还提供了丰富的数据可视 化和后处理功能，方便用户对计算结果进行分析和评估。
详细描述 参数选取不当会导致计算结果偏 离实际，如桩身刚度、土体侧压 力系数等参数需要根据具体情况 进行调整。
解决方案 加强现场勘察和试验，获取准确 的土体参数和施工条件，采用反 分析等方法对参数进行校准。
桩基沉降计算例题
在此承台计算域 A 内的桩数 n=3,桩身截面积 Aps=0 .785 ㎡,所以
AC=(67.5-3 × 0.785)/3＝65.14/3＝21.7 ㎡
2 按已知的梁板式筏形承台尺寸计算单桩分担的承台自 重 GK:
GK=（67.5 × 1.2+9 × 2 × 1.0+(3.5+2）× 2 × 1.0）× 24.5/3
Bc / l = 6.85 /15 = 0.46
3
ຫໍສະໝຸດ Baidu
按表 5.2.5 内插得：ηc = 0.27
考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值 R 及荷载应
标准组合轴心竖向力作用下，复合基桩的平均竖向力 Nk：
R = Ra + ηc fak Ac = 5200 + 0.27 × 360 × 21.7 = 5200 + 2109 = 7309kN N K = FK / 3 + GK = 19300 / 3 + 866 = 7299kN < R = 7309kN
1027.7 150 14.1 14.1
5
19.43 2.37 4.85 139.9 144.8
197.4 150 3.12 17.2
22.03 2.6
3.98 85.1 89.0
116.9 18
建筑桩基施工中的沉降问题及解决措施
桩基沉降研究方法有很多，在这一过程中不同的研究者会采取不同的研究模式来得到不同的研究结论。例如单桩的沉降分析计算、荷载传递分析方法、剪切变形传递法、弹性理论法在内的研究方法都可以获得良好的研究结果。其次，施工人员在进行研究的过程中应当于实验里要考虑施工现场土质的连续性质，从而能够在此基础上进一步的合理分析桩体沉降原因。与此同时，研究人员在进行问题研究时还应当考虑到单桩在垂直方向复合作用下与桩体周围土质发生作用的联系，从而能够在此基础上得出桩基的位移分布特点以及桩体与土、土对桩体互相作用的基本情况。
2.3进行工程抬升试验
桩基施工中的沉降计算应以工程试验和数据结果为基础。施工人员在起重工程的过程中应当根据桩基础工程设计施工来做好抗拔试验准备工作。其次，施工人员在工程隆升试验过程中应努力控制表面隆起的平整度，并在工艺过程中保证良好的控制标准，对地面和板区进行了技术要求，以在基础上避免起升试验柱和柱间高度差的问题。同时，施工人员在工程抗拔试验过程中应尽量使整个地面的平整度符合标准的控制，尽可能地保证建筑桩基工程表面隆起的均匀性，并能期待减少桩基础的施工对地基的破坏。最终能够使得注浆孔施工更加具有规范性与合理性。
1.1问题形成原因
在建筑工程施工过程中能够导致桩基沉降问题的原因很多。例如桩基混凝土强度不够、桩基布局不够合理，桩基置换率过高等都会导致桩基问题的出现。其次，如果施工过程中地质条件不符合要求也会容易导致桩基沉降事故的出现，并且还会在很大程度上增加沉桩工作难度，最终导致混凝土的搅拌不均并且强度受到非常大的影响。在这一过程中需要注意的是，许多施工操作人员的操作存在严重的违规现象，这一情况则会直接的降低桩基的承载能力，并且导致建筑物桩基沉降。与此同时，沉降问题的存在还会非常严重的破坏建筑物质量安全，在这一过程中可能会造成建筑桩基沉降的主要情况分别体现为卧层沉降和持力层沉降。由于这两种沉降方式会在很大程度上改变建筑物的整体受力情况和负荷情况，最终导致了桩基的承载力超载后出现墙体裂缝，并且引发施工安全事故，因此对于施工工人的人身安全有着非常大的潜在威胁。
建筑桩基施工中的沉降问题及解决措施
1建筑桩基施工中沉降问题简析
建筑桩基施工中的沉降问题是由许多原因所导致的。以下从问题形成原因、问题研究方法、沉降问题影响、沉降影响因素等方面出发，对于建筑桩基施工中沉降问题进行了分析。
2建筑桩基施工中沉降问题解决措施
建筑桩基施工中沉降问题的解决措施有很多，以下从做好前期技术准备、建立工程保障体系、进行工程抬升试验、结合计算结果分析等方面出发，对于建筑桩基施工中沉降问题的解决措施进行了分析。
2.1做好前期技术准备
第一步是解决建筑群桩基础沉降问题，在第一步是做好前期做好技术准备工作。施工人员做好前期的技术准备工作时首先要与相关部门取得联系，这样就可以为建筑工程的地质条件、水文资料、地下管网等详细掌握。其次，施工人员做好施工前期的技术准备工作时也应合理配合施工桩基础的工程设计内容，这就可以在基础上对桩基础工程的应用技术和过程进行更深入的分析和应用，最终能够找到控制桩基础施工控制的关键。与此同时，施工人员在做好前期技术准备的过程中还应当避免因为技术准备不足所导致的建筑工程主体结构的破坏和裂缝、倾斜现象，最终能够有效的避免建筑工程事故的出现。
建筑桩基施工中的沉降问题及解决措施
摘要：建筑桩基施工中沉降问题的存在会对于建筑的稳定性和工程质量产生负面的作用，因此应当通过加强桩基的承载力来对于问题进行解决。本文从阐述建筑桩基施工中沉降问题的形成原因入手，对于建筑桩基施工中沉降问题的解决措施进行了分析。
关于桩基沉降计算经验系数分析
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
１４ ．
—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
相差 甚远 ， 了使 近似计 算 接近 实测 沉降 值 ， 基规 为 地 范采 用一个 简 单方 法 ， 引用 了一 个 沉 降 经验 系数 予 以修 正 。“ 桩基 规范 ” 算 方法 也 是 如 此 ， 计 这样 沉 降
计 算 经验 系数对 于基 础沉 降计 算 就十分 重 要 。
… 之。
２１
了将其沉降计算 值减少 约 １％ ， ０ 则桩 长要增加 到 ７ｍ， ３ 桩长增加 约 ５ ％。若要使桩 的沉降计算值减 ０ 少 约 ２ ％ ， 使 ＝０ ９ 桩 长 需 要 １５ 而 桩 长 要 ０ 要 ．， ７ ｍ， 比原来 长度增 加两 倍半 左右 。 ２ ３“ 基 规 范 ” ２ ９页 （ 文 说 明 ） “ 桩 ． 桩 第 ４ 条 ：当 端无 良好 持力 层 时 ， 基沉 降计算 值小 于实测 值 ， 桩 沉 降计 算 经 验 系 数 与 桩 长 有 关 ， 据 桩 长 按 规 范 式 根 （ ． ．０— ） ５ ３ １ ２ 确定 。 这 种 说法 是 有 问题 的。桩 基 的 ” 沉 降计算 是应 从桩 端 底 面 算起 ， 即桩 基 础 埋 深 加 也 上桩 的长 度 。在一 些 规 范都 这 样 规定 。如 “ 筑地 建 基础 设计 规范 ” 第 １９页 第 Ｒ ０ ３ ． ３条 ， 天 津 岩 土 “ 工程 技术 规范 ”３（ 称 “ 津 规 范 ” 及 “ 海 地基 Ｉ 简 天 ） 上 基 础设计 规 范”４等 。“ 桩基规 范 ” 桩长 作 为计 算 把 深 度是 与上述 规范 有矛 盾 的 。
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，桥梁工程建设越来越多。为了方便运输的便利，很多地方都设建了公路桥梁，公路桥梁多处于无法进行普通构建的额路段上，是使运输化繁为简的建筑手段。因此，如何保证公路桥梁的质量成为相关人员最关注的问题，而在公路桥梁施工过程中，桩基设计尤为重要，会影响到桥梁的整体质量。本文就桥梁工程设计中桩基沉降问题进行研究，以供参考。
关键词：桥梁设计；桩基沉降；处理措施
引言
随着居民生活水平的日益提升与科技水平的不断进步，人们的出行方式发生了巨大变化，对道路桥梁要求明显提升。我国需要注重公路桥梁等基础设施的建设工作，同时也对道路桥梁建设质量提出了更高的要求。在公路桥梁建筑工程施工建设中，最常见的就是桩基施工技术。桥梁桩基施工时，其受土质等因素的影响，如果应用浅基施工技术，则无法满足工程结构对地基强度与稳定性方面的需求，须考虑应用桩基施工技术来进行施工建设。不同的工程有着不同的特征，不同项目桩基施工的作用也是不同的。为显著提升公路桥梁的整体施工质量，要重点做好桥梁桩基础施工工作。
1桥梁工程桩基施工的概述
桩基施工是桥梁工程中的基础，同时也是桥梁发挥自身功能的必备条件，因此，建设桩基往往是桥梁工程中的必备环节，但由于桩基的使用环境相对复杂，施工流程也呈现出专业化的特征，在施工建设的过程中常出现质量问题与安全问题，不利于保障桥梁的行驶安全。近年来，随着我国产业经济的转型与发展，建筑产业的市场环境也出现了新的变化，大量建筑企业的出现使得现场竞争愈发激烈，而当前迅速增长基建需求也为建筑领域的发展带来了新的机遇。通常来说，由于桥梁工程中桩基环节的施工建设难度相对较大，在进行合同签订时大多采用
桩基沉降分析与计算
桩基沉降分析与计算
作为一种重要的工程技术文章，本文将重点桩基沉降分析与计算的相关知识。在关键词方面，我们将围绕“桩基”、“沉降”和“分析计算”展开。
在深入探讨桩基沉降分析与计算之前，我们需要明确其定义。桩基沉降是指桩基在承受上部结构荷载后产生的竖向位移。而桩基沉降分析与计算则是通过一定的方法对桩基可能产生的竖向位移进行预测、评估和控制，以确保工程的安全性和稳定性。
桩基沉降分析与计算的实现方法有很多种，其中较为常用的有三种：弹性力学法、有限元法和数值模拟法。
弹性力学法是基于弹性力学理论，通过计算桩基与土壤之间的摩擦力和桩端反力来预测桩基的沉降量。该方法适用于计算桩基沉降的初略估算。
有限元法是通过将桩基和土壤划分成若干个单元，并对每个单元进行受力分析，最终得出桩基沉降的数值解。该方法可以处理复杂地质条件和不同桩型的情况，但计算量较大。
数值模拟法则是利用计算机软件模拟桩基的实际工况，从而得到桩基
沉降的数值解。该方法具有较高的灵活性和通用性，可以处理各种复杂情况，但需要专业的工程师进行操作。
在实际工程中，为了确保桩基沉降分析与计算的准确性，我们需要结合工程的实际情况和设计要求，选择合适的方法进行计算。同时，还需要对计算结果进行数据处理和结果分析。
数据处理主要包括数据清洗、预处理和转换等步骤，以确保数据的准确性和完整性。结果分析则需要对计算结果进行可视化展示和深入解读，以评估桩基沉降是否在可接受范围内，并针对异常情况提出相应的处理措施。
总之，桩基沉降分析与计算是工程建设中不可或缺的重要环节。通过选择合适的方法进行计算、准确的数据处理和结果分析以及根据实际情况做出相应的处理措施，我们可以更好地预测、评估和控制桩基沉降，以确保工程的安全性和稳定性。在未来的发展中，随着计算机技术和数值模拟方法的不断进步，桩基沉降分析与计算将有望实现更高精度的模拟和分析。
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。
桩基础沉降计算PPT课件
Fk
Gk
qsia
qsia
Gfk
l
a0
a0
a0+2ltan
A
a
0
Baidu Nhomakorabea
2l
tan
4
b0
2l
tan
4
19kN / cm3
2020/2/27
b0 b0
(a)
(b)
图4-17 实体深基础的底面积
(a)考虑扩散作用；（b）不考虑扩散作用
10
d
4.桩基础 2）不考虑扩散作用时：
的内容。
2020/2/27
17
4.桩基础
等效作用面位于桩端平面，其面积为桩承台投影面积； 等效作用附加应力p，近似取承台底面的平均附加应力。 等效作用面以下应力分布采用布氏解。桩基最终沉降量
s e s e
m j 1
p0 j
n i1
zij ij
z(i1) j (i1) j
单桩荷载分担：Q为单桩在竖向荷载的准永久组合作用下的
附加荷载，由桩端阻力Qp和桩侧摩阻力Qs共同承担， 且:Qp=αQ，α是桩端阻力比。桩的端阻力假定为集中力，桩 侧摩阻力可假定为沿桩身均匀分布和沿桩身线性增长分布两
种形式组成，其值分别为βQ和(1-α-β)Q，如图所示。
桩基沉降计算
桩基沉降计算
桩基沉降计算是指通过一系列的公式和计算方法，预测和计算桩基在
工程使用过程中可能会发生的沉降情况，以此来评估和调整工程设计方案，保证工程的安全性和可靠性。
桩基沉降计算的主要内容包括以下几个方面：
1.岩土工程特性的确定：通过对现场土层的取样和试验，确定土壤的
力学参数和变形特性，如土层的密度、孔隙比、抗剪强度等。
2.桩型和桩径的确定：根据工程要求和土壤特性，确定桩型和桩径，
如钢管桩、钢筋混凝土桩、预制桩等，桩径的大小直接影响了桩基的承载
能力和沉降情况。
3.桩基荷载的计算：根据工程负荷情况和桩基的承载能力，计算出桩
基所受荷载的大小和分布情况，如垂直荷载、水平荷载、弯矩等。
4.岩土工程模型的建立：根据实际的工程情况，建立相应的岩土工程
模型，包括土层属性、桩身属性、荷载特征和工程形态等参数。
5.桩基沉降的计算和分析：根据岩土工程模型和桩基荷载计算出桩基
的沉降情况以及对周围土层的影响，并进行相应的分析和评估。
6.调整工程设计方案：通过以上步骤的计算和分析，合理调整和优化
工程设计方案，保证工程的安全可靠性和经济性。
需要注意的是，桩基沉降计算涉及到很多因素，如岩土工程特性、荷
载特征、桩型和桩径等，因此需要进行全面和准确的计算和分析。同时在
实际工程中，还需要结合具体的施工过程和维护管理措施，加强对桩基沉
降情况的监测和调整，以确保桩基的安全可靠性。
例析高层住宅项目的沉降计算问题
例析高层住宅项目的沉降计算问题
一、桩基础沉降计算步骤：
1.确定基底附加应力P0 （桩基确定桩底平面的附加应力P0’）
根据PKPM计算结果得到准永久组合下基底反力P（含基础自重）
P0=P-基础底面以上至天然地面土的重（水位以下取浮重）
2.根据公式：Zn=b（2.5-0.4lnb）—《建筑地基基础设计规范》（5.
3.7）估算基地变形计算深度；此值为估算值，最后还要下式校核：
地基变形计算深度Zn（下图），应符合下式要求：
图5.3.5 基础沉降计算的分层示意图
△s’n≤0.025∑ni=1△s’i ——《建筑地基基础设计规范》（5.3.6）
式中
△s'i---在计算深度范围内，第i层土的计算变形值；
△s'n---在由计算深度向上取厚度为△z的土层计算变形值，△z见图5.3.5并按表5.3.6确定。如确定的计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。
表5.3.6
b（m）b≤2 28
ΔZ 0.3 0.6 0.8 1.0
3.根据e-p曲线求ES ；
a= ，ES =
4.根据《建筑地基基础设计规范》附表K.0.1-2查的矩形面积上的均布荷载作用下角点的平均附加应力系数α；
5.根据公式：
（1）s=ψss’=ψs∑ni=1Po/Esi（ziαi-zi-1αi-1）
（2）s=ψψes’=4ψψePo∑ni=1（ziαi-zi-1αi-1）/Esi 《桩基》
采用角点法计算，取中点，角点，求S’；
6.确定系数ψs（《桩基》为ψ、ψe）
（1）ψs 根据= 查的，为沉降计算深度范围内压缩模量的当量值，
（2）《桩基》根据查表5.5.11得ψ，按公式5.5.9-1，5.5.9-2求ψe
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
桥梁工程设计中桩基沉降问题解析
摘要：桥梁桩基沉降是常见的一个问题，此类问题的出现会给桥梁结构的稳
定性与安全性造成很严重的影响。所以在桥梁设计阶段需要考虑桩基沉降的影响，采取科学有效的方式提高设计方案水平，达到工程项目的建设需求。
关键词：桥梁工程设计；桩基；沉降问题；
引言
随着社会经济的发展，桥梁的建设领域也在逐步扩展。为保证项目的安全，
必须加强桥梁工程中沉降段的路面与路基的施工处理技术，提高施工水平，延长
项目的寿命，保证项目的正常运行，提高项目的经济和社会效益。
1桩基的作用
1.1缓解上部结构沉降
桥梁桩基自身具备的刚度非常大，能够有效分摊以及承受上部桥梁结构分布
的荷载，可以将上部结构的沉降问题抵御，能避免梁体变形的情况，满足工程安
全设计的目标。同时，由于桩基和周围土体之间存在空隙，两者间能够实践相互
摩擦，可以让桥梁上部的荷载均匀的向着四周分散，达到桥梁上部稳固性的需求。
1.2有效抵御自然灾害的破坏
与桥梁的其他结构位置对比，桩基础的抗拔性能较高，可以抵抗地震、狂风、洪涝等自然灾害的干扰和影响，确保桥梁工程结构满足安全性、稳定性的标准。
2桩基沉降发生的原因
2.1路基结构设计方案不科学
假如路基路面结构设计方案不科学，还会继续产生结构不匀沉降。大部分公
路桥梁结构是建筑钢筋混凝土。为了保证工程项目整体的抗压强度，设计师一般
采用提升建筑钢筋总数、采用高端填充料的办法，使路桥工程抵御比较大的交通
出行载荷。目前我国公路桥梁工程通常采用总体抗压强度比较大的平板式道路结构。但因为缺乏科学合理的结构设计方案，板没法避免路面不匀沉降。
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
桩基沉降计算是地基工程设计中的重要环节，通过计算能够确定桩基
在荷载作用下的沉降情况，为工程的安全和稳定性提供依据。经验系数在
桩基沉降计算中起到了重要的作用，通过对经验系数的分析可以更准确地
估计桩基的沉降量。
1.经验系数的概念和作用
经验系数是基于实际工程经验和大量试验数据得出的经验公式中的系数，用来修正理论计算值，使其更接近实际情况。在桩基沉降计算中，经
验系数可以用于修正桩的承载力和沉降量等参数，提高计算的准确性。
2.经验系数的影响因素
经验系数的大小受到多种因素的影响，如土壤类型、桩的形状和尺寸、桩基的荷载特征等。
（1）土壤类型：不同土壤类型具有不同的物理和力学特性，对经验
系数的大小有着直接的影响。一般来说，粘土地基的经验系数较大，砂土
地基的经验系数较小。
（2）桩的形状和尺寸：桩的形状和尺寸也对经验系数有显著的影响。通常情况下，桩的直径越大，经验系数就越小；桩的长度越大，经验系数
就越大。
（3）桩基的荷载特征：荷载的大小和荷载的施加方式对经验系数也
有一定的影响。荷载越大，经验系数越大；荷载施加方式越不均匀，经验
系数越大。
3.经验系数的计算方法
经验系数的计算方法主要有两种，一种是基于试验数据的统计方法，
另一种是基于理论分析的计算方法。统计方法主要依赖于大量的试验数据，通过对试验数据的分析，确定经验系数的取值范围。计算方法则通过建立
适当的理论模型，根据土壤和桩的性质，计算得出经验系数。
4.经验系数分析的误差控制
在经验系数分析中，误差的控制是非常重要的。由于经验系数主要基
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
桩基沉降计算经验系数是指工程桩基沉降计算所需要的一组综合经验
系数，根据具体情况在实验、计算和观测中反复检验过并且可以工程上使
用的一组综合经验系数。这组沉降计算经验系数包括地基类型、桩径度、
桩长度、桩头压力、桩顶端负荷、桩基的应力变化规律等。
1、地基类型：地基类型是指桩基沉降计算中使用的桩基土体类型，
一般可以分为河床土、粘性土、黏性土、砂状土、石状土等，不同类型土
体的综合经验系数也不同。
2、桩径度：桩径度是指桩基沉降计算中使用的桩径，通常根据工程
要求，桩径不同，桩基沉降率也不同，因此桩径度是计算桩基沉降的重要
经验系数之一。
3、桩长度：桩长度是指桩基沉降计算中使用的桩长度，一般地桩长
度越长，桩基沉降越大，同样也是计算桩基沉降的重要经验系数之一。
4、桩头压力：桩头压力是指建桩过程中施加在桩头的压力，它是桩
基沉降产生的主要原因之一。一般来说，桩头压力越大，桩基沉降就越大，因此桩头压力也是计算桩基沉降的重要经验系数之一。
5、桩顶端负荷：桩顶端负荷是指在桩顶端施加的负荷，它也是桩。
建筑讲座：桩基础沉降的计算
1 2
6.0-10
10
14-35
3-6
3
10-22
10
35-100
2-5
4
5
100-300
1.5-3
注：1.当桩顶横向位移大于表列数值或当灌注桩配筋率校高(≥0.65%)时，m值应当 适当降低；当预制桩的横向位移 小于10mm时，m值可适当提高； 2.当横荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以0.4降低采用； 3.当地基为可液化土时，表列数值尚应乘以有关系数。
5
（2）实体深基础桩底平面处的附加压力p0k
1)考虑扩散作用时
FK GK p0 k pk c c A
6
2)不考虑扩散作用时
p0k
FK GK 2(a0 b0 ) qsia li a0b0
7
2、明德林应力公式
采用明德林应力公式计算桩基础最终沉降量时，竖向 荷载准永久组合作用下附加荷载的桩端阻力比a和桩基 沉降计算经验系数， 应根据当地工程的实测资料统计 确定。
• 由系数CI从表4—7查 得相应的换算深度
h z
• 则桩身最大变 弯矩的深度为：
z max
h
37
同时，由系数CI表4-7查得相应的系数CII,则桩身最大弯 矩Mmax为：
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桩侧负摩阻力的危害
• 可见，桩侧负摩阻力的发生， 将使桩侧土的部分重力和地面 荷载通过负摩阻力传递给桩， 因此,桩的负摩阻力非但不 能成 为桩承载力的一部分．反而相 当于是施加于桩上的外荷载， 这就必然导致桩的承载力相对 降低、桩基沉降加大。
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桩基沉降计算的几个问题分析
摘要：针对密桩桩基、疏桩桩基两类桩型沉降计算方法，阐明了沉降压缩层的分层原则、沉降计算点、应力计算点的选取原则；探讨了附加应力、沉降计算深度、压缩层厚度等指标的影响因素、计算指标取值，并给出了压缩层厚度计算公式；对长桩疏桩桩基，分析了各种沉降量的变化规律，提出了减少桩基沉降量的建议和应对措施。
关键词：桩基础，疏桩，附加应力，沉降量，分层总和法
前言
桩基沉降计算方法很多，有单桩的分层总和法、明德林—盖得斯法、荷载传递分析法，群桩的等代墩基法、明德林解法、等效作用分层总和法等方法。《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[1]将桩基沉降计算分为≤6的密桩和单桩、单排桩、≥6疏桩两类，并给出了相应的计算公式。国内外众多学者对桩基沉降计算做了大量理论分析和测试研究。林智勇，戴自航，苏美选[2]按照盖得斯应力解的假设，推导了在考虑桩径的影响下竖向承载桩基础沉降计算的解析表达式。将圆周分为若干等分，实现了解析表达式的数值积分解，可适用于等直径单桩、扩底桩和大桩距、布桩不规则或桩长不一样的群桩基础沉降的求解；李晓勇[3]分析了沉降控制复合桩基作用机理，并对沉降复合桩基设计方法的适用性进行探讨分析，从而进一步疏理了该种设计方法的设计理念；徐奋强，曹云[4]运用改进的盖得斯应力解，计算软土基桩荷载产生的附加应力及布辛奈斯克解，计算承台下土分担的荷载产生的附加应力，将两部分附加应力线性叠加，按分层总和法计算疏桩基础的沉降。笔者针对桩基沉降计算中出现的问题进行了分析研究，提出了对策和建议。
1.附加应力
1.1对于≤6的密桩
对于≤6的密桩，其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力，等效作用面以下的土体，采用布辛奈斯克解的各向同性均质直线变形体理论计算附加应力。
1.2单桩、单排桩、≥6的疏桩
对于单桩、单排桩、≥6的疏桩桩基，其最终沉降量计算可采用单向压缩分层总和法计算。参与沉降量计算的附加应力有两大类，一类是基桩引起的附加应力，采用明德林—盖得斯法计算[5]。明德林给出了作用于半无限体内部任一点的集中力引起的应力与变形的解析解，盖得斯根据明德林解导出了单桩荷载下土中应力的三种解：桩底压力引起的竖向应力、均匀分布摩阻力引起的竖向应力、
随深度线性增加的摩阻力引起的竖向应力，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）附录F计算确定；另一类是由承台土压力引起的附加应力，采用布辛奈斯克解计算。
2.压缩层分层
桩基沉降计算的不同方法，压缩层的分层有不同的规定。对于≤6的密桩，计算方法采用等效作用分层总和法，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）附录D，利用平均附加应力系数计算最终沉降量，因此分层时按土层的自然分层划分，即某一土层无论厚度为多少，皆按一层计算沉降量，不需要细分更多土层。
对于单桩、单排桩、≥6的疏桩，计算方法采用单向压缩分层总和法，利用附加应力系数计算最终沉降量，因此应对压缩层分层，分层厚度不宜过大，一般不超过计算深度的0.3倍。
3.沉降计算深度
无论是≤6的密桩，还是≥6的疏桩桩基，桩基沉降计算深度均按应力比法确定，即计算深度处的附加应力与土的自重应力应符合下列公式要求：（1）
应该强调的是，沉降计算深度和压缩层厚度是两个不同的概念。≤6密桩的沉降计算深度，是从桩端开始起算，沉降计算深度与压缩层厚度一致。由于桩距较小，桩与桩之间产生应力叠加，不但使桩端平面处的应力增加，而且也加大、加深了应力向下扩散的范围，产生群桩效应，因而沉降计算深度较大。
≥6的疏桩桩基，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）附录F，按、、计算应力系数、，再将水平面影响范围内各基桩对应力计算点桩端平面以下第i 层土1/2厚度处产生的附加竖向应力进行叠加。应力计算点位置，是从承台底部起算的，它包括了桩长和压缩层厚度两部分，而压缩层厚度由下式确定：
=-+ （2）
式中：—第i计算土层厚度。
4.沉降计算点、附加应力计算点的选取
对于≥6的疏桩桩基，等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，因此沉降计算点、附加应力计算皆取承台投影面积的中心点，两者重合；对于单桩、单排桩、≥6的疏桩，沉降计算点应选取底层柱、墙的中心点。根据明德林理论，同一深度，桩轴线处得附加应力最大，桩身以外土中的附加应力远小于轴线处，因此附加应力计算点应取与沉降计算点最近的桩。在大多数情况下，沉降计算点与应力计算点并不重合，二者的沉降并不相等，但由于承台整
体和上部结构刚度的调整作用，可近似地取相同。
5.长桩疏桩桩基
根据明德林理论，基桩引起的附加应力与桩长的平方成反比，桩身荷载引起的沉降量与桩长的平方成反比。桩长愈长，、愈小；桩身压缩量与桩长成正比，与混凝土弹性模量和桩截面积成反比，桩长愈长，愈大；混凝土弹性模量越大，愈小。对于长桩疏桩桩基，桩身压缩量占总沉降量的比例较高，因此尽可能提高桩身混凝土等级，以减少桩基沉降量。
6.结论
（1）≤6的密桩桩基，沉降计算按土的自然土层划分，不需要细分更多土层；而≥6的疏桩桩基，需对压缩层进行分层，分层厚度不宜过大，一般不超过计算深度的0.3倍。
（2）密桩桩基的沉降计算深度，是从桩端开始起算，沉降计算深度与压缩层厚度一致。桩端以下参与沉降计算的土层较厚，沉降计算深度较大；疏桩桩基的沉降计算深度，是从承台底部开始起，沉降计算深度与压缩层厚度不一致。桩端以下参与沉降计算的土层较薄，沉降压缩层厚度相对较小。
（3）密桩桩基的沉降计算点、附加应力计算皆取承台投影面积的中心点，两者重合；疏桩桩基的沉降计算点选取底层柱、墙的中心点，应力计算点取与沉降计算点最近的桩，一般情况下，沉降计算点与应力计算点并不重合。
（4）长桩疏桩桩基，桩身荷载引起的沉降量较小，桩身压缩量较大。为减少桩基沉降量，应尽可能提高桩身混凝土等级、增加桩径。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准．建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）．北京，2008．
[2] 林智勇，戴自航，苏美选．基于Mindlin位移解考虑桩径影响的桩基沉降计算[J]，福州大学学报（自然科学版），2009
[3] 李晓勇．沉降控制复合桩基设计的探讨[J]，工程勘察，