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
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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
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。
桩基沉降计算
5.5 桩基沉降计算
5.5.1 建筑桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值。
5.5.2 桩基沉降变形可用下列指标表示：
1 沉降量；
2 沉降差；
3 整体倾斜：建筑物桩基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值；
4 局部倾斜：墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其距离之比值。
5.5.3 计算桩基沉降变形时，桩基变形指标应按下列规定选用：
1 由于土层厚度与性质不均匀、荷载差异、体型复杂、相互影响等因素引起的地基沉降变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；
2 对于多层或高层建筑和高耸结构应由整体倾斜值控制；
3 当其结构为框架、框架－剪力墙、框架－核心筒结构时，尚应控制柱（墙）之间的差异沉降。
式中 s ——桩基最终沉降量(mm)；
s′——采用布辛奈斯克解，按实体深基础分层总和法计算出的桩基沉降量(mm)；
ψ——桩基沉降计算经验系数，当无当地可靠经验时可按本规范第 5.5.11 条确定；
ψ——桩基等效沉降系数，可按本规范第条确定；
e 5.5.9
m ——角点法计算点对应的矩形荷载分块数；
p ——第 j 块矩形底面在荷载效应准永久组合下的附加压力(kPa)；
0 j
n ——桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数；
E ——等效作用面以下第i层土的压缩模量(MPa)，采用地基土在自重压力至自重压力加附si
加压力作用时的压缩模量；。
桩基沉降计算
(3)等效矩形
实际工程的建筑平面十分复杂，完全矩形截面 很难遇到。下图为工程中的几个实际平面： 从计算上看，换算截面的长宽比对计算结果影响 较大。 德州A区1l1号，形状如图1。 基础尺寸44 x l5m，面积换算正方形Bc=25.4。 按照矩形L/B=3，l/d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5 计算， ψe=0.38，沉降S=146mm； 按照正方形形L／B=1，l／d=78，Sa／d=3.8， nb=8.5计算，
(4)计算沉降点 JGJ94—94给出了桩基础角点和中心点计 算沉降方法。本次工程统计资料98％均为 桩箱、桩筏基础，且未标明是中心还是角 点沉降，因此根据对规范的理解，本次计 算，所有结果均为矩形基础中点最终沉降 量，资料与之对应的是，总沉降量或者是 实测沉降的最大值。
4 桩基沉降经验系数ψ说明 (1)回弹再压缩与桩身压缩 桩基沉降计算经验系数是大量实测数据统 计的结果，在沉降观测资料里，已经包含 了回弹再压缩与桩身压缩因素，因此，不 再单独列出二者对桩基沉降计算的影响结 果。
1 等效系数ψe 运用弹性半无限体内作用力的Mindlin位移解， 基于桩、土位移协调条件，略去桩身弹性压缩， 给出匀质土中不同距径比、长径比、桩数、基础 长宽比条件下刚性承台群桩的沉降数值解：
Q一群桩中各桩的平均荷载； Es一均质土的压缩模量； d一桩径； wM_一Mindlin解群桩沉降系数，随群桩的距径比、 长径比、桩数、基础长宽比而变。
(2) 运用弹性半无限体表面均布荷载下的 Boussinesq解，不计实体深基础侧阻力和应 力扩散，求得实体深基础的沉降：
m一矩形基础的长宽比；m=a／b； P一矩形基础上的均布荷载之和。
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。
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于试验数据或经验公式得出，所以其准确性存在一定的误差。
为了减小误差的影响，可以采取以下措施：增加试验数据的数量和覆盖范围，提高经验系数的可靠性；对试验数据进行综合分析，确定经验系数的取值范围和可信程度；结合理论计算和实际情况，综合考虑多种因素，提高经验系数的准确性。
综上所述，桩基沉降计算中的经验系数分析是一项重要的工作，通过对经验系数的合理分析和修正，可以更准确地估计桩基的沉降量，为地基工程的设计和施工提供了重要的参考依据。
关于桩基沉降计算经验系数分析
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 ,采用 了分层总和法 。但是沉降计算结果同实际结果往往 相差甚远 ,为了使近似计算接近实测沉降值 ,地基规 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 ”计算方法也是如此 ,这样沉降 计算经验系数对于基础沉降计算就十分重要 。
⑵“桩基规范 ”的 ψ值采用双曲线表达式 。在 理论上有缺陷 。从表 1 的 ψ值由 0. 1 至 1. 7,同其 相应的 l值关系混乱 ,没有规律 。
⑶“桩基规范 ”采用桩长 l确定 ψ值 ,这在理念 上存在问题 ,不符合土力学原理 ,应是桩端埋深确定 ψ值 ,在一些规范都有十分明确规定
⑷从图 2两根曲线比较 ψ值有明显差异 ,同天 津两工程实例相比 ,其 ψ值超过 3倍多 。如此大的 差异 ,笔者认为“桩基规范 ”的沉降计算式不宜在天 津地区应用 。
在两本规范中均
采用类似的计算方法 ,唯有 ψ值的不同 。“桩基规
范 ”采用式 ( 1) ,以桩长确定 ψ值 ,“天津规范 ”是以
桩端埋深
L
确定
ψ L
值
(桩基深度修正系数
)
,这样
就直接影响桩基沉降计算值有差异 。两本规范的 l
(L )与 ψ关系如图 2,由图 2可知 ,当 l值由 25m 至
80m 时 ,“桩基规范 ”的 ψ值相当于“天津规范 ”ψl
3 “桩基规范 ”与“天津规范 ”比较
“桩基规范 ”与“天津规范 ”有相类似的桩基沉
降计算式 ,如下 :
s
=
ψψ e
s′
(2)
建筑讲座：桩基础沉降的计算
预制桩、钢桩
灌注桩
序 号
地基土类别
m (MN/m 4 )
相应单桩在地 面 处水平位移 (mm)
m (MN/m 4 )
相应单桩在 地 面处水平 位移 (mm)
1
淤泥、淤泥质土，饱和湿陷性黄土
2-4.5
10
2.5-6
6-12
流塑 (I L ＞ 1) 、软塑 (0.75 ＜ I L ≤
4.5-6.0
10
2 1) 状粘性土， e ＞ 0.9 粉土，松散粉细 砂，松散填土
6-14
4-8
可塑 (0.25 ＜ I L ≤ 0.75) 状粘性土，
6.0-10
10
14-35
3-6
3 e=0.75-0.9 粉土，湿陷性黄土，稍 密、中 密填土，稍密细土
硬塑 (0 ＜ I L ≤ 0.25) 、坚硬 (I L ≤ 4 0) 状粘性土，湿陷性黄土， e ＜ 0.75 粉
土，中密中粗砂，密实老填土
13
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。
14
二、负摩阻力的计算
1．单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对
23
依据桩、土相对刚度的不同，水平荷载作用下的 桩可分为：刚性桩、半刚性桩和柔性桩。
（1）刚性桩
换算深度 h ≤ 2.5时，为刚性桩
• 当桩很短或桩周土很软弱时，桩、土的相对刚度 很大，属刚性桩。
• 特点： A、桩身不发生挠曲变形 B、发生绕靠近桩端的一点作全桩长的刚体转动。 C、桩顶嵌固的刚性桩则发生平移。 D、刚性桩的破坏一般只发生于桩周土中，桩体本
桩基沉降计算
(3)等效矩形 实际工程的建筑平面十分复杂，完全矩形截面很难遇到。下图为工程中的几个实际平面： 从计算上看，换算截面的长宽比对计算结果影响较大。 德州A区1l1号，形状如图1。 基础尺寸44 x l5m，面积换算正方形Bc=25.4。 按照矩形L/B=3，l/d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5计算， ψe=0.38，沉降S=146mm； 按照正方形形L／B=1，l／d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5计算， ψe=0.29，沉降S=120mm； 实测沉降143mm。 本次计算中，均按照建筑平面外沿取长宽比，以得到与实际符合的经验系数。
等效系数ψe 运用弹性半无限体内作用力的Mindlin位移解，基于桩、土位移协调条件，略去桩身弹性压缩，给出匀质土中不同距径比、长径比、桩数、基础长宽比条件下刚性承台群桩的沉降数值解： Q一群桩中各桩的平均荷载； Es一均质土的压缩模量； d一桩径； wM_一Mindlin解群桩沉降系数，随群桩的距径比、长径比、桩数、基础长宽比而变。
等效果作用分层总和法桩基一点最终沉降量计算式
01
02
其中zi、z(i-1)为有效作用面至i、i一1层层底的深度；αj、α(i-1)为按计算分块长宽比a／b及深宽比Zi 、z(i-1)/b、 由附录 D 确定。 p0为承台底面一载效应准永久组合附加压力，将其用于桩端等效作用面。
3桩基沉降经验系数ψ统计 本次规范修编时，收集了软土地区上海、天津，一般第四纪土地区北京、沈阳，黄土地区西安共计1 5 0份已建桩基工程的沉降观测资料，由实测沉降与计算沉降之比ψ与沉降计算深度范围内压缩模量当量值Es的关系如图5.5.1，同时给出ψ值列于规范表5.5.1 0。详细分析过程如下：
短边布桩数nb
(2)短边布桩数nb 对于规则桩承台，nb总为整数：但是在实际工程计算中，nb总为小数，本次计算所有短边计算桩数，均是计算值，没有取整。当桩数比较少时，nb对φe的计算结果影响较大，但是桩数较多时，影响较小。 银河宾馆，L／B=1，l／d=9 8，Sa／d=3.2 nb=1 6.4时，ψe=0.3 nb=1 6.0时，ψe=0.2 9 8 nb=1 7.0时，ψe=0.3 0 5 小北门高层工房，L/B=2.8，l/d=67.5，Sa/d=5.3 nb=8.2时，ψe=0.442 nb=8.0时，ψe=O.438 nb=9.0时，ψe=O.455 可见，其误差<3％，可以接受。
桩基沉降计算经验系数计算的讨论
岩土论坛GEO TECHN I C AL EN G I N EER I N G WO RLD Vo l 12. No.9 〔收稿日期〕 2009-02-16桩基沉降计算经验系数计算的讨论方玉树(后勤工程学院,重庆 400041) 因影响桩基沉降的因素很多而《建筑桩基技术规范》(以下简称“行标”)在给出桩基沉降计算公式时为简化计算过程做了一些假定,桩基沉降计算结果与实际必然有差异。
为缩小这种差异,“行标”引入沉降计算经验系数ψ对计算结果进行修正。
“行标”规定,当无当地经验时,在软土地区桩端无良好持力层的情况下,若桩长l ≤25m ,ψ可取1.7;若桩长l >25m ,ψ可按下式计算:Ψ=5.9l -207l -100(1) 最近一些同行认为式(1)存在一些问题[1]。
笔者经仔细考察后发现,这些问题主要是由同行们对式(1)的误解造成的,一部分是“行标”对式(1)的应用范围阐述得不够明确造成的。
1 沉降计算经验系数为负值的情况并不出现如果不看式(1)的条件,单看式(1)的形式,它确实是双曲线,但式(1)不是理论公式而是根据现场模型试验和工程实测资料得出的经验公式,它有明确的桩长下限(即25m )。
分析桩长小于25m (或者说沉降计算经验系数大于1.7或小于0.84)时式(1)的规律是没有意义的。
当桩长大于25m 时,沉降计算经验系数总是正值。
2 沉降计算经验系数随桩长变化的规律是可以理解的 “(由式(1)绘出的)曲线沿着l 轴渐向无穷大”的提法是不对的,无穷大是量的极限,只有变量有渐向无穷大的情况,曲线怎么可能渐向无穷大呢?式(1)或由式(1)绘出的曲线只是显示,沉降计算经验系数随桩长的增大而减小,减小的幅度也随桩长的增大而减小,这种规律是可以理解的,“这在实际工程中是不可能的”说法是错误的:桩基沉降计算时,把三维变形问题简化为一维变形问题,所用模量是由室内试验得到的有侧限的压缩模量。
这一点在理论上使计算结果偏小,在实际上因土样受扰动导致压缩模量小于实际值既可能使计算结果偏小也有可能使计算结果偏大。
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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。
.。