基础沉降计算6页word
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-⎡⎤∆=+⎣⎦。
基础沉降计算
基础沉降算例基础资料和地质资料如上图。
计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63——2007（以下简称规范）。
TB100002.5—2005h p p γ-=0 《规范》4.3.4 （3.2.2）=157-17*1.87=125.21kPa56.15.4/02.7/(/==基础短边）基础长边b l第一层土：13.29613.98010=-==z z47.05.4/13.2//==基础短边）（土层底距基底距离b z938.0110==αα第二层土：13.79113.9813.221=-==z z58.15.4/13.7/==b z600.0938.021==αα第三层土：13.128613.9813.732=-==z z70.25.4/13.12/==b z412.0600.032==αα第四层土：13.158313.9813.1243=-==z z 36.35.4/13.15/==b z346.0412.043==αα第五层土：13.207813.9813.1514=-==z z47.45.4/13.20/==b z272.0346.054==αα 以上n α根据b l /及b z /可查询《规范》附录M 桥涵基底附加系数α、平均附加系数α，（附录B ）也可按本算例提供的Excel 表查询。
按《规范》4.3.7估算n z )ln 4.05.2(b b z n -=54.8)5.4ln 4.05.2(5.4=-⨯=m所以计算时取至基底下第三层土。
按《规范》4.3.4 （3.2.2）)(11100--=-=∑i i i i n i si z z E p s αα =125.21*[(2.13*0.938-0*1)/10+(7.13*0.600-2.13*0.938)/12+(12.13*0.412-7.13*0.600)/28]=52.02（mm ）查《规范》表4.3.6 Δz 值 （表3.2.2—1）Δz=0.8m 33.118.013.12'2=-=z 52.25.4/33.11/==b z435.0'2=α28/)435.033.11412.013.12(21.125⨯-⨯⨯=∆n s )(3.1025.002.52)(31.0mm mm =⨯<=故以上取基底以下三层计算满足规范要求。
基础沉降计算沉降
3.2基础沉降计算
场地东侧标塔为独立柱基础尺寸4m×4m,基础地面处的附加应力为130kPa,地基承载力特征值为f a=180kPa,根据表3所提供的数据，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）公式（5.3.5）计算独立桩基础地基最终变形量。
变形量计算深度为基础底面下6.0m，沉降计算经验系数取ψs=0.4。
表3
(1).确定分层厚度
按《建筑地基基础设计规范》表5.3.6:
由b = 4.0m 得∆z = 0.60m
(2).计算分层沉降量
根据《建筑地基基础设计规范》表K.0.1-2可得到平均附加应力系数，计算的分层沉降值见下表:
11
在z = 6.0m范围内的计算沉降量∑∆s =27.753mm, z = 5.4m至6.0m(∆z为0.60m)
土层计算沉降量∆s'n= 0.59654 mm≤0.025∑∆s'i = 0.025 ×27.7530= 0.6938mm。
满足要求
（3）最终的沉降量
s = ψs s' = ψs∑∆s'i = 0.4× 27.7530= 11.101mm。
(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-⎡⎤∆=+⎣⎦。
基础沉降计算范文
基础沉降计算范文基础沉降是指土壤或岩石在受力作用下发生形变，导致地表或建筑物下沉的现象。
它是建筑工程中非常重要的一个参数，对于确保建筑物的稳定性和使用安全至关重要。
本文将介绍基础沉降的计算方法。
基础沉降的计算主要分为两个部分：土壤的压缩性计算和基础的沉降计算。
首先是土壤的压缩性计算。
土壤的压缩性是指土壤在加荷时体积变化的能力。
根据土壤的压缩性特征，一般可以将土壤分为粘性土和砂性土两种类型。
对于粘性土来说，其压缩性主要表现为固结。
固结是指由于增加外界的应力，土壤颗粒间的空隙被压缩，导致土壤体积减小的过程。
固结性压缩量可以通过振实度指数来计算，具体计算公式如下：Sc = Hc * log(Po/Pc)其中，Sc是固结性压缩量，Hc是土壤的压缩指数，Po是初始应力，Pc是最终应力。
对于砂性土来说，其压缩性主要表现为沉降。
沉降是指土壤受到荷载作用后，土壤颗粒重新排列，导致土壤体积减小的过程。
沉降性压缩量可以通过沉降模量来计算，具体计算公式如下：Sc = 1/E0 * log(Po/Pc)其中，Sc是沉降性压缩量，E0是沉降模量，Po是初始应力，Pc是最终应力。
接下来是基础的沉降计算。
基础的沉降主要分为弹性沉降和剪切沉降两部分。
弹性沉降是指由于土体的弹性变形而产生的沉降。
弹性沉降的计算方法有很多种，最常用的一种方法是采用弹性沉降系数法，即根据沉降观测的结果，通过实测值和经验公式进行计算。
公式如下：Sd=C*q*B其中，Sd是基础的弹性沉降，C是弹性沉降系数，q是基础承受的荷载，B是基础的面积。
剪切沉降是指由于土体的刚性变形而产生的沉降。
剪切沉降的计算方法一般采用承载力沉降法，即根据土体的刚性变形特性，通过基础的承载力计算得出沉降值。
具体计算公式如下：Sd=(q/Nk)*B其中，Sd是基础的剪切沉降，q是基础承受的荷载，Nk是土体的承载力系数，B是基础的面积。
需要注意的是，以上的计算公式只是基础沉降计算中的一部分，实际的计算过程可能更加复杂。
沉降计算Word版
&2垂直荷载地基应力σp(一)计算图式如图[1]1.空心桩外荷载P=40547（KN ）i.50m T 梁支座反力 P 1=36960（KN ） ii.长16.60m 冒 梁 P 2=2291 （KN ） iii. φ2.30m 双桥墩柱 P 3=1296 （KN ）2.空心桩自重G 桩=31490（KN ）G 1=15 4×2=308×[25KN/方]=7700（KN ）G 2=6 8 ×2=136×[25KN/方]=3400（KN ）G 3=62.7×4=250×[25KN/方]=6270（KN ）G 4=50.1×4=200×[25KN/方]=5000（KN ）G 5=9 5 ×4=380×[24KN/方]=9120（KN ）3.桩底垂直荷载（恒载）总和∑G 0=P+G=40547+31490=72037（KN ）(二)按土壤扩散角计算桩底应力1.如图4-2 土坡扩散角θ=4ϕ=154︒=3.75° 桩长16m 扩散角锥体底面直径如下：D=d+h ·tan θ=11+(16×0.0655) ×2=11+(1.05×2=2.10)=16.10（m ）A D =16.102×4π =204(m 2)2.地层不同深度的允许应力(JTGD63-2007)[f a ]=[ f a 0]+k 1r 1(b-2)+ k 2r 2(h-3) --(3.3.4)粉粘土承载力基本容许值[ f a 0]=0.20（MPa ）=200(KN/m 2)宽度修正系数k 1=0 深度修正系数k 2=1.5基底埋置深度h=16（m ）[ f a h ]=0.200+1.5×1.97×(16-3)=0.200+0.38=0.58（MPa ）=580（KN/m 2）3.挖孔桩外形体积∑V g =1957(方)V 1=φ1 4 ×2=154×2=308（方）V 2=φ13.5×2=143×2=286（方）V 3=φ1 3 ×4=133×4=531（方）V 4=φ1 2 ×4=113×4=452（方）V 5=φ1 1 ×4=9 5×4=380（方）4.桩长h=16m 中锥体体积V 0=141615420416286422φφ++=⨯=（方）土的体积V 土= V 0-V g =2864-1957=907(方)土重G 土=907 ×[19.7t/方]=17868(KN)5.桩端水平线上桩自重，垂直重量在直线D=16.10（m ）中的应力∑Q g =G 桩+ G 土=31490+17868=49358(KN)应力σg =gDQA ∑=49358204=242(KN/m 2)6.考虑桥墩及上部构造恒载后应力∑Q p = ∑Q g + P=49358+40547=89905(KN)σp = p D Q A ∑= 89905204=441(KN/m 2) ＜[580 KN/m 2]故安全。
XX项目基础沉降计算
基础沉降量计算
由于地质报告未给出③残积土、④1全风化层、④2中风化层压缩模量Es，故以下根据《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ 72-2004 附录B 采用变形模量E0估算天然地基的平均沉降量。
公式:
地基沉降计算深度可按下式计算：
查地质报告，取离酒店筏板基础相邻的钻孔ZK34处的ZJ3进行沉降复核(该独立基础尺寸为6.1x6.1m)。
基础底持力层为③残积
土，基础底标高为20.60(绝对标高)，基础底至该层土层底厚度为5.14 米，变形模量E0=42Mpa。
其下一层为④2全风化层，土层厚度为13.5米,变形模量E0=149Mpa。
地基沉降计算深度为：Zn=b(2.5-0.4ln3.5)= 12.2米。
地基承载力特征值取值为200Kpa。
地基沉降量为：
=1.5*200* *6.10*0.75*(0.7332-0.3932)/149
= 3.132mm
沉降量较小。
另外，筏板在ZK34附近的沉降量最大值为4mm（见筏板沉降量计算书）
由此，ZK34处独立基础跟筏板的沉降差Δs=S2-S1= 0.87mm。
小于0.002L。
经计算，基础沉降量及沉降差均在规范许可范围内。
基础沉降计算
基础沉降计算本工程多数单体为多层（6层）住宅，个别为小高层（9层）住宅；另外，7#、8#楼为商业配套（3层）。
其中多层住宅和商业配套楼采用砖混结构，基础为条形基础。
根据地质勘察报告，基础持力层一般为粘质粉土、砂质粉土②层或粉质粘土、粘质粉土②1层，承载力标准值fka=160Kpa。
地基变形允许值按《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ 01-501-92），取30mm。
以下按三种埋深控制基础附加应力p0值。
一、基础埋深1.5米基底以上平均土容重r=18KN/M2。
S=ΨS *S C=ΨS*Σ*P O/Esi*(Zi*αi- Z i-1*αi-1)P O<S / Σ1/Esi*(Zi*αi- Z i-1*αi-1)=30/0.7*[0.85*2.5/18.1+(0.736*4-0.85*2.5)/8.4+(0.64*5.3-0.736*4)/18.7+(0.553*7.3-0.64*5.3)/7.8+(0.51*8.3-0.553*7.3)/25]= 30/0.7[0.117+0.098+0.024+0.083+0.008]=129.8Kpa.二、基础埋深2.0米基底以上平均土容重r=18KN/M2。
S=ΨS *S C=ΨS*Σ*P O/Esi*(Zi*αi- Z i-1*αi-1)P O<S / Σ1/Esi*(Zi*αi- Z i-1*αi-1)=30/0.7*[0.89*2.0/18.1+(0.757*3.5-0.89*2.0)/8.4+(0.673*4.8-0.757*3.5)/18.7+(0.56*6.8-0.673*4.8)/7.8 +(0.53*7.8-0.56*6.8)/25]= 30/0.7[0.098+0.104+0.031+0.074+0.013]=134Kpa.三、基础埋深3.0米基底以上平均土容重r=18KN/M2。
S=ΨS *S C=ΨS*Σ*P O/Esi*(Zi*αi- Z i-1*αi-1)P O<S / Σ1/Esi*(Zi*αi- Z i-1*αi-1)=30/0.7*[0.97*1.0/18.1+(0.86*2.5-0.97*1.0)/8.4+(0.74*3.8-0.86*2.5)/18.7+(0.61*5.8-0.74*3.8)/7.8+(0.57*6.8-0.61*5.8)/25]= 30/0.7[0.054+0.140+0.035+0.093+0.014]=127.6K pa.结论：根据地勘报告，地基承载力标准值fak=160Kpa，但为了控制沉降量不大于30mm，条基均反力按120 Kpa计，由此计算条形基础宽度。
基础最终沉降量的计算
基础最终沉降量的计算一、基础最终沉降量的计算方法1.1弹性计算法弹性计算法是根据土壤力学、弹性力学等基本原理，考虑土壤-结构相对位移引起的沉降，采用数值计算方法进行分析。
该方法需要建立基础-土壤-结构的有限元模型，通过求解方程组得到基础的沉降量。
1.2半经验计算法半经验计算法结合了实测数据和经验公式，通过回归分析建立了合理的计算模型。
该方法根据不同地区的实测资料，结合土壤类型、地下水位、基础形式等因素，选择合适的经验公式进行计算。
1.3经验公式法经验公式法是基于大量实测数据和统计分析得出的计算公式，是一种简便快速的计算方法。
该方法根据土壤类型、荷载大小、基础形式等因素，选择合适的公式计算基础的最终沉降量。
二、影响基础最终沉降量的因素2.1土壤性质不同土壤具有不同的压缩性和可变性，影响基础沉降的速度和程度。
一般来说，黏性土壤和可压缩土壤的基础沉降较大，而砂土和砾石的沉降较小。
2.2基础形式基础形式也是影响基础沉降的重要因素。
一般而言，承台式基础比单孔基础的基础沉降较大，而沉井式基础的沉降量较小。
2.3荷载大小荷载大小是影响基础最终沉降量的重要因素之一、荷载越大，基础的沉降量也越大。
2.4地下水位地下水位的高低对基础沉降有很大影响。
地下水位高的情况下，土壤饱和度增大，土壤的压缩性降低，基础的沉降量也相应减小。
三、基础最终沉降量的调整措施在基础最终沉降量计算的基础上，需要采取一定的调整措施来保证建筑物的稳定性。
3.1控制沉降速率基础沉降是一个时间过程，需要控制沉降速率，以避免建筑物的过大沉降。
可以通过增加基础面积、减小设计荷载等方式来控制沉降速率。
3.2选择合适的基础形式选择合适的基础形式也是一种调整措施。
对于沉降对建筑物稳定性要求较高的情况，可以选择较稳定的基础形式，如桩基础或沉井式基础。
3.3排水措施对于高地下水位和易液化土壤区域，需要采取适当的排水措施，降低土壤饱和度，减少基础沉降量。
3.4桩基础加固在地质条件较差的区域，可以考虑采用桩基础来加固，以减小基础的沉降量。
基础沉降计算实例
基础沉降计算实例
一、计算基础
（1）确定设计厚度t：基础类型为加压平面基础，按照国家规范拟
定设计厚度t=2.5m；
（2）确定基础受力状况：确定按照对称计算，均布荷载P=600kN/m,
均布荷载Q=300kN/m;
（3）确定基础垫层及垫层荷载：基础垫层材料为砂层,厚度L=4m,垫
层均布荷载q=100kN/m2，以及未来几年加载时的垫层荷载倍数模数：190。
二、沉降计算
（1）基础计算：按照设计厚度t确认基础的支承面积A=224m2，应
力计算：基础受均布荷载P,Q和垫层荷载q的总荷载F=1114.4kN，基础
上每平方米的应力σ=5.0kN/m2，按照计算公式K=t/A,本例的基础K值
=0.011
（3）沉降计算：有了基础K值和垫层K值后，按照公式计算基础沉
降量：Δh=K*(F/q)^(1/3),本例的沉降量Δh=0.622m。
（4）沉降控制：由于本例中基础厚度较大，沉降量较高。
地基沉降量计算【范本模板】
地基沉降量计算地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。
在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量.一、分层总和法计算地基最终沉降量计算地基的最终沉降量，目前最常用的就是分层总和法。
（一）基本原理该方法只考虑地基的垂向变形，没有考虑侧向变形，地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致，属一维压缩问题。
地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数(e i、E s、a）进行计算，有：变换后得:或式中：S-—地基最终沉降量（mm)；e-—地基受荷前(自重应力作用下）的孔隙比；1e-—地基受荷（自重与附加应力作用下）沉降稳定后的孔隙比；2H-—土层的厚度。
计算沉降量时，在地基可能受荷变形的压缩层范围内，根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层.然后按式（4—9）或（4-10)计算各分层的沉降量S。
最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量：i（二）计算步骤1）划分土层如图4-7所示,各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面;各分层厚度必须满足H i≤0。
4B(B为基底宽度）。
2）计算基底附加压力p03）计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz；并绘制应力分布曲线.4)确定压缩层厚度满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限；对于软土则应满足σz=0。
1σsz;对一般建筑物可按下式计算z n=B（2。
5—0.4ln B）.5）计算各分层加载前后的平均垂直应力p=σsz； p2=σsz+σz16）按各分层的p1和p2在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、E s等其它压缩性指标7）根据不同的压缩性指标，选用公式（4—9)、（4—10）计算各分层的沉降量S i8)按公式(4-11）计算总沉降量S。
分层总和法的具体计算过程可参例题4-1.例题4－1已知柱下单独方形基础,基础底面尺寸为2。
5×2。
5m,埋深2m,作用于基础上(设计地面标高处）的轴向荷载N=1250kN，有关地基勘察资料与基础剖面详见下图。
土力学基础沉降量计算讲课文档
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二、用e～p曲线法计算地基的最终沉 降量
（2）将地基分层： ①天然土层的交界面 ②地下水位 ③每层厚度控制在 Hi=2m～4m或 Hi≤0.4b，b为基础 宽度
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第2节 单向压缩量公式
一、无侧向变形条件下单向压缩量计算假设
（1）土的压缩完全是由于孔隙体积减小导致骨架 变形的结果，土粒本身的压缩可忽略不计；
（2）土体仅产生竖向压缩，而无侧向变形； （3）土层均质且在土层厚度范围内，压力是均匀分布 的
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二、单向压缩量公式
属高压缩性土
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2、压缩指数
在较高的压力范围内，e~lgp曲线 近似地为一直线，可用直线的坡度
——压缩指数Cc来表示土的压缩 性高低，即
式中：e1，e2分别为p1，p2所对应的孔隙比。
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3、其它压缩性指标
除了压缩系数和压缩指数之外，还常用到体积压缩系数
mv、压缩模量Es 和变形模量E等。 体积压缩系数mv----定义为土体在单位应力作用下单位体 积的体积变化，其大小等于av /(1+e1)，其中，e1为初始 孔隙比.
应的孔隙比。
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压缩系数av是表征土压缩性的重要指标之一。在工 程中，习惯上采用100kPa和200kPa范围的压缩系 数来衡量土的压缩性高低。
《建筑地基基础设计规范》
当av＜0.1MPa-1时
属低压缩性土
当0.1MPa-1≤ av＜0.5MPa-1时 属中压缩性土
地基沉降计算
应力面积法
一、计算原理 二、经验修正系数和沉降计算深度 三、实例
假定基础下有一天然土层i, 分布深度由zi-1至zi, i层土的侧限 压缩模量Esi假定为常数,分析i层土在基底附加应力作用下的 压缩变形Si
地面
基底 Z i-1 σz
Zi
dz
Z
任一单元体的变形ds=εsidz=σzdz/Esi ε 任一单元体的变形 σ 若自基础地面zi层深度范围内这层土的变形为 若自基础地面 层深度范围内这层土的变形为 Szi
饱和土的力学模型
用有效应力原理解释 土体承受和传递附加 应力
σ = σ’+ u
3 h 2 1 σ’=0， ， u=σ σ σ’ =0， ， u= 0 σ’= σ u=0 h’ h=0
u 2u = Cv 2 t z
k (1 + e) 2 Cv = ,m / s aγ w
固结度
St σ ′ u = 1 U= = σ S σ
重要的、 １.重要的、有纪念性的大型建、构筑物； 重要的 有纪念性的大型建、构筑物； 生产工艺上、使用上对地基沉降有特殊要求的建、构筑物； ２．生产工艺上、使用上对地基沉降有特殊要求的建、构筑物； 平面图形复杂的建、构筑物； ３．平面图形复杂的建、构筑物； 相邻建筑物荷载和作用形式上显著不同时； ４．相邻建筑物荷载和作用形式上显著不同时； 因变形产生的沉降会影响正常使用， ５．因变形产生的沉降会影响正常使用，得事先计算地基变形以 便设计时采取提高建筑物、构筑物低层标高的措施者； 便设计时采取提高建筑物、构筑物低层标高的措施者； 对地基不均匀沉降较敏感的建筑物或构筑物。 ６．对地基不均匀沉降较敏感的建筑物或构筑物。
地面 pO 基底 Z i-1 σz Zi-1 Zi Z
基础沉降
5．桩基沉降计算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。
由于桩基础的桩中心距小于6d ，所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。
在荷载效应准永久组合下承台底 竖向荷载设计值kN F 4360= 基底处压力kpa A G F p 3965.35.32025.35.34360=⨯⨯⨯⨯+=+=基底自重压力20 2.040.0d kpa γ=⨯=基底处的附加应力kpa d p p 356403960=-=-=γ 桩端处的附加应力kpa d p p 3560=-=γ桩端平面下的土的自重应力c σ和附加应力z σ（04p z ασ=）计算如下： ①．在z=0时： 18.8218.9919.60.95c i ih σγ==⨯+⨯+⨯∑＝226.32kPakpa p bzb l z 35635625.044,25.0,215.0,10=⨯⨯=====ασα ②．在m z 0.1=时：kPa h ii c 245.9219.60.1226.32=⨯+==∑γσ kpa p bzb l z 16.306356215.044,215.0,0,10=⨯⨯=====ασα ③．在m z 2.0=时：kPa h i i c 265.5219.61.0254.92=⨯+==∑γσkpa p bzb l z 16.3513562466.044,2466.0,43.0,10=⨯⨯=====ασα ④．在m z 3.0=时265.52 1.019.6285.12c i ih kPa σγ==+⨯=∑kpap bzb l z 61.3423562406.044,2406.0,645.0,10=⨯⨯=====ασα ⑤.在m z 4.0=时kPa h i i c 304.7219.61.0285.12=⨯+==∑γσkpap bzb l z 94.3293562317.044,2317.0,86.0,10=⨯⨯=====ασα ⑥.在m z 5.0=时kPa h i i c 324.3219.61.0304.72=⨯+==∑γσkpap bzb l z 85.3143562211.044,2211.0,08.1,10=⨯⨯=====ασα ⑦.在m z 6.0=时kPa h i i c 343.9219.61.0324.32=⨯+==∑γσkpap bzb l z 04.29935621.044,21.0,29.1,10=⨯⨯=====ασα ⑧.在m z 7.0=时kPa h i i c 363.5219.61.0343.92=⨯+==∑γσkpap bzb l z 52.2833561991.044,1991.0,5.1,10=⨯⨯=====ασα ⑨.在m z 8.0=时kPa h i i c 383.1219.61.0363.52=⨯+==∑γσkpap bzb l z 42.2683561885.044,1885.0,72.1,10=⨯⨯=====ασα ⑩.在m z 9.0=时kPa h i i c 402.7219.61.0383.12=⨯+==∑γσkpa p bzb l z 32.25635618.044,18.0,94.1,10=⨯⨯=====ασα计算如下表：Z(mm)blbzi α)(mm z i i α1---∑z i i i z z αα)(mPa E si )110(4---⨯=∆i i i i z z Ei p Si αα 0 10.25 01000 1 0.215 0.2494 997.6 997.6 7.0 33.54 2000 1 0.43 0.2466 1972.8 957.2 7.0 32.45 300010.6450.24062887.2914.48.226.514000 1 0.86 0.2317 3707.2 820 8.223.785000 11.080.2211 4422 714.88.220.736000 1 1.29 0.21 5040 618 8.217.917000 1 1.5 0.1991 5774.8 734.8 8.221.308000 1 1.72 0.1885 6032 257.8 8.27.489000 1 2.07 0.18 6480 448 8.212.98'S ＝196.95mm沉降经验系数 1.5=ψ。
基础沉降计算
砖混结构基础沉降的计算[提要] 工程实践中，应用规范提供的沉降量计算得到的数值与实际量偏差较大，坚实地基[关键词] 沉降附加应力平均附加应力一、沉降计算的理论依据土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的性能，有关研究结果表明，作为三相系的土，在工程实践中常达到的压力（约＜600ＫＰａ＝作用下），土粒本身和孔隙中的水、气压缩量极小，可忽略不计，但在外荷作用下，土体中土粒间原有的联结可能受到削弱或破坏，从而产生相对的移动，土粒重新排列，相互挤紧从而导致土体孔隙中的部分水、气将被排出，土的孔隙体积便因此缩小，导致土体体积变小，其压缩量随时间增长的过程，称为土的固结。
固结问题和固结特性是作为多相介质的土体所特有的区别其它工程材料的一个独特性质。
对一般粘性土而言，通常所说的基础沉降一般都是指固结沉降，目前在工程中广泛采用的计算方法是以无侧向变形条件下的单向压缩分层总和法，首先确立应力--应变关系，广泛采用材料力学中的广义虎克定律，即土体的应力与应变假定为线性关系，这里的压缩模量Ｅｓ或变形模量Ｅ0的地位（三维条件下还有土的侧膨胀系数即泊松比ｕ）均相当于虎克定律中的杨氏模量的地位和作用。
但是土体毕竟不是理想弹性体，从土的室内压缩试验中的土的回弹、再压曲线可知，土体的变形是由弹性变形和塑性变形两部份组成，所以回弹曲线与再压曲线能构成一个迥滞环，同时应力的状态、大小以及排水条件等的不同，均会使土的变形（沉降）发生变化，从而导致计算的变形参数产生相应的改变，且使理论计算结果与现场实测发生差异，这样，即使是最接近实际的三维变形状态并考虑土体固结过程中的侧向变形时，理论计算的沉降值也必须用沉降计算经验系数ｍｓ进行修正，这些变形计算参数可通过室内或现场试验的方法确定二、最终沉降计算的必要性规范规定，当基础设计等级为甲级，乙级时，建筑物基础必须作地基的变形验算，等级为丙级时在一定的范围内也要作变形验算。
计算最终沉降的目的是确定建筑物的最大沉降量、沉降差和倾斜，判断其是否会超出规范范围，确保建筑物的安全。
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基础沉降算例
基础资料和地质资料如上图。
计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63——2007（以下简称规范）。
TB100002.5—2005
h p p γ-=0 《规范》4.3.4 （3.2.2）
=157-17*1.87=125.21kPa
第一层土：13
.29613.980
10=-==z z 第二层土：13
.79113.9813
.221=-==z z 第三层土：13
.128613.9813
.732=-==z z 第四层土：13
.158313.9813
.1243=-==z z
第五层土：13.207813.9813
.1514=-==z z 以上n α根据b l /及b z /可查询《规范》附录M 桥涵基底附加系数α、平均附加系数α，（附录B ）也可按本算例提供的Excel 表查询。
按《规范》4.3.7估算n z
54.8)5.4ln 4.05.2(5.4=-⨯=m
所以计算时取至基底下第三层土。
按《规范》4.3.4 （3.2.2）
=125.21*[(2.13*0.938-0*1)/10+(7.13*0.600-2.13*0.938)/12+(12.13*0.412
-7.13*0.600)/28]
=52.02（mm）
查《规范》表4.3.6 Δz值（表3.2.2—1）
Δz=0.8m
故以上取基底以下三层计算满足规范要求。
根据《规范》表4.3.5注2 （表3.2.2—2）
=12.03MPa
0.75[fa0]=0.75*170=127.5>125.21=p
查《规范》表4.3.5 （表3.2.2—2）
根据《规范》4.3.4 （3.2.2）
所以基础最终总沉降量为26.58mm。
基础沉降计算应注意的问题
1.土的压缩性指标有压缩模量Es、变形模量E
和弹性模量E，我们在使用沉降计算公式时采用的是压缩模量Es，请不要混淆。
⑴土的压缩模量Es是土样在室内有侧限条件（即不允许产生侧向变
形）试验中竖向压应力σ
s 与相应的竖向应变λ
s
之比值，即
s
s
s
E
λ
σ
=
⑵土的变形模量E
是土在室外荷载板试验中无侧限条件（即允许产生侧向变形）下，P—s曲线上竖向压力P与竖向沉降s呈线性关系或接近线性关系区段内，竖向压力应力与相应应变之比值，又称总变形模量。
Es与E
有如下关系：
E 0/Es=β μμβ--=1212 μ——土的泊松比。
⑶ 土的弹性模量E 与土的压缩模量Es 和土的变形模量E 0不同。
土的
弹性模量E 为土的竖向压应力与其相应竖向弹性应变之比值，不包括塑性应变影响。
土的弹性模量远远大于土的压缩模量Es 和变形模量E 0，计算基础沉降时不采用。
2.si E 为基础底面以下受压土层内第i 薄层的压缩模量，根据压缩曲线
按实际应力范围取值，即应取“土的自重压应力”至“土的自重压应力与附加应力之和”的压应力段计算。
3.有时地质资料给出的是压缩曲线，从压缩曲线我们可得到相应压应力段的压缩系数a ：
e 1——压缩曲线上相应压应力段初始应力阶段土样的孔隙比；
e 2——压缩曲线上相应压应力段终止应力阶段土样的孔隙比；
p 1——压缩曲线上相应压应力段初始应力阶段土样的压应力；
p 2——压缩曲线上相应压应力段终止应力阶段土样的压应力。
据上可求出相应段的压缩模量：a e E s 11+= 4.基底以下地基沉降范围内分层时按压缩模量划分，即每相同的压缩模量土层为一层。
注意有时土层虽为一层，但较厚时，有可能浅处土与深处土的压缩模量不同，此时应将其分为两层或多层（如有压缩曲线，可根据压缩曲线按不同“土的自重压应力”至“土的自重压应力与附加应力之和”范围进行值取值，Es 计算办法见3条）。
5.计算基础沉降时，传至基础底面的作用效应应按正常使用极限状态下长期效应组合采用。
（铁路桥涵基础沉降按恒载计算）
该组合仅为直接施加于结构上的永久作用标准值（不包括混凝土收缩及徐变作用、基础变位作用）和可变作用准永久值（仅指汽车荷载和人群荷载）引起的效应。
6.当桩基为端承桩或桩端平面内桩的中距大于桩径（或边长）的6倍时，桩基的总沉降量可取单桩的沉降量。
⑴ 单根端承桩的沉降计算
对于支承于岩层上或岩中的单根端承桩，在桩顶轴向压力荷载作用下（通常，桩身自重的影响相当小，可以忽略不计），桩顶产生的弹性变形Δ主要是桩身材料弹性压缩变形Δc 和桩底处岩层的压缩变形Δk 所引起，即
Δ=Δc+Δk ，也就是
Δ=Δc+Δk=A
C N EA Nl 0 式中 N ——作用于桩顶的轴向力；
E ——桩身材料的受压弹性模量；
A ——桩身横截面积；
l ——桩的长度； C 0——桩底处岩层的竖向抗力地基系数，见《规范》表P.0.2-2。
（表D.0.2—2）
⑵ 单根摩擦桩的沉降计算
对于支承于非岩土层上或支承于风化成土状且风化层较厚的单根摩擦
桩，在桩顶轴向压力荷载作用下，桩顶产生的弹性变形Δ由桩身材料弹性压缩变形Δc 、桩侧摩擦力传至桩底平面使该平面处地基产生的弹性变形Δk 以及桩底平面以下一定深度内地基压缩变形Δh 三部分组成。
一般来说，Δh 值很小，可以忽略不计。
因此，
对于打入桩和震动下沉桩
Δ=Δc+Δk
对于钻、挖孔灌注桩
Δ=Δc+Δk
式中 A 0——为自地面或冲刷线处桩侧以4
φ（φ为各土层的平均内摩擦角）角扩散至桩底平面的面积，如此面积大于以相邻桩底面中心距为直径所得的面积，则A 0采用相邻桩底面中心距为直径所
得的面积；
0l ——地面或冲刷线（对于桥墩桩基通常采用局部冲刷线）以
上桩身
长度；
C 0=m 0h ，且不小于10m 0；
h ——桩的入土长度； 其余符号意义同前。
7.当为6条以外的其他情况时，桩基础沉降应按群桩沉降计算。
群桩沉降计算时，应首先按《规范》附录R （群桩作为整体基础的计算）（附录E ）将群桩作为整体基础求出桩底处设计压应力p 、或m ax p 及min p ，然后按
上述基础沉降算例办法求出将群桩作为整体基础时的群桩底平面处地基的压缩沉降量H ∆。
群桩基础的沉降量为按6条所述各独立单桩计算的沉降量
∆之平均值
i
与群桩底面下一定深度内地基的压缩变形所组成，即
式中∆——群桩基础的沉降量；
∆——群桩中第i根桩按独立单桩计算的沉降量，可按6条中i
公式计算；
n——群桩中的桩数；
∆——群桩底平面处地基的压缩沉降。
H
8.基底压应力p的取值，当z/b>1时，p采用基底平均压应力；1
/≤
z
b 时，p按压应力图形采用距最大压应力点b/3~b/4处的压应力（对梯形图形，前后端压应力差值较大时，可采用上述b/4处的压应力值；反之，则采用上述b/3处压应力值），以上b为矩形基底宽度，z为压缩土层距基底的距离。
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：：
1、世事忙忙如水流，休将名利挂心头。
粗茶淡饭随缘过，富贵荣华莫强求。
2、“我欲”是贫穷的标志。
事能常足，心常惬，人到无求品自高。
3、人生至恶是善谈人过；人生至愚恶闻己过。