桩基沉降计算
《桩基沉降计算》课件
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。
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桩基沉降计算的发展趋势与 展望
发展趋势一：计算方法的改进
总结词
计算方法的改进是桩基沉降计算领域的重要发展趋势之一。
详细描述
随着数值计算理论的不断发展和计算机技术的进步，桩基沉 降计算的方法也在不断改进。新的计算方法能够更准确地模 拟桩基的沉降行为，提高计算精度和可靠性。
发展趋势二：数值模拟技术的发展
详细描述
随着人工智能和机器学习技术的快速发展， 智能化技术在桩基沉降计算中的应用逐渐成 为研究热点。通过智能化技术，可以实现自 动化建模、数据分析和预测等功能，提高计 算效率和精度，为工程实践提供更可靠的技 术支持。
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实例二：复杂桩基沉降计算
总结词
考虑多种因素，复杂模型
详细描述
介绍复杂桩基沉降计算的方法，包括考虑土层分布、地下水位、桩身材料等因素 对沉降的影响，以及如何建立复杂的数学模型进行计算。
实例三：实际工程桩基沉降计算
总结词
实际工程应用，案例分析
详细描述
通过实际工程案例，介绍桩基沉降计算的实践应用，包括数据采集、模型建立、计算过程和结果分析等步骤，以 及如何根据计算结果进行工程设计和优化。
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
桩基沉降量计算
桩基沉降量计算（一）荷载传递法1、荷载传递法的原理荷载传递分析法是指，承受竖向压力的单桩通过桩侧摩阻力和端摩阻力将荷载传递扩散到地基土中，根据桩侧摩阻力和端阻力分布函数求解单桩沉降。
因此，确定荷载传递函数就成为此法的关键步骤，即确定桩侧摩阻力q与桩侧λ移S的函数，称作荷载传递函数。
根据确定的桩侧和桩底荷载的传递函数，得出荷载传递法的函数方程：其中：U——单桩截面周长；Ap、Ep——单桩截面面积和弹性模量；——桩侧摩阻力。
2、分析评价及改进荷载传递法概念清晰，适用范Χ广，计算简单方便，担它不能计算土体由桩侧荷载在桩端平面以下产生的压缩量，因而无法确定由于土体压缩而产生的桩端沉降S1 ，阳吉宝在[文献1]中提出了一种改进方法，按照该方法，即可弥补现有荷载传递法δ考虑桩侧摩阻力对桩端沉降的贡献的不足。
该法计算简单方便，相互之间有可比性，降低了因土体参数选取不同所产生的人为误差。
（二）弹性理论法1、弹性理论法基本原理弹性理论法假设地基土是均匀、连续、各向同性的线弹性半空间体，根据弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与λ移之间的关系，进而得到桩对土，土对桩的共同作用模式。
2、分析评价及改进弹性理论法认为桩身λ移等于毗邻土体λ移，桩--土之间不存在相对λ移。
但大量工程实践表明，单桩在外荷载作用下，由于桩侧摩阻力和桩端摩阻力对半无限空间土体的作用使土体产生了弹性压缩，从而使桩伴随着周Χ土体产生了共同的弹性压缩变形，当荷载达到使桩侧土体处于塑性变形的临界值时，桩端阻力发挥作用并产生桩端刺入沉降。
此时桩-土沿桩长产生相对滑移，又增加一项桩土相对滑移沉降。
所以弹性理论法认为桩-土之间?有滑移，是不符合实际的。
刘绪普在[文献2]中，由弹塑性理论建立了桩端阻力与桩端刺入沉降的关系公式，使单桩P—S曲线的全过程得以完整地描述。
（三）剪切λ移法1、基本原理图1为Cooke（1947）提出的剪切λ移法计算单桩沉降的物理模型，他认为，在工作载荷作用下，桩和桩侧土的λ移相等，桩沉降时周Χ土体亦随之发生剪切变形，剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周Χ土体中，剪应力随离开桩侧距离的增大逐渐减小，剪切λ移相对减少，在单桩周Χ形成?斗状λ移分布。
建筑讲座：桩基础沉降的计算
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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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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 位移，原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相 等的条件确定。 要精确计算中性点的位置是比较困难的， 目前多采用近似的估算方法，工程实 测表明，在可压缩土层 L0 的范围内， 中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层 的强度和刚度的增大而增加的，其深 度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
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(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内 负摩阻力的累计值，可按下式计 算：
Fn u p lni ni
i 1
n
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2 ．群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩，群桩所发生的负摩阻力因 群桩效应而降低，即小于相应的单桩值，这种 群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载：
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(3)“m”法：假定kx随深度 成正比地增加，即是 kx=mz。我国铁道部门 首先采用这一方法，近 年来也在建筑工程和公 路桥涵的桩基设计中逐 渐推广。
桩基沉降层厚度计算公式
桩基沉降层厚度计算公式引言。
在地基工程中，桩基是一种常用的地基处理方法，它可以有效地提高地基的承载能力和稳定性。
然而，桩基在使用过程中也会出现一定程度的沉降，因此需要对桩基沉降层厚度进行计算，以确保地基工程的安全和稳定。
本文将介绍桩基沉降层厚度的计算公式及其应用。
桩基沉降层厚度计算公式。
桩基沉降层厚度的计算是基于桩基的承载能力和地基的土壤特性进行的。
一般来说，桩基的沉降主要包括两部分：桩身沉降和土体沉降。
桩身沉降是指桩基在承载荷载作用下的沉降，而土体沉降是指桩基周围土体在承载荷载作用下的沉降。
因此，桩基沉降层厚度可以通过以下公式进行计算：H = H1 + H2。
其中，H代表桩基沉降层厚度，H1代表桩身沉降，H2代表土体沉降。
桩身沉降的计算公式为：H1 = (P/A) L。
其中，P代表桩基的承载力，A代表桩的横截面积，L代表桩的长度。
土体沉降的计算公式为：H2 = (q/B) L。
其中，q代表土体的承载压力，B代表土体的侧面积，L代表桩的长度。
应用举例。
为了更好地理解桩基沉降层厚度的计算方法，我们可以通过一个实际的工程案例进行说明。
假设某地基工程需要使用桩基进行地基处理，桩的直径为1m，长度为10m，地基土的承载压力为200kPa，桩的承载力为500kN。
现在我们需要计算桩基的沉降层厚度。
首先，我们可以通过桩身沉降的计算公式计算桩身沉降：H1 = (500kN / (π (1m)^2 / 4)) 10m = 1591.55mm。
然后，我们可以通过土体沉降的计算公式计算土体沉降：H2 = (200kPa / (π (1m)^2 / 4)) 10m = 6366.21mm。
最后，我们可以通过桩基沉降层厚度的计算公式计算桩基的沉降层厚度：H = H1 + H2 = 1591.55mm + 6366.21mm = 7957.76mm。
因此，桩基的沉降层厚度为7957.76mm。
结论。
通过以上计算可以看出，桩基沉降层厚度的计算是基于桩的承载能力和地基土的承载压力进行的。
第四章桩基沉降计算
第四章桩基沉降计算第四章内容为桩基沉降计算。
桩基沉降是指在桩基施工之后，由于土体的沉降而引起的桩基沉降现象。
桩基沉降的计算是土木工程中一个重要的计算问题，对工程的安全性和稳定性具有重要影响。
下面将从桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例三个方面来展开阐述。
一、桩基沉降的计算方法桩基沉降的计算方法主要有经验法和理论法两种。
经验法通常是根据历史工程的经验数据和实测数据，通过统计分析得到的经验公式来进行计算。
这种方法虽然简单，但缺乏理论依据，适用范围有限。
理论法则是基于土力学和弹性力学的理论，通过计算地基土体的变形来估算桩基的沉降。
桩基沉降的计算方法一般有弹性计算方法和弹塑性计算方法两种。
弹性计算方法适用于土体的变形较小的情况下，一般认为土体的应力-应变关系服从线性弹性假设；弹塑性计算方法适用于土体的变形较大的情况下，考虑土体的弹性和塑性特性。
二、桩基沉降的影响因素桩基沉降的影响因素主要包括桩基自重、土体重应力改变、桩侧土体的变形和桩身上的加荷等。
具体而言，桩基自重是引起桩基沉降的主要因素之一，因为桩基自身的重力会导致土体的压实和沉降；土体重应力改变是指桩基施工前后由于荷载的引入或移除而导致的土体重应力的改变，也会影响桩基的沉降；桩侧土体的变形是指由于桩身的施工而引起的土体变形，也会对桩基沉降产生影响；桩身上的加荷是指桩体在使用过程中受到的荷载，也是产生桩基沉降的重要因素之一三、桩基沉降的计算实例以工程中的桩基沉降计算为例，假设桩基直径为1.2m，桩的长度为20m，桩体所在的土体为黏性土，桩侧土体的变形系数为0.3、根据经验公式得到的桩基沉降计算公式为：δ=0.047Hs，其中，δ为桩基沉降，H 为桩的长度，s为黏性土的塑性指数。
根据给定的参数，代入公式计算得到桩基沉降为：δ=0.047*20=0.94m。
即桩基沉降为0.94m。
以上就是关于第四章桩基沉降计算的内容，主要包括桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例的阐述。
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。
桩基沉降计算
即上部结构荷载327.8250.174各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz121.3 3.367 3.70622.781142019.386 3.0400014.888 2.9200010.159 2.51402 6.506 2.117 2.264088 3.4972841 4.084 1.7720.710616 1.4636722 2.586 1.4480.899928 2.3920962 1.127 1.0780.392196 1.78085640.5710.8130.397416 2.68615280.1970.4630.274224 3.05950490.1230.3040.192618 2.25993680.0970.2170.135024 1.433936240.0830.1640.346608 3.251136300.0640.1010.33408 2.50278420.0490.0650.358092 2.25498290.0360.0430.181656 1.03002210.1927530.393521.28667即上部结构荷载327.8250.174各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz1 5.395 1.4870.938731.2282620 5.269 1.471000 4.912 1.427000 4.391 1.35902 3.787 1.274 1.317876 2.1046481 3.174 1.180.5522760.974682 2.605 1.0830.90654 1.7891162 1.6910.8980.588468 1.4834964 1.0840.7390.754464 2.441656单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷附加应力计算表 μ=0.4桩侧摩阻力沿桩身线性增m = 1.2 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )桩端阻力比α单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比α桩基沉降计算m = 1.1 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )L单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）80.4030.4670.560976 3.08593690.1990.3160.311634 2.34914480.1280.2270.178176 1.500016240.0960.1710.400896 3.389904300.0670.1060.34974 2.62668420.050.0690.3654 2.393748290.0370.0460.186702 1.1018847.41187826.4691717.76993即上部结构荷载327.8250.174各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz1 2.440.9040.424560.7467040 2.4150.899000 2.3420.886000 2.2260.86602 2.0770.8380.722796 1.3843761 1.9070.8050.3318180.664932 1.7250.7680.6003 1.2687362 1.3650.6890.47502 1.1382284 1.0470.6080.728712 2.00883280.5210.4340.725232 2.86787290.2780.3120.435348 2.31940880.170.2310.23664 1.526448240.1180.1760.492768 3.489024300.0730.110.38106 2.7258420.0520.0720.380016 2.497824290.0390.0490.196794 1.1737466.13106423.8119315.7045即上部结构荷载327.8250.174各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz1 1.4020.6290.2439480.5195540 1.3940.627000 1.370.622000 1.3320.613002 1.2810.6010.4457880.9928521 1.220.5870.212280.484862m = 1.3 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比αm = 1.4 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比α2 1.150.570.40020.9416420.9990.5320.3476520.87886440.8450.4890.58812 1.61565680.5220.3830.726624 2.53086490.3180.2930.497988 2.17816280.2040.2260.283968 1.493408240.140.1770.58464 3.508848300.0820.1130.42804 2.80014420.0560.0750.409248 2.6019290.040.0520.20184 1.2456085.37033621.7923614.24629即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.9180.4720.146880.3964800.9150.4710000.9050.4690000.8890.4640000.8680.4580000.8410.4510020.810.4420.25920.7425620.7380.4210.236160.7072860.660.3970.6336 2.0008880.4690.3310.60032 2.22432140.320.2680.7168 3.15168150.220.2150.528 2.709260.1560.1730.64896 3.77832300.090.1140.432 2.8728370.060.0770.3552 2.39316370.0430.0540.25456 1.678324.8116822.654837.80456即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.6540.3720.104640.3124800.6520.3710000.6470.3700m = 1.6 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )L桩端阻力比αm = 1.5 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比α单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）00.6390.3680000.6290.3640000.6150.360020.5990.3550.191680.596420.5620.3430.179840.5762460.5190.3280.49824 1.6531280.4040.2850.51712 1.9152140.3010.2410.67424 2.83416150.2210.20.5304 2.52260.1640.1650.68224 3.6036300.0970.1130.4656 2.8476370.0640.0790.37888 2.45532370.0450.0560.2664 1.740484.4892821.054635.15831即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.4920.3030.078720.2545200.4910.3030000.4890.3020000.4850.30000.4790.2990000.4710.2960020.4620.2930.147840.4922420.4410.2850.141120.478860.4160.2750.39936 1.38680.3440.2470.44032 1.65984140.2730.2150.61152 2.5284150.2120.1840.5088 2.3184260.1640.1560.68224 3.40704300.1020.1110.4896 2.7972370.0680.0790.40256 2.45532370.0480.0570.28416 1.771564.1862419.5493232.66936即上部结构荷载792.8240.16L桩端阻力比αm = 1.8 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比αm = 1.7 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）各圆环内的桩数k Ip Is αki Ip (1-α) ki Isσz10.3860.2530.061760.2125200.3860.2530000.3840.2530000.3820.2520000.3780.250000.3740.2490020.3690.2460.118080.4132820.3560.2410.113920.4048860.340.2350.3264 1.184480.2930.2150.37504 1.4448140.2440.1920.54656 2.25792150.1980.1680.4752 2.1168260.1590.1450.66144 3.1668300.1040.1070.4992 2.6964370.070.0780.4144 2.42424370.050.0570.296 1.771563.88818.093630.25523即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.3130.2160.050080.1814400.3120.2160000.3120.2150000.310.2140000.3080.2140000.3050.2120020.3020.2110.096640.3544820.2930.2070.093760.3477660.2830.2030.27168 1.0231280.2520.1890.32256 1.27008140.2170.1710.48608 2.01096150.1820.1530.4368 1.9278260.1510.1350.62816 2.9484300.1030.1030.4944 2.5956370.0720.0770.42624 2.39316370.0520.0580.30784 1.802643.6142416.8554428.17424即上部结构荷载792.8m = 1.9 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比α240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.2590.1860.041440.1562400.2590.1860000.2590.1860000.2580.1860000.2560.1850000.2540.1840020.2520.1830.080640.3074420.2460.180.078720.302460.2390.1770.229440.8920880.2180.1670.27904 1.12224140.1920.1540.43008 1.81104150.1660.1390.3984 1.7514260.1420.1250.59072 2.73300.1010.0980.4848 2.4696370.0720.0750.42624 2.331370.0530.0570.31376 1.771563.3532815.64526.14902m = 2.0 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )桩端阻力比αL即上部结构荷载842.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.2190.1630.035040.1369200.2190.1630000.2190.1630000.2180.1630000.2170.1620000.2160.1610020.2140.1610.068480.2704820.210.1590.06720.2671260.2050.1560.19680.7862480.190.1480.24320.99456140.1710.1380.38304 1.62288150.1510.1270.3624 1.6002260.1320.1150.54912 2.5116300.0980.0930.4704 2.3436370.0720.0730.42624 2.26884370.0530.0560.31376 1.740483.1156814.5429225.83797即上部结构荷载842.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.1880.1440.030080.1209600.1880.1440000.1880.1440000.1880.1440000.1870.1430000.1860.1430020.1850.1420.05920.2385620.1820.1410.058240.2368860.1780.1390.170880.70056m = 2.2 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）表 μ=0.4线性增长分布单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比αm = 2.1 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比α降计算80.1670.1330.213760.89376140.1530.1250.34272 1.47150.1380.1160.3312 1.4616260.1220.1070.50752 2.33688300.0940.0870.4512 2.1924370.0710.070.42032 2.1756370.0540.0550.31968 1.70942.904813.536624.05697即上部结构荷载842.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.1640.1290.026240.1083600.1640.1290000.1640.1280000.1630.1280000.1630.1280000.1620.1280020.1610.1270.051520.2133620.1590.1260.050880.2116860.1570.1250.150720.6380.1480.120.189440.8064140.1370.1140.30688 1.34064150.1250.1060.3 1.3356260.1130.0990.47008 2.16216300.0890.0820.4272 2.0664370.0690.0670.40848 2.08236370.0530.0540.31376 1.678322.695212.6352822.43147即上部结构荷载842.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.1440.1160.023040.0974400.1440.1150000.1440.1150000.1440.1150000.1430.1150000.1430.11500单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比αm = 2.4 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )L桩端阻力比αm = 2.3 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）20.1420.1140.045440.1915220.1410.1140.045120.1915260.1390.1120.133440.5644880.1320.1090.168960.73248140.1240.1040.27776 1.22304150.1140.0980.2736 1.2348260.1040.0910.43264 1.98744300.0840.0780.4032 1.9656370.0670.0640.39664 1.98912370.0520.0520.30784 1.616162.5076811.793620.92555即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.1280.1040.020480.0873600.1280.1040000.1280.1040000.1280.1040000.1270.1040000.1270.1040020.1260.1030.040320.1730420.1250.1030.040.1730460.1240.1020.119040.5140880.1190.0990.152320.66528140.1120.0950.25088 1.1172150.1040.090.2496 1.134260.0960.0840.39936 1.83456300.080.0730.384 1.8396370.0640.0610.37888 1.89588370.0510.0510.30192 1.585082.336811.0191218.38294即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.1150.0950.01840.079800.1150.0950000.1150.09500单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）桩端阻力比αm = 2.6 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )L桩端阻力比αm = 2.5 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L00.1140.0950000.1140.0950000.1140.0940020.1130.0940.036160.1579220.1120.0940.035840.1579260.1110.0930.106560.4687280.1070.090.136960.6048140.1020.0870.22848 1.02312150.0960.0830.2304 1.0458260.0890.0780.37024 1.70352300.0750.0690.36 1.7388370.0620.0580.36704 1.80264370.050.0490.296 1.522922.1860810.3059617.19391即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.1030.0870.016480.0730800.1030.0870000.1030.0870000.1030.0860000.1030.0860000.1030.0860020.1020.0860.032640.1444820.1020.0860.032640.1444860.1010.0850.096960.428480.0970.0830.124160.55776140.0930.080.208320.9408150.0880.0770.21120.9702260.0820.0730.34112 1.59432300.0710.0640.3408 1.6128370.0590.0580.34928 1.80264370.0490.0470.29008 1.460762.043689.7297216.20478即上部结构荷载792.8240.16桩端阻力比αm = 2.8 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）LL桩端阻力比αm = 2.7 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）各圆环内的桩数k Ip Is αki Ip (1-α) ki Isσz10.0940.080.015040.067200.0940.080000.0940.080000.0930.0790000.0930.080000.0930.0790020.0930.0790.029760.1327220.0920.0790.029440.1327260.0910.0780.087360.3931280.0890.0760.113920.51072140.0850.0740.19040.87024150.0810.0710.19440.8946260.0770.0680.32032 1.48512300.0670.0610.3216 1.5372370.0560.0530.33152 1.64724370.0470.0450.27824 1.39861.9129.0694815.11479即上部结构荷载792.8240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.0850.0730.01360.0613200.0850.0730000.0850.0730000.0850.0730000.0850.0730000.0850.0730020.0850.0730.02720.1226420.0840.0730.026880.1226460.0840.0720.080640.3628880.0810.0710.103680.47712140.0790.0690.176960.81144150.0750.0660.180.8316260.0710.0630.29536 1.37592300.0630.0570.3024 1.4364370.0540.050.31968 1.554370.0460.0440.27232 1.367521.798728.5234814.20736即上部结构荷载792.8单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）L桩端阻力比αm = 2.9 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )单桩沉降计算荷载 Q ( 取长期效应作用下的单桩平均附加荷载）240.16各圆环内的桩数kIpIsαki Ip(1-α) ki Isσz10.0780.0680.012480.0571200.0780.0680000.0780.0680000.0780.0680000.0780.0680000.0780.0680020.0780.0670.024960.1125620.0770.0670.024640.1125660.0770.0670.073920.3376880.0750.0650.0960.4368140.0730.0640.163520.75264150.070.0620.1680.7812260.0660.0590.27456 1.28856300.0590.0540.2832 1.3608370.0510.0480.30192 1.49184370.0440.0420.26048 1.305361.683688.0371213.3796桩端阻力比αm = 3.0 (m = z / L ，L 为桩长 ， z 为自承台底算起的计算点的深度 )L。
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。
附录R：桩基础最终沉降量计算
附录R 桩基础最终沉降量计算R.0.1 桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法：∑∑==∆=mj n i isj ij i j p jE h s 11,,,σψ (R.0.1)式中：s ——桩基最终计算沉降量(mm)；m ——桩端平面以下压缩层范围内土层总数；E sj,i ——桩端平面下第j 层土第i 个分层在自重应力至自重应力加附加应力作用段的压缩模量(MPa)；n j ——桩端平面下第j 层土的计算分层数；Δh j,i ——桩端平面下第j 层土的第i 个分层厚度(m)；σj,i ——桩端平面下第j 层土第i 个分层的竖向附加应力(kPa)，可分别按本附录第R.0.2条或第R.0.4条的规定计算；ψp ——桩基沉降计算经验系数，各地区应根据当地的工程实测资料统计对比确定。
R.0.2 采用实体深基础计算桩基础最终沉降量时，采用单向压缩分层总和法按本规范第5.3.5条～第5.3.8条的有关公式计算。
R.0.3 本规范公式(5.3.5)中附加压力计算，应为桩底平面处的附加压力。
实体基础的支承面积可按图R.0.3采用。
实体深基础桩基沉降计算经验系数ψps 应根据地区桩基础沉降观测资料及经验统计确定。
在不具备条件时，ψps 值可按表R.0.3选用。
注：表内数值可以内插。
图R.0.3 实体深基础的底面积R.0.4 采用明德林应力公式方法进行桩基础沉降计算时，应符合下列规定：1，采用明德林应力公式计算地基中的某点的竖向附加应力值时，可将各根桩在该点所产生的附加应力，逐根叠加按下式计算：()∑=+=nk k zs k zp i j 1,,,σσσ (R.0.4-1)式中：σzp,k ——第k 根桩的端阻力在深度z 处产生的应力(kPa)：σzs,k ——第k 根桩的侧摩阻力在深度z 处产生的应力(kPa)。
2，第k 根桩的端阻力在深度z 处产生的应力可按下式计算；k p k zp I l Q,2,ασ=(R.0.4-2)式中：Q ——相应于作用的准永久组合时，轴心竖向力作用下单桩的附加荷载(kN)；由桩端阻力Q p 和桩侧摩阻力Q s 共同承担，且Q p =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R.0.4所示； l ——桩长(m)；I p,k ——应力影响系数，可用对明德林应力公式进行积分的方式推导得出。
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。
桩基沉降计算
桩基沉降计算（13轴交L~G轴 8-CT2G）执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》-----------------------------------------------------------------------1. 设计资料1.1 桩平面布置图1.2 已知条件(1) 桩参数桩身材料与施工工艺泥浆护壁钻(冲)孔桩桩身混凝土强度等级 C30承载力性状端承摩擦桩截面形状圆形直径(mm) 1600桩长(m) 30.000(2) 计算内容参数(3) 土层参数(m)高(m)(kN/m3)(kN/m3)(MPa)征值(kPa)1.3 计算内容2 计算过程及计算结果2.1 沉降计算方法根据《桩基规范》5.5.6及5.5.14单排桩，应按明德林法计算2.2 计算附加压力(1) 承台底应力承台底面积 : A = 2.200×6.200 = 13.640(m2)承台底埋深 : h = 5.350(m)承台及承台以上土重 : G = γ×h×A = 12.000×5.350×13.640 = 875.688(kN)承台底自重应力 : σc0 = 71.955(kPa)承台底应力 : σ = (N+G)/A = (15183.000+875.688)/13.640 = 1177.323(kPa)(2) 承台底均布压力地基承载力特征值 : f ak = 300.000(kPa) (《桩基规范》5.2.5)承台底均布压力 : P c = ηc×f ak = 0.180×300.000 = 54.000(kPa)(3) 桩顶附加荷载桩身截面积 A p = 2.011(m2)承台净面积 : A净 = A - n×A p = 13.640-2×2.011 = 9.619(m2)各桩桩顶荷载 : Q i = (σ×A-P c×A净)/n = (1177.323×13.640-54.000×9.619)/2 = 7769.637(kN) 各桩桩顶附加荷载 : Q ci = Q i-σc0×A p = 7769.637-71.955×2.011 = 7624.963(kN)2.3 沉降计算(1) 沉降计算公式根据《桩基规范》5.5.15 计算桩基沉降计算深度Z n=+z zc0.20c式中：σz——计算深度处由桩引起的附加应力，按《桩基规范》附录F 采用明德林法计算σzc——计算深度处由承台土压力引起的附加应力，按《桩基规范》附录D 采用角点法计算σc——计算深度处土的自重应力根据《桩基规范》5.5.14 计算沉降(承台底土分担荷载)=∑n=i)+zi zci z iE si= zij Q j(j I p,ij(-1jl2j= zci∑u=k1kip c,ks eeQ E c式中：s ——桩基最终沉降量(mm)m ——以沉降计算点为圆心，0.6 倍桩长为半径的水平面影响范围内的基桩数n ——沉降计算深度范围内土层的计算分层数；分层数应结合土层性质，分层厚度不应超过计算深度的0.3倍σzi——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之和；应力计算点应取与沉降计算点最近的桩中心点Δz i——第i计算土层厚度(m)E si——第i计算土层的压缩模量(MPa)，采用土的自重压力至土的自重压力加附加压力作用时的压缩模量Q j——第j桩在荷载效应准永久组合作用下(对于复合桩基应扣除承台底土分担荷载)，桩顶的附加荷载(kN)；当地下室埋深超过5m时，取荷载效应准永久组合作用下的总荷载为考虑回弹再压缩的等代附加荷载l j——第j桩桩长(m)A ps——桩身截面面积αj——第j桩总桩端阻力与桩顶荷载之比，近似取极限总端阻力与单桩极限承载力之比I p,ij,I s,ij——分别为第j桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第i计算土层1/2厚度处的应力影响系数，可按《桩基规范》附录F 确定E c——桩身混凝土的弹性模量σzci——承台压力对应力计算点桩端平面以下第i计算土层1/2厚度处产生的应力；可将承台板划分为u个矩形块，可《桩基规范》附录D 采用角点法计算p c,k——第k块承台底均布压力，可按p c,k=ηc,k f ak取值，其中ηc,k为第k块承台底板的承台效应系数，按《桩基规范》表5.2.5 确定；f ak为承台底地基承载力特征值αki——第k块承台底角点处，桩端平面以下第i计算土层1/2 厚度处的附加应力系数，可按《桩基规范》附录D 确定s e——计算桩身压缩ξe——桩身压缩系数，端承型桩取1.0；摩擦型桩，当l/d≤30时，取2/3；l/d≥50时，取1/2；介于两者之间可线性插值ψ——桩基沉降计算经验系数，无当地经验时，可取1.0沉降计算点位置(x,y,z)(m) ：(0.000,0.000,-36.800)沉降计算深度z n(m) ：9.500沉降计算点附加应力(kPa) ：78.431桩端以下各压缩土层(沉降未乘系数) ：层号厚度(m) Es(Mpa) 本层沉降(mm)=============================================1 9.191 18.500 32.12 0.310 10.000 0.7=============================================∑ 9.501 32.8沉降计算点土层压缩沉降量(mm) ：16.7桩身压缩s e(mm) ：2.5沉降计算点最终沉降量(mm) ：16.7(3) 角点沉降计算点(x,y,z) 土压缩沉降(mm) 桩身压缩(mm) 最终沉降(mm) 结论 (0.000,-2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,-2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足(0.000,0.000,-6.800) 16.72 2.53 19.25 满足(4) 沉降计算点结果简图-----------------------------------------------------------------------【理正结构设计工具箱软件6.5PB3】计算日期: 2014-11-19 11:27:47。
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。
桩基础沉降计算书
0.868
5.0344
0.2662
5.8
03502
5.262
101.477
15&218
0.092
42.194
6.2
4x0.1739
2x3x(0.20358
0.2604
5.8
0.3444
5.148
106.625
166.418
0.084
38.525
6.6
4x0.1682
0.2986
5.8
0.3619
5.903
90.735
141.818
0.111
50.908
5.4
4x0.1861
2x3x(0.2123-
0.1892)
0.883
4.7682
0.2772
5.8
03562
5.48
96.215
150.018
0.101
46.321
5.8
4x0.1798
2x3x(0.2078-
1)+3.273900372)=0.439
=yxycx^A s=0.6x0.439x 116.007=30.556mm
1.1
地下水位深度hw<m)
3
基底处地基承载力特征值fak(kPa)
151
桩群边缘围成矩形尺寸(m)：【长Aox宽Bo】
4.2x34
桩周摩擦力向外扩散角哄°)
45
桩长Um)
1.2
土层分层厚度(m)
0.4
相邻基础个数n
3
相邻基础距本基础的距离D(m)
6
二、土层参数
土层名称
土层厚度hj(m)
桩基沉降计算例题
桩基沉降计算例题假设需要计算一个桥梁的单桩基础沉降，其桥墩直径为2m，桥墩高度为20m，桩长为30m，桩径为0.5m。
已知桩侧土壤的面积重为18kN/m，桩端土壤的面积重为19kN/m，黏聚力为15kPa，内摩擦角为28°。
该桩基础的承载力为5000kN，同时考虑桩身侧阻和底部端阻的影响。
解题步骤如下：1. 计算桩顶荷载：单桩基础的承载力为5000kN，由于桥墩直径为2m，因此桩顶荷载可以通过荷载面积计算得出：A = πd/4 = 3.14 × 2/4 = 3.14mq = 5000kN / 3.14m = 1592.36kN/m2. 计算桩身侧阻力和底部端阻力：桩身侧阻力可通过以下公式计算：Rf = Ks × Ap ×σv其中，Ks为侧阻系数，Ap为桩身侧面积，σv为有效应力桩底端阻力可通过以下公式计算：Rb = Kp × Ab ×σp其中，Kp为桩底阻力系数，Ab为桩底面积，σp为桩端土壤的有效应力根据国标规定，该桥梁的侧阻系数Ks为0.6，底部阻力系数Kp 为9.5。
同时考虑到桩身直径较小，因此可以假设桩顶承受的荷载全部由桩身侧阻和底部端阻共同承担，则有：Rf + Rb = qA将Rf和Rb代入上述公式可得：Rf = (qA - KpAbσp) / (1 + KsAp/Ab)3. 计算桩身平均侧阻力：桩身平均侧阻力可通过下式计算：fa = Rf / Lp其中，Lp为桩长4. 计算桩端沉降：桩端沉降可通过以下公式计算：Δs = Q / Es + ∑faAi / Es + qbAh / Eh其中，Q为桩顶荷载，Es为桩的弹性模量，∑faAi为桩身平均侧阻力的合力乘以桩身长度，qbAh为桩底端阻力乘以底部面积并除以底部土壤的弹性模量Eh。
将已知参数代入上述公式计算得：Δs = 1592.36kN/m / 10000MPa + (0.6 ×π× 30m × 15kPa) / 10000MPa + (9.5 ×π/4 × 0.5 × 19kN/m) / 3000MPa= 0.159m5. 校核桩身侧阻和底部端阻是否满足要求：桩身侧阻力和底部端阻力应该满足以下公式：Rf <= Ksf ×σv × ApRb <= Kpb ×σp × Ab根据国标规定，侧阻安全系数Ksf取1.5，底部阻力安全系数Kpb取2。
桩基专项方案计算公式
一、桩基承载力的计算公式1. 单桩承载力计算公式：Qs = Qsk + Qp其中，Qs为单桩承载力；Qsk为极限承载力；Qp为桩身抗拔力。
2. 极限承载力计算公式：Qsk = 1.2×γD×L×fck其中，γ为桩身材料重度；D为桩径；L为桩长；fck为桩身材料抗压强度标准值。
3. 桩身抗拔力计算公式：Qp = 0.8×γD×L×fck其中，Qp为桩身抗拔力；其他参数与极限承载力计算公式相同。
二、桩基沉降的计算公式1. 桩基沉降计算公式：S = (Qs - Qp)×δp / (A×E)其中，S为桩基沉降；δp为桩身材料变形模量；A为桩身截面积；E为桩身材料弹性模量。
2. 桩基沉降计算公式（简化）：S = (Qs - Qp)×δp / (πD²/4)其中，其他参数与桩基沉降计算公式相同。
三、桩基首灌混凝土计算公式1. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式：V = (H1 - H2)×πD²/4 + πd²/4×h1其中，V为首盘方量；H1为桩孔底至导管底端距离；H2为导管初灌埋深；D为桩孔直径；d为导管内径；h1为桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度。
2. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式（简化）：V = πD²/4×(H1 - H2) + πd²/4×h1其中，其他参数与钻孔灌注桩首盘方量计算公式相同。
四、桩基施工进度计算公式1. 桩基施工进度计算公式：P = (N × D × L) / (T × 24 × 60)其中，P为桩基施工进度；N为桩基数量；D为桩径；L为桩长；T为施工时间（小时）。
2. 桩基施工进度计算公式（简化）：P = N × D × L / (T × 24)其中，其他参数与桩基施工进度计算公式相同。
桩基沉降计算范文
桩基沉降计算范文
1.基本原理
桩基沉降计算的基本原理是根据目标地基的物理性质和施工工艺，结
合岩土力学和结构力学的理论知识，通过分析力和位移平衡关系，计算桩
基在施工和使用过程中的沉降情况。
主要考虑的因素包括地基土的物理性质、桩基的几何形状和材料性质、荷载特性、施工工艺等。
2.计算方法
2.1经验公式
最常用的桩基沉降计算公式是饱和土沉降计算公式和非饱和土沉降计
算公式。
饱和土沉降计算公式一般采用森氏公式或布劳威尔公式，非饱和
土沉降计算公式一般采用斯克温公式。
这些公式考虑了土体的压缩特性、
孔隙水压力变化、有效应力变化等因素。
2.2数值计算
数值计算是一种更为精确的计算方法，适用于复杂的工程情况。
一般
可以采用有限元分析软件进行计算，建立桩土模型，利用弹性或弹塑性模
型进行计算。
数值计算通常需要输入更详细的参数信息，如土体的本构关系、孔隙压力变化、荷载的变化等。
3.实际应用
桩基沉降计算在土木工程中有着广泛的应用。
它可以用于确定桩基设
计的合理性，评估桩基在施工和使用过程中的稳定性和安全性。
在一些特
殊的工程中，如高速公路、铁路、大型建筑物等，桩基沉降计算非常重要，可以用于确定地基处理方案、优化施工工艺、设计合理的监测方案等。
4.结论
桩基沉降计算是一项非常重要的工程计算。
它可以帮助工程师评估桩基的稳定性和安全性，指导桩基的设计、施工和使用。
根据工程的具体情况，可以选择经验公式或数值计算方法进行沉降计算。
随着计算机技术的发展，数值计算越来越常用，并且将继续提升桩基沉降计算的准确性和效率。
桩基沉降计算方法的分析及评价
桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算是针对桩基而言的一种结构计算，其目的在于确定桩基的沉降情况，以保证结构的质量和稳定性。
由于桩基的沉降与地质、地形、土层等因素紧密相关，因此针对桩基沉降的计算方法也是十分复杂和丰富的。
本文将从针对桩基沉降的计算方法进行分析和评价。
一、弹性计算法弹性计算法是一种基于极限平衡原理和弹性力学理论的桩基沉降计算方法，其基本假设是桩基沉降量与桩柱的弹性变形成正比，与地基和孔壁的变形无关。
通过对桩基刚度和孔周土应力分布进行分析，弹性计算法可以得到桩基沉降量和桩柱内应力分布情况。
这种计算方法的优点是精度较高，计算结果较为准确，且相对比较简单易行。
但缺点在于该方法只适用于短桩或第一层土壤比较硬或根据某些经验公式得出的孔周土应力分布区域，且只能获得初始沉降量和孔周土的应力分布情况，无法考虑桩柱周围土层塑性变形的影响。
二、塑性计算法塑性计算法是一种基于塑性力学理论的桩基沉降计算方法，它认为在桩顶上的土体，只要与桩柱相连并处于某种限定条件下，就会与桩柱同步发生塑性变形，最终导致桩柱沉降。
该方法需要考虑桩周土体的塑性变形，相对来说较为精确。
该计算方法的优点是可以分析桩基沉降过程，并考虑孔周土层与桩柱的相互作用，计算精度较高。
但缺点在于模型复杂，计算量大，难以掌握和应用。
三、有限元法有限元法是一种数学方法，通过对结构的有限个部分进行计算，以模拟整个结构的行为，进而得到该结构的各种力学性能指标的计算方法。
有限元法不但能够准确地分析桩基的沉降情况，还可以考虑桩柱周围土层塑性变形的影响，并且可以精确地模拟各种不同的复杂条件下的沉降情况。
有限元法的优势在于能够计算各种各样的复杂情况，并且精度较高、适用性强。
缺点在于过程复杂，计算量大，需要高超均衡的数学物理知识和计算机技能。
总之，针对不同情况下的桩基沉降计算，应根据实际情况选用合适的计算方法。
在实际的工程中，为确保桩基的质量和稳定性，往往同时使用不同的计算方法，并结合现场监测和验收，及时调整和纠正，以保证结果的准确性。
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。
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桩基沉降计算
一、目前桩基沉降计算方法及存在的问题
1、目前桩基的计算方法
对于群桩基础（桩距小于和等于6倍桩径），在正常使用状态下的沉降计算方法，目前有两大类。
一类是按实体深基础计算模型，采用弹性半空间表面荷载下Boussinesq应力解计算附加应力，用分层总和法计算沉降；另一类是以半无限弹性体内部集中作用下的Mindlin解为基础计算沉降。
后者主要分为两种：一是Poulos提出的相互作用因子法；第二种是Gedes对Mindlin公式积分而导出集中力作用于弹性半空间内部的应力解，按叠加原理，求得群桩桩端平面下各单桩附加应力和，按分层总和法计算群桩沉降（如《上海地基基础设计规范》DGJ08-11-1999，《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002）。
上述方法存在如下一些些问题：
（1）实体深基础法，其附加应力按Boussinesq解计算与实际不符（计算应力偏大），且实体深基础模型不能反映桩的距径比、长径比等的影响；
（2）相互作用因子法不能反映压缩层范围土的成层性；
（3）Geddes应力叠加-分层总和法要求假定侧阻力分布，并给出桩端荷载分担比；
（4）-所有的计算方法都依赖经验参数，以上计算方法均是以弹性力学的基本原理为基础，计算的可靠性与经验系数关系密切；
（5）不能考虑上部结构刚度对变形的影响。
2、旧规范沉降计算方法存在的问题
旧规范的沉降计算方法——等效作用分层总和法的一个科学、实用的计算方法，能反映群桩基础的各因素对沉降的影响，如桩的距径比、长径比、桩数等。
其存在的问题是对于长桩，特别是桩侧土较好的长桩基础，计算沉降量与实测值误差较大，统计结果发现计算值大，而实测值小。
造成这种现象的原因是上部结构的荷载借助于侧摩阻力传至承台投影面积以外，使桩端平面的计算附加应力远小于实际受力。
而旧规范的经验系数依据局限于上海地区的资料，当时的超高层建筑很少，对应的长桩基础很少，经验系数存在一定的局限性。
二、调整的内容
新规范维持了旧规范的基本计算方法，针对旧规范沉降计算中存在的问题进行了调整。
1、对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基，调整了沉降经验系数。
2、桩的沉降计算考虑施工工艺的影响，原因是群桩基础的变形是桩基影响范围内土的变形，而不同的施工工艺对土的影响不同。
3、增加了单桩、单排桩、疏桩基础基础沉降计算。
三、规范推荐的计算方法
对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基础计算，新规范维持了旧规范的基本计算方法，规范共涉及8条，即规范5.5.6至5.5.13条，具体详见规范。
对于规范推荐的计算方法，应重点理解以下几方面内容。
1、计算方法假设的理解
地基基础工程的计算方法基本都有假设条件，规范推荐的沉降计算方法主要假设如下：
（1）将作用在承台底的附加压力，借助于群桩等效传递到桩端平面。
此假设存在的问题是承台底的附加压力明显大于桩端平面的附加压力，桩越长、桩侧土的性质越好，附加荷载传至承台投影面积外的比例越高，桩端的附加应力较承台底越低。
（2）等效作用面积为承台的投影面积。
实际上，由于桩侧摩阻力向群桩外包线外传递，桩端等效作用平面大于承台投影面积，桩侧土越好，误差越大。
（3）不考虑桩身压缩。
群桩在荷载作用一定产生压缩，但其占总沉降的比例很小。
（4）没有考虑布桩因素如Sa/d、l/d、Lc/Bc对沉降的影响。
对于以上假设存在的问题，规范推荐的计算方法从以下几方面进行完善：
（1）用沉降经验系数ψ来修正前3条假设产生的误差。
这需要全国各地、各种条件下的桩基沉降资料，不逐步完善、提高经验系数的相对准确度。
（2）用等效沉降系数ψe来修正假设4。
2、基础中点的沉降计算方法
桩基础中点的沉降计算，规范推荐采用公式的第一项系数4是不考虑上部结构刚度的情况下的结果，即基础中心点的沉降是角点沉降的4倍。
实际上，由于受上部结构刚度的影响，基础中心点的沉降量与角点的沉降量比均小于4。
当然，一些实测资料显示基础中心点的沉降量与角点的沉降量比大于4，一般发生在框架—核心筒结构。
造成的原因是，核心筒部分荷载水平远高于平均水平。
3、桩基等效沉降系数ψe
桩基等效沉降系数ψe是弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量ωM与按等代墩基Boussinesq解计算沉降量ωB之比，用以反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。
1）ωM和ωB
（1）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：
（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：
（3）两种沉降解之比：
相同基础平面尺寸条件下，对于不考虑群桩侧面剪应力和应力不扩散实体深基础Boussinesq解沉降计算值ωB和按不同几何参数刚性承台群桩Mindlin位移解沉降计算值ωM二者之比为等效系数ψe。
按实体深基础Boussinesq解计算沉降ωB，乘以等效系数ψe，实质上纳入了按
Mindlin位移解计算桩基础沉降时，附加应力及群桩几何参数的影响，称此为等效作用分层总和法。