单桩、单排桩、疏桩基础沉降计算V1.0
桩基计算方法
• N桩c底、以N下、滑Nq动分土别体反自映重土和的桩内底聚平力面C、以 上边载（竖向压力h）影响的条基无 量纲承载力系数，仅与土的内摩擦角 有关；
• c、、q为桩端的形状系数； • h、b分别为桩端底宽（直径）和桩的
入土深度；
法
• 又称有效应力法，由Chandler于1968年提 出，其表达式为：
qsu
v
(1
sin
)
tg
v
• 据试验统计，=0.25~0.40，平均为0.32； σv为桩侧计算土层的平均竖向有效应力， 地下水位以下取土的浮容重。
• 对于该法，应注意以下几点：
➢ 该法假定成桩过程中引起的超孔隙水压力已经消 散，因此成桩时间短的桩不可用该法；
qpu= c Nc+ p Nq
p为桩端平面侧边的平均竖向压力。
2.单桩的沉降计算
• 竖向荷载作用下单桩的沉降由以下三 部分组成：
➢桩身弹性压缩引起的沉降 ➢桩侧荷载传递到桩端平面以下引起土
体压缩，桩端随土体压缩而产生的沉 降 ➢桩端荷载引起土体压缩产生的桩端沉 降.
• 当荷载水平较低时，桩端土未发生明 显的塑性变形，而桩侧土与桩身之间 也尚未产生滑移，此时便可近似地应 用线弹性理论计算单桩的沉降；
➢ 考虑到侧阻的深度效应，对于长径比大于侧阻临 界深度的桩，可用下式修正：
l
qsu
v
(1
log
(
l
d d )cr
)
式 中 临 界 长 度 比 ， 对 于 均 匀 土 层 可 取 （ L/d） cr=10~15，当硬土上覆盖软弱土层时，（L/d）cr从 硬土层顶面算起；
➢ 当桩侧土为很硬的粘土层时，考虑到剪切面发生 在桩土界面，则取=（0.5~0.75）’。
最全面的桩基计算总结
【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】最全面的桩基计算总结桩基础计算一.桩基竖向承载力《建筑桩基技术规范》5.2.2 单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定：Ra=Quk/K式中Quk——单桩竖向极限承载力标准值；K——安全系数，取K＝2。
5.2.3对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。
5.2.4对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： 1 上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物；2 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；3 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区；4 软土地基的减沉复合疏桩基础。
当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取η=0。
单桩竖向承载力标准值的确定：方法一：原位测试1.单桥探头静力触探（仅能测量探头的端阻力，再换算成探头的侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.32.双桥探头静力触探（能测量探头的端阻力和侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.4方法二：经验参数法1.根据土的物理指标与承载力参数之间的关系确定单桩承载力标准值《建筑桩基技术规范》5.3.52.当确定大直径桩(d>800mm）时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见5.3.6钢桩承载力标准值的确定：1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.7混凝土空心桩承载力标准值的确定：1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.8嵌岩桩桩承载力标准值的确定：1.桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。
后注浆灌注桩承载力标准值的确定：1.承载力由后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值、后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值，后注浆总极限端阻力标准值；特殊条件下的考虑液化效应：对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m 的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。
基础工程之桩基础沉降的计算
m
re
d n d 2 m 4
2
学习文档
群桩效应系数的计算（2）
以群桩中各桩中心为圆心，以re为半径作圆，由各园 的相交点作矩形（或以二排桩之间的中点作纵横向 中心线形成以各桩为重心的矩形），矩形面积与圆 面积之比，即负摩阻力的群桩效应系数。
n
Ar Ae
sax say
d
n m
d 4
桩基础沉降的计算
单桩沉降的组成
桩顶沉降
桩身弹性压缩引起
桩端沉降
桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力扩散 角向下传递，致使桩端下土体压缩而产生的桩端 沉降；
桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降。
2
学习文档
常用计算方法
1）荷载传递法 2）弹性理论法 3）剪切变形传递法 4）有限单元分析法 5）其他简化方法
假想实体深基础法 明德林（Mindl源自n)方法2学习文档
实体深基础法考虑扩散作用
Fk
Fk
p p (d l )
0k
k
m
d
α=
φ 4
Gk
F
d
G'
p k
k
k
qsia
A qsia
l
Gk
b0+2ltanφ4
a0
Gfk
l
A (b 2ltg )(a 2ltg );
0
0
4
a0、b0 群桩外缘长短边的长度
2
学习文档
(3) 对于桩身配筋率小于0.65％的灌注桩，取单桩水平静载试 验的临界荷载（的75%）为单桩水平承载力特征值。
(4) 当缺少单桩水平静载试验资料时，可按下列公式估算桩身 配筋率小于0.65％的灌注桩的单桩水平承载力特征值；
建筑讲座：桩基础沉降的计算
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。
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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。
单桩排桩基础沉降计算
单桩排桩基础沉降计算单桩基础是一种常用的基础形式，适用于建筑物的单独柱子或者小型构筑物的基础设计。
当基础承受外部荷载时，由于基础本身刚度有限，会产生沉降。
沉降是指地基下沉的现象，是地基在承受荷载后由于自身变形引起的。
沉降可分为初始沉降和重新调整沉降。
初始沉降是指基础在荷载作用下发生变形后的初始阶段的沉降，即基础首次接触地基时的沉降。
重新调整沉降是指基础在荷载作用下重新达到平衡状态后的沉降。
单桩基础沉降计算涉及到土壤力学、结构力学和水文地质等知识。
主要的计算方法有传统的经验预测法、理论计算法和现场观测法。
1.经验预测法：通过历史建筑的实测数据，总结出经验公式，以预测单桩基础的沉降。
常用的经验公式有观测压力法、法布里根方程法和比坤公式等。
观测压力法是一种适用于砂土的经验预测法。
它根据砂土的荷载传递机制，以及实测基桩的总沉降和桩底承载力将荷载分配到桩侧壁和桩底的情况，得到一个压力指数，以此估计桩侧壁的压力。
进而根据经验关系将挤压沉降转换为桩端沉降。
法布里根方程法是一种适用于黏土的经验预测法。
它基于实测数据，通过分析桩端沉降与桩顶载荷的关系，得到一个系数，然后根据桩顶荷载和系数，计算桩基础的沉降。
比坤公式是一种适用于一定荷载条件下的经验预测法。
它根据实验数据总结出来，利用荷载-沉降曲线对沉降进行估计。
2.理论计算法：通过土壤力学理论和结构力学理论，以及对土壤和基础的特性进行分析和计算，来预测单桩基础的沉降。
常用的理论计算方法有弹性地基反分析法和有限元法。
弹性地基反分析法是一种基于弹性理论的计算方法，可以根据测定的实测沉降曲线和荷载信息，反推土层和基础的刚度和弹性参数，从而得到更准确的沉降计算结果。
有限元法是一种数值计算方法，可以将复杂的土-结构系统离散为简单的有限元单元，通过计算来模拟单桩基础的沉降。
3.现场观测法：在基础施工和使用阶段进行现场观测，根据实际监测数据来预测单桩基础的沉降。
使用水平仪、坐标仪、沉降仪等仪器进行实时监测，获取精确的沉降数据。
第八章 桩基础沉降的计算(4)
第4节 桩基础沉降的计算
第4节 桩基础沉降的计算
一、桩基础沉降变形的指标： 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的比值； 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的比 值。
第4节 桩基础沉降的计算
三、建筑物桩基的变形允许值
变形特征 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） 容许值 0.002
0.002l0 0.0007 l0 0.005 l0 120
s
i 1
n
zi zci
Esi
n
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zi ki pc,k
k 1
单桩、单排桩、疏流复合桩基础的最终沉降计算深 度 zn ，可按应力比法确定，即 zn 处由桩引起的附加 应力 σz由承台土压力引起的附加应力 σzc与土的自重 应力σc应符合下式要求。
四、桩基础沉降量的计算 对以下桩基础应进行沉降验算：①地基基础 设计等级为甲级的建筑桩基础；②体形复杂、 荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计 等级为乙级的建筑物桩基础；③软土地基多 层建筑减沉复合疏桩基础. 计算桩基础沉降时，最终沉降量宜按单向 压缩分层总和法计算
第4节 桩基础沉降的计算
等代墩基的分层总和法是计算桩基变形的 一种常用方法。该方法忽略桩、桩间土 和承台构成的实体墩基变形，不考虑桩 基侧面应力扩散作用，认为桩基础沉降 只是由桩端平面以下各土层的压缩变形 构成。
j 1 m
桩基沉降计算
桩基沉降计算5.5.6～5.5.9 桩距小于和等于6 倍桩径的群桩基础，在工作荷载下的沉降计算方法，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力作用下的Mindlin 解为基础计算沉降。
后者主要分为两种，一种是Poulos 提出的相互作用因子法；第二种是Geddes 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。
上述方法存在如下缺陷：（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长径比、距径比等的影响；（2）相互作用因子法不能反映压缩层范围内土的成层性；（3）Geddes 应力叠加―分层总和法对于大桩群不能手算，且要求假定侧阻力分布，并给出桩端荷载分担比。
针对以上问题，本规范给出等效作用分层总和法。
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：3 两种沉降解之比：相同基础平面尺寸条件下，对于按不同几何参数刚性承台群桩Mindlin 位移解沉降计算值W与不考虑群桩侧面剪应力和应力不M二者之比为等效沉降系数ψe 。
按实体深基础Boussinesq 解分层总和法计算沉扩散实体深基础Boussinesq 解沉降计算值WB降W，乘以等B效沉降系数ψe，实质上纳入了按Mindlin 位移解计算桩基础沉降时，附加应力及桩群几何参数的影响，称此为等效作用分层总和法。
5.5.11 关于桩基沉降计算经验系数ψ。
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，黄土地区西安等共计150 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关于预制桩沉桩挤土效应对桩基沉降的影响问题。
建筑桩基技术规范中单桩、单排桩沉降计算方法之商榷
收稿日期:２０１８Ｇ０１Ｇ１９作者简介:方㊀成(１９７３－),男,高级工程师,主要从事建筑结构设计研究．第３３卷第１期徐州工程学院学报(自然科学版)２０１８年３月V o l ．３３N o ．１J o u r n a lo f X u z h o uI n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y (N a t u r a lS c i e n c e s E d i t i o n )M a r ２０１８建筑桩基技术规范中单桩㊁单排桩沉降计算方法之商榷方㊀成,林㊀柏,章㊀华,徐和财,王青松,黄㊀超(浙江省工业设计研究院,浙江杭州㊀３１１２００)㊀㊀摘要:针对J G J ９４ ２００８«建筑桩基技术规范»给出的单桩㊁单排桩的沉降计算方法在准确性和适用性方面的问题,依据上海㊁辽宁㊁山西等地的２例单桩长期静载试桩与６例小桩群承台工程的实测沉降资料,对规范中的计算方法的准确性进行讨论,发现计算值与实测值的比值与桩入土深度之间近似呈线性关系,并分别给出基于平均预期和９５％保证率预期的修正系数模型．结合某主裙楼连接桩基工程中裙楼沉降计算结果与实测结果的对比结果,探讨利用规范方法进行单桩㊁单排桩沉降计算的适用条件问题,发现该法不适用于疏桩基础沉降计算．关键词:单桩;单排桩;沉降计算中图分类号:T U ４７３．１＋２㊀文献标志码:A㊀文章编号:１６７４Ｇ３５８X (２０１８)０１Ｇ００７１Ｇ０５桩基础因其具有承载力可靠㊁稳定性强㊁适用性广等优点,成为土木工程领域广泛采用的基础形式[１Ｇ２]．桩基础的工作可靠性很大程度上取决于其沉降位移[３Ｇ６],因此合理预计桩基础的沉降量是其设计的关键所在．目前,我国J G J ９４ ２００８«建筑桩基技术规范»(以下简称«规范»)中对于单桩㊁单排桩的沉降计算,是根据试桩沉降量估计的,即单桩㊁单排桩的实际预计值与静载荷试桩沉降计算值的比值建议取为１．０[７]．然而,静载荷试桩沉降稳定的标准是连续２次在每小时内沉降量小于０．１m m ,实际建筑物沉降稳定的标准却是连续２次半年沉降量不超过２m m ,平均每小时沉降量为０．０００４５７m m ,两者显然完全不在一个数量级上．所以,«规范»中这种预计方法的准确性非常值得商榷．鉴于上述情况,首先依据上海㊁辽宁㊁山西等地的２例单桩长期静载试桩与６例小桩群(６桩以下)承台工程的实测沉降资料[８],对«规范»中 单桩㊁单排桩沉降计算法 的沉降计算经验系数的准确性进行讨论,然后结合主裙楼连接桩基工程中裙楼沉降计算结果与实测结果的对比,探讨利用该法进行单桩㊁单排桩沉降计算的适用条件问题,以求对实际工程设计中单桩㊁单排桩的沉降计算提供技术参考．１㊀«规范»中单桩㊁单排桩沉降计算经验系数的准确性问题１．１㊀计算值与实测值对照案例在多年的工程实践中,收集到了上海㊁辽宁㊁山西等地的２例单桩长期静载试桩与６例小桩群(６桩以下)承台工程的实测沉降资料,下面对这些资料予以介绍,并与«规范»的计算结果进行对比,以探讨«规范»计算方法的准确性．案例１:静载荷试压维持３个月的上海某跨线桥工程ϕ０．８mˑ２３m 单桩试桩工程,其地基土物理力学性质指标见文献[８]．该工程单桩试桩静载荷为１３２０k N ,桩端持力层为第５Ｇ１层黏土,稳定３个月后实测累计沉降２１．０m m ,第３个月的沉降速率约为０．０４９m m /d ,尚未达到稳定的标准,据此预计最终沉降量不超过３０．０m m．另一方面,单桩极限承载力Q u k ＝１２１６k N ,端阻比α＝０．１４５．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为３１．１m m．显然,该工程的计算沉降与实测沉降基本相符．案例２:静载荷试压维持３个月的上海某跨线桥工程ϕ０．８mˑ２９m 单桩试桩工程,其地基土物理力学性质指标见文献[８]．该工程单桩试桩静载荷为１８００k N ,桩端持力层为第５Ｇ２层砂质粉土,稳定３个月后实测累计沉降１３．０m m ,第３个月的沉降速率约为０．０３８m m /d,尚未达到稳定的标准,据此预计最终沉降量１７不超过２０．０m m．另一方面,单桩极限承载力Q u k＝２１６６k N,端阻比α＝０．２７８．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为２０．４m m．显然,该工程的计算沉降与实测沉降基本吻合．案例３:上海某跨线桥工程１号墩,采用４根ϕ０．８mˑ１９．５m钻孔灌注桩,其地基土物理力学性质指标见文献[８]．该工程单桩试桩静载荷为５９５k N,桩端持力层为第４层淤泥质黏土,１１７d实测沉降８．９m m,第４个月沉降速率为０．０２３m m/d,尚未达到稳定的标准,据此预计最终沉降量为１０．０m m左右．另一方面,单桩极限承载力Q u k＝１２８７k N,端阻比α＝０．１６５,承台尺寸为８．０mˑ３．８m,埋深为１．７m．扣除承台底土自重压力后的平均附加桩顶荷载为３６８．１k N．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为１５．７m m．显然,该工程的计算沉降明显大于实测沉降．案例４:上海某跨线桥工程２号墩,采用５根ϕ０．８mˑ２７m钻孔灌注桩,其地基土物理力学性质指标见文献[８],桩端持力层为第５Ｇ２层砂质粉土．该工程单桩试桩静载荷为９８８k N,１１７d实测沉降５．５m m,第４个月沉降速率为０．０２０m m/d,尚未达到稳定的标准,据此预计最终沉降量为８．０m m左右．另一方面,单桩极限承载力Q u k＝２１２９k N,端阻比α＝０．２８３,承台尺寸为１０．８mˑ３．８m,埋深２．０m．扣除承台底土自重压力后的平均附加桩顶荷载为６９６．５k N．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为１０．７m m．显然,该工程的计算沉降大于实测沉降．案例５:上海某跨线桥工程３号墩,采用４根ϕ０．８mˑ１９．５m钻孔灌注桩,其地基土物理力学性质指标见文献[８],桩端持力层为第４层淤泥质黏土．该工程单桩试桩静载荷为６５７k N,１１７d实测沉降６．６m m,第４个月沉降速率为０．０２３m m/d,尚未达到稳定的标准,据此预计最终沉降量为９．０m m左右．另一方面,单桩极限承载力Q u k＝１２８７k N,端阻比α＝０．１８３,承台尺寸为８．０mˑ３．８m,埋深１．７m,扣除承台底土自重压力后的平均附加桩顶荷载为４３０．１k N．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为１４．３m m．显然,该工程的计算沉降远大于实测沉降．案例６:辽宁某公路桥工程１号桥墩,采用５根ϕ０．３mˑ１５m钢筋混凝土预制管桩,桩距１．５m,其地基土物理力学性质指标见文献[８]．该工程单桩试桩静载荷为６８０k N,３４０d实测累计平均沉降为３８．６m m,且已达到稳定的标准．另一方面,承台尺寸为３．０mˑ３．０m,埋深２．０m,扣除承台底土自重压力后的平均附加桩顶荷载为６１０．９k N．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为２８．９m m．显然,该工程的计算沉降远小于实测沉降．案例７:山西某单层厂房的１号小桩群承台,地下水位埋深４．５m,其地基土物理力学性质指标见文献[８]．采用４根０．４mˑ０．４mˑ１４m钢筋混凝土预制方桩,桩距为１．６m,４５５d实测累计平均沉降为１０．８m m,已接近稳定的标准．另一方面,承台尺寸为２．８mˑ２．８m,承台埋深６．０m,承台总荷载为２２００．７k N,单桩平均荷载为５５０．２k N,扣除承台底土自重压力后的平均附加桩顶荷载为３２０k N．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为４．９m m．显然,该工程的计算沉降远小于实测沉降．案例８:山西某单层厂房的２号小桩群承台,地下水位埋深４．５m,其地基土物理力学性质指标见文献[８]．采用４根０．４mˑ０．４mˑ１４m钢筋混凝土预制方桩,桩距为２．０m,４５５d实测累计平均沉降为１０．２m m,已接近稳定的标准．另一方面,承台尺寸为２．８mˑ２．８m,承台埋深６．０m,承台总荷载为２３３５k N,单桩平均荷载为５８３．７k N,扣除承台底土自重压力后的平均附加桩顶荷载为３５３．４k N．根据«规范»,可以计算出单桩沉降量为５．７m m．显然,该工程的计算沉降远小于实测沉降．１．２㊀计算值与实测值对照结果讨论将上述上海㊁辽宁㊁山西等地８例单桩与小群桩工程的实测沉降值与«规范»计算结果的对比汇总于表１．表１㊀单桩与小群桩基础沉降实测值与计算值对比案例序号案例名称桩入土深度/m实测沉降值/m m«规范»计算值/m m«规范»计算值与实测沉降值之比１上海某跨线桥２３m单桩２３３０．０３１．１１．０４２上海某跨线桥２９m单桩２９２０．０２０．４１．０２３上海某跨线桥１号墩２１１０．０１５．７１．５７２７徐州工程学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第１期续表案例序号案例名称桩入土深度/m 实测沉降值/m m «规范»计算值/m m «规范»计算值与实测沉降值之比４上海某跨线桥２号墩２９８．０１０．７１．３４５上海某跨线桥３号墩２１９．０１４．３１．５９６辽宁某公路桥工程１号桥墩１７３８．６２８．９０．７５７山西某单层厂房１号承台２０１０．８４．９０．４５８山西某单层厂房２号承台２０１０．２５．７０．５６由表１可以计算出«规范»计算值与实测值之比的平均值为１．０４,且发现离散性很大,其变化范围为０．４５~１．５９．因此,直接采用«规范»建议的沉降计算经验系数１．０计算单桩㊁小桩群沉降量,不仅是不可靠的,而且在很多情况下是不安全的．通过深入考察上述多个案例的对比结果,发现«规范»计算值与实测值的比值与桩入土深度之间具有较为明显的相关性,即桩入土深度越小,二者比值也越小(如图１中的期望值线所示),计算值越偏于不安全．在目前尚无充分依据修正«规范»计算方法的情况下,基于上述８个工程案例对比结果,近似考虑计算值与实测值的比值与桩入土深度之间呈线性关系,其平均关系模型为γm ＝０．０３５７l ＋０．２３１６,(１)式中:γm 为«规范»计算值与实测值比值的期望值;l 为桩入土深度,单位为m．同时,从偏于安全的角度考虑,进一步给出具有９５％保证率的比值模型,为此,借用正态分布０．９５分位值的计算方法,即x ＝μ(１－１．６４５δ),(２)式中:x 为０．９５分位值,μ为平均值,δ为变异系数．于是,用式(１)函数值作为平均值,同时算得γm 的均方差σm 为０．３８２４,据此可得到平均值所对应的变异系数,然后将其代入式(２)中,即可得到具有９５％保证率的比值模型,如式(３)所示．其图像如图１中的０．９５分位值线所示．γk ＝０．０３５７l ＋０．３９７４,(３)式中γk 为具有９５％保证率的计算值与实测值比值．于是,在单桩与小群桩基础沉降计算中,在按照«规范»方法计算以后,再根据桩入土深度,将计算结果除以式(１)或式(３)的对应函数值,即可得到更为合理的沉降量取值．其中,式(１)给出的结果是一种平均预期结果,而式(３)给出的结果是一种偏于安全的㊁具有９５％保证率的预期结果．图１㊀«规范»计算值与实测值的比值与桩入土深度的相关性３７ 方㊀成,等:建筑桩基技术规范中单桩㊁单排桩沉降计算方法之商榷２㊀«规范»中单桩㊁单排桩沉降计算方法的适用范围通过以上讨论可以知道,单桩㊁单排桩沉降计算值的准确性与桩入土深度有关联,并建议了基于桩入土深度修正的沉降计算方法．然而,上述建议所依据的工程案例均为常规疏密程度的桩群,其结果是否适用于非常规疏密程度桩群,尚值得进一步探讨．上海某１２层主裙楼连结桩基工程中的裙楼桩基属于疏桩基工程,且该工程有可靠沉降监测数据[９Ｇ１０]．下面利用该工程校验«规范»中的方法计算其桩基沉降量的适用性问题．该工程的１２层主楼(１层地下室)采用预制钢筋混凝土方桩,桩长２５．５m ,桩断面４５０m mˑ４５０m m ,共８２根,采用第７层粉质黏土作为桩端持力层;２层裙楼(无地下室)采用预制钢筋混凝土方桩,桩长１６m ,桩断面２００m mˑ２００m m ,共４４根,采用第６层粉质黏土作为桩端持力层．地基土物理力学性质指标见表２．主楼基底附加压力为１４５．７３k P a ,裙楼桩顶平均荷载为３８１k N ,基础埋深均取３．８m．桩位与基础平面如图２所示．表２㊀上海某１２层主裙楼连结桩基工程地基土物理力学性质指标层序土的名称厚度/m 重力密度/(N /c m３)桩侧摩阻力极限值/k P a 桩端阻力极限值/k P a压缩模量/M P a １杂填土１．３２粉质黏土１．６１８．５１５ ３．３１３淤泥质粉质黏土４．６１７．４２２ ２．１２４淤泥质黏土６．３１７．３２８１．７８５黏土５．３１８．０５５１５００３．１５６粉质黏土９．３１８．７５５２０００４．６１７粉质黏土２．７２０．５９０２７５０８．８６８黏质粉土０．９２０．３ ８．８６９粉砂６．５１８．９ １１．３１１０细砂３．０１８．６ １３．２６１１细砂＞１４．５１９．０１６．２７图２㊀上海某１２层主裙楼连结桩基工程桩位与基础平面图该工程的主楼沉降实测历时６．４a ,实测推算最终沉降量为９３m m．裙楼实测最后平均沉降量与主楼接４７ 徐州工程学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第１期方㊀成,等:建筑桩基技术规范中单桩㊁单排桩沉降计算方法之商榷近．然而,根据«规范»计算所得的裙楼沉降值为２５．２m m,远小于实测值９３m m．显然,«规范»中的计算方法对该工程的适用性极差,由此可以推断其计算方法不适用于疏桩基础．３㊀结语１)«规范»由单桩㊁单排桩静载荷试桩的实测沉降得出 考虑桩径影响的明德林应力解法 及计算单桩㊁单排桩沉降的沉降计算经验系数为１．０的结论,而这至少与非硬土地区的工程实践有一定差别,其准确性值得商榷．２)在目前尚无充分依据修正«规范»计算方法的情况下,基于８个工程案例对比结果,得到了考虑计算值与实测值的比值与桩入土深度之间呈线性关系的近似结果,并分别给出了基于平均预期和９５％保证率预期的修正系数模型．３)«规范»给出的单桩㊁单排桩沉降计算方法,不适用于疏桩基础沉降计算．参考文献:[１]黄聪．群桩沉降预测方法研究[D]．杭州:浙江工业大学,２０１６．[２]辛建平,唐晓松,郑颖人,等．单排与三排微型抗滑桩大型模型试验研究[J]．岩土力学,２０１５,３６(４):１０５１Ｇ１０５６．[３]秋仁东,刘金砺,高文生,等．群桩基础沉降计算中的若干问题[J]．岩土工程学报,２０１１,３３(S２):１５Ｇ２３．[４]汤武华,恽波,王静民,等．基于载荷试验的群桩沉降计算方法[J]．建筑结构,２００９,３９(７):４３Ｇ４５．[５]林春金,张乾青,梁发云,等．考虑桩－土体系渐进破坏的单桩承载特性研究[J]．岩土力学,２０１４,３５(４):１０５１Ｇ１０５６．[６]毛坚强,蒋媛．基于单桩静载试验结果的群桩基础沉降计算方法[J]．铁道学报,２０１７,３９(１):９７Ｇ１３．[７]中华人民共和国行业标准编写组．J G J９４ ２００８建筑桩基技术规范[S]．北京:中国建筑工业出版社,２００８．[８]林柏．盈建科基础软件工程应用与实例分析[M]．北京:中国建筑工业出版社,２０１８．[９]刘金砺,高文生,邱明兵．建筑桩基技术规范应用手册[M]．北京:中国建筑工业出版社,２００８．[１０]邱明兵．建筑地基沉降控制与工程实例[M]．北京:中国建筑工业出版社,２０１１．(责任编辑㊀徐永铭) T h eD i s c u s s i o no f t h e S e t t l e m e n tC a l c u l a t i o n M e t h o do f t h e S i n g l eP i l ea n dS i n g l eR o wP i l e i n t h eT e c h n i c a l C o d e f o rB a i l d i n g P i l eF o u n d a t i o n sF A N GC h e n g,L I NB a i,Z H A NGH u a,X U H e c a i,WA N G Q i n g s o n g,HU A N GC h a o(Z h e j i a n g I n d u s t r i y D e s i g na n dR e s e a r c h I n s t i t u t e,H a n g z h o u３１１２００,C h i n a)㊀㊀A b s t r a c t:I nv i e wo f t h e a c c u r a c y a n da p p l i c a b i l i t y o f t h e s e t t l e m e n t c a l c u l a t i o nm e t h o do f s i n g l e p i l e a n d s i n g l e r o w p i l e g i v e n i n J G J９４ ２００８T e c h n i c a l C o d e f o r B u i l d i n g P i l eF o u n d a t i o n,t h e a c c u r a c y o f t h e s t a n d a r d c a l c u l a t i o nm e t h o d w a sd i s c u s s e db a s e do nt h em e a s u r e ds e t t l e m e n td a t ao f t w o l o n gＧt e r mt e s t s a m p l e s o f s i n g l e p i l e a n d s i x t e s t s a m p l e s o f s m a l l p i l eＧg r o u p c a p s i nS h a n g h a i,L i a o n i n g a n dS h a n x i．T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h e r a t i o so f t h ec a l c u l a t e dv a l u e s t ot h em e a s u r e dv a l u e sa n d t h e i nＧs o i l d e p t ho f p i l e s i s a p p r o x i m a t e l y l i n e a r．T h e n t h e r e v i s i o n c o e f f i c i e n tm o d e l s b a s e d r e s p e c t i v e l y o n t h e f o r e c a s t s o f a v e r a g e a n d９５％r e l i a b i l i t y w e r e p r e s e n t e d．M o r e o v e r,a c c o r d i n g t o t h e c o m p a r i s o n b e t w e e n t h e c a l c u l a t e d r e s u l t s a n dm e a s u r e d r e s u l t s o f t h e p o d i u mb u i l d i n g s e t t l e m e n t i n s o m e p i l e f o u n d a t i o n p r oＧj e c t,t h e a p p l i c a b i l i t y o f c a l c u l a t i n g t h e s e t t l e m e n t s o f s i n g l e p i l e a n d s i n g l e r o w p i l ew i t h t h e c o d em e t h o d w a s d i s c u s s e d．T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e c o d em e t h o d i sn o t a p p l i c a b l e t o t h e c a l c u l a t i o no f s c a t t e r e d p i l e f o u n d a t i o n s e t t l e m e n t．K e y w o r d s:s i n g l e p i l e;s i n g l e r o w p i l e;s e t t l e m e n t c a l c u l a t i o n５７。
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。
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。
桩基沉降计算例题
单桩、单排桩、桩中心距大于 6 倍桩径的疏桩基础 的沉降计算例题（JGJ94-2007 5.5.14 条和附录 F） 3.87 某高层为框架－核心筒结构，基础埋深 26m（7 层 地下室），核心筒采用桩筏基础。外围框架采用复合桩基，基 桩直径 1.0 m，桩长 15 m，混凝土强度等级 C25，桩端持力层
=106×24.5/3=866 kN(898)
3 计算复合基桩的承载力特征值 R ，验算单桩竖向承载
力： R = Ra +ηc f ak Ac
为从表 5.2.5 查承台效应系数ηc ,需要 sa/d 和 Bc/l,故先
计算桩距： sa = A / n = 67.5 / 3 = 4.74 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。
单桩 排桩基础沉降计算
单桩、单
排桩、疏
桩基础沉
降计算
桩直径d：1000mm
桩类型：摩擦桩
单桩极限承
7000KN
载力R：
荷载准永久
组合桩顶的
7000KN
附加荷载
Q：
桩长L：15m
桩身混凝土
36000N/mm2
弹性模量
Ec：
桩身截面面
0.785m2
积Aps：
L/d：15.0
桩身压缩系
0.667
数ξe：
桩身压缩
2.5mm
Se:
水平影响范
2
围内的基桩
数m：
承台效应系
0.15
数：
承台底地基
1633Kpa
承载力特征
值fak:
承台底均布
245Kpa
压力Pck：
承台长度
9m
L：
承台宽度
7.5m
B：
极限总端阻
1885Mpa
力：
总桩端阻力
0.27
与桩顶荷载
之比α：
沉降计算经
1.00
验系数ψ：
后注浆等修
1
正系数：
1、承台底
地基土不分
担荷载的桩
基
由基桩引起
17.2mm
的沉降Sp：
总沉降S：19.7mm
附加应力σz+σzc:137.49 2、承台底
地基土分担
自重应力0.2σc:193.56荷载的复合
桩基
沉降计算长
OK
度Zn判断：由基桩引起
35.3mm
的沉降Sp：
总沉降S：37.8mm
土层沉降计算表格
Mpa Mpa。
建筑讲座讲义桩基础沉降的计算
建筑讲座讲义桩基础沉降的计算一、引言桩基础是建筑工程中常用的一种基础形式，其作用是将建筑物的荷载传递到地下深处的稳定土层。
在桩基础设计中，沉降是一个重要的考虑因素。
桩基础的沉降计算可以帮助工程师判断基础的稳定性和安全性。
本次讲座将对桩基础沉降的计算方法进行详细介绍。
二、桩基础沉降的原因1.建筑物荷载建筑物的自重和附加荷载都会施加到桩身上，产生沉降。
自重荷载主要包括结构本身的负荷，如墙体、楼板等。
附加荷载包括人员、家具、机械设备等。
2.桩基础本身的沉降桩基础本身的沉降是由桩身的变形引起的。
桩身材料的松动、变形都会导致沉降的发生。
3.地基土的沉降地基土的沉降是因为桩基础在地下深处受到地基土的影响，土体的挤压、挪移等现象会导致地基土的沉降。
三、桩基础沉降的计算方法1.弹性计算方法弹性计算方法是最常用的桩基础沉降计算方法。
其基本原理是桩基础沉降是由荷载引起的桩身变形所致，根据弹性力学原理进行计算。
根据不同的桩身形状和荷载情况，可以选择合适的计算公式进行计算。
2.半经验公式法半经验公式法是通过统计大量实测资料得出的经验公式，适用于一定范围内的桩基础沉降估计。
这些经验公式可以根据工程经验和地质条件进行修正，并结合实际工程情况进行计算。
3.数值模拟方法数值模拟方法是利用计算机模拟地基土与桩基础相互作用的过程，通过有限元法或边界元法进行计算。
这种方法可以模拟不同地基土和桩身形状下的沉降情况，具有较高的准确性和可靠性。
四、桩基础沉降计算的参数1.桩身形状桩身形状是桩基础沉降计算中重要的参数之一、常见的桩身形状有圆形、方形、六边形等，不同形状的桩身受力和沉降特性不同。
2.桩身材料桩身材料的刚度和强度会影响桩基础的沉降情况。
通常情况下，桩身材料的刚度越大，沉降越小。
3.地基土性质地基土的性质直接关系到桩基础的沉降。
土壤的可压缩性、孔隙比、黏聚力等参数会影响沉降的大小。
4.荷载情况荷载情况是计算桩基础沉降的重要依据。
荷载包括建筑本身的荷载以及引起的地震、风荷载等外部荷载。
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。
桩基设计计算
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。
5.5.4 建筑桩基沉降变形允许值，应按表5.5.4规定采用。
建筑桩基沉降变形允许值表5.5.4注：0l为相邻柱（墙）二测点间距离g5.5.5对于本规范表5.5.4中未包括的建筑桩基沉降沉降变形允许值，应根据上部结构对桩基沉降变形的适应能力和使用要求确定。
Ⅰ桩中心距不大于6倍桩径的桩基5.5.6 对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基,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。
等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论。
计算模式如图5.5.6所示，桩基任一点最终沉降量可用角点法按下式计算：()()∑-∑⋅⋅=⋅⋅==--=n i si ji j i ij ij m j e e E z z p s s j 1111'0ααψψψψ （5.5.6）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； e ψ——桩基等效沉降系数，可按本规范第5.5.9条确定； m ——角点法计算点对应的矩形荷载分块数；j p 0——第j 块矩形底面在荷载效应准永久组合下的附加压力(kPa)；n——桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数；si 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加压力作用时的压缩模量；图 5.5.6 桩基沉降计算示意图ij z 、()j i z 1-——桩端平面第j 块荷载作用面至第i 层土、第i -1层土底面的距离(m)；ij α、()j i 1-α——桩端平面第j 块荷载计算点至第i 层土、第i -1层土底面深度范围内平均附加应力系数，可按本规范附录D 选用。
桩基础沉降计算课件
2020/12/3
桩基础沉降计算
13
Q
=
+
+
σsp集, k中QlQ 2 力 βsI沿1桩 ,Qk 身1α(β 1沿-I桩-s身2 )Q线,k
均匀分布
性增长
单桩荷载分担
2020/12/3
桩基础沉降计算
14
第k根桩的端阻力在深度z 处产生的应力:
σζπκ,
αQ λ2 Ik
第k根桩的侧摩阻力在深度z处产生的应力:
zs,k lQ2 (1)Is2,k
将上式代入
s p
m j1
nj i1
j,i hj,i
Esj,i
可得单向压缩分层总和法沉降计算公式
s
Qmnj hj,i pl2 j1i1Es,ji
请回答问题
1、初步设计时单桩承载力如何估算的？ 2、什么是群桩效应？ 3、群桩效应系数？ 4、影响群桩效应的因素有哪些？
2020/12/3
桩基础沉降计算
1
4.4 桩基础沉降计算
4.4.1 单桩沉降计算
需要进行沉降计算 ： 甲级建筑物的建筑物桩基。 对沉降有严格要求的建筑物桩基；体型复杂或桩端以下 存在软弱土层的乙级建筑物桩基。 不需沉降计算的情况 丙级建筑物桩基 桩距大于6倍桩径（s>6d） 不超过2排的条形基础 某些单层工业厂房桩基
2020/12/3
桩基础沉降计算
7
4.4.2 群桩沉降计算
桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法:
sLeabharlann m njp j1 i1
j,ihj,i Esj,i
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； Esj 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
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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单桩、单排桩、疏桩基础沉降计算
桩直径d：1000mm
桩类型：摩擦桩
单桩极限承载力R：7000KN
久组合桩顶的附加荷载Q：7000KN
桩长L：15m
桩身混凝土弹性模量Ec：36000N/mm2
桩身截面面积Aps：0.785m2
L/d：15.0
桩身压缩系数ξe：0.667
桩身压缩Se: 2.5mm
平影响范围内的基桩数m：2
承台效应系数：0.15
台底地基承载力特征值fak:1633Kpa
承台底均布压力Pck：245Kpa
承台长度L：9m
承台宽度B：7.5m
极限总端阻力：1885Mpa
端阻力与桩顶荷载之比α：0.27
沉降计算经验系数ψ： 1.00
后注浆等修正系数：1
1、承台底地基土不分担荷载的桩基
由基桩引起的沉降Sp：17.2mm
总沉降S：19.7mm
附加应力σz+σzc:137.49
2、承台底地基土分担荷载的复合桩基自重应力0.2σc:193.56
沉降计算长度Zn判断：OK 由基桩引起的沉降Sp：35.3mm
总沉降S：37.8mm
土层沉降计算表格
Mpa
Mpa
3。