地基变形计算技巧

《地基变形计算技巧》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、应用Excel进行地基变形计算的技巧赵文廷一、概述国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB500072—2002）规定：地基基础设计等级为甲级和乙级的建筑物应按地基变形设计，部分地基基础设计等级为丙级的建筑物应作地基变形验算。国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）及国家行业标准《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ72—2004J366—2004）规定：岩土工程勘察应预测和评价天然地基变形量。此外，对天然地基进行均匀性评价，也需要按地基变形计算方法确定钻孔的当量压缩模量。因此，地基变形计算是岩土工程师必作的主要工作

2、之一。地基变形计算是一项较烦索的工作，以往手工计算，不仅重复工作量大，而且很容易出错。如果采用电子表格进行地基变形计算，即可以提高计算效率，又可保证计算准性和精确性。下面介绍一下应用Excel进行地基变形计算的一些技巧。二、地基变形计算原理及要求㈠地基变形计算原理地基变形计算方法有多种，国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002（以下简称规范GB50007）规定：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计算：式中——地基最终变形量（mm）；——按分层总和法计算的地基

3、变形量（mm）；——沉降计算经验系数，根据地基沉降观测资料及经验确定。无地区经验时，可采用表1的数值；——地基变形计算深度范围内所划分的土层数（图一）；——对应于荷载效应准永久组合时，基础底面处的附加压力（kPa）；——基础底面下第层土的压缩模量（MPa），应取土层自重压力至土层自重压力与附加压力之和压力段计算；、——基础底面至第土层、第土层底面的距离（m）；、——基础底面计算点至第土层、第土层底面范围内平均附加应力系数，可按规范GB50007附录K采用；——地基变形计算深度范围内当量压缩模量（MPa），应按下式计算：——第土层

4、附加应力系数沿土层厚度的积分值（kN/m），即：——地基变形计算深度范围内所有土层的附加应力系数沿土层厚度的积分值之和（kN/m）；——按分层总和法计算出的地基变形量（mm），即。表1沉降计算经验系数(MPa)基底附加压力2.54.07.015.020.0≥1.41.31.00.40.2≤0.751.11.00.70.40.2㈡地基变形计算深度规范GB50007规定：按“变形比法”确定地基变形计算深度（图一），应符合下式要求：≤0.025式中——在计算深度范围内，第土层的计算变形量（mm）；——按分层总和法计算的地基总变形量（m

5、m），即；——自计算深度向上所取土层厚度（m）（图一），应按表2采用；——相应土层的计算变形量（mm）。表2△z取值表（单位：m）b(m)b≤22＜b≤44＜b≤8b＞8Δz(m)0.30.60.81.0当无相邻荷载影响，基础宽度在1~30m范围内时，基础中心的地基变形计算深度也可按下列简化公式计算：式中b——基础底面短边长度（m）。若在地基变形计算深度范围内存在基岩，可取至基岩面（地基为岩基时，不用进行地基变形计算）；若存在较厚的坚硬粘性土层，其孔隙比小于0.5、压缩模量大于50MPa，或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大于

6、80MPa，可取至该土层的顶面。如果确定的计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。㈢其它规定或要求1.计算地基变形时，应考虑相邻荷载的影响，其值可按应力叠加原理，采用角点法计算。2.当建筑物地下室基础埋置较深时，需要考虑开挖基坑地基土的回弹，该部分回弹变形量可按下式计算：式中——地基回弹变形量（mm）；——考虑回弹影响的沉降计算经验系数，取1.0；——基础底面以上土层自重压力（kPa），地下水位以下应扣除浮力；——土层的回弹模量（MPa），按《土工试验方法标准》（GB50123－1999）确定。3.在同一整体大面积基础上建有多栋

7、高层和低层建筑物时，应按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。三、创建地基变形计算电子表格㈠准备工作1.当基础底面为不规则形状时，应根据其形状实际情况，将基础底面简化为圆形或矩形。基础底面为矩形（包括方形）时，应计算基础底面长宽比L/b。计算角点地基变形时，L应取基础底面长边长度,b应取基础底面短边长度。计算中心点地基变形量时，L、b分别应取基础底面长边和短边之半。2.计算基底附加压力基底附加压力分布形式很复杂，但通常情况下可简化成均布荷载，并按下式计算：式中——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）

8、，一般在接受勘察任务时，由设计单位提供，但有时设计单位所给的荷载只计算到±0.00，此时需要岩土工程师根据所确定的基础埋置深度计算出值，应按GB50007第5.2.2规定进行计算，其中计算基础自重和基础上土重Gk时，重度一般取20kN/m3；——基础底面以上第土