在土木工程中,地基深度計算是一個非常重要的程序,它涉及到結構物穩固性和長久性的關鍵因素。地基的深度將決定基礎如何分配建築物或結構物重量到土壤上,以及如何抵抗土壤的變形和承載力。因此,精準的地基深度計算對於確保結構安全至關重要。
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樁基沉降計算經驗係數與樁端持力土層、土的滲透性及沉樁速率的關係
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樁端持力土層 折減係數 砂、礫、卵石 0.7 黏性土、粉土 0.8 -
飽和土中採用預製樁時,應根據樁距、土質、沉樁速率和順序等因素,乘以1.3~1.8擠土效應係數。
- 《建築地基基礎設計規範》GB 50007-2011第R.0.2條
- 實體深基礎方法,計算面積為擴大的承枱面積,擴大值和土的內摩擦角、樁長有關。
- 《建築樁基技術規範》JGJ 94-2008
- 實體深基礎分層總和法,計算面積為承台投影面積。
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建築地基基礎設計規範與沉降計算經驗係數兩種方法的基本假定是一致的,均假設地基內的應力分佈宜採用各向同性均質線性變形體理論計算,平均附加應力係數均來源於布辛奈斯克解。
規範中的沉降計算經驗係數
在《建築地基基礎設計規範》GB 50007-2011 和《建築樁基技術規範》JGJ 94-2008 中,地基變形和樁基沉降的計算公式都包含了一個關鍵的係數——沉降計算經驗係數。這個係數是用於校正計算結果的,規範要求在有地區沉降觀測資料和經驗時使用,當缺乏地區經驗時,可以參考規範推薦的沉降計算經驗係數值。顯然,規範建議首先根據當地沉降觀測資料及經驗來確定沉降計算經驗係數,當沒有這些資料時,才使用規範提供的推薦值。
作者金波,一級註冊結構工程師,教授級高級工程師,著有《高層鋼結構設計計算實例》等書籍。在樁基設計方面,《建築樁基技術規範》(JGJ 94-2008)提供了樁基實體深基礎分層總和法的計算方法,適用於樁中心距不大於6倍樁徑的樁基。在沉降量計算上,可採用角點法,並參考表1中的經驗係數。
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樁基沉降計算經驗係數與樁端持力土層、土的滲透性及沉樁速率的關係
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樁端持力土層 折減係數 砂、礫、卵石 0.7 黏性土、粉土 0.8 -
飽和土中採用預製樁時,應根據樁距、土質、沉樁速率和順序等因素,乘以1.3~1.8擠土效應係數。
- 《建築地基基礎設計規範》GB 50007-2011第R.0.2條
- 實體深基礎方法,計算面積為擴大的承枱面積,擴大值和土的內摩擦角、樁長有關。
- 《建築樁基技術規範》JGJ 94-2008
- 實體深基礎分層總和法,計算面積為承台投影面積。
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建築地基基礎設計規範與沉降計算經驗係數兩種方法的基本假定是一致的,均假設地基內的應力分佈宜採用各向同性均質線性變形體理論計算,平均附加應力係數均來源於布辛奈斯克解。
規範中的沉降計算經驗係數
在《建築地基基礎設計規範》GB 50007-2011 和《建築樁基技術規範》JGJ 94-2008 中,地基變形和樁基沉降的計算公式都包含了一個關鍵的係數——沉降計算經驗係數。這個係數是用於校正計算結果的,規範要求在有地區沉降觀測資料和經驗時使用,當缺乏地區經驗時,可以參考規範推薦的沉降計算經驗係數值。顯然,規範建議首先根據當地沉降觀測資料及經驗來確定沉降計算經驗係數,當沒有這些資料時,才使用規範提供的推薦值。
規範推薦沉降計算經驗係數的侷限性
由規範沉降計算經驗係數的來源(表4[1]、[2])可知,規範推薦的經驗係數是基於極少數工程實測沉降資料除以計算沉降值得到的。因此,規範推薦的沉降計算經驗係數是否適用於具體設計的房屋沉降計算,需要結構工程師根據實際工程經驗來判斷。
經驗修正的重要性
地基變形和樁基沉降的計算不僅僅是方法的問題,更重要的是經驗修正。這需要結構工程師通過大量實際工程的計算值與實測沉降值的比較,得出適合當地工程情況的經驗修正係數。規範推薦的沉降計算經驗係數受到地區經驗的限制,其準確性有待工程師在實際設計中進一步驗證。
本案例中,承台為5樁結構,樁基為預製鋼筋混凝土方樁,截面為300×300,樁長為8m。樁端承力層為④中砂層,根據GB 50007-2011規範,在準永久組合荷載下,柱底軸力F為1950kN。
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承台設計與沉降分析
本案例中,承台為5樁結構,樁基為預製鋼筋混凝土方樁,截面為300×300,樁長為8m。樁端承力層為④中砂層,根據GB 50007-2011規範,在準永久組合荷載下,柱底軸力F為1950kN。
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對比分析
通過GB 50007-2011和JGJ 94-2008規範的對比分析,可以看出在實體深基礎方法和
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在工程地質領域,土層壓縮模量的測量至關重要,它是評估土層在外力作用下壓縮變形能力的關鍵參數。然而,現有的工程勘察報告中,壓縮模量的數據往往只提供了在100 kPa 至 200 kPa 這一壓力範圍內的值,即為 Es1-2。實際上,土的壓縮模量會隨著施加壓力的增加而增加,但增幅並非恆定,而是逐漸減小的。因此,這種使用固定壓力段下的 Es1-2 進行沉降計算的方法,由於未能反映土層變形特性的非線性特徵,可能會導致不準確的結果。
壓力層(kPa) 壓縮模量 Es(MPa) 壓縮模量變化率(%) 100~150 8.5 +15 150~200 9.2 +9 200~250 9.8 +6.5 250~300
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