营口地区高层住宅项目的沉降计算问题

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【摘要】 结合辽宁营口地区场地状况，举例概括高层住宅项目在软弱地基土上设计桩基础的沉降计算问题。先概括计算步骤，再根据实例给出具体计算过程。

【关键词】 高层住宅 软弱地基 桩基础 沉降

一、桩基础沉降计算步骤：

1.确定基底附加应力P0 （桩基确定桩底平面的附加应力P0’）

根据PKPM计算结果得到准永久组合下基底反力P（含基础自重）

P0=P-基础底面以上至天然地面土的重（水位以下取浮重）

2.根据公式：Zn=b（2.5-0.4lnb）—《建筑地基基础设计规范》（5.3.7）估算基地变形计算深度；此值为估算值，最后还要下式校核：

地基变形计算深度Zn（下图），应符合下式要求：

图5.3.5 基础沉降计算的分层示意图

△s’n≤0.025∑ni=1△s’i ——《建筑地基基础设计规范》（5.3.6）

式中

△s"i---在计算深度范围内，第i层土的计算变形值；

△s"n---在由计算深度向上取厚度为△z的土层计算变形值，△z见图5.3.5并按表5.3.6确定。如确定的计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。

表5.3.6

b（m）b≤228

ΔZ0.30.60.81.0

3.根据e-p曲线求ES ；

a= ，ES =

4.根据《建筑地基基础设计规范》附表K.0.1-2查的矩形面积上的均布荷载作用下角点的平均附加应力系数α；

5.根据公式：

（1） s=ψss’=ψs∑ni=1Po/Esi（ziαi-zi-1αi-1）

（2） s=ψψes’=4ψψePo∑ni=1（ziαi-zi-1αi-1）/Esi 《桩基》

采用角点法计算，取中点，角点，求S’；

6.确定系数ψs（《桩基》为ψ、ψe）

（1） ψs 根据 = 查的， 为沉降计算深度范围内压缩模量的当量值，

（2） 《桩基》根据 查表5.5.11得ψ，按公式5.5.9-1，5.5.9-2求ψe

7.求得最终沉降量S.

二、实际工程实例：

工程概况：营口地区，剪力墙结构，地上34层，地下一层，三类场地，地震加速度0.15g，抗震等级二级，抗震构造措施提高一级（按一级考虑）。基础采用预应力静压管桩筏板基础，持力层为粉砂。设计筏板厚度1.5m，建设单位假定车库顶板与道路标高基本持平，根据地勘报告9—9 、10—10剖面，孔点51、52、54、59、60，基底标高约在自然地面下5m，所在土层为3层粉质粘土层， ；采用静压管桩桩基筏板基础，以第5层粉砂为持力层， ， ，以54孔为计算依据；

根据PKPM计算，筏板面积A=571㎡，L=34.4m，B=16.6m，总桩数300根，准永久组合（含基础自重）453Kpa，总重258680KN。

筏板底面的附加压应力 ；

群桩外围B’xL’=16.6x34.4

桩底平面的附加压应力

桩底面积根据《建筑地基基础设计规范》附录R计算

根据《建筑桩基技术规范》第5.5.7条

按地基基础规范5.3.7条估算地基变形计算深度

根据勘察报告66-11孔试样，6层粉质粘土层，取350～650的压力段，

根据勘察报告87-16孔试样，7层粉质粘土层，取400-750压力段

（以上由于勘察报告提供的各楼固结压缩试验报告不全面，所以只能以其他楼的孔点计算作为参考）

根据《建筑桩基技术规范》， ， 根据5.5.9条查表，

C0=0.1105， C1=1.575， C2=6.814

采用角点法计算沉降量： 表一

Zi （m）bL/bZ/bai Ziai -Zi-1 ai-14P0（Ziai -Zi-1 ai-1）ESS’i

（mm）P0（KPa）4P0ai

09200.2500180344344

5.4920.600.2331.2581731.311.6149.25344320

9.8921.100.1910.614844.31846.91344262

13.0921.440.1610.221304.41816.91344221

16.4921.820.1320.07298.814.36.90344181

求和 2.165 220

∑Ai/Esi 0.160

压缩模量当量值Es（Mpa）13.54

沉降计算经验系数0.5

地基最终变形量s（mm）110

计算简图及结果如下：

注意：一般工程仍需根据《桩基》规范5.4节，验算软弱下卧层。

参考文献

《建筑地基基础设计规范》 GB 50007—2011

《建筑桩基技术规范》 JGJ 94—2008

《土力学》 中国建筑工业出版社

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