地基變形計(jì)算

地基變形計(jì)算5.3.1建第物的地基變形計(jì)算值，不應(yīng)大于地基變形允許值。5.3.2地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。5.3.3在計(jì)算地基變形時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)走:由于建筑地基不均勻、荷載差異很大、體型復(fù)雜等因秦弓I起的地基變形，對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜值控制；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對(duì)于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制；必要時(shí)尚應(yīng)控制平均沉降量.在必要情況下,需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建疏物有關(guān)部分之間的凈空，選擇連接方法和施工順序。5.3.4建筑物的地基變形允許值應(yīng)按表5.3.4規(guī)走采用。對(duì)表中未包括的建筑物,其地基變形允許值應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基變形的適應(yīng)能力和使用上的要求確走。表53.4建筑物的地基變形允許值

變形特征 /地基土類別中.低壓縮性土高壓縮?性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部傾斜0.0020.003樁架結(jié)構(gòu)0.00210.0031砌體墻填充的邊排柱0.000710.0011當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí)不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)0.00510.0051單層排架結(jié)構(gòu)(柱距為0m)柱基的沉降^(mm)(120)200橋式吊車軌面的傾斜(按不調(diào)整軌道考虜)縱向0.004橫向0.003多層和高層達(dá)筑的整體傾斜H產(chǎn)0.00424<H耳00.00360<Hg<1000.0025H>100g0.002體型簡單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm)200高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜00.0080.0065Q<Hg<1000.005100<H￡<1500.004150<H二2000.003200<H<250g0.002高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉積M(mm)H<100曠400lOOKHg^ZOO300200<H<250200注:1.本表數(shù)值為建筑物地基實(shí)際最終變形允許值；2.有括號(hào)者僅適用于中壓縮性土；3.1為扌目鄰拄基的中心距離(mm);Hg為自室外地面起算的建筑物高度(m);傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與基距離的比值；局部傾斜指砌體承重結(jié)構(gòu)j仔縱向6m~10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。5.3.5計(jì)算地基變形時(shí),地基內(nèi)的應(yīng)力分布,可采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論。其最終變形量可按下式進(jìn)行計(jì)算：X=颯￡誓也8—NiQ—i)i=]S， (5.3.5)式中：s——地基最終變形量(mm);s'——按分層總和法計(jì)算出的地基變形量(mm);屮s——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗(yàn)確走，無地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模1勺當(dāng)量值圍內(nèi)壓縮模1勺當(dāng)量值(Es).基底附加壓力按表5.3.5取值;n——地基變形計(jì)算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)(圖5.3.5);Po—應(yīng)于作用的準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的附加壓力(kPa);ESI——基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量(MPa)『應(yīng)取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計(jì)算；z、Zi.i——基礎(chǔ)底面至第i層土、第i?l層土底面的距離(m);aKai.i——基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層土、第卜1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)『可按本規(guī)范附錄K采用。圖5圖5?3.5基礎(chǔ)沉降計(jì)算的分層示意1—天然地面標(biāo)肓；2—基底標(biāo)高;3—平均附加應(yīng)力系數(shù)a曲線；4—i-1層；5—i層表5.3.5沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)屮§Ec(A!Pa)2.54.07.015.020.0基底附加壓力PQ，ak1.4L31.00.40.2P灣7%1」1.00.70.40.25.3.6變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值(EJ,應(yīng)按下式計(jì)算:(5?3?5)式中：Ai——第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值。5.3.7地基變形計(jì)算深度zd圖5.3.5),應(yīng)符合式(5??3刀的規(guī)走。當(dāng)計(jì)算深度下部仍有較軟土層時(shí)，應(yīng)繼續(xù)計(jì)算?！?△$；W0.025》f=l△J(5.3.刀式中：di——在計(jì)算深度范圍內(nèi)，第i層土的計(jì)算變形值(mm);△si——在由計(jì)算深度向上取厚度為二z的土層計(jì)算變形值(mm),4見圖5.3.5并按表5.3.7確走。表5.3.7心b(m)<22<b<44<b<8b>8△z(m)0.30.60.81.05.3.8當(dāng)無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在lm~30m范圍內(nèi)時(shí)，基礎(chǔ)中點(diǎn)的地基變形計(jì)算深度也可按簡化公式(5.3.8)進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖時(shí)，Zn可取至基巖表面；當(dāng)存在較厚的堅(jiān)硬黏性土層，M孔隙比小于0.5、壓縮模量大于50MPa,或存在較厚的密實(shí)砂卵石層，冥壓縮模量大于80MPa時(shí)，z.可取至該層土表面。此時(shí),地基土附加壓力分布應(yīng)考專相對(duì)硬層存在的影響，按本規(guī)范公式(6.2.2)計(jì)算地基最終變形量。Zn=b(2.5-0.41nb)(5.3.8)基礎(chǔ)寬度(m)。

5.3.9當(dāng)存在相鄰荷載時(shí)，應(yīng)計(jì)算相鄰荷載引起的地基變形,其值可按應(yīng)力疊加原理f采用角點(diǎn)法計(jì)算。5.3.10當(dāng)建筑物地下室基礎(chǔ)埋置較深時(shí)，地基土的回彈變形量可按下式進(jìn)行計(jì)算：=也工告(心如—Ni_2i_l=也工告(心如—Ni_2i_l)匕ci(5.3.10)式中：s 地基的回彈變形量(mm);屮c——回彈量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，無地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取1.0;pc一坑底面以上土的自重壓力(kPa),地下水位以下應(yīng)扣除浮力；E?！恋幕貜椖Ａ?kPa),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123中土的固結(jié)試驗(yàn)回彈曲線的不同應(yīng)力段計(jì)算。5.3.11回彈再壓縮變形量計(jì)算可采用再加荷的壓力小于卸荷土的目重壓力段內(nèi)再壓縮變形線性分布的假定按下式進(jìn)行計(jì)算:i'+牡評(píng)僥*)]RqPci'+牡評(píng)僥*)]RqPc冬衛(wèi)w仇(5.3.11)式中：s'c——地基土回彈再壓縮變形量(mm);sc——地基的回彈變形量(mm);r'o—I缶界再壓縮t匕率，相應(yīng)于再壓縮匕匕率與再加荷比關(guān)系曲線上兩段線■!生交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的再壓縮比率，由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)確走；R'o——臨界再加荷比,相應(yīng)在再壓縮t匕率與再加荷比關(guān)系曲線上兩段線性交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的再加荷比,由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)確走;"?=1—對(duì)應(yīng)于再加荷比R'=1.0時(shí)的再壓縮匕匕率，由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)確走,其值等于回彈再壓縮變形增大系數(shù)；P——再加荷的基底壓力(kPa).5.3.12在同一整體大面積基礎(chǔ)上建有多棟高層和低層建筑，宜考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基的共同作用進(jìn)行變形計(jì)算。條文說明5.3變形計(jì)算5.3.1本條為強(qiáng)制性條文。地基變形計(jì)算是地基設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分。當(dāng)建筑物地基產(chǎn)生過大的變形時(shí)，對(duì)于工業(yè)與民用建疏來說,都可能影響正常的生產(chǎn)或生活,危及人們的安全,影響人們的心理狀態(tài)。5.3.3F多層建筑物在施工^間克成的沉降量,對(duì)于碎石或砂土可認(rèn)為其最終沉降量已主成80%以上，對(duì)于其他低壓縮性土可認(rèn)為已主成最終沉降量的50%~80%，對(duì)于中壓縮性土可認(rèn)為已完成20%~50%,對(duì)于高壓縮彳生土可認(rèn)為已主成5%~20%°5.3.4本條為強(qiáng)制性條文。本條規(guī)走了地基變形的允許值.本規(guī)范從編制1974年版開始，收隼了大量建筑物的沉降觀測資料，加以整理分析，統(tǒng)計(jì)其變形特征值，從而確走各類建筑物能夠允許的地基變形限制。經(jīng)歷1989年版和2002年版的修訂、補(bǔ)充，本條規(guī)走的地基變形允許值已被證明是行之有效的。對(duì)表5.3.4中高度在100m以上高聳結(jié)構(gòu)物（主要為高煙固）基礎(chǔ)的傾斜允許值和高層建筑物基礎(chǔ)傾斜允許值,分別說明如下：（一）高聳構(gòu)氛物部分：（堵加H>100m時(shí)的允許變形值）國內(nèi)外規(guī)范、文獻(xiàn)中煙固高度H>100m時(shí)的允許變形值的有關(guān)規(guī)主：1）我國《煙岡設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ51-83（表8）表8基礎(chǔ)允許傾斜值煙囪咼度H（m）基礎(chǔ)允許傾斜值煙囪高度H（m）基礎(chǔ)允許傾斜值100<H<150<0.004200<H<0.002150<H<200<0.003上述規(guī)走的基礎(chǔ)允許傾斜值，主要根據(jù)煙岡筒身的附加彎矩不致過大。2）前蘇聯(lián)地基規(guī)范CHkin2.02.01-83（1985年）（表9）表9地基允許傾斜值和沉降值煙囪禺度H（tn）地旱允許傾斜值地基平均沉降量（m）100<H<2001/(2H)30Q200<H<3001/(2H)200300<H100

3）基礎(chǔ)分析與設(shè)計(jì)（美）J.E.BOWLES（1977年）煙囪、水塔的圓環(huán)基礎(chǔ)的允許傾斜值為0.004.4）結(jié)構(gòu)的允許沉降（美）M.I.ESRIG（1973年）高大的剛性建筑物明顯可見的傾斜為0.004.確主高煙囪基礎(chǔ)允許傾斜值的依據(jù):1） 影響高煙囪基礎(chǔ)傾斜的因養(yǎng)風(fēng)力；日照；地基土不均勻及相鄰建魂物的影響；由施工誤差造成的煙岡筒身基礎(chǔ)的偏心。上述諸因養(yǎng)中風(fēng)、日照的最大值僅為短時(shí)間作用，而地基不均勻與施工誤差的偏心則為長期作用，相對(duì)的講后者更為重要。扌艮據(jù)1977年電力系統(tǒng)高煙固設(shè)計(jì)問題討論會(huì)議紀(jì)要，從已建成的肓煙固看,煙固簡身中心垂直偏差，當(dāng)采用激光對(duì)中找直后,頂端施工僞差值均小于H/1000,說明施工偏差是很小的。因此f地基土不均勻及相鄰建筑物的影響是高煙岡基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降（即傾斜）的重要因素。確走高煙岡基礎(chǔ)的允許傾斜值,必須考唐基礎(chǔ)傾斜對(duì)煙岡筒身強(qiáng)度和地基土附加壓力的影響。2） 基礎(chǔ)傾斜產(chǎn)生的筒身二階彎矩在煙固筒身總附加彎矩中的比率我國煙岡設(shè)計(jì)規(guī)范中的煙固筒身由風(fēng)荷載、基礎(chǔ)傾斜和日照所產(chǎn)生的自重附加彎矩公式為：式中：G——由筒身頂部算起h/3處的煙岡每米高的折算自重（kN）;h——計(jì)算截面至筒頂高度（m）;H——筒身總高度（R1）;1/Pw——簡身代表截面處由風(fēng)荷載及附加彎矩產(chǎn)生的曲率；Qhz——混凝土總變形系數(shù)；a—筒身日照溫差,可按20°C采用；me——基礎(chǔ)傾斜值；Yo——由簡身頂部算起0.6H處的筒壁平均半徑（m）.從上式可看出，當(dāng)筒身曲率1/P、、，較小時(shí)附加彎矩中基礎(chǔ)傾斜部分才起較大作用，為了研兗基礎(chǔ)傾斜在筒身附加彎矩中的比率r有必要分析風(fēng)、曰照、地基傾斜對(duì)上式的影響。在me為左值時(shí)，由基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩與總附加彎矩的比值為：咖/[(—￥)(￡+黔)+圖|顯然,基傾附加彎矩所占比率在強(qiáng)度階段與使用階段是不同的，后者較前者大些?，F(xiàn)以高度為180m、頂部內(nèi)徑為6m、風(fēng)荷載為50kgf/m2的煙囪為例：在標(biāo)高25m處求得的各項(xiàng)彎矩值為總風(fēng)彎炬Mw=13908.5t-m總附加彎矩Mf=4394.3t-m其中：風(fēng)荷附加Mfw=3180.4曰照附加M=395.5地傾附加M廳=818.4(me=0.003)可見當(dāng)基礎(chǔ)傾斜0.003時(shí)，由基礎(chǔ)傾斜引起的附加彎矩僅占總彎矩(Mw+Mf)值的4.6%,同樣當(dāng)基礎(chǔ)傾斜0.006時(shí),為10%。綜上所述，可以認(rèn)為在一般情況下,筒身達(dá)到明顯可見的傾斜(0.004)時(shí)，地基傾斜在高煙岡附加彎矩計(jì)算中是次要的。但高煙固在風(fēng)、地震、溫度、煙氣侵蝕等諸多因秦作用下工作，筒身又為環(huán)形蒲壁截面,有關(guān)剛度、應(yīng)力計(jì)算的因養(yǎng)復(fù)雜，并考唐到對(duì)鄰接部分免受損害,參考了國內(nèi)外規(guī)范、文獻(xiàn)后認(rèn)為，隨著煙岡高度的堵加.適當(dāng)?shù)剡f減煙肉基礎(chǔ)允許傾斜值是合適的，因此,在修訂TJ7-74地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范表21時(shí),對(duì)高度h>100m高聳構(gòu)筑物基礎(chǔ)的允許傾斜值可采用我國煙固設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)數(shù)據(jù)。(二)高層建筑部分這部分主要參考《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6有關(guān)規(guī)走及編制說明中有關(guān)資料走出允許變形值.我國箱基規(guī)走橫向整體傾斜的計(jì)算值a,在非地震區(qū)宜符合asb/(100H)，式中，b為箱形基礎(chǔ)寬度;H為建筑物高度。在箱基編制說明中提到在地震區(qū)a值宜用b/(150H)~b/(200H).對(duì)剛性的高層房屋的允許傾斜值主要取決于人類感覺的敏感程度，傾斜值達(dá)到明顯可見的程度大致為1/250,結(jié)構(gòu)損壞則大致在傾斜值達(dá)到1/150時(shí)開始。5.3.5該條指出

1.壓縮模量的取值f考廉到地基變形的非線彳生性質(zhì)，一律采用回走壓力段下的Es值必然會(huì)引起沉降計(jì)算的誤差，因此采用實(shí)際壓力下的Es值，即Es=(l+e0)/a式中：eo一土自重壓力下的孔隙比；a——從土自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和壓力段的壓縮系數(shù)。2地基壓縮層范圍內(nèi)壓縮模量Es的加權(quán)平均值提出按分層變形進(jìn)行Es的加權(quán)平均方法EsSAEgEsSAEgEsEs=-A?E衣式中：Es——壓縮層內(nèi)加權(quán)平均的Es值(MPa);Esi——壓縮層內(nèi)第i層土的巳值(MPa);Ai——壓縮層內(nèi)第i層土的附加應(yīng)力面積(計(jì))。顯然，應(yīng)用上式進(jìn)行計(jì)算能夠充分體現(xiàn)各分層土的Es值在整個(gè)沉降計(jì)算中的作用，使在沉降計(jì)算中Es克全等效于分層的Es。3根據(jù)對(duì)132棟建筑物的資料進(jìn)行沉降計(jì)算并與資糾值進(jìn)行對(duì)比得出沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系教屮s與平均Es之間的關(guān)系，在編制規(guī)范表5.3.5時(shí)，考慮了在實(shí)際工作中有時(shí)設(shè)計(jì)壓力小于地基承載力的情況,將基底壓力小于O.75fak時(shí)另列一欄，在表5.3.5的數(shù)值方面采用了一個(gè)平均壓縮模量值可對(duì)應(yīng)給出一個(gè)屮s值，并允許采用內(nèi)插方法,避免了采用壓縮模量區(qū)間取一個(gè)屮s值.在區(qū)間分界處因屮s取值不同而引起的誤差。5.3.7對(duì)于存在相鄰影響情況下的地基變形計(jì)算深度，這次修訂時(shí)仍以相對(duì)變形作為控制標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱為變形比法)。在TJ7-74規(guī)范之前，我國一直沿用前蘇聯(lián)HUTy127-55規(guī)范，以地基附加應(yīng)力對(duì)自重應(yīng)力之比為0.2或0.1作為控制計(jì)算深度的標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱應(yīng)力比法),該法沿用成習(xí)，并有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)。但它沒有考廉到土層的構(gòu)造與性質(zhì)，過于強(qiáng)調(diào)荷載對(duì)壓縮層深度的影響而對(duì)基礎(chǔ)大小這一更為重要的因養(yǎng)重視不足。自TJ7-74規(guī)范試行以來,采用變形比法的規(guī)走，糾正了上述的毛病,取得了不少經(jīng)驗(yàn)，但也存在一些問題。有的文獻(xiàn)指出，變形比法規(guī)走向上取計(jì)算層厚為lm的計(jì)算變形值，對(duì)于不同的基礎(chǔ)寬度,其計(jì)算精度不等。從與實(shí)測資料的對(duì)比分析中可以看出，用變形比法計(jì)算獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)時(shí)，其值偏大。但對(duì)于b=10m~50m的大基礎(chǔ),其值卻與實(shí)測值相近.為使變形比法在計(jì)算小基礎(chǔ)時(shí)，其計(jì)算zn值也不至過于偏大，經(jīng)過多次統(tǒng)計(jì)，反復(fù)試算，提出采用0.3(1+lnb)m代昔向上取計(jì)算層厚為lm的規(guī)走，取得較為滿意的結(jié)果(以下簡稱為修正變形比法)。第5.3.7條中的表5.3.7就是根據(jù)0.3(1+lnb)m的關(guān)系，以更粗的分格給出的向上計(jì)算層厚-z值。5.3.8本條列入了當(dāng)無相鄰荷載影響時(shí)確走基礎(chǔ)中點(diǎn)的變形計(jì)算深度簡化公式(53.8)，該公式系根據(jù)具有分層深標(biāo)的19個(gè)載荷試驗(yàn)(面積0.5m2~13.5m2)和31個(gè)工程實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)分析而得。分析結(jié)果表明。對(duì)于一定的基礎(chǔ)寬度,地基壓縮層的深度不一走隨著荷載(p)的堵加而覽加。對(duì)于基礎(chǔ)形狀(如矩形基礎(chǔ)、圓形基礎(chǔ))與地基土類別(如軟土、日做土)對(duì)壓縮層深度的影響亦無顯著的規(guī)律，而基礎(chǔ)大小和壓縮層深度之間卻有明顯的有規(guī)律性的關(guān)系。圖10為以實(shí)測壓縮層深度Zs與基礎(chǔ)寬度b之比為縱坐標(biāo),而以b為橫坐標(biāo)的實(shí)測點(diǎn)和回歸線圏。實(shí)線方程zs/b=2.0-0.4lnb為根據(jù)實(shí)測點(diǎn)求得的結(jié)果。為使曲線具有更高的保證率,方程式右邊引入隨機(jī)項(xiàng)taipoS,取置信度l-a=95%時(shí)，該隨機(jī)項(xiàng)偏于安全地取0.5,故公式變?yōu)椋簔s=b(2.5-0.4lnb)圖10zs/b-b實(shí)測點(diǎn)和回歸線圖形基礎(chǔ)；+—ff韁礎(chǔ)；X—矩形基礎(chǔ)圖10的實(shí)線之上有兩條虛線。上層虛線為a=0.05,具有置信度為95%的方程,即式（5.3.8）。下層虛線為a=0.2，具有置信度為80%的方程。為安全起見只推薦前者。此外,從圖10中可以看到絕大多數(shù)實(shí)測點(diǎn)分布在Zs/b=2的線以下.即使最高的個(gè)別點(diǎn)，也只位于Zs/b=2.2之處。國內(nèi)外一些資料亦認(rèn)為壓縮層深度以取2b或稍高一點(diǎn)為宜。在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖或存在相對(duì)硬層時(shí)，按第5.3.5條的原則計(jì)算地基變形時(shí),由于下臥硬層存在,地基應(yīng)力分布明顯不同于Boussinesq應(yīng)力分布.為了減少計(jì)算工作量,此次條文修訂壇加對(duì)于計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖和相對(duì)硬層時(shí)的簡化計(jì)算原則。在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖或存在相對(duì)硬層時(shí)，地基土層中最大壓應(yīng)力的分布可采用K.E.葉戈羅夫帯式基礎(chǔ)下的結(jié)果（表10）.對(duì)于矩形基礎(chǔ),長短邊邊長之比大于或等于2時(shí)，可參考該結(jié)果。表10帶式基碉下非壓縮性地基上面土層中的最大壓應(yīng)力系數(shù)zh非壓縮性土層的埋深h=bh=2bh=5b1?01.0001?001?000?81.0090?990?820.61-0200-920.570?41.0240?840?440.21.0230-780.3701.022Q?76。?36注：表中h為非壓縮性地基上面土層的厚度，b為芾式荷載的半寬，z為縱坐標(biāo).5.3.10應(yīng)該扌旨出高層建筑由于基礎(chǔ)埋遙較深,地基回彈再壓縮變形往往在總沉降中占重要地位,甚至某些高層建筑設(shè)置3層~4層（甚至更多層）地下室時(shí),總荷載有可能等于或小于該深度土的自重壓力，這時(shí)高層建筑地基沉降變形將由地基回彈變形決走。公式（5.3.10沖，&應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123進(jìn)行試驗(yàn)確走，計(jì)算時(shí)應(yīng)按回彈曲線上相應(yīng)的壓力段計(jì)算。沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)屮c應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)采用.地基回彈變形計(jì)算算例：某工程采用箱形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)平面尺寸64.8mxl2.8m,基礎(chǔ)埋深5.7m,基礎(chǔ)底面以下各土層分別在自重壓力下做回彈試驗(yàn)，測得回彈模量見表11。表11土的回彈模星土層層厚(m)回彈模l(MPa)E。-0.025EO.O25-0.05Eo.o5-oaE0.1-0.2③紛土1?828?730.249?1570④粉質(zhì)黏土5.112.814-122.3280⑤卵石G7100(無試驗(yàn)資料'估算值)基底附加應(yīng)力108kN/m2f計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)最大回彈量。回彈計(jì)算結(jié)果見表12。表12回彈星計(jì)算表Z-1a.1zA-zi-lai-1Pz+Pcz(KPa)ECl(KPa)p(zaz.-a.JZE.▼c'ii"i~1i"rci01.00000——1.S0.9961.79284128.76?75mm4.90?9642.930811522.314?L7mm5?90.9500.8S141392800.34mm6.90?9250?77751612800?3mm合計(jì)21?56mm圖11回弾計(jì)算示意1—③粉土；2—④粉質(zhì)黏土;3—⑤卵石從計(jì)算過程及土的回彈試驗(yàn)曲線特征可知,地基土回彈的初期，回彈樟量很大,回彈量較小，所以地基土的回彈變形土層計(jì)算深度是有限的.5.3.11根據(jù)土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)或平板載荷試驗(yàn)卸荷再加荷試驗(yàn)結(jié)果,地基土回彈再壓縮曲線在再壓縮匕匕率與再加荷比關(guān)系中可用兩段線性關(guān)系模擬。這里再壓縮比率走義為：1)土的回結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)「—(Cmax^ei)/(emaxYmin)式中：e-一再加荷過程中R級(jí)荷載施加后再壓縮變形穩(wěn)走時(shí)的土樣孔除比;min——回彈變形試驗(yàn)中最大預(yù)壓荷載或初始上覆荷載下的孔除比；max——回彈變形試驗(yàn)中土樣上覆荷載全部卸載后土樣回彈穩(wěn)走時(shí)的孔隙比。2)平板載荷試驗(yàn)卸荷再加荷試驗(yàn)r'=^Srci/Sc式中：-srci——載荷試驗(yàn)中再加荷過程中，經(jīng)第i級(jí)加荷,土體再壓縮變形穩(wěn)定后產(chǎn)生的再壓縮變形量;Sc——載荷試驗(yàn)中卸荷階段產(chǎn)生的回彈變形量。再加荷比走義為:土的園結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)R‘=Pi/Pma.式中：Pmax—最大預(yù)壓荷載,或初始上覆荷載；Pi——卸荷回彈主成后,再加荷過程中經(jīng)過第i級(jí)加荷后作用于土樣上的豎向上覆荷載。平板載荷試驗(yàn)卸^再加荷試驗(yàn)R'=Pi/Po式中：Po——卸荷對(duì)應(yīng)的最大壓力；Pi——再加荷過程中，經(jīng)第i級(jí)加荷對(duì)應(yīng)的壓力.典型試驗(yàn)曲線關(guān)系見圖，工程設(shè)計(jì)中可按圖12所示的試驗(yàn)結(jié)果按兩段線性關(guān)系確走門和Ro.中國建疏科學(xué)研究院滕延京、李建民等在室內(nèi)壓縮回彈試驗(yàn)、原位載荷試驗(yàn)、大比尺模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)回彈變形隨卸荷發(fā)展規(guī)律以及再壓縮變形隨加荷發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了較為深入的研究。

0 0.2 0.4 0.6 0,8再加荷比圖12再壓縮比率與再加荷比關(guān)系圖13、圖14的試驗(yàn)結(jié)果表明，土樣卸荷回彈過程中,當(dāng)卸荷比R<0.4時(shí)，已主成的回彈變形不到總回彈變形量的10%;當(dāng)卸荷比堵大至0.8時(shí)，已完成的回彈變形僅約占總回彈變形量的40%;而當(dāng)卸荷比介于0.8~1.0之間時(shí)，發(fā)生的回彈量約占總回彈變形量的60%.圖13、圖15的試驗(yàn)結(jié)果表明，土樣再壓縮過程中,當(dāng)再加荷量為卸荷量的20%時(shí),土樣再壓縮變形量已接近回彈變形量的40%~60%;當(dāng)再加荷量為卸荷量40%時(shí)，土樣再壓縮變形量為回彈變形量的70%左右；當(dāng)再加荷量為卸荷量的60%時(shí)，土樣產(chǎn)生的再壓縮變形量接近回彈變形量的90%.回彈變形計(jì)算可按回彈變形的三個(gè)階段分別計(jì)算:小于臨界卸荷比時(shí),其變形很小，可按線性模量關(guān)系計(jì)算；臨界卸荷比至極限卸荷t匕段，可按log曲線分布的模量計(jì)算。工程應(yīng)用時(shí)，回彈變形計(jì)算的深度可取至土層的臨界卸荷比深度；再壓縮變形計(jì)算時(shí)初始荷載產(chǎn)生的變形不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)力,應(yīng)在總壓縮量中扣除。

14再加菰比/卸荷比S64oO?.I> 1 > 14再加菰比/卸荷比S64oO?.亠-—e—2-92(200kPa)J-^-2-9~l(300kPa)^1^-10-2(400kPa)l-10-3(500kPa)?i1-10—l(100k卩町―2—9-l(300kPa) 1—iO—2(40()k)怡)—?—1—1()—3(500kPa)_+?2—42(200跑注:圖中虛線為土樣的卸荷比■回彈比率關(guān)系曲線，實(shí)線為土樣的再加荷比■再壓縮比率關(guān)系曲線,以下各圖相同?圖13土樣卸荷比?回彈比率.再加荷比?再壓縮比率關(guān)系曲線（粉質(zhì)黏土）回彈比率O O O‘4 4 &TT丁IJ1?1!1111 1——t--■一十 111111 1—1111111」?111?1111111o200.20.4^20.6O'OCFU

邑WF1.2TOC\o"1-5"\h\zfi i i i i0.2 ' 丄 1 f I i i i/ i i i i/ i i i iO 1 1 1 \o"CurrentDocument"0 0.2 0.4 0.6 0.8 1再加荷比圖15載荷試驗(yàn)再壓縮曲線規(guī)律工程計(jì)算的步驟和方法如下：進(jìn)行地基土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn),得到需要進(jìn)行回彈再壓縮計(jì)算土層的計(jì)算參數(shù)。每層土試驗(yàn)土樣的數(shù)量不得少于6個(gè)'按《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021的要求統(tǒng)計(jì)分忻確走計(jì)算參數(shù)。按本規(guī)范第5.3.10條的規(guī)定進(jìn)行地基土回彈變形量計(jì)算。繪制再壓縮比率與再加荷比關(guān)系曲線，確走r'o和Ro.按本條計(jì)算方法計(jì)算回彈再壓縮變形量。如果工程在需計(jì)算回彈再壓縮變形量的土層進(jìn)行過平板載荷試驗(yàn),并有卸荷再加荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)，同樣可按上述方法計(jì)算回彈再壓縮變形量。進(jìn)行回彈再壓縮變形量計(jì)算，地基內(nèi)的應(yīng)力分布，可采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論計(jì)算。若再壓縮變形計(jì)算的最終壓力小于卸載壓力，心“?？扇R=a,a為工程再壓縮變形計(jì)算的最大壓力對(duì)應(yīng)的再加荷比,as1.0。工程算例:1.模型試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)在中國建筑科學(xué)研兗院地基基礎(chǔ)研兗所試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，采用剛性變形深標(biāo)對(duì)基坑開挖過程中基底及以下不同深度處土體回彈變形進(jìn)行觀測,最終取得良好結(jié)果。1&1&變形深標(biāo)點(diǎn)布置圖16,其中A軸上5個(gè)深標(biāo)點(diǎn)所測深度為基底處，其余各點(diǎn)所測為基底下不同深度處由圖17可知3號(hào)深標(biāo)點(diǎn)最終測得回彈變形量為4?54mm,以3號(hào)深標(biāo)點(diǎn)為例，對(duì)基地處土體再壓縮變形量進(jìn)行計(jì)算:1）確走計(jì)算參數(shù)根據(jù)土工試驗(yàn)，由再加荷比、再壓縮比率進(jìn)行分析，得到檯型試驗(yàn)中基底處土體再壓縮變形規(guī)律見圖2）計(jì)算所得該深標(biāo)點(diǎn)處回彈變形最終量為5.14mm.3）確走門和Rd-5-5圖173號(hào)剛住變形深標(biāo)點(diǎn)變形時(shí)程曲線模型試驗(yàn)中,基底處最終卸荷壓力為72.45kPa,土工試驗(yàn)結(jié)果得到再加荷比-再壓縮比率關(guān)系曲線，根據(jù)土體再壓縮變形兩階段線性關(guān)系,切線①與切線②的交點(diǎn)即為兩者關(guān)系曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn),得到ro=0.42,R'o=0.25#見圖19。亠土樣IQOOkPa)卡-土樣2(300貯曲

占土樣3(400kPa)*土樣4(500kPii)圖18土工試驗(yàn)所得基底處土體再壓縮變形規(guī)律諜出lffls4Hm極瞰任囂副処61啦二8?090寸O￡ZO寸 C 一 OQ 9 寸。一UE86?寸釆刪決制長出穆蛻喘隹怎燃決制列Kttlpm鳳膛-?聯(lián)堀層怵訓(xùn)W毋徑。一UE98?寸采決制嘿出W番抵自悵Ins富離W回川1來盡馳0曲44、M+I氓制照出M歸熱理X5nsLn)科<<職最K脹二；對(duì)8。上」二.1采-"6080采去握呂?敷喘-§^^os^0、呈EmK田.輿睡眶呂趾膜區(qū)富表13再壓縮變形沉降計(jì)算表工況序號(hào)□1§P3)5?PCRo.p<Ro)蠶IFKr+Of5).2--Id97?2o641x0.0.354-E94■8634-90.0<56?-E80?1111511560.064?1LE42680.263■1X-E-45?7214■552?O-42?O一6一11?9--6686?OE--4876?OE1154.--43.T-8?O「9一0860.--3594?O需要說明的是,在上述計(jì)算過程中已同時(shí)進(jìn)行了土體再壓縮變形增大系數(shù)的修正,rR=0.8293=l.l系數(shù)的取值即根據(jù)工程最終再加荷痔況而確走。2.上海華盛路高層住宅在20世紀(jì)70年代,針對(duì)高層建筑地基基礎(chǔ)回彈問題，我國昔在了驚、上海等地進(jìn)行過系統(tǒng)的實(shí)測研究及計(jì)算方法分析,取得了較為可貴的實(shí)測資料。其中1976年建設(shè)的上海華盛路高層住宅樓工程就是其中之一,在此根據(jù)當(dāng)年的研究資料,采用上述再壓縮變形計(jì)算方法對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證性計(jì)算。根據(jù)《上海華盛路高層住宅箱形基礎(chǔ)測試研究報(bào)育》，該工程概況與實(shí)測情況如下：本工程系由南樓（13層）和北樓（12層）兩單元組成的住宅建筑。南3匕樓上部女兒墻的標(biāo)高分別為+39.80m和+37.00m.本工程采用天然地基，兩層地下室，箱形基礎(chǔ)。底層室內(nèi)地坪標(biāo)高為±0.000m，室外地面標(biāo)高為-0.800m,基底標(biāo)高為-6.450m.為了對(duì)本工程的地基基礎(chǔ)進(jìn)行匕俶全面的研究，采用一些測量手段對(duì)降水曲線、地基回彈、基礎(chǔ)沉降、壓縮層厚度、基底反力等進(jìn)行了測量，測試布置見圖20.在Gm和G/軸中間埋設(shè)一個(gè)分層標(biāo)F2（基底標(biāo)高以下50cm），以觀測井點(diǎn)降水對(duì)地基變形的影響和基坑開挖弓I起的地基回彈；在鄰近建筑物埋設(shè)沉降標(biāo)，以研究井點(diǎn)降水和南匕樓對(duì)鄰近建筑物的影響?；娱_挖前,在北樓埋設(shè)6個(gè)回彈標(biāo),以研究基坑開挖引起的地基回彈?；娱_挖過程中，分層標(biāo)F2被碰壞，有3個(gè)回彈標(biāo)被抓土斗扌窮卓.當(dāng)北樓澆筑混凝土墊層后,在Gm和Gh軸上分別埋設(shè)兩個(gè)分層標(biāo)Fi（基底標(biāo)高以下5.47m）、Fs（基底標(biāo)高以下11.2m）,以研兗各土層的變形和地基壓縮層的厚度。

???(n>?W)3沁900390039O)E3900?>????????(n>?W)3沁900390039O)E3900?>?????3%03900390039003900$gc9a?.1-1F：3)B4TB2Bl◎亠回彈變形現(xiàn)捌點(diǎn)?-沉降觀測點(diǎn)?一分層標(biāo)圖20上海華盛路局層住宅工程基坑回彈點(diǎn)平面位置與測點(diǎn)成果團(tuán)1976年5月8日南北樓開始井點(diǎn)降水，5月19日根據(jù)埋在3潴基底標(biāo)高以下50cm的分層標(biāo)F2,測得由于降水引起的地基下沉1.2cm,翌曰北樓進(jìn)行挖土,分層標(biāo)被抓土斗碰壞.5月27日當(dāng)挖土到基底時(shí)，根據(jù)埋在北樓基底標(biāo)高下約30cm的回彈標(biāo)H2和H4的實(shí)測結(jié)果，并考廉降水預(yù)壓下沉的影響,基坑中部的地基回彈為4.5cm.1）確走計(jì)算參數(shù)根據(jù)工程勘察報(bào)告,土樣9953為基底處土體取樣，固結(jié)回彈試驗(yàn)中其所受固結(jié)壓力為HOkPa,接近基底處土體自重應(yīng)力,試驗(yàn)成果見圖21.在土樣9953固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)所得再加荷比-再壓縮比率、卸荷比-回彈比率關(guān)系曲線上,采用相同方法得到再加荷比-在壓縮匕應(yīng)關(guān)系曲線上的切線①^切線②.

1.4再加荷比@21土樣9953固結(jié)回彈試驗(yàn)成杲再壓縮變形分析2）計(jì)算所得該深標(biāo)點(diǎn)處回彈變形最終量為49.76mm.3） 確走確走門和Rd根據(jù)圖22土樣9953再壓縮變形分析曲線,切線①與切線②的交點(diǎn)即為再壓縮變形過程中兩階段線性階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn),則由上圖取r'0=0.64,R'o=0.32,rzR=i.o=1.2.4） 再壓縮變形量計(jì)算根據(jù)研究資料,結(jié)合施工進(jìn)度，預(yù)估再加荷過程中幾個(gè)工況條件下建筑物沉降量,見表14.如表中1976年10月13曰時(shí)當(dāng)前工況下基底所受壓力為113kPa本工程中基坑開挖在基底處卸荷量為106kPa,則可認(rèn)為至此時(shí)為止對(duì)基底下土體來說是其再壓縮變形過程。因沉降觀測是從基礎(chǔ)底板完成后開始的,故此表格中的實(shí)測沉降量偏＜R根據(jù)上述資料,計(jì)算各工況下基底處土體再壓縮變形量見表15.由工程資料可知至工程實(shí)測結(jié)束時(shí)實(shí)際工程再加荷量為113kPa,而由于基坑開挖基底處土體卸荷量為106kPa,但鑒于土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)原因f再加荷上匕取1.0進(jìn)