ES1／ES2＜3时天然地基软弱下卧层验算方法探讨

ES1／ES2＜3时天然地基软弱下卧层验算方法探讨

摘要: 文章通过分析和比较，对天然地基有软弱下卧层且1≤ES1/ES2＜3时的软弱下卧层验算进行探讨，并提出验算方法。

关键词: 软弱下卧层;压力扩散角;附加应力系数

Abstract: the article through the analysis and comparison of natural foundation has a weak layer and lie under 1 ES1 / ES2 < 3 than when the weakness of lie layer are discussed, and some checking checking method.

Keywords: the weakness of lie; Stress diffusion Angle; Additional stress coefficient

一、引言

工程设计中经常遇到天然地基软弱下卧层的验算，《建筑地基基础设计规范》中采用压力扩散角法，但仅给出了ES1（上层土压缩模量）/ES2（下层土压缩模量）在3~10的范围压力扩散角。对于1≤ES1/ES2＜3的情况规范中未给出明确的计算方法。江南地区属于长江中下游、太湖冲积平原区，工作中遇到的天然地基软弱下卧层验算基本都属于1≤ES1/ES2＜3的情况，此种情况软弱下卧层如何验算才能做到经济合理、安全可靠，设计人员往往无所适从。有的根据z/b的比值近似按ES1/ES2=3来确定θ角采用《建筑地基基础设计规范》压力扩散角法验算，或者干脆不考虑应力扩散，实际上，这两种方法都不可取，不是留有安全隐患就是不够经济。

二、软弱下卧层验算要求

当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：

p z+pcz≤faz

pz——相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值；

pcz——软弱下卧层顶面处土的自重应力值；

faz——软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。

从软弱下卧层验算要求可以看出，验算软弱下卧层承载力的关键是计算软弱

软弱下卧层问题

软弱下卧层问题

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当地基受力层范围内有软弱下卧层时, 应按下式验算: ?pｚ＋pcｚ≤ｆaｚ(１）?式中:f az为软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征?值；ｐz 、pcz分别为软弱下卧层顶面处的附加应力和自重应 力, 对于条形和矩形基础, ｐz 值可按应力扩散角法计算。 第一:筏板基础宽度和长度怎么确定。是不是按照建筑周边轮廓长宽度外加各１.０m考虑吗？?还有:若按照上述取宽度，比如宽度２0m,那么按照规范GB５0007-２00２表5．2.7ｚ/b＝0.25内那么在深度5米以内，地基压力扩散角都取０度，是不是太保守了，请大家参言 ＧB5０007－2002规范中说,“宜将基础面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度两倍时,可将超载折合成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”我有以下理解，不知正确否，请各位斧正。? ?1.主楼宽度和车庫的宽度比,如果小于2倍主楼基础宽度，则不考虑车庫影响，按主楼基础埋深（如１0米)进行深度修正; ?２.主楼宽度和车庫的宽度比，如果大于2倍主楼基础宽度，则应考虑车庫影响，将车庫的建筑荷载折合成土层厚度，如车庫基础荷载为60KN/ｍ2上部土层平均重度为1８KN／m3,则埋深d＝60/18=3.3３米,以此深度修正； 3.如果主楼基础埋深为10米,车庫基础埋深为７米,两者不一致，则埋深d=3.3３+(１0-7）＝6．３3米,以此深度修正。 关于深度修正问题的讨论. 其实,规范的这一解释是少有的清楚。举数字也仅是具体化而已,如基础宽度10ｍ,超载宽度２5m，超载4０ｋPａ,则可以折算为2m的土层。如果超载宽度15m,则不能折算,怎么办?规范没有说。其实2倍是人为定的,１9m就不行了?我的意思是应该进行地基极限承载力的数值分析，分析超载宽度不够所引起的效应究竟如何？但是怎么进行数值分析还请高手指点。 3. 结构人员的所谓“４０0mm”厚度,实际上是筏板基础与地下室底板的区别。如果是筏板基础，传递上部结构荷载,厚度大于400ｍm。 如果荷载由独立基础或条形基础传递上部结构荷载，底板只传递地下室地坪荷载及平衡浮力，则厚度一般小于4０0mｍ;?另外，请注意设计图纸上所标明的是设计值还是标准值，相差2５％，所谓“地基承载力特征值”实际上是容许承载力,与荷载标准值相对应。请问设计值对应什么荷载效应？ 有一个项目,为1７层建筑,拟采用筏板基础,平均基底压力３80kPa,地基为CＦG复合地基，复合地基承载力经深度修正后为４０6kＰa,基底压力小于复合地基承载力，可满足要求。可有同事指出，基底压力呈马鞍形分布，边缘的压力应该是平均压力的1.3倍，应为4９4ｋPa,这样一来，复合地基承载力就不足了，需要考虑其它方法。请问这种说法正确吗? 退步想想,按基底压力呈马鞍形分布，当建筑物荷载均匀时,边缘的压力是平均压力的1.3倍，复合地基承载力是不足,会如何?边缘土挤出、建筑物失稳?那么是四周挤出、建筑物四周失稳，而中间稳定,这是不可能的，建筑物重心产生的反力距可使建筑物稳定，再说还有个2倍。例子到处都是。?我们现在的设计思路与土力学中研究问题的思路是两个不同层次的问题,前一个思路是以后一个思路为基础的，但前者是实用的最低的下限,安全度的下限，实际可能发生的状态应当

最全面的桩基计算总结

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》5.3.3 2.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》5.3.5 2.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

软弱下卧层验算-自己总结非常实用

软弱下卧层验算 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 三、计算信息 1. 基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重 γ 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tan θ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz ： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263

软弱下卧层地基承载力验算

一、设计资料 1.工程信息工程名称：**工程基础编号：J-1 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸：b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d =1.20m 荷载：Fk = 700.00kN 地下水位埋深：1.90m 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称"基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 1.0 5.地质参数 地质资料参数表序号土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土18.00 7.50 0.70 0.70 100.0 2 粉质粘土18.00 7.50 1.80 2.50 150 3 淤泥质土17.5 2.5 4.50 7.00 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×2.00×2.00×1.20=96.00 kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（700.00+96.00）/（2.00×2.00）= 199.00 kPa 基础底面自重压力为： pc=gm1d= 18.00×1.20= 21.60 kPa 上式中gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度

gm1=(18.00×0.70+18.00×0.50)/(0.70+0.50) =21.60/1.20=18.00kN/m3 基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= 199.00- 21.60= 177.40 kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = 7.50/2.50 = 3.00 z/b = 1.30/2.00 = 0.65 Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表5.2.7，得q=23°； 由"基础规范"式5.2.7-3，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = 2.00×2.00×( 199.00- 21.60)/(( 2.00+2×1.30×tan 23°) ×( 2.00+2×1.30×tan 23°)) = 709.60/（3.10363×3.10363） = 73.67 kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= 15.60×2.50= 39.00 kPa 上式中gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（18.00×0.70+18.00×1.20+8.00×0.60）/（0.70+1.20+0.60） = 39.00/2.50 = 15.60 kN/m3

独立柱基础地基软弱下卧层验算

双石小学校拟建教学楼地基软弱下卧层验算 1、计算依据 （1）根据雅安市建筑规划设计院提供的设计资料：柱心轴力最大的为2894kN，该柱下基础设计截面尺寸为3.7m×3.7m，基底埋深在±0.000以下1.8m。 （2）建筑室外地坪以教学楼2号孔标高为基准(其假设标高为999.51)，即基础埋深起算点。 2、地基软弱下卧层验算如下： 方案一：直接以粉质粘土层做地基持力层 将基础直接做在粉质粘土层上，取粉质粘土层地基承载力特征值为100kPa 修正系数按粉质粘土取宽度修正系数为0.3，取深度修正系数为1.5； 修正后粉质粘土层地基承载力?az=146.77kN； 按基础埋深 1.8m，基础截面尺寸 3.7m×3.7m计算基底处平均压力值P k=247.40kN>修正后粉质粘土层地基承载力?az=146.77kN，不满足地基承载力要求； 故调整基础截面尺寸为5.2m×5.2m，经计算基底处平均压力值P k=143.03kN<修正后粉质粘土层地基承载力?az=146.77kN，（满足地基承载力要求）； 调整基础宽度后，基础截面尺寸较大，相互间距较小，施工不方便，可直接做成筏板基础，但该方案造价较高。 方案二：换土垫层法 基础埋深1.8m，采用级配较好的砂卵石换填基底以下1.5m深的土，以强风化砂岩作下卧层，换填宽度宜超出基础边缘不小于0.65m。 根据已有的工程经验取换填后地基土承载力为150kPa 修正系数按人工填土取宽度修正系数为0，取深度修正系数为1.0； 修正后砂卵石垫层地基土承载力?az=176kN； 按基础埋深 1.8m，基础截面尺寸为 3.7m×3.7m，计算基底处平均压力值P k=247.40kN> 修正后砂卵石垫层地基承载力?az=176kN，(不满足地基承载力要求)； 故调整基础截面尺寸为4.6m×4.6m，经计算基底处平均压力值P k=172.77kN<修正后砂卵石垫层地基承载力?az=176kN，（满足地基承载力要求）；

软弱下卧层验算例子

软弱下卧层验算例子 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d = 荷载： Fk = 地下水位埋深： 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土 2 粉质粘土 150 3 淤泥质土 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×××= kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa 基础底面自重压力为： pc=gm1d= ×= kPa 上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度

gm1=×+×/+ ==m3基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= = kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = = z/b = = Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表，得q=23°； 由"基础规范"式，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°)) = （×） = kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= ×= kPa 上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（×+×+×）/（++） =

结构设计之软弱下卧层验算

8#楼软弱下卧层验算 工程概况：拟建8#楼基底压力经计算为359Kpa，待验算软弱下卧层⑤-1粉质粘土承载力220Kpa，埋深约在基础底1.0m处。 根据勘察单位提供的⑤-1层粉质粘土孔隙比和液性指数，可取深度宽度修正系 数ηb=0.3，ηd=1.6,根据勘察报告，杂填土容重取18.5KN/m3 中砂取19.5 KN/m3 粗砂取19.5 KN/m3 便于计算，同一取为中粗砂19.5 KN/m3 筏板长度36.2m，宽度15.5m。基础底面标高为-8.0m，⑤-1层顶面距基础底1.0m。 以2号孔结果验算软弱下卧层顶面承载力。 计算简图如下： 计算内容如下： (1)⑤-1层承载力设计值 f az=f ak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5） =220+0.3×9.5×（6-3）+1.6×12.2×（3.2-0.5） =281.25 Kpa 其中：f ak—地基承载力特征值，取220Kpa。

ηb，ηd—地基承载力宽度深度修正系数，取0.3,1.6。 γ—基础底面以下土的加权重度，地下水位以下取浮重度。计算为9.5 γm—基础底面以上土的加权重度，地下水位以下取浮重度。 γm= （3×18+4.55×9.5）/7.55=12.2KN/m3 (2)⑤-1层顶面处土的自重压力Pcz计算 P cz=γZ=9.5×1=9.5 Kpa (3)⑤-1层顶面处顶面处附加压力Pz计算 先计算基础底面处土的自重压力：Pc=γ1d=92.11 Kpa 其中γ1=12.2 Kpa Z/b=1/15.5=0，故地基压力扩散角θ=0。 软弱下卧层顶面处附加应力： P z=lb（P k– P c）/（1+2ztanθ）（b+2ztanθ） =359-92.11=266 Kpa (3)计算结果 按照《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2012)的规定，在地基受力层 范围内计算P z+ Pc z=266+9.5=275.5 Kpa

软弱下卧层验算

软弱下卧层验算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、工程信息 1.工程名称: RR-1 2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) 三、计算信息 1.基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=2.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.500 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=10.000 Mpa 下层土压缩模量 Es2=2.000 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=200.000 kN 基础及其上覆土的平均容重γ=20.000 kN/m3 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz 地面至软弱下卧层顶面总深度d=28.000 m faz=fak+ηd*γm*(d-0.5)=90.000+1.0*20.000*(28.000-0.5)=640.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=200.000/2.000+20.000*1.500=130.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=∑γi*ti=30.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=10.000 Mpa 下层土压缩模量 Es2=2.000 Mpa Es1/Es2=10.000/2.000=5.000

z/b=26.500/2.000=13.250 查基础规范表5.2.7,地基压力扩散角θ=25° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tanθ) =2.000*(130.000-30.000)/(2.000+2*26.500*0.466) =7.487 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz： pcz =∑γi*ti=560.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=7.487+560.000=567.487

桩基软弱下卧层的承载力验算

桩基软弱下卧层的承载力验算 计算书 项目名称 软件测试 工程编号 1-1 《 计 算_____________校 对_____________审 核_____________ | 一、设计资料 基础参数： 基础长度A ： 基础宽度B ： 荷载效应组合： ！ 荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力F k ： 桩基承台自重及承台上的土重标准值G k ： 桩参数： X 向间距：,Y 向间距： - 桩行数：8,桩列数：6 桩长l ：,桩径d ：300mm 土层参数: 天然地面标高： 水位标高： ： 桩顶标高： X Y 10000 8000 1200 120012001200 120012001200 1200 1200120012001200 软弱下卧层 54.00 4 4.00 3 8.002 3.60 11.20 天然地面标高 土层参数表格

序号 ， 土层编号 岩性 厚度(m) 层底标高(m) 重度(kN/m3) ￥ 压缩模量Es(MPa) 承载力(kPa) 侧摩阻力(kPa) 1 1 , 填土 / 2 2 粉质粘土、粘质粉土 " … 3 3 粘土、粘质粉土 ） 《 4 4 粉砂、细砂 * 5 | 5 淤泥质土、粘土 、 注:表中承载力指天然地基承载力标准值(kPa)、桩侧阻力指桩侧阻力标准值(kPa) 、 二、下卧土层承载力验算 当桩端平面以下受力层范围内存在软弱下卧层时，应按下式验算软弱下卧层的承载力： z + m h +i (l +t )≤f a z = (F k +G k )－m hA －2(A 0+B 0)∑q si l i (A 0+2t ·tan )(B 0+2t ·tan ) 荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力F k = … 桩基承台自重及承台上的土重标准值G k = kN 承台底面以上各层土重度（地下水位以下取浮重度）按土层厚度计算的加权平均值 m = ∑i h i ∑h i = 错误! = kN/m 3 ： 承台埋深h = 基础长度桩群外缘矩形面积的长边长A 0 = ×7+ = 基础长度桩群外缘矩形面积的短边长B 0 = ×5+ = ∑q si l i = ++= kN E s1=∑E s l i ∑l i = 错误!= kPa ； 错误!错误! E s1为上层土压缩模量(按土层厚度计算的加权平均值), E s2为下层土压缩模量; 查"北京地区建筑地基基础勘察设计规范"表，得 = °; 坚硬持力层厚度t = ; z = (F k +G k )－m hA －2(A 0+B 0)∑q si l i (A 0+2t ·tan )(B 0+2t ·tan )

软弱下卧层问题

当地基受力层范围内有软弱下卧层时, 应按下式验算: pz + pcz ≤f az (1) 式中: f az为软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征 值; pz 、pcz分别为软弱下卧层顶面处的附加应力和自重应 力, 对于条形和矩形基础, pz 值可按应力扩散角法计算。 第一：筏板基础宽度和长度怎么确定。是不是按照建筑周边轮廓长宽度外加各1.0m考虑吗？ 还有：若按照上述取宽度，比如宽度20m，那么按照规范GB50007-2002表5.2.7z/b＝0.25内那么在深度5米以内，地基压力扩散角都取0度，是不是太保守了，请大家参言 GB50007-2002规范中说，“宜将基础面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折合成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”我有以下理解，不知正确否，请各位斧正。 1.主楼宽度和车庫的宽度比，如果小于2倍主楼基础宽度，则不考虑车庫影响，按主楼基础埋深（如10米）进行深度修正； 2.主楼宽度和车庫的宽度比，如果大于2倍主楼基础宽度，则应考虑车庫影响，将车庫的建筑荷载折合成土层厚度，如车庫基础荷载为60KN/m2上部土层平均重度为18KN/m3,则埋深d=60/18= 3.33米，以此深度修正； 3.如果主楼基础埋深为10米，车庫基础埋深为7米，两者不一致，则埋深d=3.33+(10-7)=6.33米，以此深度修正。 关于深度修正问题的讨论. 其实，规范的这一解释是少有的清楚。举数字也仅是具体化而已，如基础宽度10m，超载宽度25m，超载40kP a，则可以折算为2m的土层。如果超载宽度15m，则不能折算，怎么办？规范没有说。其实2倍是人为定的，19m就不行了？我的意思是应该进行地基极限承载力的数值分析，分析超载宽度不够所引起的效应究竟如何?但是怎么进行数值分析还请高手指点。 3. 结构人员的所谓“400mm”厚度，实际上是筏板基础与地下室底板的区别。如果是筏板基础，传递上部结构荷载，厚度大于400mm。 如果荷载由独立基础或条形基础传递上部结构荷载，底板只传递地下室地坪荷载及平衡浮力，则厚度一般小于400mm； 另外，请注意设计图纸上所标明的是设计值还是标准值，相差25％，所谓“地基承载力特征值”实际上是容许承载力，与荷载标准值相对应。请问设计值对应什么荷载效应？ 有一个项目，为17层建筑，拟采用筏板基础，平均基底压力380kP a，地基为CFG复合地基，复合地基承载力经深度修正后为406kP a，基底压力小于复合地基承载力，可满足要求。可有同事指出，基底压力呈马鞍形分布，边缘的压力

软弱下卧层验算实例

结构构件计算书 第1页，共1页 软弱下卧层验算 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 三、计算信息 1. 基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重 γ 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tan θ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz ： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263

桩基计算理论

1、在竖向荷载作用下，单桩受力破坏全过程中，破坏过程与桩土界面特性有何关系？ 答：单桩的破坏形态：挠曲，刺入、剪切和失稳。与承载力、桩长、桩型和桩距、施工方法有关。 桩土界面特征就是埋没于土中的桩与桩周土接触面的特征。桩土界面特性包括桩底和桩侧的性质。 首先，描述桩土界面特征有一个参量，为粗糙程度系数，他的含义为桩土之间抗剪强度与庄周土抗剪强度之比。公式Fr=Csp/Cs，这一数值分别介于0~1之间，经试验表明：桩身与周围土体接触面越光滑，即粗糙程度系数越小，桩的竖向承载力越小。反之，桩身与土接触越粗糙，桩的承载力就越大。 其次，桩与土接触面粗糙度越大，则桩身能够承受的侧面剪切应力峰值越大，在破坏时桩身剪应力残余强度越大。反之，桩与土接触面越光滑，桩身能够承受的剪应力峰值与残余强度越小。 第三，随着接触面粗糙程度的提高，强度峰值所产生的跨越位移区间增大，因此，粗糙程度越大时，接触面之间不会发生突然破坏。反之，强度峰值与参与值的跨越位移区间较小，接触面有可能在剪切强度较小的时候突然破坏。 2、竖向荷载作用下在桩尖附近有一层软弱下卧层时，如何确定单桩承载力？需要考虑哪些因素？ 答：地基由多层土组成时，持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层时，这样的土层叫做软弱下卧层。 考虑桩尖距软弱下卧层的距离和桩的承载力大 小确定是否穿过软弱下卧层。下卧层的厚薄对桩 承载力的影响很大，如果下卧层距离桩尖很远则 可以当做没有软弱下卧层考虑。 桩基规范(2008)关于软弱下卧层验算的条文说 明中有这样一条:(1)验算范围。规定在桩端平面 以下受力层范围内存在低于持力层承载力1/3的 软弱下卧层。实际工程持力层以下存在相对软弱 土层是常见现象，只有当强度相差过大时才有必 要验算。 当软弱下卧层距桩端较近时对单桩承载力的影 响较大，一般说，桩进入持力层越深，承载力越 高，但有一个临界深度的问题，超过临界深度以 后承载力不再增大；如果下面有软弱层，那么进入持力层太深了，桩端与软弱层的距离近了，会使承载力降低；因此在桩基设计时要考虑这个影响，设置桩端标高要合适，将这种影响降到比较小的程度。进入持力层不能太深，不是越深越好。这种影响一般来说与软弱层的厚度的定量关系不是非常明显；二是对桩基沉降的影响，这种影响与软弱层厚度的关系比较明显，很薄的软弱层，影响沉降的量不会太大，通过沉降计算可以得到其定量的影响程度，判断是否有危害性。此外，还与软弱下卧层本身的承载力、桩身材料、桩承载力和桩周摩擦力、桩端承载力等有关。在一定条件下可参照桩基规范2008考虑是否穿过下卧层。 3、如何考虑桥梁桩基设计的安全储备问题？主要从哪些方面考虑？ 答：桩侧阻力是桩基竖向承载力的重要组成部分。合理确定桩侧阻力是准确计算桩基承载力

地基软弱下卧层验算修

地基软弱下卧层验算 1、由PKPM计算出上部荷载作用在基础顶部的标准值荷载： F gk = 1800.00 kN F qk = 80.00 kN 不变荷载分项系数r g = 1.20 活荷载分项系数r q = 1.40 F = r g·F gk＋r q·F qk = 2272.00 kN 2、根据地勘资料可知各土层主要物理力学指标建议值如下表： 地基软弱下卧层计算简图 4、地基软弱下卧层验算 (1)修正后的地基承载力特征值 假设：2 16 4 4m b l A= ? = ? = kPa 194.68 )5.0 5.1( m / 18 6.1 )3 4( m / 6. 19 3.0 160 )3 ( )3 ( 3 3 = - ? ? + - ? ? + = - + - + = m kN m kN kPa d b fak fak m d b γ η γ η

(2)验算基础底宽度 2 23 16m 80.13m 5.1m /2068.1942272m A kN kPa kN h fa Fk A =≤=?-=-≥ γ 故：假设基础底面积21644m b l A =?=?=满足要求。 (3)基底处附加压力 kPa m m kN m m m m m kN kN A Gk Fk Pc Pk P 1455.1/18m 445.144/202272330=?-????+=+=-= (4)下卧层顶面处附加压力设计值 由5.04 2 z 359.14.40.721==<==≥ b MPa MPa Es Es A ，；故由《规范》知?=23θ kPa 46.71) 23tan 224)(23tan 224(14544)tan 2)(tan 2(0=???+???+??=++= m m m m kPa m m z l z b lbp Pz θθ(5)下卧层顶面处自重应力标准值 kPa m m kN m kN m m kN Pcz 6.462)/8.9/6.19(5.1/18333=?-+?= (6)下卧层顶面以上土的加权平均重度 3333/31.1325.12)/8.9/6.19(5.1/18m kN m m m m kN m kN m m kN m =+?-+?=γ (7)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值 kPa 149.93)5.05.3(m /31.130.1110) 3(3=-??+=-++=m kN kPa d fak fak m d γη (8)验算下卧层强度 kPa fa Pz 93.149118.06kPa 46.6kPa kPa 46.71=<=+= 符合要求。

软弱下卧层承载力计算书

软弱下卧层承载力计算书 一、设计资料 1.工程信息 基础编号：J-1 2.基础类型 矩形基础 3.基础参数 基础尺寸：b ×l = 4.50 m × 4.50 m 基础埋深：d = 0.90 m 基础顶面竖向力：F k = 2000.00 kN 水位距天然地面埋深：40.00m 基础及填土的容重：20.00kN/m3 4.计算参数 设计时执行的规范： 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称"基础规范" 基础深度承载力修正系数ηd： 1.0 5.地质参数 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： G k = γG Ad = 20.00 × 4.50 × 4.50 × 0.90 = 364.50 kN 基础底面平均压力为： p k = F k + G k A= 2000.00 + 364.50 4.50 × 4.50= 116.77 kPa 基础底面自重压力为： p c = γm1d = 20.00 × 0.90 = 18.00 kPa 上式中γm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 γm1 = ∑γi h i ∑h i= 20.00×0.90 0.90 = 18.00 0.90= 20.00 kN/m 3 基础底面的附加压力为： p0 = p k - p c = 116.77 - 18.00 = 98.77 kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力

附加压力按扩散角计算 E s1 E s2= 24.00 8.00= 3.00 z b= 1.50 4.50= 0.33 E s1为上层土压缩模量, E s2为下层土压缩模量; z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离; b为矩形基础底边的宽度; 查"基础规范"表5.2.7，得θ = 12°; 由"基础规范"式5.2.7-3，得 p z = lb(p k - p c) (b + 2z tanθ)(l + 2z tanθ) = 4.50 × 4.50 × (116.77 - 18.00) (4.50 + 2 × 1.50 × tan12°) × (4.50 + 2 × 1.50 × tan12°) = 2000.00 5.12 × 5.12 = 76.31 kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 p cz = γm d1 = 20.00 × 2.40 = 48.00 kPa 上式中γm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 d1为下卧层土顶面以上厚度之和 γm = ∑γi h i ∑h i= 20.00×2.40 2.40 = 48.00 2.40= 20.00 kN/m 3 4.根据"基础规范" 5.2.4条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 f a = f ak + ηdγm(d1 - 0.5) = 130.00 + 1.00 × 20.00 × (2.40 - 0.5) = 168.00 kPa 5.结论 由"基础规范"式5.2.7-1，得 p z + p cz = 76.31 + 48.00 = 124.31 kPa ≤f a = 168.00 kPa 软弱下卧层地基承载力满足要足要求！

软弱下卧层验算例子

2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d = 荷载： Fk = 地下水位埋深： 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土 2 粉质粘土 150 3 淤泥质土 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×××= kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa 基础底面自重压力为： p c=gm1d= ×= kPa 上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=×+×/+ ==m3 基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= = kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = =

z/b = = Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表，得q=23°； 由"基础规范"式，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°)) = （×） = kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= ×= kPa 上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（×+×+×）/（++） = = kN/m3 4.根据"基础规范"条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 fa = fak+ndrm (d - = + ×× - = kPa d为软弱下卧层顶面距地面的距离。即所计算层的顶面距地面的距离。这不是一个死值。规范上所说的“基础埋置深度”即指所计算层的顶面距地面的距离。 5.结论 由"基础规范"式，得 pz+pcz = + = kPa

软弱下卧层验算实例

软弱下卧层验算二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 三、计算信息 1.基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重γ=20.000 kN/m3 地基承载力特征值fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 土层名称土层厚度(m) 重度(kN/m^3) 是否为基岩层人工填土0.500 20.000 粉土 2.000 20.000 粘土 1.200 20.000 四、软弱下卧层验算

1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tanθ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263

桩基础计算

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为单桩竖向极限承载力标准值；K为安全系数，取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》5.3.3 2.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》5.3.5 2.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：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：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：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：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。土层液化折减系数ψ可按表5.3.12确定。 软弱下卧层验算：对于桩距不超过6d的群桩基础，桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时，可按下列公式验算软弱下卧层的承载力。参见5.4.1 负摩阻力验算：5.4.2符合下列条件之一的桩基，当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力： 1.桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时； 2.桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载（包括填土）时； 3.由于降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。 5.4.3 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响；当缺乏可参照的工程经验时，可按下列规定验算。 1.对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零，并可按下式验算基桩承载力：Nk

桩基础设计计算书

一、 设计资料 1、 场地工程地质资料 见图1-1和表1-1。 图1-1 场地土层分布 表1-1 各层土的物理性质及力学指标 土层名称 含水量 ω (%) 重度 γ 3(/)kN m 比重 s G 液限 L ω (%) 塑限 P ω (%) 内聚力 c ()kPa 内摩擦角 ? （度） 压缩模量 12S E - ()MPa 承载力 ak f ()kPa 杂填土 16.0 灰色淤泥质土 38.2 18.5 2.73 38.2 18.4 10 5 3.54 60 灰黄色粘性土 6.7 19.6 2.71 32.7 17.7 18 20 7.0 220 灰黑色淤泥质土 30.1 18.9 2.73 42.0 18.9 12 14 4.65 100 2、 柱端传至承台顶面处的荷载设计值 顺序号：n=30 轴力5000300(3010)11000F kN =+?-= 弯矩40050(3010)1400M kN m =+?-=?（沿柱截面长边方向作用）

剪力10020(3010)500V kN =+?-=（沿柱截面长边方向作用） 3、 柱底面标高 -0.5m 4、 柱截面尺寸 F=11000kN>10000kN ∴柱截面尺寸取为700600mm mm ? 5、 桩基安全等级 二级 二、 设计过程 1、 初选方案 选用C40（2 1.71/t f N mm =）的混凝土预制桩（动力打桩），配置HRB335级（2300/y f N mm =）钢筋；承台混凝土强度等级取C40（21.71/t f N mm =），配置HRB335 级（2 300/y f N mm =）钢筋。 桩截面尺寸为400400mm mm ?，长度为11m ，承台底面标高为-1.900m 。 承台与桩的大致尺寸如下： 图2-1 单桩及承台尺寸示意图 2、 确定单桩竖向承载力设计值