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桩 基 沉 降 计 算  (JGJ 94-2008)

技术条件

  • 摘要:按规范分层总和法计算桩基承台的沉降。可根据承台的位置自动选取勘探孔进行计算。可考虑相邻荷载的影响。

  • 编制依据

    • 《建筑与市政地基基础通用规范》(GB 55003-2021);

    • 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008),以下简称“桩基规范”。

  • 本子程序依据桩基规范第 5.5.6、5.5.7 条的规定,采用实体深基础计算模型、用等效作用分层总和法计算桩基沉降。

  • 桩基沉降计算公式与习惯使用的等代深基础分层总和法基本相同,仅增加一个等效沉降系数 ψe。等效作用面位于桩端平面,等效作用面积为桩基承台投影面积,等效作用附加压力取承台底附加压力,即 p0 为承台底面荷载效应准永久组合附加压力,将其作用于桩端等效作用面。

步骤一:参数

  • 子程序 参数 界面

  • 岩土工程勘察报告

    • 输入岩土工程勘察报告名称。

  • 桩基坐标系原点在勘探孔坐标系中的坐标 (X, Y)

    • X, Y——桩基坐标系原点 O' 在勘探孔坐标系中的 X、Y 坐标(m)。

  • 坐标系夹角 α 

    • α——桩基坐标系与勘探孔坐标系的夹角(°),逆时针为“+”,顺时针为“-”。

    • 允许范围:-180°~180°。

  • 基础的相对标高 ±0.000 相当于绝对标高 

    • 绝对标高指的是“岩土工程勘察报告”中勘探孔使用的标高系。

  • 勘探孔数 

    • 输入用于沉降计算的勘探孔数。

  • 第 i 层土的名称

    • 第 i 层土的名称。

    • 将“岩土工程勘察报告”中所有土层名称添加到列表中。

    • 压缩模量 Es 不同的土层,其土层名称不能相同。当存在土层名称相同、压缩模量 Es 不同的情形时,可在土层名称后加后缀予以区别。例如:“粉质粘土层①”“粉质粘土层②”;“粉质粘土层-1”“粉质粘土层-2”。

  • 第 i 层土的压缩模量 Esi

    • Esi——第 i 层土的压缩模量(Mpa)。

步骤二:钻孔

  • 子程序 钻孔 界面

  • 当前勘探孔号 

    • 选择或输入当前勘探孔的序号。

  • 输入方式

    • 选择土层分层尺寸的输入方式,可选择“层底深度”“土层厚度”“层底标高”。

  • 勘探孔的编号

    • 输入当前勘探孔的编号。

  • 孔口的绝对标高

    • 输入当前勘探孔孔口的绝对标高(m)。

  • 勘探孔的坐标 (X, Y)

    • 输入当前勘探孔在勘探孔坐标系的 X、Y 坐标(m)。

    • 不允许有相同坐标的勘探孔。

  • 第 i 层的层底深度第 i 层的土层厚度第 i 层的层底标高

    • 分别为第 i 层土层的层底深度、土层厚度、层底绝对标高(m)。

  • 土层名称

    • 同一勘探孔中允许有相同的土层名称。

    • 对勘探孔中缺失的土层,可用土层厚度为 0 表示,或不输。

步骤三:承台

  • 子程序 承台 界面

  • □考虑相邻荷载的影响

    • 设置是否考虑相邻荷载的影响。

    • 当勾选时,考虑添加到表中所有基础的相互影响,按应力叠加原理,采用角点法计算。

    • 当勾选时,计算结果输出相邻基础最大沉降差。

    • 当考虑相邻荷载的影响时,程序将对表中的基础进行碰撞检查,要求所有基础之间的间距应大于零。不满足要求时,给出错误信息,不计算相邻荷载的影响及相邻基础最大沉降差。

  • 桩基沉降计算经验系数 ψ

    • ψ——桩基沉降计算经验系数。

    • 根据地区沉降观测资料及经验确定,当无当地可靠经验时,填“自动”,按桩基规范表 5.5.11 插值计算。

  • 桩基沉降计算调整系数 ψa

    • ψa——桩基沉降计算调整系数,后注浆灌注桩的折减系数或饱和土中预制桩的挤土效应系数,按桩基规范第 5.5.11 条取值。

  • 桩基等效沉降系数 ψe

    • ψe——桩基等效沉降系数,可按桩基规范第 5.5.9 条确定。

    • 可采用【桩基等效沉降系数】子程序辅助计算。

  • 桩基沉降计算深度 zn

    • zn——承台中点的沉降计算深度(m)。

    • 当输入“自动”时

      • 由程序按桩基规范第 5.5.8 条公式:σz≤0.2σc 进行复核。

      • 如确定的计算深度下部仍有较软土层时,应继续计算,不能输入“自动”。

      • 在计算土的自重应力 σc 时,土容重近似取 18kN/m3

    • 当输入“自动”且勾选“□考虑相邻荷载的影响”时,相邻基础最大沉降差常常难以满足规范要求。此时建议所有基础的桩基沉降计算深度 zn 取统一值,该取值应能满足所有沉降计算深度要求。

  • 承台底面处的相对标高 dp

    • dp——承台底面处的相对标高(m)。

  • 桩长 L

    • L——桩长(m)。

  • 承台中心的坐标 (X', Y') 

    • X', Y'——指承台中心在桩基坐标系中的 X、Y 坐标(m),按下式转换成勘探孔坐标系的坐标:

      • X=X0+X'cosα-Y'sinα
        Y=Y0+X'sinα+Y'cosα

      • 式中:X0、Y0 ——桩基坐标系原点 O' 在勘探孔坐标系中的坐标;
              α——桩基坐标系与勘探孔坐标系的夹角。

    • 选取水平距离最近的一个勘探孔的土层参数和分布作为计算依据。

  • 承台底面处的附加竖向力 F'

    • F'——相应于作用的准永久组合时,承台底面处的附加竖向力(kN)。

  • 承台自重容重 γz

    • γz——承台底面以上土、承台自重综合容重(kN/m3)。

    • 当输入 0 时,承台上土、承台自重在附加竖向力 F' 中输入。

  • 承台底面长度 b

    • b——承台底面长度(m)。桩基坐标系中沿 Y 轴方向上的尺寸。

  • 基础底面宽度 a

    • a——承台底面宽度(m)。桩基坐标系中沿 X 轴方向上的尺寸。

  • 地面的相对标高 dg

    • dg——地面的相对标高(m)。

  • 地下水位的相对标高 dw

    • dw——地下水位的相对标高(m)。

    • 当无地下水时,输入“无地下水

导入、导出

  • 功能

    • 导入、导出勘探孔参数文件,文件类型为文本文档(*.txt 或 *.csv)。

    • 勘探孔参数文件可在【基础沉降计算】【桩基沉降计算】【单桩竖向承载力】等三个子程序之间导入或导出,也可在 Microsoft Excel 程序中按格式形成数据后另存为“保存类型”为“CSV (逗号分隔)(*.csv)”的文件,然后导入到本子程序中。

  • 格式

    • 勘探孔参数总体信息,按下列格式输入一行。可省略,输入方式默认为层底深度。

      • 勘探孔参数总体信息, 输入方式(层底深度/土层厚度/层底标高)。

      • 例如:

        • 勘探孔参数总体信息, 层底深度

    • 所有勘探孔参数,按下列格式循环输入各个勘探孔的参数:

      • 当前勘探孔号 N, 勘探孔的编号, 孔口的绝对标高 (m), 勘探孔的 X 坐标 (m), 勘探孔的 Y 坐标 (m)
        (空格), 第 N 孔第 1 层土层名称, 第 1 层土的层底深度/土层厚度/层底标高 (m), 第 1 层土的压缩模量 Es1 (MPa)
        (空格), 第 N 孔第 2 层土层名称, 第 2 层土的层底深度/土层厚度/层底标高 (m), 第 2 层土的压缩模量 Es2 (MPa)
        ......
        (空格), 第 N 孔第 i 层土层名称, 第 i 层土的层底深度/土层厚度/层底标高 (m), 第 i 层土的压缩模量 Esi (MPa)

      • 例如:

        • 1, 自动编号, 5.30, 0.00, 0.00
           , 填土, 3.50, 5
           , 淤泥, 5.10, 5
           , 粘性土, 5.60, 8
           , 粉细砂, 12.90, 16.5

    • 注释行的第一个字符为分号“;”,以分号“;”开始的行不会被导入。另外,不包括逗号“,”的行也将被忽略。

  • 数据约定

    • 当前勘探孔号 N 应输入不大于 1000 的正整数。

    • 各土层的压缩模量 Esi 可仅在任一勘探孔的参数中输入,其他勘探孔相同土层的压缩模量 Esi 可省略或者为零,按已输入该土层压缩模量的勘探孔数据代入。

    • 导入时,如果当前土层与上面行的土层名称相同,而压缩模量 Esi 却不相等,程序将视为新的土层,在当前行的土层名称后面加带括号的数字以作区别,例如:“粘性土(2)”。

列表操作

  • 选择项目

    • 除了用鼠标选择外,还可用键盘选择。

    • Shift+Enter、Ctrl+Enter 分别为向上选择与向下选择。

 


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模块信息

  • 子程序编号:MID144。

  • 功能编号:FUN066。

  • 发布版本:V2019.03.2487,发布日期:2019-01-20。