規(guī)范沉降計(jì)算法沉降類型

建筑地基在長(zhǎng)期荷載作用下產(chǎn)生的沉降，其最終沉降量可劃分為三個(gè)部分：初始沉降（或稱瞬時(shí)沉降）、主固結(jié)沉降（簡(jiǎn)稱固結(jié)沉降）及次固結(jié)沉降。

初始沉降

初始沉降又稱瞬時(shí)沉降，是指外荷加上的瞬間，飽和軟土中孔隙水尚來(lái)不及排出時(shí)所發(fā)生的沉降，此時(shí)土體只發(fā)生形變而沒(méi)有體變，一般情況下把這種變形稱之為剪切變形，按彈性變形計(jì)算。在飽和軟粘土地基上施加荷載，尤其如臨時(shí)或活荷載占很大比重的倉(cāng)庫(kù)、油罐和受風(fēng)荷載的高聳建筑物等，由此而引起的初始沉降量將占總沉降量的相當(dāng)部分，應(yīng)給以估算。

主固結(jié)沉降

主固結(jié)沉降是指荷載作用在地基上后，隨著時(shí)間的延續(xù)，外荷不變而地基土中的孔隙水不斷排除過(guò)程中所發(fā)生的沉降，它起于荷載施加之時(shí)，止于荷載引起的孔隙水壓力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固結(jié)沉降在固結(jié)沉降穩(wěn)定之前就可以開(kāi)始，一般計(jì)算時(shí)可認(rèn)為在主固結(jié)完成（固結(jié)度達(dá)到100%）時(shí)才出現(xiàn)。

次固結(jié)沉降

次固結(jié)沉降量常比主固結(jié)沉降量小得多，大都可以忽略。但對(duì)極軟的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，尤其是含有腐殖質(zhì)等有機(jī)質(zhì)時(shí)，或當(dāng)深厚的高壓縮性土層受到較小的壓力增量比作用時(shí)，次固結(jié)沉降會(huì)成為總沉降量的一個(gè)主要組成部分，應(yīng)給以重視。

地基沉降是指地基土層在附加應(yīng)力作用下壓密而引起的地基表面下沉。過(guò)大的沉降，特別是不均勻沉降，會(huì)使建筑物發(fā)生傾斜、開(kāi)裂以致不能正常使用?，F(xiàn)有地基沉降預(yù)測(cè)方法受其假設(shè)條件與實(shí)際存在較大不符的限制，所得沉降預(yù)測(cè)結(jié)果往往與實(shí)測(cè)沉降值之間存在較大差異。建筑物荷載作用，這是普遍存在的因素；地下水位大幅度下降，相當(dāng)于施加大面積荷載；施工影響，基槽持力層土的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)；振動(dòng)影響，產(chǎn)生震沉；溫度變化影響，如冬季冰凍，春季融化；浸水下沉，如黃土濕陷，填土下沉。固相礦物本身壓縮，極小，物理學(xué)上有意義，對(duì)建 筑工程來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義的；土中液相水的壓縮，在一般建筑工程荷載（100-600）Kpa作用下，很小，可不計(jì)；土中孔隙的壓縮，土中水與氣體受壓后從孔隙中擠出，使土的孔隙減小。

規(guī)范沉降計(jì)算法是指國(guó)家公布的有關(guān)沉降計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和方法我國(guó)現(xiàn)行 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 (JGJ 94—2008)和 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 50007—2011)均給出了采用實(shí)體深基礎(chǔ)分層總和法來(lái)估算樁基沉降量的計(jì)算公式 。樁基規(guī)范和地基規(guī)范均給出了樁基等效作用面上任一點(diǎn)的最終沉降量的計(jì)算公式，但都沒(méi)有明確規(guī)定樁基沉降計(jì)算深度按樁基等效作用面上哪個(gè)部位計(jì)算。實(shí)際工作中常采用等效作用面上中心點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度。由于對(duì)樁基等效作用面上不同部位沉降量的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)相同，因此在不考慮樁基剛度情況下， 采用中心點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度來(lái)估算樁基沉降是否合理， 值得商榷。規(guī)范建議的沉降計(jì)算方法主要是基于基礎(chǔ)小面積 、樁數(shù)少的情況和應(yīng)力區(qū)、壓縮區(qū)集中在加固區(qū)的情況得到的。因此該法中應(yīng)力與模量的修正也主要注重對(duì)加固區(qū)土層的修正。當(dāng)面積較大、樁數(shù)多的時(shí)候，土層壓縮和主要應(yīng)力區(qū)會(huì)向下臥層集中，此時(shí)用規(guī)范方法計(jì)算沉降會(huì)有較大誤差。

計(jì)算部位：樁基規(guī)范法的中心點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度大于接近角點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度。地基規(guī)范的接近角點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度大于中心點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度。

附加應(yīng)力：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨附加應(yīng)力增大而增大。地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與附加應(yīng)力大小無(wú)關(guān)。

承臺(tái)底面寬度：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨承臺(tái)底面寬度增大而減小；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨承臺(tái)底面寬度增大而增大。

樁長(zhǎng)：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨樁長(zhǎng)增大而增大；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與樁端下壓

縮模量大小變化有關(guān)。

土的容重：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨土容重增大而減小，有可能出現(xiàn)兩個(gè)沉降計(jì)算深度；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與土容重?zé)o關(guān)。

土的壓縮模量：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與土壓縮模量無(wú)關(guān)；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨壓縮模量增大而減小，有可能出現(xiàn)兩個(gè)以上的沉降計(jì)算深度。

分層總和法是在地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)劃分為若干層，計(jì)算各分層的壓縮量，然后求其總和。計(jì)算時(shí)應(yīng)先按基礎(chǔ)荷載、基底形狀和尺寸、以及土的有關(guān)指標(biāo)確定地基沉降計(jì)算深度，且在地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)進(jìn)行分層，然后計(jì)算基底附加應(yīng)力，各分層的頂、底面處自重應(yīng)力平均值和附加應(yīng)力平均值。通常假定地基土壓縮時(shí)不允許側(cè)向變形（膨脹），即采用側(cè)限條件下的壓縮性指標(biāo)。為了彌補(bǔ)這樣得到的沉降量偏小的缺點(diǎn)，通常取基底中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。國(guó)家規(guī)范計(jì)算地基沉降的方法基礎(chǔ)都是分層總和法，本法計(jì)算的物理概念清楚, 計(jì)算方法也很容易，易于在工程單位推廣應(yīng)用。但該方法本身一些假定與工程實(shí)際不符, 同時(shí)也與經(jīng)典彈性解答的假定不一致。 關(guān)鍵在假定土的變形條件為側(cè)限條件，即在建筑物荷載作用下，地基土層只產(chǎn)生豎向壓縮變形，側(cè)向不能膨脹變形，與經(jīng)典彈性理論的假定不一致，也與實(shí)際土有一定的差距。2100433B

因此計(jì)算基礎(chǔ)沉降量時(shí)只需考慮這一深度以上土層的壓縮量，此深度稱為沉降計(jì)算深度。 2100433B

SSG型土體沉降計(jì)由裝在耐腐蝕鋼筒內(nèi)的全不銹鋼弦式壓力傳感器組成,其外殼安裝在基板上,并用帶不銹鋼接頭的充滿液體的尼龍管與基準(zhǔn)參考站連接。基準(zhǔn)參考站為一充滿水的蓄水罐, 其頂部與大氣相通，并安置在沉降計(jì)以上某一已知高度。沉降或隆起所引起的壓力差為沉降計(jì)所感應(yīng),從而測(cè)量出相對(duì)蓄水器的高差。SSG型土體沉降計(jì)堅(jiān)實(shí)且性能穩(wěn)定，可安裝在鉆孔、立管、土體或混凝土內(nèi)，也可附在構(gòu)件上以監(jiān)測(cè)其下沉。

用灌充水銀的SSG-100土體沉降計(jì)，可以探測(cè)到小到0.25mm的沉降或者隆起。

通常為了達(dá)到最高測(cè)量精度，必須對(duì)溫度和大氣壓進(jìn)行讀數(shù)修正。SSG土體沉降計(jì)內(nèi)裝有熱敏電阻以便測(cè)出沉降計(jì)所在位置的準(zhǔn)確溫度。

SSG型土體沉降計(jì)可直接通過(guò)MB-6T(L)便攜式讀數(shù)儀進(jìn)行讀數(shù),也可以用 SENSLOG數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行讀數(shù)。

特性：

● 高分辨率和高精度

● 安裝與讀數(shù)容易

● 能測(cè)量較大的沉降

● 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,可做長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

● 由耐腐蝕材料制成

● 頻率信號(hào)容易處理，且能長(zhǎng)距離傳輸

SSG土體沉降計(jì)使用范圍很廣，包括測(cè)量路堤、大壩和其它土體工程的局部沉降,以及建筑物地基、儲(chǔ)油罐、橋墩和其它結(jié)構(gòu)的沉降或隆起。并能監(jiān)測(cè)采礦引起的沉陷。SSG為測(cè)定不均勻沉降提供了一種安裝簡(jiǎn)單、使用方便、分辨率高的有效工具。