桩基沉降计算

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，支持邻近勘探孔数据调用，并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 ψ_e。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

子程序界面（参数）

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坐标（m），该组坐标用于实现桩基坐标系与勘探孔坐标系之间的换算。
坐标系夹角 α
- α——桩基坐标系与勘探孔坐标系之间的夹角（°），逆时针为正，顺时针为负，取值范围为－180°～180°。
基础的相对标高 ±0.000 相当于绝对标高
- 指建筑物相对标高 ±0.000 所对应的绝对标高（即岩土工程勘察报告中勘探孔所采用的标高系）（m）。
勘探孔数
- 输入本次沉降计算所调用的勘探孔总数。
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依次添加至土层列表。
- 压缩模量 E_s 不同的土层不得使用相同名称；若出现同名但压缩模量不同的情况，可通过添加后缀予以区分，例如“粉质粘土层①”“粉质粘土层②”或“粉质粘土层－1”“粉质粘土层－2”等。
第 i 层土的压缩模量 E_si
- E_si——第 i 层土的压缩模量（Mpa）。

步骤二：钻孔

子程序界面（钻孔）

当前勘探孔号　
- 设置当前正在编辑的勘探孔序号，取值应为不小于 1 且不大于“勘探孔数”的正整数。
输入方式
- 设置土层分层尺寸的输入方式，可选项为“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，一般与勘察报告中的钻孔编号一致。
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）。
- 不允许存在具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
- 根据所选“输入方式”的不同，本输入框分别为第 i 层土的层底深度、土层厚度或层底绝对标高（m）。

土层名称
- 可从“土层名称”列表中选择相应土层，进行添加、插入或编辑。
- 同一勘探孔中允许出现重复的土层名称。
- 勘探孔中缺失的土层可以不予录入，也可将其厚度填为 0 表示缺失。

步骤三：承台

子程序界面（承台）

□考虑相邻荷载的影响
- 设置是否考虑相邻荷载的影响。
- 勾选本项后，程序将按下述规则处理：
  - 对表中全部承台按应力叠加原理、采用角点法计算相互影响；
  - 计算结果输出相邻承台之间的最大沉降差；
  - 程序对表中承台执行碰撞检查，要求任意两承台净距大于零，否则给出错误提示，且不计算相邻荷载影响及最大沉降差。

桩基沉降计算经验系数 ψ
- ψ——桩基沉降计算经验系数，应根据地区沉降观测资料及经验确定。无地区经验时填“自动”，程序将按桩基规范表 5.5.11 进行插值计算。
桩基沉降计算调整系数 ψ_a
- ψ_a——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 ψ_e
- ψ_e——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 z_n
- z_n——承台中点的沉降计算深度（m）。
- 输入“自动”时：程序按桩基规范第 5.5.8 条规定的 σ_z≤0.2σ_c 进行复核；计算土的自重应力 σ_c 时，土容重近似取 18kN/m³。
- 当按上述公式确定的计算深度下方仍存在较软土层时，应继续加深计算，此时不得输入“自动”，须由用户手工指定 z_n。
- 若输入“自动”且勾选了“□考虑相邻荷载的影响”，相邻承台的最大沉降差可能难以满足规范要求，建议各承台统一取相同的 z_n，取值应覆盖所有承台所需的计算深度。
承台底面处的相对标高 d_p
- d_p——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'——分别为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 ——分别为桩基坐标系原点 O' 在勘探孔坐标系中的 X 、Y 坐标；
  　　　　　　α——桩基坐标系与勘探孔坐标系之间的夹角。
- 程序将自动选取水平距离最近的勘探孔，以其土层参数及分布作为该承台沉降计算依据。
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 γ_z
- γ_z——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），即桩基坐标系中沿 Y' 轴方向的尺寸。
基础底面宽度 a
- a——承台底面宽度（m），即桩基坐标系中沿 X' 轴方向的尺寸。
地面的相对标高 d_g
- d_g——地面的相对标高（m）。
地下水位的相对标高 d_w
- d_w——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

功能说明
- 支持导入、导出勘探孔参数文件，文件类型为文本文档，扩展名为“.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】三个子程序之间共享导入或导出；也可在 Microsoft Excel 中按规定格式录入数据，再另存为“CSV (逗号分隔)(*.csv)”格式后导入到本子程序。
文件格式
- 总体信息行（可省略）：若需指定输入方式，应首先按下列格式输入一行：
  - 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）
  - 示例：
    勘探孔参数总体信息, 层底深度
  - 省略该行时，默认按“层底深度”方式录入。
- 勘探孔数据段：各勘探孔依次按下述格式循环录入，每行字段间以逗号分隔：
  - 首行：当前勘探孔号 N，勘探孔编号，孔口绝对标高（m），勘探孔 X 坐标（m），勘探孔 Y 坐标（m）
  - 后续行（每行一个土层，开头空一格后接逗号）：土层名称，层底深度/土层厚度/层底标高（m），该层压缩模量 E_si（MPa）
  - 示例：
    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
- 以分号“;”开头的行为注释行，导入时予以跳过；不含逗号“,”的行同样被忽略。
数据约定
- 当前勘探孔号 N 应为不大于 1000 的正整数。
- 压缩模量 E_si 可仅在文件中第一个勘探孔处填写，其后各孔若同层 E_si 省略或填 0，则沿用前孔对应土层的数值。
- 导入时，若当前行土层名称与前一同名土层的压缩模量不一致，程序将其视为新土层，并自动在名称后添加带括号的数字进行区分，例如“粘性土(2)”。

列表操作

除使用鼠标选择项目外，还支持键盘操作：Shift＋Enter 向上选择，Ctrl＋Enter 向下选择。