Study on Settlement Calculation Method of Composite Foundation in View of Interaction Between Ground and Foundation
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摘要: 建立在柔性基础假定条件下的复合地基沉降计算方法,因未考虑地基与基础相互作用影响下基底反力分布的不均匀性、最大基底反力与最大沉降位置的不重合性,导致计算值往往比实测值偏大。对两种考虑地基基础协同作用的复合地基沉降计算方法——SFIA法和结构计算软件“盈建科”的基础设计模块(弹性理论法)的计算原理分别进行了研究,并在实际工程中分别采用前述两种方法和柔性基础法进行地基沉降计算。与柔性基础法相比,此两种计算方法因考虑地基基础协同作用,地基最大沉降与差异沉降计算值更小,且更接近实测值。研究成果可为复合地基沉降计算提供借鉴和参考。Abstract: For the settlement calculation method of the composite foundation based on the assumption of flexible foundation, the calculated value is often larger than the measured value due to the non-uniformity of base reaction distribution under the influence of foundation interaction and the non coincidence between the maximum base reaction and the maximum settlement position. Two composite ground settlement calculation methods considering foundation interaction were studied, including the SFIA method and elastic theory method used in the foundation design module of YJK building software. Foudation settlement calculation was conducted based on the above two methods as well as flexible foudation method. Compared with the flexible foundation method, the calculated values of the maximum settlement and differential settlement of the foundation are smaller and closer to the measured values due to the consideration of the interaction effect of the foundation. The research results can provide reference for the settlement calculation of composite foundation.
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图 1 柔性基础基底反力分布[9]
图 2 柔性基础均布荷载作用下基底附加应力分布[9]
图 3 刚性基础基底反力分布[9]
图 4 某高层两种地基模型地基反力计算结果、类似建筑地基反力实测结果及该项目实测地基反力结果比较[5]
图 5 拟研究基础模型[11]
图 6 A-A断面底板弯矩变化示意图[11]
图 7 A-A断面底板沉降变化示意图[11]
表 1 基底以下概化地层剖面参数一览表
地层编号 厚度
/m压缩模量
/MPa承载力标准值
/kPa细中砂⑤层 0.34 30 260 粉质黏土⑤2层 2.20 9.5 180 黏质粉土⑤1层 1.00 18.3 200 细中砂⑥层 0.50 35 粉质黏土⑥1层 1.50 13.0 黏质粉土⑥2层 2.00 19.2 细中砂⑥层 4.60 35 粉质黏土⑥1层 0.90 13.0 细粉砂⑦层 3.00 50 粉质黏土⑦1层 8.00 15.3 细中砂⑧层 4.30 60 粉质黏土⑨1层 6.20 21.3 表 2 CFG桩设计参数一览表
基础直接持力层 天然地基承载力标准值/kPa 设计桩长/m (保护桩长/有效桩长)/m 桩间距/m 桩径/mm 桩体混凝土强度 桩端持力层 ⑤层、⑤2层 180 25.00 0.50/24.50 1.45 400 C30 细中砂⑧层 表 3 沉降计算和实测情况一览表
计算方法 最大
沉降/cm最小
沉降/cm最大
基底反力/kN最小
基底反力/kN柔性基础法 6.02 1.91 530 530 SFIA法 3.60 2.45 685 357 盈建科法 4.40 2.30 621 450 实测值 1.15 0.41 注:1. 上述沉降计算均考虑回弹再压缩变形;2. 实测值为结构封顶时监测值,非最终沉降值,根据沉降速率及北京地区经验(见《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ 11−501—2009,2016年版)[13]表7.4.5-1)推测,拟建建筑最终最大沉降小于2 cm -
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