地面沉降计算

可以计算从降水开始到任意时刻,降水影响半径内的任意点的地表沉降值,并以三维云图或二维等值线的形式显示。如图6-16、图6-17所示。

图6-16 降水引起的地面沉降三维显示云图

图6-17 降水引起地面沉降等值线图

1)单击主界面中的“沉降计算”按钮,d出“降水、沉降计算”对话框,输入相应的参数,点击“沉降计算”,程序将计算输入的时间内,降水影响半径距离内的任意点的地表沉降量。

2)与降水演示的不同在于,地表沉降计算需要输入土层信息。土层的分层从初始地下水位开始,可多输入几层,程序可自动判别由于水位降低而引起的可压缩土层的位置,计算其沉降量。

3)对于沉降计算三维图形的 *** 作和设置与降水演示相同。

4)可点击“二维”、“三维”按钮,调用surfer8.0显示沉降等值线。采用此项 *** 作,技术人员应熟悉surfer8.0的应用。

5)设定的从降水开始天数可以任意,但应考虑前面降水完成的时间。超过时间过长无太大意义。

6)如需保留沉降等值线图、三维沉降云图,可在右侧数据输入窗口点击鼠标右键,出现“存图”窗口,点击保存即可。软件会自动保存到输出的word文档中。

一般情况下都用沉降观测

建筑物沉降观测点的布设

为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉

降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，

且相邻点之间间距以 15—30 米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。

二、 沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则

所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物

上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测

时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观

上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测

结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。

三、 沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在未

有特除要求情况下，一般性的高层建构筑物施工过程中，采用二等水准测量的观

测方法就能满足沉降观测的要求。

各项观测指标要求如下：

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（1）、往返较差 、附和或环线闭合差： △h＝∑a-∑b≤l√n—，表示测站

数。（或△h＝∑a-∑b≤1.0√L—， L 表示观测路线距离）。

（2）、前后视距 ：≤30m。

（3）、前后距差1.0m。

（4）、前后视距累积差 ≤3.0m。

（5）、沉降观测点相对于后视点的高差容差 ：≤1.0mm。

（6）、水准仪的精度不低于 N2 级别

四、 沉降观测

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点安稳固后

及时进行。一层柱结构施工时柱结构处的转角处设置永久性观测点，共设置 13

1

个，分别在 3、5、10、12×B 轴，1、16×D 轴，1×E 轴，20×F 轴，3、5、10、12×H

轴，J 轴×8 轴。

首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求

非常高，施测时一般用 N2 或 N3 级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程

应在同期观测两次后决定。

随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十 0．00 再按规

定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十 500mm)。然后每施工一层

就复测一次，直至竣工。沉降观测点平面布置图详见图

10000

18000

33000

18000

27000

图 1：上部结构永久性沉降观测点示意图

标高

图 2：沉降观测点平面布置及大样图

五沉降观测中注意事项

沉降观测应采用附合线路或闭合线路，做到定机、定人、定路线。测施前仪器必须经过检验，符合要求后方可使用。

2沉降观测的前后视距应尽可能相等，仪器到水准尺的距离不得大于 30m。

测施中，前后视必须采用同一根水准尺。观测时，水准尺应和地面垂直，不

得歪斜。

在同一测站上观测各观测点时，当读完所有观测点的读数后应回测后视点，

两次同一后视点的读数差不得超过±1mm。

沉降观测的次数与频率应根据上部结构的作用荷载和作用时间，一般在施工

阶段每上一层结构，观测一次，一直到结构封顶。装饰施工完毕观测一次，移交

业主前观测一次。

观测的结果应及时整理成成果资料，及时通报业主或现场监理工程师，工程

竣工后，应将成果资料整理归档。

回答望满意

桩基沉降归地基沉降吧。

降原因

由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因，基础或路堤各部分的沉降或多或少总是不均匀的，使得上部结构或路面结构之中相应地产生额外的应力和变形。地基不均匀沉降超过了一定的限度，将导致建筑物的开裂、歪斜甚至破坏，例如砖墙出现裂缝、吊车轮子出现卡轨或滑轨、高耸构筑物倾斜、机器转轴偏斜、与建筑物连接管道断裂以及桥梁偏离墩台、梁面或路面开裂等。[1]

编辑本段沉降类型

建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降，其最终沉降量可划分为三个部分：初始沉降（或称瞬时沉降）、主固结沉降（简称固结沉降）及次固结沉降。

初始沉降

初始沉降又称瞬时沉降，是指外荷加上的瞬间，饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降，此时土体只发生形变而没有体变，一般情况下把这种变形称之为剪切变形，按d性变形计算。在饱和软粘土地基上施加荷载，尤其如临时或活荷载占很大比重的仓库、油罐和受风荷载的高耸建筑物等，由此而引起的初始沉降量将占总沉降量的相当部分，应给以估算。

主固结沉降

主固结沉降是指荷载作用在地基上后，随着时间的延续，外荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降，它起于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固结沉降在固结沉降稳定之前就可以开始，一般计算时可认为在主固结完成（固结度达到100％）时才出现。

次固结沉降

次固结沉降量常比主固结沉降量小得多，大都可以忽略。但对极软的粘性土，如淤泥、淤泥质土，尤其是含有腐殖质等有机质时，或当深厚的高压缩性土层受到较小的压力增量比作用时，次固结沉降会成为总沉降量的一个主要组成部分，应给以重视。[2]

编辑本段计算方法

分层总和法

分层总和法是在地基沉降计算深度范围内划分为若干层，计算各分层的压缩量，然后求其总和。计算时应先按基础荷载、基底形状和尺寸、以及土的有关指标确定地基沉降计算深度，且在地基沉降计算深度范围内进行分层，然后计算基底附加应力，各分层的顶、底面处自重应力平均值和附加应力平均值。通常假定地基土压缩时不允许侧向变形（膨胀），即采用侧限条件下的压缩性指标。为了弥补这样得到的沉降量偏小的缺点，通常取基底中心点下的附加应力sz进行计算。[2]

有限元法

这种方法适用于连续介质，对于一般土体可以采用非线性d性本构模型或d塑性本构模型，考虑复杂的边界条件、土体应力应变关系的非线性特性、土体的应力历史和水与骨架上应力的耦合效应，可以考虑土与结构的共同作用、土层的各向异性，还可以模拟现场逐级加荷，能考虑侧向变形及三维渗流对沉降的影响，并能求得任意时刻的沉降、水平位移、孔隙压力和有效应力的变化。从计算方法上来说，由于其计算参数多，且需通过三轴试验确定，程序复杂难以为一般工程设计入员接受，在实际工程中没有得到普遍应用，只能用于重要工程、重要地段的地基沉降的计算。[2]

规范法

《建筑地基基础设计规范》（GBJ 7-89）所推荐的地基最终沉降量计算方法是另一种形式的分层总和法。它也采用侧限条件的压缩性指标，并运用了平均附加应力系数计算，还规定了地基沉降计算深度的标准以及提出了地基的沉降计算经验系数，使得计算成果接近于实测值。 [3]

编辑本段计算注意事项

地基沉降计算中注意的几个问题：

深度计算方法

沉降计算深度可采用《建筑地基基础规范》（GB50007-2002）中的方法来确定。

应力和变形的关系

在有关地基土中的应力和变形中，都把地基假设成直线变形体，从而直接应用了d性理论解答。实践表明：对于低压缩性的土，当建筑物的荷载不大，基础底面的平均压力不超过土的比例界限时，它的应力和应变成直线关系，可以得到与d性理论解答相近的结果。而当荷载增大后，情况却大不相同。又如高压缩性的软土在一开始它的应力和应变间的关系就是非线性的。因此，为了研究高压缩性土的变形和反映在更大的荷载范围下的变形的真实情况，就有必要把土看成作为非线性变形体。

土的压缩性指标的选定

从基础最终沉降量计算公式可以看出：基础沉降计算的准确性与土的压缩特性指标有着密切的关系，有时，由于压缩性指标选用不当，或根本不可靠，使得沉降计算完全失去意义。土的压缩性指标应该完全反映出土在天然的状态下受建筑物的荷载后的实际变形特征，但是，在现有条件下，室内实验与荷载实验时地基上所保持的应力状态和变形条件都和实际有所区别，而且对于不同的土和不同的实验条件，这些差别也不一样。

精确度问题

对于压缩性较大的地基，计算往往小于实测值；对于压缩性小的地基，则恰恰相反。为了提高地基变形计算的精度，在对比总结了一些地基变形计算与实测的基础上，对不同压缩的地基，《建筑地基基础设计规范》提出了相应的修正系数ψ，并认为只有正确选用了ψ，就能使地基变形计算的精确度普遍有所提高。但是，修正系数ψ的确定还不是很精确。[2]

编辑本段监测方法

监测点布置

沉降监测采用精密水准测量的方法，测定布设于建筑物上测点的高程，通过监测测点的高程变化来监测建筑物的沉降情况，在周期性的监测过程中，一旦发现下沉量较大或不均匀沉降比较明显时，随时报告施工单位。根据建筑施工规程要求和地基不均匀沉降将引起建筑破坏的机理，一般应在建筑物围墙每个转折点连接处设一个监测点。

控制点布设

由于控制点是整个沉降监测的基准，所以在远离基坑比较安全的地方布设2个控制点。每次监测时均应检查控制点本身是否受到沉降的影响或人为的破坏，确保监测结果的可靠性。

注意事项

（1）建筑物沉降监测点与基点构成闭合水准测线。 （2）沉降监测按国家一等水准测量规范要求实测。 （3）监测仪器采用DS05 级索佳B1自动安平精密水准仪，视线长度严格控制在30m以内，前后视距差<0.5m，任一测站前后视距差累积<±1.5m，视线高度(下丝读数)>0.5m。 （4）在各测点上安置水准仪三脚架时，控制使其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧。 （5）在同一测站监测时，不进行两次调焦，转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向均应为旋进。 （6）水准测量测点间的站数控制为偶数站。 （7）测站观测限差，基辅分划读数之差不超过0.3mm，基辅分划所测高度之差不超过0.4mm，测站观测误差超限，在发现后立即重测，若迁站后才检查发现，从基点开始，重新观测。 （8）水准测量的环闭合差不得超过2Fmm。其中，F为环线长度0km。监测过程中，对此严格执行，一旦超限，立即重新监测以确保监测精度。

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