建筑地基沉降控制与工程实例

总结众多建筑工程施工或使用期间出现的质量事故，总能找到建筑地基沉降“失控”这一根源，由此警示工程师应关注建筑地基沉降而不仅仅是地基承载力；但建筑地基沉降呈双曲面特征并随时间、水环境而变化，难以用某个确定的沉降数值来表征，这给工程师带来极大困惑。

多年以来，地基以“沉降控制”为主还是“承载力和沉降计算”为主，一直是广大工程技术人员的两难选择。选择“承载力和沉降计算”，有规范作为依据，但工程实际困难远远多过规范所提供的解决手段。比如：某些场地的地基承载力满足设计要求但沉降过大导致建筑物开裂甚至倾斜，某些建筑沉降计算满足设计要求但差异沉降过大导致建筑物开裂，某些场地按地基承载力设计又过于浪费等；此外，体型复杂建筑需要进行沉降计算，但计算结果常常与实测差距甚大；再者，规范尚未提供计算差异沉降的具体方法。因此，地基设计是以“承载力和沉降计算”为主还是以“沉降控制”为主一直是广大工程技术人员的一块心病。

在对地基沉降预估达到某种精度之前，结构工程师或者岩土工程师应在“地基承载力验算”和“地基沉降计算”的基础上，把握“沉降控制”这一核心。此外在建筑工程质量控制的全过程，如设计、审图、施工、检测、监理等，都应贯穿“沉降控制”这一要点才能较好的解决岩土工程中的疑难问题，为工程质量保驾护航。

本书以“按地基沉降控制”为核心，详细论述了天然地基承载力与沉降的关系、桩基承载力与沉降的关系、沉降预估、沉降控制、结构—地基基础共同作用、桩基变刚度调平、独立基础与承台比较等相关内容；同时，针对不同场地上的不同建筑类型提出相应“控制措施”，通过近20个案例，探索一条以“沉降控制”思想为指导的优化设计之路。这些案例在确定地基方案和设计全过程均以“沉降控制”为准绳，并验算了“地基承载力”和“地基沉降”，得到既安全又经济的优化结果，取得了较好的社会效益和经济效益，具有很好的指导和示范作用。

本书作者多年从事建筑结构、岩土工程、桥梁结构的设计和咨询工作，是国家注册土木工程师（岩土）、国家一级注册结构工程师。参编《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008、《建筑桩基技术规范应用手册》（2010年），编著《建筑结构震害机理与概念设计》（2011年）。

第1章 地基承载力浅谈

1.1引子

1.2地基承载力涵义探讨

1.2.1 地基承载力涵义探讨

1.2.2 岩石地基承载力与基础埋深

1.2.3 淤泥与淤泥质土地基承载力

1.2.4 福建某住宅工程

1.2.6 湛江某仓库

1.3地基承载力与强度指标的关系

1.3.1 临塑荷载与临界荷载计算（条形基础）

1.3.2 偏心荷载作用下地基土极限承载力

1.3.3 配重范围

1.4地下水对地基承载力的影响

1.4.1 浮容重

1.4.2 水稳定性

1.4.3 某工程实例：地下水对地基承载力的影响

1.5各类地基的承载力比较

1.6地基承载力与地基沉降的统一性

1.7地基承载力表

1.8工程实例：云南XX廉租房工程实例

本章参考文献

第2章 建筑物地基变形控制

2.1基础沉降还是地基沉降？

2.2地基允许变形值的涵义

2.3建筑物地基沉降的控制对策

2.4地基大变形失稳与对策

2.4.1 黄土湿陷大变形

2.4.2 软土地基大变形

2.4.3 总结

本章参考文献

第3章 地基沉降计算

3.1土中应力

3.1.1 均布矩形荷载作用于地面

3.1.2 集中力作用于地面下一定深度

3.1.3 考虑桩径影响的Mindlin解应力系数

3.2天然地基沉降计算

3.2.1 浅埋基础

3.2.2 深埋基础

3.3桩基础沉降计算

3.3.1 群桩基础沉降计算要点

3.3.2 沉降计算经验系数 的内涵

3.3.3 某工程实例

3.3.4 复合桩基沉降计算

3.4减沉复合疏桩基础沉降计算

3.4.1 概述

3.4.2 减沉复合疏桩基础沉降计算要点

3.4.3 某工程实例

3.5工程实例：唐山XX住宅小区桩基础设计

3.5.1 工程概况

3.5.2 整体（结构—筏板—桩土）优化思路

3.5.3 沉降计算与沉降观测

3.5.4 解析

本章参考文献

第4章 结构—地基基础共同作用分析

4.1结构与基础（筏板）的整体抗弯刚度

4.2共同作用对上部结构的影响

4.3上部结构—桩筏基础共同作用实用分析

4.3.1 均匀布桩共同作用的实用分析

4.3.2 变刚度布桩共同作用的实用分析

4.4工程实例1：北京XX工程桩基础共同作用分析

4.4.1 工程概况

4.4.2 拟建场地地质条件

4.4.3 主要技术问题及优化方案

4.4.4 承台结构承载力验算

4.4.5 沉降计算

4.4.6 共同作用分析

4.4.7 单桩竖向抗压静载试验

4.4.8 沉降观测

4.5工程实例2：威海XX工程地基处理共同作用分析

4.5.1 工程概况

4.5.2 工程地质条件

4.5.3 需要解决的问题

4.5.4 设计实施方案

4.5.5 共同作用分析

4.5.6 案例解析

4.6工程实例3：哈尔滨XX工程桩基础共同作用分析

4.6.1 工程概况

4.6.2 场地地质条件

4.6.3 桩选型与设计

4.7工程实例4：河北XX工程桩基础共同作用分析

4.7.1 工程概况

4.7.2 场地工程地质条件

4.7.3 解决措施

4.7.4 共同作用分析

4.8工程实例5：唐山XX工程桩基础共同作用分析

4.8.1 工程概况

4.8.2 场地工程地质条件

4.8.3 设计与计算

4.8.4 共同作用分析——17号楼

本章参考文献

第5章 单桩承载力

5.1 概述

5.2人工挖孔嵌岩桩

5.2.1 护壁形式

5.2.2 人工挖孔嵌岩桩适用条件

5.2.3 竖向受压承载力性状

5.2.4 单桩极限承载力标准值

5.3后注浆灌注桩

5.4抗浮桩设计

5.4.1 抗浮设防水位的取值

5.4.2 抗浮水头压力

5.4.3 抗浮措施

5.4.4 抗浮设计整体稳定性安全度

5.4.5 抗拔桩布置

5.4.6 抗浮锚杆可否当作弹性支座

5.5工程实例1：广东XX工程人工挖孔嵌岩桩设计

5.5.1 工程概况

5.5.2 挖孔桩设计

5.5.3 总结

5.6工程实例2：贵州XX工程人工挖孔嵌岩桩设计

5.6.1 工程概况

5.6.2 场地地质条件

5.6.3 承载力计算与剖析

5.6.4 沉降观测

5.6.5 总结

5.7工程实例3：内蒙古XX工程后注浆灌注桩设计

5.7.1 工程概况

5.7.2 场地工程地质条件

5.7.3 常规设计

5.7.4 案例解析

5.7.5 方案比较

5.8工程实例4：山东XX工程后注浆灌注桩设计

5.8.1 工程概况

5.8.2 场地工程地质条件

5.8.3 桩选型与设计

5.9工程实例5：北京XX工程抗浮桩设计（一）

5.9.1 工程概况

5.9.2 工程地质、水文地质条件

5.9.3 抗浮桩设计方案

5.9.4 抗浮计算

5.10工程实例6：北京XX工程抗浮桩设计（二）

5.10.1 设计条件

5.10.2 地基基础荷载计算

5.10.3 单桩极限承载力

5.10.4 桩基础设计与验算

5.10.5 案例解析

本章参考文献

第6章 独立基础与承台比较杂谈

6.1基础跨厚比与基底反力分布

6.2偏心荷载作用下的地基承载力验算

6.3纵筋配置

6.4柱纵筋与基础锚固

6.5受冲切与受剪切计算

6.6锥形独立基础与锥形承台

6.7筏板跨厚比与变刚度调平 2100433B

20世纪初，人们从实践中总结出：独立建筑物或构筑物可能倾倒造成重大事故。学者从地基土塑性开展角度提出极限承载力的计算方法。按照这类方法和相应安全系数验算地基承载力，则可保障建筑物不致倾倒。这个阶段，重点验算地基承载力。

20世纪中期，人们发现建筑物倾斜或者局部倾斜过大可能影响生产，比如：相邻厂房柱地基变形过大，影响吊车运行。学者提出要验算地基沉降，使之满足建筑物使用要求；具体方法为等效作用分层总和法。为了方便在工程界推广，学者又将“地基承载力”与“地基沉降”合二为一，提出了“地基承载力特征值”的概念。其涵义为：按照地基承载力特征值设计独立基础或条基面积，地基总沉降小于某一经验值。这个阶段，重点验算地基沉降（地基承载力特征值包含了地基沉降的内容）。

到了20世纪90年代，建筑物形态日渐复杂，荷载大且分布不均；建筑物对总沉降和差异沉降的要求更高。这个阶段，重点在验算地基差异沉降，但是影响地基差异沉降的因素很多，这使得分析的精确度有限。此时，“地基沉降控制”是一个较好的选择。“地基沉降控制”首先认可沉降计算的不确定性，然后在总结大量沉降观测资料的基础上，梳理出可以有效控制总沉降和差异沉降的措施。

内容简介

《建筑地基基础设计计算实例》共分六章，包括地基工程、基础工程、地基处理、基坑支护、挡土墙，以及场地、地基和基础抗震等内容。书中附有地基基础设计计算实例共计86例。《建筑地基基础设计计算实例》理论联系实际，力求精选内容，简明扼要，简化推导，每章均附有各类计算例题，以加深对内容的理解和掌握，充分体现“应用性、实用性、综合性、先进性”的原则，较全面、系统地介绍了地基基础工程设计的有关内容。

《建筑地基基础设计计算实例》是广大建筑工程技术人员解决工程实际问题的工具书，可供从事建筑工程设计、施工、监理和质量监督等有关工程技术人员参考查阅；也可作为高等院校土木工程专业师生的教学用书以及学习和毕业设计参考书；还可作为注册岩土工程师、注册结构工程师的专业考试复习用书。2100433B

周胜编著的《建筑地基与基础工程》是《建设工程施工质量验收规范要点解析》系列丛书之《建筑地基与基础工程》，共有四章，内容包括：地基工程、桩基础工程、土方工程、基坑工程。《建筑地基与基础工程》内容丰富，层次清晰，可供相关专业人员参考学习。

书中附有大量的计算图表和计算实例，书末附录中还附有大量的基本数据，可供读者参考和使用。

本书适用于土木工程、建筑工程、公路和铁路工程、水运工程、水水电工程、矿山工程等专业的设计人员、技术人员和科研人员阅读和参考，可供上述有关专业的大专院校师生阅读和参考。