某高层宿舍楼的沉降分析及评价

李昌存 周一君 苑永健

1 地基基础沉降量计算

1.1 计算方法选择

由于该宿舍楼采用基础埋深比较深，土体的压缩层厚度大，应用“等效作用分层总和法”，其特点是不仅考虑了沉降计算的经验系数，而且把桩基础的沉降也考虑到其中，还考虑了由多块不同的附加应力共同作用下的沉降量。实践证明这种方法更接近实际情况，也更加精确。综上考虑，采用“等效作用分层总和法”来计算该宿舍楼是可行且合理的。

1.2 分层总和法计算宿舍楼各点的沉降量

1.2.1 等效作用分层总和法的计算公式

其中，ψ为桩基沉降计算经验系数;ψe为桩基等效沉降系数。

1.2.2 创建沉降量计算的图形尺寸及相互位置模型

高层宿舍楼的沉降量预测应考虑其自身自重影响下的沉降量，故根据它们自身的形状尺寸和彼此间的相对位置，建立高层宿舍楼的沉降量计算。

1.2.3 计算宿舍楼的基底平均附加应力

Po=p－γmd=14×30+25+1.4×25－(19.886×4.7+19.965 ×0.9)=369 kPa。其中，14为每层楼的平均附加应力标准值，kPa;30为地上30层楼;1.4为筏板厚度，m;25为一层地下室和混凝土筏板的平均附加应力标准值，kPa;19.886为①层土的重度，kN/m3;4.7为①层土的层厚，m;19.965 为②层土的重度，kN/m3;0.9 为取基底深5.6 m，故取0.9 m厚的第②层土。

1.2.4 计算宿舍楼重心“s”点的沉降量

1)计算宿舍的重心。即建筑物在平面上是均匀分布的，所以计算其重心时可利用面积矩方程。计算过程如下:建筑物承台是对称的，且可分为两个矩形，所以其重心在两个矩形的中心的连线上，由方程:sabch×x=sdefg×(16－x);解得:x=3。2)计算宿舍楼重心“s”的沉降量。宿舍楼重心点“s”的沉降量即是该建筑物的整体最终沉降量。宿舍楼自重影响下“s”点的沉降量。对宿舍楼自重影响下的“s”点的沉降量分别作图式并列表统计计算。3)计算深度Zn的验算。4)桩基沉降计算深度是按σz≤0.2σcz控制，其中，而αj'是根据角点法划分的矩形长宽比及深宽比查表得到。“s”点的沉降量即是宿舍楼的最终总体沉降量，所以用“等效作用分层总和法”计算出宿舍楼的最终沉降量为255 mm。分别对宿舍楼“凸”字形基础8个角点进行沉降量的计算。对宿舍楼“凸”字形基础 8个角点即 A，B，C，D，E，F，G，H。计算结果如表1，表2所示。

表1 宿舍自重影响下各点沉降量计算结果统计表

表2 各点计算深度验算表

2 对宿舍楼基础沉降量、倾斜进行评价

根据“等效作用分层总和法”的计算成果，分别计算各对应点的沉降差，并对宿舍楼的倾斜进行统计，见表3。

表3 倾斜统计计算表

3 对沉降进行预测并与实际值比较

该高层宿舍楼采用了上部筏板与下部桩基础的类型，桩的类型为钻孔灌注桩，桩长28 m，桩径600 mm。该工程完工后测得实际沉降量为90.5 mm，整体倾斜为0.000 44，基础沉降比较稳定，基础变形量已到40%，实测的最终沉降量为220 mm。应用“等效作用分层总和法”的方法沉降量为275 mm，综上所述，应用“等效作用分层总和法”的方法与实际的沉降量最为接近，这种计算方法具有使用价值。

［1］ GB 50330-2002，建筑桩基技术规范［S］.

［2］ 陈祥福.沉降计算理论及工程实例［M］.北京:科学出版社，2005.

［3］ 赵明华.土力学与基础工程［M］.武汉:武汉理工大学出版社，2003.

［4］ JGJ 79-2002，J220-2002，建筑地基处理技术规范［S］.

［5］ GBJ 112-87，膨胀土地区地基基础设计规范［S］.

［6］ 董建国，赵锡宏.高层建筑地基基础［M］.上海:同济大学出版社，1997.

［7］ 杨 敏.减少沉降桩基础的设计理论和工程应用［A］.岩土工程青年专家学术论坛文集［C］.北京:中国建筑工业出版社，1998.