趙文亮 常偉世 武龍?zhí)?柳電

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

1 模型假設(shè)

本文以某地基處理項(xiàng)目為基礎(chǔ)建立假設(shè)模型。模型各層土的物理學(xué)指標(biāo)見表1?；A(chǔ)模型A矩形基礎(chǔ)長52.4米，寬13.45米，埋深5.6米，模型的長度是在水平面上將基礎(chǔ)長度兩側(cè)各延長1倍，即157.2米，垂直方向的長度為32米（1.7倍的有效樁體長度），軟墊層在樁頂上部均勻分布。

表1 模型A地層物理學(xué)指標(biāo)

2 規(guī)范法計(jì)算模型A的地基沉降量

規(guī)范法計(jì)算矩形復(fù)合地基沉降量，一般取基礎(chǔ)4個(gè)角點(diǎn)（a,b,c,d）和矩形基礎(chǔ)的中心點(diǎn)(e)來計(jì)算，并取其平均值。地基沉降量計(jì)算參考GB 50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定的素混凝土樁復(fù)合地基下臥層沉降量計(jì)算公式。下面以角點(diǎn)a為例，計(jì)算該點(diǎn)的地基沉降量數(shù)值，計(jì)算過程見表2。其余各點(diǎn)的計(jì)算過程是同樣的，直接給出計(jì)算結(jié)果。

由表2計(jì)算結(jié)果求和可知，沉降計(jì)算點(diǎn)a的沉降量為54.05mm，查表可知，此復(fù)合地基模型A的沉降系數(shù)為0.3。所以，復(fù)合地基模型A的最終沉降量s=0.3×54.05mm=16.22mm。依此計(jì)算方法可以計(jì)算出其他沉降計(jì)算點(diǎn)的沉降量，最終確定該模型的地基沉降量平均值為31.32mm。

表2 模型A的沉降計(jì)算點(diǎn)a的沉降計(jì)算過程

3 有限元法計(jì)算模型A的地基沉降量

模型A的邊界條件采用規(guī)定形式。樁間土周圍施加水平方向的約束力，基礎(chǔ)底部不僅施加水平方向的約束力，還施加垂直方向的約束力，達(dá)到模型A的約束力全覆蓋，利用有限元軟件的疏密度區(qū)分功能自動劃分網(wǎng)格，最終劃分的網(wǎng)格單元為1538個(gè)，單元體之間的連接點(diǎn)為12393個(gè)，應(yīng)力作用點(diǎn)總數(shù)為18456個(gè)。有限元參數(shù)選取表見表3，模型A的豎向位移云圖見圖1。

圖1 模型A的豎向位移云圖

地基的沉降量隨著地基深度的增加而逐漸變小，相同深度的地基沉降量由矩形基礎(chǔ)的中心向矩形四邊逐漸降低，可以看出，在上部結(jié)構(gòu)施工完畢后的地基最終沉降量為27.74mm。

表3 模型A有限元參數(shù)選取表

4 地基沉降量修正系數(shù)

計(jì)算可知，規(guī)范法計(jì)算的模型A的地基沉降量是31.32mm，有限元法是27.74mm，而現(xiàn)場的實(shí)際數(shù)據(jù)是25.38mm。利用有限元軟件PLAXIS對復(fù)合地基A進(jìn)行地基沉降模擬計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場通過沉降觀測得到的實(shí)測數(shù)據(jù)非常接近，充分驗(yàn)證了模型A在進(jìn)行有限元分析時(shí)所選擇的模型及模型運(yùn)用非常準(zhǔn)確，同時(shí)也證明素混凝土樁參數(shù)、樁間土參數(shù)選取準(zhǔn)確是有限元軟件模擬計(jì)算復(fù)合地基沉降數(shù)值的前提。通過有限元軟件對實(shí)際地基處理項(xiàng)目進(jìn)行模擬，預(yù)先估計(jì)工程最終的地基沉降量，優(yōu)化地基設(shè)計(jì)，是很有幫助的。但是，素混凝土樁復(fù)合地基沉降量利用有限元軟件分析模擬的程序相對復(fù)雜，所以引入一個(gè)地基沉降修正系數(shù)，此系數(shù)為一個(gè)常數(shù)，其數(shù)值即為有限元法計(jì)算的地基沉降量數(shù)值與規(guī)范法計(jì)算的地基沉降量數(shù)值的比值。復(fù)合地基模型A的地基沉降修正系數(shù)=0.89，該修正系數(shù)的引入為模型A項(xiàng)目所在地地基設(shè)計(jì)中沉降量的計(jì)算提供了可靠的參考依據(jù)。

5 結(jié)語

規(guī)范法計(jì)算復(fù)合地基沉降量的方法較為簡單、不精確，為了得到更準(zhǔn)確的復(fù)合地基沉降量計(jì)算數(shù)值，引入了修正系數(shù)，該修正系數(shù)的引入為項(xiàng)目所在地地基設(shè)計(jì)中地基沉降量的計(jì)算提供了參考依據(jù)。