某高層宿舍樓的沉降分析及評價

李昌存 周一君 苑永健

1 地基基礎沉降量計算

1.1 計算方法選擇

由于該宿舍樓采用基礎埋深比較深，土體的壓縮層厚度大，應用“等效作用分層總和法”，其特點是不僅考慮了沉降計算的經驗系數，而且把樁基礎的沉降也考慮到其中，還考慮了由多塊不同的附加應力共同作用下的沉降量。實踐證明這種方法更接近實際情況，也更加精確。綜上考慮，采用“等效作用分層總和法”來計算該宿舍樓是可行且合理的。

1.2 分層總和法計算宿舍樓各點的沉降量

1.2.1 等效作用分層總和法的計算公式

其中，ψ為樁基沉降計算經驗系數;ψe為樁基等效沉降系數。

1.2.2 創建沉降量計算的圖形尺寸及相互位置模型

高層宿舍樓的沉降量預測應考慮其自身自重影響下的沉降量，故根據它們自身的形狀尺寸和彼此間的相對位置，建立高層宿舍樓的沉降量計算。

1.2.3 計算宿舍樓的基底平均附加應力

Po=p－γmd=14×30+25+1.4×25－(19.886×4.7+19.965 ×0.9)=369 kPa。其中，14為每層樓的平均附加應力標準值，kPa;30為地上30層樓;1.4為筏板厚度，m;25為一層地下室和混凝土筏板的平均附加應力標準值，kPa;19.886為①層土的重度，kN/m3;4.7為①層土的層厚，m;19.965 為②層土的重度，kN/m3;0.9 為取基底深5.6 m，故取0.9 m厚的第②層土。

1.2.4 計算宿舍樓重心“s”點的沉降量

1)計算宿舍的重心。即建筑物在平面上是均勻分布的，所以計算其重心時可利用面積矩方程。計算過程如下:建筑物承臺是對稱的，且可分為兩個矩形，所以其重心在兩個矩形的中心的連線上，由方程:sabch×x=sdefg×(16－x);解得:x=3。2)計算宿舍樓重心“s”的沉降量。宿舍樓重心點“s”的沉降量即是該建筑物的整體最終沉降量。宿舍樓自重影響下“s”點的沉降量。對宿舍樓自重影響下的“s”點的沉降量分別作圖式并列表統計計算。3)計算深度Zn的驗算。4)樁基沉降計算深度是按σz≤0.2σcz控制，其中，而αj'是根據角點法劃分的矩形長寬比及深寬比查表得到。“s”點的沉降量即是宿舍樓的最終總體沉降量，所以用“等效作用分層總和法”計算出宿舍樓的最終沉降量為255 mm。分別對宿舍樓“凸”字形基礎8個角點進行沉降量的計算。對宿舍樓“凸”字形基礎 8個角點即 A，B，C，D，E，F，G，H。計算結果如表1，表2所示。

表1 宿舍自重影響下各點沉降量計算結果統計表

表2 各點計算深度驗算表

2 對宿舍樓基礎沉降量、傾斜進行評價

根據“等效作用分層總和法”的計算成果，分別計算各對應點的沉降差，并對宿舍樓的傾斜進行統計，見表3。

表3 傾斜統計計算表

3 對沉降進行預測并與實際值比較

該高層宿舍樓采用了上部筏板與下部樁基礎的類型，樁的類型為鉆孔灌注樁，樁長28 m，樁徑600 mm。該工程完工后測得實際沉降量為90.5 mm，整體傾斜為0.000 44，基礎沉降比較穩定，基礎變形量已到40%，實測的最終沉降量為220 mm。應用“等效作用分層總和法”的方法沉降量為275 mm，綜上所述，應用“等效作用分層總和法”的方法與實際的沉降量最為接近，這種計算方法具有使用價值。

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