浅议宝鸡地区天然地基平均沉降量计算中经验系数的取用

高桂军，王海军

(陕西省宝鸡市勘察测绘院，陕西宝鸡 721000)

1 前言

地基变形计算是建筑物地基基础设计的一项重要内容，不仅要设计人员在建筑施工图设计阶段依据岩土工程勘察报告中提供地基土的物理力学指标和变形参数进行详细计算，同时也需要勘察技术人员进行地基平均沉降量估算，从而使岩土工程勘察和建筑设计工作联系更紧密更贴近实践，使工程建设活动更为经济安全可靠。《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72－2004)8.2.12及附录解释明确说明:对建筑整体倾斜的计算结果，应在地区实测资料进行对比的基础上进行判断。地基变形计算的方法很多，其中分层总和法是最常用的方法，亦是国标《地基基础设计规范》(GB50007－2011)规定的计算方法。现行行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72－2004)附录B也提供了用变形模量采用分层总和法估算天然地基平均沉降量的方法。作为岩土勘察工作者来说，该方法具有简便、快捷的特点。但是规程中对调整系数和沉降经验系数未给以明确数值，这也给我们岩土工程师们提供了广阔的探索空间，笔者通过对多项高层建筑地基的实测资料和计算资料对比，进一步对该计算方法和计算公式中的沉降经验系数和调整系数进行推算和验证，得出了宝鸡地区该沉降经验系数数值。

2 公式中沉降经验系数ψs和调整系数β的确定

行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72－2004)附录B提供的天然地基平均沉降量公式:

该公式中ψs为沉降经验系数，规范明确给定对花岗岩残积土取1，其他土未明确数值，指明该值由地区经验确定。

工程实践中利用数学中的内插法计算，规范附表B.0.2－2中给出了花岗岩残积土沉降经验系数ψs和调整系数β，同时也给出了碎石土(卵石)调整系数β值，由此采用内插法求得卵石的沉降经验系数ψs值为0.4，宝鸡市区主要位于黄河最大的支流渭河两岸，地貌上处于渭河河漫滩或低阶地之上，高层建筑主要也集中建于此处，高层建筑多以第四系卵石层或其下的第三系粉质粘土(也有同行定名为泥岩)为持力层，该两种土的物理状态差异显著，但力学和工程性能却相当，我院多年的现场静力竖向载荷试验实际测算出的变形模量E0数值也证明了该点。宝鸡地区在此建设的高层建筑地基全部采用天然地基上的筏板基础，基础埋深为 5.0 m～10.0 m左右(如图1所示)。在实践中作为地基持力层的第三系的泥岩(粉质粘土)经验系数ψs值我们也取0.4～0.6，调整系数β取0.5，通过本地区同类场地计算和实测资料对比，证明该值是可信的，可以采用。表1是对本地区的建筑地基沉降的实测值和估算值的对比。

图1 工程地质剖面图

按《高层建筑岩土工程勘察规范》估算地基平均沉降量表 表1

3 工程实例

表1为某高层住宅楼的计算实例，该场地的工程地质条件典型剖面如图1所示，该楼的拟建物设计基础埋深6.50 m，场地地基为均匀地基。在该工程的设计论证阶段，勘察建议以⑤层卵石层做基础持力层，以第三系粉质粘土(半成岩状)作下卧受力层，采用天然地基方案，持力层和下卧层均为中～低压缩性土，基础为筏板基础。在岩土勘察报告中估算的沉降为地基平均沉降量为17.05 mm，其沉降(如表1所示)可以满足上部结构要求。

在该住宅楼施工过程以及竣工后两年内，一直对该楼进行沉降观测，最终测得该楼的最终平均沉降为15.78 mm，相对误差率为8%。

4 工程实例分析

通过我院对近年来的实际勘察和测量资料统计整理，从表2中的数据可以看出，实测值均小于理论计算值，实际测量和理论计算值之间的误差为12% ～23%，平均误差为13.49%。由此工程实践中建筑物的沉降观测点均布置在建筑周边，实际产生沉降量最大的地方位于建筑物基础中心处，该处的沉降值往往难于观测到;并且进行沉降测量时建筑地基往往已产生变形和沉降，因此实测值小于总体分析理论计算值的情况与工程实践比较吻合，也说明我们所用的经验值较为准确反映出了地基土的变形特征，同时总体偏于安全。

建筑地基沉降计算值与沉降实测量对比表表2

5 结语

在工程实践中，地区工程经验体现了一个地区建设的鲜明特点，是理论分析现阶段不能解释和取代的，岩土工作者应注重积累并进行反演分析，只有不断总结分析整理才能使土力学理论更加贴近实践。在岩土工程勘察设计阶段利用地区的经验系数对拟建建筑沉降估算，计算结果对工程实践而言是可靠的，现行的规范、规程也给我们岩土工程工作者在实际使用时提供了广大的探索空间，为今后形成地区性的规程作好资料收集和整理创造了条件。

［1］GB50007－2011.建筑地基基础设计规范［S］.

［2］JGJ72－2004.高层建筑岩土工程勘察规程［S］.

［3］JGJ8－2007.建筑变形测量规范［S］.

［4］GB/T15314－1994.精密工程测量规范［S］.

［5］GB50021－2001.岩土工程勘察规范［S］.

［6］《工程地质手册》编委会.工程地质手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，2007.

［7］陈东东，马大喜.某小区高层建筑物沉降观测技术及数据分析［J］.城市勘测，2013，5:127～130.

［8］罗芹，朱红霞，赵洪峰，高层建筑箱基地基变形计算方法探讨［J］.城市勘测，2006，3:71～76.