浅谈建筑物基础间相互影响距离_建筑论文发表

浅谈建筑物基础间相互影响距离

顾建荣 徐正

摘要：基础设计时建筑物本身内部基础对相邻基础的沉降变形影响，以及基础相互影响距离的取值范围。

关键词：沉降变形 相互影响距离 应力叠加原理

地基基础设计时，除了要满足地基承载力(稳定性）要求外，还需要地基变形要求。因此，基础设计时我们常常需要验算建筑物基础在地基变形时沉降量是否满足建筑的允许沉降量。

而建筑物的沉降变形于其自身的结构体系，基础下的土层特性以及相邻建筑物的影响距离有关。其中，建筑物本身内部基础对相邻基础也有沉降变形影响。但建筑内部基础间相互影响范围有多大，即基础变形验算时，PKPM结构计算软件中的JCCAD模块中的输入“基础相互影响距离”取值为多少，相应条款未有明确规定。本文试对这一话题作一探讨。

下面就以笔者本地区一多层住宅用房为例来进行讨论。

基础下地基土层特性如下。

① 填土：杂色，结构松散，上部为耕土，含大量植物根茎，局部上部有杂填土，含碎石、砖块等建筑垃圾。下部为素填土，以粘性土为主，全场均有分布，本次勘察揭露层厚为0.7—2.5米，其工程特性较差，不宜利用。

④ 粉质粘土：青灰-灰黄-黄色，可-硬塑，含较多的铁锰质结核及青灰色团块，韧性中等，干强度中等-高，有光泽反应。本层土中等压缩性偏低，中等-高强度，全场均有分布，本次勘察揭露层厚为1.5—6.8米，其工程特性好。

⑤ 粉质粘土夹粉土：灰黄-黄色，粉质粘土为软塑状态，局部淤质，含少量铁锰质结核物，粉性土含量高；粉土为稍密状态，稍湿-湿，含有少量的石英碎屑和云母片。韧性低－中等，干强度低－中等，稍有光泽反应。本层土中等压缩性，中低强度。全场均有分布，本次勘察揭露层厚为2.0—7.9米，其工程特性一般。

⑥ 粉砂：灰-灰黄色，饱和，中密 –密实状态，上部局部稍密，含有较多的石英碎屑及云母片，局部夹有灰白色结核，直径5-30CM，局部夹有大量稍密状态粉土，本层土中等压缩性偏低，中等强度偏高。全场均有分布，本次勘察最大揭露层厚11.0米，其工程特性较好。

⑦ 粉质粘土：灰色，软塑，局部为流塑，韧性中等，干强度中等，无有光泽反应。本层土中等压缩性偏高，中等-低强度，全场均有分布，本次勘察最大揭露层厚2.1米，其工程特性一般。

⑧ 粉质粘土：青灰-灰黄色，可-硬塑状态，局部偏软，含有铁锰质结核及青灰色钙质团块，局部夹有稍密粉土薄层，韧性中等，干强度中等，稍有光泽反应，本层土中等压缩性偏低，中等强度偏高，全场均有分布，本次勘察最大揭露层厚9.3米，未揭穿，其工程特性较好。

住宅用房西单元基础设计平面图如下（局部图）。

由于4#土层为粉质粘土层，承载力高，压缩性低，厚度也较深，工程特性较好，为良好的天然地基持力层。所以以此假定为单一压缩土层沉降模型。

根据《建筑地基基础设计规范》中5.3.8条，计算地基变形时，应考虑相邻荷载影响，其值可按照应力叠加原理，采用角点法计算。所以按照《规范》附录K的矩形面积上均布荷载作用下角点的平均应力系数ā（表K.0.1-2)进行计算。

假定基础尺寸大小均为2.7mX2.7m,（其中8,9号基础为1.5mX1.5m），埋深为-2.00m。其基础编号及与中心基础（甲基础）的距离详见基础平面图。

1. 甲基础在Z点的自身附加应力值Pz计算：

l=2.7/2=1.35m,b=2.7/2=1.35m,Z=5m;

Z/b=5/1.35=3.7,l/b=1.0,根据《建筑地基基础设计规范》附录K（表K.0.1-2)可得

ā=0.1182，因此Pz=4āPc=4x0.1182Pc=0.4728Pc

2. 相邻1个柱距范围内的基础1~基础5对甲基础的影响附加应力值计算：

（1）基础1对甲基础的影响附加应力值Pz1

l1=3.6+1.35=4.95m,b1=1.35m,z=5m,z/b1=3.7,l1/b1=3.667, ā1=0.1540

l2=3.6-1.35=2.25m,b2=1.35m,z=5m,z/b2=3.7,l2/b2=1.667, ā2=0.1384

所以Pz1=2（ā1-ā2）Pc=0.032Pc

（2）基础1对甲基础的影响附加应力值Pz2

l1=3.6+1.35=4.95m,b1=2.7m,z=5m,z/b1=1.852,l1/b1=1.833, ā1=0.2009

l2=3.6-1.35=2.25m,b2=2.7m,z=5m,z/b2=1.852,l2/b2=0.833, ā2=0.1760

所以Pz2=（ā1-ā2）Pc=0.0249Pc

（3）基础3对甲基础的影响附加应力值同基础2的Pz3=0.0249Pc

（4）基础4对甲基础的影响附加应力值同基础1的Pz4=0.032Pc

（5）基础5对甲基础的影响附加应力值Pz5

l1=4.5+1.35=5.85m,b1=2.7m,z=5m,z/b1=1.852,l1/b1=2.167, ā1=0.2023

l2=4.5-1.35=3.15m,b2=2.7m,z=5m,z/b2=1.852,l2/b2=1.167, ā2=0.1878

所以Pz5=2（ā1-ā2）Pc=0.029Pc

3. 相邻2个柱距范围内的基础6~基础12对甲基础的影响附加应力值计算：

（1）基础6对甲基础的影响附加应力值Pz6

l1=6.8+1.35=8.15m,b1=1.35m,z=5m,z/b1=3.7,l1/b1=6.04, ā1=0.1565

l2=6.8-1.35=5.45m,b2=1.35m,z=5m,z/b2=3.7,l2/b2=4.04, ā2=0.1548

所以Pz6=2（ā1-ā2）Pc=0.0034Pc

（2）基础7对甲基础的影响附加应力值Pz7

l1=5.3+1.35=6.65m,b1=3.6+1.35=4.95m,z=5m,z/b1=1.01,l1/b1=1.343, ā1=0.23

b2=5.3-1.35=3.95m,l2=3.6+1.35=4.95m,z=5m,z/b2=1.27,l2/b2=1.25, ā2=0.2174

b3=3.6-1.35=2.25m,l3=5.3+1.35=6.65m,z=5m,z/b3=2.22,l3/b3=3.00, ā3=0.1932

b4=3.6-1.35=2.25m,l4=5.3-1.35=3.95m,z=5m,z/b4=2.22,l4/b4=1.76, ā4=0.1845

所以Pz7=（ā1-ā2-ā3+ā4）Pc=0.0039Pc

（3）按照相同方法可以计算得到：

基础8对甲基础的影响附加应力值Pz8=0.0003Pc;

基础9对甲基础的影响附加应力值Pz9=0.0003Pc;

基础10对甲基础的影响附加应力值Pz10=0.0039Pc;

基础11对甲基础的影响附加应力值Pz11=0.0057Pc;

基础12对甲基础的影响附加应力值Pz12=0.0057Pc。

4.结论

由上计算结果可知，甲基础Pz为0.4728Pc，

距离甲基础1个柱距范围内的基础1~基础5对甲基础的影响附加应力为Pz1+Pz2+Pz3+Pz4+Pz5=0.1428Pc，占甲基础的自身附加应力的百分比为30.2%。

距离甲基础2个柱距范围内的基础6~基础12对甲基础的影响附加应力为Pz6+Pz7+Pz8+Pz9+Pz10+Pz11+Pz12=0.0232Pc，占甲基础的自身附加应力的百分比为4.90%。

所以，根据以上结果，我们可以推断，对于一般框架多层建筑物，当基础位于工程特性较好的土层时，结构内部自身基础相互影响距离验算时取1~2个柱距即可满足要求。

参考文献：

【1】《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

【2】《地基与基础》 （中国建筑工业出版社）