建 筑 技 术 开 发 Building Technology Develo[Iment 地基与基础 Foundation and Basement 第45卷第4期 2018年2月
非 线 性 地 基 工 程 沉 降 与 荷 载 扰 动 性 问 题 研 究
杨 天 琪 ， 廖 丽 慧
(1冻 莞 市德胜 工程 咨询 有 限公 司 ，广 东东莞 523006；2．广 东立慧律 师 事务 所 ，广 东东莞 523000)
[摘 要 】通过分析两则工程实例，提出了非线性工程沉降载扰动阵列模型假设及方程范式，通过引入衰减因子 fl(r)，提出
了多因素影响下改进的非线性衰减扰动阵列模型。
[关键词 】沉降 ；荷载 ；非线性扰动阵列模型 ；非线性衰减扰动衰减陈列模型
[中图分类号 ]TU470．3 [文献标志码 】A [文章编号 】1001-523X (2018)04_01 17-02
Study on Settlem ent and Load Disturbance of N onlinear Foundation
Yang Tian—qi，Liao Li—hui
[Abstract】By introducing two engineering examples，this paper proposes a nonlinear engineering sedimentation disturbance
model and the equation paradigm．By introducing the attenuation factor p(r)，an improved nonlinear attenuation perturbation array model is proposed．
[Keywords]sedimentation；load；nonlinear perturbation array model；nonlinear attenuation perturbation decay display model
高层建筑基础沉降直接危及人 民生命财产安全上，如何 结果如表 1所示。
找到地基工程与沉降与荷载自然科学规律，有效规避安全风
险对 国家安全生产至关重要，具有时代的紧迫性、急需性。
明确地基工程沉降与荷载之间的内在逻辑关系，对建筑工程
地质的勘察、设计亦具有重大的指导作用。
1 工程试验分析 1．1 试验1
中国建筑科学研究院 【1 为研究压板尺寸影响，分别进行
了0．5mxO．5m及 1．64mx1．64m尺寸的现场压板试验，其小版
试验的拟合曲线方程见式 (1)：
s(P)=
： <0．3
( 二 ：+0-0o493 ≥0 ． 3 1～1．53fP一0．3)
由式 (1)，在不同的荷载水平下得到的沉降与板宽的关
系及荷载与沉降的关系如图1,2所示。
500
40O
{300
螫200 100
O
O5
日 0·4
室0．3
箨o．z 0．1
◆一荷载0．1MPa
lO l5 板宽，埘
图1 不同荷载和板宽情况下的沉降
0 100 200 300 4OO 500 沉降，mm
图2 不同荷载、板宽与沉降值之间的关系曲线
1．2 试验2
文献 [2]采用O．707mxO．707m压板，给出的砂土压板试验
收稿日期 ：2017～l0LIl5
基金项目 ：桩基工程应用研究项目 (20170301001)
作者简介 ：杨天琪 (1968一)，男，湖北浠水人，工程师，主要研究
方向为建筑工程管理应用问题研究、管理科学与工程应用
研究。
表1 凡 关系
根据以上试验结果，得到计算公式 ：
s(P)=
D 0．O33——二—一 P<0．3
o．055 1二 ： ：+o ． o125 P≥0-3 (2)
1—0．32fP一0．3l
按式 (2)计算得到不同荷载情况下的 曲线及不同荷
载宽度情况下的P-S关系如图3,4所示。
板宽B／rn
图3 不同荷载情况下的S-B关系
沉降／mm
图4 不同版宽情况下的尸． 关系
2 地基工程沉降非线性特征概念的提出
大量工程实测可发现建筑物基础平面中部的沉降总比边
缘沉降大，基础沉降呈现锅底形，即两边沉降小，中间沉降大。
如图5所示。锅底形沉降反映土体中不同位置的位移存在相互
影响。
文献 【2】研究不同压板尺寸地基 P-S曲线的影响，即相对
沉降量与压板宽度的比值。图6为粘性土地基压板试验结果，
试验反映土体变形的非线性特性。
3 土体变形非线性特征概念扩充与限缩演绎逻辑结论
(1)本研究试验土体 以粘土为代表，可将土体解释为各
类土体。
· l17·
第45卷第4期 2018年2月 地基 与基础 Foundation and Basemcnt 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
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饕2 罂 3
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图5 地基沉降
荷g~MPa 0．02 0．04 0．06 0．08
图6 压板宽度与粘土P．s曲线关系
(2)各类土体工程进行限小解释科学鉴定为地基工程。
(3)压板宽度与粘土P-S曲线非线性特征在上述 (1)(2)
定义限缩下则为地基沉降现象、表现为地基沉降非线性特征。
4 非线性扰动阵列模型
4．1 非线性扰动阵列模型假设
(1)土体中任一点位移是土体中各力作用点对基位移影
响的叠加 ；
(2)土体中任一点对另一点位移影响与其应力水平相关，
即某一点处于非线性状态时，其对另一点的影响也是非线
性的。
4．2 非线性扰动阵列模型建模
设第 f单元基底反力为 ，其压力为 上Ax i AYi
设地土载荷试验或按承载力公式计算的 P． 曲线，当压板
宽度为 风时可用方程表示为 ：
P) (3)
设第 i单元对 自身沉降影响为
：— 4A ixiA — y~ (gf) (4) 0
对本模型地基土相互影响的柔度系数可按下式表示，
： ；~ Ay
非线性地基工程沉降与荷载扰动性问题研究（论文）.pdf
