参数设置
沉降动画（基础下沉、黏土层固结）
固结度 U = 0%
Δσ 高
Δσ 中
Δσ 低
固结层
理论与主要公式
$$S_{total} = S_i + S_c + S_s$$
全沉降量（m）：即时沉降 $S_i$（弹性）＋一次压密沉降 $S_c$＋二次压缩沉降 $S_s$。
$$S_i = \frac{qB(1-\nu^2)}{E} I_s$$
即时弹性沉降（m）：$q$ 为基础接地压（kPa），$B$ 为宽度（m），$I_s$ 为形状系数。
$$T_v = \frac{c_v t}{H_{dr}^2}$$
时间系数（无量纲）：$c_v$ 为压密系数（m²/s），$H_{dr}$ 为排水距离（m）。
基础沉降计算工具简介
🙋
这个模拟器计算的"基础沉降"是不是就是房子因为地面下陷而倾斜的现象？
🎓
完全正确！这是建筑物因重量使地面沉陷的现象。这个工具使用一位叫特尔茨基的学者提出的著名公式，计算地基破坏的极限力量"极限承载力"，以及实际会沉陷多少。你可以切换上面的"土质类型"在"砂质土"和"粘性土"之间切换，就能看到两种土的行为差异很大。
🙋
哦，土的种类会这么大的影响吗？砂地基和粘土地基，哪个更容易沉陷？
🎓
简单来说，砂在加载后马上就会产生"即时沉降"，基本就完成了。而粘土，特别是水饱和的粘土会产生"压密沉降"，随着水逐渐排出，可能需要花数十年才能完成。看模拟器的图表，粘性土的曲线会随着时间逐渐增加，这就是压密沉降的特征。
🙋
明白了！那计算结果中的"安全系数"是什么？这个数越小就越危险吗？
🎓
提问得好！安全系数表示地基破坏力量与实际荷载之间还有多少余量。比如安全系数是3.0，就表示只承受破坏力的1/3的荷载。实务中要根据建筑物种类和地基的确定性程度，通常设定2.5～3.0的范围。用模拟器调整参数，让安全系数小于1.0试试，看会发生什么！
常见问题
砂质土透水性强，加载后沉降几乎立即完成，所以曲线陡峭上升。而粘土透水性低，间隙水排出需要时间，随着时间推移沉降缓慢进行，产生压密曲线。
输入的内摩擦角或粘着力数值可能不符合现实。特别是粘土内摩擦角接近0°时粘着力极小，会导致承载力降低；相反输入过大的角度会导致承载力系数急增。建议参考土质标准数值范围（如砂质土φ=25～40°）。
根据特尔茨基公式，基础宽度B越大，极限承载力越大。但压密沉降量随基础宽度增大也会增大，因为荷载会深入地基更深更宽的范围。用本工具改变B值比较曲线，可直观看到这个权衡。
这取决于粘土层厚度和透水系数，一般需要数月至数年。用本工具将时间轴改为对数显示，更容易观察初期急剧沉降到长期缓慢收敛的过程。设计中通常以压密度90%达成的时间作为参考。
实际应用
建筑基础设计：从住宅到高层建筑，所有建筑的基础（直接基础、桩基等）设计必需的计算。防止不均匀沉降（偏沉），避免建筑倾斜和裂缝。
土木结构物（桥梁、挡土墙）：应用于桥梁桥墩和挡土墙（土壤支挡墙）的稳定计算。特别是填土下的软弱粘土层发生压密沉降时，竣工后道路会凹凸不平，事前的沉降预测和处理（地基改良等）很重要。
工业设施·储油罐基础：在化工厂或石油罐等巨大重型结构物基础设计中广泛应用。虽然均匀沉降有时是可接受的，但储油罐倾斜会导致液位计测值误差等运营问题。
地质调查计划和结果解释：设计前进行的钻孔调查和试验承载的计划、获得的土质参数(c, φ等)在设计中如何活用，都以此基础理论为根据。
常见误解和注意事项
使用这个工具时要注意几个要点。首先是"安全系数越大越好"的误解。确实更安全，但要考虑经济性的权衡。比如设安全系数为5.0或10.0，就要设计更大的基础，成本会大幅上升。实务中要根据地质调查精度和结构物重要性，目标设在2.5～3.0的"恰当"范围内。
其次是参数输入的"单位"问题。这很重要！工具用[kN/m²]和[kN/m³]，但现场数据常用[吨力]或[g/cm³]。比如单位体积重量γ误输入为1.8[吨力/m³]而不是18[kN/m³]，计算结果就会相差10倍，造成重大错误。输入前一定要确认单位转换。
最后要明白此计算以"均质地基"和"中心加载"为前提。实际现场更复杂。地基为分层结构，或基础受偏心荷载（如在建筑边缘放置机械），计算会更复杂。此工具的结果应作为"第一近似"理解，对于复杂条件需要专业软件或详细研究。
具体计算例
在黏性土场地，输入土质类型=黏性土、基础宽度 B=2.0m、埋置深度 Df=1.5m、设计荷载 q=150kPa、N值=20、初始孔隙比 e₀=0.80、压缩指数 Cc=0.30、黏土层厚 H=5m 时：按太沙基型承载力公式（承载力系数采用 Prandtl–Reissner·Vesić 式，φ、c 由 N值估算，变形模量 E=700N）得极限承载力 qu≈593kPa、安全系数 Fs≈3.95。即时沉降 Si≈16.0mm，最终固结沉降 Sc≈125mm（黏土层中部的附加应力 Δσ≈29.6kPa 按基础底面起算的 2:1 扩散法计算，初始有效应力 p₀≈72kPa）。若安全系数不足，可考虑加大基础宽度或加深埋置深度。