$$S_{total} = S_i + S_c + S_s$$
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)。
输入基础宽度、根入深度、荷载、N值和土质,使用特尔茨基公式自动计算极限承载力和安全系数,即时绘制压密沉降曲线。具有土层断面和应力球可视化功能,最适合基础设计初期检讨。
$$S_{total} = S_i + S_c + S_s$$
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)。
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。
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。
关东黄土现场,输入B=2.0m、Df=1.5m、N值=15、Q=500kN、E0=15000kPa时:算出极限承载力qu≈280kPa,安全系数Fs≈1.12。此时即时沉降Si≈8.5mm,1年后压密沉降Sc≈18mm左右。安全系数不足,需重新设计,如将基础宽度扩大到2.5m或根入深度加深到2.0m。