受水平荷载影响的桩基础一般会涉及水平变形的评价，在这里给出常见的欧标&美标的水平变形限值要求，方便工程师在海外项目中采用。本文中给出的是建议值，实际工程中仍需要根据工程要求、国家及地区相关规定对限值进行调整。1 美标      具体要求可参见《The Engineering of Foundations , Slopes and Retaining Structures -CRC Press》,如下图：2 欧标       欧标涉及的国家较多，这里给一个统领规范EN1997中的指导性值。 查看全部

        GEO5为广大海外工程用户提供了便利，降低了海外规范及工程应用的准入门槛。为更好地协助工程师使用软件，本文从欧标最基本层次上介绍欧标中的作用、设计状况和设计方法。部分内容因需要保持原始含义可能采用英文或中英对照，造成不必要篇幅敬请谅解。一、作用       欧标中的作用类型及规定可以参照EN1990，在这里可以给出一个大致的划分表格：       在GEO5软件中根据上述分类进行作用类型的选择，软件界面如下：二、设计状况        欧标中设计状况及取用可以参照EN1990 1.5.2.2，其具体说明如下：持久设计状况——最常用的设计状况，适用于结构使用时的正常情况。当需要验算结构在设计使用年限内的安全性时，采用该设计状况。短暂设计状况——适用于结构出现的临时情况，包括结构施工和维修时的情况等。通常，该设计状况对安全性的要求要低于持久设计状况。偶然设计状况——适用于结构出现的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等。通常，该设计状况下的分项系数等于1。地震设计状况——适用于结构遭受地震时的情况，在抗震设防地区必须考虑地震设计状况。该设计状况看上去和偶然设计状况很像，但是相较于偶然设计状况，地震设计状况要求更高的安全性。在某些国家，对地震设计状况安全性的要求甚至和持久设计状况一样。       在GEO5软件中根据上述设计状况进行选择，软件界面如下：三、设计方法3.1方法分类      欧标中设计方法具体说明如下：（1）DA1       设计方法1采用两套分项系数分别对结构安全性进行验算（荷载组合1和荷载组合2）。荷载组合1，只设置作用的分项系数，其他分项系数均默认为1.0。对于荷载组合2，只设置材料性能（岩土体参数）的分项系数和可变作用的分项系数，其他分项系数均默认为1.0。进行分析时，应同时对两种不同的荷载组合进行验算，选择二者中最不利结果。（2）DA2        设计方法2采用的分项系数种类为作用的分项系数和抗力的分项系数（结构承载力）。（3）DA3        设计方法3采用的分项系数种类为作用的分项系数和材料性能的分项系数（岩土体参数）。不同于其他的设计方法，设计方法3将作用分为岩土作用State GEO（由岩土体引起的作用，例如，土压力、超载引起的土压力增量、地下水作用）和结构作用State STR（结构自重、作用在结构上的输入作用力、锚杆、加筋材料、悬挑钢丝）。       在GEO5软件中根据上述设计状况进行选择，软件界面如下： 查看全部

       目前国内越来越多实力雄厚的设计研究院开始走出国门承接海外工程。桩基是海外工程中常见的设计方向，为方便广大海外项目用户更快熟悉欧标和美标相关规范关于桩基的相关理论。此次原理说明采用类比法，从工程师熟悉的中国规范方法类比到美标，掌握其中的异同点，以帮助工程师更快理解。部分重要参考文献列表如下：中国规范：《建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008》《地基基础设计规范》附录R美标：NAVFAC DM 7.2, Foundation and Earth Structures, U.S. Department of the Navy 1984FHWA-NHI-16009Design and Construction of Driven Pile Foundation—volume I， Chapter7The Foundation Engineering Book， Chapter 6         一般规范主要由计算方法和验算方法两部分构成。对桩基规范来说，计算方法指承载力、沉降等计算方法（本次主要以解析法为主，不涉及弹性法内容）；验算方法指安全系数法、分项系数法等。一、计算方法1、单桩（1）中国规范       中国规范桩基竖向承载力核心原理是：总承载力=桩侧承载力+桩端承载力。在《建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008》中给出的计算公式如下：     拆分理解：       桩侧承载力=桩侧承载力参数*桩周长*有效侧阻桩长       桩端承载力=桩端承载力参数*桩端面积       在中国规范经验参数法中，桩侧承载力参数和桩端承载力参数由地区经验参数给出。如果采用静力触探等原位测试时，桩侧承载力参数和桩端承载力参数通常由原位测试值*修正系数得到。（2）美标       其核心原理同样是：总承载力=桩端承载力+桩侧承载力。拆分同样可以表达成：      桩侧承载力=桩侧承载力参数*桩周长*有效侧阻桩长      桩端承载力=桩端承载力参数*桩端面积       但和中国规范的区别在于桩侧承载力参数和桩端承载力参数的计算方式，美标大多数方法采用计算点位置处有效自重应力（无粘性土）或不排水强度（粘性土）乘以相应的端承或侧摩擦修正系数。这里以美标里面比较常用的NAVFAC DM 7.2 为例：1）桩侧承载力计算①对无粘性土：②对粘性土：2）桩端承载力计算①对无粘性土：②对粘性土：        以上便是美标计算方法的原理，其他如α，β，λ法均和此方法类似，均是用有效自重应力（无粘性土）或不排水强度（粘性土）乘以相应的端承或侧摩擦修正系数计算桩侧承载力参数和桩端承载力参数，但修正系数的表达形式略有不同，有兴趣的工程师可以自行了解。2、群桩（1）承载力计算1）中国规范      在计算群桩承载力时，将上部力平均至各个桩记为Nk，然后和Rg对比2）美标       由以上公式可见，相对于中国规范，美标在计算群桩承载力时多了一项修正系数，即群桩效应系数，其具体含义如下：（2）沉降1）中国规范2）美标       美标常用的方法和地基规范附录R中等代实体法一致，但是其扩散起始点不同。中国规范从承台底开始扩散，角度为φ/4；但是美标自承台低以下2L/3处开始扩散，角度为固定角度如下图：二、验算方法       通常情况下桩基的验算均采用安全系数法，美标也是如此。但如果监理要求美标计算情况下要采用分项系数法时，设计状况和分项系数如下所示：（1）Strength limit state（2）Service I Limit State         以上便是美标桩基规范基本原理，编者水平有限，有错误请随时指正。想要了解更多深入内容或结合GEO5的软件操作，请加入GEO5海外规范交流群:QQ273013644 查看全部

       很多工程师在使用GEO5海外规范时，对应具体项目的沉降分析结果缺少评估依据。在这里为了方便广大工程师的使用，整理了欧标和美标的沉降基本要求。以下内容仅供参考，实际工程中需要按照项目实际需求及区域标准相关要求进行调整。1 美标1.1 浅基础       美标浅基础的沉降限值可参考《Foundation Engineering Handbook》中的汇总表格，与中国《地基基础设计规范》类似，美标浅基础的沉降要求是根据上部结构类型进行分类的。具体如下表：1.2 深基础     美标深基础沉降要求可参见FHWA-16-009，内容节选如下：      还可参见《Geotechnical Engineering Handbook》一书中5.18节：2 欧标2.1 浅基础    欧标由于国家规范众多，这里无法一一列举，仅给出EN1997-1统领规范中附录H的要求，在进行具体项目实施时，仍需要根据国家、地区及项目实际要求进行调整。2.2 深基础 查看全部

1、技术支持途径       关于GEO5海外项目相关技术支持请加入 QQ群273013644 2、水平反力系数计算方法选择       在软件中内置两种方法，分别为Menard（梅纳）法 和法标NF P 94-282法。就意味着在法国规范中这两种方法均可以采用。以下为说明：截图自《Eurocode 7 – Application aux écrans de soutènement (NF P94-282)》      关于这两个方法具体理论可参见GEO5帮助文档，内含中文翻译。3、关于内支撑两侧条件不对称     内支撑计算公式为        如果两侧不同，按照最不利情况考虑。4、关于欧标被动区反力修正说明       http://www.wen.kulunsoft.com/article/4225、SMW隔二缺1设置情况下尺寸参数输入      例如上图所示的支护结构，在输入间距的时候输入 a/2 ，剩下参数按照单个工字钢进行填写。 查看全部

        实际工程中，沉降评估时通常需要多个点位的计算，有时还需要进行沉降差异性的对比。但传统岩土软件采用经典分层总和法进行沉降计算时仅能计算单个点位，多点位时需要重复建模及参数输入，这就导致效率低下且充斥着大量无意义的重复工作。针对这个问题，GEO5采用了优化的分层总和法，在不脱离规范计算方法的同时，优化计算模式，实现了多点位沉降同时计算。      下面通过一个线性工程案例来展示多点位沉降计算的过程：（1）首先绘制线性工程的剖面图（2）将剖面导入GEO5【地基固结沉降分析】模块中（3）选择合适的沉降计算方法，并补充相应计算方法所需的计算参数（4）定义场地荷载、填方、挖方等（5）进行沉降计算①填方1结果②填方2结果         以上便是多点位沉降分析的基本过程及最终的结果图，在最终的计算书中会给出整体沉降的极值（最大值、最小值），以及各个点位的沉降，并能够非常便利地实现多工况模拟。如果场地涉及较复杂的地基处理措施，在进行沉降评估时请参照案例贴：http://www.wen.kulunsoft.com/article/675 查看全部

       近期有多位工程师咨询在GEO5当中如何模拟爆破工况，如果是采用拟静力法考虑爆破振动力，可以通过GEO5地震荷载中自定义水平地震系数的方法实现，本文将简述分析过程。1. 计算原理       根据《非煤露天矿边坡工程技术规范》（GB 51016-2014）附录D.2的说明，边坡稳定计算时，考虑爆破振动力，各条快的水平爆破力按下列公式计算式中：Fi’—第i条块爆破振动力的水平向等效静力（kN）;Wi—第i条块的重量；βi—第i条块爆破力系数，可取0.1~0.3；ai—第i条块爆破振动质点水平向最大加速度（m/s2）；g—重力加速度（m/s2）；f—振动爆破频率（Hz）；Vi—第i条块重心处质点向振动速度（cm/s）；Q—爆破装药量，分段延时爆破时取最大一段的装药量（kg）；Ri—爆破区药量分布的几何中心至观测点的距离；K、α—与采场地质条件、岩体性质、爆破条件等有关的系数，由振动检测和测试数据获取。2. 案例分析       某砂岩矿边坡坡高55m，根据初步设计，矿山采用分段逐孔起爆，最大一段（单孔）用药量为56.3kg，按《爆破安全规程》（GB6722-2014）取振动爆破频率为20Hz。爆破区药量分布的几何中心至观测点的综合距离取值为90m。参考《爆破安全规程》13.2.4参数建议值说明，K取150，α取1.5。爆破区不同岩性的K，α取值建议根据以上参数，另外βi取0.12，计算得到       打开GEO5土坡模块，建好模型后，将0.02直接输入到地震分析当中进行计算。       以上即为GEO5当中模拟爆破工况分析的方法，文中提到的两本规范电子版可点击下载：GB 51016-2014 非煤露天矿边坡工程技术规范.pdf爆破安全规程GB6722-2014.pdf 查看全部

       在浅层完整顺层滑坡中，有时可采用节约材料、造价更低的阻滑键进行治理。在这里介绍一下阻滑键的计算原理以及在GEO5中应用方法。1、阻滑键的计算原理       参见《边坡与滑坡工程治理》（第二版）郑颖人、陈祖煜、王恭先等 一书9.5.1条内容。顺滑动方向所需的阻滑键根数：          式中：        n——顺滑动方向阻滑键的根数；        E——滑坡推力，kN/m；        L——阻滑键垂直滑动方向的间距，m；       D——阻滑键的直径，m；        τ——阻滑键的抗剪强度，kPa。      将上式变换形式可得：       变换后可以比较容易地理解阻滑键的原理，即顺滑动方向上一个桩距范围内所有阻滑键的抗剪力与滑坡推力的平衡。2、阻滑键在GEO5中的设置        在GEO5中，阻滑键可以直接用多排微型桩的模型进行计算，在桩参数输入时，可以直接输入单根桩的抗剪力，即上述原理中的 πD2τ/4。       在设置完多排阻滑键后，可形成如下计算模型：        用上述模型可以评估加上阻滑键后的稳定性系数，当然也可以验算滑坡是否会从键顶或键底形成新的不稳定滑面。        完成边坡稳定性验算后，可以直接在边坡模块调用GE5O抗滑桩模块，进行抗滑键的变形和结构方面的验算。 查看全部