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确定。
表3-13 ΔZ b/m b≤2 2＜b≤4 4＜b≤8＜b≤15 15＜b≤30 b＞30 8 Δz/m 0.3 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 如果按式(3-22)确定的计算深度下部仍有较软土层时,应继续往下计算。 当无相邻荷载影响，且基础宽度b在1～50m范围内时，基础中点的地基沉降计算深度zn也可按下式计算： zn=b（2.5-0.41nb） 例3-7 用规范法计算例3-6题条形基础的最终沉降量.
解(1)地基分层 从基础底面以下按天然分界面划分：z1=1.6m，z2=19.20m。 （2）计算基底附加压力 由例3-6知p0=123.4kPa。 （3）计算Esi
地下水位以上，由例3-6压缩曲线有 p1=100kPa时， e1=0.784 p2=200kPa时， e2=0.752
则 Es上 =(1+ e1)/a1-2=5.575Mp 同理，地下水位以下ES下=6.124Mpa
(4)计算αi
由基础中点将基础划分为四个相等的小矩形,应用角点法由1/b=10及zi/b查表3-12计算,计算结果列于表3-14。
（5）计算各分层的沉降量，计算结果如表3-14所示。
表3-14 例3-7计算表 zi/L/zi/b αi zi?i zi ?i Esi ?s?=p0 (zi s?=?m b -zi-1?i-1 ?i-zi-1?i-1）/ Esi s?i 0 0 4×0.2500 0 — — — — =1.000 1.60.8 4×1.541.5424 5.531.14 34.10 0.2410=0.924 75 4 640 19.10 9.6 4×6.955.408 6.1108.97 140.20 0.0905=0.304 24 11 62 18.9.3 4×6.880.0684 6.11.38 — 60 0.0925=0.320 24 7 (6）确定计算深度 试取计算深度zn=19.20m，从zn 处向上取计算厚度可由表3-13查得为0.6m，该土层计算变形量由表3-14，得Δsn＇=1.38mm，则
Δsn＇/?Δsi＇=1.38/140.11=0.010?0.025
符合地基沉降计算深度的要求,故取zn=19.20m。 （7）确定沉降计算经验系数
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Es??A??p(z??zp(z??z??Ei00iiiiAiEsisi?i?1)1.5424?5.408??5.99MPa?)1.54245.408i?1i?1i?15.575?6.124 由表3-11得:ψs=1.0
(8)基础最终沉降量为：
s=ψss?=1.0?140.11=140.11mm
六、地基变形与时间的关系：
上节已经讨论了地基最终沉降量的计算问题。然而在工程实践中，常因建筑地基的非均质性、建筑物荷载分布不均及相邻荷载等因素的影响，致使地基产生不均匀沉降。因此，除计算基础最终沉降量外，还必须了解建筑物在施工期间和使用期间的沉降量以及在不同时期建筑物各部位可能产生的沉降差，以便采取适当措施，例如控制施工进度，考虑建筑物各部分之间的连接方法等。
地基变形稳定需要一定的时间才能完成，影响地基变形与时间关系的因素相当复杂，主要取决于地基土的渗透性大小和排水条件。一般地，建筑物在施工期间完成的变形量，对于砂土，由于渗透性强，可以认为其变形已基本完成；对于低压缩粘性土，可以认为已完成最终变形的50 ~ 80%；对于中压缩粘性土可认为已完成 20 ~ 50%；对于高压缩粘性土可认为已完成5~20%。因此，实践中一般只考虑粘性土的变形与时间关系。 3.6.1 土的渗透性
土的渗透性是由于骨架颗粒之间存在的孔隙构造了水的通道。与其它液体一样，在水头差的作用下，水将在土体内部相互贯通的孔隙中流动，称为渗流（渗透）。 由水力学知识知道，水在土中渗流满足达西定律，即：
v=ki （3-24）
式中 v——渗流速度，土中单位时间内流经单位横断面的水量（m/s）；
i——水力梯度，即沿渗透途径出现的水头差Δh与相应渗流长度l的比值，i=?h/l。 k——渗透系数（m/s）。
由式（3-24）可以看出，当水力梯度为定值时，渗透系数愈大，渗流速度就愈大；当渗流速度为定值时，渗透系数愈大，水力梯度愈小。由此可见，渗透系数与土的透水性强弱有关。渗透系数愈大，土的透水能力愈强。土的渗透系数可通过室内渗透试验或现场抽水试验测定。
3.6.2 土的有效应力原理
外部荷载在饱和土体中产生的应力，是由土体中骨架与孔隙水共同来承担的。由颗粒骨架所承担的应力，称为有效应力，用符号σˊ表示。有效应力的作用将使土颗粒产生位移，引起土体的变形和强度变化。由孔隙中的水所承担的应力称为孔隙水压力，用符号u来表示。由于孔隙水压力在土中一点各个方向产生的压力相等，因此它只能压缩土颗粒本身而不能引起土粒产生位移，而土粒本身的压缩量是可以忽略的，所以孔隙水压力的作用不能直接引起土体的变形和强度变化。因此，只有有效应力σˊ才是影响土的变形与强度特牲的决定因素。 饱和土体所受的总应力σ等于有效应力σ?和孔隙水压力u之和，即
σ =σ?+ u （3-25）
公式（3-25）即为饱和土体有效应力原理。由式（3-25）可知，总应力一定时，若土体中孔隙水压力增加或减小时，则会相应地引起有效应力的减小或增加。 3.6.3 渗透固结沉降与时间关系
土的渗透固结（简称固结）是指饱和土体在附加应力作用下，孔隙水逐渐被排出，而土体
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逐渐被压缩的过程。
固结度Ut是指土体在固结过程中某一时间t的固结沉降量st与固结稳定的最终沉降量s之比值（或用固结百分数表示），即
Ut = st/ s 由公式（3-26）可知，当t=0时，st=0，则Ut =0（或0%）；当固结达稳定时即t=t稳 时，st =s，则Ut =1.0（或100%）。即固结度变化范围为0?1，它表示在某一荷载作用下经过t时间后土体所能达到的固结程度。
在前面我们已经讨论了最终沉降量s的计算方法，如果能够知道某一时间t的Ut 值，则由公式（3-26）即可计算出相应于该时间的固结沉降量st值。对于不同的固结情况，即固结土层中附加应力分布和排水条件两方面的情况，固结度计算公式亦不相同，实际地基计算中常将其归纳为五种，如图3-13所示。不同固结情况其固结度计算公式虽不同，但它们都是时间因数的函数，即：
Ut =f（Tv） （3-27） 式中 Tv——时间因素，Tv =Cvt/H2，无量纲；
Cv——土的固结系数， Cv = 1000k (1+e)/? wa (m2/yr)； t——固结过程中某一时间（yr）；
H——土层中最大排水距离。当土层为单面排水时，H为土层厚度；如为双面排水，则
H为土层厚度之半（m）；
k——土的渗透系数（m/yr）； e ——土的初始孔隙比；
?w——水的重度，?w =10kN/m3； a——土的压缩系数（MPa-1）。
为简化计算，将不同固结情况的Ut =f（Tv）关系制成图（图3-13）以备查用。应用该图时，先根据地基的实际情况画出地基中的附加应力分布图，然后结合土层的排水条件求得?（? = ? z a/? zp，? z a为排水面附加应力，? zp为不排水面附加应力 ）和Tv值，再利用该图中的曲线即可查得相应情况的Ut值。
应该指出的是，图3-13中所给出的均为单面排水情况，若土层为双面排水时，则不论附加应力分布图属何种图形，均按情况0计算其固结度。 实际工程中，基础沉降与时间关系的计算步骤如下： （1）计算某一时间t的沉降量s t
1） 根据土层的k、a、e求Cv；
2） 根据给定的时间t和土层厚度H及Cv，求T v；
3） 根据? = ? z a/? zp和T v，由图3-13查相应的U t；
s4） 由U t=t 求st。
s （2）计算达到某一沉降量st所需时间t
1） 根据st计算U t
2） 根据?和U t，由图3-13查相应的T v ； 3） 根据已知资料求C v； 4） 根据Tv、Cv及H，即可求得t。
例3-8 某基础基底中点下的附加应力分布图如图3-14所示，地基为厚H=5m的饱和粘土层，顶部有薄层砂可排水，底部为坚硬不透水层。该粘土层在自重应力作用下已固结完毕，其初始孔隙比e1=0.84，由试验测得在自重应力和附加应力作用下e2=0.80,渗透系数k=0.016m/yr,
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试求:(1)1年后地基的沉降量;(2)沉降达100mm所需的时间。 解：（1）计算地基最终沉降量
e1?e20.84?0.80H??5?1000?108.70mm1?e11?0.84 （2）计算1年后的沉降量
压缩系数： a = ?e/?? =(0.84-0.80)/(240+80)/2=0.25MPa-1
则固结系数： Cv = 1000k (1+e)/? wa=1000? (1+0.84) ? 0.016/(10?0.25)=11.78 m2/yr 时间因数： T v= Cv t/ H2=11.78?1/52=0.4712
附加应力比值： ? = ? z a/? zp=240/80=3.0 属情况4；由图3-13查得Ut=0.77 1年后沉降量： s t=1= Ut s =0.77?108.70=83.70mm （3）计算沉降st=100mm所需时间
固结度Ut=st/s=100/108.70=0.92
由Ut=0.92，?=3.0，查图3-13，得T v=0.87 则 t= T v H2/ Cv =0.87?52/ 11.78=1.85 yr
3.6.4 建筑物沉降观测
前面介绍了地基变形的计算方法，但由于地基土的复杂性，致使理论计算值与实际值并不完全符合。为了保证建筑物的使用安全，建筑物的沉降观测是非常必要的，其目的是提供有关建筑物的沉降量与沉降速率。尤其对重要建筑物及建造在软弱地基上的建筑物。
进行沉降观测时，水准点的设置应以保证其稳定可靠为原则。一般宜设置在基岩上或设在低压缩性的土层上。水准点的位置应尽可能靠近观测对象，但必须在建筑物所产生的压力影响范围以外，一般为30~80m。在一个观测区内，水准点应不少于三个。观测点的设置应能全面反映建筑物的沉降并结合地质情况确定，数量不宜少于六点。对于工业建筑通常设置在柱（或柱基）和承重墙上；对于民用建筑常设置在外墙的转角处、纵横墙的交接处及沉降缝两侧；对于宽度较大的建筑物，内墙也应设置观测点。如有特殊要求，可以根据具体情况适当增设观测点。
水准测量观测工具宜采用精密水平仪和钢卷尺，对每一观测对象宜固定测量工具和监测人员，观测前应严格校验仪器。测量精度宜采用Ⅱ级水准测量，视线长度宜为20~30m，视线高度不宜低于0.3m，水准测量应采用闭合法。
观测次数和时间应根据具体情况确定。通常，民用建筑每施工完一层（包括地下部分）应观测一次，工业建筑按不同荷载阶段分次观测，但施工期间的观测不应少于4次。建筑物竣工后的观测，第一年不应少于3~5次，第二年不少于2次，以后每年1次，直到下沉稳定为止。对于突然发生严重裂缝或异常沉降等特殊情况，则应增加观测次数。观测时还应注意气象资料。观测后应及时填写沉降观测记录，并需附有沉降观测点及水准点位置平面图，便于以后复查。基坑较深时，可考虑开挖平面后的回弹观测。 3．7 建筑物的地基变形允许值
建筑物的地基变形允许值是指能保证建筑物正常使用的最大变形值。可由《地基规范》查得，如表3-15所示。对于表中未涉及到的其它建筑物的地基变形允许值，可根据上部结构对地基变形的适应能力和使用要求确定。
地基变形允许值按其变形特征有以下四种： 沉降量——指基础中心点的沉降值；
沉降差——指相邻单独基础沉降量的差值；
倾 斜——指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；
局部倾斜——指砌体承重结构沿纵墙6~10m内基础某两点的沉降差与其距离的比值。
s?
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当建筑物地基不均匀或上部荷载差异过大及结构体型复杂时，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；对于框架结构和单层排架结构应由沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜控制。
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