第十二章：扩展基础的沉降验算
本章将为用户介绍如何使用“GEO5 扩展基础设计”软件计算第十章中扩展基础的沉降和转角。
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任务
打开第十一章中算例文件，选择「分析设置」界面，取消勾选“不计算沉降”。
图 12.1 沉降分析的设置
计算
编辑第十一章算例中定义的岩土材料，如表 12.1，添加泊松比、压缩模量或变形模量等系数。
表 12.1 岩土材料参数
注：结构强度系数在本算例中不需使用，若点击「分析设置」→「编辑当前设置」，选择“沉降分析” 选项卡，若将“确定变形计算深度的方法”选为“结构强度理论”，则需要用户输入结构强度系数。本算例中我们采用“应力比法”作为确定变形计算深度的方法。
注：“中国 – 建筑行业（JGJ）”采用的沉降计算方法为“压缩模量法”，因此，当以压缩模量作为变形参数输入时，泊松比对计算结果并无任何影响。所以，如果勘察报告只提供了压缩模量，也不会影响计算，我们输入一个任意的泊松比即可，例如 0.3。但是，当以变形模量作为变形参数输入时，泊松比对计算结果将会产生影响，因为变形模量需要通过泊松比转换为压缩模量。
接下来，选择「沉降分析」界面。用户需注意，沉降计算采用的是荷载的标准值，根据中国地基 基础设计规范，我们输入荷载的准永久组合作为 GEO5 中的荷载标准值。
图 12.2 「沉降分析」界面
在「沉降分析」界面中，需要根据工程条件选择如下两个参数：
“基底初始自重应力”选择“从设计地面开始考虑”。
注：基底初始应力的大小对其作用范围内的沉降量影响很大——基底初始应力越大，计算所得的最终沉降量越小。基底初始应力选用哪个数值取决于基底的敞开时间，如果敞开时间较长，相应卸荷时间 较长，则基底土体压实程度减弱。此时，基底初始应力不能再从天然地面算起。
“沉降计算分项系数”勾选“考虑基础埋深的影响(κ1)”。
注：系数“κ1”反映了基础埋深对沉降的影响，使沉降的计算结果更符合实际。
结论
结构的最终沉降量为 14.7mm，根据正常使用极限状态的设计要求，该结果满足规范要求。
注：整个系统（基础和地基土）的刚度对沉降计算有很大的影响，该刚度通过系数 k 来衡量。如果 k>1， 则基础考虑为刚性基础，基底沉降计算点（特征点）位于距基底中心
或0.37b 处，其中
和 b为基础基底尺寸；若 k<1，则基础考虑为柔性基础，基底沉降计算点位于基底中心。
本算例中 k>1，故沉降计算值为基底面特征点处的沉降值。
“扩展基础设计”软件还会计算基础的转角。其原理为，计算基础底面“一组对边”中心点的相对沉降差，并根据这两中心点的水平投影距离，得出与该组对边垂直方向（另一组对边走向）的转角值。如图 12.3：
图 12.3 基础转角计算要素示意图
其中：
α ：基础的转角；
d ：|ab|的水平投影距离。
