地基基础计算器
地基基础计算器:地基承载力、单桩承载力、挡土墙稳定、土压力系数、边坡稳定、桩基与基坑支护、降水与围堰。附公式与规范依据。
▮单桩承载力计算器砂土用 N 值,黏土用 cu,分别算侧阻和端阻,再除以安全系数。▤地基承载力计算器三个承载力系数由内摩擦角算出,极限承载力再除以安全系数。◫挡土墙稳定验算器土压力和超载分开算力矩,两个安全系数都要过关。◣土压力系数计算器三个系数一次出,被动土压力是主动的几倍,差距就是支护省不省钱的地方。
这一组解决什么问题
地基这一组回答的是同一个问题的两种问法:这块地能承多少,以及挖开以后怎么撑住。承载力方向从地基承载力计算器开始(内摩擦角、黏聚力、埋深、基础宽度四项定值),桩基础再用单桩承载力计算器按 SPT 或黏土不排水强度估侧阻与端阻;支护方向从土压力系数计算器拿 K0、Ka、Kp 三个系数,进挡土墙稳定验算器看抗滑移与抗倾覆两个安全系数是否都过 1.5。
这一组最容易出错的地方不是公式,是**参数取错**。地下水没考虑时,承载力三项要用有效重度 γ′ 而不是天然重度,砂土从 18 降到 8.2,承载力能差三成;挡墙背后没做排水,水压力会把水平推力翻一倍,而大部分挡墙倒塌事故都出在排水而不是墙身强度。桩的端阻和侧阻发挥所需的沉降差一个量级,把两者的极限值简单相加再除一个安全系数是偏乐观的,这一点在单桩承载力的说明里专门写了。
这一组的入口是「你手上有什么数据」。有勘察报告的 SPT 击数和不排水强度,走单桩承载力或地基承载力;只有土的分类和大致密实度,先按经验值代入再留足安全系数;要算挡土结构,先定土压力工况(能不能位移)再算稳定。顺序错了会白算:见过有人先算挡墙宽度再回头看土压力系数,结果用了被动土压力,宽度算出来只有实际需要的一半 —— 因为 Kp 是 Ka 的 9 倍(φ=30° 时)。
基坑这一组要连着看:土压力系数给水平力,边坡稳定看整体滑不滑,桩和锚杆给支点,降水决定有效应力。四件事互相影响,单独算任何一个都只是局部答案 —— 特别是降水,水位降 1 m 有效应力涨 10 kPa,坑底隆起和周边沉降都跟着变。
这种情况点哪个
| 有勘察报告的 N 值或 cu,要估一根桩能承多少 | 单桩承载力计算器 |
| 有内摩擦角和黏聚力,要算基础底下能压多大 | 地基承载力计算器 |
| 要定挡墙底宽,看抗滑和抗倾覆过不过 | 挡土墙稳定验算器 |
| 要算主动/被动土压力系数和推力 | 土压力系数计算器 |
| 基坑边坡会不会塌,安全系数多少 | 边坡稳定计算器 |
| 基坑支护用桩还是用锚,怎么排 | 排桩支护计算器 |
| 地下水位高,要算井点怎么布 | 轻型井点降水计算器 |
| 桩打完了要做承台,算混凝土和钢筋 | 桩承台工程量计算器 |
这一组最容易算错的地方
- 地下水位以下还用天然重度算承载力。砂土 γ=18 换成有效重度 γ′=8.2,宽度项从 403 kPa 掉到 184 kPa,允许承载力从 300 掉到 227 —— 少算 24%,而基础沉降是几个月后才出现的,验收时看不出来。
- 挡墙背后不做排水,只算土压力。3 m 高的墙,主动土压力 27 kN/m,一旦饱和水压力再加 44 kN/m,总推力翻 2.6 倍。大部分挡墙倒塌是排水失效,不是墙体强度不够。
- 把桩的侧阻和端阻极限值直接相加再除安全系数。侧阻在沉降 0.5%D 就到峰值,端阻要沉到 5~10%D 才发挥,两者不同步,直接相加偏高 20% 以上。
- 挡墙只验算抗滑不验算偏心。基底偏心距 e 超过 B/6 时墙踵脱空,qmax 会比公式算的大 —— 示例里 3 m 墙 1.8 m 底宽,两个安全系数都过,但 e=0.324 m > B/6=0.300 m,基底最小压力已经是 −6 kPa。
- 拿静力触探或经验值直接出施工图。SPT 法的散差 ±30%,桩基必须做静载试验或高应变检测验证,不能拿估算值当设计值。
常见问题
地基承载力怎么算?
按内摩擦角算出 Nc、Nq、Nγ 三个承载力系数,代进 qu = c·Nc + γ·Df·Nq + 0.5γB·Nγ,再除以安全系数(常规 2~3)。φ=30°、c=0、γ=18、埋深 1.5 m、基础宽 2 m 时,极限承载力约 900 kPa,取 FS=3 得允许承载力 300 kPa。地下水位以下要把 γ 换成有效重度,否则会高估三成以上。
单桩承载力怎么估?
分侧阻和端阻两步加。砂土用 SPT:侧阻 fs = 2N kPa、端阻 qb = 400N kPa;黏土用不排水强度:fs = 0.5cu、qb = 9cu。直径 600 mm、长 20 m、N=20 的砂土桩,极限承载力约 3770 kN,取 FS=2.5 得允许 1508 kN。这只是初判,正式设计必须做静载试验。
挡土墙要多宽才稳?
重力式挡墙底宽经验值是墙高的 0.5~0.7 倍。但必须验算两个安全系数:抗滑移(≥1.5)和抗倾覆(≥1.5~2.0),还要看基底偏心距是否超过 B/6 —— 超了墙踵会脱空,基底最大压力会比公式算的更大。
地基承载力和单桩承载力有什么区别?
地基承载力是天然地基(独立基础、条形基础)直接压在土上的能力,按 c、φ、埋深、基础宽度算,单位 kPa;单桩承载力是一根桩靠侧阻和端阻把荷载传到深处的能力,单位 kN。前者是面荷载,后者是集中力。同一个场地,地基承载力 300 kPa、2×2 m 基础能承 1200 kN;如果改用 600 mm 桩,单桩允许承载力 1508 kN —— 桩把力送到更深的持力层,所以更高。
挡土墙和基坑支护有什么区别?
挡土墙是永久的,把土永久挡在高处,按主动土压力设计,要验算抗滑、抗倾覆、地基承载力;基坑支护是临时的,把土临时挡在外面好挖坑,按静止或主动土压力设计,但更关注变形(周边建筑沉降)和内支撑轴力。关键差别是位移控制:挡墙允许位移到主动状态,深基坑周边有建筑时不允许位移,得按静止土压力算,荷载会大 40% 以上。
SPT 的 N 值要修正吗?
要。实测 N 要修正到 N60(锤击能量比 60%)和有效上覆压力 100 kPa 的标准状态。地下水位以下的粉细砂,实测 N 会偏低,不修正会低估承载力;而松砂在地震时会液化,这时 N 值又成了液化判别的主要依据(N 小于临界值就要处理)。修正系数查规范表,本工具用的是修正后的 N。
降水要降多深?
坑底以下 0.5 m 是最低要求,砂土要降到坑底以下 1 m,因为毛细上升和渗流会带水上来。降水深度决定井点类型:轻型井点单级 6 m 以内(实际 4~5 m)、喷射井点 8~20 m、管井不限深度但出水量大。要注意降水会引起周边沉降,水位降 1 m 有效应力涨 10 kPa,压缩性高的土层沉降可能是厘米级,周边有建筑时要回灌。
边坡稳定的安全系数要多少?
永久边坡 1.3~1.5,临时边坡 1.1~1.25(工期短、风险可控时可放宽)。但安全系数只是平均值,实际破坏往往从局部软弱夹层开始,所以还要看滑弧位置 —— 滑面穿过软土层的才危险,浅层滑弧即使安全系数略低也容易处理。
其他分类
本页计算结果为工程量估算参考,不构成设计依据。实际施工与结算须以设计图纸、现行国家标准及经审批的专项施工方案为准。涉及结构安全、支护、模板支撑的计算,必须由具备相应资质的专业人员复核。