5.3.1  建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《建筑与市政地基基础通用规范》GB 55003-2021）
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.1  本条为强制性条文。地基变形计算是地基设计中的一个重要组成部分。当建筑物地基产生过大的变形时，对于工业与民用建筑来说，都可能影响正常的生产或生活，危及人们的安全，影响人们的心理状态。
       5.3.2  地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
   5.3.3  在计算地基变形时，应符合下列规定：
   1  由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制；对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制；必要时尚应控制平均沉降量。
   2  在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，选择连接方法和施工顺序。
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.3  一般多层建筑物在施工期间完成的沉降量，对于碎石或砂土可认为其最终沉降量已完成80%以上，对于其它低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%～80%，对于中压缩性土可认为已完成20%～50%，对于高压缩性土可认为已完成5%～20%。
         5.3.4  建筑物的地基变形允许值应按表5.3.4规定采用。对表中未包括的建筑物，其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。
   表5.3.4             建筑物的地基变形允许值

   
   注：1  本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值；
   2  有括号者仅适用于中压缩性土；
   3  l为相邻柱基的中心距离(mm)；Hg为自室外地面起算的建筑物高度(m)；
   4  倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；
   5  局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《建筑与市政地基基础通用规范》GB 55003-2021）
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.4  本条为强制性条文。本条规定了地基变形的允许值。本规范从编制1974年版开始，收集了大量建筑物的沉降观测资料，加以整理分析，统计其变形特征值，从而确定各类建筑物能够允许的地基变形限制。经历1989年版和2002年版的修订、补充，本条规定的地基变形允许值已被证明是行之有效的。
对表5.3.4中高度在100m以上高耸结构物（主要为高烟囱）基础的倾斜允许值和高层建筑物基础倾斜允许值，分别说明如下：
A．高耸构筑物部份：（增加H＞100m时的允许变形值）
1  国内外规范、文献中烟囱高度H＞100m时的允许变形值的有关规定：
1）我国烟囱设计规范（GBJ 51-83）见表8
 
 上述规定的基础允许倾斜值，主要为根据烟囱筒身的附加弯矩不致过大。
2）苏联地基规范СНИП 2.02.01—83（1985年）见表9
 
 3）基础分析与设计（美）J．E.BOWLES（1977年）
烟囱、水塔的圆环基础的允许倾斜值为0.004
4）结构的允许沉降（美）M．I．ESRIG（1973年）
高大的刚性建筑物明显可见的倾斜为0.004
2  确定高烟囱基础允许倾斜值的依据：
1） 影响高烟囱基础倾斜的因素
1．风力
2．日照
3．地基土不均匀及相邻建筑物的影响
4．由施工误差造成的烟囱筒身基础的偏心
上述诸因素中风、日照的最大值仅为短时间作用，而地基不均匀与施工误差的偏心则为长期作用，相对的讲后者更为重要。 根据1977年电力系统高烟囱设计问题讨论会议纪要，从已建成的高烟囱看，烟囱筒身中心垂直偏差，当采用激光对中找直后，顶端施工偏差值均小于H/1000，说明施工偏差是很小的。因此，地基土不均匀及相邻建筑物的影响是高烟囱基础产生不均匀沉降（即倾斜）的重要因素。
确定高烟囱基础的允许倾斜值，必须考虑基础倾斜对烟囱筒身强度和地基土附加压力的影响。
2） 基础倾斜产生的筒身二阶弯矩在烟囱筒身总附加弯矩中的比率
我国烟囱设计规范中的烟囱筒身由风荷载、基础倾斜和日照所产生的自重附加弯矩公式为：
 
 式中：G——由筒身顶部算起h/3处的烟囱每米高的折算自重（kN）；
h——计算截面至筒顶高度（m）；
H——筒身总高度（m）；
——筒身代表截面处由风荷载及附加弯矩产生的曲率；
hz——混凝土总变形系数；
Δt——筒身日照温差，可按20℃采用；
m0——基础倾斜值；
γ0——由筒身顶部算起0.6H处的筒壁平均半径（m）。 从上式可看出：当筒身曲率较小时附加弯矩中基础倾斜部分才起较大作用，为了研究基础倾斜在筒身附加弯矩中的比率，有必要分析风、日照、地基倾斜对上式的影响。在m0为定值时，由基础倾斜引起的附加弯矩与总附加弯矩的比值为
 
 很显然，基倾附加弯矩所占比率在强度阶段与使用阶段是不同的，后者较前者大些。
现以高度为180m、顶部内径为6m、风荷载为 50kgf/m2的烟囱为例：
在标高25m处求得的各项弯矩值为
总风弯炬　　　　　　Mw＝13908.5t-m
总附加弯矩          Mf＝4394.3t-m
其中　风荷附加　　  Mfw＝3180.4
日照附加      Mr＝395.5
地倾附加  　　Mfj＝818.4（mθ＝0.003）
   可见当基础倾斜0.003时，由基础倾斜引起的附加弯矩仅占总弯矩（Mw＋Mf）值的4.6%，同样当基础倾斜0.006时，为10%，综上所述可以认为在一般情况下，筒身达到明显可见的倾斜（0.004）时, 地基倾斜在高烟囱附加弯矩计算中是次要的。
但高烟囱在风、地震、温度、烟气侵蚀等诸多因素作用下工作，筒身又为环形薄壁截面，有关刚度、应力计算的因素复杂、并考虑到对邻接部分免受损害，参考了国内外规范、文献后认为，随着烟囱高度的增加，适当地递减烟囱基础允许倾斜值是合适的，因此，在修订TJ7－74地基基础设计规范表21时，对高度h＞100m高耸构筑物基础的允许倾斜值可采用我国烟囱设计规范的有关数据。
 B．高层建筑部份
这部份主要参考我国高层建筑箱基设计规程JGJ6有关规定及编制说明中有关资料定出允许变形值。
1  我国箱基规定横向整体倾斜的计算值α，在非地震区宜符合式中，b(m)为箱形基础宽度；H为建筑物高度。在箱基编制说明中提到在地震区α值宜用
2  对刚性的高层房屋的允许倾斜值主要取决于人类感觉的敏感程度，倾斜值达到明显可见的程度大致为1/250，结构损坏则大致在倾斜值达到1/150时开始。    
     5.3.5  计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按下式进行计算：
   
   式中：s——地基最终变形量（mm）；
         s’——按分层总和法计算出的地基变形量（mm）；
        Ψ_s——沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可根据变形计算深度范围内压缩模量的当量值（ ）、基底附加压力按表5.3.5取值；
         n——地基变形计算深度范围内所划分的土层数（图5.3.5）；
         p₀——相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力(kPa)；
         E_si——基础底面下第i层土的压缩模量（MPa），应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算；
      z_i、z_i-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）；
      ——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数，可按本规范附录K采用。
   
       
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.5  该条指出：
1  压缩模量的取值，在考虑到地基变形的非线性性质，一律采用固定压力段下的Es值必然会引起沉降计算的误差，因此采用实际压力下的Es值，即
 
 式中：e0——土自重压力下的孔隙比；
α——从土自重压力至土的自重压力与附加压力之和压力段的压缩系数。
2  地基压缩层范围内压缩模量Es的加权平均值
提出按分层变形进行Es的加权平均方法
 设：
 则：
 式中：——压缩层内加权平均的Es值（MPa）；
Esi——压缩层内某一层土的Es值（MPa）；
Ai——压缩层内某一层土的附加应力面积（m2）。
 显然，应用上式进行计算能够充分体现各分层土的Es值在整个沉降计算中的作用，使在沉降计算中Es完全等效于分层的Es。
3  根据132栋建筑物的资料进行沉降计算并与资料值进行对比得出沉降计算经验系教ψs与平均Es之间的关系，在编制规范表5.3.5时，考虑了在实际工作中有时设计压力小于地基承载力的情况，将基底压力小于0.75fak时另列一栏，在表5.3.5的数值方面采用了一个平均压缩模量值可对应给出一个ψs值，并允许采用内插方法，避免了采用压缩模量区间取一个ψs 值，在区间分界处因ψs取值不同而引起的误差。    
           
   5.3.6  变形计算深度范围内压缩模量的当量值（ ），应按下式计算：
   
   式中：A_i——第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。
   5.3.7  地基变形计算深度z_n（图5.3.5），应符合式（5.3.7）的规定。当计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。
   
   
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.7  对于存在相邻影响情况下的地基变形计算深度,这次修订时仍以相对变形作为控制标准（以下简称为变形比法）。
　　　在TJ7－74规范之前，我国一直沿用苏联НИТУ127—55规范，以地基附加应力对自重应力之比为0.2或0.1作为控制计算深度的标准（以下简称应力比法），该法沿用成习，并有相当经验。但它没有考虑到土层的构造与性质，过于强调荷载对压缩层深度的影响而对基础大小这一更为重要的因素重视不足。自TJ7－74规范试行以来，采用变形比法的规定，纠正了上述的毛病，取得了不少经验，但也存在一些问题。有的文献指出，变形比法规定向上取计算层厚为1m的计算变形值，对于不同的基础宽度，其计算精度不等。从与实测资料的对比分析中，可以看出，用变形比法计算独立基础、条形基础时，其值偏大。但对于b＝10m～50m的大基础，其值却与实测值相近。为使变形比法在计算小基础时，其计算zn值也不至过于偏大，经过多次统计，反复试算，提出采用0.3(1＋lnb)m代替向上取计算层厚为1m的规定，取得较为满意的结果（以下简称为修正变形比法）。第5.3.7条中的表5.3.7就是根据0.3(1＋1nb)m的关系。以更粗的分格给出的向上计算层厚Δz值。
         5.3.8  当无相邻荷载影响，基础宽度在1～30m范围内时，基础中点的地基变形计算深度也可按简化公式（5.3.8）进行计算。在计算深度范围内存在基岩时，zn可取至基岩表面；当存在较厚的坚硬粘性土层，其孔隙比小于0.5、压缩模量大于50MPa，或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大于80MPa时，z_n可取至该层土表面。此时，地基土附加压力分布应考虑相对硬层存在的影响，按本规范公式（6.2.2）计算地基最终变形量。
       
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.8  本条列入了当无相邻荷载影响时确定基础中点的变形计算深度简化公式（5.3.8），该公式系根据具有分层深标的19个载荷试验（面积0.5～13.5m2）和31个工程实测资料统计分析而得。分析结果表明。对于一定的基础宽度，地基压缩层的深度不一定随着荷载（p）的增加而增加。对于基础形状（如矩形基础、圆形基础）与地基土类别（如软土、非软土）对压缩层深度的影响亦无显著的规律，而基础大小和压缩层深度之间却有明显的有规律性的关系。
 
 图10为以实测压缩层深度zs与基础宽度b之比为纵坐标，而以b为横坐标的实测点与回归线图。实线方程zs/b＝2.0－0.41nb为根据实测点求得的结果。为使曲线具有更高的保证率，方程式右边引入随机项taφ0S，取置信度1— ＝95%时，该随机项偏于安全地取0.5，故公式变为：
  zs＝b(2.5－0.41nb)
 图10的实线之上有两条虚线。上层虚线为α＝ 0.05，具有置信度为95%的方程，即式（5.3.7）。下层虚线为α＝0.2，具有置信度为80%的方程。为安全起见只推荐前者。
此外，从图10中可以看到绝大多数实测点分布在zs/b＝2的线以下。即使最高的个别点，也只位于zs/b＝2.2之处。国内外一些资料亦认为压缩层深度以取2倍b或稍高一点为宜。
在计算深度范围内存在基岩或存在相对硬层时，按第5.3.5条的原则计算地基变形时，由于下卧硬层存在，地基应力分布明显不同于Boussinesq应力分布。为了减少计算工作量，此次条文修订增加对于计算深度范围内存在基岩和相对硬层时的简化计算原则。
在计算深度范围内存在基岩或存在相对硬层时，地基土层中最大压应力的分布可采用K.E.叶戈罗夫带式基础下的结果（表10）。对于矩形基础，长短边边长之比大于等于2时，可参考该结果。

       
       5.3.9  当存在相邻荷载时，应计算相邻荷载引起的地基变形，其值可按应力叠加原理，采用角点法计算。
   5.3.10  当建筑物地下室基础埋置较深时，地基土的回弹变形量可按下式进行计算：
   
 ▼ 点击展开条文说明
5.3.10 应该指出高层建筑由于基础埋置较深，地基回弹再压缩变形往往在总沉降中占重要地位，甚至某些高层建筑设置3层～4层（甚至更多层）地下室时，总荷载有可能等于或小于该深度土的自重压力，这时高层建筑地基沉降变形将由地基回弹变形决定。公式(5.3.10)中，Eci应按现行国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123进行试验确定，计算时应按回弹曲线上相应的压力段计算。沉降计算经验系数ψc应按地区经验采用。
地基回弹变形计算算例：
某工程采用箱形基础，基础平面尺寸64.8×12.8m2，基础埋深5.7m，基础底面以下各土层分别在自重压力下作回弹试验，测得回弹模量如表11。
 
   基底附加应力108kN/m2，计算基础中点最大回弹量。
回弹计算结果见表12。
 
 
 从计算过程及土的回弹试验曲线特征可知，地基土回弹的初期，回弹模量很大，回弹量较小，所以地基土的回弹变形土层计算深度是有限的。
5.3.11 地基土回弹再压缩量计算目前实测结果较少。根据室内压缩试验和现场载荷试验结果，地基土回弹再压缩量大于回弹量。中国建筑科学研究院地基基础研究所根据室内压缩试验统计，增大系数对黏性土其值为1.19，对砂土其值为1.10，工程应用时应根据试验确定。        
                     5.3.11  回弹再压缩变形量计算可采用再压缩的压力小于卸荷土的自重压力段内再压缩变形线性分布的假定计算：
   
   5.3.12  在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，宜考虑上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。