地基承载力的确定及其深宽修正的探讨

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1、地基承载力的确定及其深宽修正的探讨　　摘要：结合现行国家标准对比地基承载力的几种确定方法，并对承载力特征值的深宽修正方法进行理论探讨。对于处理后的复合地基，其经修正后的承载力比处理前提高不大甚至降低的问题进行分析讨论。关键词：地基承载力特征值；深宽修正；复合地基中图分类号：C35文献标识码：A引言：地基承载力是地基基础设计中一个基本参数，其数值大小不仅关系到地基工程的安全而且决定了建、构筑物的基础形式和土建成本。在结构工程师的设计工作中，通常直接选用了岩土工程勘察报告中推荐的地基承载力特征值，而对地基承载力的确定方法及其深宽修正的原理理解不深。尤其在复合地基承载力的计算中，由于其深

2、宽修正的计算公式与天然地基不同，导致其修正后的承载力比地基处理前提高不大甚至降低的问题。下面就笔者的工作体会和问题进行初步探讨。一、地基承载力的确定8地基承载力是保证地基强度和稳定条件下地基承受上部荷载的能力。通过查阅文献可知，在不同历史时期的设计规范中，出现过不同的地基承载力概念，比如容许承载力、承载力标准值、承载力设计值、承载力特征值等。在此我们结合新版《建筑地基基础设计规范》(以下简称《地基》)，对地基承载力特征值的确定过程进行讨论。国标定义承载力特征值为：由载荷实验测定的地基土压力变形曲线（p-s曲线）的直线变形段内规定的变形值所对应的压力值，其最大值为比例界限。由该定义看

3、出，地基承载力特征值主要由载荷试验所确定。但在工程实践应用中，由于载荷试验试验过程复杂，且价格高耗时长，故《地基》3.0.4条第2款规定在甲级建筑物中必须提供荷载试验指标，在乙、丙级建筑物中可采用其他方法综合确定。确定地基承载力的方法有以下几种：1、载荷试验载荷试验是确定承载力最准确、最直接的方法。原位试验法是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。其包括（静）载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等，其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。该法利用一套加压装置测定一定面积承压板下的应力主要影响范围内的地基压力变形曲线，从而确定地基承载力特征值。它分为浅层平板载荷试验、深

4、层平板载荷试验，其中浅层平板载荷试验适用于地下水位以上浅层地基土，深层平板载荷试验适用于埋深≥3m和地下水位以上的地基土。两种方法的具体试验要点可参见《地基》的附录C、D。2、理论公式计算8理论公式计算确定地基承载力特征值主要根据土的抗剪强度指标。该方法可分为两类：一类是按控制地基中塑性区发展范围的方法确定地基承载力特征值，往往选用临塑荷载或比临塑荷载大的临界荷载和作为地基承载力，在《地基与基础》及类似教材中的推荐了以该方法为理论计算的依据。另一类为采用极限平衡理论求得地基承载力极限值，再除以安全系数，得到地基承载力特征值，该法最早由普朗德尔导出，后经太沙基、汉森、魏锡克等补充，此

5、法是国内确定地基承载力的通用方法，被国家标准《地基》所采用，公式为；fa=Mbγb+Mdγmd+McCk，式中fa为由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值;Mb、Md、Mc为承载力系数,且只与土的内摩擦角有关；b为基础底面宽度,大于6m时按6m取值,对于砂土小于3m时按3m取值;γ为基底底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;γm为基底底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度；Ck为基底土的黏聚力标准值。理论公式计算的前提是能得到持力层确切的抗剪强度指标，因此，正确测量图的抗剪强度在工程上具有重要意义。3、规范表格法：根据室内土工试验的数据归纳出土的物理、力学指标，通过查规

6、范所列表格得到承载力的方法。规范不同（包括不同部门、不同行业、不同地区的规范），其承载力不完全相同，应用时需注意各自的使用条件。84、当地经验法：是一种基于地区的使用经验，进行类比判断确定承载力的方法，它是一种宏观辅助方法。以上四种方法中，由于后两种方法需要具备丰富的工程实践经验，且我国幅员辽阔，地质情况复杂，经验判断的离散型较大，故国标《地基》没有推荐二、深宽修正的实质《地基》要求：当基础宽度＞3m或埋置深度＞0.5m时，承载力特征值应按照进行深宽修正，对其意义的理解需要从地基破坏的模型加以探求。我们知道地基的破坏形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切破坏三种，对于密实砂土、

7、硬塑、坚硬的黏性土地基，通常为整体剪切破坏，而容易出现局部剪切和冲切破坏的松散砂及软弱土不能作为基础持力层，因此地基的破坏形式多表现为整体剪切破坏。按照太沙基理论得到的公式fa=Mbγb+Mdγmd+McCk中第一项与第二项分别为基础宽度与基础深度对承载力的效应，承载力不但与土的抗剪强度有关，也是基础宽度和基础埋深的函数，基础宽度大、基础埋深大对地基承载力产生有利影响。上面我们谈到的两种地基承载力的确定方法，不同方法得到的承载力特征值是否应统一进行修正呢？答案是否定的