地基承载力埋深修正

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1、【编者按】本刊陆续收到探讨地基承载力的埋深修正问题的来稿。从这些来稿来看，目前工程界对该问题的认识比较混乱，有着各种各样的理解。编者通过与相关规范编织组专家以及一些一线设计人员的沟通，从地基承载力深度修正的实质出发，总结出把握地基承载力深度修正的几个关键要素，以期对设计有所帮助。对地基承载力埋深修正的再讨论李静（中国建筑设计研究院亚太建设信息研究院《建筑结构》编辑部北京100044）41规范相关条文说明《建筑地基基础设计规范》（简称规范）第5.2.4条指出：通过载荷试验或其它原位测试结果、经验值等方法确定的地基承载力特征值，需要进行深度修正。其条文说明中还有

2、一段论述：“目前建筑工程大量存在着主裙楼一体的结构，对于主体结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”这两处要求虽然表述不一样，但其实质是一致的，均与地基破坏机理相关。《建筑结构》2007年第11期刊登的《CFG桩复合地基在国美家园工程中的应用》一文及《建筑结构.技术通讯》2007年第11期刊登的《基于整体剪切破坏分析的地基承载力深度修正》一文，均从地基破坏机理出发，分析了地基承载力深度修正的实质。目前工程届对地基承载力深度修正

3、的认识还十分混乱。本文拟进一步对地基承载力深度修正的实质进行总结，阐述其在常见的几种地基基础形式中的应用，同时剖析几种工程界中流行的认识，希望对广大设计人员有所帮助。2地基承载力深度修正的实质与要点图1基础两侧基底标高以上的超载作用示意2．1深度修正的实质和要点文【1】、【2】指出，进行地基承载力的深度修正，就是为了考虑基础两侧基底标高以上的超载q对基础两侧滑动土体向上滑动的抵抗作用。这个超载可以直观地理解为作用在滑动土体表面的压重，见图1。超载q可以是土自重q＝rd；也可以是裙房产生的连续均布压力，计算公式可参考规范式（5.2.2-1），注意，活荷载应按“

4、荷载规范”第4.1.2条要求折减。因此，结合地基破坏机理，以及计算公式建立的前提，总结出地基承载力深度修正的几个要素分别如下：（1）地基承载力的深度修正，其实都是超载的压重作用。无论是用土的天然埋深，还是将裙房等其他连续均匀压重折算为土厚进行地基承载力的深度修正，其实质都是基础两侧超载对抗滑动土体向上运动的体现。（2）对超载连续、均匀性和满足一定分布宽度的要求。地基承载力计算公式的建立是以超载q为连续均布荷载，并作用在整个滑动体表面为前提的。根据规范和文【2】的建议，超载的分布宽度满足大于（2～4）B（B为基础宽度）的要求即可进行地基承载力的深度修正。如果是

5、天然土层形成的超载，这个荷载基本上是连续均布的。裙房等压重不一定能形成的连续均布的超载，具体分析见下文。（3）取最小值的要求。地基的破坏一般都发生在最薄弱部位，因此应取基础四周的埋深（或折算埋深）的最小值进行深度修正。4理解了地基承载力深度修正的实质，就可以把地基承载力深度修正的问题转化为考虑基础四周2～4倍基础边长范围内（表示为图2中反斜线）超载的大小与分布问题。再抓住了上述3个要素，基本可以解决一般工程的深度修正取值问题。图2超载作用平面示意2．2设计中存在的错误认识及说明1．条文说明中“基础底面以上范围内的荷载”是指主楼两侧裙房基础底面标高处的基底压力

6、。“基础底面以上范围内的荷载”指的是主楼两侧在主楼基础底面标高处的基底压力（见图1）。由此错误认识产生的问题是：当裙房基础底面标高在主楼基础底面标高之上时（如图3），少考虑了H－h厚土形成的超载作用。这种情况用于深度修正的计算埋深d＝相应于荷载效应标准组合时，裙房上部结构传至基础顶面的平均竖向压力和裙房基础自重折算成的土厚d1＋(H－h)。图3裙房基底标高在主楼基底标高之上时计算埋深2．“超载”是指基底压力“超出”埋深土层自重应力的部分。从前面分析可知，“超载”不是附加应力。3．用基底标高处实际反力确定基础的等效埋深。根据规范公式（5.2.2-1），基础底面

7、反力值p（见图1）与上部结构传至基础顶面的竖向力以及基础自重和基础上的土重有关，与基础两侧的超载没有直接关系，因此，这样做是没有什么道理的。4．将地基承载力的深度修正原理与地基承载力的长期压密提高作用混为一谈。地基承载力与上部结构的承载力不同，其与地基变形密切有关。在地基上部荷载的长期作用下，地基变形沉降趋于稳定，因此可以适当提高地基承载力。可见，地基承载力的压密提高机理与超载的压重作用是不同的。5．当地基承载力按深层载荷试验确定时，还进行深度修正。按深层载荷试验确定地基承载力特征值时，两侧的超载已经存在，所以规范规定不用进行深度修正。6．用于地基承载力深度

8、修正的超载折算厚度不应该大于基础天然埋深。只要满足上