地基承载力深度修正原理.pdf

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1、百家论坛建筑结构.技术通讯2007年11月基于整体剪切破坏分析的地基承载力深度修正于海峰（威海市建筑设计院有限公司264200）0前言式中第三项为基础埋深对承载力的修正项，其原理归根到底对于地基承载力的深度修正问题，一些设计人员在认识也是基础两侧的超载对承载力的贡献。那么基底平面以上基上存在一定的误区。下面探讨地基承载力深度修正的实质，础两侧多大范围内的超载（或埋深）对地基承载力的提高起同时给出几种常见结构形式相应的基础埋深取值方法。作用呢？由图2可见，滑动面上部ad及a′d′范围内的超载会1地基破坏形式对地基承载力有所帮助。在竖向荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于

2、承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切破坏的形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种，如图1所示。图2基础埋深形成的超载与地基破坏简化的滑动面ad及a′d′范围为多少呢？先按基底下土内摩擦角ϕ分别（a）整体剪切破坏（b）局部剪切破坏（c）冲剪破坏为15º和30º求出ad段及a′d′段的长度，再按对数螺线方程求图1地基的破坏形式出ac及a′c′′的长度，aa′段长度=B(基础宽度)，计算数据见表一般来说，密实砂土和坚硬粘土将出现整体剪切破坏；1。可见，土内摩擦角ϕ为15º~30º时，基础两侧的有效超载而压缩性比较大的松砂和软粘土，将可能出现局部剪切或冲范围为2B~

3、4B。同时要注意，式（1）是以超载为连续均布剪破坏。当基础埋深较浅、荷载为缓慢施工的恒载时，将趋荷载并作用在整个滑动体表面为前提。若基础两侧为独立基向发生整体剪切破坏；若基础埋深较大，荷载为快速施加的础时，通常不宜做深度修正。或是冲击荷载，则可能形成局部剪切或冲剪破坏。实际工程有效超载范围表1中，浅地基础（包括独立基础、条形基础、筏基、箱形基础ϕaa′ab/a′bac/a′c′ad/a′d′等）的地基一般为较好的土层，荷载也是根据施工缓慢施加15ºB0.82B1.25B≈2B的，所以工程中的地基破坏一般均为整体剪切破坏。30ºB1.00B2.47B≈4B2深度修正实质3

4、浅层与深层平板载荷试验承载力的修正根据太沙基承载力理论，破坏时理论上的塑流边界为浅层平板载荷试验适用于确定浅部地基土层在承压板如图2所示的abcd和a′bc′d′，其中Ⅰ为“弹性核”区，随基础下应力主要影响范围内的承载力，承压板面积不应小于一起向下移动；Ⅱ为过渡区，一组滑动面为由对数螺线形成20.25m，试验基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的3倍的曲面，另一组则是辐射向的曲面；Ⅲ区是被动朗肯区，滑（图3a）。动面是平面，其与水平面的夹角为（45º-ϕ/2）。深层平板载荷试验适用于确定深部地基土层及大直径极限承载力根据弹性楔aa′b的静力平衡条件确定，很显桩桩端土层在承压

5、板下应力主要影响范围内的承载力，承压然基底水平面以上基础两侧的超载，会限制滑动面的发展，板采用直径为0.8m的刚性板，紧靠承压板周围外侧的土层提高地基极限承载力。根据太沙基承载力理论，极限承载力高度应不少于80cm（图3b）。可近似由下式表示：由图可见，浅层平板载荷试验时，其承压板面两侧无地Pu=cNc+γBNγ/2+qNq（1）面超载，由试验给出的承载力特征值应根据实际的基础埋深式中第3项为基底水平面以上基础两侧的超载对承载力的进行深度修正；而深层平板载荷试验时，其承压板面两侧已贡献，Nq为无量纲的承载力系数，仅与土的内摩擦角ϕ有关。经有地面超载，由试验给出的承载力特

6、征值已反映出地面超《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条给出从载荷试验载的影响，所以在设计时，不应再进行地基承载力深度修正。或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载特征值的修4不同情况下承载力深度修正的埋深取值正公式如下：了解了地基承载力深度修正实质，就能较容易地针对不ffaa=+kbηγη(3b−+)dmγ(0d−.5)(2)同的基础形式及基础埋深进行承载力修正。图3平板载荷试验（a）（b）（c）（d）（e）图4不同情况承载力深度修正图4(a)：基础两侧一边埋深大，一边埋深小。地基破坏的滑动面会先到达浅的一边，所以用于深度修正的基础埋深应取埋深小的计算。图4(b)：

7、基础一侧在2B~4B范围内有两种埋深，D1>D2。偏于安全考虑，用于深度修正的埋深可取D2进行计算。图4(c)：主裙楼连为一体，主楼采用筏形基础，裙楼采用独立基础或条形基础。用于主楼筏板下地基承载力的深度修正，应自裙楼室内地面算至主楼筏板底；用于裙楼独立基础或条形基础下地基承载力的深度修正，应自裙楼室内地面算至独立基础或条形基础的底面。图4(d)：主楼与裙楼采用连为一体的筏形基础。用于深度修正的基础埋置深度，可取裙房基础底面以上所有竖向荷载（不计活载）标准值（仅有地下车库时应包括顶板以上23填土及地面重）F（kN/m）与土的重度γ（kN/