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地基承載力范文第1篇

關(guān)鍵詞：CFG樁復(fù)合地基，承載力，施工檢測(cè)，褥墊厚度

Abstract : In this paper, bearing capacity of CFG pile composite foundation and its testing after construction are discussed.

Key words:composite foundation of CFG pile; bearing capacity; construction testing; thicknessofflexible cusion

中圖分類號(hào)：TU4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)：

一、引言

CFG樁復(fù)合地基技術(shù)已在全國(guó)廣泛推廣應(yīng)用，國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)的頒布，為工程技術(shù)人員進(jìn)行 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)、施工及檢測(cè)提供了技術(shù)依據(jù)。但在復(fù)合地基承載力的確定及復(fù)合地基檢測(cè)方面，在不同地區(qū)基于某些地區(qū)性經(jīng)驗(yàn)，存在一些差異。本文將根據(jù)自己一些粗淺體會(huì)就上述問題做一些討論。

二、復(fù)合地基承載力的確定

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ79-2002)(簡(jiǎn)稱地基規(guī)范)和《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)(簡(jiǎn)稱地基處理規(guī)范)，復(fù)合地基承載力確定可分為設(shè)計(jì)階段和竣工驗(yàn)收階段進(jìn)行討論。

1、設(shè)計(jì)階段

在復(fù)合地基設(shè)計(jì)階段，地基規(guī)范規(guī)定：復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，或采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定；地基處理規(guī)范規(guī)定：復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可按下式估算：

fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk(1)

式中：fspk— 復(fù)合地基承載力特征值(kpa)；

m — 面積置換率；

Ra— 單樁豎向承載力特征值(kN)；

Ap— 樁的截面積(m2)；

β— 樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取0.75～0.95，天然地基承載力較高時(shí)取大值；

fsk — 樁間土承載力特征值(kPa)，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基承載力特征值。

實(shí)際工程中，有條件時(shí)先在擬建場(chǎng)地做現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)，可為設(shè)計(jì)提供可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)。而很多情況是在無試驗(yàn)資料條件下按(1)式估算復(fù)合地基承載力，但要結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，合理確定Ra、fsk、β等參數(shù)的取值。希望公式計(jì)算值接近但不大于載荷試驗(yàn)結(jié)果，而大量試驗(yàn)結(jié)果表明，公式計(jì)算結(jié)果一般不大于載荷試驗(yàn)結(jié)果。

2、竣工驗(yàn)收階段

由以上討論可知，在復(fù)合地基設(shè)計(jì)階段，確定復(fù)合地基設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，用公式(1)估算復(fù)合地基承載力是符合規(guī)范要求的。在竣工驗(yàn)收階段，能否只做單樁靜載試驗(yàn).用單樁承載力Ra和地質(zhì)報(bào)告提供的天然地基承載力fak(或樁間土靜載試驗(yàn)結(jié)果fsk)按公式(1)計(jì)算確定復(fù)合地基承載力特征值,是需要說明的一個(gè)重要問題。

首先，加固后樁間土承載力特征值fsk與然地基承載力特征值fak是不同的， 通常fsk＝afak。a為樁間土承載力提高系數(shù)，對(duì)擠密效果好的土采用振動(dòng)擠土成樁工藝，由于土密度的增加和樁對(duì)土的側(cè)向約束作用，fsk遠(yuǎn)大于fak，用單樁承載力Ra和天然地基承載力fak確定復(fù)合地基承載力與實(shí)測(cè)值相比會(huì)有較大誤差。即使用單樁靜載試驗(yàn)的Ra和樁間土靜載試驗(yàn)結(jié)果fsk按公式(1)計(jì)算復(fù)合地基承載力，β的取值可能會(huì)因人而異，對(duì)于同一復(fù)合地基，得出不同的計(jì)算結(jié)果，這樣就不能保證復(fù)合地基承載力的準(zhǔn)確性和唯一性。因此，地基處理規(guī)范用強(qiáng)制性條文規(guī)定復(fù)合地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。

三、CFG樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)應(yīng)注意的問題

CFG樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)要點(diǎn)詳見地基處理規(guī)范，此外試驗(yàn)時(shí)還應(yīng)注意如下幾個(gè)問題：1、褥墊鋪設(shè)及荷載板安裝

首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求挖一試坑，坑的平面尺寸與荷載板相同，深度和褥墊厚度相同，如圖1所示。按設(shè)計(jì)要求的夯填度鋪設(shè)褥墊層，厚度為150mm。保證原狀土對(duì)褥墊層的側(cè)向約束。之后安裝荷載板并使荷載板與褥墊層密切接觸。

2、褥墊厚度

根據(jù)地基處理規(guī)范，靜載試驗(yàn)褥墊厚度應(yīng)取150mm。研究表明，褥墊厚度與樁、土荷載分擔(dān)密切相關(guān)，褥墊越厚，土承擔(dān)的荷載越多，樁承擔(dān)的荷載越少，反之亦然。當(dāng)褥墊太薄，會(huì)導(dǎo)致樁頂應(yīng)力集中，樁間土承載能力不能充分發(fā)揮，應(yīng)該由樁間土承擔(dān)的荷載轉(zhuǎn)移至樁上，容易發(fā)生樁頭壓碎或樁過早首先達(dá)到單樁極限承載力，復(fù)合地基承載力偏低。

曾經(jīng)見過這樣的報(bào)道，某工程為使復(fù)合地基竣工驗(yàn)收承載力得以通過，靜載試驗(yàn)時(shí)人為選用很小的褥墊厚度，目的是減少給定壓力下復(fù)合地基P—S曲線的變形。這樣做首先是不規(guī)范，同時(shí)也不一定獲得較高的承載力。

曲線a為褥墊厚度150mm時(shí)試驗(yàn)結(jié)果，曲線b為褥墊厚度20mm試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)正常設(shè)計(jì)的復(fù)合地基(樁體強(qiáng)度等級(jí)和單樁承載力不是過分保守)，S/B=0.01對(duì)應(yīng)的荷載在曲線a和曲線b分別為Pa和Pb, 顯然Pb大于Pa。但由于曲線b褥墊太薄，樁間土承載能力不能充分發(fā)揮，和曲線a相比，由于樁過早達(dá)到單樁極限承載力，則有曲線b對(duì)應(yīng)的承載力由極限荷載的一半Pc（Pc= ）來控制，Pc¢Pa。

3.由載荷試驗(yàn)曲線確定復(fù)合地基承載力

地基處理規(guī)范規(guī)定：

(1)當(dāng)P—S曲線極限荷載能確定，其值不小于對(duì)應(yīng)比例極限的2倍，可取比例極限作為承載力特征值；其值小于對(duì)應(yīng)比例極限的2倍時(shí)，可取極限荷載的一半為承載力特征值。

(2)當(dāng)P—S曲線是平緩的光滑曲線時(shí)，可按相對(duì)變形值確定承載力特征值，且該值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。對(duì)于CFG樁復(fù)合地基，當(dāng)以卵石、圓礫、密實(shí)粗中砂為主的地基，可取s/b（或s/d）等于0.008所對(duì)應(yīng)的壓力；當(dāng)以粘性土、粉土為主的地基，可取s/b（或s/d）等于0.01所對(duì)應(yīng)的壓力為復(fù)合地基承載力特征值。按相對(duì)變形確定復(fù)合地基承載力特征值不大于最大加載壓力的一半。實(shí)際工程中由平緩光滑的P—S曲線確定復(fù)合地基承載力容易發(fā)生如下錯(cuò)誤：

①只注意s/b（或s/d）等于0.01所對(duì)應(yīng)的壓力，而忽視了不應(yīng)大于最大加載壓力的一半的限制。

②只注意最大加載壓力的一半，而忽視了s/b（或s/d）等于0.01所對(duì)應(yīng)壓力的限制。 4.試驗(yàn)前后對(duì)樁做低應(yīng)變檢測(cè)

地基承載力范文第2篇

關(guān)鍵詞：碎石樁；復(fù)合地基；承載力；時(shí)效；地基處理

中圖分類號(hào)：TU312文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）07-0020-02

Abstract: In view of the gravel pile composite foundation bearing capacity of soft soil consolidation with improved characteristics, through the study of foundation soil and gravel pile, timeliness, obtained the bearing capacity of composite foundation of variation, and puts forward the corresponding calculation parameter, and with some highway soft base processing, given the analysis.

Key words: gravel pile; composite foundation; bearing capacity; aging; foundation treatment

近10年來，隨著地基處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，碎石樁復(fù)合地基得到了廣泛應(yīng)用，但由于碎石樁復(fù)合地基受力狀況的復(fù)雜性，其理論分析存在不少問題?，F(xiàn)階段碎石樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)和應(yīng)用表明：若在軟粘土中進(jìn)行碎石樁復(fù)合地基處理，承載力隨時(shí)間的變化極為明顯，且增長(zhǎng)的幅度很大。研究分析表明承載力的增長(zhǎng)主要來源于固結(jié)引起的土體工程性質(zhì)的改善。

本文根據(jù)復(fù)合地基的性質(zhì)，通過對(duì)其組成部分的時(shí)效研究，以探求某高速公路碎石樁復(fù)合地基承載力隨時(shí)間的變化過程，并將其應(yīng)用于實(shí)際的碎石樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)，提高復(fù)合地基承載力取值的合理性，保證設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性。

1 碎石樁復(fù)合地基承載力時(shí)效分析

碎石樁復(fù)合地基承載力由兩部分組成，一是碎石樁的承載力；二是地基土的承載力。根據(jù)此特點(diǎn)，碎石樁復(fù)合地基在進(jìn)行時(shí)效分析時(shí)也應(yīng)將其分為兩個(gè)部分考慮，分進(jìn)行時(shí)效分析，然后再采用碎石樁復(fù)合地基承載力計(jì)算公式進(jìn)行疊加，從而得出碎石樁復(fù)合地基的承載力時(shí)效。

1．1地基土承載力時(shí)效分析

軟粘土在一般工程荷載作用下，具有較大的變形，并呈現(xiàn)非線性的特征，而且固結(jié)系數(shù)隨時(shí)間和深度而變，故太沙基固結(jié)理論不適用于進(jìn)行時(shí)效分析。本文擬采用改進(jìn)的軟土固結(jié)系數(shù)確定方法分析土體承載力的時(shí)效性。

首先將整個(gè)固結(jié)過程離散化為無數(shù)個(gè)時(shí)間段?？梢栽O(shè)想，對(duì)于每一個(gè)時(shí)間均可以找到一個(gè)固結(jié)系數(shù)為常量的等效固結(jié)過程。對(duì)于整個(gè)固結(jié)過程來說，就是可以找到一個(gè)固結(jié)系數(shù)CU只隨時(shí)間不隨隨深度h而變的等效固結(jié)過程。此過程可以用下式表出，為土體中孔隙水壓務(wù)，kPa;h為土體的厚度，m;t為時(shí)間；為天然地基的固結(jié)系數(shù)，取決于土層的平均孔隙比ê或平均有效應(yīng)力õ，它在空間上均勻分布，而僅隨時(shí)間而變，即ƒ（t）。式中：T為時(shí)間變量。是系數(shù)為1的擴(kuò)散方程，在適宜的邊界條件睡初始條件下，可解得應(yīng)力表示的固結(jié)度表達(dá)式：式中：U為以應(yīng)力表示的固結(jié)度；為參數(shù)，取決于邊界條件和初始條件；T。為時(shí)間因素。在解得的固結(jié)度計(jì)算公式中的時(shí)間因素T。為：

TU=式中：H為土層厚度。為求解方便，采用分段疊加法比較方便。

1.1.1 平均孔隙比與時(shí)間的關(guān)系

首先將時(shí)間t劃為分為m段，由假設(shè)可知任意時(shí)間段內(nèi)的固結(jié)系數(shù)為常量，即相應(yīng)的初始條件為：再將時(shí)間因素，可得以應(yīng)力表示的固結(jié)度U，接著由式可得依據(jù)的關(guān)系曲線（通過實(shí)驗(yàn)得到）得到相應(yīng)的固結(jié)系數(shù)。式中：為某時(shí)刻土中有效應(yīng)力；為土中初始有效應(yīng)力；為為土中最終有效應(yīng)力。依次類推可以得到對(duì)應(yīng)的固結(jié)度U，代入式求得相應(yīng)的用應(yīng)變數(shù)表示的固結(jié)度為：式中：為土中的初始孔隙比；為土中的初始孔隙比。則兩種固結(jié)度表達(dá)式的關(guān)系可表示為：從而得到了平均孔隙比和時(shí)間的關(guān)系。

1．1．2孔隙比和地基土承載力的關(guān)系

在灰土擠密樁中，根據(jù)擠密前后的承載力與干容重的測(cè)試結(jié)果，比較可以發(fā)現(xiàn)，擠密樁土承載力相對(duì)于天然地基承載力與擠密后樁間土的干容重相對(duì)天然地基干容重的比值近于相等，在碎石樁復(fù)合地基中，由于碎石樁的排水，促使地基土固結(jié)，從而改善了地基土的工程性質(zhì)，提高了地基土的承載力。根據(jù)式

式中： 時(shí)刻的地基土極限承載力， 天然地基土極限承載力KN；

時(shí)刻的地基干容重，KN/m3;天然地基土的干容重，KN/m3;根據(jù)土的三相關(guān)系可知：

1．1．3 地基土承載力的時(shí)效性

將平均孔隙比與時(shí)間的關(guān)系代入式（13），則可得到地基上承載力隨時(shí)間的變化情況，即地基土承載力的時(shí)效性。

1．2 碎石樁的承載力可分為兩個(gè)部分：樁端阻力和樁側(cè)摩阻力，在研究中發(fā)現(xiàn)軟土中樁端阻力的數(shù)值很小，相對(duì)樁側(cè)摩阻可以忽略，樁的承載力主要是樁側(cè)摩阻力。工程上認(rèn)為單樁極限承載力與休止時(shí)間呈現(xiàn)雙曲線變化，故采用雙曲線模型進(jìn)行回歸。為使不同尺寸樁的時(shí)效規(guī)律進(jìn)行比較，定議極限增長(zhǎng)率式中：為極限承載力增長(zhǎng)率；分別為初始、休止時(shí)間時(shí)樁的極限承載力則某休止時(shí)間時(shí)樁的承載越大。

1．3復(fù)合地基承載力計(jì)算方法

復(fù)合地基承載力的計(jì)算方法較多，大多是先分別確定樁體和地基土的承載力，然后進(jìn)行疊加以求得處復(fù)合地基承載力。目前，我國(guó)應(yīng)用較多的是面積比公式，為復(fù)合地基承載力，為樁體承載力，為地基土承載力，分別為樁和地基土承載力發(fā)揮系數(shù)；為樁體面積在總面積中占的比重。故本文以面積比公式為基礎(chǔ)，并認(rèn)為樁先破壞再引入時(shí)效分析，則面積比公式變成：為時(shí)刻復(fù)合地基承載力為時(shí)刻樁體承載力，為時(shí)刻地基土承載 KN為地基土承載力發(fā)揮系數(shù)。這就與規(guī)范計(jì)算合地基承載力的公式在形式上是一致的。

1．4碎石樁復(fù)合地基承載力時(shí)效分析

將碎石樁承載力時(shí)效分析結(jié)果和地基土承載力時(shí)效分析結(jié)果代入式中，得出總有碎石樁復(fù)合地基承載力的時(shí)效。

這里要注意的取值問題。在以往的公式中，一般取0.5～1.0,而硬土取值略小.在時(shí)效分析中,考慮軟土固結(jié)影響，土的工程性質(zhì)在不斷變化，因此并不是個(gè)常量，它是隨時(shí)間的增長(zhǎng)而變化?？紤]到工程可靠度的問題，筆者建議宜將取小，可取0.2～0.4。實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)實(shí)情況，通過實(shí)驗(yàn)而定。

若要充分利用地基土的強(qiáng)度，協(xié)調(diào)土和樁的變形，應(yīng)加鋪褥墊層。它加快了排水，促進(jìn)軟土的固結(jié)，這對(duì)碎石樁復(fù)合地基承載力的提高是很有利的。

2 工程實(shí)例分析

某高速公路沿線下臥深厚軟粘土，多為中低液限粘土，其土性指標(biāo)為：含水量w=23%～50%，密度ρ=1.6～2.0g/cm3,孔隙比=0.7～1.3,液限IL=36%～65%,塑性指數(shù)Ip=10～32,內(nèi)摩擦角=6.5º～28º,a1～2=0.3～1.85MPa-1,為了保證路基的承載力要求和穩(wěn)定性要求,對(duì)軟土地段采用振動(dòng)沉管碎石樁石樁處理軟基,并在碎石樁上鋪設(shè)30cm的片石層,然后再鋪20cm的砂礫層,保證軟土的排水,確保上部土層處于干燥或中濕狀態(tài).

樁的布置沿線路線方向應(yīng)超出設(shè)計(jì)加固長(zhǎng)度2～3排,沿道路橫斷面應(yīng)超出基底寬度2排,在路基邊坡坡腳附近加密;樁的平面布置形式采用正三角形,即梅花型布置,碎石樁的間距為1.5m,采用Ф325樁管,配Ф385在大頭型活瓣式樁尖,且樁端落在持力層上;樁體材料采用未風(fēng)化干凈礫石,礫石直徑20～40mm,自然級(jí)配,含泥量小于5%.

通過實(shí)驗(yàn)取得了相應(yīng)的參數(shù),代入公式中證明:若取以應(yīng)力表示的固結(jié)度為60%,計(jì)算得到的碎石樁復(fù)合地基承載力比不考慮時(shí)計(jì)算得到的承載力高出30%以上.

3 結(jié)束語

1)本文針對(duì)軟土固結(jié)大變形、非線性的特性，采用改過的軟土固結(jié)系數(shù)確定方法進(jìn)行時(shí)效分析，得出了孔隙比與時(shí)間的關(guān)系。

2）采用目前我國(guó)應(yīng)用較多的面積比公式，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了合理假設(shè)，再代入碎石樁和地基土的承載力時(shí)效分析結(jié)果，得出了含時(shí)效的碎石的碎石樁復(fù)合地基承載力計(jì)算公式，并給出了公式中重要參數(shù)的參考值，對(duì)具體復(fù)合地基載力設(shè)計(jì)很有借鑒價(jià)值。

3）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)資料，對(duì)碎石樁復(fù)合地基承載力進(jìn)行了時(shí)效分析，其結(jié)果表明，在進(jìn)行復(fù)合地基承載力計(jì)算時(shí)，考慮軟土固結(jié)是很有必要的。

4）在時(shí)效分析過程中，未考慮樁土應(yīng)力比的變化，而是根據(jù)其變化。取一常量。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡中雄.飽和軟粘土中單樁承載力隨時(shí)間的增長(zhǎng)[J].巖土工程學(xué)報(bào)，1985，7（3）：58-61.

[2]吳崇禮，郭述軍。軟土固結(jié)系數(shù)確定方法的分析和改進(jìn).見中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第五屆土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議文集[C].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1988.

[3]劉三倉(cāng),韓思珍.灰土樁擠密地基的樁土應(yīng)力比及承載力探討[J].巖土工程學(xué)報(bào),1996,18(1):89～94.

地基承載力范文第3篇

關(guān)鍵詞地基承載力，塑性力學(xué)上限，最優(yōu)化方法。

1前 言

地基承載力、土壓力和邊坡穩(wěn)定是土力學(xué)的3個(gè)重要領(lǐng)域。這 3個(gè)問題都基于共同的極限平衡分析原理 ,可以采用相同的分析方法。但是 ,在長(zhǎng)期的實(shí)踐中 ,這 3個(gè)領(lǐng)域各形成了自己的體系。在地基承載力領(lǐng)域 ,目前常用的計(jì)算方法仍然是基于 Prandtl解的各種經(jīng)驗(yàn)修正公式。應(yīng)用塑性力學(xué)上下限原理 ,在建立地基承載力、土壓力和邊坡穩(wěn)定分析統(tǒng)一的理論和方法方面作了大量的工作 ,但其有關(guān)的研究一直是在變分原理基礎(chǔ)上進(jìn)行的 ,因此 ,難以擴(kuò)展到具有復(fù)雜邊界和分層土體的實(shí)際工程問題中。曾提出一個(gè)基于滑楔破壞模式的分析方法 ,其普遍適用性還有待進(jìn)一步論證。顯然 ,只有開發(fā)數(shù)值分析的方法 ,方可使大部分實(shí)際問題方便地獲得解答。

近期 ,筆者在二維領(lǐng)域應(yīng)用塑性力學(xué)上限定理進(jìn)行邊坡穩(wěn)定的理論研究[4 ,5]。該方法從變形協(xié)調(diào)出發(fā) ,對(duì)于一個(gè)設(shè)定的滑裂面和斜分條模式 ,建立協(xié)調(diào)的速度場(chǎng) ,根據(jù)外力功和內(nèi)能耗散相平衡的原理確定相應(yīng)的安全系數(shù)或加載系數(shù) ,然后應(yīng)用最優(yōu)化方法 ,確定對(duì)應(yīng)于最小安全系數(shù)的那個(gè)臨界滑裂面和斜分條模式 (以下簡(jiǎn)稱能量法 )。這一方法在精確地確定邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)方面獲得了成功。由于地基實(shí)際上是一個(gè)坡度為零的邊坡 ,將該成果推廣到地基承載力 ,是一個(gè)十分具有理論和實(shí)用價(jià)值的課題。

2極限分析法的理論基礎(chǔ)和計(jì)算步驟

2.1上限定理的基本命題

在邊坡穩(wěn)定和地基承載力分析領(lǐng)域 ,對(duì)上限定理的描述可以用下面的命題表達(dá)(圖 1):

在塑性區(qū) Ω*,給出一個(gè)機(jī)動(dòng)可能的應(yīng)變場(chǎng)εij* ,并在滑裂面 Γ* 上給出一個(gè)相應(yīng)的速度場(chǎng) V*,那么,按照下式計(jì)算獲得的外荷載T* 將比一個(gè)包含有真實(shí)的塑性區(qū) Ω和真實(shí)的滑裂面 Γ的臨界荷載 T大或與其相等。

∫Ωσi*jεi*j dΩ +∫vdDs* = WV* + T* V*(1)

上式左邊的第一、第二項(xiàng)分別為塑性區(qū)內(nèi)和滑裂面的內(nèi)能耗散；W為塑性區(qū)土體重。因此 ,在諸多協(xié)調(diào)的位移場(chǎng)中給出最小的 T* 的那個(gè)一定最接近真實(shí)的臨界荷載 T。

在地基承載力問題中 ,通常定義加載系數(shù) η* 為

η* = (T * - T0)/ T0 (2)

其中T0為地基的實(shí)際承受的外荷載 ,那么上限圖定理的命題具體化為尋找一個(gè)使 η* 獲得最小值 η的應(yīng)變場(chǎng)和速度場(chǎng)。

2．2計(jì)算內(nèi)能耗散

如果材料遵守莫爾-庫侖破壞準(zhǔn)則和相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)法則，則可確認(rèn)沿滑面的速度V與滑面夾角為摩擦角φ，單位面積內(nèi)能耗散為（圖2）：

d D = (c cosφ u sinφ)v(3)

其中c為凝聚力；u為孔隙壓力；V為滑塊沿滑面的在單位荷載增量下產(chǎn)生的相對(duì)位移 ,通常稱變形速率。

2.3計(jì)算多塊體破壞模式協(xié)調(diào)的速度場(chǎng)

對(duì)某一邊坡的塑性區(qū) ,將其用一系列傾斜的線分成若干楔塊 ,每一楔塊都視為剛體 ,其變形速率為 V。圖 3示出 3個(gè)塊體的系統(tǒng)。 V與滑面夾角為 φ,與右邊相鄰塊體的相對(duì)速度為 Vj ,V j與該兩塊體交界面的夾角為 φj。內(nèi)能耗散發(fā)生于該楔塊的底面和楔塊間的界面 ,在剛體內(nèi)為零。

根據(jù)位移協(xié)調(diào)要求 ,可以得到

1 (4)

1 (5)

其中Vl 和 Vr 分別為左側(cè)和右側(cè)條塊的速度 ;θj =π/2-δ+ φj, θl=π+αl-φl,θr =π+αr -φr;α為底面與 x軸正向夾角 ;δ為側(cè)面與 y軸正向夾角 ;θ為速度與正 x軸的夾角。如果將條塊的寬度取為無限小 (圖 4),還可通過積分獲得滑面上坐標(biāo)為 x的條塊的絕對(duì)速度和相對(duì)速度。

V0為左端點(diǎn)（x=x0）的速度。在滑裂面上第k個(gè)α或φ 發(fā)生突變。上標(biāo)l和代表該不連續(xù)點(diǎn)左和右的物理量。計(jì)算從第一個(gè)界面開始，到第 n-1個(gè)界面終止。這樣，對(duì)滑面上橫坐標(biāo)為x的任意一點(diǎn)，其條塊絕對(duì)速度V和條塊側(cè)面的相對(duì)速度Vj 都可表達(dá)為滑面左端點(diǎn)x=x0處的速度V0的函數(shù)。將獲得各條塊的絕對(duì)速度和相對(duì)速度代入式 (3)再代入式 (1),其中式 (1)左側(cè)第一項(xiàng)可通過將Vj替代式（3）中 V獲得。消去左右側(cè) V0 ,就可求解加載系數(shù) η*如下。

定義

其中d W =土條重量 ;T0x, T0y分別為 T0在 x和 y軸的分量 ;L為土條側(cè)面長(zhǎng)度 ;η′為水平地震力系數(shù)。式 (10)最后一項(xiàng)計(jì)及滑面上 (n -1)個(gè) α或φ的不連續(xù)點(diǎn)相應(yīng)的界面上的內(nèi)能耗散。由式 (2)定義的加載系數(shù)可通過下式計(jì)算 :

η* = G/Gb(12)

2.4求解臨界滑動(dòng)模式

陳祖煜和邵長(zhǎng)明曾詳細(xì)介紹了對(duì)傳統(tǒng)的極限平衡法計(jì)算最小安全系數(shù)和臨界滑裂面的數(shù)值分析方法。最優(yōu)化方法為使用計(jì)算機(jī)搜索臨界滑動(dòng)模式創(chuàng)造了條件 ,這些研究成果可以方便地推廣到本文介紹的極限分析方法中。所不同的是 ,滑動(dòng)模式和垂直條分法相比 ,增加了一個(gè)土條界面傾角 δ。每一條塊的 δ也將成為自由度。最優(yōu)化方法將最終找到相應(yīng)最小加載系數(shù)的滑裂面和斜分條模式。具體計(jì)算步驟通過下節(jié) [例 2 ]介紹。

3驗(yàn)證

為了驗(yàn)證上述推導(dǎo)的正確性 ,下面通過兩個(gè)例題進(jìn)行分析探討。

[例 1 ]對(duì)具有垂直表面荷載的例題 (圖 5),索科洛夫斯基 ( Sokolovski , 1954)給出的臨界垂直荷載 q的計(jì)算公式如下 :

的 q=c ctgφexp-2x)tgφ-1

其中 χ為邊坡斜面相對(duì)水平線的夾角。相應(yīng)的臨界滑裂面由三段組成 ,AB , CD為直線 ,分別與邊坡線和坡頂線夾角為 μ。

μ=

BC為一對(duì)數(shù)螺旋線 ,其左右邊界線 BO和 CO分別與邊坡線和 y軸線夾角為 μ。

當(dāng)邊坡處于極限狀態(tài)時(shí) ,加載系數(shù) η=0。對(duì) AB ,BC和 CD段分別進(jìn)行積分 ,按式 (13)確

定的 q將使按式 (10)確定的 G為零。

這一實(shí)例說明 ,本文提出的上限定理的命題可通過解析解獲得印證。

[例 2 ]某一坡角為 35°的均質(zhì)邊坡 ,其水平頂面上作用一均布荷載 ,荷載方向相對(duì)鉛直

線夾角為 δ′(圖 6)。根據(jù)索科洛夫斯基 (1954)提出的滑移線方法 ,此題的理論破壞面由直線 AB , CD和對(duì)數(shù)螺旋線 BC組成 , CD和 CO分別相對(duì)鉛直線夾角 μ+ρ和 -(μ+ρ)。其中 μ = 45°-φ/ 2 ;ρ為大主應(yīng)力相對(duì)鉛直線的夾角。

主要參數(shù) :c = 720kPa ,φ = 37°,χ = 35°,δ′= 24°,理論解提供的解答是 q =6 . 228 MPa , ρ= 28. 4°。理論的滑裂面和土條側(cè)面示于圖 6線 4?；衙嫱ㄟ^聯(lián)結(jié) 4個(gè)點(diǎn)的樣條函數(shù)形成。對(duì)設(shè)定的初始滑裂面 1和相應(yīng)的斜分條模式使用式 (12)求得 η3 =0127。從這個(gè)滑裂面開始 ,進(jìn)行最優(yōu)化方法計(jì)算最終得臨界滑裂面和條間界面 (滑裂面 3 ,虛線 ),相應(yīng) η=01019。滑裂面 2是優(yōu)化計(jì)算過程中通過隨機(jī)搜索獲得的滑裂面。如果用 5個(gè)點(diǎn)來模擬該滑裂面 ,則可得到 η=010028。與理論解相比 ,無論是最小加載系數(shù) ,還是臨界滑裂面和臨界條間界面均十分接近。

通過 [例 2 ]說明 ,應(yīng)用最優(yōu)化方法可以自動(dòng)找到相應(yīng)最小加載系數(shù) η的臨界滑裂面和相應(yīng)的斜分條模式。

4能量法在地基極限承載力計(jì)算中的推廣

4．1傳統(tǒng)的承載力計(jì)算方法

地基極限承載力的計(jì)算包括兩個(gè)方面，一方面是允許位移的校核 ,另一方面是極限承載力的計(jì)算。對(duì)于后者， Prandtl于 1920年根據(jù)塑性力學(xué)理論導(dǎo)出了剛性基礎(chǔ)壓入無重量土中滑裂面的形狀及其相應(yīng)的極限承載力計(jì)算公式。由于數(shù)學(xué)上的嚴(yán)格解答在大部分的實(shí)際問題中是不可能得到的 , Terzaghi ,Meyerhof ,Vesic等眾多學(xué)者在 Prandtl解的基礎(chǔ)上對(duì)承載力理論進(jìn)行了研究和發(fā)展 ,最終形成地基極限承載力的近似解答。這一近似解答的一般表達(dá)式為

Nγ為一半經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,可從地基規(guī)范承載力表中查取或用半經(jīng)驗(yàn)公式 (表 1)計(jì)算 ;B為基礎(chǔ)寬度 ;D為基礎(chǔ)埋深 ;γ為土容量 ; qu為地基的極限承載力 ,即 T在單位寬度上的強(qiáng)度。

4.2能量法在地基極限承載力計(jì)算中的應(yīng)用

選取寬度 B = 17m的條形基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算分析 ,相應(yīng)參數(shù)為 :c = 144. 5kPa ,γ=0. 0kN/ m3。這個(gè)例子針對(duì)土的不同內(nèi)摩擦角 φ值進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于具有理論解的實(shí)例 ,使用式 (13)獲得的 qu應(yīng)保證使用式 (12)獲得的 η的最小值為零。圖 7示出 φ =0°和φ = 20°兩種情況。使用同樣的初始破壞模式如圖 7 (a),應(yīng)用最優(yōu)化方法獲得的臨界破壞模式分別如圖 7 ( b)和 7 (c)所示 ,η分別為 01004和 01008。計(jì)算機(jī)在搜索最小 η值時(shí) ,準(zhǔn)確地將中部的土條側(cè)面收斂于地基的左側(cè)點(diǎn) ,由此將滑裂面分為 3個(gè)區(qū)域 :荷載作用下面的三角形區(qū)域 ,對(duì)應(yīng)于理論上的主動(dòng) Rankine區(qū) ;條間界面一端收斂于一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的放射形區(qū)域 ,對(duì)應(yīng)于理論上的 Prandtl區(qū);放射形區(qū)域另一端的另一個(gè)三角形區(qū)域?qū)?yīng)理論上的被動(dòng) Rankine區(qū)。 φ=0°時(shí) ,滑裂面形狀接近于圓弧 ;φ≠0°時(shí) ,滑裂面形狀為兩段直線接一段對(duì)數(shù)螺旋線。這就說明 ,采用建立在塑性力學(xué)上限 解基礎(chǔ)上的地基極限承載力數(shù)值分析方法直接獲得了理論上嚴(yán)格的地基極限承載力解答。

表 2將一系列φ值的計(jì)算成果與理論解對(duì)比，可見成果的準(zhǔn)確性相當(dāng)穩(wěn)定。所得的η值與理論值的誤差均在1%左右，而且自動(dòng)搜索得到的臨界滑裂面形狀也與理論解一致。

表2 上限數(shù)值解和理論解成果對(duì)比

注：qn和 qp分別為根據(jù)數(shù)值解和理論解獲得的極限承載力 ;η= ( qn/ qp -1);q的單位為 kN/ m。

表 3比較了容重不為零情況下表 1所列的各種經(jīng)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性 ,并示于圖 8?？梢?W1F Chen的公式計(jì)算結(jié)果與采用 Prandtl的經(jīng)驗(yàn)公式求得的結(jié)果最為接近 ,但是在 φ值超過 25°后 ,η值為負(fù) ,意味著高估了地基的承載力。而 Mayerhof以及 Terzaghi的方法則偏于保守。

表 3對(duì) γ≠0情況各種不同的經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)值解成果對(duì)比

注 :下標(biāo) n,v, m,t,c分別代表數(shù)值解、采用VesicMeyerhofTerzaghi 和 W. F. Chen方法的計(jì)算成果，q的單位為 kN/ m。，

在有容重且有埋深的條件下 ,式 (15)的經(jīng)驗(yàn)公式將基礎(chǔ)兩側(cè)埋置深度以內(nèi)的土重以連續(xù)均勻分布的荷載考慮 ,未能計(jì)及這部分土體的抗剪作用 ,因此不可避免地存在著一定的誤差。

地基承載力范文第4篇

關(guān)鍵詞：公路橋涵；地基承載力；檢測(cè)

Abstract: in recent years, with the continuous development of highway construction in China, the relevant departments on the bearing capacity of highway bridge and culvert foundation are increasingly high requirements, it is not only the foundation of highway construction, an important guarantee for safe operation of highway. Therefore, ensure sufficient stability bearing capacity of bridge and culvert foundation can not be ignored. This paper first introduces the foundation bearing capacity of highway bridges and culverts, detection and analysis of the bearing capacity of bridge and culvert foundation in highway construction in our country and on this basis, to provide some reference for the future of China's highway construction and development.

Keywords: highway bridge; foundation bearing capacity; detection

中圖分類號(hào)： F540.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）

地基承載力指的是地基本身所具備的承擔(dān)荷載的能力。一般來說，在荷載的作用下，地基都會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形，隨著荷載的逐漸加大，地基變形的程度也會(huì)隨之增加。因此，為了能夠使公路的建設(shè)質(zhì)量達(dá)到使用的要求，做好公路橋涵地基承載力的檢測(cè)工作是不容忽視的。就我國(guó)目前公路橋涵地基承載力的檢測(cè)和評(píng)定的現(xiàn)狀來看，仍然存在一些有待解決的問題，相關(guān)工作人員必須要對(duì)這些問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，從而采取相應(yīng)的措施將其解決，以此來促進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、地基承載力檢測(cè)方法

在公路建設(shè)過程中，對(duì)于橋涵地基承載力的檢測(cè)防范有很多，每種檢測(cè)方法都有各自的特點(diǎn)和適用范圍，工作人員應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況來選擇最佳的檢測(cè)方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)公路橋涵地基承載力的檢測(cè)。

1.1通過原狀土的物理力學(xué)指標(biāo)查表確定

在諸多公路建設(shè)工程當(dāng)中，由于每個(gè)工程的實(shí)際施工環(huán)境不同，因此所采用的地基土也不盡相同，公路橋涵地基承載力的檢測(cè)人員則可以根據(jù)不同的地基土所具有的物理力學(xué)指標(biāo)來對(duì)地基的承載力進(jìn)行確定。根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)、原位測(cè)試、野外荷載試驗(yàn)以及鄰近舊橋涵調(diào)查對(duì)比，工作人員通過自身的施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的理論公式將其對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行綜合分析，并且進(jìn)行初步確定。如果在實(shí)際施工過程中，由于地質(zhì)和結(jié)構(gòu)相對(duì)來書較為復(fù)雜，從而缺乏上述依據(jù)資料，那么工作人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)來確定地基的容許承載力，對(duì)于設(shè)計(jì)單位來說，結(jié)構(gòu)物的地基穩(wěn)定性都是經(jīng)過驗(yàn)算得出來的。

雖然通過對(duì)地基土的物理力學(xué)指標(biāo)查表可以確定其具體的承載力值，但是目前的統(tǒng)計(jì)表中，相關(guān)參數(shù)仍然存在一些差異，比如說細(xì)顆粒土的液限、液性等相關(guān)指數(shù)均采用76g平衡錐測(cè)定的數(shù)值，而在其他規(guī)范中早已經(jīng)采用100g平衡錐，這就導(dǎo)致二者之間存在一定的差異，在對(duì)地基承載力值進(jìn)行確定的時(shí)候，也必然會(huì)出現(xiàn)偏差，因此，這種方法在目前公路工程實(shí)際檢測(cè)中很少應(yīng)用。

1.2動(dòng)力觸探試驗(yàn)確定地基承載力

動(dòng)力觸探主要是根據(jù)工程地基土性質(zhì)的不同，利用一定的錘擊能量，將帶圓錐形的探桿打入到地基土中，計(jì)算探桿到達(dá)所需深度時(shí)所需要的錘擊數(shù)，根據(jù)其次數(shù)來分析地基土力學(xué)特征的一種地基承載力檢測(cè)方法。這種檢測(cè)方法主要適用于以粘性土、砂類土以及碎石類土為地基土的公路建筑工程。此外，由于動(dòng)力觸探設(shè)備分為輕型動(dòng)力觸探、重型動(dòng)力觸探以及特重型動(dòng)力觸探等幾種類型，因此，工作人員在對(duì)設(shè)備類型進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)該充分結(jié)合工程地基土的實(shí)際情況。動(dòng)力觸探設(shè)備類型和規(guī)格如表1所示：

表1：動(dòng)力觸探設(shè)備類型和規(guī)格

從表1我們可以看出，輕型動(dòng)力觸探設(shè)備每貫入30cm，記錄相應(yīng)錘擊數(shù)，重型動(dòng)力觸探每貫入10cm記錄相應(yīng)錘擊數(shù)。如果工程地基土的地層相對(duì)來說比較松軟的時(shí)候，工作人員可以采用測(cè)量每此錘擊(一般為1擊-5擊)之后的的貫入度，然后按照相應(yīng)的公式對(duì)相應(yīng)的地基承載力值進(jìn)行計(jì)算。

1.3標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定地基承載力

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)地基承載力檢測(cè)方法主要是利用規(guī)定的錘重和落距將標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入地基土中，計(jì)算貫入器到達(dá)所需深度時(shí)所需要的錘擊數(shù)的一種檢測(cè)方法。通常情況下，規(guī)定的錘重和落距分別為63.5kg和76cm。這種方法主要適用于砂土、粉土和一般粘性土，具有測(cè)試簡(jiǎn)便，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)地基土的密實(shí)度進(jìn)行確定的時(shí)候，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來判斷，表2和表3分別是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N值確定砂土密實(shí)度和砂土的容許承載力，工作人員可以根據(jù)表中的內(nèi)容來對(duì)公路橋涵地基承載力進(jìn)行檢測(cè)。

表2：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N值確定砂土密實(shí)度

1.4靜力觸探試驗(yàn)確定地基承載力

靜力觸探試驗(yàn)主要是用靜力勻速將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的探頭壓入土中，同時(shí)量測(cè)探頭阻力，測(cè)定土的力學(xué)特性。這種方法通常適用于軟土等，另外十字板剪切試驗(yàn)適用于測(cè)定飽和軟黏性土的力學(xué)特性，但是在我國(guó)目前公路建設(shè)工程中，對(duì)于這種方法使用的次數(shù)較少。

二、不同地基承載力檢測(cè)方法對(duì)比分析

從我國(guó)目前公路橋涵地基承載力檢測(cè)方法的使用情況來看，由于查表法和靜力觸探試驗(yàn)在實(shí)際應(yīng)用過程中具有一定的局限性，加上這兩種方法的適用范圍也很小，因此，在實(shí)際施工過程中很少應(yīng)用。結(jié)合工程的具體情況，較為常用的就是動(dòng)力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)兩種方法。但是這兩種方法也有各自的適用范圍，雖然錘重都是63.5kg，落距為76cm，但由于兩者是不同的試驗(yàn)設(shè)備，因此，相關(guān)的承載力確定方法以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)值也不盡相同。在實(shí)際應(yīng)用的過程中必須要將二者所起到的作用合理區(qū)分開。根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇最佳的檢測(cè)方法，對(duì)于采用碎石樁、石灰樁、粉噴樁等處理后的地基承載力的檢測(cè)必須依據(jù)相應(yīng)技術(shù)規(guī)范確定復(fù)合地基承載力。

結(jié)語：

綜上所述，隨著我國(guó)公路建設(shè)發(fā)展腳步的不斷加快以及科學(xué)技術(shù)的不斷更新，公路橋涵路基承載力的檢測(cè)方法也必然會(huì)越來越成熟。公路建設(shè)人員如果想要從根本上解決公路橋涵路基承載力的荷載問題，就必須在充分掌握多種檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程的實(shí)際情況，將其科學(xué)應(yīng)用到實(shí)際施工中，盡可能將公路橋涵地基承載力的質(zhì)量達(dá)到公路使用的實(shí)際需求，促進(jìn)公路建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志強(qiáng).論公路橋涵地基承載力的檢測(cè)[J].《山西交通科技》.2006(01)

[2]劉仕華.地基承載力檢測(cè)方法的研究[J].《科教創(chuàng)新》.2009(11)

[3]劉永波.公路橋涵地基承載力計(jì)算的相關(guān)問題探討[J].《公路》.2010(06)

[4]張愛社.淺談路橋地基承載力的檢測(cè)[J].《城市建設(shè)理論研究》.2012(01)

[5]張楠.公路橋梁地基的承載力及沉降分析[J].《交通標(biāo)準(zhǔn)化》.2011(02)

個(gè)人簡(jiǎn)介

地基承載力范文第5篇

關(guān)鍵詞地基承載力深度修正；主裙樓一體；超載；天然埋深；折算埋深；柱下獨(dú)立基礎(chǔ)；

中圖分類號(hào)：TU47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1前言

主體結(jié)構(gòu)的地基承載力修正是極重要的問題，之所以要對(duì)地基承載力進(jìn)行深度修正，是考慮基礎(chǔ)兩側(cè)基底標(biāo)高以上的超載對(duì)基礎(chǔ)兩側(cè)滑動(dòng)土體向上滑動(dòng)的抵抗作用。規(guī)范條文中規(guī)定了如何進(jìn)行深度修正的公式及裙房超載考慮的方法，但筆者認(rèn)為規(guī)范條文說明太過籠統(tǒng)，且很難實(shí)際操作。如沒有提及裙房的基礎(chǔ)形式，當(dāng)裙房采用箱基、筏基等整體基礎(chǔ)時(shí)按折算土厚進(jìn)行深度修正沒有異議，但如果采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板這樣的結(jié)構(gòu)，按折算土厚修正是否還成立呢？目前設(shè)計(jì)人員對(duì)其認(rèn)識(shí)還存在著較大的不同。筆者通過與相關(guān)設(shè)計(jì)人員溝通，并查閱相關(guān)資料，從地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)出發(fā)，總結(jié)出地基承載力深度修正的幾個(gè)關(guān)鍵要素，并且希望通過對(duì)幾種特殊情況下地基承載力修正問題進(jìn)行的探討，對(duì)設(shè)計(jì)有所幫助。

2規(guī)范相關(guān)條文

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2011）第5.2.4條指出：通過載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，需要進(jìn)行深度修正。其條文說明中還有一段論述：“目前建筑工程大量存在著主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)地基承載力的深度修正，宜將基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載，按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮，當(dāng)超載寬度大于基礎(chǔ)寬度兩倍時(shí)，可將超載折算成土層厚度作為基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值?！边@兩處要求雖然表述不一樣，但其實(shí)質(zhì)是一致的，均與淺基礎(chǔ)地基破壞機(jī)理相關(guān)。

3地基承載力深度修正的方法

進(jìn)行地基承載力的深度修正的實(shí)質(zhì)，就是為了考慮基礎(chǔ)兩側(cè)基底標(biāo)高以上的超載q對(duì)基礎(chǔ)兩側(cè)滑動(dòng)土體向上滑動(dòng)的抵抗作用。這個(gè)超載可以直觀地理解為作用在滑動(dòng)土體表面的壓重。超載q可以是土自重q＝rd；也可以是裙房產(chǎn)生的連續(xù)均布?jí)毫?。因此，結(jié)合地基破壞機(jī)理，本文總結(jié)出地基承載力深度修正的幾個(gè)要素分別如下：

（1）地基承載力的深度修正，其實(shí)都是超載的壓重作用。無論是用土的天然埋深，還是將裙房等其他連續(xù)均勻壓重折算為土厚進(jìn)行地基承載力的深度修正，其實(shí)質(zhì)都是基礎(chǔ)兩側(cè)超載抵抗滑動(dòng)土體向上運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。

（2）對(duì)超載連續(xù)、均勻性和滿足一定分布寬度的要求。地基承載力計(jì)算公式的建立是以超載q為連續(xù)均布荷載，并作用在整個(gè)滑動(dòng)體表面為前提的。根據(jù)規(guī)范的建議，超載的分布寬度滿足大于（2～4）B（B為基礎(chǔ)寬度）的要求，才可進(jìn)行地基承載力的深度修正。

（3）把裙樓荷載作為主樓基礎(chǔ)周圍的超載考慮時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)取正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，不應(yīng)計(jì)入活荷載，只考慮恒載作用。

（4）取最小值的要求。地基的破壞一般都發(fā)生在最薄弱部位，因此應(yīng)取基礎(chǔ)四周的埋深（或折算埋深）的最小值進(jìn)行深度修正，理解了地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)，就可以把地基承載力深度修正的問題轉(zhuǎn)化為考慮基礎(chǔ)四周2～4倍基礎(chǔ)邊長(zhǎng)范圍內(nèi)超載的大小與分布問題。

（5）注意主裙樓一體時(shí)，考慮減少沉降差異或施工順序等因素，往往先施工主樓再施工裙房，此時(shí)不應(yīng)考慮裙房荷載的折算土厚對(duì)主樓地基承載力進(jìn)行深度修正。如果施工主樓的同時(shí)施工裙房，可考慮裙房壓載在對(duì)主樓地基承載力的修正。因此如果采用裙房超載修正地基承載力時(shí)，在設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)對(duì)施工順序進(jìn)行明確要求，不可忽略施工順序?qū)Φ鼗休d力修正的影響。

抓住了上述5個(gè)要素，基本可以解決一般工程的地基承載力修正取值問題。

4幾種特殊情況下地基承載力修正問題的探討

（1）是否可取基礎(chǔ)兩邊的埋深（或折算埋深）的平均或者加權(quán)平均來進(jìn)行承載力的深度修正。此點(diǎn)《規(guī)范》條文中有明確說明“基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值。另外從地基破壞模式的原理來看，基礎(chǔ)兩邊的壓重不一樣時(shí)，破壞的滑裂面自然在壓重輕的一邊先發(fā)生。而另一側(cè)的約束對(duì)此是沒有貢獻(xiàn)的。因此本文認(rèn)為沒有充分理論和試驗(yàn)依據(jù)之前，取小值偏于安全。

（2）當(dāng)主樓L（長(zhǎng)邊）/B（短邊）較大時(shí)，可只驗(yàn)算基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向承載力修正后是否滿足。當(dāng)結(jié)構(gòu)四周的超載相差不多，且其長(zhǎng)寬相差較大（一般大于6）時(shí)，破壞一般不會(huì)在短邊方向發(fā)生，此時(shí)取長(zhǎng)邊(L方向)進(jìn)行考慮是可以的；但當(dāng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比較接近（一般小于3）時(shí)，取四周埋深（折算埋深）的最小值進(jìn)行深度修正是較安全的，也是比較合理的；其余情況可結(jié)合具體工程，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)考慮。

（3）對(duì)裙樓邊長(zhǎng)小于2倍主樓邊長(zhǎng)時(shí)的考慮及建議，分兩種情況。

① 當(dāng)裙樓處的折算深度大于天然埋深時(shí)，按照規(guī)范要求，取天然埋深進(jìn)行深度修正是沒有問題的。但如裙樓可以形成較為連續(xù)均布的超載時(shí)，可以適當(dāng)考慮裙樓的壓重作用，取計(jì)算埋深為裙樓折算埋深和天然埋深之間。因?yàn)檫@方面沒有權(quán)威資料，因此具體取值應(yīng)該慎重，或者參考工程經(jīng)驗(yàn)。

② 當(dāng)裙樓處的折算埋深不大于天然埋深時(shí)，規(guī)范沒有明確說明。這個(gè)時(shí)候，取折算埋深，取小值應(yīng)該是合理、且偏于安全的。

（4）裙房基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板。該基礎(chǔ)防水板的基底反力大小與其構(gòu)造密切相關(guān)，采用不同的基礎(chǔ)形式，或者防水板的做法不同，裙樓基礎(chǔ)對(duì)地基土的約束也不同，如不加區(qū)分采用相同的方法進(jìn)行深度修正是不合適的，所以以下分兩種情況分別討論。

① 防水板下設(shè)置軟墊層，起到確保防水板不承擔(dān)或承擔(dān)最少量的地基反力時(shí)，裙樓基礎(chǔ)在主樓基底標(biāo)高處無法形成連續(xù)超載，無法對(duì)主樓地基形成有效的約束。因此此種情況下的主樓地基承載力只能考慮裙房防水板自重、地下室地面建筑做法重等的修正作用，而不能考慮裙房超載對(duì)主樓地基承載力的深度修正。

② 如果防水板下采用的是一般墊層，當(dāng)荷載加上以后，獨(dú)立基礎(chǔ)發(fā)生沉降，地基土產(chǎn)生反拱，這個(gè)反拱受到防水板的約束，從而使防水板連同獨(dú)立基礎(chǔ)形成滿堂底板，防水板與基礎(chǔ)將共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的力，此時(shí)實(shí)際是變剛度筏基，需要計(jì)算分析，使防水底板本身能夠承擔(dān)部分地基反力的作用，并且按照實(shí)際反力確定防水底板的厚度及配筋。此時(shí)可以將基底平均壓力q全額作為超載對(duì)主樓基礎(chǔ)下的地基承載力進(jìn)行深度修正。

（5）當(dāng)主裙樓基礎(chǔ)埋深相差較大時(shí)，裙房柱下獨(dú)立基礎(chǔ)傳給地基土的壓力通過土體的擴(kuò)散作用傳遞到更深層土中，在主樓基底標(biāo)高位置已形成連續(xù)的超載，如下圖1所示，因此即使裙樓采用獨(dú)立基礎(chǔ)等非筏板基礎(chǔ)，亦可按折算荷載計(jì)算主樓建筑基礎(chǔ)埋深。但是作用在地基上的力要向下部土層擴(kuò)散，需要一定深度，應(yīng)根據(jù)土層的參數(shù)進(jìn)行擴(kuò)散角計(jì)算，如在主樓基底標(biāo)高處獨(dú)立基礎(chǔ)擴(kuò)散面積無法交疊，不能形成連續(xù)的超載，就不能考慮裙房超載對(duì)主樓地基承載力的修正作用。

圖1

5結(jié)語