淺談地基承載力特征值的選擇方法.doc

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1、淺談地基承載力特征值的選擇方法摘要：地基承載力特征值是在保證地基強度和穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量和沉降差均不超過允許值是的地基承載力，因此地基承載力特征值取決于地基的強度和建筑物的地基變形允許值兩個方面。本文將地基承載力特征值的幾種確定方法進行歸納，在此基礎(chǔ)上提出了應(yīng)綜合變形和強度兩方面來確定地基承載力特征值的原則。關(guān)鍵詞：地基承載力特征值變形控制強度控制1引言在保證地基強度和穩(wěn)定的條件下，更加合理的選擇地基承載力特征值，會降低建筑物的經(jīng)濟成本，并產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟價值。本文先總結(jié)了目前地基承載力特征值的幾種確定方法，并對各種方法進行詳細的剖析，最后提出了地基變形和強度綜

2、合考慮來確定承載力特征值的原則。2承載力特征值確定的方法2.1強度控制1）通過地基極限承載力來間接確定地基承載力特征值極限承載力理論推導(dǎo)只針對整體剪切破壞模式。目前常用的是太沙基公式，通過假定滑動面，根據(jù)滑動土體的靜力平衡條件推導(dǎo)了條形淺基礎(chǔ)在鉛直中心荷載作用下的極限承載力公式：《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72—2004參考太沙基公式的理論，在附錄A中提出了天然地基極限承載力估算公式：地基承載力特征值公式：=K—安全系數(shù)，根據(jù)建筑安全等級和土性參數(shù)的可靠性在2～3之間選擇。2）通過臨界荷載來確定地基承載力特征值地基變形的剪切階段就是土中塑性區(qū)范圍隨著作用荷載的增加而

3、不斷發(fā)展的階段，根據(jù)塑性平衡理論，推導(dǎo)出計算臨界荷載的基本公式。然后根據(jù)地基中允許塑性區(qū)開展深度的不同，計算出相應(yīng)的臨界荷載?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011第5.2.5條規(guī)定：當偏心距e小于或等于0.033倍基礎(chǔ)底面寬度時，根據(jù)土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值按下式計算，并應(yīng)滿足變形要求：式中：—由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值、、—承載力系數(shù)b—基礎(chǔ)寬度—基底下一倍短邊寬度的深度范圍內(nèi)的土的粘聚力標準值。該公式理論基礎(chǔ)就是地基中允許塑性區(qū)開展深度=b/4時對應(yīng)的臨界荷載。3）通過原位測試和室內(nèi)試驗確定地基承載力特征值在國內(nèi)很多地區(qū)，以載荷試

4、驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，積累和建立了相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)與地基承載力的相關(guān)關(guān)系。以河北為例，地基承載力的特征值的提取可以參考《河北省建筑地基承載力技術(shù)規(guī)程》（試行）DB13(J)T48-2005。根據(jù)室內(nèi)試驗和原位測試的數(shù)據(jù)，通過查相應(yīng)的表格并結(jié)合相應(yīng)的地區(qū)經(jīng)驗來確定承載力特征值。當基礎(chǔ)寬度大于3.0m或埋置深度大于0.5m時，按原為測試、經(jīng)驗值等方法確定的承載力特征值按下式進行修正：式中：修正后的承載力特征值；地基承載力特征值；、—基礎(chǔ)寬度、埋置深度的地基承載力修正系數(shù)；—基礎(chǔ)底面以下土的重度；b—基礎(chǔ)底面寬度；基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度；d—基礎(chǔ)埋置深度。以上方法確定的承載力特征值

5、，都是在保證在荷載作用下地基土不產(chǎn)生強度（剪切）破壞，并留有一定的安全裕度的思想下提出的。勘察報告中的承載力特征值，均是基于上述思想進行考慮、分析并加以確定。2.2變形控制根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011中地基承載力特征值的定義：由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。根據(jù)定義，參考現(xiàn)場載荷試驗的p—s曲線，不同的變形點，對應(yīng)著不同的地基承載力特征值。1）載荷試驗確定承載力特征值現(xiàn)場載荷試驗是工程地質(zhì)勘察工作中的一項原位測試，這種方法是通過地基土的p-s曲線來確定承載力特征值。其確定方法如下：當pu

6、>2.0pcr時，取pcr作為承載力特征值；當pu<2.0pcr時，取pu/2作為承載力特征值；當p-s曲線無明顯的轉(zhuǎn)折點時，取沉降s=(0.01～0.015)b（承壓板寬度）所對應(yīng)的荷載為承載力特征值。其中：pu—地基極限承載力pcr—地基臨塑荷載載荷試驗中地基承載力特征值的部分考慮了變形的影響因素。2）通過允許變形來確定承載力特征值很多情況下，地基的承載力還有一定的強度儲備，但是地基的變形不滿足建筑物的允許值。因為載荷試驗往往操作繁瑣，價格昂貴，而且時間較長，所以針對這種情況，提出了用地基的允許變形來反推地基承載力特征值的理論方法。其具體確定方法如下：①根據(jù)建筑物的特

7、點和周邊環(huán)境，確定地基變形允許值（具體參考《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011第5.3.4條）；②根據(jù)土工試驗提供的地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標分層匯總、統(tǒng)計表，可以確定基礎(chǔ)下各層的壓縮模量Es，按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011第5.3.5條公式可以計算出地基最終變形量為地基變形允許值時對應(yīng)的地基壓力值，該值可以選取為地基承載力特征值；3承載力特征值的確定原則地基承載力特征值是在保證地基強度和穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量和沉降差均不超過允許值是的地基承載力。因此，地基承載力特征值的確定應(yīng)該先綜合考慮