地基容許承載力與承載力特征值

1、地基容許承載力的確定方法地基的容許承載力是單位面積上容許的最大壓力。容許承載的基本要素是：地基土性 質(zhì)；地基土生成條件；建筑物的結(jié)構(gòu)特征。極限承載力是能承受的最大荷載。將極限承載 力除以一定的安全系數(shù)，才能作為地基的容許承載力。漿砌片石擋墻地基承載力達不到設(shè)計要求時，將基礎(chǔ)改為磴基礎(chǔ)是為了增加擋墻的整體性這也只能 是相差不大時才行一般來說要深挖直至達到要求如果深挖不行只有擴大 基礎(chǔ)，降低壓強或者改為其它方 案從現(xiàn)場施工的角度來講地基，地基可分為天然地基、人工地基。地基就是基礎(chǔ)下面承壓的。天然地基是不需要人加固的天然土層，其節(jié)約工程造價。人工地基：經(jīng)過人工處理或改良的地基。當(dāng)土層的狀況較好，承載

2、力較強時可以采用天然地基；而在地質(zhì)狀況不佳的條件下，如坡地、沙地或淤泥地質(zhì)，或雖然土層質(zhì)地較好，但上部荷載過大時，為使地基具有足夠 的承載能力，則要采用人工加固地基，即人工地基地基容許承載力與承載力特征值所有建筑物和土工建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計時，均應(yīng)滿足地基承載力和變形的要求，對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑高聳結(jié)構(gòu)、高路堤和擋土墻以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物，尚應(yīng)驗 算地基穩(wěn)定性。通常地基計算時，首先應(yīng)限制基底壓力小于等于地基容許承載力或地基承載力特征值（設(shè) 計值），以便確定基礎(chǔ)的埋置深度和底面尺寸，然后驗算地基變形，必要時驗算地基穩(wěn)定性。地基容許承載力是指地基穩(wěn)定有足夠安全度的承載能力，也

3、即地基極限承載力除以一安全系數(shù)，此 即定值法確定的地基承載力；同時必須驗算地基變形不超過允許變形值。地基承載力特征值是指地基穩(wěn)定 有保證可靠度的承載能力，它作為隨機變量是以概率理論為基礎(chǔ)的，分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設(shè)計法確定的地基承載力；同時也要驗算地基變形不超過允許變形值。因此，地基容許承載力或地基承載力特征值的 定義是在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物基礎(chǔ)沉降的計算值不超過允許值的地基承載力。地基容許承載力：定值設(shè)計方法承載力特征值：極限狀態(tài)設(shè)計法按定值設(shè)計方法計算時，基底壓力P不得超過修正后的地基容許承載力按極限狀態(tài)設(shè)計法計算時，基底壓力P不得超過修正后的承載力特征值。理論公式確定地基承載力

4、均為修正后的地基容許承載力和承載力待征值原位法和規(guī)范法確定地基承載力未包含基礎(chǔ)埋深和寬度兩個因素理論公式法確定地基承載力特征值在國標(biāo)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007）中采用地基臨塑荷載P 1/4的修正公式：b:大于6m,按6m考慮，對于砂土小于3m,按3m考慮基本承載力與承載力特征值勤有什么關(guān)系許多公式中岀現(xiàn)承載力特征值而未岀現(xiàn)基本承載力，基本承載力主要用來衡量什么的承載力基本值與承載力的標(biāo)準值，是一對，屬于89規(guī)范中的術(shù)語，指按土試指標(biāo)或測 試指標(biāo)確定的 承載力值，叫承載力基本值，經(jīng)過統(tǒng)計修正以后就叫承載力標(biāo)準值了。不過 這套名詞對于巖土工程界來說， 非常不適合，不象結(jié)構(gòu)專業(yè)中研究的工程

5、材料一樣，可以確定其標(biāo)準值，地質(zhì)體的標(biāo)準值是很難確定，或者 說是根本就不存在了。從這個角度來看，承載力標(biāo)準值的說法，應(yīng)該是前一版規(guī)范中的一個最大錯誤了?，F(xiàn)行的2001版規(guī)范中就修正了這個錯誤，改稱為承載力特征值，即表述地質(zhì)體一個特征狀態(tài)的數(shù)值， 并不具有嚴格的數(shù)學(xué)含義，與77規(guī)范中的容許（允許）承載力是基本一致的，等于是現(xiàn)行規(guī)范又回到了過 去的77規(guī)范體系中來了。1.天然地基的承載力標(biāo)準值，按下列方法和步驟分別予以確定： 由靜載試驗得岀的地基承載力基本值，經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后可作為地基承載力的標(biāo)準值采用。 由土的抗剪強度指標(biāo)的標(biāo)準值k和ck,經(jīng)過式的計算，所得結(jié)果即為地基承載力標(biāo)準值； 按確定地基承載

6、力標(biāo)準值（適用于一般多層建筑） 由現(xiàn)場抗剪強度試驗確定地基承載力標(biāo)準值。2.地基承載力的使用對于一級建筑物，地基承載力的標(biāo)準值應(yīng)按第一、二款或第一、二、四款綜合確定。對于一級建筑物的初步設(shè)計和二級建筑物的施工圖設(shè)計，可由第二款，結(jié)合共它幾種方法綜合取值。一般多層建筑可由第三款查表法選定。淺談地基承載力特征值的確定地基承載力直接影響建筑物的安全和正常使用。因而在選用確定承載力方法時，應(yīng)本 著準確而又合理的方法綜合確定，做到即安全可靠，有經(jīng)濟合理。關(guān)鍵詞：地基承載力；特征值；確定1概述。建筑物因地基問題引起的破壞主要有兩種：一由于建筑物荷載過大，超過了持力層所能承受 的能力，而使地基產(chǎn)生滑動破壞；

7、二是由于外荷載作用產(chǎn)生的壓縮變形，引起基礎(chǔ)過大的沉降量或沉降差， 使上部結(jié)構(gòu)傾斜、開裂毀壞。因此，在確定地基承載力時，除應(yīng)保證地記得強度和穩(wěn)定性，還應(yīng)保證建筑物 的沉降量和不均勻沉降。其確定復(fù)雜，影響因素極多，如地基土的特性，外荷載，基礎(chǔ)的形式，埋深以及地 下水等都將影響承載力的大小。2地基承載力的概念。所謂的地基承載力就是指地基所能承受荷載的能力。在不同的狀態(tài)下，地基具 有不同的承載力，如極限承載力，臨塑承載力等。在設(shè)計建筑物基礎(chǔ)時，為了保證建筑物的安全和正常使用，既保證地基穩(wěn)定性不受破壞，而且具有一定的安全度，同時還應(yīng)滿足 建筑物的變形要求（即正常使用狀態(tài)），常將基底壓力限制在某一允許的范

8、圍之內(nèi)，該容許值即地記的容許 承載力，常以P表示。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GBTJ-89）用承載力標(biāo)準值取代了習(xí)慣用的容許承載 力P,而現(xiàn)行的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB5007-2002采用地基承載力特征值fak表示，正常使用極限狀態(tài)計算時的地基承載力，其涵義是發(fā)揮 正常使用功能時所允許采用的抗拉設(shè)計值。影響地基承載力特征值的因素較多，它不僅與地基的形成條件和 性質(zhì)有關(guān)，而且與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及施工深度等因素密切相關(guān)。4地基承載力方法的確定原則。地基承載力直接影響建筑物的安全和正常使用。因而 在選用確定承載力 方法時，應(yīng)本著準確而又合理的方法綜合確定，做到即安全可靠，有經(jīng)濟合理。第五節(jié)天

9、然地基的容許承載力天然地基的容許承載力是天然地基所能承受建筑物基礎(chǔ)作用在地基單位而積上容許的最大壓力。在這 個壓力下，地基的強度和變形都滿足設(shè)計的要求，建筑物安全和正常使用不會受到不利的影響。確定地基的容許承載的基本要素是：(1)地基土性質(zhì)；(2)地基土生成條件；(3)建筑物的結(jié)構(gòu)特 征。一、按限制塑性變形區(qū)的范圍來確定地基的容許承載力根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)及使用性質(zhì)，分別將臨塑荷載Per和臨界荷載P】/3、PS作為初步確定的地基的容許承載力R。二、根據(jù)極限承載力確定地基容許承載力極限承載力是地基土體所能承受的最大荷載。在進行地基設(shè)計時，必須保證基底壓力不超過地基的極 限承載力，并且有足夠的安全度，

10、以防止地基破壞。因此，必須將極限承 載力除以一定的安全系數(shù)Fs,才能 作為地基的容許承載力，即式中：Fs安全系數(shù)，它與地質(zhì)條件、地基勘察詳細程度、抗剪強度試驗方法及指標(biāo)選用、建筑物種類及特 征、設(shè)計荷載組合情況、建筑物的破壞所帶來的危害性等許多因素有關(guān)。三、按地基規(guī)范承載力表確定地基容許承載力根據(jù)地基土的物理力學(xué)指標(biāo)，或原位測試試驗的結(jié)果，按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GBJ1 89)確定地基承載力。由規(guī)范中的表格所查得的一般為地基承載力基本值f?；驑?biāo)準值fQ如 .和?；局党艘苑磻?yīng)土工試驗離散性的修正指標(biāo)回歸修正系數(shù)后，就成為標(biāo)準值，具體方法參見有關(guān)規(guī)范。中華人民共和國國家標(biāo)準，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)

11、范（GBJ7-89）,中國建筑工業(yè)出版社，1989經(jīng)過查表及修正后的承載力標(biāo)準值九是指基礎(chǔ)寬度小于3m埋置深度等于時的承載力。承載力的設(shè)計值f是由寬度和深度修正后得到。寬度和深度的修正公式為：式中：f 一一地基承載力設(shè)計值；fk 地基承載力標(biāo)準值；Y x基底以下土的天然容重，地下水位以下用浮容重；丫 0一一基底以上土的加權(quán)平均容重，地下水位以下取浮容重。B 基礎(chǔ)寬度 （n）, 當(dāng)寬度小于3m 時按 3m 計， 大于 6m 時按 6m 計；D基礎(chǔ)埋置深度;n B, n D相應(yīng)于基礎(chǔ)寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù)，按查用?？梢哉J為，承載力的設(shè)計值就是地基容許承載力的初值。按f設(shè)計基礎(chǔ)，經(jīng)過地基變形

12、驗算若滿足要求，它就是地基的容許承載力。 在飽和軟粘土和砂、礫等粗粒土中，取原狀土樣困難。為避免取原狀土樣，地基容許承載力的另一種確定方法就是用原位試驗。主要方法有下列幾種：（-）載荷試驗通常將試驗測得的P-S曲線上的極限荷載Pu除以安全系數(shù)，或取臨塑荷載g作為地 基承載力的基本 值。每層土的試驗數(shù)就不少于3個，取各個試驗結(jié)果的平均值作為承載力的標(biāo)準值，再經(jīng)過基礎(chǔ)的寬度和深度的修正后就得到地基承載力的設(shè)計值。（二）靜力觸探試驗靜力觸探試驗時測得將探頭貫入土中時所受的阻力Ps,用下列諸式確定地基承載力的設(shè)計值。1梅耶霍夫公式式中：Ps靜力觸探試驗的貫入阻力（kPa）；B-基礎(chǔ)寬度（m ；D-基礎(chǔ)

13、埋深（m2國內(nèi)建議公式式中：Ps的單位為kg/cml式（8-32）的標(biāo)準值包再用公式（8- 30）修正后即得到承載力的設(shè)計值。（三）標(biāo)準貫入試驗標(biāo)準貫入試驗根據(jù)試驗測得的標(biāo)準貫入擊數(shù)，用下列方法評價地基的承載力：1.GBJ7- 89 規(guī)范由，確定地基土的承載力標(biāo)準值。2.太沙基和皮克（）公式太沙基和皮克在控制建筑物總沉降不超過25mm勺前提下，建議根據(jù)標(biāo)準貫入擊數(shù)用下列公式求地基 的容許承載力。顯然，因為對沉降量控制很嚴格，所以上式將給出過于安全的結(jié)果。3.梅耶霍夫公式以上公式中，f以kg/cm2為單位，埋置深度D和基礎(chǔ)寬度B均以m為單位。（四）旁壓試驗根據(jù)旁壓試驗測得的P-V曲線可以確定旁壓

14、器深度處周圍土體的橫向（水平向）極限承載力PuhO考慮地基土體的不等向性，把用旁壓試驗測得的橫向極限承載力Puh經(jīng)過修正，并除以安全系數(shù)Fs后，才能作為地基承載力的設(shè)計值f,有式中：P。一試驗高程處的靜止土壓力；q基礎(chǔ)埋置深度處的側(cè)面荷載；K與土的性質(zhì)、基礎(chǔ)形狀和埋深有關(guān)的系數(shù)。天然地基的容許承載力的確定方法可參見。表8- 3碎石土承載力標(biāo)準值（kPa）注：表中數(shù)值適用于骨架顆?？障度坑芍猩?、粗砂或硬塑、堅硬狀態(tài)的粘性土或稍濕的粉土充填；當(dāng)粗顆粒為中等風(fēng)化或強風(fēng)化時，可按其風(fēng)化程度適當(dāng)降低承載力，當(dāng)顆粒間呈半膠結(jié)狀態(tài)時，可適 當(dāng)提高承載力。本表格來自建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GBJ7-89）表8

15、- 4粉土承載力基本值（kPa）注：有括號者僅供內(nèi)插用；折算系數(shù)Z為0；在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的粉土，其工程性質(zhì)一般較差，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嵺`經(jīng)驗取值。表8-5粘性土承載力基本值（kPa）注：有括號者僅供內(nèi)插用； 折算系數(shù)Z為； 在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的粘性土，其工程性能一般較差；第四紀晚更新世（Q）及其以前沉積的老粘性土，其工程性能通常較好，這些土均應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)?實踐經(jīng)驗取值。8-6沿海地區(qū)淤泥和淤泥質(zhì)土承載力基本值（kPa）天然含水量W（%）3640455055|6575 f o (kPa)100908070605040注：對于內(nèi)陸淤泥和淤泥質(zhì)土，可參照使用表8 -7紅

16、粘土承載力基本值（kPa）注：本表僅適用于定義范圍內(nèi)的紅粘土；折算系數(shù)Z為表8- 8素填土承載力基本值壓縮模量已-2 (MPa)75432fo (kPa)16013511158565注：本表只適用于堆填時間超過10年的粘性土以及超過5年的粉土;表8 -9砂土承載力標(biāo)準值(kPa)表810粘性土承載力標(biāo)準值(kPa)357911131517192123f k(kPa)105145190235280325370430515600680表8-11粘性土承載力標(biāo)準值(kPa)Nlo15202530fk (kPa)105145190230注：Ni。指錘重為10kg的輕便觸探試驗貫入擊數(shù)表8-12素填土承

17、載力標(biāo)準值(kPa)Nlo10203040fk (kPa)85115135160注：本表只適用于粘性土與粉土組成的素填土。表8 13承載力修正系數(shù)土的類別nbnd淤泥和淤泥質(zhì)土f k的粉土c口紅粘土含含水比&竽水比&Vc口e及II均小于的粘eV及S W的粉土性十粉砂、細砂（不包括很濕與飽和時的稍密狀態(tài)）中砂、粗砂、礫砂和碎石土注：強風(fēng)化的巖石，可參照所風(fēng)化形成的相應(yīng)土類取值;Sr為土的飽和度，Sr W,稍濕；V Sr W,很濕；S ,飽和?！纠}8-4】地基為均勻中砂，容重丫二m,條形基礎(chǔ)寬度B二，埋深D二，基底下滑裂 面范圍內(nèi)土的平均標(biāo) 準貫入擊數(shù)=20,靜力觸探試驗的貫入阻力Ps=3500

18、kPa試估算地基土的容許承載力。解：1根據(jù)標(biāo)準貫入擊數(shù)=20,求地基的容許承載力(1)用規(guī)范承載力表查，求承載力標(biāo)準值按式(8- 30)求承載力設(shè)計值(2)太沙基公式(8-33)(3)用梅耶霍夫公式(8- 34)根據(jù)三種方法計算結(jié)果，GBJj 89規(guī)范與梅耶霍夫公式比較接近，太沙基公式偏低很多，因為它對沉降 量控制很嚴格。2根據(jù)貫入阻力6,求地基容許承載力(1)用梅耶霍夫公式(8- 31)(2)國內(nèi)建議公式按式(8 -30),求承載力設(shè)計值根據(jù)上述兩公式計算結(jié)果相差不是很大。綜合以上結(jié)果，除太沙基公式因?qū)Τ两狄蟊容^嚴格，故承載力偏低外，其它計算公式、結(jié)果比較接 近。綜合考慮，地基承載力可取為300kN/mt本人從事地基承載力研究多年，做過多年平板載荷試驗，系統(tǒng)地做過：不同寬度，埋深的平板載荷試驗。主編過鐵路橋規(guī)地基承載力表及有關(guān)條文，和周鏡院士等主編地基承載力試驗文集(鐵道出版社1978),對橋規(guī)地基可靠度進行過研究。對地基承載力進行