深層地基土承載力特征值如何確定

1、巖土工程勘察專業(yè)有關(guān)技術(shù)問題的解釋說明天津市勘察工作委員會(huì) 天津市施工圖審查管理中心針對(duì)2011年勘察技術(shù)人員培訓(xùn)時(shí)收集的“有爭議的、或較為困惑的技術(shù)問題”，天津市勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)勘察工作委員會(huì)組織專家進(jìn)行了研討；同時(shí)巖土工程勘察專業(yè)施工圖審要點(diǎn)編制組、審核組對(duì)其中的一些問題也進(jìn)行了研討。依據(jù)兩次研討會(huì)達(dá)成的共識(shí)，整理成此稿，現(xiàn)予以發(fā)布，期望達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，提高我市巖土工程勘察水平的目的。1、國標(biāo)、行標(biāo)、地標(biāo)執(zhí)行次序的理解。依據(jù)地標(biāo)主要是對(duì)本地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)；行標(biāo)是行業(yè)或某些專項(xiàng)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（如高層建筑勘察等）；國標(biāo)是指導(dǎo)全國勘察專業(yè)進(jìn)行勘察工作原則性的技術(shù)要求。因此，建議執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)原則上宜先地標(biāo)

2、、行標(biāo)，再國標(biāo)。當(dāng)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的嚴(yán)格程度為“應(yīng)”或“必須”時(shí)，考慮到國家標(biāo)準(zhǔn)是最低的要求，至少應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；當(dāng)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的嚴(yán)格程度為“宜”或“可”時(shí)，允許按行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)略低于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行；行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)的要求高于國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)的要求高于國家標(biāo)準(zhǔn)但其版本早于國標(biāo)時(shí)，仍可按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行?？傊?，采用不同標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)條文的基本原則，應(yīng)首先確保工程的質(zhì)量安全，其次應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)合理性等。2、現(xiàn)場(chǎng)勘探孔允許移位的距離.孔位施放和移動(dòng)允許誤差按建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，超過規(guī)定應(yīng)將移動(dòng)后的孔位按實(shí)際位置標(biāo)于平面圖上。移位后的孔間距仍應(yīng)滿足規(guī)范要求，并能滿足設(shè)計(jì)需要

3、、保證工程安全。報(bào)告中最好說明：施工中若出現(xiàn)異常，應(yīng)注意進(jìn)行施工勘察。3、較小工程取土樣或原位測(cè)試數(shù)量的確定必須滿足規(guī)范要求：每一主要土層的原狀土試樣或原位測(cè)試數(shù)據(jù)（有效數(shù)據(jù)）應(yīng)不少于6件（組）。4、剪切波速孔的數(shù)量確定按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范第條規(guī)定：詳勘階段，單幢建筑剪切波速孔不宜少于2個(gè)；對(duì)小區(qū)中處于同一地質(zhì)單元內(nèi)的密集建筑群，剪切波速孔數(shù)量可適當(dāng)減少，但每幢高層建筑和大跨空間結(jié)構(gòu)的波速孔數(shù)量不得少于1個(gè)。根據(jù)天津地區(qū)的地質(zhì)條件和工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)小區(qū)中處于同一地質(zhì)單元內(nèi)的密集建筑群，當(dāng)?shù)貙臃植挤€(wěn)定、土質(zhì)均勻、土層厚度相差較小且估算的等效剪切波速相近時(shí)可按國家規(guī)定數(shù)量的2/3布置，否則應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家

4、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。5、高層建筑群勘探點(diǎn)數(shù)量的布置要求對(duì)密集的高層建筑群，相鄰高層建筑勘探點(diǎn)可互相共用。計(jì)入互相共用的勘探點(diǎn)每棟高層建筑勘探點(diǎn)數(shù)量應(yīng)不少于4個(gè)，且孔間距應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范、規(guī)程要求。6、深層地基土承載力特征值提供要求1）淺基礎(chǔ)：應(yīng)提供地基主要受力層深度范圍內(nèi)的地基土承載力，滿足地基處理和軟弱下臥層的強(qiáng)度驗(yàn)算要求。如： 水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值的確定。 單樁豎向承載力特征值(kN) 式中 樁端天然地基土承載力特征值(kPa)； 樁端天然地基土承載力折減系數(shù)，可取0.40.6。2）樁基礎(chǔ)：應(yīng)提供至樁端以下軟弱下臥層深度范圍內(nèi)的地基土承載力，滿足驗(yàn)算樁端以下軟弱下臥層的承載力； （1）行業(yè)

5、標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范：當(dāng)樁端平面以下受力層范圍內(nèi)存在低于持力層承載力1/3的軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力： 式中:fa軟弱下臥層經(jīng)深度修正的地基承載力特征值；（2）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合載體夯擴(kuò)樁設(shè)計(jì)規(guī)程：載體樁，當(dāng)載體樁持力層下受力范圍內(nèi)存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗(yàn)算。軟弱下臥層滿足： 式中 :圖 軟弱下臥層計(jì)算簡圖fa軟弱下臥層頂面的地基土經(jīng)深度修正后的承載力特征值；3）嵌巖樁：應(yīng)提供至樁端以下35d深度范圍內(nèi)巖土的地基承載力。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范第條 ：單樁豎向承載力特征值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中時(shí)，可按下式估算單樁豎向承載力特征值：Ra

6、=qpaAP式中：qpa-樁端巖石承載力特征值。故地層承載力特征值的提供應(yīng)根據(jù)工程評(píng)價(jià)的需要，提供有關(guān)地層的承載力特征值。7、有關(guān)負(fù)摩阻力的評(píng)價(jià)。目前，有些勘察單位對(duì)樁基工程存在大面積堆載時(shí)，不提需考慮負(fù)摩阻力的有關(guān)評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)單位同時(shí)也不考慮，給工程留下了安全隱患。而負(fù)摩阻力的產(chǎn)生除地質(zhì)條件外，與工程最后確定的大面積堆載范圍、堆載的大小或抽降地下水等有關(guān)，只有在樁基設(shè)計(jì)階段，荷載條件、抽降地下水等設(shè)計(jì)已經(jīng)確定，樁基沉降量能夠比較準(zhǔn)確地估計(jì)時(shí)，才能正確地估計(jì)負(fù)摩阻力和下拉荷載的大小。因此，在工程勘察時(shí)，對(duì)需考慮負(fù)摩阻力的樁基，僅需提供相關(guān)地層的負(fù)摩阻力系數(shù)，可不對(duì)估算的樁基承載力進(jìn)行折減。這樣，

7、符合巖土工程勘察規(guī)范GB50021第條的規(guī)定。即“對(duì)欠固結(jié)土和有大面積堆載的工程，應(yīng)分析樁側(cè)產(chǎn)生負(fù)摩阻力的可能性及其對(duì)樁基承載力的影響，并提供負(fù)摩阻力系數(shù)和減少負(fù)摩阻力措施的建議”。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，可按建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94第條規(guī)定，對(duì)負(fù)摩阻力、下拉荷載進(jìn)行具體計(jì)算確定。8、地下水腐蝕性干濕交替情況的確定。干濕交替概念理解：巖土工程勘察規(guī)范：干濕交替是指地下水位變化和毛細(xì)水升降時(shí)，建筑材料的干濕變化情況?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范：干濕交替是指室內(nèi)潮濕、室外露天、地下水侵潤、水位變動(dòng)的環(huán)境?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范：干濕交替指混凝土表面經(jīng)常交替接觸到大氣和水的環(huán)境條件。工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范：基礎(chǔ)和

8、樁基在地下水變化的部位，有干濕交替作用由于毛細(xì)水升降、地下水侵潤造成地表以下及地表以上出現(xiàn)建筑材料的干濕變化情況，可定為干濕交替作用（地表以下：地下水位較深的薊縣地區(qū)；地表以上：地下水位較淺的平原地區(qū)）勘察報(bào)告可進(jìn)行干濕交替作用評(píng)價(jià)。另外在腐蝕性評(píng)價(jià)中應(yīng)明確腐蝕介質(zhì)，每種腐蝕介質(zhì)均應(yīng)判定，同時(shí)宜給出腐蝕介質(zhì)的含量，便于設(shè)計(jì)人員采用混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，依據(jù)腐蝕介質(zhì)的含量確定環(huán)境作用等級(jí)和采用的防護(hù)措施。9、地下水氯離子超過20000mg/L時(shí)的評(píng)價(jià)要求氯離子超過20000mg/L的腐蝕性評(píng)價(jià)巖土工程勘察規(guī)范沒有具體規(guī)定，但條文說明中強(qiáng)調(diào)：氯離子超過20000mg/L時(shí)的腐蝕性，因缺乏工程

9、經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)專門研究；混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)調(diào)：鹽漬土地區(qū)地下水土中氯鹽含量很高，對(duì)砼構(gòu)件的腐蝕作用需專門研究處理。因此，工程中出現(xiàn)氯離子超過20000mg/L時(shí)，應(yīng)在勘察報(bào)告中提出對(duì)建筑材料的腐蝕作用應(yīng)進(jìn)行專門研究處理的建議。10、鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性評(píng)價(jià)要求當(dāng)工程中采用多節(jié)預(yù)制樁、鋼管樁等基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)評(píng)價(jià)地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可參照2002版巖土工程勘察規(guī)范或其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)?，F(xiàn)行油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)范（GB50568-2010），對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性判別標(biāo)準(zhǔn)基本與2002版勘察規(guī)范一致，也可參考使用。11、土的腐蝕性評(píng)價(jià)要求判定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性是強(qiáng)制性條文，必須執(zhí)行。在鹽漬土

10、和污染土地區(qū)，應(yīng)采取土樣進(jìn)行易溶鹽測(cè)試；在其他地區(qū)，當(dāng)有工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，土的腐蝕性可依據(jù)水的腐蝕性判定，但應(yīng)在勘察報(bào)告中進(jìn)行說明。12、新抗震規(guī)范判別粉土液化與實(shí)際不符，如何處理；用波速法和標(biāo)貫法判別結(jié)果不一致如何處理的相關(guān)要求采用天津地標(biāo)的波速法和原抗震規(guī)范標(biāo)貫法判別粉土液化與實(shí)際較為符合，新抗震規(guī)范判別粉土液化與實(shí)際液化情況相差較大。在新天津地標(biāo)未執(zhí)行前，建議在采用新抗震規(guī)范判別的基礎(chǔ)上，結(jié)合采用原天津地標(biāo)的波速法判別結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。一般情況下，采用天津地標(biāo)波速法和原標(biāo)貫法判別結(jié)果較為一致。當(dāng)判別結(jié)果不一致時(shí)，需要巖土工程師根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件（包括地形地貌）及宏觀調(diào)查結(jié)果綜合判定。并應(yīng)檢查標(biāo)貫

11、擊數(shù)、顆分?jǐn)?shù)據(jù)、剪切波速值等的準(zhǔn)確性。應(yīng)注意：若處于不同地質(zhì)單元應(yīng)分區(qū)評(píng)價(jià)。13、抗震設(shè)防烈度在分界線附近確定方法。抗震規(guī)范規(guī)定：一般情況下，建筑的抗震設(shè)防烈度應(yīng)采用中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖確定的地震基本烈度?？拐鹨?guī)范第條規(guī)定：城鎮(zhèn)中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度，可按規(guī)范附錄A采用。但對(duì)烈度分界線附近未進(jìn)行具體規(guī)定，烈度分界線一般應(yīng)依據(jù)本地區(qū)地震加速度分區(qū)圖確定。對(duì)于烈度分界線兩側(cè)4km范圍內(nèi)的重要工程應(yīng)進(jìn)行安全復(fù)核，即應(yīng)進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià)工作；一般工程，當(dāng)位于小烈度區(qū)時(shí)，可按大烈度區(qū)提供地震動(dòng)參數(shù)。14、按20米等效剪切波速判別還是按單層土確定場(chǎng)地為軟弱土，進(jìn)而用于抗震地段的劃分方法。場(chǎng)地土類型應(yīng)按照2

12、0米等效剪切波速確定，進(jìn)而用于抗震地段的劃分。15、勘察期間水位以上的粉土液化評(píng)價(jià)要求勘察期間粉土層位于地下水位以上，但在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)又處于年平均最高水位以下，存在這種情況的粉土層時(shí)應(yīng)進(jìn)行液化判別。16、軟土震陷評(píng)價(jià)的理解。當(dāng)采用天然地基且地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟土層時(shí)，應(yīng)對(duì)其在地震力作用下可能產(chǎn)生的軟土震陷進(jìn)行分析、判斷、評(píng)價(jià)。當(dāng)厚層軟土的等效剪切波速、或承載力特征值滿足下表?xiàng)l件之一時(shí)，各類建(構(gòu))筑物應(yīng)考慮震陷影響。 軟土等效剪切波速和承載力特征值與震陷的關(guān)系抗震設(shè)防烈度7度8度0.10g0.15g0.20g等效剪切波速(m/s)90120140承載力特征值(kPa)7080100震陷影

13、響應(yīng)考慮應(yīng)考慮應(yīng)考慮對(duì)沉降無特殊要求的乙類建(構(gòu))筑物和對(duì)沉降敏感的丙類建(構(gòu))筑物，當(dāng)無條件進(jìn)行專門的震陷分析時(shí)，震陷量可按下述要求參考下表的有關(guān)規(guī)定，確定軟土的震陷估算值或根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。乙、丙類建(構(gòu))筑物地震震陷估算參考值地基土條件地基主要受力層深度內(nèi)軟土厚度3m；地基土承載力特征值70kPa地震烈度7（0.100.15g）8（0.2g）震陷估算值(mm)3080150 當(dāng)實(shí)際的地基土條件與表中規(guī)定的兩項(xiàng)地基土條件有一項(xiàng)不符合時(shí)、可按實(shí)際條件變化的大小、建(構(gòu))筑物性質(zhì)和結(jié)構(gòu)類型，適當(dāng)減小震陷值，當(dāng)條件都不相符時(shí)，可不考慮震陷對(duì)建(構(gòu))筑物的影響。甲類建(構(gòu))筑物和對(duì)沉降有嚴(yán)格要求的

14、乙類建(構(gòu))筑物應(yīng)進(jìn)行專門的震陷分析，專門的震陷分析主要是采用軟化模型計(jì)算方法，進(jìn)行靜力有限元分析，求得軟土的震陷量。17、場(chǎng)地穩(wěn)定性、適宜性評(píng)價(jià)；地基的穩(wěn)定性、均勻性評(píng)價(jià)要求。巖土工程勘察規(guī)范第條規(guī)定“分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力”；第14.3.3條規(guī)定“場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性的評(píng)價(jià)”，上述兩條都是強(qiáng)制性條文?？辈煲?guī)范中并沒有明確規(guī)定場(chǎng)地穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)內(nèi)容，在高層建筑巖土工程勘察規(guī)范中規(guī)定了場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的內(nèi)容，主要包括：活動(dòng)斷裂、地面沉降、地震效應(yīng)、位于邊坡場(chǎng)地的滑坡、北部山區(qū)的溶洞與滑坡等的評(píng)價(jià)內(nèi)容。地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是指軟弱地基、局部軟弱地基如溝、坑、塘或古河道等超過承載能力極限狀態(tài)的地基失穩(wěn)；因地形、地貌或設(shè)計(jì)方案造成建筑地基側(cè)限消弱或不均衡（如既有建筑基礎(chǔ)旁進(jìn)行基坑開挖、山區(qū)的半填半挖地基），導(dǎo)致基礎(chǔ)整體失穩(wěn)。此時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、或提