對(duì)地基承載力埋深修正的再討論

對(duì)地基承載力埋深修正的再討論規(guī)范相關(guān)條文說明《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（簡(jiǎn)稱規(guī)范）第5.2.4條指出：通過載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試結(jié)果、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。”這兩處要求雖然表述不一樣，但其實(shí)質(zhì)是一致的，均與地基破壞機(jī)理相關(guān)?！督ㄖY(jié)構(gòu)》2007年第11期刊登的《CFG樁復(fù)合地基在國(guó)美家園工程中的應(yīng)用》一文及《建筑結(jié)構(gòu).技術(shù)通訊》2007年第11期刊登的《基于整體剪切破壞分析的地基承載力深度修正》一文，均從地基破壞機(jī)理出發(fā)，分析了地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)。目前工程屆對(duì)地基承載力深度修正的認(rèn)識(shí)還十分混亂。本文擬進(jìn)一步對(duì)地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)進(jìn)行總結(jié)，闡述其在常見的幾種地基基礎(chǔ)形式中的應(yīng)用，同時(shí)剖析幾種工程界中流行的認(rèn)識(shí)，希望對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員有所幫助。地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)與要點(diǎn)圖1基礎(chǔ)兩側(cè)基底標(biāo)高以上的超載作用圖1基礎(chǔ)兩側(cè)基底標(biāo)高以上的超載作用示意文【1】、【2】指出，進(jìn)行地基承載力的深度修正，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，見圖1。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Γ?jì)算公式可參考規(guī)范式（5.2.2-1），注意，活荷載應(yīng)按“荷載規(guī)范”第4.1.2條要求折減。因此，結(jié)合地基破壞機(jī)理，以及計(jì)算公式建立的前提，總結(jié)出地基承載力深度修正的幾個(gè)要素分別如下：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)超載對(duì)抗滑動(dòng)土體向上運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。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)范和文【2】的建議，超載的分布寬度滿足大于（2～4）B（B為基礎(chǔ)寬度）的要求即可進(jìn)行地基承載力的深度修正。如果是天然土層形成的超載，這個(gè)荷載基本上是連續(xù)均布的。裙房等壓重不一定能形成的連續(xù)均布的超載，具體分析見下文。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)（表示為圖2中反斜線）超載的大小與分布問題。再抓住了上述3個(gè)要素，基本可以解決一般工程的深度修正取值問題。圖2超載作用平面示意2設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)及說明1．條文說明中“基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載”是指主樓兩側(cè)裙房基礎(chǔ)底面標(biāo)高處的基底壓力。滿“進(jìn)基礎(chǔ)底面以上栽范圍內(nèi)的荷交載旅”薪指的是主樓兩仙側(cè)在主樓基礎(chǔ)球底面標(biāo)高處的費(fèi)基底壓力早（見扎圖陜1?。┏?。干由此農(nóng)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)恥產(chǎn)生的問題是場(chǎng)：當(dāng)裙房基礎(chǔ)宰底面標(biāo)高在主找樓基礎(chǔ)底面標(biāo)頑高之上時(shí)榆（如圖徒3伯）筋，搞少考慮了惜H弟－攏h厲厚碗土形成的超載銜作用。偉這種情況競(jìng)用于深度修正怎的計(jì)算埋深退d諷＝相應(yīng)于荷載礙效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合政時(shí)，裙房上部件結(jié)構(gòu)傳池至基礎(chǔ)頂面的祥平均豎向壓力烏和裙房基礎(chǔ)自拋重稀折算成的土絲厚鞋d冷1團(tuán)＋毀(呼H帥－利h弱)穿。侮圖算3址裙房基底標(biāo)高勁在主樓基底標(biāo)殼高之上時(shí)計(jì)算仁埋深澆2禁．捕“溝超技載活”獎(jiǎng)是指基底壓力溜“油超寬出佩”武埋深土羽層稀自重謹(jǐn)應(yīng)力的部分丸。保從前面分析可贈(zèng)知，包“宇超柴載費(fèi)”陳不是附加應(yīng)力斥。草3誦．用基底標(biāo)高于處實(shí)際反力確泛定基礎(chǔ)的等效現(xiàn)埋深。駁根據(jù)規(guī)范公式?。ㄗx才-過1胖），邁基礎(chǔ)底面反力艦值完p蔑（見機(jī)圖副1被）枯與艘上部結(jié)構(gòu)傳至毀基礎(chǔ)頂面的豎信向力以及基礎(chǔ)涂自重和基礎(chǔ)上滴的土重有關(guān)，斧與基礎(chǔ)妖兩側(cè)的超載沒都有直接關(guān)系，翠因此，這樣做勝是沒有編什么誕道理的。遼4僑．將地基承載不力的深度修正催原理與地基承紐載力的長(zhǎng)期壓鮮密提高作用混境為一談。謙地基承載力疏與上部結(jié)構(gòu)的憂承載力不同，凳其與地基變形泊密切的有關(guān)。嚼在券地基上部荷載稈的長(zhǎng)期作用畝下經(jīng)，癢地基皺變形扇沉降鑄趨于穩(wěn)定，挎因此可以適當(dāng)轎提高螞地基承載力。位可見，地基犁承載力的肝壓密五提高課機(jī)理與超載的嘩壓重作用是不蹤同的。趨5般．當(dāng)?shù)鼗休d蕩力按深層載荷京試驗(yàn)確定時(shí)，皂還進(jìn)行深度修積正。瓶按深層載荷試半驗(yàn)確定地基承車載力特征值時(shí)燈，兩側(cè)的超載俗已經(jīng)存在，所摸以規(guī)范規(guī)定不獨(dú)用進(jìn)行深度修啞正。霸6如．用于地基承蘿載力深度修正暮的超載折算厚賓度不應(yīng)該大于呢基礎(chǔ)天然埋深恐。問只要滿足上番述論3義個(gè)要素的超載眼，就魔應(yīng)該匹可以用于地基貼承載力的深度慧修正。不應(yīng)該消受到天然埋深虹的壺限制副。棒7舌．取基礎(chǔ)茂兩邊陶的埋深（或折劈算埋深）的平廳均輸或者加權(quán)平均巷來進(jìn)行承載力悟的深度修正。繁從破壞模式來顆看，違基礎(chǔ)警兩邊的壓重不貼一樣時(shí)，破壞吃的滑裂貿(mào)面自然在壓重拴輕的一邊先發(fā)辛生捷。喂《規(guī)范》條文榨說據(jù)明榴“屬基礎(chǔ)兩側(cè)超載益不等時(shí)，取小曉值區(qū)。梁”弓就是這種概念建的體現(xiàn)。彈在沒有充分地返論證之前，郵取小值員偏于安全李。也8趣．只考慮沿基漿礎(chǔ)短邊方向的秒修正，不考慮共長(zhǎng)邊方向。手當(dāng)結(jié)構(gòu)禿四周惜的超載相差不餓多，部且其長(zhǎng)寬相差傻較大時(shí)備，破壞一般不沒會(huì)沿著長(zhǎng)邊發(fā)劫生，此時(shí)取短霉邊綠(清B述方多向逐)瞧進(jìn)行考慮蝴是可以的戴。特但當(dāng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)貓寬比較接近時(shí)驗(yàn)，取淺四周芳的埋深（折算碼埋深）的最小榨值進(jìn)行深度修粥正是較安全的輸?？?qū)θ箻鞘愤呴L(zhǎng)小奴于差2啟倍主樓邊長(zhǎng)揭時(shí)的考慮歐及建議炮如圖滑4除所示，裙樓邊下長(zhǎng)小府于職2廁倍主樓邊長(zhǎng)。蠢分兩種情況考灌慮董。慎1屢．樹當(dāng)裙樓處的折現(xiàn)算深度大于天稼然埋深時(shí)，按英照規(guī)范要求，垂取天然埋深餐進(jìn)行深度修正斃是沒有問題的悶。買但作者認(rèn)為，壁當(dāng)裙樓可以形途成較為連續(xù)均涌布的超載時(shí)，泡可以適當(dāng)考慮恨裙樓的凱壓重圍作用，取計(jì)算桂埋深處于裙樓日折算埋深和天鄭然埋深之間。俘因?yàn)檫@方面沒講有道權(quán)威資料，因徹此誕具體取值淹應(yīng)該慎重或，或者參考工廢程經(jīng)驗(yàn)久。緊2壟．當(dāng)裙樓處的古折算埋深不大瘡于天然埋深時(shí)破，弱規(guī)范沒有明確歷說明籠。慚這個(gè)時(shí)候，符取折算埋深喇，晶取小值蹤從小考慮限應(yīng)該是合理、瞇且偏安全的藏。饅當(dāng)然如上所述差，斑從壓重機(jī)理來下說搖也吵可以適當(dāng)考慮擋天然埋深加的較大壓重，方同樣窩應(yīng)該慎重灶。例圖恭4島撒裙樓邊長(zhǎng)小俊于吳2脊倍主樓邊長(zhǎng)的狐情況遍各種代基礎(chǔ)類型膀的計(jì)算埋深取惠值舉例太1語條形恩或獨(dú)立火基礎(chǔ)趴見畢圖昨5肺（毒a捕），幟（幼b頃）。句2斤箱基或筏基等濟(jì)整體基礎(chǔ)見員圖秧5喉（費(fèi)c展）。場(chǎng)3嶄獨(dú)立基礎(chǔ)＋防霞水板見豐圖音5垂（耐d浙）?？霸摶A(chǔ)鬧防水板宜的乏基底反力的大耀小與其構(gòu)造密浴切相關(guān)救[3]淘。防水板下兇設(shè)置軟墊層，京起到洲確保防水板不緒承擔(dān)或承擔(dān)最董少量的地基反鴿力島時(shí)，畏軟墊層下的地聾基反力日q松可以考慮防水考板自重、地下馳室地面建筑做較法重等有。丟如果防水板下匯采用的是一般袖墊層，防水板監(jiān)與基礎(chǔ)將共同券承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)照傳來的力晚，碗其地基反力由朵分析計(jì)算得到為。奪圖瞞5岔年各種情況的計(jì)愉算埋深取值示章意（圖中矮d隸表示計(jì)算埋深尸）雪對(duì)于講6尊～癢8m望的柱距以及戶板厚加素混凝誼土墊層為縮500mm眼左右時(shí)權(quán)，防水板的基家底反力顯也席不能形成均布啟荷載，也就不輪能將基底平均螺壓力圈q祖全額作為超載臘對(duì)茄獨(dú)立基礎(chǔ)下芝的承載力進(jìn)行炸深度修正。不騰少設(shè)計(jì)人員將革基底壓力平均單值折減后作為甩超載勉，即競(jìng)煮丈擁獻(xiàn)（即1胡）那式中，僅為折減系數(shù)。啄折減貢系數(shù)取啄多少取決于柱殼跨、板厚及土篇的性狀。柱距日越小、筏板越娛厚、地基土越普好，折減越少輔，但由于這方倡面的資料較少誼，承載力修正易的量值具有很蕩大的經(jīng)驗(yàn)性，殃相關(guān)討論見個(gè)文班[1專]劉。住但男折減系數(shù)不能芝取得太小，否祥則計(jì)算得到得敬折算深度勒d睡e報(bào)小于請(qǐng)裙房室內(nèi)地面類到基礎(chǔ)底面的合距離攜d監(jiān)1蹦，就沒有意義政了吧。渾計(jì)算埋深取飲室外書埋深和折算埋咱深的小值。斤帶裙房的主樓碰的港地基承載力深口度修正衫舉例丟為了突出問題磨，僅對(duì)結(jié)構(gòu)短拆邊方向、基礎(chǔ)只兩邊天然埋深遺一樣、裙房邊色長(zhǎng)大于主樓邊繩長(zhǎng)挎2即倍掉、主樓基礎(chǔ)為水整體性較好的弄箱形或筏板基捉礎(chǔ)美的情況進(jìn)行說鳳明。伴5胸．填1喪主裙樓一體歷計(jì)算慚埋深取左右兩臺(tái)邊棋折算埋深的最六小值，見兄圖稿6絞（繳a燭）。壯5撈．拿2牲主裙樓間設(shè)縫健，之間填粗砂樹充實(shí)值地面套的情況陽由于粗砂可以扣傳遞水平方向央的受力，因此伐對(duì)主樓地基承尼載力的深度修曠正可以參考主洪裙樓一體時(shí)的南情況希，見鍬圖應(yīng)6魔（鴉b私）。予5扮．捕3征裙房為獨(dú)立基蠶礎(chǔ)田因?yàn)椋狗康哪オ?dú)立基礎(chǔ)不能沸形成連續(xù)均勻桶的分布荷載，殊因此，不能考莊慮裙房荷載對(duì)第超載的貢獻(xiàn)