地基承载力修正相关问题探讨.doc

1、地基承载力修正相关问题探讨摘要本文从地基承载力深度修正实质出发，对地基承载力深度修正方法进行总结，指出地基承载力深度修正的几个关键要素。同时通过对几种特殊情况下地基承载力修正问题进行深入的探讨，以期对设计有所帮助。 关键词地基承载力深度修正；主裙楼一体；超载；天然埋深；折算埋深；柱下独立基础； 中图分类号：TU47 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 主体结构的地基承载力修正是极重要的问题，之所以要对地基承载力进行深度修正，是考虑基础两侧基底标高以上的超载对基础两侧滑动土体向上滑动的抵抗作用。规范条文中规定了如何进行深度修正的公式及裙房超载考虑的方法，但笔者认为规范条文说明太过笼统，且很难

2、实际操作。如没有提及裙房的基础形式，当裙房采用箱基、筏基等整体基础时按折算土厚进行深度修正没有异议，但如果采用柱下独立基础加防水板这样的结构，按折算土厚修正是否还成立呢？目前设计人员对其认识还存在着较大的不同。笔者通过与相关设计人员沟通，并查阅相关资料，从地基承载力深度修正的实质出发，总结出地基承载力深度修正的几个关键要素，并且希望通过对几种特殊情况下地基承载力修正问题进行的探讨，对设计有所帮助。 2 规范相关条文 建筑地基基础设计规范 （GB5007-2011）第 5.2.4 条指出：通过载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，需要进行深度修正。其条文说明中还有一段论述：

3、“目前建筑工程大量存在着主裙楼一体的结构，对于主体结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。 ”这两处要求虽然表述不一样，但其实质是一致的，均与浅基础地基破坏机理相关。 3 地基承载力深度修正的方法 进行地基承载力的深度修正的实质，就是为了考虑基础两侧基底标高以上的超载 q 对基础两侧滑动土体向上滑动的抵抗作用。这个超载可以直观地理解为作用在滑动土体表面的压重。超载 q 可以是土自重qrd；也可以是裙房产生的连续均布压力。因此，结合地基破坏机理，本文总结出地基承载力

4、深度修正的几个要素分别如下： （1）地基承载力的深度修正，其实都是超载的压重作用。无论是用土的天然埋深，还是将裙房等其他连续均匀压重折算为土厚进行地基承载力的深度修正，其实质都是基础两侧超载抵抗滑动土体向上运动的体现。 （2）对超载连续、均匀性和满足一定分布宽度的要求。地基承载力计算公式的建立是以超载 q 为连续均布荷载，并作用在整个滑动体表面为前提的。根据规范的建议，超载的分布宽度满足大于（24）B（B 为基础宽度）的要求，才可进行地基承载力的深度修正。 （3）把裙楼荷载作为主楼基础周围的超载考虑时，荷载效应应取正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，不应计入活荷载，只考虑恒载作用。 （4）取

5、最小值的要求。地基的破坏一般都发生在最薄弱部位，因此应取基础四周的埋深（或折算埋深）的最小值进行深度修正，理解了地基承载力深度修正的实质，就可以把地基承载力深度修正的问题转化为考虑基础四周 24 倍基础边长范围内超载的大小与分布问题。 （5）注意主裙楼一体时，考虑减少沉降差异或施工顺序等因素，往往先施工主楼再施工裙房，此时不应考虑裙房荷载的折算土厚对主楼地基承载力进行深度修正。如果施工主楼的同时施工裙房，可考虑裙房压载在对主楼地基承载力的修正。因此如果采用裙房超载修正地基承载力时，在设计图纸上应对施工顺序进行明确要求，不可忽略施工顺序对地基承载力修正的影响。 抓住了上述 5 个要素，基本可以解

6、决一般工程的地基承载力修正取值问题。 4 几种特殊情况下地基承载力修正问题的探讨 （1）是否可取基础两边的埋深（或折算埋深）的平均或者加权平均来进行承载力的深度修正。此点规范条文中有明确说明“基础两侧超载不等时，取小值。另外从地基破坏模式的原理来看，基础两边的压重不一样时，破坏的滑裂面自然在压重轻的一边先发生。而另一侧的约束对此是没有贡献的。因此本文认为没有充分理论和试验依据之前，取小值偏于安全。 （2）当主楼 L（长边）/B（短边）较大时，可只验算基础长边方向承载力修正后是否满足。当结构四周的超载相差不多，且其长宽相差较大（一般大于 6）时，破坏一般不会在短边方向发生，此时取长边(L 方向)

7、进行考虑是可以的；但当结构的长宽比较接近（一般小于 3）时，取四周埋深（折算埋深）的最小值进行深度修正是较安全的，也是比较合理的；其余情况可结合具体工程，根据实际情况适当考虑。 （3）对裙楼边长小于 2 倍主楼边长时的考虑及建议，分两种情况。 当裙楼处的折算深度大于天然埋深时，按照规范要求，取天然埋深进行深度修正是没有问题的。但如裙楼可以形成较为连续均布的超载时，可以适当考虑裙楼的压重作用，取计算埋深为裙楼折算埋深和天然埋深之间。因为这方面没有权威资料，因此具体取值应该慎重，或者参考工程经验。 当裙楼处的折算埋深不大于天然埋深时，规范没有明确说明。这个时候，取折算埋深，取小值应该是合理、且偏于

8、安全的。 （4）裙房基础形式为独立基础加防水板。该基础防水板的基底反力大小与其构造密切相关，采用不同的基础形式，或者防水板的做法不同，裙楼基础对地基土的约束也不同，如不加区分采用相同的方法进行深度修正是不合适的，所以以下分两种情况分别讨论。 防水板下设置软垫层，起到确保防水板不承担或承担最少量的地基反力时，裙楼基础在主楼基底标高处无法形成连续超载，无法对主楼地基形成有效的约束。因此此种情况下的主楼地基承载力只能考虑裙房防水板自重、地下室地面建筑做法重等的修正作用，而不能考虑裙房超载对主楼地基承载力的深度修正。 如果防水板下采用的是一般垫层，当荷载加上以后，独立基础发生沉降，地基土产生反拱，这个

9、反拱受到防水板的约束，从而使防水板连同独立基础形成满堂底板，防水板与基础将共同承担上部结构传来的力，此时实际是变刚度筏基，需要计算分析，使防水底板本身能够承担部分地基反力的作用，并且按照实际反力确定防水底板的厚度及配筋。此时可以将基底平均压力 q 全额作为超载对主楼基础下的地基承载力进行深度修正。 （5）当主裙楼基础埋深相差较大时，裙房柱下独立基础传给地基土的压力通过土体的扩散作用传递到更深层土中，在主楼基底标高位置已形成连续的超载，如下图 1 所示，因此即使裙楼采用独立基础等非筏板基础，亦可按折算荷载计算主楼建筑基础埋深。但是作用在地基上的力要向下部土层扩散，需要一定深度，应根据土层的参数进行扩散角计算，如在主楼基底标高处独立基础扩散面积无法交叠，不能形成连续的超载，就不能考虑裙房超载对主楼地基承载力的修正作用。 图 1 5 结语 对于主裙楼一体结构，应考虑裙楼对主楼地基承载力的影响，合理确定用于深度修正的基础埋深值 d。在满足一定条件时，裙楼荷载可作为主体基础周围的超载考虑，折算成土体厚度，从而确定主体结构的地基承载力值，这种方法是经济的，也是合理的。 本文通过对地基破坏的基本原理进行分析，并结合规范条文的规定，深入的讨论了地基承载力的修正问题，总结出了主裙楼一体结构采用不同基础方案时的地基承载力修正的一般方法，希望能给日常的设计工作提供帮助。