地基承载力特征值计算公式探讨

地基承载力特征值计算公式探讨 1 概述在岩土工程勘察中，确定地基土承载力是一个核心问题，也是勘察专业必须向结构设计提供的重要设计参数，其数值的大小，关系到能否利用天然地基、采用的基础形式以及有无必要进

地基承载力特征值计算公式探讨 1 概述 在岩土工程勘察中，确定地基土承载力是一个核心问题，也是勘察专业必须向结构设计提供 的重要设计参数，其数值的大小，关系到能否利用天然地基、采用的基础形式以及有无必要 进行地基加固处理，直接影响建构筑物的安全和工程投资。 确定地基土承载力有多种途径，可大致归纳为三种：载荷试验或其他原位测试、理论公式计 算、工程实践经验。其中载荷试验最直接准确，对地基基础设计等级为甲级的建筑是要求必 须做的试验项目，而对于其他大量勘察对象，由于试验条件以及工期费用等因素，还不能普 GB500072002 遍采用。另一方面，在新颁布的国标《建筑地基基础设计规范》（－）中，取 消了与土的物理性质指标相对应的承载力表，这就使得理论计算这一传统方法重新引起人们 的重视。但是，在具体工程应用时，岩土工程师注意到，现有的计算公式中存在若干不确定 性，一些参数难以准确取值，计算结果可信度不高。本文试图就这个问题进行探讨，寻求适 用于岩土工程师的理论计算公式。 2 计算公式推演 在土力学理论发展过程中，不少学者从不同角度提出地基承载力计算公式，具有代表性的主 TerzaghiVesicHanson 要有、、等。现行的国家和行业规范中，有《建筑地基基础设计规范》 P1/4 和《高层建筑岩土勘察规程》推荐的计算公式；前者以控制地基中塑性变形区即理论 为基础，后者则定位于极限平衡理论。这些公式形式有所不同，在承载力系数取值以及计算 参数选取上有差异，但都给出了极限平衡或一定的塑性变形状态下地基土的承载能力，具有 Vesic 代表性的是公式，形式如下： fukPa 式中：：地基极限承载力（）； 1. 中国兵器工业北方勘察设计研究院 NrNqNc 、、：承载力系数； ζrζqζcφ 、、：基础形状修正系数，与基础长度、宽度以及土的内摩擦角有关； bdm 、：分别为基础宽度、埋置深度（）； γγoKN/m3 、：基础底面以上和基底以下直接持力层的平均有效重度（）； CkkPa ：由持力层组合条件下确定的粘聚力标准值（），一般可取基底下一倍基础宽 度范围内的加权平均值。 ① 公式是目前国内外最常见的地基极限承载力计算公式之一，我国《高层建筑岩土勘察规程》 中亦被引用。从其构成来看，等式右边第一项是基础下与基础宽度有关的三角形楔体部分的 抗力，另一项为基底以上由土的超载而产生的抗力，与基础的埋置深度有关，其次是滑动面 上对数螺旋线段的抗力；这三部分构成了基础在一定宽度和埋深时极限平衡状态下地基土承 载力，即通常所说的极限承载力。在该式的计算参数中，与地基土性质直接相关的是土的抗 剪强度和重度，其余的均与基础设计有关，其中最主要的是基础的宽度和埋深。但是，在岩 土工程勘察阶段，具体的基础设计方案尚不够明确，结构设计需要勘察专业提供承载力特征 值计算基础宽度，至于基础埋深，除考虑使用功能和抗震要求外，也需要参考勘察报告提供 的地层结构，选择适宜的基础持力层。所以，该公式比较适合于结构设计人员，岩土工程师 使用则有诸多不便。 目前，在我国地基基础设计规范中，按照地基基础设计准则，将承载力分为二大类，一是承 fakfa 载力特征值，由勘察报告提供；另一个是修正后的地基承载力特征值，是结构设计按