基床系数的确定方法综述
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５ ・ ２
第３ ７卷 第 ８期 ２ ０ １ １年 ３月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＥＣＴＵＲＥ Ｔ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ８ １３ ． Ｍａ． ２ ｌ ｒ ０１
文章 编 号 ：０ ９ ６２ ０ ）８ ０ ５ —２ １０ —８ ５ １ ０ —０ ２ ０ ｆ １ ２
强度一定时 ， 基 土的基 床系 数越 小 ， 地 地基 产生 的沉 降量 越大 。 试对土体扰动小得多 ， 并且每 ２ ｍ进行一次试验 ， ０ｃ 可近似连续地 基床系数不是单 纯表征土 的力学性质的计算指标 ， 还受基底压力 反映出土性 随深度 的变化情 况 ， 试验结果与人们熟悉 的土工参数 的大小和分布 、 压缩性 、 土层厚度 、 邻近荷 载等的影 响。由以上分 相关联 。这为通过现场试验有效获得水平基 床系数提供可 能 ， 目 析可知 ， 基床系数 这个指标 ， 不同的试验方 法、 同的试验条件 前 已 有一 些 岩 土 工 程 师 提 出 了不 同 的计 算 方 法 。 不 以 及 不 同 的取 值 比例 ， 结 果 均 会 有较 大 的差 别 。 其 ２ ２ 室 内土 工 试 验 ．
ｌ 一 ３
２ 螺旋板载荷试 验 Ｊ ）Hale Waihona Puke Baidu。螺 旋板 载荷 试验是将 螺旋板 旋入地
大 量 试 验 数 据 表 明 ， 。 ｒ 大 值 的 ６ ％ 和 ９ ％ 两 点 的 连 ｒ ｏ ～ｏ 最 ０ ０
下预定深度 ， 过传力杆 向螺旋板施 加竖 向荷 载 ， 通 同时量 测螺旋 线能够很好地拟合上图的线性关系 ， 可得 Ｕ和 ｂ 进而可 以算 出基 ， 板沉降 ， 可用来计算地基土垂直基 床系数 的原位测试方法。 床系数 ：
器 ， 钻孔 孔 壁 周 围 土 体 施 加 径 向压 力 的 原 位 测试 方 法 ， 括 预 对 包
力， 也称弹性抗力系数或地基反力系数。有水平基床 系数和垂直 基床系数之分 。
我 国 自大 秦 重 载 铁 路 修 建 开 始 ， 引入 地 基 系数 Ｋ值 作 为 路 基 填 料压 实质 量 的检测控 制指 标 ， 路 路基施 工方 面得到 推广应 用 。 在铁
基 床 系 数 的 确 定 方 法 综 述
戴学清
摘
柏 雪梅
要 ： 基床 系数 的确 定方 法 进 行 了分 类 ， 对其 不 同确 定 方 法 进 行 了综 述 和 分 析 ， 后 建 议 对 于 具体 设 计 中基 床 系 对 并 最
数的取值 ， 由设计人 员根据 实际工况条件 经修正确定。 应
墨 。由不 同尺寸载荷试 验结果 得到的基床 系数 ， 分不 同土类 ， 按 系数 ， 三轴 试 验 法 不 易 控 制且 难 度 较 大 。
下列 公 式 换 算 成 标 准基 床 系数 ：
对 于砂 土 ， 用 的公 式 为 ： 采
× ㈩
根据康德 、 邓肯的建议 ， 在 为常量下 ， 三轴 试验 得到 的应 力应变关系近似双 曲线关系 ， 其关系式为 ：
ｒ ｏ ｌ ＝
８ １
（） ４
对于粘性土 ， 采用的公式 为 ：
其中 ， 。 ｒ ｏ 为大主应力 ， Ｐ ； ， Ｍ ａｏ 为小主应 力 ， ａ８ 为轴 向应 ｒ ＭＰ ；。
％ ｏ为 ｂ ｒ ｒ ３ ｌ ＝ Ｋ （ ） 变 ， ； 初 始 切 线 模量 匪 的倒 数 ； 为 主 应 力 差 渐 近 值 ｏ 一。 ２ 的倒 数 。变 换 纵 坐 标 后 ， 得 ： 可 平 板 载荷 试 验 得 到 的 基 床 系数 能 真 实 反 映 地 基 土 的 特 性 ， 在 ：ｎ＋ ８ ｂ。 （） ５ 有条件的情况下应尽可能采用该方法确定地基土的基床 系数 。
２ 基 床 系数 的确定 方法
其 中 ， 为 临 塑 压 力 与 初 始 压 力 之 差 ； Ｒ 为 临 塑 压 力 与 初 却 △ 从基床系数的量纲可 以看 出， 基床 系数 是单 位地基宽度 上每 始压力对应 的旁压器径 向位移之差 。 单 位 长 度 所 受 的 应力 ， 以理 解 为 文 克 勒将 铁 路 路 基 荷 载 视 为 线 可 ４ 扁 铲 侧 胀 试 验 ’ 。扁 铲 侧 胀 试 验 是 一 种 侧 向受 力 试 验 ， ） 。 性荷载 ， 即基础的宽度 远小 于基 础 的长度 ； 地基 土上所 受的压 力 扁平状插板避免 了土体的拱效应 ， 相对于 圆柱探头 和其 他原位测
Ｃａ ｓ ｓ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｍ ｏ ｉｅ ｆ ｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｓ ｕ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ ｃ ｍ ｎ ｐ ｌ ｏ ｎｄ ｔｏ ａ ｃｄｅ ｔ
２． 原 位 测 试 １ １ 三 轴试 验 法 。 。将 土 样 经 饱 和 处 理 后 ， ） 。 在 状 态 下 固 １ 平板载荷试验 … 。一般 隋况下承压板的面积为 ２５０ｃ ２ 结 ， ） ０ ｍ — 对一组土样分别做不 同应 力路径下 的三轴试验 （ 剪） 得 到 慢 ， ５０ ０ｃ 因此 ， ０ ｍ ， 应将载荷试验基床 系数 换算 成标准基 床系数 应力应变 曲线 ， 求得 初始切线 模量或某 一割线模 量 ， 义为基 床 定
钻式 、 自钻式和压人 式三种 。国内 目前 以预钻式为 主 ， 可用于测 求地基土的水平基床 系数 。预钻式旁压试验对成孔质量 要求高 ， 要保持孔壁垂 直 、 光滑 、 呈规则圆形 ， 尽可能减少对孔壁的扰动 。
采 用 下式 估 算 侧 向基 床 系 数 ：
＝
卸／ Ｒ △
（） ３
关 键 词 ： 床 系数 ， 基 土 ， 内土 工 试验 ， 基 地 室 原位 测试 中 图 分类 号 ： ２ ３ １ Ｕ １． 文 献 标识 码 ： Ａ
１ 基床 系数概 念
基 床 系数 是 地 基 土 在 外力 作 用 下 ， 生 单 位 变 位 时 所 需 的压 产
３ 旁压 试验 ｌ。旁压试 验 （ Ｍ ） 用可侧 向膨胀 的旁 压 ） ４ Ｊ ＰＴ是
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第３ ７卷 第 ８期 ２ ０ １ １年 ３月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＥＣＴＵＲＥ Ｔ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ８ １３ ． Ｍａ． ２ ｌ ｒ ０１
文章 编 号 ：０ ９ ６２ ０ ）８ ０ ５ —２ １０ —８ ５ １ ０ —０ ２ ０ ｆ １ ２
强度一定时 ， 基 土的基 床系 数越 小 ， 地 地基 产生 的沉 降量 越大 。 试对土体扰动小得多 ， 并且每 ２ ｍ进行一次试验 ， ０ｃ 可近似连续地 基床系数不是单 纯表征土 的力学性质的计算指标 ， 还受基底压力 反映出土性 随深度 的变化情 况 ， 试验结果与人们熟悉 的土工参数 的大小和分布 、 压缩性 、 土层厚度 、 邻近荷 载等的影 响。由以上分 相关联 。这为通过现场试验有效获得水平基 床系数提供可 能 ， 目 析可知 ， 基床系数 这个指标 ， 不同的试验方 法、 同的试验条件 前 已 有一 些 岩 土 工 程 师 提 出 了不 同 的计 算 方 法 。 不 以 及 不 同 的取 值 比例 ， 结 果 均 会 有较 大 的差 别 。 其 ２ ２ 室 内土 工 试 验 ．
ｌ 一 ３
２ 螺旋板载荷试 验 Ｊ ）Hale Waihona Puke Baidu。螺 旋板 载荷 试验是将 螺旋板 旋入地
大 量 试 验 数 据 表 明 ， 。 ｒ 大 值 的 ６ ％ 和 ９ ％ 两 点 的 连 ｒ ｏ ～ｏ 最 ０ ０
下预定深度 ， 过传力杆 向螺旋板施 加竖 向荷 载 ， 通 同时量 测螺旋 线能够很好地拟合上图的线性关系 ， 可得 Ｕ和 ｂ 进而可 以算 出基 ， 板沉降 ， 可用来计算地基土垂直基 床系数 的原位测试方法。 床系数 ：
器 ， 钻孔 孔 壁 周 围 土 体 施 加 径 向压 力 的 原 位 测试 方 法 ， 括 预 对 包
力， 也称弹性抗力系数或地基反力系数。有水平基床 系数和垂直 基床系数之分 。
我 国 自大 秦 重 载 铁 路 修 建 开 始 ， 引入 地 基 系数 Ｋ值 作 为 路 基 填 料压 实质 量 的检测控 制指 标 ， 路 路基施 工方 面得到 推广应 用 。 在铁
基 床 系 数 的 确 定 方 法 综 述
戴学清
摘
柏 雪梅
要 ： 基床 系数 的确 定方 法 进 行 了分 类 ， 对其 不 同确 定 方 法 进 行 了综 述 和 分 析 ， 后 建 议 对 于 具体 设 计 中基 床 系 对 并 最
数的取值 ， 由设计人 员根据 实际工况条件 经修正确定。 应
墨 。由不 同尺寸载荷试 验结果 得到的基床 系数 ， 分不 同土类 ， 按 系数 ， 三轴 试 验 法 不 易 控 制且 难 度 较 大 。
下列 公 式 换 算 成 标 准基 床 系数 ：
对 于砂 土 ， 用 的公 式 为 ： 采
× ㈩
根据康德 、 邓肯的建议 ， 在 为常量下 ， 三轴 试验 得到 的应 力应变关系近似双 曲线关系 ， 其关系式为 ：
ｒ ｏ ｌ ＝
８ １
（） ４
对于粘性土 ， 采用的公式 为 ：
其中 ， 。 ｒ ｏ 为大主应力 ， Ｐ ； ， Ｍ ａｏ 为小主应 力 ， ａ８ 为轴 向应 ｒ ＭＰ ；。
％ ｏ为 ｂ ｒ ｒ ３ ｌ ＝ Ｋ （ ） 变 ， ； 初 始 切 线 模量 匪 的倒 数 ； 为 主 应 力 差 渐 近 值 ｏ 一。 ２ 的倒 数 。变 换 纵 坐 标 后 ， 得 ： 可 平 板 载荷 试 验 得 到 的 基 床 系数 能 真 实 反 映 地 基 土 的 特 性 ， 在 ：ｎ＋ ８ ｂ。 （） ５ 有条件的情况下应尽可能采用该方法确定地基土的基床 系数 。
２ 基 床 系数 的确定 方法
其 中 ， 为 临 塑 压 力 与 初 始 压 力 之 差 ； Ｒ 为 临 塑 压 力 与 初 却 △ 从基床系数的量纲可 以看 出， 基床 系数 是单 位地基宽度 上每 始压力对应 的旁压器径 向位移之差 。 单 位 长 度 所 受 的 应力 ， 以理 解 为 文 克 勒将 铁 路 路 基 荷 载 视 为 线 可 ４ 扁 铲 侧 胀 试 验 ’ 。扁 铲 侧 胀 试 验 是 一 种 侧 向受 力 试 验 ， ） 。 性荷载 ， 即基础的宽度 远小 于基 础 的长度 ； 地基 土上所 受的压 力 扁平状插板避免 了土体的拱效应 ， 相对于 圆柱探头 和其 他原位测
Ｃａ ｓ ｓ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｍ ｏ ｉｅ ｆ ｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｓ ｕ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ ｃ ｍ ｎ ｐ ｌ ｏ ｎｄ ｔｏ ａ ｃｄｅ ｔ
２． 原 位 测 试 １ １ 三 轴试 验 法 。 。将 土 样 经 饱 和 处 理 后 ， ） 。 在 状 态 下 固 １ 平板载荷试验 … 。一般 隋况下承压板的面积为 ２５０ｃ ２ 结 ， ） ０ ｍ — 对一组土样分别做不 同应 力路径下 的三轴试验 （ 剪） 得 到 慢 ， ５０ ０ｃ 因此 ， ０ ｍ ， 应将载荷试验基床 系数 换算 成标准基 床系数 应力应变 曲线 ， 求得 初始切线 模量或某 一割线模 量 ， 义为基 床 定
钻式 、 自钻式和压人 式三种 。国内 目前 以预钻式为 主 ， 可用于测 求地基土的水平基床 系数 。预钻式旁压试验对成孔质量 要求高 ， 要保持孔壁垂 直 、 光滑 、 呈规则圆形 ， 尽可能减少对孔壁的扰动 。
采 用 下式 估 算 侧 向基 床 系 数 ：
＝
卸／ Ｒ △
（） ３
关 键 词 ： 床 系数 ， 基 土 ， 内土 工 试验 ， 基 地 室 原位 测试 中 图 分类 号 ： ２ ３ １ Ｕ １． 文 献 标识 码 ： Ａ
１ 基床 系数概 念
基 床 系数 是 地 基 土 在 外力 作 用 下 ， 生 单 位 变 位 时 所 需 的压 产
３ 旁压 试验 ｌ。旁压试 验 （ Ｍ ） 用可侧 向膨胀 的旁 压 ） ４ Ｊ ＰＴ是