浅谈地基承载力特征值的选择方法

浅谈地基承载力特征值的选择方法
浅谈地基承载力特征值的选择方法

浅谈地基承载力特征值的选择方法

摘要:地基承载力特征值是在保证地基强度和稳定的条件下,使建筑物的沉降量和沉降差均不超过允许值是的地基承载力,因此地基承载力特征值取决于地基的强度和建筑物的地基变形允许值两个方面。本文将地基承载力特征值的几种确定方法进行归纳,在此基础上提出了应综合变形和强度两方面来确定地基承载力特征值的原则。

关键词:地基承载力特征值变形控制强度控制

1引言

在保证地基强度和稳定的条件下,更加合理的选择地基承载力特征值,会降低建筑物的经济成本,并产生显著的经济价值。本文先总结了目前地基承载力特征值的几种确定方法,并对各种方法进行详细的剖析,最后提出了地基变形和强度综合考虑来确定承载力特征值的原则。

2承载力特征值确定的方法

2.1强度控制

1)通过地基极限承载力来间接确定地基承载力特征值

极限承载力理论推导只针对整体剪切破坏模式。目前常用的是太沙基公式,通过假定滑动面,根据滑动土体的静力平衡条件推导了条形浅基础在铅直中心荷载作用下的极限承载力公式:

《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72—2004参考太沙基公式的理论,在附录A中提出了天然地基极限承载力估算公式:

地基承载力特征值公式:=

K—安全系数,根据建筑安全等级和土性参数的可靠性在2~3之间选择。

2)通过临界荷载来确定地基承载力特征值

地基变形的剪切阶段就是土中塑性区范围随着作用荷载的增加而不断发展

的阶段,根据塑性平衡理论,推导出计算临界荷载的基本公式。然后根据地基中允许塑性区开展深度的不同,计算出相应的临界荷载。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.5条规定:当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值按下式计算,并应满足变形要求:

式中:—由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值

、、—承载力系数

b—基础宽度

—基底下一倍短边宽度的深度范围内的土的粘聚力标准值。

该公式理论基础就是地基中允许塑性区开展深度=b/4时对应的临界荷载。

3)通过原位测试和室内试验确定地基承载力特征值

在国内很多地区,以载荷试验数据为基础,积累和建立了相应的测试数据与地基承载力的相关关系。以河北为例,地基承载力的特征值的提取可以参考《河北省建筑地基承载力技术规程》(试行)DB13(J)T48-2005。根据室内试验和原位测试的数据,通过查相应的表格并结合相应的地区经验来确定承载力特征值。

当基础宽度大于3.0m或埋置深度大于0.5m时,按原为测试、经验值等方法确定的承载力特征值按下式进行修正:

式中:修正后的承载力特征值;

地基承载力特征值;

、—基础宽度、埋置深度的地基承载力修正系数;

—基础底面以下土的重度;

b—基础底面宽度;

基础底面以上土的加权平均重度;

d—基础埋置深度。

以上方法确定的承载力特征值,都是在保证在荷载作用下地基土不产生强度(剪切)破坏,并留有一定的安全裕度的思想下提出的。勘察报告中的承载力特征值,均是基于上述思想进行考虑、分析并加以确定。

2.2变形控制

根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中地基承载力特征值的定义:由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。根据定义,参考现场载荷试验的p—s曲线,不同的变形点,对应着不同的地基承载力特征值。

1)载荷试验确定承载力特征值

现场载荷试验是工程地质勘察工作中的一项原位测试,这种方法是通过地基土的p-s曲线来确定承载力特征值。其确定方法如下:

当p u>2.0p cr时,取p cr作为承载力特征值;当p u<2.0p cr时,取p u/2作为承载力特征值;当p-s曲线无明显的转折点时,取沉降s=(0.01~0.015)b(承压板宽度)所对应的荷载为承载力特征值。

其中:p u—地基极限承载力

p cr—地基临塑荷载

载荷试验中地基承载力特征值的部分考虑了变形的影响因素。

2)通过允许变形来确定承载力特征值

很多情况下,地基的承载力还有一定的强度储备,但是地基的变形不满足建筑物的允许值。因为载荷试验往往操作繁琐,价格昂贵,而且时间较长,所以针对这种情况,提出了用地基的允许变形来反推地基承载力特征值的理论方法。

其具体确定方法如下:

①根据建筑物的特点和周边环境,确定地基变形允许值(具体参考《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.3.4条);

②根据土工试验提供的地基土物理力学性质指标分层汇总、统计表,可以确定基础下各层的压缩模量E s,按照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.3.5条公式可以计算出地基最终变形量为地基变形允许值时对应的地基压力值,该值可以选取为地基承载力特征值;

3承载力特征值的确定原则

地基承载力特征值是在保证地基强度和稳定的条件下,使建筑物的沉降量和沉降差均不超过允许值是的地基承载力。因此,地基承载力特征值的确定应该先综合考虑地基的强度和上层建筑物对沉降变形的适应能力,在此基础上在进行确定。也就是说,即使同一地区相同的地层,当其上层建筑不同时,承载力特征值也应该是有所区别的。

用载荷试验确定承载力特征值,其实很好的考虑了变形和地基强度的影响。但由于载荷试验成本较高,时间较长,对于许多工程并不适合。因此可以通过变形控制和强度控制分别确定承载力特征值,最后结合工程经验选取两者的小值作为最终的承载力特征值。

4工程案例

下面以拟建建筑物的天然地基为研究对象,用公式计算、标准贯入试验、土工试验、地基的允许变形来反推地基承载力特征值等方法确定地基承载力特征值。最终通过对比选择,来进一步说明强度控制和变形控制确定承载力特征值的统一关系。

案例一

1项目概况

某工程位于石家庄市滹沱河南岸的二级阶地上。拟建建筑物为1栋10层的办公楼,地下车库1层,埋深4m。拟建建筑物长70m,宽度为43m。勘察深度未见地下水。

2地基土的测试结果

拟建建筑物基础位于②层粉土上。勘察单位进行了原位测试和室内土工试验,开槽后施工单位依据相应规范进行了地基钎探试验。

(1)标准贯入试验(N)

根据勘察报告,数据见表1。

(2)土工试验

根据勘察报告,②层粉土的物理力学指标见表2、表3。

(3)钎探试验(N10)

基坑开挖后,对②层粉土进行了钎探试验,试验数据见表4。

表1 标准贯入试验数据

表2 物理力学性质指标参数表-1

表4地基钎探试验记录

2地基土承载力特征值确定

(1)标准贯入试验提供的地基承载力特征值=150KPa ,修正后的承载力

特征值

=261.93KPa 。

(2)根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值:

式1

计算的

=296.216KPa 。 式2

安全系数K取2.5,计算得到=290.4KPa

(3)根据地基土的物理指标孔隙比、含水量,查表得到地基承载力特征值

=130KPa,修正后的承载力特征值=241.93KPa。

(4)由表三数据查表可得,钎探试验所提供的承载力特征值为=135KPa,修正后的承载力特征值=246.93KPa。

(5)拟建建筑物的为筏板基础,②层粉土修正后的承载力特征值按240KPa 考虑。当附加荷载的基底压力为240KPa时,拟建建筑物的沉降量如表5。

表5拟建建筑物沉降量

3结果分析

通过对地基土的强度和变形两方面分析,修正后的承载力特征值的取值是合理的。

案例二

1项目概况

某工程位于邯郸市支漳河北侧。拟建建筑物为1栋20层的办公楼,地下车库3层,埋深13.5m。拟建建筑物长、宽均为60m。场地地下水位2.8m。

2地基土的测试结果

拟建建筑物基础位于⑤层粉质粘土上。勘察单位进行了原位测试和室内土工试验。

(1)标准贯入试验(N)

根据勘察报告,数据见表1。

(2)土工试验

根据勘察报告,②层粉土的物理力学指标见表2、表3。

表1 标准贯入试验数据

表2 物理力学性质指标参数表-1

2地基土承载力特征值确定

(1)标准贯入试验提供的地基承载力特征值=230KPa,修正后的承载力特征值=417.88KPa。

(2)根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值:

式1

计算的=344.63KPa。

式2

安全系数K取2.5,计算得到=360.4KPa

(3)根据地基土的物理指标孔隙比、含水量,查表得到地基承载力特征值

=210KPa,修正后的承载力特征值=397.88KPa。

(4)拟建建筑物的为筏板基础,⑤层粉质粘土修正后的承载力特征值按350KPa考虑。当附加荷载的基底压力为350KPa时,拟建建筑物的沉降量如表4。

表4拟建建筑物沉降量

3结果分析

通过对地基土的强度和变形两方面分析,修正后的承载力特征值的取值不合理,应以地基变形为主要控制因素来确定承载力特征值。

5结论

强度控制思想来确定地基的承载力特征值,考虑的是地基稳定的问题;变形控制则较多考虑是上部结构对附加应力引起的地基变形的适应问题。在地基基础设计中,既要保证在荷载作用下地基不至于产生强度破坏,又要使建筑物不会产生不允许的沉降和沉降差。即承载力特征值的选取不仅要考虑地基土的物理力学性质而且也不能忽略上部结构的影响。承载力特征值确定时综合考虑强度和变形也是符合地基基础设计精神的。

如何计算单桩承载力特征值

(一)单桩承载力特征值是什么? 1、单位桩体所能承受的极限荷载力也就是最大静载试验压力除以安 全系数2.0得出的标准值 2、指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载特征值。符号为Ra 3、由荷载试验测定的单桩压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值 (二)最近在搞水泥土搅拌桩(桩径500mm),设计给的复合地基承 载力特征值是250kp,现在要计算单桩承载力特征值,应该怎么计算?《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002上有公式计算,但是有好多公式中的符号不知道是什么意思,求高手解答。另外,能不能根据复合地基承载力的特征值推算出单桩的承载力特征值? 楼主的原意是不是这样:设计给的水泥搅拌桩复合地基承载力特征值是250kp,这是设计要求,桩径500mm,其它还不太清楚,在此条件下,可以按下述步骤依据3楼公式反算: 首先参数确定: fspk─复合地基承载力特征值250kPa,设计要求值; Ap─搅拌桩截面积(m2),500mm桩径为0.19625m^2; fsk─桩间土承载力特征值(kPa),可查勘察报告确定,一般水泥搅拌桩加固作复合地基的地层承载力都不高,假设查勘察报告应取100kPa; m─面积置换率,由计划的加固桩桩间距确定,我们暂时假设按

3d桩间距布桩,则置换率为0.19625/(1.5*1.5)=0.0872; β─桩间土承载力折减系数,一般取0.7。 按3楼搅拌桩复合地基承载力特征值一般可按下式估算: fspk=m(Ra/Ap)+β(1-m)fsk 则要求的单桩竖向承载力特征值: Ra=Ap(fspk-β(1-m)fsk)/m =0.19625(250-0.7(1-0.0872)100)/0.0872=418.8(kN)就是说按3d桩间距均布500mm搅拌桩,要达到设计要求的 250kPa复合地基承载力需要,当地桩间土承载力特征值为100kPa时,要求的搅拌桩单桩竖向承载力特征值为420kN,按此方案,就可依据 勘察报告提供的搅拌桩桩基参数,进一步确定单颗搅拌桩应该多长,能够达到420kN。 上述步骤才是正确的确定满足设计需要的单桩竖向承载力特征值的正确方法。

【2017年整理】地基承载力计算方法

一.地基承载力计算方法:按《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89) 1.野外鉴别法 岩石承载力标准值f k(kpa) 注:1.对于微风化的硬质岩石,其承载力取大于4000kpa时,应由试验确定; 2.对于强风化的岩石,当与残积土难于区分时按土考虑。 碎石承载力标准值f k(kpa) 注:1.表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的粘土或稍湿的粉土所充填的情况; 2.当粗颗粒为中等风化或强风化时,可按其风化程度适当降低承载力,当颗粒间呈半胶结状时,可适当提高承载力; 3.对于砾石、砾石土均按角砾查承载力。 2.物理力学指标法 粉土承载力基本值f(kpa) 注:1.有括号者仅供内插用; 2.折算系数§=0。 粘性土承载力基本值f(kpa) 注:1.有括号者仅供内插用; 2.折算系数§=0.1。

沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值f(kpa) 注:对于内陆淤涨和淤泥质土,可参照使用。 红粘土承载力基本值f(kpa) 注:1.本表仅适用于定义范围内的红粘土; 2.折算系数§=0.4。 素填土承载力基本值f(kpa) 注:本表只适用于堆填时间超过10年的粘性土,以及超过5年的粉土;所查承载需经修正计算。3.标准贯入试验法 砂土承载力标准值f k(kpa) 注:1.砾砂不给承载力; 2.粉细砂按粉砂项给承载力;3.中粗砂按中砂项给承载力; 4.细中砂按细砂项给承载力; 5.粗砾砂按粗砂项给承载力; 6.N63.5需修正后查承载力. 粘性土承载力标准值f k(kpa) 注:N63.5需经修正后查承载力。 花岗岩风化残积土承载力基本值f(kpa) 注:花岗岩风化残积土的定名: 2mm含量≥20%为砾质粘性土; 2mm含量<20%为砂质粘性; 2mm含量=0为粘性土

地基容许承载力与承载力特征值

地基容许承载力的确定方法 地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是:地基土性质;地基土生成条件;建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数,才能作为地基的容许承载力。 浆砌片石挡墙地基承载力达不到设计要求时,将基础改为砼基础是为了增加挡墙的整体性.这也只能是相差不大时才行.一般来说要深挖直至达到要求.如果深挖不行只有扩大基础,降低压强.或者改为其它方案 从现场施工的角度来讲地基,地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下 地基;而在地质状况不佳的条件下,如坡地、沙地或淤泥地质,或虽然土层质地较好,但上部荷载过大时,为使地基具有足够的承载能力,则要采用人工加固地基,即人工地基 地基容许承载力与承载力特征值 所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时,均应满足地基承载力和变形的要求,对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物,尚应验算地基稳定性。通常地基计算时,首先应限制基底压力小于等于地基容许承载力或地基承载力特征值( 设计值) ,以便确定基础的埋置深度和底面尺寸,然后验算地基变形,必要时验算地基稳定性。 地基容许承载力是指地基稳定有足够安全度的承载能力,也即地基极限承载力除以一安全系数,此即定值法确定的地基承载力;同时必须验算地基变形不超过允许变形值。地基承载力特征值是指地基稳定有保证可靠度的承载能力,它作为随机变量是以概率理论为基础的,分项系数表达的极限状态设计法确定的地基承载力;同时也要验算地基变形不超过允许变形值。因此,地基容许承载力或地基承载力特征值的定义是在保证地基稳定的条件下,使建筑物基础沉降的计算值不超过允许值的地基承载力。 地基容许承载力:定值设计方法 承载力特征值:极限状态设计法 按定值设计方法计算时,基底压力P不得超过修正后的地基容许承载力.

浅谈地基岩土承载力确定方法

浅谈地基岩土承载力确定方法 摘要:本文就岩土工程勘察阶段划分,确定岩土勘察工作因素作了介绍,就确定建筑物地基承载力的方法和取值问题作了探讨。 关键词:地基承载力土工试验原位测试区域经验 岩土工程勘察要求正确反映建设场地的岩土工程条件,评价岩土工程问题,并提出解决岩土工程问题的方法和建议。因此,岩土工程勘察必须明确勘察工作的因素,按照勘察阶段进行工作,并且必须与各个设计阶段的相适应。地基承载力是工程建设的重要依据,它决定着地基形式及地基处理方案的形式,所以在岩土工程勘察过程中,承载力的确定是非常重要的环节。 1影响地基基础承载力确定的主要因素 1.1自然条件。主要指当地气象、水文,场地地形起伏变化情况,地貌单元与类型,地震烈度,不良地质现象。 1.2场地地质条件。地基的强度; 地基土变形量,以及对建筑地基作出岩土工程评价。 1.3当地建筑经验;目前各大城市都有现成的沉降观测资料,这些资料相当于原型载荷试验,通过这些资料的分析和工程地质比拟来确定地基承载力。 1.4地基的土性。地基土是经过漫长的地质年代形成的, 经历了各种各样的变化过程, 其土质特性表现出很大的变异性。大量的试验和统计结果表明, 土性参数的变异系数比一般的人工材料的变异系数要大。 1.5地基的荷载。荷载主要包括土体的自重和上部结构作用荷载, 土体自重的变异性较小, 上部结构作用荷载根据不同的情况, 变异系数可能会起较大的变化。 1.6地基的测试。岩土工程土性测试中需要控制的边界条件、初始条件和加荷条件都比较复杂, 实施起来比较困难,与实际情况的差别可能比较大, 因此, 测试结果常常不能确切地反映真实情况。 1.7计算方法。岩土工程中的各种力学计算方法不及其他工程结构的完善和成熟, 由计算方法不精确可能引起的误差较难精确估计。 2地基承载力取值方法 2.1原位测试。通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等。其中用载荷试验法确定持力层承载力标准值是一种常用的方法。地基承载力问题属于土力学中的强度和稳定性的课

地基承载力特征值计算方法梳理

地基承载力特征值计算方 法梳理 Prepared on 22 November 2020

地基承载力特征值计算方法梳理 地基承载力计算是地基计算中重要且最基本的工作,一直以来,不少设计人员只习惯于深宽修正的计算方法,对于地基承载力的概念以及各种计算方法认识不清。故对于地基承载力的基本概念、地基设计的理念以及在地基设计过程中多种地基承载力计算方法及其综合应用,需要进行必要的梳理和说明。 1 地基承载力特征值的概念 关于地基承载力的概念,应当从地基土和结构两个方面来认识。 “地基承受荷载的能力称为地基的承载力。通常区分为两种承载力,一种称为极限承载力,它是指地基即将丧失稳定性时的承载力。另一种称为容许承载力,它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力”。地基极限承载力不仅与地基土的性质有关,还与基础的形式、形状、埋置深度、宽度等有关。“而容许承载力则还与建筑物的结构特性等因素有关”。 基础构建必须既要保证基底压力处于安全的应力水平,又要将沉降控制在容许的范围内。 2 地基承载力特征值与地基设计的关系 基本建设程序是“先勘察、后设计、再施工”。勘察单位的工作成果是岩土工程勘察报告(以前是工程地质勘察报告)。设计单位依照勘察报告进行地基基础设计。勘察报告的地基评价内容包括地基承载力,这是设计人员最为关心的。 以天然地基上的浅基础为例,得到勘察报告当中的地基承载力建议值,经过计算就能得出深宽修正后的地基承载力fa值,据此就可以设计基础尺寸并展开基础设计的后续工作。 在这一设计流程当中,存在着某些不正确的倾向,有的设计人员认为勘察报告建议值可以放心大胆采用,反正出了问题是勘察单位负责。 对于勘察报告给出的包括地基承载力建议值在内的岩土设计参数,应当加以正确理解与使用,需要有一个再分析的过程,这个过程其实也是地基设计的一个过程。可以看出,前述的设计流程看似顺理成章,其实不然,主要的问题就在于容易忽视重要环节——地基设计。 地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。正如工程勘察大师顾宝和先生所指出的“地基承载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出,但不同于岩土特性指标,本质是地基基础的设计。” 3 fa计算方法的梳理

地基承载力特征值计算方法梳理

地基承载力特征值计算方法梳理 地基承载力计算是地基计算中重要且最基本的工作,一直以来,不少设计人员只习惯于深宽修正的计算方法,对于地基承载力的概念以及各种计算方法认识不清。故对于地基承载力的基本概念、地基设计的理念以及在地基设计过程中多种地基承载力计算方法及其综合应用,需要进行必要的梳理和说明。 1 地基承载力特征值的概念 关于地基承载力的概念,应当从地基土和结构两个方面来认识。 “地基承受荷载的能力称为地基的承载力。通常区分为两种承载力,一种称为极限承载力,它是指地基即将丧失稳定性时的承载力。另一种称为容许承载力,它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力”。地基极限承载力不仅与地基土的性质有关,还与基础的形式、形状、埋置深度、宽度等有关。“而容许承载力则还与建筑物的结构特性等因素有关”。 基础构建必须既要保证基底压力处于安全的应力水平,又要将沉降控制在容许的范围内。 2 地基承载力特征值与地基设计的关系 基本建设程序是“先勘察、后设计、再施工”。勘察单位的工作成果是岩土工程勘察报告(以前是工程地质勘察报告)。设计单位依照勘察报告进行地基基础设计。勘察报告的地基评价内容包括地基承载力,这是设计人员最为关心的。 以天然地基上的浅基础为例,得到勘察报告当中的地基承载力建议值,经过计算就能得出深宽修正后的地基承载力fa值,据此就可以设计基础尺寸并展开基础设计的后续工作。 在这一设计流程当中,存在着某些不正确的倾向,有的设计人员认为勘察报告建议值可以放心大胆采用,反正出了问题是勘察单位负责。 对于勘察报告给出的包括地基承载力建议值在内的岩土设计参数,应当加以正确理解与使用,需要有一个再分析的过程,这个过程其实也是地基设计的一个过程。可以看出,前述的设计流程看似顺理成章,其实不然,主要的问题就在于容易忽视重要环节——地基设计。 地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。正如工程勘察大师顾宝和先生所指出的“地基承载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出,但不同于岩土特性指标,本质是地基基础的设计。”

基本值、标准值、设计值、特征值

地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定地基承载力的方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 标准值、设计值、特征值的定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。 (3)地基承载力基本值:按标准方法试验,未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。

地基承载力(轻、重型计算公式)

小桥涵地基承载力检测 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P28)“小桥涵的地基检验可采用直观法或触探方法,必要时可进行土质试验”。就我国在建高速公路桥涵地基承载力而言,设计单位在施工图中多给出了地基承载力要求,如圆管涵基底承载力要求100kpa、箱涵250 kpa等等。因此承建单位一般采用(动力)触探法对基底进行检验。 触探法可分为静力触探试验、动力触探试验及标准贯入试验,那么它们分别是怎样定义的?适用范围又是什么呢?我想我们检测人 员是应该搞清楚的。 1、静力触探试验:指通过一定的机械装置,将某种规格的金属触探头用静力压入土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力,以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土,粉土和砂土,主要用于划分土层,估算地基土的物理力学指标参数,评定地基土的承载力,估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。(多为设计单位采用)。 2、动力触探试验:指利用锤击功能,将一定规格的圆锥探头打入土中,根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化,对土层进行力学分层,并确定土层的物理力学性质,对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石,各种软质岩及各类土;动力触探分为轻型、重型及超重型三类。目前承建单位一般选用轻型和重型。①轻型触探仪适用于砂土、粉土及粘性土地基检测,(一般要求土中不含碎、卵石),轻型触探仪设备轻便,操作简单,省人省

力,记录每打入30cm的锤击次数,代用公式为R=(0.8×N-2)×9.8(R-地基容许承载力Kpa , N-轻型触探锤击数)。②重型触探仪:适用于各类土,是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法,该法是采用质量为63.5kg的穿心锤,以76cm的落距,将触探头打入土中,记录打入10cm的锤击数,代用公式为y=35.96x+23.8( y-地基容许承载力Kpa , x-重型触探锤击数)。 3、标准贯入试验:标准贯入试验是动力触探类型之一,其利用质量为63.5 kg的穿心锤,以76cm的恒定高度上自由落下,将一定规格的触探头打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,接着将标准贯入器再打入土中30 cm,用此30 cm的锤击数(N)作为标准贯入试验指标,标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段,它不仅可用于砂土的测试,也可用于粘性土的测试。锤击数(N)的结果不仅可用于判断砂土的密实度,粘性土的稠度,地基土的容许承载力,砂土的振动液化,桩基承载力,同时也是地基处理效果的一种重要方法。(多为测试中心及设计单位采用)。

地基承载力特征值标准值允许值之间的关系

地基承载力特征值标准值允许值之间的关系

3、地基承载力 ⑴《公路桥涵地基与基础设计规范》 第2.1.6条:地基承载力容许值为地基压力变形曲线上,在线性变形段内某一变形所对应的压力值。 第3.3.1条文说明:地基承载力基本容许值为载荷试验地基土压力变形关系线性变形段内不超过比例界限点的地基压力值。 第4.4.2条:刚性基础下地基接触压力的三种分布形式:马鞍形(一般荷载)、抛物线形(荷载较大)、钟形(荷载接近破坏荷载)《土力学地基基础》P75。 ⑵《铁路桥涵地基与基础设计规范》 第4.4.1条:地基容许承载力:系在保证地基稳定条件下,桥涵和涵洞基础下地基单位面积上容许承载力。地基的基本承载力:系指基础宽度b≤2m、埋置深度h≤3m时的地基容许承载力。 ⑶《公路工程地质勘查规范》 第2.1.14条:地基地基容许承载力:在确保地基不产生剪切破坏而失稳,同时又保证建筑物的沉降量不超过容许值的条件下,地基单位面积上所能承受的的最大压力。 第2.1.15条:地基承载力基本容许值:指基础短边宽度不大于2m、埋置深度不大于3m时的地基容许承载力。 ⑷《铁路工程地质勘查规范》 第2.1.14条:地基容许承载力:在保证地基稳定和建筑物沉降量不超过容许值的条件下,地基单位面积上所能承受的的最大压力。 第2.1.11条:地基基本承载力:指基础短边宽度不大于2m、埋置深度不大于3m时的地基容许承载力。 第2.1.12条:地基极限承载力:地基岩土体即将破坏时单位面积所承受的压力。 第2.1.12条:地基承载力标准值:岩土物理力学参数和地基承载力,在某一置信概率下的数值。 ⑸《建筑地基基础设计规范》

承载力标准、特征值、设计值

一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加在,很难界定出下一个真正的“极限值”,而根据现有的理论及经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个通用的界定标准,也没有一个适用于一切土类的计算公式,主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变表控制了承载力。 因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即允诺承载力,其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。 随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行,要求抗力计算按承载能力极限状态,采用相应于极限值的“标准值”,并将过去的总安全系数一分为二,由荷载分项系数和抗力分项系数分担,这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以承力的允许值作为标准值,以深宽修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。 二、对策 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于地基设计的特殊性,将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”,并加强了正常使用极限状态的研究。而《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)也完善了

地基承载力特征值,标准值,容许承载力概念分析

地基承载力特征值,标准值,容许承载力概念分析: 回复:土的承载力的标准值与特征值 回答这个问题,得从地基承载力在74-2002规范不同提法来说起。在74规范修编时,就把地基承载力取值定在浅层平板载荷试验中的比例界限内的直线段,即容许承载力(或叫承载力容许值)。并以此为依据,在全国范围内收集了大量不同土类的浅层平板载荷试验的资料,用多元回归方程进行回归分析,得出了粘性土中的F与e、IL的关系、F与N(标准贯入试验)的关系、F与Ps(静探比贯入阻力)等的关系式,并以此建立了不同土类的地基承载力表,而且在使用地基承载力表作了许多严格的规定。这就是地基承载力容许值。而到了89规范修定时,因为荷载规范发生了重大变化————通俗地说就是将荷载人为地放大了约1.25倍,对应载荷试验应为比例界限的1.25倍左右。而74规范中的地基承载力表中的数据仍然为比例界限点,故在89规范修定时将地基承载力表中的数据均进行了人为的少许放大(不超过1.25倍),但用载荷试验法确定地基承载力时仍取比例界限点。这就是地基承载力标准值。目的是为了对应荷载规范。而新的2002规范,因为荷载规范将荷载组合改回了原来的组合,在修定时又将地基承载力取值方法改回了比例界限点。同时,考虑到我国国土面积较大,各地方地基土差异较大,若仍延用地基承载力表格查表法确定承载力时,会产生浪费或安全问题。故在修定2002规范时将地基承载力表格取消了,而强调原位测试法(包括载荷试验)及地区经验法。而地区经验法的使用决不是工程师“拍脑门”,而是要求本地区要自已收集整理以往资料,或做大量实验,自己建立地方性的地基承载力表格。而为避免发生混淆,不论是未进行深宽修正,还是经过深宽修正的承载力,统一叫地基承载力特征值。这就是地基承载力特征值由来。经比较,我们不难得出这样的关系:地基承载力容许值[R]=1.25地基承载力标准值fk=地基承载力特征值fak。:)

地基承载力特征值

地基承载力 概述 地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定地基承载力的方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 设计时应注意的问题 标准值、设计值、特征值的定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。

2019年各地区计算地基承载力方法.doc

我们高速公路使用的是4.5X+24,设计院给的,是“铁”字辈的,。以前工程是8X-20。 N10型触探仪的适用范围是100~230KPa,在这个范围内用这个公式是对的,这个公式本来就是用这些数据回归出来的,所以出了这个范围就不能用这个公式,否则就不准确啦,但现在各个项目的地基承载力不一定在这个范围,为了方便检测,就用这个公式外延计算,我个人认为这样是不合理的. [/quote] 我也同意此观点,我觉得对于地基为粘土和亚粘土,并且呈可塑状或者硬塑状时是实用的,对其他土质只有指导作用,是不实用的。工地上为了达到简单,才使用N10型触探仪测试其承载力。 同意此意见,我们以前在高速公路中,有时业主也要求做空隙比,根据空隙比查看承载力,这样比较精确,操作上也不是很麻烦。 N10型触探仪的适用范围是100~230KPa,在这个范围内用这个公式是对的,这个公式本来就是用这些数据回归出来的,所以出了这个范围就不能用这个公式,否则就不准确啦,但现在各个项目的地基承载力不一定在这个范围,为了方便检测,就用这个公式外延计算,我个人认为这样是不合理的. 近几年,我国高速公路发展迅猛,由于高速公路是全封闭的,所以需要修建许多的构造物,如机耕通道、人行通道及排水涵、盖板涵等。因为地基承载力不足,结构物局部不均匀沉降时有发生。因此应该引起高度重视。以下结合本人多年从事公路工程试验检测工作的切身体会,片面地谈谈非桩基础的小桥涵地基承载力检测。 1、小桥涵地基承载力的检测方法(仅针对土质地基)小桥涵地基检测方法是多种多样的,建设单位一般建议采用标准贯入法,该法是采用质量为63.5Kg穿心锤,以76cm的落距,将一定规格的标准贯入器先打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,将标准贯入器再打入土中30cm,用此30cm的锤击数作为标准贯入试验的指标。而目前施工单位更多的采用一种叫N10的轻型触探仪,此方法更为方便经济,适用于砂类土、粘性土地基,代用公式为R=(0.8×N-2)×9.8(R-地基容许承载力Kpa , N-轻型触探锤击数)。 2、为确保地基承载力质量,基坑开挖应注意哪些?⑴基坑开挖一定要结合当地天气预报,基坑开挖至基底30-50cm时,可根据天气情况来安排下一步工序,在天气晴朗时,将预留部分挖除,随即进行基坑检查,检验合格后马上进行基础的施工。⑵挖至标高的土质基坑不得长期暴露、拢动或浸泡,并应及时检查基坑尺寸、高程、基地承载力,符合要求后,应立即进行基础施工。⑶应避免超挖。如超挖,应将松动部分清除,其处理方案应报监理、设计单位批准。 3、土质地基达不到承载力要求时如何处理? 一般采用换填法加固(本节3条引自公路桥涵施工技术规范实施手册P46) ⑴深度小于2m的基坑中淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土等,宜全部挖除,挖除宽度应比基础各边宽出0.5m。当渗水难以排干时,则应换填水稳性好的中砂、粗砂、砂砾石、碎石等材料,并分层夯实,压实度应达到90%-95%;当渗水能排干时,可换填强度较高的土或灰土。 ⑵单独使用砂砾垫层、矿渣垫层或灰土垫层,其厚度应由软弱下卧土层的允许

地基承载力规范及方法

1简介 地基承载力:地基满足变形和强度的条件下,单位面积所受力的最大荷载。 2概述 地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 3确定方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 4注意问题 定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。

地基承载力特征值、地基承载力设计值、地基承载力标准值关系

地基承载力特征值、地基承载力设计值、地基承载力标准值关系 在(建筑地基基础设计规范)中,在桩的承载力计算公式中(8.5.4-1),提到的是桩承载力承载力特征值;在(建筑桩基技术规范)中提到的是桩的极限承载力标准值,请问二者的关系是什么,如何换算? 《建筑地基基础设计规范》桩承载力特征值可由试验确定。特征值由试验值除以2得到。1/2=0.5。对应的组合是正常使用极限状态下的标准组合。即荷载标准值。《建筑桩基技术规范》桩的极限承载力标准值,以人工挖孔桩为例,以标准值除以1.65得到设计值,对应的组合是承载力极限状态下的基本组合,即荷载设计值。1/1.65=0.61。1.25N+1.2G,N为上部结构传来的荷载,G为承台自重及土重,近似地可取0.61/1.2=0.51。考虑单桩承载力的提高系数1.1~1.2,0.51/1.1~1.2=0.46~0.43。 一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加在,很难界定出下一个真正的“极限值”,而根据现有的理论及经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个通用的界定标准,也没有一个适用于一切土类的计算公式,主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变表控制了承载力。 因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即允诺承载力,其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。 随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行,要求抗力计算按承载能力极限状态,采用相应于极限值的“标准值”,并将过去的总安全系数一分为二,由荷载分项系数和抗力分项系数分担,这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以承力的允许值作为标准值,以深宽修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可*度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。 二、对策 《建筑结构可*度设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于地基设计的特殊性,将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”,并加强了正常使用极限状态的研究。而《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)也完善了正常使用极限状态的表达式,认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。 “特征值”一词,用以表示按正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值。 三、应用 用作抗力指标的代表值有标准值和特征值。当确定岩土抗剪强度和岩石单轴抗压强度指标时用标准值;由荷载试验确定承载力时取特征值,载荷试验包括深层、浅层、岩基、

地基承载力特征值

地基承载力特征值 目录 概述 地基承载力特征值 《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2002)中规定:地基承载力特征值是指由载荷试验确定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。影响地基承载力的主要因素有:地基土的成因与堆积年代,地基土的物理力学性质、基础的形式与尺寸、基础埋深及施工速度等。也可以这么说:建筑地基所允许的基础最大压力,基础给地基施加的压力如果大于该值,可能会发生过大变形。 地基土承载力特征值的大小有什么影响 1.压缩模量 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比,是通过室内试验得到的,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。土的压缩模量与钢材或混凝土的弹性模量E有着本质的区别,因为土的侧限压缩试验中,竖E s

向变形包括残留变形和弹性变形两部分,其中的残留变形时在卸荷至零时土样仍保留的变形。 压缩模量是另一种表示土的压缩模量的指标,E s 越小,土的压缩性越高。 E s <4MPa 高压缩土 4MPa

地基承载力确定的土工表格法

地基承载力确定的土工 表格法 Revised by Petrel at 2021

----------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 第十章地基承载力 第一节概述 地基随建筑物荷载的作用后,内部应力发生变化,表现在两方面:一种是由于地基土在建筑物荷载作用下产生压缩变形,引起基础过大的沉降量或沉降差,使上部结构倾斜,造成建筑物沉降;另一种是由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层土所能承受荷载的能力而使地基产生滑动破坏。 因此在设计建筑物基础时,必须满足下列条件: 地基:强度——承载力——容许承载力 变形——变形量(沉降量)——容许沉降量 一、几个名词 1、地基承载力:指地基土单位面积上所能随荷载的能力。地基承载力问题属于地基的强度和稳定问题。

2、容许承载力:指同时兼顾地基强度、稳定性和变形要求这两个条件时的承载力。它是一个变量,是和建筑物允许变形值密切联系在一起。 3、地基承载力标准值:是根据野外鉴别结果确定的承载力值。包括:标贯试验、静力触探、旁压及其它原位测试得到的值。 4、地基承载力基本值:是根据室内物理、力学指标平均值,查表确定的承载力值,包括载荷试验得到的值)。 通常0f f f k ψ= 5、极限承载力:指地基即将丧失稳定性时的承载力。 二、地基承载力确定的途径 目前确定方法有: 1.根据原位试验确定:载荷试验、标准贯入、静力触探等。每种试验都有一定的适用条件。 2.根据地基承载力的理论公式确定。 3.根据《建筑地基基础设计规范》确定。 根据大量测试资料和建筑经验,通过统计分析,总结出各种类型的土在某种条件下的容许承载力,查表。 一般:一级建筑物:载荷试验,理论公式及原位测试确定f ; 一级建筑物:规范查出,原位测试;尚应结合理论公式; 一级建筑物:邻近建筑经验。 三、确定地基承载力应考虑的因素 地基承载力不仅决定于地基的性质,还受到以下影响因素的制约。 1.基础形状的影响:在用极限荷载理论公式计算地基承载力时是按条形基础考虑的,对于非条形基础应考虑形状不同地基承载的影响。

地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系

转:地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系 这个问题具有普遍的意义,但不是一两句话可以说清楚的,这里涉及土力学的概念、统计的概念和设计方法的概念,而且相互交叉。首先需要了解新、老规范术语的变化过程。老规范:(1)由载荷试验求得的称为地基承载力标准值;(2)经过深宽修正以后称为地基承载力设计值;(3)将地基承载力公式计算的结果称为地基承载力设计值;新规范:(1)由载荷试验求得的称为地基承载力特征值;(2)经过深宽修正以后称为修正后的地基承载力特征值;(3)将地基承载力公式计算的结果称为地基承载力特征值。有位网友做过一个概括,比较简明扼要,而且将地基承载力和设计时所用的载荷联系起来了,概念很清楚,特转引如下:“关于地基承载力的特征值与老规范标准值的关系,要弄清楚这个问题必须比较三本规范,即74规范、89规范和2002规范。74规范是荷载标准值与容许承载力的比较;89规范是荷载设计值与承载力设计值的比较;2002规范是荷载标准值与承载力特征值的比较。从74规范到89规范,荷载放大1.25~1.30倍,承载力只放大1.1~1.2倍,设计安全水平提高了约1.15倍。从89规范到2002规范。承载力表达式基本不变,去掉1.1的约束,荷载相当于74规范。设计安全水平又回到74规范的水平。实际上89规范是不正确的,2002规范的特征值物理意义就是74规范的容许值,表达式与89规范一样,但物理意义不一样。”我国存在一个不是太好的倾向,就是技术术语的稳定性太差,不尊重约定俗成的习惯,随便下定义、改术语,给使用带来了许多的不方便,这样的例子太多了,标准值和特征值的关系之惑,也是必然的。工程设计中所用的承载力、强度等性能值,都是属于抗力,其术语存在两种有密切关系但概念不同的体系。从抗力的机理方面来划分,可分为极限值和容许值,如地基极限承载力和地基容许承载力之分,对材料则有极限强度和容许强度之分。其概念非常清楚,一种是极限状态,一种是工作状态,极限状态验算需要用安全系数或者分项系数,而工作状态验算是不需要用安全系数的。从设计方法方面来划分,则有标准值(代表性值)和设计值的划分,标准值是某一保证率的分位值,如在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中给出了岩土参数标准值的近似公式,就是标准值的一种计算方法,式中:而设计值则是该变量的验算点的坐标,都是一种具有概率统计含义的取值方法。抗力的设计值是其标准值与分项系数之比值。在地基设计的抗力中,地基极限承载力有平均值和标准值之分,地基容许承载力也有平均值和标准值之分。标准值的取用是考虑了数据的离散性,在平均值的基础上打个折扣。例如载荷试验的P~S曲线上有两个拐点,第一拐点是比例极限,用作容许承载力,第二拐点是极限承载力。如果做了n个试验,则可以分别求得容许承载力的平均

地基承载力标准值特征值设计值的区分

地基承载力标准值特征值设计值的区分 一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加在,很难界定出下一个真正的“极限值”,而根据现有的理论及经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个通用的界定标准,也没有一个适用于一切土类的计算公式,主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变表控制了承载力。 因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即允诺承载力,其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。 随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行,要求抗力计算按承载能力极限状态,采用相应于极限值的“标准值”,并将过去的总安全系数一分为二,由荷载分项系数和抗力分项系数分担,这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以承力的允许值作为标准值,以深宽修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。 二、对策 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于地基设计的特殊性,将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”,并加强了正常使用极限状态的研究。而《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)也完善了正常使用极限状态的表达式,认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。 “特征值”一词,用以表示按正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值。 三、应用 用作抗力指标的代表值有标准值和特征值。当确定岩土抗剪强度和岩石单轴抗压强度指标时用标准值;由荷载试验确定承载力时取特征值,载荷试验包括深层、浅层、岩基、单桩、锚杆等,见规范有关附录。 地基承载力特征值fak是由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。它相于载荷试验时地基土压力-变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值,其最大值不应超过该压力-变形曲线上的比例界限值。 修正后的地基承载力特征值fa是考虑了影响承载力的各项因素后,最终采用的相应于正常使用极限状态下的设计值的地基允许承载力。 单桩承载力特征值Ra是由载荷试验直接测定或由其与原位试验的相关关系间接推定和由此而累积的经验值。它相应于正常使用极限状态下允许采用单桩承载力设计值。 当按地基承载力计算以确定基础底面积和埋深或按单桩承载力确定桩的数量时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态采用标准组合,相应的抗力限值采用修正后的地基承载力特征值或单桩承载力特征值。即S≤C,C为抗力或变形的限值;pk≤fa(地基);Qk≤Ra(桩基)。此时特征值fa、Ra即为正常使用极限状态下的抗力设计值。 当根据材料性质确定基础或桩台的高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确

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