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  (工程勘察、水文地质、工程测量)甲级;地基与基础施工壹级[中佳勘察  2008年7月9日]   站内搜索: 专业宝典,中佳勘察全国品牌连锁热线:0311-85811275
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地基承载力特征值的计算梳理
来源:中佳勘察 作者:中佳勘察 日期:2016年09月19日 访问次数: 关键字:勘察

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。

地基承载力特征值的计算梳理

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fa(地基容许承载力)的计算方法主要计算方法有三类:一是经深宽修正计算得到fa的方法,这是最广为熟知的;再者是根据抗剪强度指标计算得出fa的方法;三是由地基极限承载力除以安全系数得到fa的方法。

3.1  fa的计算方法之一

从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fak,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,尚应依据各地区地基基础规范进行深宽修正,无地区规范的可按下式修正:

  (1)地基承载力特征值的计算梳理

式中fa为修正后的地基承载力特征值,其工程含义即容许值。

 

式(1)即为《建筑地基基础设计规范》(简称地基规范)式(5.2.4),所以基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb,ηd(通常简称为深宽修正系数)根据基底下土的类别按地基规范查表5.2.4取值。

 

3.2  fa的计算方法之二

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fa可按下式计算,并应满足变形要求:

     (2)地基承载力特征值的计算梳理

式中:Mb,Md,Mc为承载力系数,按地基规范表5.2.5确定;ck可取基底下一倍基础短边宽深度内土的粘聚力标准值。

3.3  fa的计算方法之三

地基承载力特征值(容许值)fa可按下式计算:

                  (3)地基承载力特征值的计算梳理

式中:fu为地基承载力极限值;K为安全系数。

根据工况条件和地层土质,地基极限承载力fu的计算公式,可以采用Vesic公式或Hansen公式。根据建筑安全等级和土性参数的可靠性确定安全系数K的取值,一般在2~3之间选取,对于砂类土,一般取K=3。

由前面关于地基承载力概念的讨论可知,地基承载力与地基变形是对立统一的,因此在计算分析承载力的同时尚应进行地基变形的计算分析。


对 于地基基础的勘察、设计,应尽可能减少人为割裂,勘察与设计人员应当更加密切地配合。地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。正确把握地基承载力特征值 的设计取值,需要采用不同的计算方法,并结合工程判断,同时需要注意地基变形特征和地基变形(特别是差异沉降)的计算分析。

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