软弱下卧层问题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
?
当地基受力层范围内有软弱下卧层时, 应按下式验算: ?pｚ＋pcｚ≤ｆaｚ(１）?式中:f az为软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征?值；ｐz 、pcz分别为软弱下卧层顶面处的附加应力和自重应
力, 对于条形和矩形基础, ｐz 值可按应力扩散角法计算。
第一:筏板基础宽度和长度怎么确定。是不是按照建筑周边轮廓长宽度外加各１.０m考虑吗？?还有:若按照上述取宽度，比如宽度２0m,那么按照规范GB５0007-２00２表5．2.7ｚ/b＝0.25内那么在深度5米以内，地基压力扩散角都取０度，是不是太保守了，请大家参言
ＧB5０007－2002规范中说,“宜将基础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,可将超载折合成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”我有以下理解，不知正确否，请各位斧正。?
?1.主楼宽度和车庫的宽度比,如果小于2倍主楼基础宽度，则不考虑车庫影响，按主楼基础埋深（如１0米)进行深度修正; ?２.主楼宽度和车庫的宽度比，如果大于2倍主楼基础宽度，则应考虑车庫影响，将车庫的建筑荷载折合成土层厚度，如车庫基础荷载为60KN/ｍ2上部土层平均重度为1８KN／m3,则埋深d＝60/18=3.3３米,以此深度修正；
3.如果主楼基础埋深为10米,车庫基础埋深为７米,两者不一致，则埋深d=3.3３+(１0-7）＝6．３3米,以此深度修正。
关于深度修正问题的讨论. 其实,规范的这一解释是少有的清楚。举数字也仅是具体化而已,如基础宽度10ｍ,超载宽度２5m，超载4０ｋPａ,则可以折算为2m的土层。如果超载宽度15m,则不能折算,怎么办?规范没有说。其实2倍是人为定的,１9m就不行了?我的意思是应该进行地基极限承载力的数值分析，分析超载宽度不够所引起的效应究竟如何？但是怎么进行数值分析还请高手指点。
3. 结构人员的所谓“４０0mm”厚度,实际上是筏板基础与地下室底板的区别。如果是筏板基础，传递上部结构荷载,厚度大于400ｍm。
如果荷载由独立基础或条形基础传递上部结构荷载，底板只传递地下室地坪荷载及平衡浮力，则厚度一般小于4０0mｍ;?另外，请注意设计图纸上所标明的是设计值还是标准值，相差2５％，所谓“地基承载力特征值”实际上是容许承载力,与荷载标准值相对应。请问设计值对应什么荷载效应？
有一个项目,为1７层建筑,拟采用筏板基础,平均基底压力３80kPa,地基为CＦG复合地基，复合地基承载力经深度修正后为４０6kＰa,基底压力小于复合地基承载力，可满足要求。可有同事指出，基底压力呈马鞍形分布，边缘的压力应该是平均压力的1.3倍，应为4９4ｋPa,这样一来，复合地基承载力就不足了，需要考虑其它方法。请问这种说法正确吗? 退步想想,按基底压力呈马鞍形分布，当建筑物荷载均匀时,边缘的压力是平均压力的1.3倍，复合地基承载力是不足,会如何?边缘土挤出、建筑物失稳?那么是四周挤出、建筑物四周失稳，而中间稳定,这是不可能的，建筑物重心产生的反力距可使建筑物稳定，再说还有个2倍。例子到处都是。?我们现在的设计思路与土力学中研究问题的思路是两个不同层次的问题,前一个思路是以后一个思路为基础的，但前者是实用的最低的下限,安全度的下限，实际可能发生的状态应当
都比设计控制的状态处在更安全的位置，才能保证工程的安全;
3. 目前的设计，在空间上作为均质体考虑,轴心荷载下的反力作为均匀分布考虑，在时间上，按照极限状态除以安全系数控制,即工作状态远离可能发生的极限状态一个足够安全的距离；这种设计思路的适用性是由土力学基本问题的研究提供基石的；?4．土力学基本问题的研究需要深究这样的设计思路与实际情况存在多大的距离,所以需要研究极限状态,以保证设计工作状态的可靠性。按照土力学的研究,在空间上土体并不均匀，即使是轴心荷载,反力分布也是不均匀的,基础都有一定程度的刚性,实际的基底压力分布不可能是完全均匀的,基础刚度越大，分布越不均匀。在采取了一定安全系数控制,工作状态的平均反力远小于极限承载力,但这仅是平均趋势而言，在实际的基础底面,局部出现塑性是可能的，例如你所担心的边缘会不会发生挤出,这是有可能的。工程上采取一定埋置深度的措施来平衡或减少这种可能的挤出;对黏性土，由于内聚力的作用，边缘的抵抗力比较大，即使埋置深度的超载不大,土体还有一定的抵抗挤出的抗力,砂土就完全依赖于超载的抵抗作用。?5. 对群桩基础,目前的设计思路是按轴力平均分布假设设计的,但实测的桩顶轴力资料显示,角桩与中部桩的轴力比很大,如果桩基设计的安全系数取2.0,不是每根桩都是2.0,中部桩的安全系数远大于２．0,而角桩的安全系数则小于2.0。研究这个问题所揭示的规律可能使人们担心桩基设计的安全性，但目前的设计是从总体平均来考虑问题的，承台的强度和刚度可以有效地调节这种不均匀性,使在承台作用下群桩共同工作,相互补充，有些桩的低安全度不会危害桩基整体的安全性。
下卧层验算在筏板状态下,长宽怎么取值？?如果是在设计过程中进行软弱下卧层验算,就没有这样的问题产生。这和基础采用什么形式有关,如果采用独立基础(筏板并不传递建筑物荷载），就按独立基础的尺寸计算，如果由筏板基础传递建筑物的荷载,那就按实际筏板基础的尺寸计算,不存在放１ｍ的问题；扩散角该取零度就取零度,也没有保守不保守的问题。
：“ 假设地层均匀，基础形式为筏板基础，基础中心的沉降量最大,角点的沉降量最小。”从条件来说,还应该加“基底压力分布均匀或荷载重心与基础的形心重合，”那么基础底板的实际变形是中心最大,角点最小,不均匀程度与底板的刚度有关。如果底板的刚度非常大,那么两者相差不大，变形比较均匀;如果底板非常柔，那么两者相差的程度就和不考虑基础刚度影响的计算结果接近; ?2. 沉降计算时是将均匀分布的荷载作用于基底平面处，只考虑均匀的附加压力作用下计算土体中的附加应力分布,然后计算附加应力产生的压缩变形，而不考虑基础刚度的影响；?３. 规范的沉降计算公式计算得到的是基础中点的沉降，对于均匀分布的荷载而言，将中点沉降作为平均沉降使用,不需要计算角点沉降以后再平均,这也是一种近似的经验处理方法；
4．如果地层不均匀,则即使是均匀的基底压力也会产生不均匀沉降，则按四个角点的应力分别计算沉降之后再计算差异沉降,判断其主倾的方向，此时中点沉降不一定等于平均沉降；?5．如果是不均匀分布的基底压力,则按角点应力计算角点沉降后再计算差异沉降。如果仅是一个方向不均匀,则发生单向单倾斜，如果是双向都不均匀，则发生两个方向的倾
斜,主倾方向取决于两个方向倾斜的大小。如果地层也不均匀，则计算结果反映了荷载和地层两个因素的叠加效果。
6. 实测的沉降量是建筑物四周观测点的沉降,平均以后作为平均沉降使用，分析时常和中点的沉降计算结果比较，也忽略了两者的差别。
基础持力层下有较软弱的土,怎么办? ?可以通过调整上部结构的方法.比如减小基底压力＼加大基础筏板面积＼采用箱形基础＼减少基础埋深，也可采用桩基础等．
设计桩基础和筏板基础的时候应分别进行那些验算参照建筑地基基础设计规范。主要受冲切、受弯、受压、受剪等。
有一七层砖混结构建筑，长58ｍ,宽29m，埋深１．5ｍ,地基地层结构是上为粉土(fａk=１３0KＰa,Es=11.9MPａ,厚度5．0m）,下为近乎淤泥质土的粉质粘土（fak＝8０ＫPa,Ｅs=３.２ＭPａ,厚度２.0）,再下为一般粉质粘土（fａk=150K Pａ,Es=5．0ＭPａ，厚度１0.0m)。我遇到的问题是：拟采用筏板基础,需要验算下卧层,采用应力理论的附加应力系数法,计算得到下列结果,软弱下卧层顶面中心处不满足要求,而四角点极大地满足要求。问题是:在大板基础的约束下,应该不会发生稳定性的问题（侧向挤出破坏或刺入破坏）吧。实际设计时，怎样考虑解决这种情况?
软弱下卧层的验算方法是在小尺寸基础条件下提出的,用于大尺寸基础可能会产生各种问题; ?你用的方法首先是假定基底压力均匀分布，即承认基础是柔性的，但基础实际具有一定的刚度,因此基底压力的分布是不均匀的,中间小,边缘大,
角点最大；
你用附加应力系数方法计算结果，肯定是基础中心的应力最大,而角点的应力最小,所以出现你所说的情况是理所当然的，不足为奇;
用规范的扩散角方法,计算的是基础中心处的应力，当作均匀分布的,验算的也是中心处,因此你即使用应力法计算,也肯定以中心处的验算结果为准；
在软弱下卧层顶面，角点下的实际应力可能比计算应力要大,为什么?因为基础底面的角点压力是大于平均值的，因此不能以角点的验算结果为准。
高层建筑技术规程中“当地基比较均匀、上部结构刚度较好、筏板的厚跨比不小于1/６、柱间距及柱荷载的变化不超过2 0％时，高层建筑的筏板基础可以仅考虑局部弯曲作用，按倒梁法计算。当不符合上述条件时，宜按照弹性地基板理论进行计算”
１.用倒梁法计算时，将柱作为支点，已知反力,求梁的内力,计算时假定已知板底面的压力分布,如果是连续的几跨，则不是静定问题,而是作为超静定的连续梁计算; ?２.弹性地基梁板计算时,底面的反力是未知的,假定用许多弹簧来支承板,弹簧的刚度系数可以设定,柱施加给板的荷载已知,建立微分体的平衡方程,考虑变形协调,在一定的边界条件下求解内力;
筏板基础与条形基础相比，造价贵很多，不能轻易地采用筏基;
１.筏板基础分为平板式和梁板式两种; ?2.梁板式筏形基础是由柱将荷载通过梁传给板；?３．平板式筏形基础直接承受上部结构传来的荷载;
4.梁板式筏形基础的梁可以在板的上面,根据需要也可以做在板的下面,称为暗梁，这是为了地下室中的地坪处于同一个标高,便于使用，同时也可以减少整体开挖的深度；?主楼和车库在同一块一米厚的筏板上。这样的话,厚的筏板有调节受力的功能。因此，车库部分的载荷就不单单是车库这一小部分的。应该先计算整块筏板各个部分的受力情况,然后根据计算结果酌情布置桩。并且要计算变形，保持两个部分变形大致一致。如果可能，最好设置后浇带,这样,就可以两部分分别处理。
其实均匀性的问题离开了沉降计算是无法评价的，土的模量那么大,沉降是比较小的,不均匀变形就更小了，很容易满足差异沉降的要求。
桩筏的沉降用手算是算不出来的,可以用现成的商业软件计算，或者自己编一个简单的程序就可以了，计算点在角点，荷载分两类,筏板底的反力可以用Ｂoussｉnesｑ集中力作用下的应力解进行积分，桩可以用Mindlｉn的应力解进行积分，将桩侧和桩端的力分开后分别积分，然后用分层总和法计算沉降。
1.《建筑桩基技术规范》(JGＪ9４-９4)公式５.3.5－--5.3.８的沉降计算公式是把桩和土体假定作为一个实体基础，计算实体基础下,即桩端标高以下的地基压缩变形的情况，因此，要求桩的中心距小于等于6倍桩径，这时的桩筏基础整体刚度比较大,可以用计算中点沉降来代表；?
2.桩筏基础的情况是多种多样的,如果是满堂布桩,且桩的中心距满足上升要求,当然可以这样计算; ?３．但除非是超高层,一般不大可能采用满堂布桩，首先考虑承台下布桩,如果桩的数量比较多,布置不开,就可以采用轴线布桩,就是在各个柱之间的基础梁的下面布桩,还布置不开，就只有在筏板的下面也布置。?4.筏板基础设计时要考虑桩筏的共同作用，各点的变形与反力是不一样的,这只有用软件才能计算；
5.在勘察阶段可以用简化一些的条件来计算中点沉降,如上海地基规范的那种影响图的方法。
软弱下卧层问题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ?
当地基受力层范围内有软弱下卧层时, 应按下式验算: ?pｚ＋pcｚ≤ｆaｚ(１）?式中:f az为软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征?值；ｐz 、pcz分别为软弱下卧层顶面处的附加应力和自重应 力, 对于条形和矩形基础, ｐz 值可按应力扩散角法计算。 第一:筏板基础宽度和长度怎么确定。是不是按照建筑周边轮廓长宽度外加各１.０m考虑吗？?还有:若按照上述取宽度，比如宽度２0m,那么按照规范GB５0007-２00２表5．2.7ｚ/b＝0.25内那么在深度5米以内，地基压力扩散角都取０度，是不是太保守了，请大家参言 ＧB5０007－2002规范中说,“宜将基础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,可将超载折合成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”我有以下理解，不知正确否，请各位斧正。? ?1.主楼宽度和车庫的宽度比,如果小于2倍主楼基础宽度，则不考虑车庫影响，按主楼基础埋深（如１0米)进行深度修正; ?２.主楼宽度和车庫的宽度比，如果大于2倍主楼基础宽度，则应考虑车庫影响，将车庫的建筑荷载折合成土层厚度，如车庫基础荷载为60KN/ｍ2上部土层平均重度为1８KN／m3,则埋深d＝60/18=3.3３米,以此深度修正； 3.如果主楼基础埋深为10米,车庫基础埋深为７米,两者不一致，则埋深d=3.3３+(１0-7）＝6．３3米,以此深度修正。 关于深度修正问题的讨论. 其实,规范的这一解释是少有的清楚。举数字也仅是具体化而已,如基础宽度10ｍ,超载宽度２5m，超载4０ｋPａ,则可以折算为2m的土层。如果超载宽度15m,则不能折算,怎么办?规范没有说。其实2倍是人为定的,１9m就不行了?我的意思是应该进行地基极限承载力的数值分析，分析超载宽度不够所引起的效应究竟如何？但是怎么进行数值分析还请高手指点。 3. 结构人员的所谓“４０0mm”厚度,实际上是筏板基础与地下室底板的区别。如果是筏板基础，传递上部结构荷载,厚度大于400ｍm。 如果荷载由独立基础或条形基础传递上部结构荷载，底板只传递地下室地坪荷载及平衡浮力，则厚度一般小于4０0mｍ;?另外，请注意设计图纸上所标明的是设计值还是标准值，相差2５％，所谓“地基承载力特征值”实际上是容许承载力,与荷载标准值相对应。请问设计值对应什么荷载效应？ 有一个项目,为1７层建筑,拟采用筏板基础,平均基底压力３80kPa,地基为CＦG复合地基，复合地基承载力经深度修正后为４０6kＰa,基底压力小于复合地基承载力，可满足要求。可有同事指出，基底压力呈马鞍形分布，边缘的压力应该是平均压力的1.3倍，应为4９4ｋPa,这样一来，复合地基承载力就不足了，需要考虑其它方法。请问这种说法正确吗? 退步想想,按基底压力呈马鞍形分布，当建筑物荷载均匀时,边缘的压力是平均压力的1.3倍，复合地基承载力是不足,会如何?边缘土挤出、建筑物失稳?那么是四周挤出、建筑物四周失稳，而中间稳定,这是不可能的，建筑物重心产生的反力距可使建筑物稳定，再说还有个2倍。例子到处都是。?我们现在的设计思路与土力学中研究问题的思路是两个不同层次的问题,前一个思路是以后一个思路为基础的，但前者是实用的最低的下限,安全度的下限，实际可能发生的状态应当
软弱下卧层验算 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 三、计算信息 1. 基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重 γ 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tan θ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz ： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263 一、设计资料 1.工程信息工程名称：**工程基础编号：J-1 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸：b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d =1.20m 荷载：Fk = 700.00kN 地下水位埋深：1.90m 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称"基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 1.0 5.地质参数 地质资料参数表序号土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土18.00 7.50 0.70 0.70 100.0 2 粉质粘土18.00 7.50 1.80 2.50 150 3 淤泥质土17.5 2.5 4.50 7.00 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×2.00×2.00×1.20=96.00 kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（700.00+96.00）/（2.00×2.00）= 199.00 kPa 基础底面自重压力为： pc=gm1d= 18.00×1.20= 21.60 kPa 上式中gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=(18.00×0.70+18.00×0.50)/(0.70+0.50) =21.60/1.20=18.00kN/m3 基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= 199.00- 21.60= 177.40 kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = 7.50/2.50 = 3.00 z/b = 1.30/2.00 = 0.65 Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表5.2.7，得q=23°； 由"基础规范"式5.2.7-3，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = 2.00×2.00×( 199.00- 21.60)/(( 2.00+2×1.30×tan 23°) ×( 2.00+2×1.30×tan 23°)) = 709.60/（3.10363×3.10363） = 73.67 kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= 15.60×2.50= 39.00 kPa 上式中gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（18.00×0.70+18.00×1.20+8.00×0.60）/（0.70+1.20+0.60） = 39.00/2.50 = 15.60 kN/m3 结构构件计算书 第1页，共1页 软弱下卧层验算 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 三、计算信息 1. 基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重 γ 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tan θ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz ： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263 8#楼软弱下卧层验算 工程概况：拟建8#楼基底压力经计算为359Kpa，待验算软弱下卧层⑤-1粉质粘土承载力220Kpa，埋深约在基础底1.0m处。 根据勘察单位提供的⑤-1层粉质粘土孔隙比和液性指数，可取深度宽度修正系 数ηb=0.3，ηd=1.6,根据勘察报告，杂填土容重取18.5KN/m3 中砂取19.5 KN/m3 粗砂取19.5 KN/m3 便于计算，同一取为中粗砂19.5 KN/m3 筏板长度36.2m，宽度15.5m。基础底面标高为-8.0m，⑤-1层顶面距基础底1.0m。 以2号孔结果验算软弱下卧层顶面承载力。 计算简图如下： 计算内容如下： (1)⑤-1层承载力设计值 f az=f ak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5） =220+0.3×9.5×（6-3）+1.6×12.2×（3.2-0.5） =281.25 Kpa 其中：f ak—地基承载力特征值，取220Kpa。 ηb，ηd—地基承载力宽度深度修正系数，取0.3,1.6。 γ—基础底面以下土的加权重度，地下水位以下取浮重度。计算为9.5 γm—基础底面以上土的加权重度，地下水位以下取浮重度。 γm= （3×18+4.55×9.5）/7.55=12.2KN/m3 (2)⑤-1层顶面处土的自重压力Pcz计算 P cz=γZ=9.5×1=9.5 Kpa (3)⑤-1层顶面处顶面处附加压力Pz计算 先计算基础底面处土的自重压力：Pc=γ1d=92.11 Kpa 其中γ1=12.2 Kpa Z/b=1/15.5=0，故地基压力扩散角θ=0。 软弱下卧层顶面处附加应力： P z=lb（P k– P c）/（1+2ztanθ）（b+2ztanθ） =359-92.11=266 Kpa (3)计算结果 按照《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2012)的规定，在地基受力层 范围内计算P z+ Pc z=266+9.5=275.5 Kpa 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d = 荷载： Fk = 地下水位埋深： 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土 2 粉质粘土 150 3 淤泥质土 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×××= kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa 基础底面自重压力为： p c=gm1d= ×= kPa 上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=×+×/+ ==m3 基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= = kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = = z/b = = Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表，得q=23°； 由"基础规范"式，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°)) = （×） = kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= ×= kPa 上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（×+×+×）/（++） = = kN/m3 4.根据"基础规范"条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 fa = fak+ndrm (d - = + ×× - = kPa d为软弱下卧层顶面距地面的距离。即所计算层的顶面距地面的距离。这不是一个死值。规范上所说的“基础埋置深度”即指所计算层的顶面距地面的距离。 5.结论 由"基础规范"式，得 pz+pcz = + = kPa 软弱下卧层验算例子 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d = 荷载： Fk = 地下水位埋深： 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土 2 粉质粘土 150 3 淤泥质土 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×××= kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa 基础底面自重压力为： pc=gm1d= ×= kPa 上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=×+×/+ ==m3基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= = kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = = z/b = = Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表，得q=23°； 由"基础规范"式，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°)) = （×） = kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= ×= kPa 上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（×+×+×）/（++） = 当地基受力层范围内有软弱下卧层时, 应按下式验算: pz + pcz ≤f az (1) 式中: f az为软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征 值; pz 、pcz分别为软弱下卧层顶面处的附加应力和自重应 力, 对于条形和矩形基础, pz 值可按应力扩散角法计算。 第一：筏板基础宽度和长度怎么确定。是不是按照建筑周边轮廓长宽度外加各1.0m考虑吗？ 还有：若按照上述取宽度，比如宽度20m，那么按照规范GB50007-2002表5.2.7z/b＝0.25内那么在深度5米以内，地基压力扩散角都取0度，是不是太保守了，请大家参言 GB50007-2002规范中说，“宜将基础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，可将超载折合成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”我有以下理解，不知正确否，请各位斧正。 1.主楼宽度和车庫的宽度比，如果小于2倍主楼基础宽度，则不考虑车庫影响，按主楼基础埋深（如10米）进行深度修正； 2.主楼宽度和车庫的宽度比，如果大于2倍主楼基础宽度，则应考虑车庫影响，将车庫的建筑荷载折合成土层厚度，如车庫基础荷载为60KN/m2上部土层平均重度为18KN/m3,则埋深d=60/18= 3.33米，以此深度修正； 3.如果主楼基础埋深为10米，车庫基础埋深为7米，两者不一致，则埋深d=3.33+(10-7)=6.33米，以此深度修正。 关于深度修正问题的讨论. 其实，规范的这一解释是少有的清楚。举数字也仅是具体化而已，如基础宽度10m，超载宽度25m，超载40kP a，则可以折算为2m的土层。如果超载宽度15m，则不能折算，怎么办？规范没有说。其实2倍是人为定的，19m就不行了？我的意思是应该进行地基极限承载力的数值分析，分析超载宽度不够所引起的效应究竟如何?但是怎么进行数值分析还请高手指点。 3. 结构人员的所谓“400mm”厚度，实际上是筏板基础与地下室底板的区别。如果是筏板基础，传递上部结构荷载，厚度大于400mm。 如果荷载由独立基础或条形基础传递上部结构荷载，底板只传递地下室地坪荷载及平衡浮力，则厚度一般小于400mm； 另外，请注意设计图纸上所标明的是设计值还是标准值，相差25％，所谓“地基承载力特征值”实际上是容许承载力，与荷载标准值相对应。请问设计值对应什么荷载效应？ 有一个项目，为17层建筑，拟采用筏板基础，平均基底压力380kP a，地基为CFG复合地基，复合地基承载力经深度修正后为406kP a，基底压力小于复合地基承载力，可满足要求。可有同事指出，基底压力呈马鞍形分布，边缘的压力 工程实例：场区土层成层分布，原始土层各自土层厚度及土体容重、承载力统计见表1： 一、自重应力的变化 于是，天然状态下，各个土层随深度的自重应力变化规律如图1中的绿色线所示，可见，自重应力随土层深度增加而增加。 需要注意的是，每个土层自重应力最大值出现在土层底部，土层底部的自重应力，需要小于土层本身的承载力，否则天然状态下土层强度验算不通过。满足这个要求，是大自然的任务，地球经年累月地沉淀已完成了这个任务。 这个也是宏观上深度越大，土层承载力越高的原因，因为它要满足越大的自重应力。但是，实际上，下层土层承载力比上层低的情况也很多，但低的前提也是首先满足了土层自重应力的要求。 自重应力的变化即图1中的绿色线。 二、附加应力的产生 假设现在进入了建筑物状态，挖除全部耕植土，在埋深-1.5m 处为基底标高，假设基底中心压力为100kpa ，基底标高处天然状态下的自重应力为17+18*1=35kpa ，建筑物状态下的压应力为100kpa ，由附加应力的概念，基底处产生了附加应力65kpa 。 三、附加应力的发展 土中附加应力的计算，我们采用角点法近似计算。查地基规范附录K.0.1：假设l/b=2.4/2=1.2，则按上面的土层，z 由0增加到5.0，z/b 由0增加到5/2=2.5 ，此时附加系数的变化查表即可知道，由角点法定义即可推算出土中附加应力的变化。如表2所示： 表2 附加应力的变化 附加的应力和原来的自重应力累加，就是建筑物状态下的土体实际总压力，即图1中的黄色线，其中红线即为附加应力。 图1 土中应力的变化 四、地基承载力的修正 地基规范5.2.4条讲到了地基承载力的修正，这里有一个很可悲可怕的事，我昨天才赫然发觉我这些年以来对承载力的修正的理解都是错的。我之前以为：公式里的d 是基础埋深，因此对于一个确定的工程，基础埋深是确定的，因此这个修正只是针对基底处的持力层修正的，下卧层不涉及修正的问题。承载力在同一土层内是不变的，只在土层间变化。 悲哀，可怕，无奈。错的，被公式误导了。 其实，这个修正是针对持力层和下卧层的。其中的d 实质上是土层计算点的埋深。下卧层同样进行深度和宽度的修正。修正哪里的承载力，就假设基础落到了哪里。这样，承载力不仅在土层间变化，在同一土层内，也是随深度增加而变大的。 五、基础设计的承载力计算 规范里，基础设计的承载力方面，我们只要计算基底处的承载力，保证基底压力小于修正后的持力层地基承载力，其二计算可能的软弱下卧层顶面的承载力。 为什么只计算这两处，就能保证整个地基都能承担基础的荷载呢？基底处的承载力满足，基底以下的承载力就都满足了吗？ 我们尝试推导下，为了简便，假设土的重度始终是不变的，这个假设是合理的。 1、基底标高d 处 (b 3)(d 0.5)k k k k k a ak b d m F G F dA F p d f f A A A γγηγηγ++= ==+<=+-+- 2、基底标高以下任意处，设为D 处 （1）此时的压力为自重应力加附加应力，即： ()k k F D p d D A γαγγα +-=+ α为角点法中的附加应力折减系数。 此时的压力相对于基底处的压力的增量为： (D )(1)k k k F F F D d d A A A γα γγα+--=-+- （2）此时的地基承载力为： (b 3)(D 0.5) ak b d m f ηγηγ+-+- 软弱下卧层验算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、工程信息 1.工程名称: RR-1 2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) 三、计算信息 1.基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=2.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.500 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=10.000 Mpa 下层土压缩模量 Es2=2.000 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=200.000 kN 基础及其上覆土的平均容重γ=20.000 kN/m3 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz 地面至软弱下卧层顶面总深度d=28.000 m faz=fak+ηd*γm*(d-0.5)=90.000+1.0*20.000*(28.000-0.5)=640.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=200.000/2.000+20.000*1.500=130.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=∑γi*ti=30.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=10.000 Mpa 下层土压缩模量 Es2=2.000 Mpa Es1/Es2=10.000/2.000=5.000 z/b=26.500/2.000=13.250 查基础规范表5.2.7,地基压力扩散角θ=25° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tanθ) =2.000*(130.000-30.000)/(2.000+2*26.500*0.466) =7.487 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz： pcz =∑γi*ti=560.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=7.487+560.000=567.487 软弱下卧层承载力计算书 一、设计资料 1.工程信息 基础编号：J-1 2.基础类型 矩形基础 3.基础参数 基础尺寸：b ×l = 4.50 m × 4.50 m 基础埋深：d = 0.90 m 基础顶面竖向力：F k = 2000.00 kN 水位距天然地面埋深：40.00m 基础及填土的容重：20.00kN/m3 4.计算参数 设计时执行的规范： 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称"基础规范" 基础深度承载力修正系数ηd： 1.0 5.地质参数 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： G k = γG Ad = 20.00 × 4.50 × 4.50 × 0.90 = 364.50 kN 基础底面平均压力为： p k = F k + G k A= 2000.00 + 364.50 4.50 × 4.50= 116.77 kPa 基础底面自重压力为： p c = γm1d = 20.00 × 0.90 = 18.00 kPa 上式中γm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 γm1 = ∑γi h i ∑h i= 20.00×0.90 0.90 = 18.00 0.90= 20.00 kN/m 3 基础底面的附加压力为： p0 = p k - p c = 116.77 - 18.00 = 98.77 kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 E s1 E s2= 24.00 8.00= 3.00 z b= 1.50 4.50= 0.33 E s1为上层土压缩模量, E s2为下层土压缩模量; z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离; b为矩形基础底边的宽度; 查"基础规范"表5.2.7，得θ = 12°; 由"基础规范"式5.2.7-3，得 p z = lb(p k - p c) (b + 2z tanθ)(l + 2z tanθ) = 4.50 × 4.50 × (116.77 - 18.00) (4.50 + 2 × 1.50 × tan12°) × (4.50 + 2 × 1.50 × tan12°) = 2000.00 5.12 × 5.12 = 76.31 kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 p cz = γm d1 = 20.00 × 2.40 = 48.00 kPa 上式中γm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 d1为下卧层土顶面以上厚度之和 γm = ∑γi h i ∑h i= 20.00×2.40 2.40 = 48.00 2.40= 20.00 kN/m 3 4.根据"基础规范" 5.2.4条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 f a = f ak + ηdγm(d1 - 0.5) = 130.00 + 1.00 × 20.00 × (2.40 - 0.5) = 168.00 kPa 5.结论 由"基础规范"式5.2.7-1，得 p z + p cz = 76.31 + 48.00 = 124.31 kPa ≤f a = 168.00 kPa 软弱下卧层地基承载力满足要足要求！ xx 楼地基承载力、软弱下卧层验算 1. 主楼地基承载力计算： 主楼筏板底标高为-3.550 ，根据地勘报告，基底持力层为 第②层粉土( f ak =180kPa), n=0.3, b=6, Y =18.*N/m3, 3 n=1.5, Y m=18.0 kN/m。 f a= f a k+ n ( b-3) + n (d-0.5) =180+0.3x18.7x( 6-3) +1.5x18x (3.55- 0.15-0.5)=275.1 kPa 主楼筏板(含基础自重)标准组合基础反力p k=183kPa，即P k< f a。 由于第③层粉土地基承载力特征值为120kPa,构成软弱下卧 层，需按P z+ P cz< f az进行软弱下卧层强度验算：地基压力扩散角9= 0°,基础底面至软弱下卧层顶面的 最小距离为3.46m P z= P k- P c=183-18.7x3.55=116.6 kPa P cz=19x(3.55+3.46) =133.2 kPa P z+ P cz=249.8 kPa f az = f ak+n d y m(d-0.5) =120+1.5x18.5x(3.55+3.46-0.15-0.5) =296.5kPa 即P z+ P cz< f az,下卧层第③层粉土的强度能够满足上部荷载要求。 xx 楼地基承载力、软弱下卧层验算 2. 裙房独立基础的地基承载力计算： 裙房独立基础底标高为-2.500,根据地勘报告,基底持力 层为第②层粉土( f ak =180kPa), n=1.5,饰=18.0 kN/m3。f a= f ak+ n Y m ( d-0.5) =180+1.5x18x (2.5-0.15-0.5) =229.9 kPa 以独立基础DJ P4 为例，单柱标准组合下N=606 kN ，即 F k=606 kN , Ixb = 2.0x2.0 , G k=20x2.5x2.0x2.0=200 kN p k=(F k+ G k) /A=(606+200)/(2.0x2.0)=201.5 kPa 即P k< f a。由于第③层粉土地基承载力特征值为120kPa,构成软弱下卧层，需按P z+ P cz< f az进行软弱下卧层强度验算：地基压力扩散角9= 0°,基础地面至软弱下卧层顶面的 最小距离为4.61m P z= P k- P c=201.5-18.7x2.5=154.75 kPa P cz=19x(2.5+4.61) =135.09 kPa P z+ P cz=289.84 kPa f az = f ak+n Y (d-0.5) =120+1.5x18.5x (2.5+4.61-0.15-0.5) =299.2kPa 即P z+ P cz< f az,下卧层第③层粉土的强度能够满足上部荷载要求。 软弱下卧层验算二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 三、计算信息 1.基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重γ=20.000 kN/m3 地基承载力特征值fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 土层名称土层厚度(m) 重度(kN/m^3) 是否为基岩层人工填土0.500 20.000 粉土 2.000 20.000 粘土 1.200 20.000 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tanθ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263 地基软弱下卧层验算 1、由PKPM计算出上部荷载作用在基础顶部的标准值荷载： F gk = 1800.00 kN F qk = 80.00 kN 不变荷载分项系数r g = 1.20 活荷载分项系数r q = 1.40 F = r g·F gk＋r q·F qk = 2272.00 kN 2、根据地勘资料可知各土层主要物理力学指标建议值如下表： 地基软弱下卧层计算简图 4、地基软弱下卧层验算 (1)修正后的地基承载力特征值 假设：2 16 4 4m b l A= ? = ? = kPa 194.68 )5.0 5.1( m / 18 6.1 )3 4( m / 6. 19 3.0 160 )3 ( )3 ( 3 3 = - ? ? + - ? ? + = - + - + = m kN m kN kPa d b fak fak m d b γ η γ η (2)验算基础底宽度 2 23 16m 80.13m 5.1m /2068.1942272m A kN kPa kN h fa Fk A =≤=?-=-≥ γ 故：假设基础底面积21644m b l A =?=?=满足要求。 (3)基底处附加压力 kPa m m kN m m m m m kN kN A Gk Fk Pc Pk P 1455.1/18m 445.144/202272330=?-????+=+=-= (4)下卧层顶面处附加压力设计值 由5.04 2 z 359.14.40.721==<==≥ b MPa MPa Es Es A ，；故由《规范》知?=23θ kPa 46.71) 23tan 224)(23tan 224(14544)tan 2)(tan 2(0=???+???+??=++= m m m m kPa m m z l z b lbp Pz θθ(5)下卧层顶面处自重应力标准值 kPa m m kN m kN m m kN Pcz 6.462)/8.9/6.19(5.1/18333=?-+?= (6)下卧层顶面以上土的加权平均重度 3333/31.1325.12)/8.9/6.19(5.1/18m kN m m m m kN m kN m m kN m =+?-+?=γ (7)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值 kPa 149.93)5.05.3(m /31.130.1110) 3(3=-??+=-++=m kN kPa d fak fak m d γη (8)验算下卧层强度 kPa fa Pz 93.149118.06kPa 46.6kPa kPa 46.71=<=+= 符合要求。 . 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸：b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d =1.20m 荷载：Fk = 700.00kN 地下水位埋深： 1.90m 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称基础规范基础宽度承载力修正系数： 1.0 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土18.00 7.50 0.70 0.70 100.0 2 粉质粘土18.00 7.50 1.80 2.50 150 3 淤泥质土17.5 2.5 4.50 7.00 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×2.00×2.00×1.20=96.00 kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（700.00+96.00）/（2.00×2.00）= 199.00 kPa 基础底面自重压力为： pc=gm1d= 18.00×1.20= 21.60 kPa 上式中gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=(18.00×0.70+18.00×0.50)/(0.70+0.50) =21.60/1.20=18.00kN/m3 基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= 199.00- 21.60= 177.40 kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = 7.50/2.50 = 3.00 z/b = 1.30/2.00 = 0.65 Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查基础规范表5.2.7，得q=23°； 由基础规范式5.2.7-3，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = 2.00×2.00×( 199.00- 21.60)/(( 2.00+2×1.30×tan 23°) ×( 2.00+2×1.30×tan 23°)) = 709.60/（3.10363×3.10363） = 73.67 kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= 15.60×2.50= 39.00 kPa 第30卷第1期2010年2月 桂林理工大学学报 Journal of Gu ili n Un i versity ofTechnol ogy Vol130No11 Feb12010 文章编号:1006-544X(2010)01-0084-05 有软弱下卧层时地基承载力的可靠度分析 范文彦1,2,卢雪松1 (11中国地质大学(武汉)工程学院,武汉430074;21南昌大学建筑工程学院,南昌330031) 摘要:当地基受力层范围内有软弱下卧层时,对地基承载力进行可靠度分析应该综合考虑地基持力层承载力失效和软弱下卧层承载力失效两种失效模式。基于可靠度理论,通过建立持力层和软弱下卧层承载力的极限状态方程,用J C法分别计算了两种失效模式的可靠指标,然后将两种失效模式视为串联系统,用一个等效的极限状态方程来计算整个串联体系的可靠指标,得到了有软弱下卧层时地基承载力的体系可靠度指标。通过与均值法计算结果的比较,说明可靠度分析方法是合理和必要的。 关键词:持力层;软弱下卧层;J C法;串联系统;等效极限状态方程 中图分类号:TU431文献标志码:A 关于地基承载力可靠度分析的研究成果很多。熊启东[1]以上海地区的地质资料为基础,采用JC 法对汉森极限承载力公式进行了可靠度分析;顾宏伟[2]对用魏锡克极限承载力公式计算地基极限承载力的可靠度进行了分析计算;倪红[3]分析了土性参数特性对地基承载力可靠度指标的影响规律。但上述研究只是针对持力层的单一失效模式,当地基受力层范围内有软弱下卧层时,还应该考虑软弱下卧层的失效模式,在这种情况下,地基承载力的可靠度属于体系可靠度问题。目前还未见到这方面的研究报道。 为了真实反映有软弱下卧层时地基承载力的可靠性,本文综合考虑了持力层失效和软弱下卧层失效两种失效模式,将两种失效模式视为串联系统。在运用一次二阶矩法中的验算点法(J C法)计算出各自可靠度指标的基础上,利用逐步等效平面法计算了有软弱下卧层时地基承载力的体系可靠度指标。 1极限状态方程的建立[4] 111持力层承载力的极限状态方程 持力层承载力的极限状态方程可写为 Z1=f a1-S=0,(1)式中:f a1为持力层修正后的地基承载力特征值;S 为作用于基础底面的总荷载效应,等于恒载效应与活载效应之和,即 S=S G+S Q。(2)地基承载力特征值f a1的计算公式可表示为以下形式 f a1=f ak1+G b C(b-3)+G d C0(d-015),(3)式中:f ak1为持力层的地基承载力特征值;b为基础底面宽度;d为基础埋置深度;C为基底以下土的重度,水下用浮重度;C0为基底以上土的加权平均重度,水下用浮重度;G b、G d为基础宽度和埋深的承载力修正系数。 将式(2)、(3)代入式(1),可得 Z1=f ak1+G b C(b-3)+G d C0(d-015)-S G-S Q =0,(4)或 Z1=g1(f ak1,b,d,C,C0,G b,G d,S G,S Q)=0。(5) 112软弱下卧层承载力的极限状态方程 软弱下卧层承载力的极限状态方程可写为 Z2=f a2-S c-p cz=0,(6)式中:f a2为软弱下卧层顶面处经深度修正后的地 收稿日期:2009-03-04 基金项目:江西省教育厅科学技术研究项目(赣教技字[2007]50) 作者简介:范文彦(1968)),男,博士研究生,讲师,研究方向:工程地质与岩土工程。 引文格式:范文彦,卢雪松.有软弱下卧层时地基承载力的可靠度分析[J].桂林理工大学学报,2010,30(1):84-88. xx楼地基承载力、软弱下卧层验算 1.主楼地基承载力计算： 主楼筏板底标高为-3.550，根据地勘报告，基底持力层为第②层粉土（f ak =180kPa），ηb=0.3，b=6，γ=18.7 kN/m3，ηd=1.5，γm=18.0 kN/m3。 f a= f ak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+0.3x18.7x（6-3）+1.5x18x （3.55-0.15-0.5）=275.1 kPa 主楼筏板（含基础自重）标准组合基础反力p k=183kPa，即p k＜f a。 由于第③层粉土地基承载力特征值为120kPa，构成软弱下卧层，需按p z+ p cz≤f az进行软弱下卧层强度验算： 地基压力扩散角θ＝0°，基础底面至软弱下卧层顶面的最小距离为3.46m p z= p k- p c=183-18.7x3.55=116.6 kPa p cz=19x（3.55+3.46）=133.2 kPa p z+ p cz=249.8 kPa f az = f ak+ηdγm（d-0.5）=120+1.5x18.5x（3.55+3.46-0.15-0.5） =296.5kPa 即p z+ p cz≤f az，下卧层第③层粉土的强度能够满足上部荷载要求。 2.裙房独立基础的地基承载力计算： 裙房独立基础底标高为-2.500，根据地勘报告，基底持力 层为第②层粉土（f ak =180kPa），ηd=1.5，γm=18.0 kN/m3。 f a= f ak+ηdγm（d-0.5）=180+1.5x18x（2.5-0.15-0.5）=229.9 kPa 以独立基础DJ P4为例，单柱标准组合下N=606 kN ，即F k=606 kN ，lxb＝2.0x2.0，G k=20x2.5x2.0x2.0=200 kN p k=（F k+ G k）/A=(606+200)/(2.0x2.0)=201.5 kPa 即p k＜f a。 由于第③层粉土地基承载力特征值为120kPa，构成软弱下卧层，需按p z+ p cz≤f az进行软弱下卧层强度验算： 地基压力扩散角θ＝0°，基础地面至软弱下卧层顶面的最小距离为4.61m p z= p k- p c=201.5-18.7x2.5=154.75 kPa p cz=19x（2.5+4.61）=135.09 kPa p z+ p cz=289.84 kPa f az = f ak+ηdγm（d-0.5）=120+1.5x18.5x（2.5+4.61-0.15-0.5）=299.2kPa 即p z+ p cz≤f az，下卧层第③层粉土的强度能够满足上部荷载要求。软弱下卧层地基承载力验算
软弱下卧层验算实例
结构设计之软弱下卧层验算
软弱下卧层验算例子
软弱下卧层验算例子
软弱下卧层问题
软弱下卧层实际计算
软弱下卧层验算
软弱下卧层承载力计算书
#软弱下卧层计算
软弱下卧层验算实例
地基软弱下卧层验算修
软弱下卧层验算例子
有软弱下卧层时地基承载力的可靠度分析
#软弱下卧层计算
相关主题
文本预览