地基承载力宽度和深度修正的原因是什么

第9章地基承载力理论9.1 概述地基承载力是指地基土单位面积上承受荷载的能力。

建筑物因地基问题引起的破坏，一般有两种可能：一种是由于建筑物基础在荷载作用下产生过大的变形或不均匀沉降，从而导致建筑物严重下沉、倾斜或挠屈，上部结构开裂，建筑功能变坏；另一种是由于建筑物的荷重过大，超过地基的承载能力，而使地基产生剪切破坏或丧失稳定性。

在建筑工程设计中，必须使建筑物基础底面压力不超过规定的地基承载力，以保证地基土不致产生剪切破坏即丧失稳定性;同时也要使建筑物不会产生不容许的沉降和沉降差，以满足建筑物正常的使用要求。

确定地基承载力是工程实践中迫切需要解决的基本问题之一，也是土力学研究的主要课题。

目前，确定地基承载力的方法主要有载荷试验法或其它原位测试法、理论公式法。

本章将主要讨论地基承载力的理论分析方法、计算公式和影响因素。

地基承载力理论是根据土的强度理论—极限平衡理论而建立的。

依据塑性变形区（即极限平衡区，简称塑性区）发展的不同阶段，提出了临塑荷载、临界荷载（界限荷载）和极限荷载的概念，并建立相应的计算公式。

图9-1载荷试验4 —钢架；5 —枕木垛；6 —荷载；7—支柱当基础底面以下的地基土中将要出现而尚未出现塑性变形区时，地基所能承受的最大荷p；当地基土中的塑性变形区发展到某一阶段，即塑性区达到某一深度，载称为临塑荷载crp或通常为相当于基础宽度的1/3或1/4时，地基土所能承受的最大荷载称为临界荷载3/1p；当地基土中的塑性变形区充分发展并形成连续贯通的滑动面时，地基土所能承受的最4/1大荷载称为极限荷载u p。

9.2 地基的破坏型式建筑物因地基承载力不足而引起的破坏，通常是由于基础下地基土剪切破坏所造成的。

图9-3表示地基承载力破坏是由于在整个滑动面上剪应力达到土的抗剪强度而使地基失去稳定。

土中的剪应力是由于地表局部荷载引起的。

地基破坏时的滑动面可以是圆弧形的，直线的或其它形状的。

试验研究表明，地基在极限荷载作用下发生剪切破坏的型式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种（如图9-4）。

基础工程1、基础工程包括建筑物的地基和基础的设计与施工。

2、地基可分为天然地基和人工地基。

3、基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。

4、为了保证建筑物的正常使用与安全，地基与基础必须具有足够的强度和稳定性，变形也应在允许范围之内。

5、公路桥梁的作用，按其随时间变化的性质，分为：永久作用、可变作用和偶然作用。

6、作用效应组合的概念和作用：为了保证桥梁结构的安全和适用，需要根据作用的特性、桥梁结构的特性、施工方法以及桥位处的环境因素，针对结构的不同状况、不同安全等级、不同设计或验算内容，确定各种作用效应的取舍以及各种作用效应对结构的共同效果（叠加值）。

为什么要进行作用效应组合：根据荷载的作用效果，分析判断最不利荷载组合，进行计算比较，作为桥梁的地基和基础的控制设计7、浅基础与深基础有哪些区别？浅基础埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故有时称按此法施工的基础为明挖基础。

浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也比较简单。

深基础埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。

在深水中修筑基础，有时也可采用深水围堰清除覆盖层，按浅基础形式将基础直接放在基岩上。

但施工方法较复杂。

8、天然地基浅基础的分类根据受力条件及结构可分为刚性基础和柔性基础两大类。

刚性基础：基础在外力（包括基础自重）作用下，基础圬工具有足够的截面使材料的内容容许应力大于地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力，此时基础的悬出部分断面不会出现裂缝，，基础内不需配置受力钢筋。

特点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。

缺点是自重大。

柔性基础：基础在基底反力作用下，基础悬出部分产生弯曲拉应力和剪应力超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在断面开裂甚至断裂而在基础中配置足够数量的钢筋。

9、确定基础埋置深度应考虑哪些因素？基础埋置深度对地基承载力、沉降有什么影响？基础埋置深度：指地面或一般冲刷线至基础底面的距离。

0 前言对于地基承载力的深度修正问题，一些设计人员在认识上存在一定的误区。

下面探讨地基承载力深度修正的实质，同时给出几种常见结构形式相应的基础埋深取值方法。

1 地基破坏形式在竖向荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切破坏的形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种，如图1所示。

（a）整体剪切破坏 （b）局部剪切破坏 （c）冲剪破坏图1 地基的破坏形式一般来说，密实砂土和坚硬粘土将出现整体剪切破坏；而压缩性比较大的松砂和软粘土，将可能出现局部剪切或冲剪破坏。

当基础埋深较浅、荷载为缓慢施工的恒载时，将趋向发生整体剪切破坏；若基础埋深较大，荷载为快速施加的或是冲击荷载，则可能形成局部剪切或冲剪破坏。

实际工程中，浅地基础（包括独立基础、条形基础、筏基、箱形基础等）的地基一般为较好的土层，荷载也是根据施工缓慢施加的，所以工程中的地基破坏一般均为整体剪切破坏。

2 深度修正实质根据太沙基承载力理论，破坏时理论上的塑流边界为如图2所示的abcd和a′bc′d′，其中Ⅰ为“弹性核”区，随基础一起向下移动；Ⅱ为过渡区，一组滑动面为由对数螺线形成的曲面，另一组则是辐射向的曲面；Ⅲ区是被动朗肯区，滑动面是平面，其与水平面的夹角为（45º-ϕ/2）。

极限承载力根据弹性楔aa′b的静力平衡条件确定，很显然基底水平面以上基础两侧的超载，会限制滑动面的发展，提高地基极限承载力。

根据太沙基承载力理论，极限承载力可近似由下式表示：P u=cN c+γBNγ/2+qN q（1）式中第3项为基底水平面以上基础两侧的超载对承载力的贡献，N q为无量纲的承载力系数，仅与土的内摩擦角ϕ有关。

《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条给出从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载特征值的修正公式如下：(3)(0.5)a akb d mf f b dηγηγ=+−+−(2)式中第三项为基础埋深对承载力的修正项，其原理归根到底也是基础两侧的超载对承载力的贡献。

基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数具体是指修正什么？首先土体材料与一般的建筑材料不同，它是一种天然材料，不同的岩土工程在这个世界上都是独一无二的，它与钢材，砖，混凝土材料相比（大变形材料），刚度变形问题往往是它最突出的问题，换句话说也就是沉降问题，所以对地基问题往往的控制因素是沉降。

其次土体材料与钢材，砖，混凝土材料相比，第二的最大的问题是它的强度不仅仅与其材料本身有关，还与荷载的作用形式有关。

比如基础的深度，宽度，地层顺序，地下水位线深度，有着密切的关系。

第三土体材料的强度，如果不是用抗剪强度计算方法确定的地基承载力，往往采用的是原位试验的方式确定的，按地基的深度分为：深层平板试验和浅层平板试验，至于详细的试验方法和过程我在这里就不说了，但是需要指出的是平板试验所使用的平板其平面尺寸是远小于基础的实际尺寸的。

平板试验得到的是地基承载力特征值，这个数值往往偏小，因为试验的影响深度和宽度都达不到基础的实际影响范围，故需要修正。

以上三个原因是造成地基承载需要在深度和宽度修正的主要原因。

深度修正，地基埋深越大，其破坏时产生剪力挤出土体的体积越大，造成承载越大（若深度小于0.5m，超载压土作用不明显故不计入，还有就是规定基础的埋深不应小于0.5m）。

如图宽度修正的原理是和深度是一样的,但是宽度修正的作用在实际中往往要大于深度，比如满堂基础，宽度可达60m 以上，若全部计入宽度的修正影响，计算出的承载力会大的惊人，出于安全保守的考虑：计算宽度不大于6m，同时还有一个重要的原因就是承载虽然没有问题，但是往往巨大的荷载会造成基地变形下陷过大，正常使用极限状态不能满足要求，这里再说明下，地基的承载力是以变形刚度为控制的。

所以对宽度的修正是有限制的。

宽度修正的原理是和深度是一样的,但是宽度修正的作用在实际中往往要大于深度，比如满堂基础，宽度可达60m以上，若全部计入宽度的修正影响，计算出的承载力会大的惊人，出于安全保守的考虑：计算宽度不大于6m，同时还有一个重要的原因就是承载虽然没有问题，但是往往巨大的荷载会造成基地变形下陷过大，正常使用极限状态不能满足要求，这里再说明下，地基的承载力是以变形刚度为控制的。

地下室浅基础承载力修正深度地下室浅基础承载力修正深度，说白了就是在建房子、做地下室时，我们得算一算土壤到底能承受多少重的压力。

想象一下，如果你要往沙滩上堆沙子，光堆一堆沙子肯定不行，沙子本身不够牢固，底下会被压塌。

所以呢，修正深度就是根据地下的土壤情况，来调整基础的深度，好让整个建筑稳稳当当的，别一阵风就倒了。

咱们生活中也经常听说“地基打得稳，楼房才能高”这样的说法吧。

这话说得一点不假，地基的好坏直接决定了建筑物的安全性。

你要是选个土壤松软的地方，地下室的基础再扎实，也得承受不了长期的压力。

这样，不是找麻烦吗？地基修正深度就像是给你的建筑打了一针“强心剂”，让它在不稳定的土地上也能站得稳。

这样说来，你是不是能明白了，修正深度其实就是给地基加点“厚重感”，让它更能“抗压”了？很多时候，设计师或者工程师在计算这个修正深度时，真的是“头大”。

想象一下，你得考虑好多因素：土壤的种类，地下水位，周围建筑的影响，甚至是天气的变化。

要是考虑不周，可能一座大楼就要倒塌，地下室的“承载力”也就没戏了。

你说，这种工作压力大不大？搞不好就得“赔了夫人又折兵”。

所以说，修正深度绝对是个技术活儿，不容小觑。

说到这里，可能有些人会问了，什么是“浅基础”？简单来说，就是地下室的基础没有那么深，跟深基础相比，浅基础就是埋得浅一些，差不多就在土壤表面。

浅基础的好处是成本低，施工速度快，风险相对可控。

但问题是，浅基础承载力相对较差，特别是当你遇到湿土、沙土这样的软弱土壤时，基础如果太浅，承载力就会不足，别说楼房了，可能你家的门框都歪了。

这时候，就需要修正深度来确保承载力足够。

大家知道，地基的问题很多时候不是说“摸一摸就知道”。

这可是得通过一系列的测试，比如土壤承载力的试验，才能准确判断。

修正深度的数值就得通过这些试验数据来进行调整。

这也是为什么修正深度常常需要根据具体的工地情况来调整，而不是一成不变的标准。

所以，搞建筑的人得懂得灵活运用这些数据，才不会让地基“吃不消”。

1、天然地基上的基础设计必须满足是么基本要求？答：强度要求、变形要求、稳定性要求及上部结构其它要求。

具体为：通过基础作用在地基上的压力不能超过地基承载力，以防止地基发生强度破坏；保证地基及基础的变形值不超过建筑物的允许值，以免影响建筑物的正常使用；地基及基础整体稳定性应有足够保证；基础本身强度、刚度、耐久性等应满足上部结构的要求。

2、简述天然地基上浅基础设计的内容和步骤。

答：（1）仔细研究并充分掌握拟建场区的工程地质条件和地质勘查资料，结合上部结构相关设计资料，在充分了解当地建筑经验、施工条件、先进技术的推广应用等有关情况的基础上，选择合适的基础材料、类型和平面布置方案；（2）选择地基承载力和确定基础埋置深度；（3）确定持力层的地基承载力；（4）根据地基承载力，初步确定基础底面尺寸，若存在软弱下卧层，尚应验算软弱下卧层的承载力；（5）进行必要的地基变形和稳定性验算；（6）对需要抗震验算的建筑物，应进行地基基础的抗震验算；（7）进行基础结构设计并满足相关构造要求，以保证基础具有足够的强度、刚度和耐久性；（8）绘制基础施工图，并付必要的技术说明。

3、确定基础埋深需考虑哪些因素？答：（1）建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；（2）作用在地基上荷载的大小和性质；（3）工程地质和水文条件；（4）相邻建筑物的基础埋深；（5）地基土冻胀和融陷的影响。

4、确定基础承载力的常用方法有哪几种？答：（1）按载荷试验确定；（2）按规范法确定；(3)按土的抗剪强度指标，用理论公式确定。

5、基础底面尺寸如何确定？为何要进行软弱下卧层承载力验算？答：（1）按地基持力层承载力计算基础底面尺寸。

（2）地基软弱下卧层承载力验算；（3）按允许沉降差调整基础底面尺寸；（4）地基变形计算；（5）地基稳定性验算。

6、为什么地基承载力特征值必须根据基础的实际宽度和埋深进行修正？答：宽度修正：实际工程中基础宽度和承压板宽度是不同的，而基础宽度越大，则地基的承载力也越大，故须对实验结果经行宽度修正。

关于地基承载力特征值深度修正探讨作者：罗昌辉来源：《建筑工程技术与设计》2014年第22期摘要：在进行基础设计时，需要结合地基条件对承载力特征值进行深宽修正。

《建筑地基基础设计规范》中虽有较详细的说明，但设计人员对条文的理解存在较大差异，在实际工程中对于是否应该进行深度修正，及如何进行深度修正感到很困惑。

本文主要介绍深度修正的根本原因，并采用图表形式阐述常见几种基础埋深的取值。

关键词：地基承载力特征值深度修正基础埋深地基承载力特征值是基础设计的一个非常关键的参数，影响基础形式的选择，基础形式对工程造价的影响又非常大，如何做到使建筑物既安全又经济，就必须深刻的理解地基承载力特征值的含义。

1.fak 与fa 的区别要弄清楚地基承载力特征值深度修正的原因，首先要明白地基承载力特征值（fak）和修正后的地基承载力特征值（fa）之间的区别。

根据《建筑地基基础设计规范》（简称规范）的定义，地基承载力特征值（fak）﹕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。

修正后的地基承载力特征值（fa）﹕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经深宽修正后的地基承载力值。

按理论公式计算得来的地基承载力特征值不需修正。

地质勘查报告提供的地基承载力特征值一般是通过载荷试验或其它原位测试结果、经验值等方法确定的地基承载力特征值fak。

规范第5.2.4条指出通过载荷试验或其它原位测试结果、经验值等方法确定的地基承载力特征值，需要进行深度修正。

2. 为何需要进行地基承载力特征值深度修正？在竖向荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，而剪切破坏又分为整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏三种。

实际工程中，浅基础（包括独立基础、条形基础、筏基、箱形基础等）的地基一般为较好的土层，荷载也是缓慢增加的，一般均为整体剪切破坏（如图1）。

从图2可以看出基础两侧的超载会限制滑动面的发展，从而提高地基承载力。