承载力修正系数规范表
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承载力修正系数规范表根据不同的土质,按规范取值。
一般地质报告中会提出土的孔隙比,含水量等。
估算的时候地基承载力宽度修正系数取1.0就好了。
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。
承载力修正系数规范表1 规范相关条文说明《建筑地基基础设计规范》(简称规范)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。
其条文说明中还有一段论述:“目前建筑工程大量存在着主裙楼一体的结构,对于主体结构地基承载力的深度修正,宜将基础底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,可将超载折算成土层厚度作为基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值。
”目前工程届对地基承载力深度修正的认识还十分混乱。
本文拟进一步对地基承载力深度修正的实质进行总结,阐述其在常见的几种地基基础形式中的应用,同时剖析几种工程界中流行的认识,希望对广大设计人员有所帮助。
2.1深度修正的实质和要点文【1】、【2】指出,进行地基承载力的深度修正,就是为了考虑基础两侧基底标高以上的超载q对基础两侧滑动土体向上滑动的抵抗作用。
这个超载可以直观地理解为作用在滑动土体表面的压重,见图1。
超载q可以是土自重q=rd;也可以是裙房产生的连续均布压力,计算公式可参考规范式(5.2.2-1),注意,活荷载应按“荷载规范”第4.1.2条要求折减。
因此,结合地基破坏机理,以及计算公式建立的前提,总结出地基承载力深度修正的几个要素分别如下:(1)地基承载力的深度修正,其实都是超载的压重作用。
无论是用土的天然埋深,还是将裙房等其他连续均匀压重折算为土厚进行地基承载力的深度修正,其实质都是基础两侧超载对抗滑动土体向上运动的体现。
(2)对超载连续、均匀性和满足一定分布宽度的要求。
地基承载力计算公式的建立是以超载q为连续均布荷载,并作用在整个滑动体表面为前提的。
根据规范和文【2】的建议,超载的分布宽度满足大于(2~4)B(B为基础宽度)的要求即可进行地基承载力的深度修正。
如果是天然土层形成的超载,这个荷载基本上是连续均布的。
裙房等压重不一定能形成的连续均布的超载,具体分析见下文。
地基极限荷载是指地基土体完全发生剪切破坏时所承受的荷载,目前对于地基极限荷载的计算理论仅限于整体剪切破坏型式。
对于局部剪切破坏及刺入剪切破坏,尚无可靠的计算方法,通常是先按整体剪切破坏型式进行计算,再作某种修正。
极限荷载的求解有两类途径:一类是根据土体的极限平衡原理,另一类是根据模型试验。
先假定在极限荷载作用时土中滑动面的形状,然后根据滑动土体的静力平衡条件求解极限荷载。
这类方法又由于假设的滑动面形状不同,导出了多种形式的计算公式。
太沙基公式太沙基在1943年提出了确定条形浅基础的极限荷载公式。
太沙基认为当基础的长宽比l/b≥5及基础埋深d≤b时,就可视为条形浅基,基底以上土体看作是作用在基础两侧的均布荷载q=γd。
太沙基假定基础底面是粗糙的,地基的滑动面形状如图7-4所示,可分为三个区:图7-4I区---基础底面下的土楔ABC,由于假定基底是粗糙的,具有很大的摩擦力,因此AB不会发生剪切位移,该区内土体处于弹性压密状态,它像一个“弹性核”随基础一起向下移动;II区---滑动面按对数螺旋线变化,在C点处螺旋线的切线垂直,D、E点处螺旋线的切线与水平线成45°-φ/2角;III区---被动朗金区(底角与水平线成45°-φ/2角的等腰三角形)。
根据弹性土楔的静力平衡条件,可求得地基的极限荷载:式中:C---土的粘聚力,KPa;q---基础两侧土压力q=γ0d,若地基土是均质,则基础两侧土压力q=γd;若地基土是非均质,则γ0是基底以上土的加权平均重度;d---基底埋深,m;b---基础宽度,m;N、N q、N c---无量纲承载力系数,可根据内摩擦角从表7-2查出。
r以上公式只适用于地基土整体剪切破坏情况,即地基土较密实,其P-S曲线有明显的转折点,破坏前沉降不大等情况。
对于松软土质,地基破坏是局部剪切破坏,沉降较大,其极限荷载较小。
太沙基建议采用较少的φ′,C′值代入公式计算极限荷载,即得:此时极限荷载公式为:式中N r′、N c′、N q′是相应于局部剪切破坏情况的承载力系数,根据降低后的摩擦角φ′查表7-2。
地基承载力设计值【资料来源】《建筑地基基础设计规》(GBJ 7-89)5.1.3 地基承载力设计值,应符合下列规定:一、当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m 时,除岩石地基外,其地基承载力设计值应按下式计算:f=f k+ηbγ(b-3)+ηdγ0(d-0.5)(5.1.3)式中 f --- 地基承载力设计值;f k--- 地基承载力标准值,按本规第3.2.1条至3.2.3条确定;ηb、ηd --- 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土类查表5.1.3;γ--- 土的重度,为基底以下土的天然质量密度ρ与重力加速度g 的乘积,地下水位以下取有效重度;b --- 基础底面宽度(m),当基宽小于3m 按3m 考虑,大于6m 按6m 考虑;γ0 --- 基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度;d --- 基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。
在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。
对于地下室,如采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起,在其他情况下,应从室地面标高算起。
当计算所得设计值f<1.1f k时,可取f=1.1f k;二、当不满足按(5.1.3)式计算的条件时,可按f=1.1f k直接确定地基承载力设计值。
承载力修正系数表5.1.3注:①强风化的岩石,可参照所风化的相应土类取值;②Sr为土的饱和度,S r≤0.5,稍湿;0.5<S r≤0.8,很湿;r r>0.8,饱和。
成桩工艺选择参考表《建筑桩基技术规》(JGJ 94-94)3.2.3 桩的布置需符合下列要求:3.2.3.1 桩的中心距:(1)桩的最小中心距应符合表3.2.3-1的规定。
对于大面积桩群,尤其是挤土桩,桩的最小中心距宜按表列值适当加大;表3.2.3-1注:①d—圆桩直径或方桩边长。
(2)扩底灌注桩除应符合表3.2.3-1的要求外,尚应满足表3.2.3-2的规定。
2号楼强风化泥岩承载力特征值修正基础根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中5.2.4条:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)进行修正(其中地下水位以下取浮重度)若高层筏板基础以稍密漂石层为持力层,以2#楼主楼筏板厚1.3m为例,筏板顶标高为550.15,底标高为548.85;强风化泥岩的标高为546.08;地下室筏板厚0.4m,筏板顶标高为550.15,底标高为549.75;抗浮水位取554.00m;D1=548.85-546.08=2.77m(2号楼筏板底到强风化泥岩的距离)根据地勘对岩层的描述,⑥白垩系上统灌口组泥岩(K2g):紫红、砖红色,强~中风化,泥质胶结,泥质结构,中~厚层状构造,以粘土矿物为主,岩层倾角近于水平。
根据泥岩风化程度及力学特征划分为强风化泥岩和中风化泥岩。
⑥1强风化泥岩:岩石组织结构大部分破坏,节理和风化裂隙很发育,易钻进,岩心以块状、碎块状为主。
岩体破碎,呈散体状—碎裂状结构。
强风化岩层底部夹薄层中风化岩石,其岩石风化带分界线呈过渡状态,界限不明显。
强风化泥岩按照所风化成的黏性土来取修正系数:ηb=0.3,ηd=1.6以下两种情况取最不利:(1)车库自重(0.4+0.16+0.16)*25+2+3+1.0*18=41KN/m2水浮力:(554-549.75)*9.8=41.65KN/m2折算厚度D=(41-41.65)/18<0d= 550.15-546.08=4.07mfa=420+0.3*12.5*(6-3)+1.6*12*(4.07-0.5)=499.8kpaγm=22-10=12 KN/m³由于浮力作用,此时可承受的最大平均荷载Nk为499.8+41.65-2.77x12=508.2kpa(2)当d=0.5m(水浮力和车库自重抵消)时,0.5=(41-x)/18 水浮力x=32KN/m2,此时基底反力最大可达到420+0.3*12.5*(6-3)+32+1.6*12*(4.07-0.5)-2.77x12=498.6 kpa地基承载力按照498.6kpa考虑。
《建筑规范》把建筑物分为三级。
第一级是高层,重要建筑物或对变形有特殊要求者,对这一级地基承载力要求以荷载试验或地基承载力公式计算为主,必要时还要结合旁压试验以及触探试验等来确定;第二级是一般建筑物,其地基承载力可按规范提供的承载力表和有关公式计算或结合原位测试来确定;第三级的建筑物为次要建筑物,可参考附近已有建筑物基础来确定。
规范规定土的物理力学指标与承载力的关系需要通过统计方法来处理。
如按土的物理力学指标,可由相应的承载力表查得承载力的基本值f0,该基本值还要经过处理,乘以回归修正系数Ψf,才能得到承载力标准值f k,即:式中Ψf---回归修正系数,它由下式计算得出:式中:n---参加统计的测试样本数;δ--- 变异系数,当承载力表具有两个指标,则应采用综合变异系数:δ1---第一指标的变异系数,δ2---第二指标的变异系数,ξ---第二个指标的折减系数,可由相应表格得到。
a、粘土承载力规范规定,凡I p>10的土均称粘性土,它的承载力基本值f0需由第一指标天然孔隙比e和第二指标液性指数I L,按表7-7来查取。
有了f0后,然后再求第一指标和第二指标的变异系数δ1和δ2,此表的ξ=0.1,则所要求的综合变异系数值δ为δ1+0.1δ2,再求出回归修正系数Ψf,则承载力的标准值f k=Ψf·f0。
表7-7 粘性土承载力f0(KPa)I L0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.20e0.5 475 430 390 (360)0.6 400 360 325 295 (265)0.7 325 295 265 240 210 1700.8 275 240 220 200 170 1350.9 230 210 190 170 135 1051.0 200 180 160 135 1151.1 160 135 115 105①有括号者仅供内插用②ξ=0.1b、粉土承载力规范规定,凡I p≤10的土称为粉土,其性质介于砂土与粘土之间,它的承载力基本值f0需由第一指标天然孔隙比e和第二指标天然含水量ω,按表7-8来查取,此表的ξ=0,故e的变异系数δ1就代表综合变异系数δ,因此用上述方法求出回归修正系数Ψf,再求f k。
承载力修正系数规范表
承载力修正系数规范表
在中国许多行业的地基设计中,存在一种用于计算地基承载力的深度校正系数的概念。
首先,它一直发挥着重要作用。
近年来,高层建筑越来越多,主楼和裙楼的结构一体化已变得普遍。
在计算主体建筑物的地基承载力时,需要将裙式建筑物的相应载荷转换为等效土层厚度,然后进行主体建筑物的地基承载力的深度校正。
有时,讲台大楼需要配备防浮措施。
为此,许多岩土工程和基础技术工作的新手需要认真研究和理解实质性要求。
因此,笔者认为,如果将“地基承载力的深度校正系数”的标题改为“地基承载力的过载校正系数”,将会更加理解和实用,并且会更加理解,灵活。
并掌握了考虑主楼基础之外的平台荷载对主楼基础承载力的影响的本质,从而避免了机械应用的“荷载换算等效土层厚度”的实践。
实际上,从以下地基承载力的理论表达式可以看出,地基承载力的大小与地基宽度和地基两侧的超载有关。
地基的承载能力与地基的深度有关,与本质无关,但与超载有关。
卡尔·特扎吉基金会的极限承载力:
qu = 1 /2γ* B *Nγ+ q * Nq + c * Nc
其中,Nq表示过载影响系数,Q表示基础两侧的过载。
其他符号在此省略。
GB50007-2011《建筑基础设计规范》中基础承载力的特征值表达;
a=Mb *γ* b +Md *γm* d +Mc * ck
a=?ak+ηb*γ*(b-3)+ηd*γm*(d-0.5)
Md和ηd分别代表地基承载力系数和地基埋深深度承载力校正系数(通常称为地基承载力深度校正系数)。
其他符号在此省略。
建议将“基础承载力的深度校正系数”的标题改为“基础承载力的过载校正系数”,然后建议将上述公式重写为:
a=Mb *γ* b +Mq * q +Mc * ck
a=?ak+ηb*γ*(b-3)+ηq*(q-q0)
其中,Mq和ηq分别代表过载对基础承载力的影响系数和基础承载力的过载修正系数。
Q表示基础两侧过载。
从上面的公式可以看出,Mq和ηq的值应与Md和ηd的值相同,但称谓已更改,纯粹是为了更多地反映本质,以便于理解和理解。
遇到复杂问题时要掌握本质。
另外,为了比较,建议将q0设为10kPa。