下载文档原格式
简析基床系数的三轴测定法基床系数也称弹性抗力系数或地基反力系数，是地基土在外力作用下，产生单位下沉时所需的压力，有水平基床系数和垂直基床系数之分。
基床系数在工程设计中具有重要的实用意义，是各行业建筑地基基础及地下工程等工程中一个重要的参数，它主要用于模拟地基土与结构物的相互作用，计算结构内力、变形其取值的大小、分布形式直接影响求解作用在挡土结构物的土压力、位移和内力等，对工程造价、结构安全可靠性程度均有直接影响。
基床系數目前常用的测定方法主要有两大类，一是原位测试，包括载荷试验、旁压试验和扁铲侧胀试验等，二是室内试验，包括三轴试验法和固结试验法。
目前室内试验测定基床系数还没有相关标准和规程，仅在《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）7.3.10条文规定了“基床系数在有经验的地区可通过原位测试、室内试验结合本规范附录H的经验值综合确定，必要时通过专题研究或现场K30载荷试验确定” ，但没有介绍详细的试验方法、设备等。
本文通过对大量的室内试验成果分析，收集对比原位测试试验资料与工程使用经验，对室内三轴试验法测定土的基准基床系数方法进行了探讨。
1、三轴试验法的设备与步骤1.1 试验原理三轴试验法是将土样经饱和处理后，在K状态下固结，对一组土样分别做：σ3=kγh，σ1=γhn=Δσ3/Δσ1=0.0，0.1，0.2，0.3式中：k—试验深度处土层静止侧压力系数;γ—土的重度（KN/m3），地下水位以下应取浮重度;h—上覆土层厚度（m）。
不同应力路径下的三轴试验（慢剪），得到应力应变曲线，求得初始切线模量或某一割线模量，定义为基床系数。
在试验过程中，应变式三轴仪在试验过程中轴向应力σ1是一个变量，可通过控制围压σ3不变即Δσ3=0，以达到满足n=Δσ3/Δσ1=0的试验条件。
1.2 试验的设备和软件试验设备采用北京华勘科技有限责任公司生产的KTG全自动三轴剪切仪，该仪器由试验机、压力室、试验及控制系统、周围控制系统、反压控制系统、主应力差量测系统、孔隙压力传感器、排水传感器、体变传感器、数据采集系统等组成。
地铁勘察中基床系数的确定方法摘要：基床系数K是公路、机场、地下工程和建筑地基基础工程中经常使用的一个概念，特别是近年来城市地铁工程中一个非常重要的参数，它可用于模拟地基土与结构物的相互作用，计算结构物内力及变位。
基于此，本文主要介绍基床系数的定义及在轨道交通设计中的用途，进一步详细分析地铁勘察中基床系数的确定方法。
希望本文能起到抛砖引玉的作用。
关键词：地铁勘察；基床系数；确定方法导言：基床系数是地基土在外力作用下产生单位变位时所需的应力，也称弹性抗力系数或地基反力系数。
基床系数与地基土的类别、土的状态、物理力学特征、基础的形状及作用面受力状况等有关。
地基土基床系数的取值大小、分布形式直接影响求解作用在挡土结构物的土压力、位移和内力，对工程措施的合理选择、工程造价、安全可靠性程度意义重大。
1 基床系数的定义及在轨道交通设计中的用途基床系数是指地基土在外力作用下产生单位变形时所需要的压力，也称弹性抗力系数或地基反力系数，一般可表示为：K=p/s（1）式中：K为基床系数，MPa/m；p为地基土所受的应力，MPa；s为地基的变形，m。
在轨道交通工程设计中，基床系数常用于围岩的弹性抗力强度、结构底板、围护结构等计算分析中，具有很重要的作用。
根据地铁设计规范，基床系数一般应用于三个方面：（1）板墙式围护结构按竖向弹性地基梁模型计算；（2）明挖结构按底板支承在弹性地基上的结构物计算；（3）路基土采用地基系数K30控制压实标准。
地基土的基床抗力系数的大小直接关系着地基变形，对于地铁结构分析计算有重要的影响，因此，基床系数是地铁工程重要的结构设计参数。
2 地铁勘察中基床系数的确定方法2.1 规范规定的测试方法地铁勘察规范给出了两种基床系数测试方法：①采用K30现场测试方法；②在室内采用三轴试验或固结试验的方法。
第一种方法实际上就是K30圆形板载荷试验。
在地铁勘察中，地铁车站和隧道基底一般大于地下10m，现场试验可操作性很差。
最近要新上一个项目，要求采用室内试验测定土的基床系数，因为对基床系数这个参数还不太熟悉，于是到百度里搜寻一通，一下子冒出那么多词条，一时不知所措，难以甄别。
地基系数’、‘基床系数’、‘基床反力系数’、‘弹性抗力系数’、‘地基抗力系数’......，嗬这么多专业名词究竟哪个才是我需要的正解啊，又从各种规范或教材中查找相关定义，似乎都在表述同一个意思，即温克尔系数的中文解译，或许由于缺少统一协调，不同的规范不同的作者弄出些不同称谓和不同的理解。
比如，《地基基础与设计规范》中称“基床反力系数”，《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》中称“基床系数”，《铁路路基设计规范》中又称“地基系数”，《岩土工程勘察规范》中“基准基床系数”，再看看它们各自的定义，几乎一致，搞明白之前权当作与基床系数同一概念吧。
一、基床系数的定义：基床系数是基于原位平板载荷试验得到的，是公路、机场、地下工程和建筑地基基础工程，特别是近年来在城市地铁工程中经常使用的一个重要参数。
其定义是“弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值”。
又称温克尔系数。
它的物理意义：使土体(围岩)产生单位位移所需的应力，或者使单位面积土体产生单位位移所需要的力，量纲为kN/m3或kPa/m。
《铁路路基设计规范》（TB 10001-2005）对基床系数是这样规定的：“通过试验测得的直径 30cm荷载板下沉1.25mm时对应的荷载强度P（MPa）与其下沉量 1.25mm的比值”，这好像是从应用的角度阐述的，又简称为K30方法，但太沙基原本是根据边长30.5cm的方形刚性板的试验资料提出地基土的基床系数表，这里却骤然改成了圆形板，不知是想当然还是另有理论支撑，其实两者的应力分布并不相同（好像高大钊老师有一篇文章专门谈到这个问题）。
《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》第10.3.1的条文“基床系数是地基土在外力作用下产生单位预算变位时所需的应力，也称弹性抗力系数或地基反力系数”。
关于基床系数的理解和确定关于基床系数的理解和确定1 基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义：单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括：基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明，在相同压力作用下，基床反力系数K随基础宽度的增加而减小，在基底压力和基底面积相同的情况下，矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础，土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明，粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此，K值不是一个常量，它的确定是一个复杂的问题。
1.2 基床反力系数K值的计算方法（a）静载试验法：静载试验法是现场的一种原位试验，通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线（即P-S曲线），根据所得到的P-S曲线，则K值的计算公式如下：K=P2-P1/S2-S1；其中，P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力，S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的，必须经太沙基修正后才能使用，这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积，因此需要对K值进行折减（HiStruct注：折减要适当且有依据）。
（b）按基础平均沉降Sm反算：用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm，得 K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力，这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正，JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
（c）经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3 讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数，因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此，合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中，K值的计算公式为：“板底土反力基床系数建议（kN/m3）”=“总面荷载值（准永久值）”/“平均沉降S1（m）”。
基床系数公式
【实用版】
目录
1.基床系数公式的定义
2.基床系数公式的计算方法
3.基床系数公式的应用领域
4.基床系数公式的优缺点
正文
基床系数公式是一种在工程领域中常用的数学公式，主要用于计算土壤、岩石等基础材料的承载能力。
基床系数，又称为基础承载力系数，是指地基所能承受的最大荷载与地基底面积之比。
通过这个系数，工程师可以更好地了解地基的承载能力，从而为建筑结构设计提供重要依据。
基床系数公式的计算方法有多种，其中较为常见的是按照地基的材料类型、尺寸和深度等因素进行分类讨论。
对于均匀质地的基础材料，其基床系数可通过以下公式计算：k = q / (0.5 * d * b)，其中 q 为地基所能承受的最大荷载，d 为基础底面深度，b 为基础底面宽度。
对于非均匀质地的基础材料，则需要采用更复杂的计算方法，如采用弹性理论或者土力学理论进行分析。
基床系数公式的应用领域非常广泛，包括建筑工程、桥梁工程、隧道工程等各类土木工程项目。
在这些项目中，基床系数的计算可以为工程师提供重要参考，帮助他们判断地基是否满足设计要求，从而确保工程的安全、稳定。
尽管基床系数公式在工程领域中应用广泛，但它也存在一定的优缺点。
优点在于，基床系数公式计算简便，能够快速得出地基承载能力的初步评估。
然而，缺点也很明显，那就是它忽略了地基的实际情况，如地基的变形、渗流等因素，这些因素可能对地基的承载能力产生重要影响。
基床系数
基床系数: 基床反力系数(温克尔系数) 弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值。
又称温克
尔系数
基床反力系数K应如何取值？
这个应该就是文克勒在1867年提出的文克勒地基模型（弹性地基梁）中的基床反力系数吧，文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，p=ks ，这个比例系数k称为基床反力系数，
简称基床系数。
就是把地基土体划分成许多的土柱，然后用一根独立的弹簧来代替，k就是弹簧刚度，就如楼主所说吧。
不过基床系数的确定比较复杂，它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标，还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。
有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。
K
响K
值，并
基床反力系数K的物理意义
这个应该就是文克勒1867年提出的文克勒地基模型（弹性地基梁）中的基床反力系数吧。
文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度P与该点的地基沉降量S成正比：P=KS,这个比例K称为基床反力系数，简称基床系数。
就是把地基土体划分成许多的土柱，然后用一根独立的弹簧来代替，K就是弹簧刚度。
不过基床系数的确定比较复杂，它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标，还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。
有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。
地基基床系数1. 什么是地基基床系数？地基基床系数是土壤力学中的一个重要参数，用于描述土壤在承受荷载时的变形特性。
它反映了土壤的压缩性和强度特征，对于土木工程设计和施工具有重要意义。
2. 地基基床系数的计算方法地基基床系数通常通过实验室试验或现场观测来确定。
以下是常见的计算方法：2.1 压缩模量法压缩模量法是一种常用的计算地基基床系数的方法。
它通过测定土壤在不同应力水平下的应变和应力关系，来确定地基基床系数。
具体步骤如下：1.收集土样并进行室内试验，测定不同应力水平下的应变和应力；2.绘制应变-应力曲线，并根据曲线斜率计算压缩模量；3.将压缩模量代入相关公式，计算地基基床系数。
2.2 回弹法回弹法是一种简便快捷的现场观测方法，适用于某些类型的土壤。
它通过测量荷载施加前后土壤表面的回弹量，来估算地基基床系数。
具体步骤如下：1.选取观测点，在荷载施加前后分别进行回弹观测；2.根据回弹量计算地基基床系数，采用经验公式或相关曲线。
3. 地基基床系数的影响因素地基基床系数受多种因素的影响，包括土壤类型、含水量、应力水平等。
以下是一些常见的影响因素：3.1 土壤类型不同类型的土壤具有不同的物理和力学特性，因此对地基基床系数有着显著影响。
例如，砂土通常具有较高的压缩模量和较小的压缩性，而黏土则相反。
3.2 含水量土壤含水量对地基基床系数也有较大影响。
当土壤含水量增加时，其压缩模量通常会减小，导致地基基床系数增大。
3.3 应力水平应力水平是指施加在土壤上的荷载大小。
当应力水平增大时，土壤通常会发生较大的变形，导致地基基床系数减小。
4. 地基基床系数在土木工程中的应用地基基床系数在土木工程设计和施工中具有重要作用。
以下是一些常见的应用：4.1 土壤压缩性分析地基基床系数可用于评估土壤的压缩性特征，帮助工程师了解土壤在承受荷载时的变形情况。
这对于确定合适的地基处理方法和预测工程变形具有重要意义。
4.2 地基承载力计算地基基床系数是计算地基承载力的重要参数之一。
关于基床系数的理解和确定1 基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义：单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括：基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明，在相同压力作用下，基床反力系数K随基础宽度的增加而减小，在基底压力和基底面积相同的情况下，矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础，土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明，粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此，K值不是一个常量，它的确定是一个复杂的问题。
1.2 基床反力系数K值的计算方法（a）静载试验法：静载试验法是现场的一种原位试验，通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线（即P-S曲线），根据所得到的P-S曲线，则K值的计算公式如下：K=P2-P1/S2-S1；其中，P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力，S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的，必须经太沙基修正后才能使用，这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积，因此需要对K值进行折减（HiStruct注：折减要适当且有依据）。
（b）按基础平均沉降Sm反算：用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm，得 K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力，这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正，JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
（c）经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3 讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数，因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此，合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中，K值的计算公式为：“板底土反力基床系数建议（kN/m3）”=“总面荷载值（准永久值）”/“平均沉降S1（m）”。
