17.5  地基承载力计算

 

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产品功能 Ver.112 R3 / No.2009-03
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手册内容 Ver.110 R2 / No.2009-02

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功能说明
基础大师程序中的地基承载力特征值的计算方法有如下几种：
（1）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中的综合法
  地基承载力特征值可由荷载试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。确定的地基承载力特征值还应按下述公式进行修正。

 

 

     式中：

                      fa—— 修正后的地基承载力特征值；

                    fak—— 地基承载力特征值，按规范第5.2.3条的原则确定；

            ηb、ηd —— 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，可参考《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表5.2.4取值；

                      γ —— 基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；

                      b —— 基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；

                   γm —— 基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；

                      d —— 基础埋置深度(m)，—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；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

 

（2）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002抗剪强度指标法
  参见《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.5条公式：

 

 

     式中 ：

                    fa —— 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值；

Mb、Md、Mc —— 承载力系数，按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表5.2.5确定；

                     b —— 基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土小于3m时按3m取值；

                   ck —— 基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。

                     γ —— 基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；

                  γm —— 基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；

                     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；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

 

（3）上海《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999抗剪强度指标法
   参见DGJ08-11-1999规范中第4.2.3条公式4.2.3-1计算，不进行地基承载力的宽度和深度修正。

 

 

           公式中的参数解释详见DGJ08-11-1999规范中第4.2.3条。
（4）地基土抗震承载力特征值的计算
   在地震作用荷载组合内力下，地基土的抗震承载力特征值按下式计算：

 

 

       式中：

                 faE—— 调整后的地基抗震承载力；

                   ξa—— 地基抗震承载力调整系数，按《抗规》GB50011-2001第4.2.3条表4.2.3选用；

                   fa —— 深宽修正后的地基承载力特征值。

 

（5）软弱下卧层地基承载力验算
    a.   当地基受力层范围内有软弱卧层时，应按下式验算：

       其中：

               Pz  —— 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值；

               Pcz —— 软卧下卧层顶面处土的自重压力值；

                 faz —— 软卧下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。

 

     对条形基础和矩形基础，式(5.2.7-1)中的Pz值可按下列公式简化计算：
     条形基础：

  

     矩形基础：

 

      式中：

                           zb   —— 矩形基础或条形基础底边的宽度；
                              l  —— 矩形基础底边的长度；
                            Pc —— 基础底面处土的自重压力值；
                              z —— 基础底面至软弱下卧层顶面的距离；
                               θ—— 地基压力扩散线与垂直线的夹角，可按表17.5-1采用。

 

地基压力扩散角                 表17.5-1

Es1/Es2

z/b

0.25

0.50

3

5

10

6°

10°

20°

23°

25°

30°

注：

1.Es1为上层土压缩模量；Es2为下层土压缩模量；
2.z/b<0.25时取θ=0°，必要时，宜由试验确定；z/b>0.50时θ值不变。

 

 对于沉降已经稳定的建筑或经过预压的地基，可适当提高地基承载力。
 

      b．桩基软弱下卧层承载力验算

            根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.4.1条规定对桩基软弱下卧层进行承载力验算。

            对于桩距不超过6d的群桩基础，桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3 的软弱下卧层时，可按下列公式验算软弱下卧层的承载力。

 

 

 

 式中：

              σz   —— 作用于软弱下卧层顶面的附加应力；

              γm  —— 软弱层顶面以上各土层重度（地下水位以上取浮重度）按厚度加权平均值；

                  t —— 硬持力层厚度；

              faz —— 软弱下卧层经深度z修正的地基承载力特征值；

     A0、B0 —— 桩群外缘矩形底面的长、短边边长；

            qsik —— 桩周第i层土的极限侧阻力标准值，无当地经验时，可根据成桩工艺按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.3.5-1取值；

                θ —— 桩端硬持力层压力扩散角，可按表17.5-1采用。

 

图17.5-1  桩基软弱下卧层承载力验算