文档介绍：该【地基承载力的来龙去脉 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【5】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【地基承载力的来龙去脉 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。顾宝和建设综合勘察研究设计院,北京 100007):本文阐述了地基承载力表的历史沿革,讨论了承载力表的问题,提出了今后工作的建议。关键词:地基;地基承载力;地基承载力表中图分类号:TU471文献标识码:A::foundation;bearingcapacityoffoundation;tablesforbearingcapacityoffoundation 我国勘察设计人员长期****惯于从规范中查表确指标计算地基承载力的规定,也没有沉降计算方法定地基承载力,这是一种十分简便的方法。但2002和沉降限值的规定。年版的《建筑地基基础设计规范》取消了地基承载这是我国工程界第一次接触到地基承载力表,力表,标志着依靠国家规范查表方法的结束。取消印象是非常简单易行。有经验的工程师,在野外根承载力表以后怎么办?是勘察设计人员十分关心的据土的稠度就能大体估计承载力。那时当然知道这问题,本文在这里向大家介绍一下地基承载力表的些都是经验值,主要疑点是苏联的经验在中国的适来龙去脉。用性究竟如何?包括对以后的НиТу127255和СНиПⅡ2Ь11-62都有这样的怀疑。但既然没有自1 地基承载力表的历史沿革己的经验,只能用吧。不过对于使用承载力表的限111 苏联规范НиТу6248制有些工程技术人员似乎未予足够的重视。建国期初,我国没有本国自己的规范,用苏联112 苏联规范НиТу127255规范。第一本是НиТу6248,翻译后在我国推广应苏联于1955年发布了《房屋与工业结构物天用。1954年12月,当时的建筑工程部将翻译本改然地基设计标准与技术规范》(НиТу127255),我国称《天然地基设计暂行规范》(规结7-54),内部国家建设委员会于1956年12月建议推广使用。但发行。虽然名义上是我国自己的暂行规范,但实际暂时不作为我国的正式设计规范,设计时要结合具上与苏联规范完全一样。体情况,不适合我国情况的由各单位自行研究处该规范规定,“基础的计算压力不应超过基土理。的容许承压力”,并列表规定了各类基土的容许承与НиТу6248规范比较,最大的变化是强调变压力,承压力表的土类有岩石类、半岩石类、大块形控制设计,并作了详细规定。如将竖向变形分为碎石类、砂类和第四系非大孔粘土类。砂类根据湿下沉(ocaKa)和沉陷(npoca?Ka),分为绝对下度和密实度,粘土类根据孔隙比和稠度,可查到相沉、平均下沉、纵倾和横倾、相对弯曲;规定了土应的基土容许承压力。表中的容许承压力条件为基的变形模量由浅层载荷试验和深层载荷试验确定;础宽度016~110m,基础埋深210m。并规定了基础规定了各种房屋和结构物地基变形限值;规定了可宽度大于110m,基础埋深大于210m时应进行深宽不进行变形计算的条件。计算方法采用分层总和修正,埋深小于210m时折减。法,还提出了必要时考虑地基、基础和上部结构协“容许承压力”最初译为“地基耐压力”,简称同作用的问题。该规范还规定了用土的抗剪强度指“地耐力”,至今还有少数老先生称“地耐力”。对标,计算地基中产生极限平衡区的深度不超过于常用结构,满足了容许承压力也就满足了变形要求。该规范还规定了软弱下卧层的验算方法规定;收稿日期:200402216了哪些情况应进行沉降计算;专设一章规定大孔土作者简介:顾宝和(1934-),男(汉族),上海人,研究(即湿陷性黄土)的设计。该规范没有用抗剪强度员,勘察大师. 2004年第3期工程勘察 GeotechnicalInvestigation&Surveying 9基宽4(中心荷载)或1Π3(偏心荷载)的公式;(3)根据密实度确定砂土承载力;将原来的“承压力表”改为地基的“计算强度表”(4)根据含水比确定老粘性土承载力;数据也有所调整。(5)根据物理性指标(孔隙比、液性指数)确13 苏联建筑法规СНиПⅡ2Ь11262定一般粘性土承载力;1962年苏联发布了《建筑法规》,其中第二卷(6)根据含水量确定沿海淤泥和淤泥质土承载第二篇第一章为《房屋及建筑物地基设计标准》力;(СНиПⅡ2Ь11-62)。对这本规范,我国主管部门(7)根据含水比确定红粘土承载力;未做任何表示,对我国的影响较前两本小,但仍被(8)根据压缩模量确定粘性素填土承载力;广泛应用。与НиТу127255比,没有大的原则性变(9)根据标准贯入锤击数确定砂土承载力;化。(10)根据标准贯入锤击数确定老粘性土和一该规范在继续强调按变形设计的同时,将地基般粘性土承载力;计算强度改称基础的“标准压力”。在附录中列表(11)根据轻便触探锤击数确定一般粘性土承给出了根据土的物理性质指标查砂类土和粘性土的载力;粘聚力c、内摩擦角、变形模量E的标准值和计(12)根据轻便触探锤击数确定粘性素填土承算值(计算值小于标准值),给出了地基土的标准载力;压力。这意味着有了土的物理性指标,可以从规范(13)根据物理性指标确定新近沉积粘性土承中查到土的抗剪强度指标,用以计算地基承载力。载力。纵观我国20世纪70年代之前用的苏联规范,建表时共搜集到载荷试验资料1715份,筛选的确有其积极一面。那时我国技术力量非常薄弱,后采用了数据完整可靠的534份,作为建表的依没有建设经验,苏联规范对年轻共和国初期建设的据,并在相应的地点和层位取样试验。资料来自城积极作用应当肯定。但消极影响也是深远的,苏联市,主要是京津和长江中下游。土类方面,粘性土规范有2个重要特点:一是十分重视土的物理性指占一大半,共1121份,选用了324份。无论地区和标;二是法定的承载力表和一些计算方法。我国勘土类,分布不均匀,数量和代表性都是有限的。对察设计人员对其使用上的限制又缺少足够注意,从数据较多,且有明显规律的土类,采用数理统计方而长期忽视土的力学性指标的测试和应用,长期****法;对数据较少,规律不明显的土类,采用按物理惯于用法定的地基承载力表,使复杂问题简单化。性指标分档取平均值的方法。无论用何种方法,都苏联国家规范一些强制性的规定限制了工程师的发结合经验做了调整,并与外国规范做了比较,对安挥空间,使他们过分依赖规范,这种思维方式在中全度进行了分析评价,对粘性土、淤泥等的承载力国工程师身上打上了深深的烙印。还进行了变形估算。114 国标TJ7-74规范和TJ21-77规范其中,根据物理性指标确定一般粘性土承载力1974年,我国第一本地基基础设计规范发布,的表,《74规范》时无粉土,但以I=10为分界分p即《工业与民用建筑地基基础设计规范》(试行,别建表。塑性指数大于10的有135份资料,塑性指TJ7274)。该规范的内容和编排在吸收苏联规范经数小于等于10有34份资料。用标准贯入试验锤击验的基础上,增加了基础设计。在具体技术标准方数确定粘性土地基承载力的表,有载荷试验资料90面,则全面总结了中国的经验,建立了中国自己的份(其中湖北占42份,北京19份)。由于沉积年代承载力表,研究和规定了深宽修正系数,列入了用不同,土的结构性有很大差别,故老粘性土、新近土的抗剪强度指标计算地基承载力的公式。沉积粘性土和一般粘性土分别建表。其中,新近沉为了建立地基承载力表,以中国建筑科学院地积粘性土有载荷试验资料46份,统计分析结果,基基础研究所为主,动员了全国许多勘察设计单塑性指数大于10时,承载力比一般粘性土低28%,位,进行了大量研究工作。这是一件十分繁琐、复塑性指数小于等于10时低17%。西南地区的红粘杂的大工程,在以后二十多年的勘察设计中发挥了土,物性指标与地基承载力的关系显然不同于其他巨大作用。《74规范》共有地基容许承载力表13粘性土,规范编制组对贵州、云南和广西的红粘土张,即:进行了专门研究,单独提出了承载力表。(1)根据类别和风化程度确定岩石承载力;沿海淤泥和淤泥质土,《74规范》建表时,有(2)根据密实度确定碎石土承载力;载荷试验资料56份,选用42份。筛选后,只用天 10工程勘察 GeotechnicalInvestigation&Surveying年第3期然含水量单一指标。还用余份土样的压缩系修订发布。在是否列入地基承载力表的问题上有过数与天然含水量进行回归分析,并对24幢建筑物激烈的争论,最后确定原则上不列承载力表。理由进行沉降分析和实测,平均沉降约12cm。是作为国家规范,承载力表很难适应全国。砂土资料少,不同地区差别又大,难以进行回116 国标GB5007-2002规范和GB50021-2001规归分析。那时在我国,标准贯入试验尚未普遍应范用。故结合国内外用标贯锤击数进行密实度分类,《建筑地基基础设计规范》修订为2002年版建立的地基承载力表是比较粗略和偏于保守的。时,取消了用土的物理性指标查地基承载力的表,早在《74规范》之前,1965年建工部综合勘察结束了我国国家规范规定地基承载力表28a的历院在研制电测静力触探时,做了大量载荷试验与静史。如果从苏联规范НиТу6-48算起约50a。为了力触探比贯入阻力的对比试验,建立了用比贯入阻避免与《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)力确定地基承载力的表,此后又有许多单位进行对重复和不协调,《岩土工程勘察规范》(GB50021-比试验,补充完善,将成果以及根据动力触探锤击2001)对地基承载力只做了原则规定。数确定地基承载力的表,列入了《工业与民用建筑为何实施了半个世纪的地基承载力表从国家规工程地质勘察规范》(试行,TJ21-77)。范中拿掉?这个问题应请《建筑地基基础设计规15 国标GBJ7-89规范和GB50021-94规范范》的主编来说明,下文谈谈我个人的一些看法。1989年,《建筑地基基础设计规范》(GBJ7289) 若干问题的讨论修订发布,该规范修订时,对承载力表有2种意见:一种意见认为,国家规范中不宜列入承载力211 对地基承载力的理解表,理由是承载力表不能概括全国情况,且造成勘地基基础设计(指天然地基上的浅基础)的首察设计人员盲目依赖规范;另一种意见认为,承载要任务是确定基础尺寸,计算基础的底面压力。计力表基本反映实际,调整后仍应列入规范。最后确算时要保证地基稳定,有足够的安全储备,同时地定将承载力表从正文移至附录,并在使用上予以限基的变形要满足建筑物正常使用的要求。制,不能用于一级建筑。第51112条注规定“与当地基承载力是地基承担荷载的能力。在荷载作地经验有明显差异时,应根据工程经验、理论公式用下,地基产生变形,初始阶段荷载较小时,地基计算综合确定”。《条文说明》还指出,“鉴于我国处于弹性平衡状态,当然是安全的。随着荷载的增幅员辽阔,同类土性质随地区差异较大,仅通过搜加,变形增大,并在小范围内产生剪切破坏,称集几十份或百余份载荷试验资料来包络全国是不现“塑性区”。塑性区较小时,地基尚能稳定,仍具有实的。因此,各地在使用这类表时,应取慎重态安全的承载能力。随着荷载继续增加,塑性区不断度。最好在本地区进行若干试验验证,取得经验后扩展,变形迅速增加,最后塑性区连成一片,地基再行使用。且这类表仅限于一般建筑,对于重要的承载力达到极限,失去稳定。从以上发展过程看,一级建筑物必须进行载荷试验”。变形与强度是耦合在一起的。但在解决问题时,我列入《89规范》附录的共11个表,与《74规们将变形问题单独考虑,单独分析,而将地基承载范》比较,增加了粉土承载力表,删去了老粘性土力视为地基土抗剪强度的宏观表现。因此,地基承承载力表和新近沉积土承载力表。原因是,《74规载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出,但不范》建表时,老粘性土主要来自武昌的数据,新近同于岩土特性指标,本质是地基基础的设计。沉积土主要来自北京的数据,代表性有限。不少地212 确定地基承载力的方法方反映,表中数据与当地经验不符,偏大偏小都确定地基承载力的方法有3类:一是用土的抗有。且老粘性土与一般粘性土,新近沉积粘土与一剪强度指标计算;二是根据载荷试验成果确定;三般粘性土也难界定。但勘察设计时仍应注意沉积年是根据与载荷试验相关分析的经验数据确定查表代和沉积环境对地基承载力的重要影响。其地承载法。力表中的数值基本沿用《74规范》,只作了局部调根据土的抗剪强度指标确定地基承载力的方法整,未补充新的研究工作。当时已经意识到承载力又分2大类,一类是计算地基的极限承载力,除以表的局限性,对使用做了限制。但限于当时条件,某一安全系数,即所谓“刚塑性法”;另一类是采仍将承载力表列入规范。用临界荷载,根据塑性区开展的深度确定地基承载1994年,《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)力,即所谓“弹塑性法”。刚塑性法最早由普朗特 2004年第3期工程勘察 GeotechnicalInvestigation&Surveying 11尔Pandtl,1920)根据极限平衡理论导出,后有赖的,相当扎实的,反映了我国的实际情况。有群众斯纳(Ressiner,1924)、太沙基(,基础,是一代人的功绩。所有工作均以载荷试验资1943)、梅耶霍夫(,1951)、汉森料为基础,不仅做了认真细致回归分析,建立经验(,1961)、魏锡克(,关系,而且与用土的抗剪强度计算进行了比较,与1963)等多次补充。该法优点是安全度明确,是国苏联规范进行了比较,与建筑物沉降实测和变形分外确定地基承载力的主流。“弹塑性法”的临界荷析进行了比较,以求尽量与工程实际经验相符合。载通常取塑性区的最大开展深度,对中心荷载为基以后规范的修订只做了局部调整,再也没有做过如础宽度的14,对偏心荷载为基础宽度的1Π3,分别此系统深入的研究,也不可能设想再做如此规模的记为p及p。《建筑地基基础规范》考虑到计算群众性研究。对承载力表应用情况的反应也是满意1Π41Π3结果与载荷试验成果有一定偏差,对承载力系数作的,虽然有些地方反映偏于保守,但似乎没有听到了调整,适用于偏心距小于0033的条形基础,并用了承载力表导致工程事故的实例。因此,虽然国对基础宽度做了限制。家规范取消了承载力表,但这些成果仍是一笔重要从道理上讲,似乎只要知道了地基土的强度指财富,应当继承,仍可根据情况加以利用。标、基础的埋深和尺寸,地基承载力就可以计算214 地基承载力表的局限了。但实际上,这种计算并不一定可靠。公式推导“查表法”确定地基承载力的确十分简便,一时,都有假定条件,如极限承载力公式不考虑土的定条件下也是可用的,但他的局限性也是显然的。变形,假定整体剪切破坏,均匀地基等。现在许多(1)土的物理性指标或静力触探、动力触探、建筑物基础埋深大,宽度大,又涉及多层地基土,标准贯入试验锤击数,与地基承载力之间不存在任无论塑性区开展的规律或地基破坏模式,都可能与何理论关系或函数关系,只有经验关系、统计关公式假定有一定出入。用这些公式计算地基承载系。虽然对统计参数进行了筛选,对相关性进行了力,土的抗剪强度指标是最灵感的参数。如何测检验,但总有一些子样偏离回归曲线。况且子样的定,如何取值,是结果是否正确的关键。此外,该数量是有限的,我国疆土辽阔,各地土层条件差别法考虑的只是地基强度,而实际上,多数情况由变很大,适用于全国的承载力表是很难编好的。形控制,还要通过变形验算,保证地基变形不超过(2)地基承载力本来是相当复杂的设计问题,限值。规范有了承载力表,客观上把复杂问题简单化了。载荷试验是一种原位测试,也可以理解为在现似乎用不着土力学知识,不需要多少工程经验,会场原位进行的模型试验,直观,与实际基础对地基查表和简单计算就可确定地基承载力。而且是国家的作用相似,且绕开了取样、试验、计算和土力学规范的规定,勿用置疑。况且,过去地基设计主要的一些理论问题,一般认为是比较可靠和可信的确对象是体型简单的多层建筑,简便的承载力表尚能定地基承载力的方法,但必须进行深宽修正。虽然适应;现在地基设计的对象大多是高层建筑,体型有了深宽修正方法,但对于大面积的筏形基础、箱复杂或要求特殊的建筑,承载力表就更难适应了。形基础,试验尺寸与实际基础尺寸悬殊,应力分(3)将承载力表列入规范,客观上造成只要按布、破坏模式差别很大,载荷试验如何应用是值得规范操作就不必承担风险。但对于地基承载力,无研究的。由于载荷试验的数据远少于取土试验及其论理论公式还是规范的承载力表,都不一定可靠,他原位测试,故试验土是否有代表性十分重要。载要依靠岩土工程师综合判断。判断是否正确,与岩荷试验对操作要求也较高,如操作不慎,可能严重土工程师的理论水平和工程经验有关,带有一定的影响成果质量。风险性。在市场经济国家,这种风险责任由主持该总之,确定地基承载力不存在唯一可靠的方工程的工程师负责。我国已是社会主义市场经济国法,需要勘察设计人员根据地质条件、测试数据、家,法治国家,注册岩土工程师已经启动,由规范基础和上部结构的特点结合工程经验综合判断确承担确定地基承载力的责任已经不适应了。定。 结语213 对我国地基承载力表的评价建立我国自己承载力表的工作始于20世纪60(1)虽然对于多数工程,尤其是大型工程,地年代,因“文革”停了几年,至《74规范》和《77基基础设计由变形控制。但保证地基稳定,正确确规范》发布时完成。应该说,当年做的工作是大量(下转第38页) 12工程勘察 GeotechnicalInvestigation&Surveying2004年第3期吻合且比CrankNicolson格式具有更高的精度。这水头时,需要用到k时间层和k-1时间层的水头是因为Crank2Nicolson格式为时间的二阶精度差分值,因此,第一个时间层的水头计算要借助其它差格式,而组合格式的精度在2~3阶之间。分格式完成。(2)在稳定性和收敛性方面,组合格式虽是条参考文献件稳定差分格式,但其限制条件相当宽松。算例计算结果表明,对图3所给定的水文地质模型,当[1] 薛禹群,:煤炭工=5时仍然能得到稳定性很好的高精度差分解,而业出版社,、收敛条件。因[2] :地质出版社,,可以说组合格式在求解渗流问题的具体应用时[3] 陆金甫,顾丽珍,:不会受到收敛条件的困扰。高等教育出版社,1988.(3)从计算量上讲,组合格式仍然归结到解三[4] :地质出版社,,不会带来计算量的明显增加。[5] :中国建筑工业出版社,1987.(4)与其它差分格式所不同的是:组合格式是[6] 朱学愚,钱孝星,:南京大个三层差分格式,也就是说在计算+时间层的1k1学出版社,1987.(上接第12页)(5)确定地基承载力是个设计问题,前苏联一定地基承载力仍是首先应当考虑的。而且,地基变向由设计单位确定,欧美国家则由岩土工程咨询公形计算时,一般假定土的应力应变关系呈线性,地司确定。按目前的体制,在我国由勘察单位确定地基土处在弹性应力平衡状态,因而必须控制地基中基承载力确有一定困难,但如果勘察单位不提建塑性剪切区的范围。议,全部交给设计单位的结构工程师也行不通。这(2)对于大型工程,体型复杂的工程,地基条里存在体制性障碍,应当加速注册岩土工程师执业件复杂的工程,确定地基承载力是个相当复杂的问制度的实施,加速岩土工程专业体制的改革,使勘题。岩土工程师应当有良好的理论素养,熟悉力察设计一体化,从根本上解决问题。学、地质学和工程知识,对地基承载力的力学行为有深刻的理解,又有丰富的工程经验,处理各种复致谢:本文成稿过程中,黄熙龄院士和卞昭庆杂问题的能力,决非只会查查表,代代公式就能解大师提了宝贵意见,卞昭庆大师提供了宝贵资料,决问题。特致衷心的感谢!(3)建立全国范围的承载力表虽然不可取,但参考文献是,在相当于“市”的范围内,地质条件比较清楚,气候条件一致,土的种类有限,采用回归分析[1] 然地天基设计暂行规范(规结7-54).方法建立地方性的承载力表,应当是可行的。地基[2] 房屋与工业结构天然地基设计标准与技术规范(НиТу127-)承载力本来是粗略的,无论采用什么方法都不可能55.[3] 房屋及建筑物地基设计标准(СНиП2Ь11262).十分精确,只要子样较多,数据可靠,分析方法合[4] 工业与民用建筑地基基础设计规范(TJ7-74).北京:中国理,且有一定的工程验证,由回归分析方法建立的建筑工业出版社,。当然,这种承载力表也不[5] 工业与民用建筑工程地质勘察规范(TJ21-77).北京:中国能盲目滥用,对其应用范围应有所限制。建筑工业出版社,1977.[6] 建筑地基基础设计规范(GBJ7-89).北京:中国建筑工业出(4)由规范给出地基承载力的具体数据,具体版社,,使规范成为“傻瓜规范”,今后不应提[7] 岩土工程勘察规范(GB50021-94).北京:中国建筑工业出倡。这样做既限制了工程师的活动空间,不利于因版社,,也不利于明确法律责任。但编[8] 岩土工程勘察规范(GB50021-2001).北京:中国建筑工业写一些指南、手册之类的工具书是有用的,目的是出版社,2002. 建筑地基基础设计规范()北京中国建筑便利工程师工作,而不是代替他们负责。[9]GB50007-2002.:工业出版社,2002. 38工程勘察 GeotechnicalInvestigation&Surveying年第3期