崔 飛 楊以亮

（中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 合肥 230601）

1 引言

正確的地基設(shè)計，其基底壓應(yīng)力不僅要滿足地基穩(wěn)定性的要求，不超過地基的容許承載力，還需要滿足地基變形的要求，所引起的變形不能超過建筑物的容許變形。影響地基容許承載力的因素非常多，因此想要確切的確定某一地基的容許承載力很困難，常用的計算方法是先保證地基穩(wěn)定性的要求，采用極限承載力除以安全系數(shù)（通常取2～3）或者根據(jù)控制地基內(nèi)塑性區(qū)發(fā)展范圍作為地基容許承載力初值，然后再進行沉降驗算，如果沉降也滿足要求，則這時的基底壓力就是所要計算的地基承載力。

常用承載力的計算方法有理論公式計算法、現(xiàn)場試驗法、經(jīng)驗法三種，為確定地基承載力的三大門派，參閱各行業(yè)規(guī)范，并對各種淺基礎(chǔ)地基承載力計算方法進行歸類，分析總結(jié)如下。

2 地基承載力計算方法

2.1 門派1：理論公式計算法

2.1.1 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007-2011）第5.2.5 條

計算公式：fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck，式中：Mb、Md、Mc為承載力系數(shù)；b 為基礎(chǔ)底面寬度（m），大于6m 時按6m 取值，對于砂土小于3m 時按3m 取值；ck為基底下一倍短邊寬度的深度范圍內(nèi)土的黏聚力標準值（kPa）。

使用本公式計算出的地基承載力有以下要點需要注意：①公式計算出的地基承載力已經(jīng)考慮了基礎(chǔ)的深度和寬度效應(yīng)，在用于地基承載力驗算時無須再做深寬修正；②公式承載力的計算只與基底土體的抗剪強度有關(guān)，土體強度指標的測定成果對計算值影響較大；③除用公式確定地基承載力外，驗算地基承載力時還須考慮地基的變形驗算；④使用本公式前提條件為偏心距e ≤0.033b，主要是考慮當偏心荷載作用時，需要滿足pkmax≤1.2fa，公式中默認考慮了偏心受壓的要求。

2.1.2 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTG3363-2019）第4.3.5 條

軟土地基承載力容許值可按照下列公式：

式中：m 為抗力修正系數(shù)；Cu為地基土不排水抗剪強度標準值，本公式是由斯開普敦公式推導(dǎo)而來，使用本公式進行地基驗算時也必須進行地基的變形驗算。

2.1.3 《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（TB10093-2017）第4.1.4 條

鐵路橋涵規(guī)范中有兩種按照土的物理指標計算軟土地基的容許承載力：

①一般修正后地基承載力計算公式：

②適用于小橋和涵洞基礎(chǔ)計算公式：[σ]=σ0+γ2（h-3），軟土地基基本承載力σ0按照天然含水率查表取值。

上述兩個計算公式均需要利用土的物理指標，同時γ2的取值跟持力層的透水性有關(guān)，持力層在水面以下且不透水時，需要考慮地基土的飽和土壓力及上覆水壓力，γ2取飽和容重；當持力層為透水層時，水中部分土層γ2取浮容重。

2.1.4《水運工程地基設(shè)計規(guī)范》（JTS147-2017）第5.3.6 條

計算公式：Pzj=0.5γk（bj+bj-1）Nγ+qkNq+ckNc，其中系數(shù)Nγ、Nq、Nc需根據(jù)內(nèi)摩擦角φ 進行查表獲得，地基承載力大小與內(nèi)摩擦角有關(guān)。

以上幾個典型公式計算地基承載力有一個共同特征，就是根據(jù)土的強度指標查經(jīng)驗系數(shù)表，然后代入相關(guān)的公式中進行計算。

2.2 門派2：現(xiàn)場試驗法

2.2.1 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007-2011）第5.2.4 條

由載荷試驗或其他原位測試確定地基承載力特征值fak，然后進行深寬修正：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5），式中：修正系數(shù)ηb、ηd由土的類別和物理狀態(tài)決定，寬度b 取值范圍為3m ≤b ≤6m，深度d 按照不利原則選擇取最小埋深一側(cè)控制。

2.2.2 《濕陷性黃土地區(qū)建筑標準》（GB50025-2018）第5.6.5 條

地基承載力特征值fak由現(xiàn)場試驗獲得，需要進行深寬修正，計算公式：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-1.5），與《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007）基本相同，唯一的區(qū)別在于深度修正自地表1.5m 算起，主要是考慮黃土的表層一般沉積年代較短，密度較低，較松軟。

表1 常見的承載力修正情形匯總表

2.2.3 《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50112-2013）第5.2.6 條

修正后的地基承載力特征值計算公式：fa=fak+γm（d-1.0），膨脹土地基不修正寬度，只修正深度，其深度修正自地表1.0m 算起。

2.2.4 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）第3.0.4條和第7.1.5 條

對于處理后的地基，承載力計算公式參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007-2011），基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取0，除幾種特殊情況外，深度修正系數(shù)一般取1.0。

對于散體材料增強體復(fù)合地基承載力特征值可以通過復(fù)合地基靜載荷試驗確定，也可以采用計算公式：fspk=[1+m（n-1）]fsk確定，其中處理后樁間土承載力特征值可由經(jīng)驗確定。

2.3 門派3：經(jīng)驗法

2.3.1 《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JDG3363-2019）第4.3.4 條

地基承載力公式：fa=fa0+k1γ1（b-2）+k2γ2（h-3），式中：地基承載力基本容許值fa0可根據(jù)巖土類別、狀態(tài)及其物理力學(xué)特性指標查表選用；寬度b 取值范圍為2m ≤b ≤10m；埋深h 小于3m 時，h 取3m，h/b 大于4 時，h 取4b，埋深扣除3m，與建筑地基規(guī)范不同。

2.3.2 《鐵路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（TB10093-2017）第4.1.3 條

地基承載力公式：[σ]=σ0+k1γ1（b-2）+k2γ2（h-3），式中：修正系數(shù)k1、k2與土的類別、狀態(tài)及其物理力學(xué)特性指標有關(guān)；寬度b 取值范圍為2m ≤b ≤10m；埋深h 小于3m 時，h 取3m，h/b 大于4 時，h 取4b，與公路橋涵規(guī)范類似。

2.3.3 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007-2011）第5.2.6 條

巖石地基承載力特征值一般根據(jù)巖基荷載試驗方法確定，對于破碎、極破碎的巖石地基承載力特征值可根據(jù)平板載荷試驗確定，對于完整、較完整和較破碎的巖石地基可根據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓強度試驗確定，fa=ψr·frk，其中折減系數(shù)是根據(jù)巖體完整程度選定。

3 結(jié)論

承載力計算和修正的情況很多，對于不同規(guī)范，不同行業(yè)的承載力計算和修正方法也存在較大的差異，對此常見的承載力修正情形總結(jié)見表1。

通過以上三種確定承載力方法的羅列和分析，實際可按兩種路線來進行記憶，第一種路線是純粹的按照土的物理力學(xué)強度指標進行計算得到地基承載力，第二種路線就是根據(jù)經(jīng)驗或者靜載試驗得到一個基本的地基承載力特征值fak，然后通過深度、寬度進行修正后確定地基承載力特征值。采用現(xiàn)場載荷試驗得到特征值fak時，載荷板的尺寸、埋深往往與施工時實際基礎(chǔ)尺寸、埋深不一致，此時要對載荷試驗測得的承載力進行寬度、深度修正得到修正后的地基承載力特征值，才能應(yīng)用到實際工程上。淺層載荷試驗沒有邊載，相當于試驗時基礎(chǔ)埋深為0，所測定的承載力fak沒有包含深度影響，同時由于載荷板的尺寸比基礎(chǔ)的尺寸要小很多，因此要進行深寬修正。深層載荷試驗有邊載，如果試驗時的深度與實際基礎(chǔ)埋深一致時，深度不需修正，只需修正寬度即可；如果深度不一致，則寬度和深度都要進行修正■