本文主要对天然地基基础设计时,不同年代规范中地基基础承载力的计算方法进行简要的介绍。
01
地基承载力的定义及要求
地基承载力是指地基土承受荷载的能力。
地基在建筑物荷载的作用下, 可能产生的破坏类别一般分为两大类 :一种是地基在建筑物荷载作用下产生 过大的变形或不均匀沉降 ;另一种是建筑物的荷载过大,使得 地基土体内出现剪切破坏区域 ,当剪切破坏区域不断扩大,发展成连续的滑移面时,基础下面部分土体将沿滑移面滑动, 地基将丧失稳定 。
因此,天然地基基础设计(浅基础)的 首要任务是确定基础尺寸,计算基础的底面压力 。计算时保证地基稳定、有足够的安全储备,同时地基的变形满足建筑物正常使用的要求。
02
不同时期规范对地基承载力的规定
?? 建国初期 ,我国未建立自己的规范。1954年引用苏联规范翻译后在我国内部推广试行使用,即 《天然地基设计暂行规范》(规结7-54) 。该规范规定“基础的计算压力不应超过基土的容许承压力”,容许承压力最初翻译为地基耐压力,简称地耐力。规范中以 地基承载力表 的方式规定了各类基土的 容许承压力 ,并规定了基础宽度大于1.0m,基础埋深大于2.0m时应进行修正。该规范中的地基承载力表均为苏联的经验,无法保证在中国的适用性。
?? 1974年 ,我国第一本地基基础设计规范发布,即 《工业与民用建筑地基基础设计规范》(TJ7-74) 。该规范中建立了中国自己的地基承载力表,根据土的物理、力学指标或野外鉴别结果,可按表1确定地基土容许承载力。并研究和规定了深宽修正系数,当基础宽度大于3米或埋置深度大于1.5米时,需对地基承载力进行修正。
表1 74规范中地基承载力的深宽修正系数
74规范中地基基础采用 容许承载力 进行设计。按地基承载力确定基础底面积及埋深时,荷载组合参照《工业与民用建筑结构荷载规范》TJ9-1974,荷载组合分项系数为1.0。
?? 1989年 , 《建筑地基基础设计规范》GBJ7-1989 修订发布,将地基基础承载力表从正文移至附录,对地基承载力表进行局部调整,并在使用上予以限制,不能用于一级建筑。同时,89规范对深宽修正系数进行了调整。
89规范中地基基础采用 地基承载力设计值 进行设计,设计值由地基承载力标准值按相关公式计算得出。按地基承载力确定基础底面积及埋深时,传至基础底面的荷载组合按照基本组合计算。
表2 89规范中地基承载力的深宽修正系数
?? 2002年 , 《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 修订发布,取消了用土的物理指标查 地基基础承载力 的表,引入了 地基承载力特征值 的概念,地基承载力特征值可由载荷试验或其他测试、公式计算并结合工程实践等方法综合确定。02规范中地基基础设计强调变形控制原则,需满足建筑物正常使用,针对中、高压缩性土的地基承载力特征值取值更加严格。
《建筑地基基础设计规范》GB5007-2011延续了02规范的相关规定。
02规范和11规范地基基础均采用修正后的 地基承载力特征值 设计,按地基承载力确定基础底面积及埋深时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的 标准组合 。
其中,地基承载力特征值为由载荷试验确定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
表3 02和11规范中地基承载力的深宽修正系数
由上可知,地基基础设计规范中,有 容许值、标准值、特征值 等,其在概念和使用上各不相同。根据文献[3],特征值在数值上要小于或等于另外两个值,采用现行规范方法中用地基承载力特征值确定的基础面积设计安全水平要低于以前规范。
03
结语
鉴定单位对既有建筑进行地基基础鉴定时,按照《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144的规定,对于按照74、89规范进行设计的地基基础,应调整到现行规范的原则进行复核。
04
参考文献
[1]滕延京.《建筑地基基础设计规范》地基承载力概念的理解与应用[J].工程勘察,2004(3).
[2]顾宝和.地基承载力的来龙去脉[J].工程勘察,2004(3).
[3]薛兴度.关于地基承载力特征值与地基承载力标准值的比较[J].岩土工程界,2003(11).
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地基基础
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