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1、岩土工程勘察与设计讲座之二岩土工程勘察与设计讲座之二同济大学同济大学 高大钊高大钊20112011年年1010月月 岩土工程设计岩土工程设计(上上)引引言言l在中国工程勘察信息网的专栏中，提出在中国工程勘察信息网的专栏中，提出了许多疑难问题，在答疑和讨论的过程了许多疑难问题，在答疑和讨论的过程中，积累了不少的资料，出版了土力中，积累了不少的资料，出版了土力学与岩土工程师和岩土工程勘察与学与岩土工程师和岩土工程勘察与设计两本书，主办单位提出围绕这两设计两本书，主办单位提出围绕这两本书的主题开展讲座，也是一个很好的本书的主题开展讲座，也是一个很好的思路，值得尝试。思路，值得尝试。l在在2009年年
2、2010年，主要环绕岩土工年，主要环绕岩土工程勘察规范局部修订的宣讲，讲了岩程勘察规范局部修订的宣讲，讲了岩土工程实务工作的一些问题，即勘察方土工程实务工作的一些问题，即勘察方案的编制、勘探孔的深度和平面布置、案的编制、勘探孔的深度和平面布置、取样数量、土工试验和原位测试、地下取样数量、土工试验和原位测试、地下水勘察、土和水对建筑材料腐蚀性评价水勘察、土和水对建筑材料腐蚀性评价等问题。等问题。2010年底至今年上半年，主要年底至今年上半年，主要讲解岩土工程评价方法。从现在开始，讲解岩土工程评价方法。从现在开始，将讲解岩土工程设计方法。将讲解岩土工程设计方法。第二部分第二部分岩土工程设计岩土工程
3、设计l一一.岩土工程设计的力学基础岩土工程设计的力学基础l二二.浅基础设计的地基承载力问题浅基础设计的地基承载力问题l三三.地基基础设计的变形控制方法地基基础设计的变形控制方法l四四.单桩、群桩的承载力与桩基础设单桩、群桩的承载力与桩基础设计计l五五.地基处理的方案选择与设计控制地基处理的方案选择与设计控制l六六.边坡稳定性分析与土压力计算边坡稳定性分析与土压力计算l七七.基坑工程方案设计与事故分析基坑工程方案设计与事故分析l八八.地基基础抗震评价与抗震设计地基基础抗震评价与抗震设计一一.岩土工程设计的力学基础岩土工程设计的力学基础l1.岩土工程设计是工程结构设计的一部分岩土工程设计是工程结构
4、设计的一部分l2.岩土工程师必需的力学知识复习岩土工程师必需的力学知识复习岩土工程设计是岩土工程设计是工程结构设计的一部分工程结构设计的一部分l岩土工程是主体工程的一部分岩土工程是主体工程的一部分没有主体工程就没有岩土工程问题；不没有主体工程就没有岩土工程问题；不存在没有岩土工程的主体工程存在没有岩土工程的主体工程l岩土工程与结构工程的相互依赖与统一岩土工程与结构工程的相互依赖与统一结构工程的安全与耐久性依赖于岩土工结构工程的安全与耐久性依赖于岩土工程的质量；岩土工程的规模与难度取决程的质量；岩土工程的规模与难度取决于结构工程的规模与技术要求于结构工程的规模与技术要求l岩土工程设计与结构工程设
5、计的异同岩土工程设计与结构工程设计的异同l它们它们同属于工程学同属于工程学的范畴，都要满足工的范畴，都要满足工程力学的基本规律，都要满足工程建设程力学的基本规律，都要满足工程建设的控制要求，都采用工程设计的方法。的控制要求，都采用工程设计的方法。l岩土工程设计对象有两类，第一类是对岩土工程设计对象有两类，第一类是对岩土体的设计计算岩土体的设计计算，第二类是对与岩土，第二类是对与岩土体相互作用的体相互作用的结构物的设计计算结构物的设计计算，如基，如基础、地下室、围护结构、支锚结构等。础、地下室、围护结构、支锚结构等。l在设计原则上存在差异，结构设计的概率在设计原则上存在差异，结构设计的概率极限状
6、态设计实用方法已经标准化，但岩极限状态设计实用方法已经标准化，但岩土工程中的第一类设计的概率极限状态设土工程中的第一类设计的概率极限状态设计方法还不太成熟，较多的规范采用安全计方法还不太成熟，较多的规范采用安全系数法甚至是容许应力法设计。系数法甚至是容许应力法设计。l在安全度控制方法上存在差异，结构设计在安全度控制方法上存在差异，结构设计的作用与抗力，都可以由技术标准规定数的作用与抗力，都可以由技术标准规定数值来加以严格控制，而岩土工程设计中涉值来加以严格控制，而岩土工程设计中涉及岩土体所产生的作用与抗力，其数值无及岩土体所产生的作用与抗力，其数值无法由技术标准的规定所控制。法由技术标准的规定
7、所控制。l由于岩土体是自然地质体，与自然条件密由于岩土体是自然地质体，与自然条件密切相关，岩土工程设计的作用与抗力是按切相关，岩土工程设计的作用与抗力是按岩土体的物理力学参数进行计算的结果，岩土体的物理力学参数进行计算的结果，具有极强的具有极强的地区性地区性。l在太沙基岩土工程体制下，岩土工程设计在太沙基岩土工程体制下，岩土工程设计是由岩土工程事务所承担的，是岩土工程是由岩土工程事务所承担的，是岩土工程咨询顾问工作的一部分咨询顾问工作的一部分，从前期的地质调，从前期的地质调查、工程设计到施工监测与检测，都是岩查、工程设计到施工监测与检测，都是岩土工程事务所的一揽子全过程服务范围。土工程事务所的
8、一揽子全过程服务范围。l在我国勘察、设计体制下，岩土工程勘察在我国勘察、设计体制下，岩土工程勘察与设计是与设计是分离的分离的，由专门的勘察队伍从事，由专门的勘察队伍从事岩土工程勘察工作，而岩土工程设计则是岩土工程勘察工作，而岩土工程设计则是分散在不同的单位，结构性比较强的地基分散在不同的单位，结构性比较强的地基基础设计工作一般由上部结构设计单位完基础设计工作一般由上部结构设计单位完成，而且呈现比较明显的成，而且呈现比较明显的行业性行业性；独立性；独立性比较强的边坡整治工作一般由勘察单位完比较强的边坡整治工作一般由勘察单位完成；基坑工程设计则分散在各种不同的单成；基坑工程设计则分散在各种不同的单
9、位，岩土工程勘察单位也有承担设计任务位，岩土工程勘察单位也有承担设计任务的。的。岩土工程设计的特点岩土工程设计的特点l岩土工程设计的任务是处理工程结构与地岩土工程设计的任务是处理工程结构与地质条件的协调，力学平衡、变形协调。质条件的协调，力学平衡、变形协调。l一类是由于建筑物的存在（如地下工程）一类是由于建筑物的存在（如地下工程）及其荷载施加于岩土体所产生的工程问题；及其荷载施加于岩土体所产生的工程问题；另一类是治理岩土体的不稳定性所产生的另一类是治理岩土体的不稳定性所产生的工程问题，包括采用结构的方法所产生的工程问题，包括采用结构的方法所产生的岩土体与结构的相互作用。岩土体与结构的相互作用。
10、地基基础设计的基本假定地基基础设计的基本假定设计与力学计算的关系设计与力学计算的关系l设计不等同于计算。设计不等同于计算。l设计包括概念设计、方案设计、构造设设计包括概念设计、方案设计、构造设计和在力学计算基础上的构件尺寸的确计和在力学计算基础上的构件尺寸的确定或在预定尺寸以后的验算。定或在预定尺寸以后的验算。l力学计算仅是设计过程中的一部分，或力学计算仅是设计过程中的一部分，或者是设计的一种定量验算的方法。者是设计的一种定量验算的方法。l对计算软件的正确使用。对计算软件的正确使用。2.岩土工程师必需力学知识复习岩土工程师必需力学知识复习l如何将一个工程问题，正确地抽象简化为如何将一个工程问题
11、，正确地抽象简化为力学的计算模式，是工程师的基本素养；力学的计算模式，是工程师的基本素养；l也是正确处理工程问题和进行工程计算的也是正确处理工程问题和进行工程计算的基本条件，例如等值梁法；基本条件，例如等值梁法；l对技术标准的一些规定和计算公式的正确对技术标准的一些规定和计算公式的正确理解和运用也需要具有一定的力学基础知理解和运用也需要具有一定的力学基础知识，例如大、小偏心的基底反力计算。识，例如大、小偏心的基底反力计算。l2.1解平衡方程求未知数平面力系解平衡方程求未知数平面力系l2.2结构的约束条件（支座反力）结构的约束条件（支座反力）l2.3根据平衡条件求解支座反力根据平衡条件求解支座反
12、力l2.4内力分析的截面法内力分析的截面法l2.5受弯构件的正截面应力分布受弯构件的正截面应力分布l2.6静定与超静定问题静定与超静定问题平面力系的平衡条件平面力系的平衡条件lX0， Z0， M0XZ2.1解平衡方程求未知数解平衡方程求未知数l如果一物体在三个互不平行的共面力作如果一物体在三个互不平行的共面力作用下而处于平衡状态，则三个力的作用用下而处于平衡状态，则三个力的作用线必交于一点；线必交于一点；l这就是三力平衡定理；这就是三力平衡定理；l是工程师最基本的一个力学概念。是工程师最基本的一个力学概念。库仑土压力的力三角形解法库仑土压力的力三角形解法WERRWEl根据楔体平衡条件求解根据楔
13、体平衡条件求解l已知楔体重力已知楔体重力W的大小与方向的大小与方向l已知土压力的反力已知土压力的反力E的方向（与墙面法线夹的方向（与墙面法线夹角，即墙面与土的摩擦角，已知），但大角，即墙面与土的摩擦角，已知），但大小未知小未知l已知滑动面上的阻力已知滑动面上的阻力R的方向（与滑动面法的方向（与滑动面法线夹角，即土的摩擦角，已知），但大小线夹角，即土的摩擦角，已知），但大小未知未知l由楔体平衡条件知三个力必交于楔体重由楔体平衡条件知三个力必交于楔体重心，即力三角形闭合；心，即力三角形闭合；l运用三角函数的关系，即可求解未知数，运用三角函数的关系，即可求解未知数，求得土体和挡土结构物之间接触压力的
14、求得土体和挡土结构物之间接触压力的合力；合力；2.2结构的约束条件（支座反力）结构的约束条件（支座反力）竖向与水平向同时约束竖向与水平向同时约束竖向约束竖向约束竖向与转动两个约束竖向与转动两个约束2.3根据平衡条件求解支座反力根据平衡条件求解支座反力l对平面力系，具有三个约束条件的满足对平面力系，具有三个约束条件的满足静定结构的条件；静定结构的条件；l如果少于三个约束条件，则称为机动体如果少于三个约束条件，则称为机动体系，或者称为静不定结构，不能保持静系，或者称为静不定结构，不能保持静力平衡；力平衡；l如果多于三个约束条件，则称为超静定如果多于三个约束条件，则称为超静定结构。结构。2.4内力分
15、析的截面法内力分析的截面法l截面法是内力分析的基本方法截面法是内力分析的基本方法弯矩、剪力的方向规定弯矩、剪力的方向规定简支梁的内力分析简支梁的内力分析悬臂梁的内力分析悬臂梁的内力分析内力的叠加内力的叠加2.5受弯构件的正截面应力分布受弯构件的正截面应力分布截面抗弯惯性矩与抵抗矩截面抗弯惯性矩与抵抗矩hb基底反力分布基底反力分布横截面内力计算与强度条件横截面内力计算与强度条件钢筋混凝土梁受弯时正截面应力变化钢筋混凝土梁受弯时正截面应力变化2.6静定与超静定问题静定与超静定问题l静定结构：静定结构：l简支梁，悬臂梁，三铰拱，桁架。简支梁，悬臂梁，三铰拱，桁架。l排架结构的梁是简支梁，因此地基的不
16、均排架结构的梁是简支梁，因此地基的不均匀沉降不会造成上部结构的次应力。匀沉降不会造成上部结构的次应力。l桁架结构也是静定的，由杆件系统通过三桁架结构也是静定的，由杆件系统通过三角形的稳定结构形成静定的体系，可以做角形的稳定结构形成静定的体系，可以做成大跨度结构，桥梁、屋架都可以用。成大跨度结构，桥梁、屋架都可以用。桁架式支撑桁架式支撑超静定结构超静定结构l约束条件多于约束条件多于3个的平面力系，就构成了个的平面力系，就构成了超静定结构。超静定结构。l框架结构、连续梁、刚架结构都是超静框架结构、连续梁、刚架结构都是超静定结构。定结构。单支撑围护结构的简化计算单支撑围护结构的简化计算等值梁法等值梁
17、法二二.浅基础设计的地基承载力问题浅基础设计的地基承载力问题l1.地基承载力与土的抗剪强度指标存在地基承载力与土的抗剪强度指标存在什么关系？什么关系？l2.2.怎样估计地基承载力的安全系数？怎样估计地基承载力的安全系数？l3.3.怎样校核地基承载力的地方经验？怎样校核地基承载力的地方经验？l4.土的自重压力对承载力有什么影响？土的自重压力对承载力有什么影响？l5.基础的宽度该怎么取？基础的宽度该怎么取？l6.基础的埋置深度该怎么取？基础的埋置深度该怎么取？l7.怎样验算软弱下卧层强度？怎样验算软弱下卧层强度？l8.弯矩计算公式为什么不同？弯矩计算公式为什么不同？ 1.地基承载力与土的地基承载力
18、与土的抗剪强度指标存在什么关系？抗剪强度指标存在什么关系？l地基承载力怎么与基础宽度、埋置深度无关地基承载力怎么与基础宽度、埋置深度无关了？了？l在建筑地基基础设计规范在建筑地基基础设计规范GB50007-2002GB50007-2002的表的表5.2.5 5.2.5 中，可以按不同的内摩擦角标准中，可以按不同的内摩擦角标准值查到地基承载力系数，内摩擦角的数值从值查到地基承载力系数，内摩擦角的数值从0 04040 。l但根据规范但根据规范4.2.44.2.4条的规定，土的抗剪强条的规定，土的抗剪强度指标的试验应采用三轴不固结不排水度指标的试验应采用三轴不固结不排水剪试验，试验得到的内摩擦角接近
19、于零。剪试验，试验得到的内摩擦角接近于零。计算得到的地基承载力特征值与基础的计算得到的地基承载力特征值与基础的宽度、埋置深度都没有关系，规范的这宽度、埋置深度都没有关系，规范的这两部分规定是否存在矛盾，为什么会产两部分规定是否存在矛盾，为什么会产生这样的矛盾？生这样的矛盾？l这这位位网网友友确确实实发发现现了了这这本本规规范范在在逻逻辑辑上上的的矛矛盾盾，这这本本规规范范的的以以往往版版本本中中，不不存存在在这这样样的的逻逻辑辑矛矛盾盾，但但在在20022002版版的的建建造造地地基基基基础础技技术术规规范范中中却却出出现现了了这这个个问问题题。为为什什么么会会产产生生这这样样的的矛矛盾盾，这
20、这是是由由 于于 建建 筑筑 地地 基基 基基 础础 技技 术术 规规 范范 GB50007-2002GB50007-2002不不区区分分土土类类，不不区区分分排排水水条条件件，一一概概都都采采用用不不固固结结不不排排水水试试验验的的缘故。缘故。l建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范GB50007-GB50007-20022002条条文文说说明明第第4.2.44.2.4条条是是这这样样解解释释为为什什么么要要规规定定采采用用不不固固结结不不排排水水剪剪试试验验的的理理由由的的：“鉴鉴于于多多数数工工程程施施工工速速度度快快，较较接接近近于于不不固固结结不不排排水水条条件件故故本本规规范范推
21、推荐荐UUUU试试验验。而而且且，用用UUUU试试验验成成果果计计算算，一一般般比比较较安安全全。”11这这说说明明了了20022002版版规规范范对对土土的的抗抗剪剪强强度度指指标标取取值值的的基基本本观观点点，但但从从这这个个基基本本观观点点出出发发，所所得得到到的的结结果果是什么呢？是什么呢？l三三轴轴不不固固结结不不排排水水剪剪试试验验得得到到的的内内摩摩擦擦角角接接近近于于零零，按按内内摩摩擦擦角角等等于于零零查查规规范范的的表表5.2.5，差差得得承承载载力力系系数数为为Mb0,Md=1.0,Mc=3.14，代代入入公公式式（5.2.5）求求得得的的地地基基承承载载力力的的大大小小
22、与与基基础础的的宽宽度度和和埋埋置置深深度度都都没没有有任任何何关关系系，这这是是根根据据20022002版版建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范特特有有的规定所得到的结果。的规定所得到的结果。l但但从从这这本本规规范范的的表表5.2.45.2.4中中，我我们们看看到到，许许多多土土类类都都可可以以查查到到比比较较大大的的宽宽度度修修正正系系数数和和深深度度修修正正系系数数，可可以以计计算算得得到到地地基基承承载载力力随随基基础础宽宽度度、埋埋置置深深度度的的增增大大而而提提高高的的结结果果，这这是是建建筑筑地地基基基基础础技技术术规规范范历历次次版版本本所所共共有有的的规规定定所所得得到
23、到的结果。的结果。l也也许许有有的的网网友友会会这这样样解解释释，表表中中的的淤淤泥泥和和淤淤泥泥质质土土的的宽宽度度修修正正系系数数为为零零，深深度度修修正正系系数数为为1.01.0，不不是是和和按按试试验验结结果果得得到到的系数一样吗？的系数一样吗？l这这并并没没有有错错，但但还还有有不不少少的的土土类类，这这两两个个系系数数都都是是比比较较大大的的。对对于于这这些些土土类类，如如何何用用规规范范的的地地基基承承载载力力公公式式计计算算呢呢？按按照照第第4.2.44.2.4条条的的规规定定，没没有有区区分分土土类类，没没有有区区分分排排水水条条件件，如如果果都都采采用用不不固固结结不不排排
24、水水剪剪试试验验，即即使使是是砂砂土土，也也得得到到接接近近于于零零的的内内摩摩擦擦角角。按按照照这这样样的的试试验验结结果果只只能能得得到到Mb0,Md=1.0,Mc=3.14的的承承载载力力系系数数，计计算算的的结结果果与与基基础础宽宽度度及及基基础埋置深度都没有什么关系。础埋置深度都没有什么关系。2.2.怎样估计地基承载力的怎样估计地基承载力的安全系数？安全系数？l在在高高层层建建筑筑岩岩土土工工程程勘勘察察规规程程JGJ72JGJ7220042004的的附附录录A A给给出出了了天天然然地地基基极极限限承承载载力力公公式式，而而在在建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范GB50007
25、-2002GB50007-2002中中给给出出了了地地基基承承载载力力特特征征值值的的计计算算公公式式，我我的的问问题题是是对对于于同同样样的的土土，采采用用这这两两个个公公式式计计算算的的结结果果的的比比值是否就是安全系数？值是否就是安全系数？l从从原原理理上上说说，极极限限承承载载力力除除以以安安全全系系数数就就是是地地基基承承载载力力特特征征值值，或或者者说说，用用同同一一土土层层的的强强度度指指标标，分分别别计计算算得得到到的的极极限限承承载载力力除除以以地地基基承承载载力力特特征征值值，就就是是取用这个容许承载力的计算安全系数。取用这个容许承载力的计算安全系数。l下下面面用用计计算算
26、的的方方法法进进行行校校核核，土土的的抗抗剪剪强强度度指指标标为为：固固结结不不排排水水剪剪内内摩摩擦擦角角 1818 ，黏黏聚聚力力c c20kPa 20kPa ；不不固固结结不不排排水水剪剪强强度度c cu u55kPa55kPa；土土体体的的重重度度 1818kN/mkN/m3 3，如如果果条条形形基基础础宽宽度度b b3m3m，埋埋置置深深度度d d2m2m，分分别别用用高高层层建建筑筑岩岩土土工工程程勘勘察察规规程程JGJ72JGJ7220042004的的附附录录A A的的公公式式和和建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范GB50007-GB50007-20022002的公式计算地
27、基承载力。的公式计算地基承载力。l用用高高层层建建筑筑岩岩土土工工程程勘勘察察规规程程JGJ722004的的附附录录A的的公公式式计计算算，查查表表得得承承载载力力系系数数N 4.07，Nq5.26，Nc13.1，条条形形基基础础的的形形状状系系数数均均为为1.0,则则地地基基极极限限承载力的计算结果为：承载力的计算结果为：2l用建筑地基基础设计规范用建筑地基基础设计规范GB50007-2002的公式计算，查表得承载力系数的公式计算，查表得承载力系数Mb0.41，Md2.72，Mc5.31，则地基承载力则地基承载力特征值的计算结果为：特征值的计算结果为：l计算的安全系数计算的安全系数K2.48
28、。l如如果果用用不不固固结结不不排排水水强强度度计计算算，极极限限承承载载力力为为756.5kPa，地地基基承承载载力力特特征征值值为为208.7kPa，则则计计算算的的安安全全系系数数为为K3.62。3.怎样校核地基承载力的怎样校核地基承载力的地方经验？地方经验？l我是上海地区的，请问我是上海地区的，请问建筑地基基础建筑地基基础设计规范设计规范GB50007-2002GB50007-2002的地基承载力的地基承载力特征值的计算公式在上海是否适用？特征值的计算公式在上海是否适用？l国家标准的地基承载力计算公式在原则国家标准的地基承载力计算公式在原则上应当适用于全国各地。但如果地区已上应当适用于
29、全国各地。但如果地区已有地方规范，应该进行必要的试算比较，有地方规范，应该进行必要的试算比较，以确定是否符合地方经验。在比较计算以确定是否符合地方经验。在比较计算时，要注意计算公式和抗剪强度指标试时，要注意计算公式和抗剪强度指标试验方法的配套使用。验方法的配套使用。上海两个土层的土工试验资料上海两个土层的土工试验资料l表给出了上海地区两个土层的土工试验表给出了上海地区两个土层的土工试验资料资料。如。如作用于基础顶面由恒载产生的作用于基础顶面由恒载产生的竖向力标准值竖向力标准值120kN/m，由可变荷载产，由可变荷载产生的竖向力标准值生的竖向力标准值30kN/m，持力层为第，持力层为第层土，条形
30、基础的埋置深度层土，条形基础的埋置深度1.0m。l分别按照国家标准和地方标准的规定进分别按照国家标准和地方标准的规定进行地基承载力的计算，由于这两本标准行地基承载力的计算，由于这两本标准所采用的设计原则不同，所采用的设计原则不同，国家标准采用国家标准采用容许承载力，上海规范采用极限承载力，容许承载力，上海规范采用极限承载力，因此不能直接比较计算得到的地基承载因此不能直接比较计算得到的地基承载力值，而用相同的荷载标准值，比较计力值，而用相同的荷载标准值，比较计算得到的基础宽度。算得到的基础宽度。l根据根据建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-2002的规定，土的抗剪强度指的规定
31、，土的抗剪强度指标采用不固结不排水剪试验结果，按标采用不固结不排水剪试验结果，按建建筑地基基础设计规范筑地基基础设计规范5.2.5条计算，得地条计算，得地基承载力特征值：基承载力特征值：lfa=18 1.0 1.0+3.1455=190.7kPa；l按按建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范式（式（5.2.1-1）计算，荷载标准组合的竖向力为）计算，荷载标准组合的竖向力为Nk150kN，则基础宽度由下式计算：，则基础宽度由下式计算：l根据上海地基基础设计规范式（根据上海地基基础设计规范式（4.2.3-1）计算，得地基承载力设计值：计算，得地基承载力设计值：3lfd=1.14(0.5 8 1.
32、5 0.39+18 1.0 2.5+8.35 7)=120.2kPa；l按上海地基基础设计规范式（按上海地基基础设计规范式（4.2.1-1）计）计算，竖向力的设计值为：算，竖向力的设计值为：l为了比较，还按为了比较，还按1989年的上海地基基础年的上海地基基础设计规范进行了对比计算，这个版本的设计规范进行了对比计算，这个版本的规范采用临塑荷载公式地基承载力计算：规范采用临塑荷载公式地基承载力计算：l地基容许承载力地基容许承载力p0=0.23 8 1.5+1.99 18 1.0+4.49 14l=98.68kPal得基础宽度为：得基础宽度为：分析意见分析意见l在相同的工程条件、相同的地基条件下，
33、在相同的工程条件、相同的地基条件下，用用建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范规定的抗规定的抗剪强度指标的试验方法和计算公式求得剪强度指标的试验方法和计算公式求得的地基承载力特征值，过高地估计了上的地基承载力特征值，过高地估计了上海软土的地基承载力，验算得到的基础海软土的地基承载力，验算得到的基础宽度仅为用上海地基规范公式计算结果宽度仅为用上海地基规范公式计算结果的一半，不符合上海几十年积累的工程的一半，不符合上海几十年积累的工程经验经验。l说明如在上海地区强制采用全国规范的说明如在上海地区强制采用全国规范的方法，将是非常危险的方法，将是非常危险的。由于各地的地由于各地的地质条件和工程经验不
34、同，其实作为全国质条件和工程经验不同，其实作为全国性的规范，不可能也不需要规定得如此性的规范，不可能也不需要规定得如此的具体。如果要作非常具体的规定，必的具体。如果要作非常具体的规定，必须进行各种情况的对比计算分析，有足须进行各种情况的对比计算分析，有足够的把握可以控制得住，才能在规范中够的把握可以控制得住，才能在规范中具体规定。具体规定。l上面的对比计算所用的抗剪强度指标是上面的对比计算所用的抗剪强度指标是不同的，还不能完全说明这些计算公式不同的，还不能完全说明这些计算公式之间的差别，能否对上海规范的公式用之间的差别，能否对上海规范的公式用不固结不排水强度计算，而对全国规范不固结不排水强度计
35、算，而对全国规范的公式能否用固结快剪指标计算？如果的公式能否用固结快剪指标计算？如果可以计算，则其对比计算的结果又如何可以计算，则其对比计算的结果又如何？l地基承载力可以选用不同的公式进行计算，地基承载力可以选用不同的公式进行计算，可以用极限承载力公式，也可以用界限荷可以用极限承载力公式，也可以用界限荷载公式。在界限荷载公式中，可以选用临载公式。在界限荷载公式中，可以选用临塑荷载公式，也可以选用塑荷载公式，也可以选用p1/4公式。但问公式。但问题不完全在于选用什么公式，更重要的是题不完全在于选用什么公式，更重要的是要与抗剪强度指标的选择配套使用。要与抗剪强度指标的选择配套使用。l下面用临塑荷载
36、公式和下面用临塑荷载公式和p p1/41/4公式（也就是公式（也就是建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-GB50007-20022002的地基承载力公式）的计算结果与的地基承载力公式）的计算结果与上海上海地基基础设计规范地基基础设计规范（DGJ08-11-DGJ08-11-19991999）的极限承载力公式计算的结果进）的极限承载力公式计算的结果进行比较，指标分别采用三轴不固结不排行比较，指标分别采用三轴不固结不排水剪指标和直剪固结快剪指标。水剪指标和直剪固结快剪指标。l由于这由于这3个公式的性质不同计算得到的地个公式的性质不同计算得到的地基承载力的性质也不相同，因此也不能
37、基承载力的性质也不相同，因此也不能进行承载力数值的直接比较，因此采用进行承载力数值的直接比较，因此采用在相同假定计算条件下的基础宽度进行在相同假定计算条件下的基础宽度进行比较。比较。l假定的计算条件为：持力层为第假定的计算条件为：持力层为第层土，层土，条形基础的埋置深度条形基础的埋置深度1.0m，作用于基础，作用于基础顶面由恒载产生的竖向力标准值顶面由恒载产生的竖向力标准值120kN/m，由可变荷载产生的竖向力标，由可变荷载产生的竖向力标准值准值30kN/m。用上海用上海地基基础设计规范地基基础设计规范的的极限承载力公式进行计算极限承载力公式进行计算l1)用直剪固结快剪指标用直剪固结快剪指标l
38、按上海地基基础设计规范式（按上海地基基础设计规范式（4.2.3-1）计）计算，得地基承载力设计值：算，得地基承载力设计值：lfd=1.14(0.5 8 1.5 0.39+18 1.0 2.5+8.35 7)=120.2kPa；l按上海按上海地基基础设计规范地基基础设计规范式（式（4.2.1-1）计算，竖向力的设计值为：）计算，竖向力的设计值为：l则求得基础的宽度为；则求得基础的宽度为；l2)用三轴不固结不排水剪指标用三轴不固结不排水剪指标l按上海地基基础设计规范式（按上海地基基础设计规范式（4.2.3-1）计算，得地基承载力设计值：计算，得地基承载力设计值：l则求得基础的宽度为：则求得基础的宽
39、度为：l用临塑荷载公式计算用临塑荷载公式计算l1)用直剪固结快剪指标用直剪固结快剪指标l根据上海的工程经验，对直剪固快指标根据上海的工程经验，对直剪固快指标打打7折计算。折计算。l地基容许承载力地基容许承载力p0=2.01 18 1.0+4.51 14=99.32kPal则求得基础宽度为：则求得基础宽度为：l如不打如不打7折，则用峰值强度指标计算折，则用峰值强度指标计算的结果为：的结果为：l地基容许承载力地基容许承载力p0=2.72 18 1.0+5.31 20=155.16kPal基础的宽度为：基础的宽度为：l2)用三轴不固结不排水剪指标用三轴不固结不排水剪指标l根据上海的工程经验，对抗剪强
40、度指标根据上海的工程经验，对抗剪强度指标打打7折计算。折计算。l地基容许承载力地基容许承载力p0=1.0 18 1.0+3.14 55 0.7l=138.89kPal则求得基础的宽度为：则求得基础的宽度为：l如不打如不打7折，则用峰值强度指标计算的结折，则用峰值强度指标计算的结果为：果为：l地基容许承载力地基容许承载力p0=1.0 18 1.0+3.14 55=190.7kPal用用p1/4公式计算公式计算l1)用直剪固结快剪指标用直剪固结快剪指标l根据上海地区的工程经验，对抗剪强度根据上海地区的工程经验，对抗剪强度指标的峰值打指标的峰值打7折后计算：折后计算：l地基容许承载力地基容许承载力p
41、1/4=0.25 8 1.5+2.01 18 1.0+4.51 14=102.32kPal则基础宽度为：则基础宽度为：l如抗剪强度指标不打如抗剪强度指标不打7折，则用峰值强度折，则用峰值强度指标计算的结果为：指标计算的结果为：l地基容许承载力地基容许承载力p1/4=0.43 8 1.5+2.72 18 1.0+5.31 20=160.32kPal则基础宽度为：则基础宽度为：l2)用三轴不固结不排水剪指标用三轴不固结不排水剪指标l根据上海地区的工程经验，对抗剪强度根据上海地区的工程经验，对抗剪强度指标的峰值打指标的峰值打7折后计算的结果为：折后计算的结果为：l p1/4=18 1.0 1.0+3
42、.14 55 0.7=138.89kPal则求得基础的宽度为：则求得基础的宽度为：l如抗剪强度指标不打如抗剪强度指标不打7折，则用峰值强度折，则用峰值强度指标计算的结果为：指标计算的结果为：lp1/4=18 1.0 1.0+3.14 55=190.7kPa；l则基础宽度为：则基础宽度为：分析和讨论分析和讨论l从表列计算数据可以看出，各种不同的计从表列计算数据可以看出，各种不同的计算公式、不同的抗剪强度试验方法和不同算公式、不同的抗剪强度试验方法和不同的指标处理方法，计算得到的地基承载力的指标处理方法，计算得到的地基承载力可能会有一定的出入，分析这些差别以及可能会有一定的出入，分析这些差别以及引
43、起差别的原因，可以深刻地理解计算公引起差别的原因，可以深刻地理解计算公式和抗剪强度指标之间匹配的重要性。式和抗剪强度指标之间匹配的重要性。l从对比计算的结果可以得出如下几点认识：从对比计算的结果可以得出如下几点认识：l根据上海地区几十年的工程经验，用直根据上海地区几十年的工程经验，用直剪固快指标峰值打剪固快指标峰值打7折的抗剪强度进行计折的抗剪强度进行计算，不论采用什么公式，得到的基础宽算，不论采用什么公式，得到的基础宽度是非常接近的。这是因为在编制上海度是非常接近的。这是因为在编制上海地基基础设计规范地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）时将安全水准控制在与）时将安全水准控制在与19
44、89年版年版本的规范相同的水平，而原有规范用的本的规范相同的水平，而原有规范用的就是临塑荷载公式。就是临塑荷载公式。l但如果采用三轴不固结不排水指标计算，但如果采用三轴不固结不排水指标计算，即使指标打了即使指标打了7折，用极限承载力公式计折，用极限承载力公式计算的结果和用界限荷载公式计算的结果算的结果和用界限荷载公式计算的结果有比较大的差别。但这并不表明在上海有比较大的差别。但这并不表明在上海地区就一定不能使用三轴不固结不排水地区就一定不能使用三轴不固结不排水强度指标计算地基承载力。强度指标计算地基承载力。l问题是在上海问题是在上海地基基础设计规范地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）
45、编制时还没有对三轴）编制时还没有对三轴不固结不排水指标进行过系统的校核工不固结不排水指标进行过系统的校核工作，因此出现了比较大的差别，说明至作，因此出现了比较大的差别，说明至少目前在上海地区尚不能用三轴不固结少目前在上海地区尚不能用三轴不固结不排水指标计算地基承载力。不排水指标计算地基承载力。l比较用不同方法处理的指标进行计算得比较用不同方法处理的指标进行计算得到的基础宽度值可以发现，用峰值计算到的基础宽度值可以发现，用峰值计算的宽度比用打的宽度比用打7折指标计算的宽度减少了折指标计算的宽度减少了3040，但在上海地区尚缺乏使用这，但在上海地区尚缺乏使用这种方法的经验，对其安全度没有确切的种方
46、法的经验，对其安全度没有确切的把握，可能是比较冒险的。将全国其他把握，可能是比较冒险的。将全国其他地区的经验用到上海地区时应充分注意地区的经验用到上海地区时应充分注意地方已有的工程经验，不然可能会导致地方已有的工程经验，不然可能会导致工程事故。工程事故。4.土的自重压力对承载力土的自重压力对承载力有什么影响？有什么影响？.l4.1 4.1 在用地基承载力公式计算承载力时在用地基承载力公式计算承载力时需要考虑土的自重压力的影响，对地基需要考虑土的自重压力的影响，对地基承载力进行深宽修正时也要考虑土的自承载力进行深宽修正时也要考虑土的自重压力的影响，压缩软弱下卧层时还需重压力的影响，压缩软弱下卧层
47、时还需要考虑土的自重压力的影响。但为什么要考虑土的自重压力的影响。但为什么自重压力力的计算结果会不同呢？自重压力力的计算结果会不同呢？l1 1、计算时垫层底部的自重应力是按原土的、计算时垫层底部的自重应力是按原土的容重计算呢还是垫层以上按原土的容重，容重计算呢还是垫层以上按原土的容重，垫层部分按垫土的容重计算？垫层部分按垫土的容重计算？l2 2、垫层下的软土层承载力修正时，深度修、垫层下的软土层承载力修正时，深度修正的容重也是按原土容重计算呢还是原土正的容重也是按原土容重计算呢还是原土与垫土的平均容重计算呢？与垫土的平均容重计算呢？l3 3 、不同的参考书有不同的计算，虽然最、不同的参考书有不
48、同的计算，虽然最后后P Pz z+ +P Pczcz是相同的，但是相同的，但f fa a的数值却有差别。的数值却有差别。l对于土的自重应力，过去曾经有个术语还对于土的自重应力，过去曾经有个术语还是很能表达物理意义的，上个世纪是很能表达物理意义的，上个世纪50年代年代在陈梁生先生的土力学中称为在陈梁生先生的土力学中称为“常驻应力常驻应力”，即在施工以前就已经长期存在的应力，即在施工以前就已经长期存在的应力，附加应力就是总应力减去常驻应力，即与附加应力就是总应力减去常驻应力，即与施工前的应力状态比较，应力的增量。施工前的应力状态比较，应力的增量。l即使在施工（筑垫层）以后，垫层两侧的即使在施工（筑
49、垫层）以后，垫层两侧的土层还是没有改变，对垫层以下土层的承土层还是没有改变，对垫层以下土层的承载力起超载作用的还是两侧的天然土层。载力起超载作用的还是两侧的天然土层。l因此，无论从计算附加应力还是承载力因此，无论从计算附加应力还是承载力的深度修正，都应该用原来土层的重度的深度修正，都应该用原来土层的重度计算。这些都是最基本的物理概念，并计算。这些都是最基本的物理概念，并不是经验处理。不是经验处理。l你对各种参考书上的不同计算方法，就你对各种参考书上的不同计算方法，就可以用这个概念分析孰是孰非。说起考可以用这个概念分析孰是孰非。说起考试，就是要考这种最基本的力学概念。试，就是要考这种最基本的力学
50、概念。l4.2 4.2 在实际工作中，常常会遇到在实际工作中，常常会遇到5m5m以下、以下、甚至甚至10m10m以下的土层，需要采用以下的土层，需要采用c c、值值按公式按公式 计算承载力特征值，但不知基础计算承载力特征值，但不知基础宽度宽度b b及埋深及埋深d d如何取值？这时，有人提如何取值？这时，有人提出：公式出：公式 , ,当基础宽度及埋深分别为当基础宽度及埋深分别为3m3m、0.5m0.5m时，时，f fa a= =f fakak。就可以用公式。就可以用公式 并选并选取取b b=3m, =3m, d d=0.5m=0.5m计算，所得的值便是某计算，所得的值便是某层地基土的承载力特征值
51、。这种思路对层地基土的承载力特征值。这种思路对吗？吗？l地基规范的承载力公式是浅基础的公式，地基规范的承载力公式是浅基础的公式，不能用于深基础；不能用于深基础；l对于对于5m、10m以下的土层，你不知道基以下的土层，你不知道基础的实际埋深是多少，宽度是多少？如础的实际埋深是多少，宽度是多少？如果建筑物的设计还没有做，在前期工作果建筑物的设计还没有做，在前期工作中，似乎没有必要一定要提那些土层的中，似乎没有必要一定要提那些土层的承载力，只要提供了抗剪强度指标，等承载力，只要提供了抗剪强度指标，等基础条件明确了再根据实际条件用地基基础条件明确了再根据实际条件用地基规范的公式直接计算地基承载力也还不
52、规范的公式直接计算地基承载力也还不迟。迟。l真的要计算时，如果符合浅基础条件，真的要计算时，如果符合浅基础条件，设计时设计时可以用规范的地基承载力公式计可以用规范的地基承载力公式计算，深度应当采用实际的深度，宽度按算，深度应当采用实际的深度，宽度按规范的经验规则取用，即大于规范的经验规则取用，即大于6m用用6m。不必用小基础算了再修正。不必用小基础算了再修正。dbl这个公式是地基承载力深宽修正的公式，这个公式是地基承载力深宽修正的公式，公式中的公式中的3m和和0.5m是将小压板、零埋深是将小压板、零埋深的条件得到的载荷试验结果用于实际工程的条件得到的载荷试验结果用于实际工程的一种安全储备，即把
53、小压板当作的一种安全储备，即把小压板当作3m，将零埋深当作将零埋深当作0.5m的埋深使用。这和地基的埋深使用。这和地基承载力计算公式没有什么关系，不能将这承载力计算公式没有什么关系，不能将这个个3m和和0.5m作为假定的计算条件。作为假定的计算条件。5.基础的宽度该怎么取？基础的宽度该怎么取？l看了高老主编的、看了高老主编的、20032003年同济大学出版年同济大学出版社出的社出的注册土木工程师（岩土）专业注册土木工程师（岩土）专业考试辅导教程考试辅导教程书中第书中第136136页例页例2.42.4和第和第141141页例页例2.62.6中的基础断面表示形式一样，中的基础断面表示形式一样，但是
54、计算中的但是计算中的b b即基础宽却取的不一样，即基础宽却取的不一样，例例2.42.4中基础宽取中基础宽取1.5m1.5m，例，例2.62.6中计算基中计算基底最大压力时基础宽取的是底最大压力时基础宽取的是3.5m3.5m，l可在往下例可在往下例2.72.7中确定扩散角时基础宽又中确定扩散角时基础宽又用用3m3m，这让我一头雾水，不知如何来确，这让我一头雾水，不知如何来确定基础宽度了。另外例定基础宽度了。另外例2.72.7验算软弱下卧验算软弱下卧层的承载力时我认为应该按最大基底压层的承载力时我认为应该按最大基底压力验算吧？力验算吧？l这三道题目是对不同题型的解题训练，都这三道题目是对不同题型的
55、解题训练，都是在题干中给出了基础的埋置深度和平面是在题干中给出了基础的埋置深度和平面尺寸，对不同的情景，给出不同的数据，尺寸，对不同的情景，给出不同的数据，不能仅看其符号是不是不能仅看其符号是不是b，要从物理意义，要从物理意义上去理解和把握。这位网友所看出的上去理解和把握。这位网友所看出的“问问题题”具有一定的代表性，说明他对浅基础具有一定的代表性，说明他对浅基础设计计算的概念还不是很清楚，值得我们设计计算的概念还不是很清楚，值得我们仔细地加以分析，以帮助网友理解地基基仔细地加以分析，以帮助网友理解地基基础设计计算中的一些关键问题。础设计计算中的一些关键问题。l下面，我们先引述这位网友讲到的这
56、三下面，我们先引述这位网友讲到的这三道题目，书中每个题目都给出了容易犯道题目，书中每个题目都给出了容易犯错误的地方，但写得比较简单。这里，错误的地方，但写得比较简单。这里，我加了若干分析，把为什么是错误的道我加了若干分析，把为什么是错误的道理讲清楚了，读者仔细看看、想想，把理讲清楚了，读者仔细看看、想想，把这个道理想通了，可以终身受用。这个道理想通了，可以终身受用。应用应用建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范理论公式确定地基承载力的例题理论公式确定地基承载力的例题l某粉质粘土地基上的矩形基础剖面如某粉质粘土地基上的矩形基础剖面如图图14-1所示，试按所示，试按建筑地基基础设计规建筑地基基础
57、设计规范范（GB500072002）理论公式确定地）理论公式确定地基承载力特征值。基承载力特征值。l本算例中容易出现的错误：本算例中容易出现的错误：l（1）基础宽度）基础宽度b取为取为2.5m或取为或取为3m。这。这个基础是个基础是1.5m2.5m的矩形基础，计算地的矩形基础，计算地基承载力时，应该用短边的尺寸基承载力时，应该用短边的尺寸1.5m，不能用长边的尺寸不能用长边的尺寸2.5m；规范规定对砂；规范规定对砂土，基础宽度小于土，基础宽度小于3m取取3m，但这里并非，但这里并非砂土；砂土；l（2）对水下的）对水下的未采用有效重度，平均重未采用有效重度，平均重度度采用了基底持力层土的重度；采
58、用了基底持力层土的重度；l（3）进行了深、宽修正，用规范的理论）进行了深、宽修正，用规范的理论公式计算的结果是不能进行深宽修正的。公式计算的结果是不能进行深宽修正的。l2.持力层地基承载力验算的例题持力层地基承载力验算的例题l某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载设计值、基础尺寸、埋深及地基条件如设计值、基础尺寸、埋深及地基条件如图图14-2所示，验算持力层承载力。所示，验算持力层承载力。l例例1是用规范公式计算地基承载力的题目，是用规范公式计算地基承载力的题目，当然必须要给出基础的埋置深度和平面当然必须要给出基础的埋置深度和平面尺寸，不然无法计算，但在这一道题中
59、尺寸，不然无法计算，但在这一道题中没有给出荷载，所以是没有闭合的题目，没有给出荷载，所以是没有闭合的题目，不需要检验基础的平面尺寸，基础的长不需要检验基础的平面尺寸，基础的长边边2.5m的尺寸就没有用到，计算地基承的尺寸就没有用到，计算地基承载力的大小，只需要用到基础短边的尺载力的大小，只需要用到基础短边的尺寸寸b1.5m。l例例2是已经知道荷载和地基承载力，给出是已经知道荷载和地基承载力，给出了基础平面尺寸，需要检验地基承载力了基础平面尺寸，需要检验地基承载力是否满足要求的题目，题意和是否满足要求的题目，题意和2.4完全不完全不一样，基础的尺寸也和例一样，基础的尺寸也和例2.4不同，不知不同
60、，不知道你怎么会产生与例道你怎么会产生与例2.4去比较的想法。去比较的想法。在例在例2.6中，地基承载力深宽修正是用的中，地基承载力深宽修正是用的是短边尺寸是短边尺寸b3m，而在计算基础底面，而在计算基础底面截面抵抗矩时必须用长边尺寸截面抵抗矩时必须用长边尺寸b3.5m。l例例3是用例是用例2的数据验算软弱下卧层的题目，的数据验算软弱下卧层的题目，计算基底压力扩散时，对矩形基础是向两计算基底压力扩散时，对矩形基础是向两个方向扩散，因此基础的长边和短边的尺个方向扩散，因此基础的长边和短边的尺寸都用上了。寸都用上了。验算软弱下卧层当然用平均验算软弱下卧层当然用平均压力扩散，规范不要求验算最大压力扩
61、散压力扩散，规范不要求验算最大压力扩散以后是否满足软弱下卧层承载力的要求，以后是否满足软弱下卧层承载力的要求，怎么会用到最大压力呢？怎么会用到最大压力呢？6.基础的埋置深度该怎么取？基础的埋置深度该怎么取？l当当室室内内外外地地坪坪不不一一致致时时，基基础础埋埋深深怎怎么么确定？确定？l如如果果没没有有地地下下室室，就就要要按按室室外外地地面面进进行行修修正正，这这样样算算出出来来的的地地基基承承载载力力高高，可可以以满满足足设设计计要要求求；但但如如果果有有地地下下室室的的情情况况，地地基基承承载载力力按按室室内内地地坪坪计计算算，地地基基承载力反而低了。这是什么道理？承载力反而低了。这是什
62、么道理？ l建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范的的规规定定：“基基础础埋埋置置深深度度（m m），一一般般自自室室外外地地面面标标高高算算起起。在在填填方方整整平平地地区区，可可自自填填土土地地面面标标高高算算起起，但但填填土土在在上上部部结结构构施施工工后后完完成成时时，应应从从天天然然地地面面标标高高算算起起。对对于于地地下下室室，如如采采用用箱箱形形基基础础或或筏筏基基时时，基基础础埋埋置置深深度度自自室室外外地地面面标标高高算算起起；当当采采用用独独立立基基础础或或条条形形基基础础时时，应应从从室室内内地地面标高算起。面标高算起。”l这里讲了三种情况：这里讲了三种情况：l一一是是
63、在在一一般般情情况况下下，自自室室外外地地面面标标高高算算起。起。l二二是是对对于于填填土土的的情情况况，按按照照施施工工条条件件分分别别采采取取二二种种不不同同的的方方法法，先先填填土土再再建建筑筑从从填填土土面面算算起起；先先建建筑筑再再填填土土从从天天然地面算起；然地面算起；l三三是是有有地地下下室室时时按按是是否否是是整整体体基基础础，分分别别采采取取二二种种不不同同的的方方法法，整整体体基基础础室室外外地地面面标标高高；非非整整体体基基础础，即即由由独独立立基基础础或或条条形形基基础础将将建建筑筑物物荷荷载载传传至至地地基基，地地下下室室底底板板不不传传力力，则则从从室室内内地地面面
64、标标高高算起；算起；l一一般般迷迷糊糊的的是是，不不注注意意句句号号的的作作用用，不不区区分分三三种种不不同同的的条条件件，不不看看前前提提，断断章章取取义义地地说说：“当当采采用用独独立立基基础础或或条条形形基基础础时时，应应从从室室内内地地面面标标高高算算起起。”那那就就错错了了，其其实实如如果果不不是是地地下下室室的的独独立立基基础础或或条条形形基基础础，都应从室外地面标高算起。都应从室外地面标高算起。l规规范范为为什什么么这这样样规规定定，道道理理是是什什么么？请请大大家家根根据据土土力力学学的的基基本本概概念念来来解解读读，可可以以发发表大家的观点。表大家的观点。7.怎样验算软弱下卧
65、层强度怎样验算软弱下卧层强度?l长江口北岸的启东长江口北岸的启东. .如东地区如东地区( (高老师高老师20012001年曾来过启东年曾来过启东) )广泛分布着双层土的地基广泛分布着双层土的地基, ,上部硬土层为粘质粉土或粉质粘土层承载上部硬土层为粘质粉土或粉质粘土层承载力特征值较高，达力特征值较高，达9090- -110110kPa,kPa,压缩模量为压缩模量为7 7- -8 8MPa,MPa,厚度有厚度有2 2- -4.54.5米厚左右，其下分布米厚左右，其下分布一层相对较软的土层一层相对较软的土层( (灰色粉质粘土或淤泥灰色粉质粘土或淤泥质粉质粘土，夹薄层粉土质粉质粘土，夹薄层粉土) )
66、，厚度约，厚度约1.01.0- -2.02.0m m左右，承载力特征值只有左右，承载力特征值只有7070kPakPa左右，左右，压缩模量为压缩模量为3 3- -4 4MPa.MPa. l现现在在根根据据建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范GB50007-2002GB50007-2002表表5.2.75.2.7的的规规定定，压压缩缩模模量量比比值值33，我我们们这这儿儿的的好好多多工工程程师师均均认认为为，地地基基扩扩散散角角取取0,0,那那么么地地基基承承载载力力的的特特征征值值取取下下卧卧层层的的值值，只只有有7070kPakPa左左右右. .这这样样下下来来好好多多的的多多层层住住宅宅
67、和和两两层层车车间间因因承承载载力力不不够够而而进进行行地地基基处处理理. .我我觉觉得得这这个个有有点点保保守守, ,但但是是想想不不出出理理论论的的支支持持, ,请请高高老老师师指教指教l验算软弱下卧层强度时，关键问题是需验算软弱下卧层强度时，关键问题是需要了解软弱下卧层顶面处的附加应力，要了解软弱下卧层顶面处的附加应力，对于压缩模量的比值小于对于压缩模量的比值小于3 3的情况，说明的情况，说明持力层与下卧层的刚度相差不太大，可持力层与下卧层的刚度相差不太大，可以用均质土的应力分布的计算方法计算以用均质土的应力分布的计算方法计算软弱下卧层顶面处的附加应力，应力系软弱下卧层顶面处的附加应力，
68、应力系数就可以用建筑地基基础设计规范数就可以用建筑地基基础设计规范附录附录K.0.1K.0.1的表查用。的表查用。l为什么要控制压缩模量比的条件？这是为什么要控制压缩模量比的条件？这是考虑到上硬下软的情况，硬层可以起扩考虑到上硬下软的情况，硬层可以起扩散应力的作用，使软弱下卧层顶面的附散应力的作用，使软弱下卧层顶面的附加应力小一些，而采用双层地基的理论加应力小一些，而采用双层地基的理论计算又太复杂，才有规范的这种扩散角计算又太复杂，才有规范的这种扩散角的近似计算的方法。的近似计算的方法。l可以按双层地基的不同变形性质直接求可以按双层地基的不同变形性质直接求解软弱层顶面的压力，理论解的结果如解软
69、弱层顶面的压力，理论解的结果如图图14-4所示。图中的所示。图中的m为双层地基的变形为双层地基的变形特征系数，由下式计算：特征系数，由下式计算：l压力扩散角法是一种简化的方法，当上压力扩散角法是一种简化的方法，当上层为硬土，下层为软土时，国外一般取层为硬土，下层为软土时，国外一般取扩散角为扩散角为30 。l根据我国的工程实践中经常遇到的双层根据我国的工程实践中经常遇到的双层地基，基本上有两种类型：一、淤泥及地基，基本上有两种类型：一、淤泥及淤泥质土上的硬层为一般黏性土，双层淤泥质土上的硬层为一般黏性土，双层体系的体系的m值在值在23左右；二、上层为砂类左右；二、上层为砂类土，土，m值在值在10
70、左右。左右。l图图14-514-5给出了条形荷载下，不同方法得给出了条形荷载下，不同方法得到的压力分布，当模量比小于到的压力分布，当模量比小于3 3时，双层时，双层地基的压力分布与均质地基的结果比较地基的压力分布与均质地基的结果比较接近了，就可以按均质地基的附加应力接近了，就可以按均质地基的附加应力计算的方法计算软弱下卧层顶面的附加计算的方法计算软弱下卧层顶面的附加应力。应力。l因此，你们那里的工程师认为用扩散角因此，你们那里的工程师认为用扩散角取取0 0的看法是不对的，既然按均质土计算的看法是不对的，既然按均质土计算就不用扩散角的方法了，可以直接用压就不用扩散角的方法了，可以直接用压力系数计
71、算。力系数计算。. .l在建筑地基基础设计规范里表在建筑地基基础设计规范里表5.2.75.2.7中，地基压力扩散角能不能得出这样的中，地基压力扩散角能不能得出这样的结论：压力扩散角随结论：压力扩散角随E Es1s1/ /E Es2s2的增大而增大，的增大而增大，随着随着z z/ /b b的增大不是一直增大的？结合理的增大不是一直增大的？结合理论和这个表格压力扩散角又有什么规律论和这个表格压力扩散角又有什么规律呢？呢？ l压压力力扩扩散散角角是是一一种种近近似似的的计计算算方方法法，是是将将弹弹性性理理论论应应力力计计算算的的结结果果，用用相相当当于于总总荷荷载载不不变变条条件件下下，假假定定均
72、均匀匀分分布布在在不不断断扩扩大大的的虚虚拟拟面面积积上上的的压压力力来来描描述述基基础础中中轴轴线线上上的的竖竖向向均均布布应应力力；深深度度越越深深，这这个个虚虚拟拟面面积积越越大大，土土中应力就越小。中应力就越小。l对于均质土，也可以用应力扩散角的方对于均质土，也可以用应力扩散角的方法近似计算，根据比较计算的研究证明，法近似计算，根据比较计算的研究证明，用建筑地基基础设计规范用建筑地基基础设计规范GB50007-2002表表5.2.7中的扩散角数值，比值等于中的扩散角数值，比值等于3的扩散角计算的结果和均质土的应力计的扩散角计算的结果和均质土的应力计算结果接近。算结果接近。l对对于于双双
73、层层土土，上上硬硬下下软软，则则硬硬层层底底部部的的应应力力比比均均质质土土小小，这这称称为为应应力力扩扩散散的的作作用用，反反之之，上上软软下下硬硬，则则有有应应力力集集中中的的作用。作用。l硬硬层层的的刚刚度度越越大大，刚刚度度比比越越大大，应应力力的的扩扩散散作作用用也也就就越越强强，所所以以规规范范用用模模量量比比来描述刚度比对扩散角的影响。来描述刚度比对扩散角的影响。l软软弱弱下下卧卧层层验验算算的的条条件件是是上上硬硬下下软软，所所以以模模量量比比越越大大，扩扩散散角角就就越越大大。这这是是土土层层的的刚刚度度比比对对应应力力分分布布的的作作用用，是是刚刚度度效应。效应。l但但压压
74、力力扩扩散散角角并并不不随随z/b的的变变化化而而变变化化，由由于于应应力力分分布布是是和和计计算算点点的的相相对对埋埋深深z/b有有关关的的，软软弱弱下下卧卧层层验验算算时时计计算算点点在在持持力力层层底底部部，硬硬层层就就用用持持力力层层的的厚厚度度和和基基础础宽宽度度的的比比值值来来描描述述尺尺寸寸效效应应，仅仅是是一一种几何的关系。种几何的关系。l当当z/b小于小于0.25时应力不扩散，时应力不扩散，l当当z/b大于大于0.50时，扩散角不变，时，扩散角不变，l其间变化时，假定扩散角比例内插。其间变化时，假定扩散角比例内插。l在在进进行行软软弱弱下下卧卧层层验验算算时时。我我认认为为所
75、所谓谓下下卧卧层层是是指指：ES1/ES2ES1/ES2大大于于3 3的的，相相反反可可不不认认为为是是软软弱弱层层可可不不进进行行下下卧卧层层验验算算。对吗？对吗？l软软弱弱下下卧卧层层是是指指承承载载力力小小于于持持力力层层的的下下卧卧层层，凡凡是是软软弱弱下下卧卧层层就就有有可可能能强强度度不不满满足足要要求求，但不一定，所以要经过验算。但不一定，所以要经过验算。l作作软软弱弱下下卧卧层层验验算算时时，要要考考虑虑附附加加应应力力的的扩扩散散，附附加加应应力力的的扩扩散散当当然然也也可可以以用用弹弹性性理理论论的方法计算，那是假定地基为均质的；的方法计算，那是假定地基为均质的；l实实际际
76、上上是是层层状状地地基基，上上层层土土的的刚刚度度比比下下层层土土大大得得越越多多，对对应应力力的的扩扩散散作作用用越越大大，即即传传至至软软弱弱下下卧卧层层顶顶面面的的附附加加应应力力越越小小，但但层层状状地地基基的的应应力力计计算算非非常常复复杂杂，一一般般用用扩扩散散角角的的简简化化方方法法计计算算，规规范范采采用用的的就是这种扩散角的简化计算方法。就是这种扩散角的简化计算方法。l规规范范用用模模量量比比的的方方法法来来反反映映上上、下下层层土土的的刚刚度度比比，比比值值越越大大，扩扩散散角角就就越越大大。规规范范给给出出了了比比值值3、5、10三三个个数数值值的的扩扩散角，中间可以内插
77、；散角，中间可以内插；l研研究究证证明明，用用表表5.2.7中中，比比值值等等于于3的的扩扩散散角角计计算算的的结结果果和和均均质质土土的的应应力力计计算算结结果果接接近近，所所以以当当模模量量比比小小于于3时时，仍仍用用模模量比等于量比等于3的扩散角计算；的扩散角计算；l由此可见，你的理解是不正确的。由此可见，你的理解是不正确的。8.弯矩计算公式为什么不同？弯矩计算公式为什么不同？ l在土力学与基础工程在土力学与基础工程19981998年年9 9月版第月版第213213页的公式（页的公式（9-509-50），发现与建筑地），发现与建筑地基基础设计规范基基础设计规范GB50007-2002GB
78、50007-2002中有关中有关柱边截面弯矩计算公式，即第柱边截面弯矩计算公式，即第63 63 页公式页公式（8.2.7-48.2.7-4）有所不同）有所不同, ,两式相差两式相差“( (p pmaxmax- -p p) )l l”这一项。为什么不同？这一项。为什么不同？ l土土力力学学与与基基础础工工程程一一书书中中的的公公式式是是和和1989年年颁颁布布的的地地基基基基础础设设计计规规范范BG50007-89的的公公式式一一致致的的。但但2002年年版版的的地地基基基基础础设设计计规规范范的的公公式式有有了了改改变变，这这个个公公式式是是考考虑虑了了反反力力分分布布的的不不均均匀匀性性推推
79、导导出出来来的的，而而老老的的公公式式推推导导时时假假定定合合力力作作用用于于梯梯形形面面积积的的形形心心，这这个个假假定定是是存存在在误误差差的的，实实际际上上反反力力的的重重心心与与梯形面积的形心是并不重合的。梯形面积的形心是并不重合的。l设设pjmax，pjmin相相应应于于荷荷载载效效应应基基本本组组合合时时基基础础底底面面边边缘缘最最大大和和最最小小净净反反力力设设计计值值，pj为为截截面面-处处地地基基净净反反力力设设计计值值，pjx为为 x/a1处处的的净净反反力力设设计计值值，其其值值由由下下式式计计算：算：l微分面积微分面积l微微分分面面积积上上作作用用的的力力对对截截面面-
80、 -处处的的微微弯矩由下式计算：弯矩由下式计算：l分分布布的的反反力力对对截截面面-处处的的总总弯弯矩矩由由微微弯矩积分求得：弯矩积分求得：l由净反力与总反力的关系得：由净反力与总反力的关系得：l因此得到下式：因此得到下式：三三.地基基础设计的地基基础设计的变形控制方法变形控制方法l讨论建筑物和基础的刚度与地基沉降的讨论建筑物和基础的刚度与地基沉降的关系，包括刚度对计算沉降的影响及建关系，包括刚度对计算沉降的影响及建筑物对地基变形的承受能力筑物对地基变形的承受能力l1.变形控制与地基承载力控制变形控制与地基承载力控制l2.如何使用规范的允许变形值？如何使用规范的允许变形值？l3.土层条件对沉降
81、计算的影响土层条件对沉降计算的影响l4.基础刚度对沉降分布有什么影响？基础刚度对沉降分布有什么影响？l5.如何调整荷载的偏心？如何调整荷载的偏心？l6.浅基础的事故分析浅基础的事故分析1.变形控制与地基承载力控制变形控制与地基承载力控制l从一位网友的帖子引出设计程序的讨论，从一位网友的帖子引出设计程序的讨论，从中理解变形控制与承载力控制的内在从中理解变形控制与承载力控制的内在联系和正确理解设计程序的重要性。联系和正确理解设计程序的重要性。l 在利用变形控制思想做基础设计时，首在利用变形控制思想做基础设计时，首先计算基础的沉降是否满足建筑物使用的先计算基础的沉降是否满足建筑物使用的要求，在沉降满
82、足要求的前提下，再验算要求，在沉降满足要求的前提下，再验算基础的强度是否满足上部建筑物的荷载要基础的强度是否满足上部建筑物的荷载要求。如果按照强度控制思想进行设计，对求。如果按照强度控制思想进行设计，对于软土地区来讲，最后的设计结果往往是于软土地区来讲，最后的设计结果往往是强度远远富裕了，沉降才满足要求；强度远远富裕了，沉降才满足要求；l同样对于土质比较好的地区来讲，最后同样对于土质比较好的地区来讲，最后的设计结果往往是强度满足要求了，基的设计结果往往是强度满足要求了，基础的沉降比建筑物的要求小很多。这两础的沉降比建筑物的要求小很多。这两种情况，无论那一种，都在某种程度上种情况，无论那一种，都
83、在某种程度上造成不必要的浪费。所以，合理的基础造成不必要的浪费。所以，合理的基础设计追求的是基础强度和变形的和谐统设计追求的是基础强度和变形的和谐统一。一。l按照变形控制的原则，用某个变形量作按照变形控制的原则，用某个变形量作为控制条件，再利用变形计算公式反求为控制条件，再利用变形计算公式反求附加压力附加压力p p0 0，将将p p0 0作为承载力特征值。作为承载力特征值。 l上面的说法对不对？为什么对？为什么上面的说法对不对？为什么对？为什么不对？问题在什么地方？不对？问题在什么地方？l1.设计的程序并不是先计算沉降，再验算设计的程序并不是先计算沉降，再验算地基承载力，而是相反；由承载力计算
84、地基承载力，而是相反；由承载力计算基础的尺寸，才能验算沉降。如果先计基础的尺寸，才能验算沉降。如果先计算沉降，如何确定基础底面的附加压力算沉降，如何确定基础底面的附加压力？l2.什么是和谐统一的设计？设计是一种可什么是和谐统一的设计？设计是一种可用解，可控解，而不是最优解。用解，可控解，而不是最优解。l楼楼主主提提出出了了对对于于地地基基设设计计问问题题比比较较系系统统的的看看法法，提提出出了了一一个个值值得得讨讨论论的的问问题题，这这个个问问题题涉涉及及了了土土力力学学基基础础工工程程的的最最基基本本的的课课题题，是是目目前前在在工工程程界界比比较较关关心心的的问问题题，但但也也是是比比较较
85、糊糊涂涂的的一一个个问问题题。讨讨论论的的意意义义可可以以在在最最基基本本的的层层面面上上，弄弄清清楚楚地地基基承承载载力力控控制制和和变变形形控控制制之之间间的的区区别和联系。别和联系。l按照地基基础设计原理，承载能力极限状按照地基基础设计原理，承载能力极限状态和正常使用极限状态是地基基础设计必态和正常使用极限状态是地基基础设计必须同时满足的两个基本要求，缺一不可，须同时满足的两个基本要求，缺一不可，地基设计时必须同时进行地基承载力的控地基设计时必须同时进行地基承载力的控制与地基变形的控制。制与地基变形的控制。l地基承载力控制与变形控制所考虑的问题地基承载力控制与变形控制所考虑的问题是不同的
86、，其侧重面不同，控制的条件也是不同的，其侧重面不同，控制的条件也就不同，这需要作具体分析，无论如何，就不同，这需要作具体分析，无论如何，只强调一个方面而忽略另一个方面都是不只强调一个方面而忽略另一个方面都是不合适的。合适的。l地地基基承承载载力力控控制制的的方方法法比比较较简简单单，可可以以用用一一个个承承载载力力设设计计表表达达式式表表示示。而而且且荷荷载载条条件件一一般般是是比比较较明明确确的的，影影响响地地基基承承载载力力控控制制的的主主要要因因素素是是持持力力层层和和软软弱弱下下卧卧层层的的地地基基承承载载力力的的估估计计是是否否恰恰当当。这这可可以以通通过过对对地地基基土土的的稳稳定
87、定分分析析，估估计计地地基基所所处处的的是是什什么么状状态态，或或采采取取控控制制性性的的工工程程措措施施，以以控控制制安安全全系系数数而而不不使使发发生生承载能力极限状态。承载能力极限状态。 l变形控制时，作用是沉降计算的结果，变形控制时，作用是沉降计算的结果，抗力是建筑物抵抗变形的能力。抗力是建筑物抵抗变形的能力。l要求计算的变形小于建筑物的容许变形。要求计算的变形小于建筑物的容许变形。l问题是计算什么样的变形？问题是计算什么样的变形？l变形计算中有许多不确定性因素，特别变形计算中有许多不确定性因素，特别是差异沉降的计算。是差异沉降的计算。l最为困难的是对建筑物承受变形能力的估最为困难的是
88、对建筑物承受变形能力的估计。计。l怎么看待与取用现行规范的允许变形值？怎么看待与取用现行规范的允许变形值？l建筑物承受变形能力随结构类型与施工质建筑物承受变形能力随结构类型与施工质量而异，这种差别难以在规范提出的允许量而异，这种差别难以在规范提出的允许变形值中加以考虑，因此规范的允许变形变形值中加以考虑，因此规范的允许变形值仅是一种很粗略的概率估计。值仅是一种很粗略的概率估计。l由此可见，人们对于变形控制的能力比由此可见，人们对于变形控制的能力比对于地基承载力控制要低得多，变形控对于地基承载力控制要低得多，变形控制在很多情况下并不能用一个确定性的制在很多情况下并不能用一个确定性的表达式来表示，
89、而只是一种概念设计与表达式来表示，而只是一种概念设计与概率意义的控制。概率意义的控制。l整个地基设计是由地基承载力计算和变整个地基设计是由地基承载力计算和变形计算两个相互制约的过程来完成的，形计算两个相互制约的过程来完成的，它们之间虽然有密切的联系，但不可能它们之间虽然有密切的联系，但不可能相互替代或者组合成一个过程，用一个相互替代或者组合成一个过程，用一个设计表达式来完成。设计表达式来完成。2.如何使用规范的允许变形值如何使用规范的允许变形值l不不同同结结构构对对沉沉降降的的敏敏感感程程度度可可以以从从允允许许变形的统计分析中看出。变形的统计分析中看出。l对对不不同同的的结结构构，控控制制性
90、性的的变变形形指指标标是是不不相同的，这是沉降控制的复杂性所在。相同的，这是沉降控制的复杂性所在。l地地基基规规范范的的允允许许变变形形值值，是是在在1950195019601960年年代代的的经经验验和和教教训训的的总总结结，是是一一定定规模的建筑物沉降实测和分析的结果。规模的建筑物沉降实测和分析的结果。各种不同结构的建筑物对不均匀沉降各种不同结构的建筑物对不均匀沉降的敏感程度有什么不同？的敏感程度有什么不同？ l1.1.多层住宅（条形基础）的变形应如何计多层住宅（条形基础）的变形应如何计算，计算点是放在建筑物的四个角点还是算，计算点是放在建筑物的四个角点还是放在建筑物的中点，我觉得都不合适
91、。放在建筑物的中点，我觉得都不合适。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007GB5000720022002规定砌体承重结构应由局部倾斜控制，局规定砌体承重结构应由局部倾斜控制，局部倾斜是指砌体承重结构沿纵向部倾斜是指砌体承重结构沿纵向6 61010米内米内基础两点的沉降差与其距离的比值，对于基础两点的沉降差与其距离的比值，对于多层建筑勘探孔间距为多层建筑勘探孔间距为3030米左右时，此时米左右时，此时应如何计算局部倾斜？应如何计算局部倾斜？l2 2 砌体承重结构、框架结构、排架结构、砌体承重结构、框架结构、排架结构、框剪和剪力墙承重结构各对不均匀沉降框剪和剪力墙承重结构各对不均匀
92、沉降的敏感程度有何不同？的敏感程度有何不同？l核心筒和剪力墙的大量用是在核心筒和剪力墙的大量用是在7474规范之规范之后，人们尚缺乏对其控制变形的规律性后，人们尚缺乏对其控制变形的规律性总结。总结。l关关于于按按沉沉降降控控制制设设计计的的问问题题，从从概概念念上上已已经经讨讨论论得得很很多多了了，但但对对于于工工程程实实践践中中如如何何计计算算沉沉降降和和如如何何控控制制沉沉降降却却还还有有许许多多问问题题不不是是非非常常明明确确，而而且且也也很很难难明明确确，你提出的这两个问题也是属于这一类的。你提出的这两个问题也是属于这一类的。l影影响响建建筑筑物物的的安安全全和和正正常常使使用用的的变
93、变形形是是不不均均匀匀沉沉降降，而而不不是是均均匀匀沉沉降降，只只要要是是均均匀匀的的沉沉降降，即即使使大大一一些些也也不不会会威威胁胁建建筑筑物物的的安安全全，如如果果能能采采取取预预先先提提高高标标高高的方法，那也不会影响使用。的方法，那也不会影响使用。l但但能能在在设设计计时时进进行行计计算算和和控控制制的的不不均均匀匀沉沉降降是是非非常常有有限限的的，只只有有框框架架结结构构和和排排架架的的相相邻邻柱柱之之间间的的沉沉降降差差可可以以计计算算得得出出来来（分分别别计计算算两两个个柱柱基基础础中中点点的的沉沉降降，然然后后相相减减得得沉沉降降差差，再再除除以以柱柱距距），其其他他的的一一
94、些些变变形形指指标标是是难难以以在在设设计计时时计计算算的的。例例如如，你你提提到到的的砌砌体体承承重重结结构构应应由由局局部部倾倾斜斜控控制制，除除非非在在这这个个开开间间的的两两端端存存在在明明显显的的荷荷载载差差或或者者平平面面转转折折引引起起应应力叠加，否则局部倾斜是计算不出来的。力叠加，否则局部倾斜是计算不出来的。l那么规范为什么对砌体结构采用局部倾斜那么规范为什么对砌体结构采用局部倾斜这样的变形控制指标呢？在编制工业与这样的变形控制指标呢？在编制工业与民用建筑地基基础设计规范民用建筑地基基础设计规范TJ7-74时，时，收集了大量建筑调查的资料进行分析，企收集了大量建筑调查的资料进行
95、分析，企图找到建筑物损坏与建筑物变形之间的关图找到建筑物损坏与建筑物变形之间的关系，根据沉降观测的资料可以计算每幢建系，根据沉降观测的资料可以计算每幢建筑物的平均沉降，同时也掌握了每幢建筑筑物的平均沉降，同时也掌握了每幢建筑物的开裂和损坏的资料。资料分析发现，物的开裂和损坏的资料。资料分析发现，建筑物是否损坏开裂与建筑物的平均沉降建筑物是否损坏开裂与建筑物的平均沉降量的关系不密切，只要沉降比较均匀，即量的关系不密切，只要沉降比较均匀，即使平均沉降量比较大，也不会对建筑物造使平均沉降量比较大，也不会对建筑物造成伤害。成伤害。l进而发现墙体开裂的部位往往与沉降急进而发现墙体开裂的部位往往与沉降急剧
96、变化的部位有关，常常在建筑物高度剧变化的部位有关，常常在建筑物高度变化或者平面转折处发现墙体开裂，而变化或者平面转折处发现墙体开裂，而在开裂部位的墙体往往局部的变形比较在开裂部位的墙体往往局部的变形比较大，这就形成了用局部倾斜来评价砌体大，这就形成了用局部倾斜来评价砌体结构变形的方法，局部倾斜与建筑物的结构变形的方法，局部倾斜与建筑物的损坏之间就有比较好的相关性。但这种损坏之间就有比较好的相关性。但这种从事后分析得出的指标，在设计时不一从事后分析得出的指标，在设计时不一定能正确地计算出来。定能正确地计算出来。l多多层层住住宅宅（条条形形基基础础）的的变变形形应应如如何何计计算算？按按照照目目前
97、前一一般般的的方方法法是是计计算算建建筑筑物物中中部部条条形形基基础础中中点点的的沉沉降降，计计算算时时将将相相邻邻基基础础的的荷荷载载影影响响考考虑虑进进去去。如如果果条条形形基基础础的的宽宽度度比比较较宽宽，那那么么为为了了简简化化计计算算，可可以以采采用用等等效效的的计计算算方方法法。基基础础的的净净面面积积与与基基础础外外包包总总面面积积之之比比称称为为基基础础面面积积系系数数，当当基基础础面面积积系系数数大大于于0.6时时，可可将将建建筑筑物物的的总总荷荷载载分分布布在在基基础础外外包包总总面面积积上上计计算算，基基础础外外包包总总面面积积底底面面的的附附加加压压力力等等于于实实际际
98、基基础础底底面面附加压力乘以面积系数。附加压力乘以面积系数。l计计算算沉沉降降时时，除除非非特特殊殊地地质质条条件件，一一般般假假定定土土层层是是均均匀匀的的，用用平平均均的的压压缩缩曲曲线线或或压压缩缩模模量量的的平平均均值值计计算算，影影响响沉沉降降计计算算的的几几何何参参数数只只与与建建筑筑物物尺尺寸寸及及基基础础的的尺尺寸寸有有关关，而而与与勘勘探探孔孔的的间间距距没没有有任任何何关系。关系。l框框架架结结构构的的受受力力条条件件比比较较明明确确，也也是是对对不不均均匀匀沉沉降降比比较较敏敏感感的的一一种种结结构构类类型型，当当相相邻邻柱柱基基的的沉沉降降差差过过大大时时，可可以以产产
99、生生构件的次应力，引起柱和梁的开裂。构件的次应力，引起柱和梁的开裂。框架结构开裂框架结构开裂l排排架架结结构构是是静静定定结结构构，沉沉降降差差不不产产生生结结构构的的次次应应力力。但但过过大大的的沉沉降降差差，会会使使行行车车梁梁倾倾斜斜过过大大，会会产产生生行行车车的的滑滑轨轨和和卡卡轨轨，不不仅仅影影响响使使用用，而而且且也也会会产产生生安安全全问题。问题。排架结构行车滑轨排架结构行车滑轨l框框剪剪和和剪剪力力墙墙承承重重结结构构的的情情况况是是不不同同的的，剪剪力力墙墙的的刚刚度度非非常常大大，不不均均匀匀沉沉降降引引起起其其倾倾斜斜，当当剪剪力力墙墙之之间间产产生生不不均均匀匀沉沉降
100、降时时，会会危危害害梁梁板板系系统统的的安安全全，框框剪剪结结构构在在抵抵抗抗不不均均匀匀沉沉降降能能力力方方面面具具有有框框架架和和剪力墙两种结构的缺点。剪力墙两种结构的缺点。l砌砌体体承承重重结结构构在在不不均均匀匀沉沉降降的的作作用用下下，墙墙体体会会产产生生开开裂裂，裂裂缝缝的的形形态态与与不不均均匀匀沉沉降降的的特特征征有有关关，根根据据“裂裂缝缝向向上上发发展展的的方方向向就就是是沉沉降降大大的的方方向向”的的原原理理，可可以很快判断引起开裂的原因。以很快判断引起开裂的原因。长高比过大，正八字缝长高比过大，正八字缝层高变化处易出现裂缝层高变化处易出现裂缝3.土层条件对沉降计算的影响
101、土层条件对沉降计算的影响l3.1浮力对附加应力的影响浮力对附加应力的影响l3.2用应变比控制沉降计算深度用应变比控制沉降计算深度l3.3沉降与基础的面积大小有什么关系？沉降与基础的面积大小有什么关系？浮力对附加应力的影响浮力对附加应力的影响l建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-GB50007-20022002在基础底面附加压力计算的公式中在基础底面附加压力计算的公式中没有涉及水位和浮力问题，是不是不用没有涉及水位和浮力问题，是不是不用考虑水位和浮力的影响呢，如果不考虑考虑水位和浮力的影响呢，如果不考虑的话，与实际不符，基础在水位以下采的话，与实际不符，基础在水位以下采用浮重
102、度。用浮重度。 l某某筏筏基基面面积积为为30302525，板板厚厚2.452.45m m，竖竖向向荷荷重重300000300000kNkN，基基础础埋埋深深6 6m m，地地下下水水位位- -5 5m m，混混凝凝土土重重度度取取24.524.5kN/mkN/m3 3，土土层层0-20-2m m为为填填土土，重重度度15 15 kN/mkN/m3 3，2-10m2-10m为为粉粉质质粘粘土土，重重度度1717kN/mkN/m3 3 ，试试求求基基底底压压力力和和附附加加压力？压力？l1.1.按国标计算，按国标计算，lP Pk k= =F F+ +G G/ /A A=300000/(30=30
103、0000/(3025)+2.4525)+2.4524.5=24.5=460kPa, 460kPa, lP P0 0= = P Pk k P Pc c =460-2 =460-215-315-317-17-7 71=372kPa, 1=372kPa, 这是标准答案。这是标准答案。l2.2.如果考虑浮力的的话，如果考虑浮力的的话，lP Pk k= =F F+ +G G/ /A A=300000/(30=300000/(3025)+1.4525)+1.4524.5+24.5+1 114.5=450kPa,14.5=450kPa,l P P0 0= = P Pk k - - P Pc c =450-2
104、 =450-215-315-317-17-7 71=362kPa1=362kPa。l这里又是涉及最基本的概念问题，地下这里又是涉及最基本的概念问题，地下水位以下扣浮力是天经地义的事情，不水位以下扣浮力是天经地义的事情，不是规范里说明不说明的问题，规范里没是规范里说明不说明的问题，规范里没有说明白，就没有方向了，那怎么行呢有说明白，就没有方向了，那怎么行呢？其实规范里讲清楚的仅是一部分，还？其实规范里讲清楚的仅是一部分，还有更多的问题都没有讲，需要依靠工程有更多的问题都没有讲，需要依靠工程师的判断和经验来处理。师的判断和经验来处理。l就拿附加应力来说，规范里确实是没有就拿附加应力来说，规范里确实
105、是没有一个专门计算附加应力的公式，也没有一个专门计算附加应力的公式，也没有专门说怎么考虑浮力的问题，遇到这类专门说怎么考虑浮力的问题，遇到这类问题就不知道怎么办了？这位网友讲出问题就不知道怎么办了？这位网友讲出来是好的，精神是应当表扬的，但考虑来是好的，精神是应当表扬的，但考虑问题的方法不行，缺乏用基本概念来分问题的方法不行，缺乏用基本概念来分析判断的勇气，总是不大相信自己的判析判断的勇气，总是不大相信自己的判断，对于一些材料上的错误，也缺乏判断，对于一些材料上的错误，也缺乏判断分析的能力。断分析的能力。l其实你的这两种方法计算的结果应该是其实你的这两种方法计算的结果应该是完全一样的，如果扣浮
106、力，基底压力和完全一样的，如果扣浮力，基底压力和土的自重压力都应该扣；如果不扣浮力，土的自重压力都应该扣；如果不扣浮力，基底压力和土的自重都不扣浮力，这样基底压力和土的自重都不扣浮力，这样计算的结果应该是相同的。计算的结果应该是相同的。l但但在在你你的的所所谓谓按按国国标标计计算算中中，P Pk k没没有有扣扣浮浮力力，但但P Pc c中中扣扣了了浮浮力力，两两者者怎怎么么能能相相减减呢呢？如如果果P Pc c也也不不扣扣浮浮力力，得得P Pc c98kPa98kPa，P P0 04604609898362kPa362kPa。就就与与你你的的所所谓谓扣扣浮浮力计算的结果完全一致了。力计算的结果
107、完全一致了。 1 1）在实际工作中，当上部土层的压缩模量）在实际工作中，当上部土层的压缩模量较小而下部土层的压缩模量较大时，计算深较小而下部土层的压缩模量较大时，计算深度较小，反之则计算深度较大。这是不是有度较小，反之则计算深度较大。这是不是有点问题？具体的问题我也想不明白。点问题？具体的问题我也想不明白。l2 2）现行的地基规范还说，当满足应变比原）现行的地基规范还说，当满足应变比原则的条件下，若下部出现则的条件下，若下部出现“较软弱较软弱”土层，土层，则应继续计算变形量，这个则应继续计算变形量，这个“较软弱较软弱”土层土层的概念是什么？的概念是什么？3.2用应变比控制沉降计算深度用应变比控
108、制沉降计算深度l3 3）在实际计算时，我遇到过持力层下为）在实际计算时，我遇到过持力层下为2 2米粘土（米粘土（q qc c =2.3MPa, =2.3MPa, f fs s =100kP)+10 =100kP)+10多米多米厚的砂土（厚的砂土（q qc c=12MPa)+=12MPa)+粉质粘土粉质粘土q qc c=2.0MPa, =2.0MPa, f fs s=75MPa)=75MPa)，1212层的建筑，层的建筑，1212米基宽，天然米基宽，天然地基，可是计算深度要超过砂土，我不明地基，可是计算深度要超过砂土，我不明白。这么好的砂土，刚性足够了吧？白。这么好的砂土，刚性足够了吧？l4 4
109、）在实际计算时，我还发现，经常会计算）在实际计算时，我还发现，经常会计算到应力比小于到应力比小于5%5%的情况，尤其是出现上部的情况，尤其是出现上部土层模量显著大于下部土层的模量的情况。土层模量显著大于下部土层的模量的情况。而下部土层的力学性质也不错，可塑偏硬而下部土层的力学性质也不错，可塑偏硬的土层。的土层。 l勘察审图还有一条规定，估算建筑物的勘察审图还有一条规定，估算建筑物的变形，必须采用单孔逐样进行计算！我变形，必须采用单孔逐样进行计算！我也不明白！这样的话，我们还要分层做也不明白！这样的话，我们还要分层做什么？那么这个静探孔的变形如何计算什么？那么这个静探孔的变形如何计算？变形估算，
110、为什么不能用层的模量？变形估算，为什么不能用层的模量？l变变形形比比方方法法与与应应力力比比方方法法都都是是确确定定压压缩缩层层厚厚度度（或或者者称称为为沉沉降降计计算算深深度度）的的方方法法，都都是是一一种种近近似似的的假假定定，可可以以一一般般地地比比较较它它们们的的优优缺缺点点，但但都都是是可可以以用用的的方方法。法。l变变形形比比的的方方法法更更能能反反映映土土层层的的条条件件对对变变形计算结果的影响。形计算结果的影响。l因为变形比方法是以最下面的一个薄层因为变形比方法是以最下面的一个薄层土的变形与以上土层的总变形之比小于土的变形与以上土层的总变形之比小于0.025为准。因此采用变形比
111、方法时对于为准。因此采用变形比方法时对于深层有好的土层时，比较容易满足这个深层有好的土层时，比较容易满足这个标准的要求，所以得到的压缩层厚度会标准的要求，所以得到的压缩层厚度会比较薄一些，反之则要厚些，这是符合比较薄一些，反之则要厚些，这是符合基本概念的，是十分正常的。基本概念的，是十分正常的。ll你你这这个个例例子子是是1212m m宽宽的的基基础础，压压缩缩层层厚厚度度与与基基础础宽宽度度有有关关，按按规规范范的的经经验验公公式式估估算算压压缩缩层层厚厚度度就就要要1818m m，怎怎么么不不到到砂砂层层下下面呢？面呢？l你你说说是是你你么么那那里里的的审审图图关关于于按按单单孔孔计计算算
112、沉沉降降的的规规定定，真真有有点点荒荒唐唐，单单孔孔逐逐样样算算出出来来是是什什么么东东西西？与与建建筑筑物物有有什什么么关关系系？3.3沉降与基础的面积大小有什么关系？沉降与基础的面积大小有什么关系？l有人说，有人说，基础的面积大小与沉降呈反相基础的面积大小与沉降呈反相关关系，以前也没太注意这个问题，想关关系，以前也没太注意这个问题，想请教高老师及各位同行，如果在同一建请教高老师及各位同行，如果在同一建筑物中的独立承台基础面积不一样时，筑物中的独立承台基础面积不一样时，如何量化其沉降的差异？当沉降差可能如何量化其沉降的差异？当沉降差可能对建筑物影响大时，应采取怎样的措施对建筑物影响大时，应采
113、取怎样的措施？l这种没有前提的说法是似是而非的，实这种没有前提的说法是似是而非的，实际上，影响沉降的因素非常多，拿一个际上，影响沉降的因素非常多，拿一个单因素出来分析就需要明确其他的条件，单因素出来分析就需要明确其他的条件，才能有个说法；才能有个说法；l如果对相同的总荷载，基础面积增大了，如果对相同的总荷载，基础面积增大了，基础底面的平均反力是减小了，但影响基础底面的平均反力是减小了，但影响的深度是增大了，两者抵消的结果要看的深度是增大了，两者抵消的结果要看土层的构造。土层的构造。l如果在深部存在软弱土层，则扩大了基如果在深部存在软弱土层，则扩大了基础面积使软弱土层的应力水平提高，就础面积使软
114、弱土层的应力水平提高，就会增大沉降量。会增大沉降量。l在上海地区，相同的多层建筑，采用满在上海地区，相同的多层建筑，采用满堂筏基的建筑物，与条基相比较，沉降堂筏基的建筑物，与条基相比较，沉降都明显地增大，这就是一个例证。都明显地增大，这就是一个例证。4.基础刚度对沉降分布有什么影响？基础刚度对沉降分布有什么影响？l4.1什么是平均沉降量？什么是平均沉降量？l4.2平均沉降与中点沉降之比平均沉降与中点沉降之比l4.3基础刚度的影响基础刚度的影响l（1 1）假假设设地地层层均均匀匀，基基础础形形式式为为筏筏板板基基础础，基基础础中中心心的的沉沉降降量量最最大大，角角点点的的沉沉降降量量最最小小，那
115、那么么平平均均沉沉降降量量是是指指什什么么值值？是是简简单单的的中中心心点点与与角角点点的的平平均均吗吗？4.1什么是平均沉降量？什么是平均沉降量？l（2 2）如果地层不均匀，基础形式为筏板）如果地层不均匀，基础形式为筏板基础，按照地质剖面图，每个孔的地层基础，按照地质剖面图，每个孔的地层都有较大差异，按每个钻孔位置计算都都有较大差异，按每个钻孔位置计算都不一样，是按每个钻孔位置计算的沉降不一样，是按每个钻孔位置计算的沉降值来平均吗？值来平均吗？ l你说：你说：“假设地层均匀，基础形式为筏假设地层均匀，基础形式为筏板基础，基础中心的沉降量最大，角点板基础，基础中心的沉降量最大，角点的沉降量最小
116、。的沉降量最小。”从条件来说，还应该从条件来说，还应该加加“基底压力分布均匀或荷载重心与基基底压力分布均匀或荷载重心与基础的形心重合，础的形心重合，”那么基础底板的实际那么基础底板的实际变形是中心最大，角点最小，不均匀程变形是中心最大，角点最小，不均匀程度与底板的刚度有关。如果底板的刚度度与底板的刚度有关。如果底板的刚度非常大，那么两者相差不大，变形比较非常大，那么两者相差不大，变形比较均匀；如果底板非常柔，那么两者相差均匀；如果底板非常柔，那么两者相差的程度就和不考虑基础刚度影响的计算的程度就和不考虑基础刚度影响的计算结果接近。结果接近。4.2平均沉降与中点沉降之比平均沉降与中点沉降之比l用
117、平均压力计算的中点沉降，是没有考用平均压力计算的中点沉降，是没有考虑基础刚度的影响，根据弹性理论的解，虑基础刚度的影响，根据弹性理论的解，不考虑基础刚度的影响，平均沉降与中不考虑基础刚度的影响，平均沉降与中点沉降之比点沉降之比 为为0.850.89，随长宽比而，随长宽比而稍有增长。稍有增长。4.3基础刚度的影响基础刚度的影响l如果是绝对刚性的基础，在中心荷载的如果是绝对刚性的基础，在中心荷载的作用下，地基的各点沉降相等，但计算作用下，地基的各点沉降相等，但计算得到的沉降约为柔性荷载下的平均沉降得到的沉降约为柔性荷载下的平均沉降的的95左右。左右。l不考虑基础刚性的影响，计算的沉降偏不考虑基础刚
118、性的影响，计算的沉降偏大，柔性荷载的中点沉降与绝对刚性的大，柔性荷载的中点沉降与绝对刚性的基础沉降之比基础沉降之比 如下表，大约增大如下表，大约增大1925。基础刚度对沉降均匀性的影响基础刚度对沉降均匀性的影响l沉沉降降计计算算时时是是将将均均匀匀分分布布的的荷荷载载作作用用于于基基底底平平面面处处，只只考考虑虑均均匀匀的的附附加加压压力力作作用用下下计计算算土土体体中中的的附附加加应应力力分分布布，然然后后计计算算附附加加应应力力产产生生的的压压缩缩变变形形，而而不不考考虑基础刚度的影响。虑基础刚度的影响。l用用建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范GB50007-GB50007-2002
119、2002的的沉沉降降计计算算公公式式计计算算得得到到的的是是基基础础中中点点的的沉沉降降，对对于于均均匀匀分分布布的的荷荷载载而而言言，将将中中点点沉沉降降作作为为平平均均沉沉降降使使用用，不不需需要要计计算算角角点点沉沉降降以以后后再再平平均均，这这也也是是一一种种近似的经验处理方法。近似的经验处理方法。l如如果果地地层层不不均均匀匀，则则即即使使是是均均匀匀的的基基底底压压力力也也会会产产生生不不均均匀匀的的沉沉降降，则则按按四四个个角角点点的的应应力力分分别别计计算算四四个个角角点点的的沉沉降降之之后后再再计计算算差差异异沉沉降降，判判断断建建筑筑物物主主倾倾的的方方向向，此此时时中中点
120、点沉沉降降不不一一定定等等于于平平均均沉沉降。降。地层不均匀产生的差异沉降地层不均匀产生的差异沉降l如如果果是是不不均均匀匀分分布布的的基基底底压压力力，则则按按角角点点应应力力计计算算角角点点沉沉降降后后再再计计算算差差异异沉沉降降。如如果果仅仅是是一一个个方方向向不不均均匀匀，则则发发生生单单向向单单倾倾斜斜，如如果果是是双双向向都都不不均均匀匀，则则发发生生两两个个方方向向的的倾倾斜斜，主主倾倾方方向向取取决决于于两两个个方方向向倾倾斜斜的的大大小小。如如果果地地层层也也不不均均匀匀，则则计计算算结结果果反反映映了了荷荷载载和和地地层层两两个个因因素素的叠加效果。的叠加效果。l实实测测的
121、的沉沉降降量量是是建建筑筑物物四四周周观观测测点点的的沉沉降降，平平均均以以后后作作为为平平均均沉沉降降使使用用，分分析析时时常常和和中中点点的的沉沉降降计计算算结结果果比比较较，也也忽忽略了两者的差别。略了两者的差别。如何计算实测沉降的平均沉降量如何计算实测沉降的平均沉降量l需需要要指指出出的的是是，你你说说的的按按每每个个钻钻孔孔计计算算沉沉降降的的说说法法是是不不现现实实的的，在在概概念念上上也也是是不不正正确确的的，沉沉降降计计算算点点和和钻钻孔孔的的位位置置不不一一定定重重合合，也也不不需需要要重重合合。勘勘探探孔孔的的布布置置，钻钻探探取取土土孔孔的的布布置置原原则则并并不不是是按
122、按沉沉降降计计算算点点的的位位置置来来布布置置的的，也也不不可可能能每每个沉降计算点都钻探取土做试验。个沉降计算点都钻探取土做试验。l那那么么，沉沉降降计计算算时时如如何何使使用用压压缩缩试试验验的的结结果果呢呢？对对于于同同一一地地质质单单元元的的土土层层，应应该该将将各各个个钻钻孔孔的的压压缩缩试试验验得得到到的的e ep p曲曲线线作作为为从从一一个个母母体体中中抽抽样样取取得得的的子子样样，可可以以利利用用统统计计学学的的方方法法进进行行统统计计分分析析，求求得得综综合合的的压压缩缩曲曲线线，然然后后在在沉沉降降计计算算时时，不不论论哪哪个个位位置置的的计计算算点点都都采采用用同同一一
123、条压缩曲线计算沉降。条压缩曲线计算沉降。5.如何调整荷载的偏心？如何调整荷载的偏心？l如果已知建筑物的荷载向南偏心，准备如果已知建筑物的荷载向南偏心，准备采取减小偏心的措施，请问哪些措施是采取减小偏心的措施，请问哪些措施是有效的？为什么这些措施是有效的？有效的？为什么这些措施是有效的？1，增加南侧基础宽度，增加南侧基础宽度，2，是将北面墙换成，是将北面墙换成空心砖墙，空心砖墙，3，是将南侧地基底板上的回，是将南侧地基底板上的回填土换成架空。填土换成架空。4，同时增加南北方向的，同时增加南北方向的基础宽度。基础宽度。l在这四个措施中，措施在这四个措施中，措施1和措施和措施3是有效是有效的，这是因
124、为既然是荷载向南偏心了，的，这是因为既然是荷载向南偏心了，说明荷载的重心在基础形心以南。要减说明荷载的重心在基础形心以南。要减小偏心，有两种方法：一是使荷载的重小偏心，有两种方法：一是使荷载的重心向北移；二是使基础的形心向南移。心向北移；二是使基础的形心向南移。只要能达到这两个目的的措施都是正确、只要能达到这两个目的的措施都是正确、有效的措施。有效的措施。l措施措施1是增加南侧基础宽度，有助于将基是增加南侧基础宽度，有助于将基础的形心向南移础的形心向南移l措施措施3是使荷载的重心向北移，也符合要是使荷载的重心向北移，也符合要求。求。l其余两个措施都是相反的作用或者是无其余两个措施都是相反的作用
125、或者是无助于问题的解决。至于扩大多少，效果助于问题的解决。至于扩大多少，效果如何，这需要经过计算才能确定。如何，这需要经过计算才能确定。两个有效措施的作用分析两个有效措施的作用分析措施措施1移动形心减小偏心距移动形心减小偏心距措施措施3改变合力的大小与位改变合力的大小与位置减小偏心距置减小偏心距e北北卸载卸载l对挖去回填土能使荷载重心北移不理解对挖去回填土能使荷载重心北移不理解l同时增加南北基础宽度不是也可调整基同时增加南北基础宽度不是也可调整基础偏心吗？础偏心吗？ l 6.浅基础的事故分析浅基础的事故分析l6.1相邻建筑物的影响相邻建筑物的影响l6.2建筑物的裂缝分析建筑物的裂缝分析l6.3
126、什么原因引起建筑物的开裂？什么原因引起建筑物的开裂？l6.4地梁整体向厂房外侧扭转地梁整体向厂房外侧扭转l6.5是否可以这样处理水池的开裂？是否可以这样处理水池的开裂？相邻建筑物的影响相邻建筑物的影响l紧紧靠靠一一栋栋砖砖混混结结构构的的四四层层楼楼房房, ,新新建建一一栋栋六六层层框框架架的的建建筑筑物物, ,致致使使四四层层楼楼房房开开裂裂, ,最最大大稳稳定定裂裂缝缝为为2 2cm,cm,地地基基均均为为天天然然地地基基, ,持持力力层层为为粉粉土土, ,砖砖混混结结构构建建筑筑物物为为条条基基, ,框框架架结结构构的的建建筑筑物物为为独独立立柱柱基基, ,是是否否有有方方法可以避免这种
127、情况发生法可以避免这种情况发生? ?l这这是是一一个个比比较较典典型型的的相相邻邻建建筑筑物物的的影影响响导导致既有建筑物的损坏。致既有建筑物的损坏。l当当然然有有办办法法可可以以避避免免这这类类事事故故的的发发生生。问问题题是是在在事事先先没没有有考考虑虑这这个个相相邻邻影影响响的的后后果果，如如果果当当时时考考虑虑了了，采采取取了了技技术术措措施施，就就有有可能避免或者减小这种不利的影响。可能避免或者减小这种不利的影响。l如如果果有有两两幢幢建建筑筑物物的的平平面面和和立立面面图图，有有地地质质资资料料，有有裂裂缝缝的的形形态态和和位位置置，还还可可以以作作进进一一步步的的分分析析。但但由
128、由于于你你这这个个实实例例太太不不具具体，没有条件作具体分析以从中记取教训。体，没有条件作具体分析以从中记取教训。l在在主主体体施施工工完完成成后后发发现现楼楼房房中中部部产产生生裂裂缝缝，裂裂缝缝自自下下而而上上近近于于垂垂直直( (上上、下下层层裂裂缝缝位位置置对对应应) )，以以三三、四四、五五层层最最明明显显，每每层层又又以以楼楼板板明明显显，墙墙体体裂裂缝缝较较轻轻，本本小小区区住住宅宅楼楼共共1616栋栋，结结构构、地地基基条条件件基基本本相相同同，仅仅两两栋栋产产生生了了裂裂缝缝，请请帮帮助助分分析一下原因，会不会是地基原因？析一下原因，会不会是地基原因？6.2建筑物的裂缝分析建
129、筑物的裂缝分析l按按设设计计要要求求采采用用夯夯实实水水泥泥土土桩桩复复合合地地基基进进行行处处理理，桩桩长长约约5.55.5米米，桩桩端端进进入入粉粉质质粘粘土土下下部部，处处理理后后复复合合地地基基承承载载力力不不小小于于180180kPakPa，且且水水泥泥土土桩桩施施工工完完后后约约十十天天进进行行载载荷荷试试验验，复复合合地地基基承承载载力力均均满满足要求。足要求。 l六层砖混结构住宅楼，现浇楼板，地基六层砖混结构住宅楼，现浇楼板，地基持力层为持力层为粉土，承载力粉土，承载力130130kPakPa，其下其下为为粉质粘土本层上部软塑，下部可塑粉质粘土本层上部软塑，下部可塑 硬塑硬塑
130、，由于土层较薄未细分亚层，考虑，由于土层较薄未细分亚层，考虑其上部为软塑确定承载力其上部为软塑确定承载力120120kPakPa，其下其下土层依次为密实的粉土，中密密实的土层依次为密实的粉土，中密密实的中砂层。中砂层。 l建建筑筑物物的的开开裂裂，地地基基的的不不均均匀匀沉沉降降只只是是原原因因之之一一，而而沉沉降降的的不不均均匀匀程程度度，不不仅仅取取决决于于地地基基的的均均匀匀性性，也也与与上上部部结结构构的的长长高高比比、结结构构特特点点等等因因素素有有关关，因因此此，分分析析建建筑筑物物开开裂裂的的原原因因时时，一一定定要要全全面面介介绍绍上上部部结结构构的特点，裂缝的部位和形态。的特
131、点，裂缝的部位和形态。l楼楼主主介介绍绍地地基基的的情情况况比比较较多多，但但建建筑筑物物的的情情况况介介绍绍得得不不够够，例例如如这这个个小小区区的的1616幢幢建建筑筑物物都都是是6 6层层？长长高高比比都都一一样样？开开裂裂的的建建筑筑物物与与其其他他建建筑筑物物比比较较，在在上上部部结结构构方方面面有没有特点？有没有特点？ l又如又如,你说裂缝自上而下，是在建筑物的你说裂缝自上而下，是在建筑物的那个部位？在山墙还是纵墙？在纵墙的那个部位？在山墙还是纵墙？在纵墙的中部还是靠近山墙的部位？你又说裂缝中部还是靠近山墙的部位？你又说裂缝以楼板明显，我对楼板上的裂缝很感兴以楼板明显，我对楼板上的
132、裂缝很感兴趣，在楼板上裂缝是在板的中部还是在趣，在楼板上裂缝是在板的中部还是在角上，在靠近外墙角裂缝多还是没有规角上，在靠近外墙角裂缝多还是没有规律性？裂缝与建筑物的横轴平行还是与律性？裂缝与建筑物的横轴平行还是与纵轴平行？还是呈纵轴平行？还是呈45度角？这些裂缝的度角？这些裂缝的位置和形态都是分析原因的重要依据。位置和形态都是分析原因的重要依据。l小小区区内内建建筑筑物物层层数数、结结构构都都相相同同，各各栋栋楼楼长长高高比比倒倒是是不不一一样样，裂裂缝缝产产生生在在纵纵墙墙中中部部，与与之之对对应应楼楼板板裂裂缝缝也也在在板板的的中中部部，基基本本就就是是一一条条垂垂直直裂裂缝缝，在在墙墙
133、角角和和窗窗角角没有裂缝。没有裂缝。l你你这这个个工工程程裂裂缝缝原原因因分分析析是是有有点点麻麻烦烦，这这个个项项目目的的地地质质条条件件其其实实并并不不太太差差，虽虽然然没没有有介介绍绍上上面面2层层土土的的厚厚度度，但但并并不不存存在在深深层层软软黏黏土土，下下部部都都是是密密实实的的粉粉土土和和中中密密密密实实的的中中砂砂。在在这这样样的的地地基基上上建建造造六六层层的的混混合合结结构构住住宅宅，是是比比较较常常规规的的建建筑筑物物，如如果果地地基基承承载载力力确确实实有有120kPa，那那么么不不用用水水泥泥搅搅拌拌桩桩加加固固，直直接接采采用用天天然然地地基基上上的的浅浅基基础础也
134、也未未尝尝不不可可，沉沉降降也也不不会会太太大大，不不知当时为什么要做地基处理？知当时为什么要做地基处理？l地地基基处处理理以以后后发发现现了了两两幢幢楼楼开开裂裂了了，但但从从裂裂缝缝形形态态来来看看，裂裂缝缝又又以以楼楼板板比比较较明明显显，墙墙体体较较轻轻，且且墙墙体体上上的的裂裂缝缝呈呈竖竖直直状状。这这种种开开裂裂现现象象比比较较少少见见，似似乎乎并并不不是是由由于于地地基基的的不不均均匀匀沉沉降降所所引引起起的的，由由于于没没有有沉沉降降观观测测数数据据佐佐证证，也也没没有有裂裂缝缝两两侧侧是是否否有有错错动动迹迹象象的的观观测测资资料料，因因此此也也不不能能判判断断是是否否由由错
135、错动动剪剪断断所所引引起起，可可能能是是由由于于施施工工的的因因素素所所致致。建建筑筑物物的的墙墙角角和和窗窗角角没没有有裂裂缝缝，不像是由沉降引起的。不像是由沉降引起的。l“场地位于一条地方铁路旁边场地位于一条地方铁路旁边5050100100m m之间，房子都是农民的自建房，一般都之间，房子都是农民的自建房，一般都是两层江南民居（大约是两层江南民居（大约8.08.0m m高），砖混高），砖混结构、条形基础，基础宽度为结构、条形基础，基础宽度为0.80.8m m，房房屋开间屋开间3.83.83.63.6m m。”6.3什么原因引起建筑物的开裂什么原因引起建筑物的开裂？l开裂以南北外纵墙居多，裂
136、缝几乎都是垂开裂以南北外纵墙居多，裂缝几乎都是垂直裂缝，裂缝宽度从几个毫米到几个厘米直裂缝，裂缝宽度从几个毫米到几个厘米不等，外山墙未见裂缝，内山墙见少量裂不等，外山墙未见裂缝，内山墙见少量裂缝，还有少量房屋墙角斜裂缝（是墙角沉缝，还有少量房屋墙角斜裂缝（是墙角沉降过大），有些院落南北都是两层楼，中降过大），有些院落南北都是两层楼，中间天井，天井顶端的防雨连接也断开了，间天井，天井顶端的防雨连接也断开了，二楼的南北过道也都开裂。二楼的南北过道也都开裂。l房子有近两年建的，也有房子有近两年建的，也有2020年前建的，据年前建的，据当地居民讲，房子都是近当地居民讲，房子都是近2-32-3年开裂的。
137、年开裂的。l地基土：地基土：0-1.00-1.0m m为填土；为填土；1.0-5.01.0-5.0为粉质为粉质粘土，承载力为粘土，承载力为210210kPakPa；5.0-8.0m5.0-8.0m为粉质为粉质粘土，承载力粘土，承载力160160kPa kPa ，8.0-12.0m8.0-12.0m为粉质为粉质粘土，承载力为粘土，承载力为100100kPa kPa ；12.0-15.0m12.0-15.0m为粉为粉质粘土，承载力为质粘土，承载力为230230kPakPa。l当地农民都把房子开裂归罪于铁路通车震当地农民都把房子开裂归罪于铁路通车震动（铁路在动（铁路在2-32-3年前建成通车），所以
138、房子年前建成通车），所以房子究竟是否究竟是否2-32-3年前开始开裂也不可全信。年前开始开裂也不可全信。l这是很好的一个案例，但没有现场观察这是很好的一个案例，但没有现场观察资料，因此认识不全面，分析起来有一资料，因此认识不全面，分析起来有一定困难。先将估计可能的原因列出来，定困难。先将估计可能的原因列出来，再采取排除法将不是原因的因素逐个排再采取排除法将不是原因的因素逐个排除。除。l少量的斜裂缝，大量是竖向裂缝，可见少量的斜裂缝，大量是竖向裂缝，可见大量的裂缝不是不均匀沉降引起的，主大量的裂缝不是不均匀沉降引起的，主要原因并不是沉降问题；要原因并不是沉降问题；l如果当地农民认为是火车震动影响
139、，可如果当地农民认为是火车震动影响，可进行震动加速度和振幅的实测，根据实进行震动加速度和振幅的实测，根据实测结果，认定或者排除。测结果，认定或者排除。l不知当地的地形地貌如何？地基土的颜不知当地的地形地貌如何？地基土的颜色和结构性如何？当地的气候变化情况色和结构性如何？当地的气候变化情况如何？能否排除膨胀土的因素？因为这如何？能否排除膨胀土的因素？因为这种裂缝特征很像由于地基土的胀缩变形种裂缝特征很像由于地基土的胀缩变形所造成的。所造成的。l某工业厂房，地基基本为基岩（基岩成某工业厂房，地基基本为基岩（基岩成分为砂岩与泥岩互层，微风化），由于分为砂岩与泥岩互层，微风化），由于地基不平整，部分基
140、础在基岩上，部分地基不平整，部分基础在基岩上，部分基础下中部用混凝土柱支撑，周围为回基础下中部用混凝土柱支撑，周围为回填土，回填土压实性较差。填土，回填土压实性较差。6.4地梁整体向厂房外侧扭转地梁整体向厂房外侧扭转l基础为杯形基础，上部柱子变形不明显，基础为杯形基础，上部柱子变形不明显，一侧地梁整体向厂房外侧扭转，从而引一侧地梁整体向厂房外侧扭转，从而引起其上的墙体外鼓，地面处墙体离开柱起其上的墙体外鼓，地面处墙体离开柱子约子约3030cmcm。请教大家：此破坏现象的原请教大家：此破坏现象的原因在哪里因在哪里l发发生生扭扭转转变变形形的的地地梁梁在在一一侧侧纵纵向向上上，另另一一侧侧完完好好
141、。发发生生变变形形的的这这一一侧侧地地基基不不均均匀匀，部部分分柱柱基基下下有有约约8080cmcm的的土土层层，处处理理方方法法是是挖挖一一圆圆柱柱形形坑坑，坑坑的的平平面面面面积积小小于于基基础础底底面面面面积积，坑坑内内浇浇筑筑混混凝凝土土，另另一侧柱基是基岩。一侧柱基是基岩。l基岩面向扭转方向倾斜，倾斜度约基岩面向扭转方向倾斜，倾斜度约1010度。度。柱基未发现明显的下沉和侧移。当基础柱基未发现明显的下沉和侧移。当基础周边挖开，地梁周边无约束时，地梁的周边挖开，地梁周边无约束时，地梁的扭转变形增大。未有沉降观测资料。扭转变形增大。未有沉降观测资料。l从从字字面面上上看看，地地梁梁外外扭
142、扭必必然然是是由由基基础础的的不不均均匀匀沉沉降降引引起起的的，基基础础向向外外倾倾，就就带带动梁向外扭。动梁向外扭。l总总的的印印象象，这这是是一一个个不不均均匀匀地地基基没没有有处处理理好好的的问问题题。不不知知道道是是否否有有沉沉降降观观测测资资料，有数据就可以作比较仔细的分析。料，有数据就可以作比较仔细的分析。l根根据据你你补补充充的的情情况况介介绍绍，事事故故的的原原因因应应该该比比较较清清楚楚了了，也也证证实实了了我我前前面面的的判判断断，确确实实是是由由于于地地基基不不均均匀匀，而而且且对对不不均均匀匀地基处理不当所引起的。地基处理不当所引起的。l由由于于基基岩岩面面倾倾斜斜，一
143、一侧侧基基础础置置于于基基岩岩上上，另另一一侧侧的的基基础础没没有有落落深深到到基基岩岩，而而是是采采用用了了比比基基础础面面积积小小的的现现浇浇混混凝凝土土圆圆柱柱将将荷载传递给基岩。荷载传递给基岩。l估估计计可可能能在在挖挖坑坑时时对对岩岩石石面面的的清清理理没没有有做做好好，支支持持在在倾倾斜斜岩岩面面上上的的圆圆柱柱没没有有足足够够的的稳稳定定性性，圆圆柱柱与与基基础础底底面面之之间间可可能能也也没没有有足足够够的的嵌嵌固固条条件件和和充充分分对对中中的的传传力力条条件件，致致使使在在偏偏心心荷荷载载作作用用下下，圆圆柱柱发发生生倾倾侧侧，使使基基础础梁梁失失去去平平衡衡的的支支承承条
144、条件而向外侧扭转。件而向外侧扭转。l又又由由于于杯杯口口基基础础不不是是固固端端约约束束，因因此此基基础础梁梁的的扭扭转转不不致致引引起起上上部部结结构构柱柱子子的的明明显变形。这实在是不幸中的大幸。显变形。这实在是不幸中的大幸。6.5是否可以这样处理水池的开裂？是否可以这样处理水池的开裂？l某市的一生活垃圾处理场，由于是面子工某市的一生活垃圾处理场，由于是面子工程，事先未经过勘察直接上马。工程投入程，事先未经过勘察直接上马。工程投入使用后不到使用后不到3 3个月，其中的污水处理池发现个月，其中的污水处理池发现裂缝，渗漏严重，后排干水池后，发现池裂缝，渗漏严重，后排干水池后，发现池底出现不均匀
145、沉降。经过勘察发现整个水底出现不均匀沉降。经过勘察发现整个水池有池有3/43/4坐落在为经过处理的垃圾上，现在坐落在为经过处理的垃圾上，现在生活垃圾正在发酵，现场可看见大量的沼生活垃圾正在发酵，现场可看见大量的沼气逸出。气逸出。l水池面积：水池面积：40404040m m，埋深埋深-4-4m m，整个水池整个水池高高1010m m，到大最大蓄水高度为到大最大蓄水高度为8 8m m。其右侧其右侧紧靠垃圾固化池，两者共用一墙。其中靠紧靠垃圾固化池，两者共用一墙。其中靠近固化池的那端沉降最大，勘察资料表明近固化池的那端沉降最大，勘察资料表明地下生活垃圾厚度达地下生活垃圾厚度达9 9m m多，其余地段
146、的厚多，其余地段的厚度为度为2 26 6m m。该池北向为剥蚀残丘（离水该池北向为剥蚀残丘（离水池与池与150150m m），），南面为一深沟（离水池约南面为一深沟（离水池约5050m m）地下水发达。地下水发达。l现有如下的处理意见：现有如下的处理意见：1.1.在水池的南北向在水池的南北向3 3m m各钻一抽水试验各钻一抽水试验孔，查明地下水的流量。孔，查明地下水的流量。2.2.池内布置数十个放气孔进行沼气排池内布置数十个放气孔进行沼气排放放3.3.紧靠固化池的一端，采用树根桩进紧靠固化池的一端，采用树根桩进行支护行支护4.4.根据水量的大小，确定注浆方案根据水量的大小，确定注浆方案l根根据
147、据你你所所介介绍绍的的情情况况，拟拟采采用用的的注注浆浆和和树树根根桩桩方方案案都都不不是是很很合合适适。在在垃垃圾圾中中注注浆浆为为什什么么不不能能解解决决问问题题？这这是是因因为为在在垃垃圾圾中中注注浆浆时时，水水泥泥浆浆液液不不能能与与垃垃圾圾很很好好地地黏黏结结，加加固固的的效效果果不不可可能能明明显显，同同时时水水泥泥浆浆将将会会到到处处乱乱流流，大大量量的的水水泥泥浆浆流流失失，很很不不经经济济。用树根桩为什么不好？用树根桩为什么不好？l树树根根桩桩必必须须在在发发生生一一定定的的沉沉降降以以后后才才能能发发挥挥承承载载能能力力，也也就就是是说说，水水池池将将需需要要付付出出进进一
148、一步步开开裂裂的的代代价价来来将将荷荷载载转转换换到到桩桩顶顶上上；而而锚锚杆杆静静压压桩桩可可以以施施加加预预应应力力，可可以以马马上上将荷载传递给桩。将荷载传递给桩。l但需要钻孔探明在垃圾下面的天然土层但需要钻孔探明在垃圾下面的天然土层条件，以确定单桩的承载力。在水池底条件，以确定单桩的承载力。在水池底板上钻孔，采用锚杆静压桩将荷载全部板上钻孔，采用锚杆静压桩将荷载全部传递给垃圾下面的天然土层中去。根据传递给垃圾下面的天然土层中去。根据钻探的资料确定合理的桩长。在老底板钻探的资料确定合理的桩长。在老底板上重新浇筑新的底板，并需将桩头的钢上重新浇筑新的底板，并需将桩头的钢筋与底板的钢筋连接。
149、筋与底板的钢筋连接。四四.单桩、群桩的承载力单桩、群桩的承载力与桩基础设计与桩基础设计l1.是否大于是否大于6m的才能称为桩？的才能称为桩？l2.如何选择合适的桩型？如何选择合适的桩型？l3.需要进入粉砂层那么深吗？需要进入粉砂层那么深吗？l4.偏心荷偏心荷载作用下作用下桩顶竖向反力向反力计算公式算公式是是如何推如何推导的？的？l5.如何确定是用如何确定是用A型还是型还是AB型的型的l6.桩的长径比和长细比桩的长径比和长细比l7.这个条件能复合吗？这个条件能复合吗？l8.全国规范的参数与地方经验不一致时全国规范的参数与地方经验不一致时怎么办？怎么办？l9 9. .为什么预估的单桩承载力与实测的
150、结为什么预估的单桩承载力与实测的结果相差那么大？果相差那么大？l1010. .什么是临界深度？什么是临界深度？l1 11 1. .什么是桩的荷载传递机理？什么是桩的荷载传递机理？l12.12.这样的桩基沉降如何计算？这样的桩基沉降如何计算？l13.如何分析桩的载荷试验资料？如何分析桩的载荷试验资料？l14.桩身混凝土会不会破坏？桩身混凝土会不会破坏？l15.控制沉降量取多少？控制沉降量取多少？l 1.是否大于是否大于6m的才能称为桩？的才能称为桩？l好多人说桩要大于等于好多人说桩要大于等于6m6m才算桩才算桩, ,才能发才能发挥桩的作用挥桩的作用. .小于小于6 6米的为墩应属于浅基米的为墩应
151、属于浅基础础, ,而不能算深基础。这个墩究竟是怎回而不能算深基础。这个墩究竟是怎回事？湖北省地方标准事？湖北省地方标准建筑地基基础技建筑地基基础技术规范术规范中，墩基础就是按浅基础进行中，墩基础就是按浅基础进行设计的，墩身长度超过一定值以后就是设计的，墩身长度超过一定值以后就是桩基础而不再是墩基础了，这时按深基桩基础而不再是墩基础了，这时按深基础进行设计。础进行设计。l除了湖北省地方标准除了湖北省地方标准建筑地基基础技术建筑地基基础技术规范规范的规定（见附件）外，在我国的工的规定（见附件）外，在我国的工程技术标准中，还没有看到关于程技术标准中，还没有看到关于“墩墩”的的任何技术规定。任何技术规
152、定。l在在建筑岩土工程勘察基本术语标准建筑岩土工程勘察基本术语标准中，中，关于关于“墩墩”的定义是：的定义是：“用人工或机械在用人工或机械在岩土中成孔现场灌注的直径一般大于岩土中成孔现场灌注的直径一般大于800mm的混凝土柱，亦称为大直径桩的混凝土柱，亦称为大直径桩”。l在方晓阳的在方晓阳的基础工程手册基础工程手册中，认为中，认为桩桩(Pile)和墩和墩(Pier)的主要区别在于施工方的主要区别在于施工方法不同。桩的设置通常是将结构构件打法不同。桩的设置通常是将结构构件打入或振入土中，而使土挤压。墩基的设入或振入土中，而使土挤压。墩基的设置则是先挖好或钻好一个井孔，井孔可置则是先挖好或钻好一个
153、井孔，井孔可根据土质情况带有套筒或不带套筒，然根据土质情况带有套筒或不带套筒，然后将混凝土灌入孔内。后将混凝土灌入孔内。l无论在国内外，在主要的一些技术文献无论在国内外，在主要的一些技术文献中，中，“墩墩”都是都是“大直径桩大直径桩”的同义语，的同义语，因此你所听到的有关因此你所听到的有关“墩墩”的说法可能的说法可能是某些地方的一些经验，是没有什么根是某些地方的一些经验，是没有什么根据的。据的。2.如何选择合适的桩型？如何选择合适的桩型？l我们有个在设计工程，为大柱网多层商业建我们有个在设计工程，为大柱网多层商业建筑，地质情况：埋深筑，地质情况：埋深25-45m25-45m有岩石，其上有有岩石
154、，其上有粘土，两层面均起伏较大，再上为淤泥质土粘土，两层面均起伏较大，再上为淤泥质土和填土。现想采用和填土。现想采用PHCPHC桩锤击入强风化。由桩锤击入强风化。由地质条件我们只好选坡度较大的持力层，其地质条件我们只好选坡度较大的持力层，其它区坡度很小，均采用它区坡度很小，均采用PHCPHC桩，现这个区也桩，现这个区也想这么做，原来我记的您说过此类情况说风想这么做，原来我记的您说过此类情况说风险险PHCPHC桩太大，是施工中易断桩还是受力以桩太大，是施工中易断桩还是受力以后桩滑移呢，后桩滑移呢，l对于持力层起伏比较大的地质条件，一般对于持力层起伏比较大的地质条件，一般认为用现场灌注桩比较好，因
155、为可以根据认为用现场灌注桩比较好，因为可以根据每根桩位的持力层情况改变桩长。每根桩位的持力层情况改变桩长。l由于由于PHC桩在造价上的优势，应用比较广桩在造价上的优势，应用比较广泛，在持力层起伏比较大的地质条件下也泛，在持力层起伏比较大的地质条件下也想使用，但应对可能产生的问题有所考虑。想使用，但应对可能产生的问题有所考虑。因为预应力管桩是预制桩，长短是工厂里因为预应力管桩是预制桩，长短是工厂里生产的，于是就经常发生地面上还有生产的，于是就经常发生地面上还有12m桩却打不下去了，硬打就把桩头打坏桩却打不下去了，硬打就把桩头打坏了，而一截桩的话，最上面一节桩的预应了，而一截桩的话，最上面一节桩的
156、预应力就没有了，桩身强度马上降下来力就没有了，桩身强度马上降下来。l需要在管中下钢筋笼再灌混凝土加固；需要在管中下钢筋笼再灌混凝土加固；而在有的桩位，桩头打到设计标高了，而在有的桩位，桩头打到设计标高了，贯入度还是没有达到标准，说明桩端没贯入度还是没有达到标准，说明桩端没有达到预定的持力层，还需要再往下打，有达到预定的持力层，还需要再往下打，但已经没有桩了。但已经没有桩了。l有的时候，就需要在每个柱下都钻孔，有的时候，就需要在每个柱下都钻孔，以探明持力层的深度，但如果是轴线桩以探明持力层的深度，但如果是轴线桩或者满堂桩，那就惨了，再密的勘探孔或者满堂桩，那就惨了，再密的勘探孔间距也无法满足对持
157、力层深度的控制精间距也无法满足对持力层深度的控制精度。度。l设计直径设计直径500mm500mm、壁厚、壁厚65mm65mm的的PTCPTC管桩，要管桩，要求单桩承载力特征值为求单桩承载力特征值为1000kN,1000kN,设计桩长设计桩长16m16m，进入粉砂层约，进入粉砂层约4m4m，要求双控，刚进，要求双控，刚进入粉砂层，压桩机上的换算压力为入粉砂层，压桩机上的换算压力为3800kN,3800kN,且桩被压爆了。我们提的极限端且桩被压爆了。我们提的极限端阻力为阻力为3000kPa3000kPa，现在桩已经定制。请大，现在桩已经定制。请大家帮分析一下问题出在哪儿呀？应该怎么家帮分析一下问题
158、出在哪儿呀？应该怎么办？办？3.需要进入粉砂层那么深吗？需要进入粉砂层那么深吗？l关键是进入粉砂层关键是进入粉砂层4m是否经过沉桩可行是否经过沉桩可行性的论证，如果粉砂比较密实，或者静性的论证，如果粉砂比较密实，或者静力触探的贯入阻力比较高，则进入力触探的贯入阻力比较高，则进入4m的的要求是太高了，勘察时应当对沉桩可行要求是太高了，勘察时应当对沉桩可行性进行论证，提供给设计人员。性进行论证，提供给设计人员。l这个工程要求进入粉砂这个工程要求进入粉砂4m可能是太深了，可能是太深了，不知道设计为什么要求那么深？也不知不知道设计为什么要求那么深？也不知道粉砂的密实度是多少，进入粉砂的深道粉砂的密实度
159、是多少，进入粉砂的深度已经达到度已经达到8倍的桩径，可能并没有这个倍的桩径，可能并没有这个必要。必要。l在没有经验时，最好是先进行试沉桩和在没有经验时，最好是先进行试沉桩和静载荷试验，看来是需要化时间和经费，静载荷试验，看来是需要化时间和经费，但工程质量有保证，出了这样的事故，但工程质量有保证，出了这样的事故，反而又化钱又拖工期。反而又化钱又拖工期。l如果在地层比较均匀的地区，在试沉桩如果在地层比较均匀的地区，在试沉桩时得到了可以进入粉砂层的深度和与此时得到了可以进入粉砂层的深度和与此相应的压桩阻力值以后，只要深度控制相应的压桩阻力值以后，只要深度控制就可以了，不需要同时控制压桩阻力。就可以了
160、，不需要同时控制压桩阻力。在地层很不均匀的地区才需要同时控制在地层很不均匀的地区才需要同时控制压桩的阻力。压桩的阻力。l当然，沉桩的可能性是和采用压桩设备当然，沉桩的可能性是和采用压桩设备的能力有关系，不能离开压桩设备能力的能力有关系，不能离开压桩设备能力来谈沉桩可能性问题。来谈沉桩可能性问题。l只能根据实际施工的情况，减少进入粉只能根据实际施工的情况，减少进入粉砂层的深度，改变桩长，这比压坏了桩砂层的深度，改变桩长，这比压坏了桩头补桩要好得多。头补桩要好得多。l如果一定要进入持力层那么深，才需要如果一定要进入持力层那么深，才需要引孔，否则引孔并非必要，因为引孔的引孔，否则引孔并非必要，因为引
161、孔的施工又要增加造价，效率也比较低。施工又要增加造价，效率也比较低。4.偏心荷偏心荷载作用下作用下桩顶竖向反向反力力计算公式是如何推算公式是如何推导的？的？l请问高教授，偏心荷高教授，偏心荷载作用下作用下桩顶竖向向反力反力计算公式是如何推算公式是如何推导的？的？l这个公式推个公式推导的基本假定是：承台底面的基本假定是：承台底面在受力以后保持平面不在受力以后保持平面不变；假定；假定桩与承与承台之台之间的的连接接为铰接，即每根接，即每根桩的的轴力力都通都通过桩顶中心，中心，桩顶不不产生附加的弯生附加的弯矩；承台和矩；承台和桩群作群作为一个一个刚体保持静力体保持静力平衡，按平衡，按竖向力之和向力之和
162、为0，水平，水平X方向的方向的力矩之和力矩之和为0，水平，水平Y方向力矩之和方向力矩之和为0建建立平衡方程，即可推立平衡方程，即可推导出出这组公式。公式。5.5.如何确定是用如何确定是用A A型还是型还是ABAB型的型的l对于不考虑水平力及抗拔力的高强预应对于不考虑水平力及抗拔力的高强预应力管桩，如何确定是用力管桩，如何确定是用A A型还是型还是ABAB型的，型的，因为不同型号相差了因为不同型号相差了2020元一米，一个大元一米，一个大一点的工程相差几十万。一点的工程相差几十万。A型与型与AB型管桩的区别型管桩的区别lA型是基本型，型是基本型，AB型是加强型，在桩径型是加强型，在桩径一样的前提
163、下，壁厚不同，主筋的直径一样的前提下，壁厚不同，主筋的直径和数量不同，有效预应力也不相同。因和数量不同，有效预应力也不相同。因此，桩身结构的承载力不同，极限开裂此，桩身结构的承载力不同，极限开裂弯矩也不同。弯矩也不同。l选择桩型时，除了满足地基土对单桩承载选择桩型时，除了满足地基土对单桩承载力的要求外（与桩径、桩长有关），还有力的要求外（与桩径、桩长有关），还有其他的一些要求，如土层比较好，为了充其他的一些要求，如土层比较好，为了充分发挥地基土提供的承载力，需要提高桩分发挥地基土提供的承载力，需要提高桩身的承载力，那就要选择加强型了。不知身的承载力，那就要选择加强型了。不知道你这个工程选道你这
164、个工程选A型能否满足要求，能够型能否满足要求，能够满足要求就不要选加强型了。满足要求就不要选加强型了。l最近连续遇到两个工程都采用桩基础，经最近连续遇到两个工程都采用桩基础，经过估算明明桩径过估算明明桩径350mm350mm的就能满足结构所提的就能满足结构所提荷载要求，可结构老总却说受长径比控制，荷载要求，可结构老总却说受长径比控制，桩径应改桩径应改400mm400mm。（桩长为。（桩长为22m,22m,摩擦桩，灌摩擦桩，灌注桩）注桩）l因为新人，问结构老总原因，他说长径比因为新人，问结构老总原因，他说长径比应控制在应控制在6060，我问出在何处，翻遍桩基规，我问出在何处，翻遍桩基规范也没有，
165、很是困惑，这个范也没有，很是困惑，这个6060是哪里来的是哪里来的？6.桩的长径比和长细比桩的长径比和长细比l灌注桩的直径一般不会很小，你们用的灌注桩的直径一般不会很小，你们用的是否是沉管灌注桩？主要取决于管径，是否是沉管灌注桩？主要取决于管径，最小的用最小的用360mm直径。直径。l直径太细，浇筑混凝土时质量不易保证，直径太细，浇筑混凝土时质量不易保证，但因为是用导管浇筑混凝土，在管内混但因为是用导管浇筑混凝土，在管内混凝土是连续浇筑的，和桩的长度的关系凝土是连续浇筑的，和桩的长度的关系不是十分密切。不是十分密切。l所谓长细比或长径比的限制，主要是对所谓长细比或长径比的限制，主要是对预制桩，
166、是为了防止沉桩时发生压曲现预制桩，是为了防止沉桩时发生压曲现象。对于端承桩，需要加以注意，对摩象。对于端承桩，需要加以注意，对摩擦桩的影响可能不大。过去的长细比限擦桩的影响可能不大。过去的长细比限制在制在80以内，现在放宽到以内，现在放宽到100，但这是约，但这是约定俗成的规定，在规范中都没有规定过。定俗成的规定，在规范中都没有规定过。7.这个条件能复合吗？这个条件能复合吗？l前不久做了一个山区地基的基础处理，前不久做了一个山区地基的基础处理，其中用到了其中用到了“桩承台桩承台”复合基础方案，复合基础方案，并就此写了一篇总结文章，并就此写了一篇总结文章，l地勘报告中提供该圆砾层的变形模量地勘报
167、告中提供该圆砾层的变形模量E E0 0=38MPa=38MPa，不知道在此值范围的圆砾层是不知道在此值范围的圆砾层是易压缩还是不易压缩的？我在处理此问易压缩还是不易压缩的？我在处理此问题时认为它是有压缩的。题时认为它是有压缩的。 l但对于大直径的挖孔单桩承台复合基但对于大直径的挖孔单桩承台复合基础，承台底土体的承载力会不会有所增础，承台底土体的承载力会不会有所增加呢？加呢？ l承台设计时，实际上是按天然地基上的承台设计时，实际上是按天然地基上的浅基础进行设计浅基础进行设计 l对承台底的地基承载力特征值要进行深对承台底的地基承载力特征值要进行深度修正。那么对于圆砾层，深度修正系度修正。那么对于圆
168、砾层，深度修正系数取多少？参照建筑地基基础设计规数取多少？参照建筑地基基础设计规范（范（GB50007-2002GB50007-2002）中中“中砂、粗砂、中砂、粗砂、砾砂和碎石土砾砂和碎石土”的深度修正系数取到的深度修正系数取到4.44.4，那么圆砾层是否也可以取到，那么圆砾层是否也可以取到4.44.4？ l还有一个关于圆砾层的桩侧摩阻力特征还有一个关于圆砾层的桩侧摩阻力特征值值q qsiasia的问题的问题 l本工程地勘报告提供圆砾层桩端阻本工程地勘报告提供圆砾层桩端阻q qpapa1100kPa1100kPa l从总体来说，你们根据工程施工的情况，从总体来说，你们根据工程施工的情况，采取
169、了应变措施，考虑了承台底部土的采取了应变措施，考虑了承台底部土的反力，允许减少了桩的扩大头直径，你反力，允许减少了桩的扩大头直径，你也考虑了发挥承台底部土的抗力作用的也考虑了发挥承台底部土的抗力作用的条件是要有一定的压缩变形，这些都是条件是要有一定的压缩变形，这些都是正确的。正确的。l从从这这个个圆圆砾砾的的指指标标来来看看，38MPa的的模模量量是是比比较较高高的的，是是属属于于低低压压缩缩性性的的土土，桩桩端端能能够够提提供供的的变变形形量量是是不不大大的的。好好在在承承台台底底部部也也是是这这种种圆圆砾砾，至至少少可可以以同同步步下下沉，不至于影响共同作用的发挥。沉，不至于影响共同作用的
170、发挥。l其其实实，在在工工程程性性质质这这么么好好的的圆圆砾砾地地基基上上造造67层层的的建建筑筑物物，用用天天然然地地基基完完全全是是可可能能的的，不不知知为为什什么么要要采采用用桩桩基基？这这种种圆圆砾砾的的地地基基承承载载力力是是比比较较高高的的，稍稍密密的的圆圆砾砾，地地基基承承载载力力可可达达200300kPa，支支承承这这样样的的建建筑筑物物一一点点没没有有问问题题的的，即即使使深深度度修修正正系系数数取取1.0也也没没有有问问题题，承承载载力力足足够够了了；沉沉降降也也是是绝绝对对小小的的。从从这这个个角角度度看看，你你的的这这个个方方案案应应该该是是没没有有问问题题，怎么样都能
171、满足承载力和变形的要求。怎么样都能满足承载力和变形的要求。l 圆圆砾砾的的桩桩端端阻阻力力可可以以用用动动力力触触探探试试验验的的击击数数来来估估计计，可可以以参参考考岩岩土土工工程程手手册册205205页页上上的的经经验验值值。圆圆砾砾的的动动力力触触探探击击数数综综合合反反映映了了圆圆砾砾的的密密实实度度和和填填充充泥泥沙沙的的情情况况。不不知知勘勘察察时时是是否否做做了了动动力力触触探探试验？试验？l如如果果发发现现采采用用全全国国规规范范所所提提供供的的参参数数与与地地方方的的经经验验不不一一致致，则则应应特特别别需需要要谨谨慎慎处处置置，要要尊尊重重地地方方的的经经验验。由由于于岩岩
172、土土工工程程的的地地区区性性特特别别强强，尤尤其其是是一一些些基基于于经经验验的的参参数数，与与自自然然条条件件、地地质质条条件件有有着着密切的关系。密切的关系。8.全国规范的参数与地方经验全国规范的参数与地方经验不一致时怎么办？不一致时怎么办？l全国性的规范所提供的经验参数，基于全国性的规范所提供的经验参数，基于全国的资料统计的，覆盖面比较大，可全国的资料统计的，覆盖面比较大，可以用于全国范围，但其取值必然是比较以用于全国范围，但其取值必然是比较谨慎的，安全度是比较高的。谨慎的，安全度是比较高的。l如果地方有资料，有经验，其针对性就如果地方有资料，有经验，其针对性就比较强，取值必然比较经济。
173、因此在两比较强，取值必然比较经济。因此在两者的数值不一致时，我的意见是倾向于者的数值不一致时，我的意见是倾向于采用地方的经验。采用地方的经验。l上个世纪上个世纪90年代，在浙江省建一座大桥，年代，在浙江省建一座大桥，地层中有一层比较厚的园砾层，全国的地层中有一层比较厚的园砾层，全国的公路桥涵地基基础规范提供的桩侧极限公路桥涵地基基础规范提供的桩侧极限摩阻力比较高（摩阻力比较高（120180kPa），），而浙江而浙江省规范的经验值只有它的一半，与湖北省规范的经验值只有它的一半，与湖北的经验差不多。当时，勘察与设计都无的经验差不多。当时，勘察与设计都无视地方的经验，直接采用了全国规范的视地方的经验
174、，直接采用了全国规范的参数设计了钻孔灌注桩，而且不采用先参数设计了钻孔灌注桩，而且不采用先做试桩验证以后再大量施工的方法，而做试桩验证以后再大量施工的方法，而是直接铺开了施工。是直接铺开了施工。l其结果是，等到第一批工程桩到达龄期其结果是，等到第一批工程桩到达龄期后，做了检验性的试桩时，已经施工了后，做了检验性的试桩时，已经施工了一大半的工程桩。试桩结果表明，实测一大半的工程桩。试桩结果表明，实测的单桩承载力远低于设计所用的单桩承的单桩承载力远低于设计所用的单桩承载力，实测轴力所计算的桩侧摩阻力值，载力，实测轴力所计算的桩侧摩阻力值，也表明园砾层的极限摩阻力远低于全国也表明园砾层的极限摩阻力远
175、低于全国规范的建议值，而与地方规范的建议值规范的建议值，而与地方规范的建议值比较符合。由于实测的单桩承载力远低比较符合。由于实测的单桩承载力远低于设计所采用的数值，必然需要补桩，于设计所采用的数值，必然需要补桩，显然，这已经造成了一个很大的工程事显然，这已经造成了一个很大的工程事故，带来了巨大的损失。故，带来了巨大的损失。l总总结结上上述述这这个个工工程程事事故故，我我们们应应该该吸吸取取什什么么教教训训呢呢？当当全全国国性性规规范范所所提提供供的的经经验验参参数数与与地地方方经经验验不不一一致致时时，应应该该慎慎重重地地考考虑虑地地方方经经验验来来取取值值。当当有有不不同同取取值值方方法法而
176、而难难以以判判断断时时，最最好好的的办办法法是是先先做做桩桩的的载载荷荷试试验验，按按照照试试验验的的结结果果来来取取用用单单桩桩承承载载力力。这这个个工工程程如如果果按按照照这这两两条条办办法法做做了了，就就可可以以避避免免工工程程事事故故。也也许许这这样样做做还还延延长长一一些些工工期期，但但是是可可以以避避免免事事故故，也也符符合合确确定定单单桩桩承承载载力力的的基基本本原原则则。为为了了缩缩短短工工期期而而违违反反这这个个原原则则，而而且且又又冒冒很很大的风险是不值得的。大的风险是不值得的。9.9.为什么预估的单桩承载力与实为什么预估的单桩承载力与实测的结果相差那么大？测的结果相差那么
177、大？l如如采采用用静静压压沉沉管管灌灌注注桩桩，桩桩径径500500mmmm，混混凝凝土土C25C25，按按建建筑筑桩桩基基技技术术规规范范JGJ94-94JGJ94-94计计算算，单单桩桩竖竖向向承承载载力力设设计计值值一一般般可可达达1200120014001400kNkN，实实际际设设计计一一般般取取10001000kNkN；后后来来有有些些工工程程改改用用先先张张法法预预应应力力高高强强混混凝凝土土管管桩桩，桩桩径径400400mm, mm, 单单桩桩竖向承载力设计值取竖向承载力设计值取17001700kNkN，l桩径桩径500500mm, mm, 桩竖向承载力设计值取桩竖向承载力设计
178、值取24002400kNkN；后来静载检测单桩竖向承载力后来静载检测单桩竖向承载力设计值均满足要求，且沉降量一般在设计值均满足要求，且沉降量一般在2020mmmm以内；如此，我就感到困惑，这种以内；如此，我就感到困惑，这种管桩竖向承载力的设计值该如何取值呢管桩竖向承载力的设计值该如何取值呢？（事先不做静载试验）。？（事先不做静载试验）。l沉沉管管灌灌注注桩桩是是现现场场浇浇注注的的桩桩，混混凝凝土土的的浇浇注注质质量量不不能能保保证证，同同时时由由于于相相邻邻桩桩施施工工时时的的挤挤土土作作用用，桩桩身身的的尺尺寸寸也也较较难难保保证证，常常有有颈颈缩缩、断断桩桩、夹夹泥泥等等缺缺陷陷存存在在
179、，因此其承载力的取值一般不高。因此其承载力的取值一般不高。l预预应应力力管管桩桩是是预预制制桩桩，桩桩身身混混凝凝土土的的强强度度高高，沉沉桩桩时时的的挤挤土土作作用用使使桩桩周周土土得得到到一一定定程程度度的的挤挤密密和和强强化化，因因此此一一般般的的承承载载力力就就比比较较高高；管管桩桩竖竖向向承承载载力力取取值值时时，可可以以参参照照规规范范有有关关预预制制桩桩桩桩的的桩桩侧侧摩摩阻阻力和桩端阻力取用。力和桩端阻力取用。l钻孔灌注桩的极限承载力估算如果按规范钻孔灌注桩的极限承载力估算如果按规范的土试指标方法计算是不是往往偏低很多的土试指标方法计算是不是往往偏低很多？我们最近的一个工程静载
180、试验？我们最近的一个工程静载试验40004000kNkN，估算估算24002400kNkN，按照静力触探指标估算的话按照静力触探指标估算的话则则50005000kNkN。通过比较，我发现两种估算方通过比较，我发现两种估算方法的差别主要是桩端阻力相差近法的差别主要是桩端阻力相差近10001000kNkN。本人新手，请问本人新手，请问1 1、静探指标大于土试估、静探指标大于土试估算指标是否普遍、算指标是否普遍、2 2、二者差异主要是桩、二者差异主要是桩端的差别是否有代表性。端的差别是否有代表性。l单桩承载力的估计有三种类型的方法，单桩承载力的估计有三种类型的方法，一种是静载荷试验，最直接反映了桩土
181、一种是静载荷试验，最直接反映了桩土共同作用下的桩基性状；第二种的用原共同作用下的桩基性状；第二种的用原位测试的数据和静载荷试验的结果建立位测试的数据和静载荷试验的结果建立经验关系，然后用现场的原位测试数据经验关系，然后用现场的原位测试数据来查用，这种间接的关系比第一种方法来查用，这种间接的关系比第一种方法的可靠性差一些，但原位测试数据终究的可靠性差一些，但原位测试数据终究反映了现场土层的情况；反映了现场土层的情况；l第三种方法是用土层的类别及少数的一第三种方法是用土层的类别及少数的一些物理指标与静载荷试验结果建立经验些物理指标与静载荷试验结果建立经验关系，使用时这些物理指标只是反映一关系，使用
182、时这些物理指标只是反映一些主要的特征，这些物理指标一般不能些主要的特征，这些物理指标一般不能反映现场土层的结构性，同样物理指标反映现场土层的结构性，同样物理指标的土可能强度相差悬殊，因此这种方法的土可能强度相差悬殊，因此这种方法用于同一个地区还可以，全国性的承载用于同一个地区还可以，全国性的承载力表的可靠性极差。力表的可靠性极差。l因此，楼主所反映的差别是十分正常的因此，楼主所反映的差别是十分正常的情况，如果用物理指标能够很有把握地情况，如果用物理指标能够很有把握地确定承载力，还要做静力触探干什么？确定承载力，还要做静力触探干什么？还要做静载试验干什么？对于业主来说，还要做静载试验干什么？对于
183、业主来说，在试验与勘察上多化了钱，可以在参数在试验与勘察上多化了钱，可以在参数的取值和设计的结果上得到回报，舍不的取值和设计的结果上得到回报，舍不得化小钱的建设方，很可能在工程上要得化小钱的建设方，很可能在工程上要多化几倍的钱，这种事，屡见不鲜。多化几倍的钱，这种事，屡见不鲜。l其实，规范已经非常明确地说明了这种查其实，规范已经非常明确地说明了这种查表的方法仅适用于初步设计，也就是说，表的方法仅适用于初步设计，也就是说，施工图设计应该根据试桩的结果来确定单施工图设计应该根据试桩的结果来确定单桩承载力。可是，很多人对这一条规定都桩承载力。可是，很多人对这一条规定都视而不见，根据查表的结果来做施工
184、图设视而不见，根据查表的结果来做施工图设计，对大部分的工程是没有充分发挥地层计，对大部分的工程是没有充分发挥地层资源的作用，浪费了大量资源，但也有试资源的作用，浪费了大量资源，但也有试桩结果过低而造成工程事故的，在上述桩结果过低而造成工程事故的，在上述8中的这个实例就是一个非常有说服力的案中的这个实例就是一个非常有说服力的案例。下面再讲两个实例，从两个方面来说例。下面再讲两个实例，从两个方面来说明这个问题。明这个问题。l上海有一个很著名的房地产公司，他们聘上海有一个很著名的房地产公司，他们聘请了一位很有经验的结构工程师担任总工请了一位很有经验的结构工程师担任总工程师，由于技术主管具有非常高的水
185、平，程师，由于技术主管具有非常高的水平，他们所采取的做法，不仅保证了工程技术他们所采取的做法，不仅保证了工程技术上的合理性，而且又非常经济，节省了大上的合理性，而且又非常经济，节省了大量造价。他们的方法也很简单，就是按照量造价。他们的方法也很简单，就是按照规范的上述原则来处理问题。当一个小区规范的上述原则来处理问题。当一个小区开发时，他们要求设计先做了试桩的方案，开发时，他们要求设计先做了试桩的方案，进行先期试桩，试桩的加载量要高于查表进行先期试桩，试桩的加载量要高于查表预估的单桩承载力。预估的单桩承载力。l显然，这样做的结果，肯定能得到比查显然，这样做的结果，肯定能得到比查表的结果更高的单桩
186、承载力，然后要求表的结果更高的单桩承载力，然后要求勘察单位根据试桩报告的结论提供勘察勘察单位根据试桩报告的结论提供勘察报告中的单桩承载力建议值。这样做既报告中的单桩承载力建议值。这样做既符合规范规定的原则，又非常稳妥地采符合规范规定的原则，又非常稳妥地采用了比较高的单桩承载力，节省了建设用了比较高的单桩承载力，节省了建设资金。而且也避免了预估承载力可能过资金。而且也避免了预估承载力可能过高的风险。虽然先期试桩需要时间和费高的风险。虽然先期试桩需要时间和费用，但他们认为值得化，这样做的结果用，但他们认为值得化，这样做的结果也是经济的，而且是更安全的。开明的也是经济的，而且是更安全的。开明的业主应
187、该向这家公司学习他们的这种明业主应该向这家公司学习他们的这种明智的做法。智的做法。l还有一个实例是建设方为了节省桩的费用，还有一个实例是建设方为了节省桩的费用，希望能够通过试桩得到比预估的单桩承载力希望能够通过试桩得到比预估的单桩承载力更高的数据。在一个用桩量很大的车间里，更高的数据。在一个用桩量很大的车间里，准备做相当多的一批试桩。然而试桩的结果准备做相当多的一批试桩。然而试桩的结果却出乎他们的预期，一连几组试桩的结果，却出乎他们的预期，一连几组试桩的结果，都只达到预估单桩承载力的都只达到预估单桩承载力的80左右。于是左右。于是就停止了试桩研究出现问题的原因，分析结就停止了试桩研究出现问题的
188、原因，分析结果表明预估单桩承载力的方法比较单一，桩果表明预估单桩承载力的方法比较单一，桩端持力层比较软弱，因此试桩的结果低于按端持力层比较软弱，因此试桩的结果低于按规范参数预估的数值。规范参数预估的数值。l于是就修改设计，重新再做试桩，虽然于是就修改设计，重新再做试桩，虽然耽搁了工期，没有达到原来的预期，但耽搁了工期，没有达到原来的预期，但避免了一场大事故。可以设想，如果不避免了一场大事故。可以设想，如果不是先期试桩，如果将工程桩施工以后再是先期试桩，如果将工程桩施工以后再做试桩，那又是一个多大的工程事故了。做试桩，那又是一个多大的工程事故了。10.什么是临界深度？什么是临界深度？ l请教基桩
189、的一个问题，就是桩入土超过请教基桩的一个问题，就是桩入土超过一定深度后，桩侧和桩端土阻力不再随一定深度后，桩侧和桩端土阻力不再随入土深度的增加而变大，而是趋于定值，入土深度的增加而变大，而是趋于定值，把这种现象称为桩侧摩阻力和桩端阻力把这种现象称为桩侧摩阻力和桩端阻力的临界深度，我对这个临界深度产生的的临界深度，我对这个临界深度产生的机理和原因始终没有搞清楚。机理和原因始终没有搞清楚。l桩基规范条文说明中有关于桩基规范条文说明中有关于“桩端承载桩端承载力的临界深度力的临界深度”的说明，但我不知道桩的说明，但我不知道桩周土侧阻力是否是随桩进入砂层的深度周土侧阻力是否是随桩进入砂层的深度增加而增加
190、。因为我想，桩进入砂层增加而增加。因为我想，桩进入砂层1 1m m和桩进入砂层和桩进入砂层5 5m m时的桩侧摩阻力参数应时的桩侧摩阻力参数应该不同，但我又找不到相应的依据。该不同，但我又找不到相应的依据。 l现在具有工程意义的临界深度是对桩端现在具有工程意义的临界深度是对桩端阻力而言的，是指桩端进入持力层的深阻力而言的，是指桩端进入持力层的深度对桩端阻力发挥的影响，一般说，进度对桩端阻力发挥的影响，一般说，进入桩端持力层以后，桩端阻力随进入持入桩端持力层以后，桩端阻力随进入持力层的深度增加而增大，但不是无限地力层的深度增加而增大，但不是无限地增大，当进入持力层的深度达到一定数增大，当进入持力
191、层的深度达到一定数值以后，桩端阻力就不再增大了，这个值以后，桩端阻力就不再增大了，这个深度称为桩端阻力的临界深度。深度称为桩端阻力的临界深度。l桩侧摩阻力并不存在这样的现象，因此桩侧摩阻力并不存在这样的现象，因此没有临界深度的概念。严格地讲，对正没有临界深度的概念。严格地讲，对正常压密土层，单位侧面积的侧摩阻力值常压密土层，单位侧面积的侧摩阻力值总是随深度增加的，如果按原位测试结总是随深度增加的，如果按原位测试结果估计时，主要依赖于勘察资料，如果果估计时，主要依赖于勘察资料，如果你提供的静力触探阻力是按某一土层的你提供的静力触探阻力是按某一土层的平均值提的，那么单位侧面积的侧摩阻平均值提的，那
192、么单位侧面积的侧摩阻力也是按同一土层的平均值取用，就与力也是按同一土层的平均值取用，就与深度无关。深度无关。l1980年代，编制上海地基基础设计规范年代，编制上海地基基础设计规范时，对桩侧摩阻力的研究，统计了桩侧时，对桩侧摩阻力的研究，统计了桩侧摩阻力与土层埋藏深度的关系公式：摩阻力与土层埋藏深度的关系公式：l =0.51 =0.1.l关于桩侧摩阻力的深度效应的说法可能关于桩侧摩阻力的深度效应的说法可能来源于对浅层土的桩侧摩阻力采用限值来源于对浅层土的桩侧摩阻力采用限值的方法。例如，在上海地基基础设计规的方法。例如，在上海地基基础设计规范的桩侧摩阻力参数表中，对于范的桩侧摩阻力参数表中，对于4
193、m以浅以浅的土层，都一概只取桩侧极限摩阻力为的土层，都一概只取桩侧极限摩阻力为15kPa。l这种限值的方法最初是在对预制桩的试桩这种限值的方法最初是在对预制桩的试桩资料分析时，发现短桩的预估值与实测值资料分析时，发现短桩的预估值与实测值之间的差值比较大，而且是预估值偏高。之间的差值比较大，而且是预估值偏高。考虑到预制桩在打桩过程中可能的横向振考虑到预制桩在打桩过程中可能的横向振动，可能使土与桩侧之间出现缝隙所致。动，可能使土与桩侧之间出现缝隙所致。后来将浅层土的侧摩阻力调低以后就使这后来将浅层土的侧摩阻力调低以后就使这个比值比较合理了。于是最初将预制桩的个比值比较合理了。于是最初将预制桩的浅层
194、摩阻力限制在浅层摩阻力限制在15kPa，后来对灌注桩后来对灌注桩也采用了这个限值，逐渐就形成了桩侧摩也采用了这个限值，逐渐就形成了桩侧摩阻力也有深度效应的说法，如果真是这样，阻力也有深度效应的说法，如果真是这样，那就是误解了原来的意思。那就是误解了原来的意思。l正正如如建建筑筑桩桩基基技技术术规规范范JGJ94-94第第185页页上上所所说说明明的的桩桩端端阻阻力力的的临临界界深深度度的的概概念念和和意意义义，它它的的工工程程意意义义在在于于选选择择桩桩端端进进入入持持力力层层的的合合理理深深度度，充充分分发发挥挥桩桩端持力层的承载作用。端持力层的承载作用。l对对于于桩桩穿穿过过的的各各土土层
195、层来来说说，其其桩桩侧侧摩摩阻阻力力不不存存在在临临界界深深度度的的问问题题，都都是是按按该该土土层的平均性状来估计侧摩阻力。层的平均性状来估计侧摩阻力。l对对于于持持力力层层来来说说，由由桩桩端端阻阻力力的的临临界界深深度度决决定定了了桩桩端端进进入入持持力力层层的的深深度度，桩桩侧侧摩摩阻阻力力也也就就由由这这个个深深度度确确定定了了，一一般般就就按按持持力力层层的的平平均均性性状状，以以桩桩进进入入持持力力层层的的深深度度估估计计侧侧摩摩阻阻力力，研研究究侧侧摩摩阻阻力力的的大大小小与与进进入入持持力力层层深深度度的的关关系系没没有有太太大大的的实实用用意意义义，就就没没有有形形成成工工
196、程程意意义义上上的的临界深度的概念。临界深度的概念。l依我的初步理解，临界深度只有在桩端依我的初步理解，临界深度只有在桩端进入硬土层和岩层才会发生的，当桩长进入硬土层和岩层才会发生的，当桩长超过临界深度时桩侧摩阻力和桩端阻力超过临界深度时桩侧摩阻力和桩端阻力不再增加，也既是单桩极限承载力不再不再增加，也既是单桩极限承载力不再增加，因此临界深度应该与桩端岩土的增加，因此临界深度应该与桩端岩土的强度、桩体的强度、桩体与桩端岩土的强度、桩体的强度、桩体与桩端岩土的结合强度及桩径的大小等有关系。这样结合强度及桩径的大小等有关系。这样理解对不对，请高老师指导。谢谢！理解对不对，请高老师指导。谢谢！ l其
197、其实实，临临界界深深度度的的概概念念最最早早是是从从层层状状土土中中发发展展起起来来的的，实实际际上上临临界界深深度度并并不不像像你你想想的的那那么么复复杂杂。至至于于进进入入基基岩岩的的桩桩，可可能能不不能能用用层层状状土土的的临临界界深深度度概概念念来来分分析，它可能是另外一种思路。析，它可能是另外一种思路。l在在20世纪世纪60年代初，法国凯里泽年代初，法国凯里泽（J.Kerisel）发表了关于深基础的一篇大发表了关于深基础的一篇大型砂坑试验报告，下图就是一组典型的型砂坑试验报告，下图就是一组典型的试验曲线。试验曲线。 l试验砂坑直径为试验砂坑直径为6.4m，深度为深度为10.4m，充充
198、填不同密度的均质石英质砂。用不同直填不同密度的均质石英质砂。用不同直径（径（ 45 320mm）的桩连续压入砂层，的桩连续压入砂层，桩尖有压力传感器，可连续测定桩尖所桩尖有压力传感器，可连续测定桩尖所受的单位阻力，与此同时，也测出桩在受的单位阻力，与此同时，也测出桩在压入过程中所承受的总阻力。桩贯入过压入过程中所承受的总阻力。桩贯入过程中，其桩尖阻力并非随深度的增加一程中，其桩尖阻力并非随深度的增加一直增大。当深度超过某一限值后，桩尖直增大。当深度超过某一限值后，桩尖阻力不再增加。这一特征深度称之为阻力不再增加。这一特征深度称之为“临界深度临界深度”。l它它与与砂砂的的密密度度和和桩桩的的直直
199、径径有有关关。当当砂砂的的密密度度愈愈大大，桩桩的的直直径径愈愈大大，则则相相应应的的临临界深度也愈大。界深度也愈大。l按按理理论论计计算算，随随着着土土体体埋埋深深增增加加，土土体体有有效效应应力力不不断断增增大大，对对桩桩的的侧侧摩摩阻阻力力也也应应不不断断增增大大。但但是是桩桩侧侧摩摩阻阻力力表表中中的的侧侧摩摩阻阻力力仅仅与与土土体体岩岩性性、密密实实度度（状状态态）、施施工工工工艺艺有有关关，而而与与埋埋深深无无关关，为为什什么么会这样？会这样？l桩侧摩阻力是与土层的埋藏深度有关，桩侧摩阻力是与土层的埋藏深度有关，在一些地方规范的参数表中，通常都说在一些地方规范的参数表中，通常都说明
200、该土层的埋藏深度。明该土层的埋藏深度。l但在全国性的规范中，就很难从全国各但在全国性的规范中，就很难从全国各地归纳出不同埋藏深度、不同岩性的参地归纳出不同埋藏深度、不同岩性的参数表，能与岩性建立一定的经验关系就数表，能与岩性建立一定的经验关系就已经是不错了；已经是不错了；l从某一确定的场地上的一个土层来说，从某一确定的场地上的一个土层来说，作为一个地质单元体，规范只提供其平作为一个地质单元体，规范只提供其平均的参数。均的参数。l在一些研究性的成果中，可能会提出侧在一些研究性的成果中，可能会提出侧摩阻力与深度的定量关系，但在用于工摩阻力与深度的定量关系，但在用于工程时往往要作简化，不需要、也不可
201、能程时往往要作简化，不需要、也不可能考虑其与深度的关系，因为确定参数的考虑其与深度的关系，因为确定参数的精度也达不到这个要求。精度也达不到这个要求。l在上海、合肥、蚌埠等地进行了一批桩在上海、合肥、蚌埠等地进行了一批桩的特殊的载荷试验，对进入粉砂不同深的特殊的载荷试验，对进入粉砂不同深度的打入桩作了系列的试验，其结果如度的打入桩作了系列的试验，其结果如图图15-2所示。当桩端进入密砂层的深度及所示。当桩端进入密砂层的深度及离软弱下卧层的距离足够大时，其桩端离软弱下卧层的距离足够大时，其桩端阻力可达到密砂的端阻稳定值，此时要阻力可达到密砂的端阻稳定值，此时要求砂层的总厚度不小于求砂层的总厚度不小
202、于hcptc，如图如图15-2之曲线之曲线。反之，当进入砂层的深度。反之，当进入砂层的深度h hcp，或距软层顶面距离或距软层顶面距离tp tc时，其端时，其端阻力都将减小，如图阻力都将减小，如图15-2中的曲线中的曲线、。l目目前前，临临界界深深度度只只是是一一种种概概念念的的指指导导，还还没没有有非非常常明明确确的的确确定定方方法法，还还没没有有到到定定量量标准化的程度；标准化的程度；l根据建筑桩基技术规范根据建筑桩基技术规范JGJ94-94的条的条文说明，砂与碎石类土的临界深度为文说明，砂与碎石类土的临界深度为310倍桩径，随密度的提高而增大；粉土、倍桩径，随密度的提高而增大；粉土、粘性
203、土的临界深度为粘性土的临界深度为26倍桩径，随土的倍桩径，随土的孔隙比和液性指数的减小而增大。孔隙比和液性指数的减小而增大。11.11.什么是桩的荷载传递机理？什么是桩的荷载传递机理？l根据浙江省标准，选取各岩土层的摩阻力根据浙江省标准，选取各岩土层的摩阻力和中等风化硬质岩石的端阻力，估算单桩和中等风化硬质岩石的端阻力，估算单桩竖向承载力时摩阻力占竖向承载力时摩阻力占5555，端阻力占，端阻力占4545， 800800mmmm钻孔桩的单桩竖向承载力极限钻孔桩的单桩竖向承载力极限值为值为80008000kNkN。但实际试桩时加载到但实际试桩时加载到80008000kNkN时端阻力绝大多数只占时端
204、阻力绝大多数只占3030左右，摩阻力左右，摩阻力占占7070（埋设应变计），是否试桩未加载（埋设应变计），是否试桩未加载到破坏荷载有关？还是以后类似工程中将到破坏荷载有关？还是以后类似工程中将摩阻力建议值提高，端阻力降低，与实际摩阻力建议值提高，端阻力降低，与实际试桩匹配？试桩匹配？ 这这位位网网友友所所列列举举的的案案例例是是很很有有意意义义的的，他他的的疑疑问问提提出出了了关关于于单单桩桩承承载载力力的的最最基基本本的的一一个个问问题题，就就是是地地基基土土对对桩桩的的支支承承作用是怎么形成的？作用是怎么形成的？l根据规范的经验系数计算桩端阻力和桩根据规范的经验系数计算桩端阻力和桩侧摩阻力
205、的方法估计单轴承载力，是假侧摩阻力的方法估计单轴承载力，是假定桩端阻力和桩侧摩阻力是同时发挥的。定桩端阻力和桩侧摩阻力是同时发挥的。l建立在这个假定基础上的表达式非常简单，建立在这个假定基础上的表达式非常简单，单桩极限承载力等于桩端极限阻力和桩侧单桩极限承载力等于桩端极限阻力和桩侧极限总摩阻力之和，单桩的容许承载力等极限总摩阻力之和，单桩的容许承载力等于单桩极限承载力除以安全系数，则桩端于单桩极限承载力除以安全系数，则桩端阻力的容许值等于端阻力的极限值除以安阻力的容许值等于端阻力的极限值除以安全系数，桩侧摩阻力的容许值也等于摩阻全系数，桩侧摩阻力的容许值也等于摩阻力的极限值除以安全系数。力的极
206、限值除以安全系数。l但实际上桩的荷载传递却不是这样，当桩但实际上桩的荷载传递却不是这样，当桩顶作用荷载时，浅部的土层首先发挥桩侧顶作用荷载时，浅部的土层首先发挥桩侧摩阻力，并最先达到极限值，依次往下传摩阻力，并最先达到极限值，依次往下传递，桩侧摩阻力在桩土相对位移几个毫米递，桩侧摩阻力在桩土相对位移几个毫米时就充分发挥了，而桩端土层的刚度则比时就充分发挥了，而桩端土层的刚度则比较大，在侧阻力发挥到极限时，端阻力还较大，在侧阻力发挥到极限时，端阻力还远没有达到极限值，在侧阻力极大发挥以远没有达到极限值，在侧阻力极大发挥以后，端阻力才逐步发挥到极限。后，端阻力才逐步发挥到极限。l桩越长，这种现象越
207、明显，甚至桩端土层桩越长，这种现象越明显，甚至桩端土层的阻力根本发挥不出来，在超长桩的底部的阻力根本发挥不出来，在超长桩的底部连轴力也量测不出来。连轴力也量测不出来。l你你说说你你们们那那里里试试桩桩的的实实测测端端阻阻比比只只占占30是是完完全全合合理理的的，试试桩桩得得到到的的端端阻阻比比还还是是在在接接近近极极限限的的阶阶段段，如如果果桩桩处处于于工工作作状状态态，则则桩桩端端持持力力层层发发挥挥的的作作用用就就更更小小了。了。l有许多嵌岩桩的试验资料都证明了这一有许多嵌岩桩的试验资料都证明了这一点，文献点，文献7统计了统计了150根嵌岩桩的数据，根嵌岩桩的数据，得到了嵌岩桩未必是端承桩
208、的结论。这得到了嵌岩桩未必是端承桩的结论。这批试桩资料包括中国内批试桩资料包括中国内39根，国外根，国外111根，根，无覆盖层的无覆盖层的20根，有覆盖层的根，有覆盖层的130根。桩根。桩长长L3.0m55.0m，桩径桩径d0.5m8.0m。桩的长径比桩的长径比L/d163.7。当长径当长径比比L/d从从1增大到增大到20时，端阻比时，端阻比Qb/Q从从100递减到大约递减到大约20；到长径比；到长径比L/d从从20增大到增大到63.7时，端阻比时，端阻比Qb/Q一一般不超过般不超过30，其中大部分在，其中大部分在20以下，以下，不少在不少在5以下。以下。 l试试桩桩的的实实测测资资料料显显示
209、示了了桩桩身身轴轴力力随随深深度度减减小小的的规规律律。轴轴力力因因摩摩阻阻力力的的作作用用而而减减小小，轴轴力力减减小小的的斜斜率率反反映映了了摩摩阻阻力力的的大大小小，摩摩阻阻力力等等于于轴轴力力的的减减小小量量除除以以桩桩段段的的侧侧面面积积。设设桩桩身身轴轴力力为为Q Q，桩桩身身轴轴力力是是桩顶荷载桩顶荷载N N与深度与深度Z Z的函数：的函数：lQf（N、Z）l桩桩的的长长径径比比L/dL/d是是影影响响荷荷载载传传递递的的主主要要因因素素之之一一，随随着着长长径径比比L/dL/d增增大大，桩桩端端土土的的性性质质对对承承载载力力的的影影响响减减小小，一一般般认认为为当当长长径径比
210、比L/dL/d接接近近100100时时，桩桩端端土土性性质质的的影影响响几几乎乎等等于于零零。 发发现现这这一一现现象象的的重重要要意意义义在在于于纠纠正正了了“桩桩越越长长，承承载载力力越越高高”的的片片面面认认识识。希希望望通通过过加加大大桩桩长长，将将桩桩端端支支承承在在很很深深的的硬硬土土层层上上以以获获得得高高的的端端阻阻力力的的方方法法是是很很不不经经济济的的，增增加加了了工工程程造价但并不能提高很多的承载力。造价但并不能提高很多的承载力。研究荷载传递规律的工程意义研究荷载传递规律的工程意义l但是目前大家的做法是对端阻力和侧摩但是目前大家的做法是对端阻力和侧摩阻力的安全系数都取阻力
211、的安全系数都取2 2，而且这么多年下，而且这么多年下来，实践证明也没出什么问题。那是否来，实践证明也没出什么问题。那是否可以说目前这种安全系系都取可以说目前这种安全系系都取2 2的方法是的方法是可行的？，还有按这种方法提供的桩端可行的？，还有按这种方法提供的桩端阻阻( (侧阻侧阻) )力特征值，进行桩基设计时从力特征值，进行桩基设计时从理论上讲会有什么危害？理论上讲会有什么危害？ l早在早在19841984年，同济大学洪毓康教授根据年，同济大学洪毓康教授根据1717根桩长为根桩长为8 86262m m的试桩资料和的试桩资料和5 5根模型根模型桩的试验结果，通过分析研究，提出了桩的试验结果，通过
212、分析研究，提出了考虑到桩侧摩阻力和桩尖抵抗力发挥的考虑到桩侧摩阻力和桩尖抵抗力发挥的过程不同，在确定桩的轴向容许承载力过程不同，在确定桩的轴向容许承载力时，应该采用两个承载力安全系数时，应该采用两个承载力安全系数K Kb b与与K Kf f的结论的结论”并给出了桩端阻力和桩侧摩阻并给出了桩端阻力和桩侧摩阻力取用不同安全系数的建议如表所示。力取用不同安全系数的建议如表所示。 99l2008年的试验资料，工程是哈大线高速年的试验资料，工程是哈大线高速铁路鞍辽特大桥，采用桩径铁路鞍辽特大桥，采用桩径1m的钻孔灌的钻孔灌注桩，桩长注桩，桩长43m。单桩荷载传递试验的结单桩荷载传递试验的结果见图果见图1
213、5-5，资料分析表明，达到极限承，资料分析表明，达到极限承载力载力9600kN时，实测的极限桩端阻力时，实测的极限桩端阻力2400kN，占极限承载力的占极限承载力的25%；而在工；而在工作荷载时，取安全系数作荷载时，取安全系数2，容许承载力为，容许承载力为4800kN，此时实测的端阻力此时实测的端阻力400kN，仅仅占极限承载力的占极限承载力的8.5%，计算得到实测端，计算得到实测端阻力的安全系数达到阻力的安全系数达到6。l陕西的信息大厦工程，该大厦陕西的信息大厦工程，该大厦5151层，高层，高191191m m，采用钻孔灌注桩，桩径采用钻孔灌注桩，桩径1 1m m，按照按照传统方法设计的桩长
214、为传统方法设计的桩长为8282m m。单桩载荷试单桩载荷试验实测桩身轴力的传递曲线如图验实测桩身轴力的传递曲线如图15-415-4所所示，在示，在6060m m70m70m处就没有测到桩身轴力，处就没有测到桩身轴力，说明桩端阻力为零，试验的结论是不需说明桩端阻力为零，试验的结论是不需要要8282m m长的桩。长的桩。12.这样的桩基沉降如何计算？这样的桩基沉降如何计算？l山山前前地地上上有有一一8080m m高高耸耸构构筑筑物物，其其直直径径3030米米的的环环形形基基础础梁梁（梁梁高高3 3m m，宽宽2 2m m）下下一一侧侧为为间间距距3 3m m的的 25002500mmmm灌灌注注桩
215、桩置置于于中中等等压压缩缩强强风风化化岩岩层层，另另一一侧侧直直接接放放置置于于中中风风化化岩岩层层上上，现现请请教教基基础础沉沉降降问问题题如如何何计计算算。若若按按建建筑筑桩桩基基技技术术规规范范94949494，其其作作为为群群桩桩计计算算还还是是取取单单桩桩进进行行计计算算，群群桩桩计计算算如如何何简简化化。桩桩土土共共同同作作用用如如何何考考虑虑。主主要想知道对其变形的计算思路。要想知道对其变形的计算思路。 l对对这这种种情情况况计计算算单单桩桩是是没没有有意意义义的的。将将群群桩作为一个实体基础的假定也不适用。桩作为一个实体基础的假定也不适用。l计计算算模模型型：将将梁梁板板系系统
216、统简简化化为为等等刚刚度度的的板板，将将每每根根桩桩简简化化为为一一个个弹弹簧簧，按按照照弹弹性性地地基基上上的的圆圆形形板板进进行行分分析析，计计算算每每个个桩桩位位的的竖竖向向变变位位，这这当当然然需需要要确确切切掌掌握握两两种种地地质质条条件件的的分分界界线线，如如果果连连分分界界线线也也没没有有弄弄清清楚楚，那就谈不上计算了。那就谈不上计算了。l关关键键是是计计算算参参数数，如如果果有有不不同同持持力力层层桩桩的的载载荷荷试试验验资资料料，就就可可以以取取Qs曲曲线线开开始段的平均斜率。始段的平均斜率。l如如果果没没有有试试桩桩资资料料，就就根根据据不不同同持持力力层层的的的的桩桩，用
217、用持持力力层层的的参参数数进进行行单单桩桩的的数数值计算，求得值计算，求得Qs曲线来取刚度。曲线来取刚度。l如如果果连连持持力力层层的的参参数数也也没没有有，那那就就没没有有办办法法了了，再再简简化化也也总总不不能能凭凭空空拍拍脑脑袋袋，那就不要计算了，算出来也是骗人的。那就不要计算了，算出来也是骗人的。l估估计计这这种种地地质质条条件件下下，桩桩基基的的竖竖向向变变位位也是不会非常大的，不算也罢。也是不会非常大的，不算也罢。l根根据据修修订订以以后后的的建建筑筑桩桩基基技技术术规规范范JGJ 94-2008， 可可 以以 采采 用用 这这 本本 规规 范范 第第5.5.14条计算单排桩沉降的
218、方法计算。条计算单排桩沉降的方法计算。813.如何分析桩的载荷试验资料？如何分析桩的载荷试验资料？l勘察单位根据勘察单位根据建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ94-JGJ94-9494的规定，用双桥静探估算桩径的规定，用双桥静探估算桩径500500桩长桩长17.5m17.5m的预制管桩单桩竖向极限承载力的预制管桩单桩竖向极限承载力950kN950kN。但检测单位在沉桩。但检测单位在沉桩15151717天进行静载试验天进行静载试验时单桩竖向极限承载力仅时单桩竖向极限承载力仅700700800kN800kN。请问。请问高老师导致试验值偏低与饱和土中静载试验高老师导致试验值偏低与饱和土中静载试验
219、休止期未满足休止期未满足2525天关系有多大天关系有多大? ?若到沉桩若到沉桩2525天后再进行静载试验承载力会提高多少天后再进行静载试验承载力会提高多少? ?l静载试验已经出来结果就应该按试验结静载试验已经出来结果就应该按试验结果进行设计，勘察提供的参数仅供初步果进行设计，勘察提供的参数仅供初步设计或试桩设计用，这一点规范中有规设计或试桩设计用，这一点规范中有规定。定。l这个问题涉及桩的载荷试验的一些基本这个问题涉及桩的载荷试验的一些基本概念，例如，如何处理勘察报告对单桩概念，例如，如何处理勘察报告对单桩极限承载力的预估值与静载荷试验结果极限承载力的预估值与静载荷试验结果之间的差异？如何对待
220、规范的经验系数之间的差异？如何对待规范的经验系数与现场试验结果之间的差异？如何对待与现场试验结果之间的差异？如何对待沉桩以后的休止期？估计单桩承载力时沉桩以后的休止期？估计单桩承载力时要不要考虑负摩阻力的问题等等。要不要考虑负摩阻力的问题等等。l如果试桩是完全按照技术标准的要求做如果试桩是完全按照技术标准的要求做的，那试桩的结果就可以作为设计的依的，那试桩的结果就可以作为设计的依据，原来勘察报告中的预估承载力，不据，原来勘察报告中的预估承载力，不管是大了还是小了，都是总结经验的问管是大了还是小了，都是总结经验的问题，不能以勘察报告来否定试验结果，题，不能以勘察报告来否定试验结果，也不能以试验结
221、果来责难勘察工作，因也不能以试验结果来责难勘察工作，因为是预估，估大了还是估小了，都没有为是预估，估大了还是估小了，都没有责任的问题。责任的问题。l从地质资料来看，桩身大部分在淤泥土从地质资料来看，桩身大部分在淤泥土层中的桩，对于试桩来说，由于试桩的层中的桩，对于试桩来说，由于试桩的时间比较短，不存在负摩阻力的问题，时间比较短，不存在负摩阻力的问题，因此不能把淤泥的摩阻力作为零考虑。因此不能把淤泥的摩阻力作为零考虑。但应考虑到沉桩对软土扰动以后，软土但应考虑到沉桩对软土扰动以后，软土固结的时间比较长，沉桩后土的强度恢固结的时间比较长，沉桩后土的强度恢复需要比较长的时间，因此在沉桩后需复需要比较
222、长的时间，因此在沉桩后需要休止四个星期才能进行试桩。要休止四个星期才能进行试桩。l如果休止期太短，将会得到承载力比较如果休止期太短，将会得到承载力比较低的试桩结果，没有反映实际的桩基使低的试桩结果，没有反映实际的桩基使用情况。而如果试桩是检验性的，设计用情况。而如果试桩是检验性的，设计根据勘察报告的预估值布桩，试桩时工根据勘察报告的预估值布桩，试桩时工程桩已经施工，如果发现单桩承载力不程桩已经施工，如果发现单桩承载力不满足要求，这就是非常麻烦的事了。现满足要求，这就是非常麻烦的事了。现在往往为了抓进度，提前试桩，等到发在往往为了抓进度，提前试桩，等到发现承载力不够，已经晚了，在上海也经现承载力
223、不够，已经晚了，在上海也经常发生这样的事。常发生这样的事。14.桩身混凝土会不会破坏？桩身混凝土会不会破坏？l轴心受压柱拟采用一柱一桩基础，柱底轴心受压柱拟采用一柱一桩基础，柱底竖向力荷载效应基本组合时为竖向力荷载效应基本组合时为600kN600kN，荷，荷载效应标准组合时为载效应标准组合时为480kN480kN，设计时采用，设计时采用 377377沉管灌注桩，沉管灌注桩，C20C20混凝土，单桩竖向混凝土，单桩竖向承载力特征值为承载力特征值为500kN500kN，此时按，此时按建筑地建筑地基基础设计规范基基础设计规范（GB 50007-2002GB 50007-2002）第）第8.5.48.
224、5.4条及第条及第8.5.98.5.9条均能满足要求，桩条均能满足要求，桩身混凝土强度为身混凝土强度为642kN642kN（工作条件系数取（工作条件系数取0.60.6）。）。l这种情况下做单桩静载荷试验，最终加这种情况下做单桩静载荷试验，最终加载应大于载应大于1000kN1000kN，而，而1000kN1000kN显然大于显然大于642kN642kN，这时桩身混凝土会不会破坏？，这时桩身混凝土会不会破坏？l这个问题涉及对桩的极限状态和工作状这个问题涉及对桩的极限状态和工作状态之间区别的基本概念是否清楚，以及态之间区别的基本概念是否清楚，以及工程设计的荷载和试验荷载之间的联系工程设计的荷载和试验
225、荷载之间的联系及区别等问题。及区别等问题。l你所讲的这几个数据之间的关系非常正你所讲的这几个数据之间的关系非常正常，没有任何的问题。但由于规范的术常，没有任何的问题。但由于规范的术语用词不规范，把你的概念弄糊涂了。语用词不规范，把你的概念弄糊涂了。l所谓所谓“特征值特征值”，就是土力学里的容许，就是土力学里的容许承载力，单桩容许承载力是承载力，单桩容许承载力是500kN，做试，做试桩时要求做到极限承载力桩时要求做到极限承载力1000kN，对不，对不对？是对的，是吗？对？是对的，是吗？l既然地基土对桩的支承可以达到既然地基土对桩的支承可以达到1000kN，为了充分发挥地基的作用，设计时肯，为了充
226、分发挥地基的作用，设计时肯定使按桩身结构强度计算的承载力大于定使按桩身结构强度计算的承载力大于1000kN，有充分的余地，除非设计错了，有充分的余地，除非设计错了，或者施工没有按设计要求做，那才会破或者施工没有按设计要求做，那才会破坏，否则是不会破坏的。坏，否则是不会破坏的。l按您的意思单桩容许承载力是按您的意思单桩容许承载力是500kN500kN时，时，桩身结构强度计算的承载力必须大于桩身结构强度计算的承载力必须大于1000kN 1000kN ，那么采用，那么采用 377377沉管灌注桩，沉管灌注桩，C20C20混凝土，肯定是不行了。因为混凝土，肯定是不行了。因为 377377沉管灌注桩，沉
227、管灌注桩，C20C20混凝土，桩身混凝土强混凝土，桩身混凝土强度为度为642kN642kN（工作条件系数取（工作条件系数取0.60.6）。）。ll试桩时，由于荷载是确定性的，不存在试桩时，由于荷载是确定性的，不存在变异性的问题，因此桩身混凝土的强度变异性的问题，因此桩身混凝土的强度不能用设计值，而应当用标准值。根据不能用设计值，而应当用标准值。根据混凝土规范，混凝土规范，C20的抗压强度标准值是的抗压强度标准值是13400kPa，乘以桩的截面积，得到按桩，乘以桩的截面积，得到按桩身强度计算的承载力标准值身强度计算的承载力标准值为为1495kN。15.控制沉降量取多少？控制沉降量取多少？l在在建
228、筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范中的中的4.4.24.4.2条条里第里第4 4点规定：对缓变型点规定：对缓变型Q QS S曲线可根据沉曲线可根据沉降量确定抗压极限承载力，其中，当桩长大降量确定抗压极限承载力，其中，当桩长大于于40m40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于大于800mm800mm的桩，可取的桩，可取S S0.05D0.05D对应的荷载对应的荷载值。我想问的问题就是，如果实际试验桩长值。我想问的问题就是，如果实际试验桩长大于大于40m40m、直径也大于、直径也大于800mm800mm时，试验最终控时，试验最终控制沉降量是取桩身弹性压缩量？还
229、是取制沉降量是取桩身弹性压缩量？还是取S S0.05D0.05D值？值？l我看到一个试验资料，某高层基础钢管我看到一个试验资料，某高层基础钢管桩直径桩直径914mm914mm、桩长、桩长80m80m，静载试验复压，静载试验复压最大试验荷载达到最大试验荷载达到16500kN16500kN，相应沉降量，相应沉降量为为128.7mm128.7mm，最终判定桩基极限承载力为，最终判定桩基极限承载力为15000kN15000kN，通过实测轴力计算出桩身弹性，通过实测轴力计算出桩身弹性变形为变形为73.4mm73.4mm（对应试验荷载为（对应试验荷载为14910kN14910kN），占桩顶变形的），占桩顶
230、变形的76.676.6，远远，远远超过超过0.05D0.05D值，显然试验是按弹性压缩量值，显然试验是按弹性压缩量控制极限承载力的，而且，桩端位移控制极限承载力的，而且，桩端位移22.4mm22.4mm，认为桩端尚有发挥的潜力。，认为桩端尚有发挥的潜力。l建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范的这一款的规的这一款的规定，不够具体，也许是全国情况太复杂，定，不够具体，也许是全国情况太复杂，不便规定得比较明确，只好原则一些，但不便规定得比较明确，只好原则一些，但留下的想像空间似乎太大一些了。留下的想像空间似乎太大一些了。l这一句这一句“其中，当桩长大于其中，当桩长大于40m时，宜考时，宜考虑桩身
231、弹性压缩量；虑桩身弹性压缩量；”应该有个前提，桩应该有个前提，桩长不大于长不大于40m时取时取40mm，其实这，其实这40mm中中也包括了桩身的弹性压缩，只是超过也包括了桩身的弹性压缩，只是超过40m后，要把增加的量加上去，但混凝土桩和后，要把增加的量加上去，但混凝土桩和钢管桩的压缩变形是不同的。钢管桩的压缩变形是不同的。l对于混凝土桩，压缩变形比较小，可以控对于混凝土桩，压缩变形比较小，可以控制在制在40mm60mm之间，桩短的可取下之间，桩短的可取下限，桩长超过限，桩长超过40m后可适当增加至后可适当增加至60mm。对于钢管桩，桩身的变形比较大，用变。对于钢管桩，桩身的变形比较大，用变形形
232、100mm取承载力，桩长超过取承载力，桩长超过40m，每超，每超过过10m，在，在100mm基础上再加基础上再加10mm。这。这仅是上海的经验，不一定适合其他地方。仅是上海的经验，不一定适合其他地方。l桩顶的沉降减去桩身压缩变形就等于桩端桩顶的沉降减去桩身压缩变形就等于桩端的沉降，桩端沉降的大小反映了持力层承的沉降，桩端沉降的大小反映了持力层承载力的发挥程度。载力的发挥程度。l在确定承载力时控制的变形是单桩的桩顶沉在确定承载力时控制的变形是单桩的桩顶沉降，除了单柱单桩的情况外，这个桩顶的沉降，除了单柱单桩的情况外，这个桩顶的沉降与建筑物的沉降控制没有直接的关系。降与建筑物的沉降控制没有直接的关
233、系。l计算桩身的弹性压缩变形就用轴向压缩的公计算桩身的弹性压缩变形就用轴向压缩的公式计算，已知截面的大小，只要知道了轴力式计算，已知截面的大小，只要知道了轴力和桩身材料的弹性模量，就可以计算了，端和桩身材料的弹性模量，就可以计算了，端承桩的弹性压缩变形可以用公式（承桩的弹性压缩变形可以用公式（15-2）计）计算。算。l对于摩擦桩，困难在于桩身的轴力是随对于摩擦桩，困难在于桩身的轴力是随深度而变化的，需要假定桩侧摩阻力随深度而变化的，需要假定桩侧摩阻力随深度变化的规律。深度变化的规律。l如果假定桩侧摩阻力随深度直线分布，如果假定桩侧摩阻力随深度直线分布，那么弹性压缩变形为压杆变形量的一半，那么弹性压缩变形为压杆变形量的一半，可以用公式（可以用公式（15-3）计算。）计算。l除非量测了桩身轴力，桩身弹性压缩变除非量测了桩身轴力，桩身弹性压缩变形是算不准的，因为轴力的计算不容易形是算不准的，因为轴力的计算不容易准确，钢筋混凝土桩身的模量也估计不准确，钢筋混凝土桩身的模量也估计不准确；确定单桩承载力时，除了研究性准确；确定单桩承载力时，除了研究性的试验，对工程试桩也没有必要非常准的试验，对工程试桩也没有必要非常准确地计算桩身弹性压缩变形。确地计算桩身弹性压缩变形。未完待续未完待续
