秦 振 华

(上海申元岩土工程有限公司(上海地下空间与工程设计研究院)，上海　200011)

1　概述

地基承载力的确定对于工程安全和建设成本具有很大影响。建筑工程中，由于勘察设计不当，造成工程事故的案例很多；另外，由于确定地基岩土参数时影响因素较多，有时又比较保守[1]，导致施工成本过高造成严重浪费的工程案例也存在。其中地基承载力的确定不当，导致勘察时提供的承载力参数不对，概念不清导致工程失误是重要原因之一。

本文将对目前常用的地基承载力确定方法[2-4]进行全面剖析，对比分析各方法的适用条件、计算过程及结果处理等。

2　理论公式计算法

2.1　临塑荷载和塑性荷载计算

(1)

2.2　极限承载力理论计算

普朗特尔根据塑性力学得到极限荷载的理论公式。赖斯纳、泰勒对普朗特尔的极限荷载理论公式进行了修正[5]，得到以下计算公式：

(2)

参考以前的科研成果，思凯普顿给出矩形基础下地基承载力公式：

(3)

太沙基根据普朗特尔的概念，导出了考虑地基土自重影响的极限荷载公式:

(4)

3　规范查表法

GB 50007—2011建筑地基基础设计规范5.2.1规定，当偏心距e小于或等于0.033倍基础地面宽度时，根据土的抗剪强度指标按5.2.5确定地基承载力特征值[6]。

《工程地质手册》(第四版)及JTG D63—2007公路桥涵地基与基础设计规范均给出了确定地基承载力的不同方法。

4　原位测试法

原位测试法主要包括平板载荷试验、静力触探试验、旁压试验、标准贯入试验、动力触探试验等。前三种试验得出的数据较为准确可靠。动力触探、标准贯入试验过程中对土体的扰动较大，影响了土体的原状结构，造成试验数据的较离散。

5　工程实例

5.1　虹桥某项目测试数据分析

虹桥某项目对天然地基进行平板载荷试验、静力触探试验及室内土工试验，用以判定不同地层的承载力状况。场地钻孔揭示的土层及部分物理力学指标见表1。

平板载荷试验p—s曲线见图1。最大加载量为280 kPa，最大沉降量为70.73 mm。取248 kPa为地基承载力极限值；取127 kPa为承载力特征值；取地基承载力极限值的一半124 kPa为承载力设计值。

表1　钻孔揭示的土层分布及基本物理力学指标(一)

根据静力触探比贯入阻力、抗剪强度指标以及平板载荷试验得出的承载力对比见表2。

表2　不同检测方法得出的承载力对比表(一)

由表2可以看出，对于②-1粉质粘土层，抗剪强度指标及静力触探试验得出的承载力比平板载荷试验得出的承载力偏大，静力触探得出的承载力更接近载荷试验得出的承载力，这是因为抗剪强度指标是取土样后由室内土工试验得出的，这期间对土样不可避免的扰动，使得数据偏离了真实值。这说明原位测试中，静力触探对土样的扰动比较小，测试结果较为可靠。

5.2　浦东某项目测试数据分析

浦东某项目对天然地基进行平板载荷试验、静力触探试验及室内土工试验，用以判定不同地层的承载力状况。场地钻孔揭示的土层及部分物理力学指标见表3。

表3　钻孔揭示的土层分布及基本物理力学指标(二)

平板载荷试验采用慢速维持荷载法，方形荷载板，板面积为0.5 m2，板宽0.707 m，p—s曲线见图2。最大加载量为280 kPa，最大沉降量为53.33 mm。取276 kPa为地基承载力极限值；取126 kPa为承载力特征值；取地基承载力极限值的一半138 kPa为承载力设计值。

根据静力触探比贯入阻力、抗剪强度指标以及平板载荷试验得出的承载力对比见表4。

表4　不同检测方法得出的承载力对比表(二)

由表4可以看出，对于②-1粘土层，平板载荷试验得出的承载力设计值偏大，但总体来说各种检测方法得出的承载力值较为接近，承载力特征值与设计值也很接近。这说明在不考虑基础埋深影响时，承载力特征值与设计值是基本一致的。

6　结语

本文主要对目前常用的几种地基承载力确定方法进行了叙述及分析，主要结论如下：

参考文献: