地基承载力特征值分析-结构工程师专考专题

1.按变形控制设计的总原则

《建筑结构设计统一标准》规定了对结构设计应满足的功能要求，依据这些规定的功能要求，地基设计时根据地基工作状态应当考虑：

（1）在长期荷载作用下，地基变形不致造成承重结构的损坏。

（2）在最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象。

地基基础设计应注意上述两种功能要求，在满足第一功能要求时，地基承载力选取应以不使地基中出现过大塑性变形为原则，同时考虑在此条件下各类建筑可能出现的变形特征和变形量。地基土的变形具有长期的时间效应，与钢材、混凝土、砖石等材料相比，它属于大变形材料。从已有的大量地基事故分析得出，绝大多数事故皆由地基变形过大或不均匀而造成。地基基础设计按变形控制的总原则已成为工程界认可的正确的地基基础设计原则。

《建筑地基基础设计规范》2.1.3条的条文说明就讲述了这项地基基础的设计原则。

2.1.3 由于土为大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加大，很难界定出一个真正的“极限值”；另一方面，建筑物的使用有一个功能要求，常常是地基承载力还有潜力可挖，而变形已达到或超过按正常使用的限值。因此，地基设计是采用正常使用极限状态这一原则，所选定的地基承载力是在地基土的压力变形曲线线性变形段内相应于不超过比例界限点的地基压力值，即允许承载力。

本次修订采用“特征值”一词，用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的设计使用值，其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许采用的抗力设计值，以避免过去一律提“标准值”时所带来的混淆。

《建筑地基基础设计规范》根据地基承载力计算是采用正常使用极限状态这一原则，对地基承载力计算时所采用的地基承载力特征值和荷载效应组合作了明确规定。

（1）地基承载力特征值的规定

2.1.3 地基承载力特征值 characteristic value of subsoil bearing capacity

由载荷试验测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。

（2）荷载效应组合的规定《建筑地基基础设计规范》规定：

3.0.5 地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：

1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；

3.0.6 地基基础设计时，作用组合的效应设计值应符合下列规定：

1 正常使用极限状态下，标准组合的效应设计值S_k应按下式确定：(www.xing528.com)

S_k=S_Gk+S_Q1k+ψ_c2S_Q2k+……+ψ_cnS_Qnk （3.0.6⁃1）

式中 S_Gk——永久作用标准值G_k的效应；

S_Qik——第i个可变作用标准值Q_ik的效应；

ψ_ci——第i个可变作用Q_i的组合值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。

2.地基承载力特征值的确定

对于钢筋混凝土结构和砌体结构，相应于某一强度等级就有一个确定的标准值和设计值。而地基承载力的性质与之完全不同，地基土的承载力并非土的工程特性指标，它不仅与土质、土层埋置顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等有关。《建筑地基基础设计规范》指出地基承载力特征值应该综合确定。

5.2.3 地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算，并结合工程实践经验等方法综合确定。

【4.1.1】 （1999年一级考题，因规范改版，本题所用参数已作相应调整）

下列确定地基承载力特征值的方法中，何种方法不适用于黏性土地基？

（A）现场载荷试验 （B）室内试验

（C）标准贯入试验 （D）野外鉴别

【答案】 （D）

【详解】 根据《建筑地基基础设计规范》附录B可知，野外鉴别是用来判定碎石土的密实程度，不能用来确定黏性土地基承载力标准值，故（D）不正确。

根据《建筑地基基础设计规范》5.2.3条可知，载荷试验和原位测试都可以确定地基承载力特征值，其中原位测试包括载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切测试等，由此可见（A）（B）（C）正确。

【简解】 由《地规》附录B可知，（D）不正确。