承載力標(biāo)準(zhǔn)、條特征值、設(shè)計(jì)值

1、一、原因與鋼、混凝土、砌體等材料相比，土屬于大變形材料，當(dāng)荷載增加時(shí)，隨著地基變形的相應(yīng)增長(zhǎng)，地基承載力也在逐漸加在，很難界定出下一個(gè)真正的 “極限值”，而根據(jù)現(xiàn)有的理論及經(jīng)驗(yàn)的承載力計(jì)算公式，可以得出不同的值。因此，地基極限承載力的確定，實(shí)際上沒(méi)有一個(gè)通用的界定標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有一個(gè)適用于一切土類的計(jì)算公式，主要依賴根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)所定下的界限和相應(yīng)的安全系數(shù)加以調(diào)整，考慮一個(gè)滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質(zhì)、土層埋藏順序有關(guān)，而且與基礎(chǔ)底面的形狀、大小、埋深、上部結(jié)構(gòu)對(duì)變形的適應(yīng)程度、地下水位的升降、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的差別等等有關(guān)，不能作為土的工程特性指標(biāo)。另一方面，建筑物的正常使用應(yīng)滿足其功能要

2、求，常常是承載力還有潛力可挖，而變形已達(dá)到可超過(guò)正常使用的限值，也就是變表控制了承載力。因此， 根據(jù)傳統(tǒng)習(xí)慣，地基設(shè)計(jì)所用的承載力通常是在保證地基穩(wěn)定的前提下，使建筑物的變形不超過(guò)其允許值的地基承載力，即允諾承載力，其安全系數(shù)已包括在內(nèi)。無(wú)論對(duì)于天然地基或樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，原則均是如此。隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GBJ68-84）施行，要求抗力計(jì)算按承載能力極限狀態(tài)，采用相應(yīng)于極限值的“標(biāo)準(zhǔn)值”，并將過(guò)去的總安全系數(shù)一分為二，由荷載分項(xiàng)系數(shù)和抗力分項(xiàng)系數(shù)分擔(dān)，這給傳統(tǒng)上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累、采用允許值的地基設(shè)計(jì)帶來(lái)了困擾。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ7 89）以承力的允許值作為標(biāo)準(zhǔn)值，以深寬修正后的承載力

3、值作為設(shè)計(jì)值，引起的問(wèn)題是，抗力的設(shè)計(jì)值大于標(biāo)準(zhǔn)值，與建筑可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（ GB50068 2001） 規(guī)定不符，因此本次規(guī)范進(jìn)行了修訂。二、對(duì)策建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（ GB50068 2001）鑒于地基設(shè)計(jì)的特殊性，將上一版“應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”修改為“宜遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則”，并加強(qiáng)了正常使用極限狀態(tài)的研究。而建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009 2001）也完善了正常使用極限狀態(tài)的表達(dá)式，認(rèn)可了地基設(shè)計(jì)中承載力計(jì)算可采用正常使用極限狀 態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合?！疤卣髦怠币辉~，用以表示按正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)采用的地基承載力和單樁承載力的值。三、應(yīng)用用作抗力指標(biāo)的代表值有標(biāo)準(zhǔn)值和特征值。

4、當(dāng)確定巖土抗剪強(qiáng)度和巖石單軸抗壓強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)值；由荷載試驗(yàn)確定承載力時(shí)取特征值，載荷試驗(yàn)包括深層、淺層、巖基、單樁、錨桿等，見(jiàn)規(guī)范有關(guān)附錄。地基承載力特征值fak 是由荷載試驗(yàn)直接測(cè)定或由其與原位試驗(yàn)相關(guān)關(guān)系間接確定和由此而累積的經(jīng)驗(yàn)值。它相于載荷試驗(yàn)時(shí)地基土壓力變形曲線上線性變形段內(nèi)某一規(guī)定變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值不應(yīng)超過(guò)該壓力變形曲線上的比例界限值。修正后的地基承載力特征值fa 是考慮了影響承載力的各項(xiàng)因素后，最終采用的相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)值的地基允許承載力。單樁承載力特征值Ra 是由載荷試驗(yàn)直接測(cè)定或由其與原位試驗(yàn)的相關(guān)關(guān)系間接推定和由此而累積的經(jīng)驗(yàn)值。它相應(yīng)于正常使用

5、極限狀態(tài)下允許采用單樁承載力 設(shè)計(jì)值。當(dāng)按地基承載力計(jì)算以確定基礎(chǔ)底面積和埋深或按單樁承載力確定樁的數(shù)量時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，相應(yīng)的抗力限值采用修正后的地基承載力特征值或單樁承載力特征值。即Sw C, C為抗力或變形的限值；pkwfa （地基）；QkwRa （樁基）。此時(shí)特征值fa、Ra即為正常 使用極限狀態(tài)下的抗力設(shè)計(jì)值。當(dāng)根據(jù)材料性質(zhì)確定基礎(chǔ)或樁臺(tái)的高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計(jì)算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載效應(yīng)和相應(yīng)的基底板應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，即丫 0SW R計(jì)算，此時(shí)地基反力p、樁頂下反力N

6、i和主動(dòng)土壓力Ea等相應(yīng)為荷載設(shè)計(jì)值，要采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。4.2.2 地基土工程特性指標(biāo)的代表值應(yīng)分別為標(biāo)準(zhǔn)值、平均值及特征值。抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，壓縮性指標(biāo)應(yīng)取平均值，荷載試驗(yàn)承載力應(yīng)取特征值。 RSS 聚合新聞?wù)洠涸诘鼗O(shè)計(jì)里，大多采用特征值，而不是設(shè)計(jì)值或標(biāo)準(zhǔn)值。實(shí)際上，這里的特征值，同時(shí)具備了設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值的含義。在意義上來(lái)說(shuō)，它可以直接拿來(lái)設(shè)計(jì)，所以和設(shè)計(jì)值含義差不多。但是在取值上，它不帶分項(xiàng)系數(shù)，所以它在取值上與標(biāo)準(zhǔn)值是一樣的。為什么不叫標(biāo)準(zhǔn)值呢？主要就是使它與一般意義上的設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)分開(kāi)來(lái)。  為什么地基設(shè)計(jì)要采用標(biāo)準(zhǔn)值呢？為什么不采用帶分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)

7、計(jì)值呢？主要是因?yàn)榈鼗冃我话闶谴笞冃危移錁O限承載力差異性很大， 往往難以統(tǒng)一界定。所以地基設(shè)計(jì)的時(shí)候，不按承載力極限狀態(tài)原則來(lái)設(shè)計(jì)， 而按正常使用極限狀態(tài)原則來(lái)設(shè)計(jì)，類似于裂縫撓度驗(yàn)算。所以地基承載力的取值就采用了與標(biāo)準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的特征值。  在取值原則上，特征值和標(biāo)準(zhǔn)值的本質(zhì)是一樣的。但是在使用意義上，它是設(shè)計(jì)值。過(guò)去地基規(guī)范有的 顧名思意,標(biāo)準(zhǔn)值是行業(yè)確認(rèn)共同認(rèn)定的值.特征值是通過(guò)一定方法取得的值來(lái)代表特定土層特征的值.地基承載力特征值是現(xiàn)行新規(guī)范的說(shuō)法，而地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值是老規(guī)范的說(shuō)法，地基承載力特征值 fak 相當(dāng)于原來(lái)的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，地基承載力特征值fa 相

8、當(dāng)于原來(lái)的地基承載力設(shè)計(jì)值?，F(xiàn)行規(guī)范不同的是，地基承載力特征值取值沒(méi)有了原來(lái)的經(jīng)驗(yàn)表格可查，這也許是進(jìn)步吧，但是對(duì)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)地區(qū)的中小工程的承載力確定是一頭痛的事！GBJ7 89 規(guī)范(老規(guī)范)有基本值、標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值說(shuō)法GBJ50007 2002 規(guī)范(新規(guī)范)只有特征值的說(shuō)法老規(guī)范中f=fk+ r b*r*(b3)+ 刀 d*r0*(d0.5)fk= f*f0f0- 土工試驗(yàn)得出的單一的未經(jīng)離散性修正的原始值，基本值；原位測(cè)試，查老規(guī)范表可得w f一回歸修正系數(shù)fk- 經(jīng)離散性修正的數(shù)值，標(biāo)準(zhǔn)值；f 是經(jīng)深寬修正后的數(shù)值，設(shè)計(jì)值。新規(guī)范取消了“基本值、標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值”說(shuō)法，代之以“特征值”的說(shuō)法，概念更明確，強(qiáng)調(diào)了“原位”，取消了查表法取得地基承載力基本值(也有標(biāo)準(zhǔn)值)這一籠統(tǒng)做法。新規(guī)范中fa=fak+ r) b*r*(b3)+ 刀 d*rm*(d0.5)fak