地下水對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響

地下水對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響摘要：地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要包括地基承載力計(jì)算、地基變形計(jì)算和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算。承載力計(jì)算中要涉及到基底壓力Pk的確定和承載力深度修正；變形計(jì)算要求基底附加壓力P0；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算需要確定基礎(chǔ)反力。當(dāng)?shù)鼗写嬖诘叵滤畷r(shí)，基底壓力、基底附加壓力、基礎(chǔ)反力的計(jì)算，以及對(duì)地基承載力進(jìn)行深度修正就變得比較復(fù)雜。本文通過討論地下水對(duì)基底壓力、基底附加壓力、基礎(chǔ)反力和承載力深度修正的影響，給出了上述設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法。關(guān)鍵詞：地下水；基底壓力；基礎(chǔ)反力；基底附加壓力；深度修正中圖分類號(hào)：TU473.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：作者簡介：雷曉雨(1983–)，男，漢族，河北唐山人，天津大學(xué)建筑工程學(xué)院在讀博士，從事地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與研究。GroundwaterImpactinTheDesignofBuildingFoundationAbstract:Buildingfoundationdesignincludesthecalculationsofsubgradebearingcapacity,subsoildeformationandfoundationdesign.BearingcapacityisinvolvedinthedeterminationofbasepressurePkanddepthcorrection;DeformationcalculationrequiressolutionofbasesupplementarypressureP0;Thefoundationreactionforceneedtobeidentifiedinthecalculationsoffoundationdesign.Whengroundwaterexistsinthesubgradefoundationsoils,thecalculationofbasepressure,foundationreactionforce,basesupplementarypressureandthathowtocorrectdepthbecomemorecomplicated.Throughdiscussingtheimpactofgroundwaterinthecalculationofbasepressure,foundationreactionforce,basesupplementarypressureanddepthcorrectionofbearingcapacity,thispapereducesthecalculationmethodofthesedesignparameters.Keywords:groundwater;basepressure;foundationreactionforce;basesupplementarypressure;depthcorrection0引言根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）（后簡稱《地基規(guī)范》）[1]，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行如下計(jì)算：承載力計(jì)算：基礎(chǔ)底面壓力，

應(yīng)滿足下式要求：當(dāng)軸心荷載作用時(shí)，（1）式中Pk為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值。并有：（2）式中Fk為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值；Gk為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重；A為基礎(chǔ)底面面積。fa為修正后的地基承載力特征值。承載力深度修正：在（1）式中，fa是修正后的地基承載力特征值，《地基規(guī)范》條文說明指出“目前建筑工程大量存在著主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)地基承載力的深度修正，宜將基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載，按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮，當(dāng)超載寬度大于基礎(chǔ)寬度兩倍時(shí)，可將超載折算成土層厚度作為基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值?！弊冃斡?jì)算：篇P謎0扁是嫁對(duì)應(yīng)于荷載準(zhǔn)迎永久組合時(shí)的蜻基礎(chǔ)底面處的悅附加壓熄力，抹《地基規(guī)范》母計(jì)算地基變形凡需要確湖定尤P拖0剃；吵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算咐：改基礎(chǔ)設(shè)計(jì)懷涉及基礎(chǔ)反力削的求解，它是掩基礎(chǔ)饅斷面哀配筋計(jì)算的重艷要參數(shù)亭。酸對(duì)基礎(chǔ)基底壓廊力遲p尤k薯、基底附加壓第力拒p致o柏、基礎(chǔ)反力在墊有地下水情況掌下如何確定，畢以及當(dāng)對(duì)地基甜做深度修正時(shí)渴，基礎(chǔ)一獸側(cè)倘有建筑荷載，點(diǎn)要將麥超載折算成偉當(dāng)量波土層厚度臺(tái)，在有地下水慌的情況下，濕如何將番超載折算成吳當(dāng)量陜土層厚度鑒，橋本文都將做進(jìn)莖一步討論。緣1騙地下水對(duì)基底欲壓力的影響屬基底壓力屬P繼k宣是抓基礎(chǔ)底面與地堆基之間產(chǎn)生的臘接觸壓力，它源是基礎(chǔ)作用在辜地基土上的有肉效應(yīng)力。在地鎖基承載力計(jì)算奔中，特別是存始在地下水的情節(jié)況如何合理確擋定基地壓力饑P宜k獨(dú)，下面分四種拼情況進(jìn)行討論活，見驗(yàn)圖潔1粒：扯圖標(biāo)1舌侍存在地下水時(shí)望的地基示意圖菠Fig.悉1觀股T形hedia蜜gramo演ffoun皆dation忍when駱ground狗water酸冬exists親塑在雜圖紗1勝（兩a誓）中，地下水炒位在基底以下員，這時(shí)的基底奧壓力按摧（霧2會(huì)）式計(jì)算，即股：才。盾同樣，鹽圖棟1遍（霞b堡）和尸圖初1筆（囑c褲）中的基礎(chǔ)底掏面分別處在隔儉水層和隔水層椅以下，基礎(chǔ)沒見有受到水浮力肉的碼作用荷，基底壓力觀P訂k牢按仰（賽2探）式計(jì)算。印圖父1干（吼d埋）中，基礎(chǔ)底匠面位于地下水財(cái)位以下隔水層籌以上，基礎(chǔ)受堆地下水的忙作用，基底壓幼力應(yīng)膛扣除地下水的脊浮力，基底壓里力為：另再豆家加（聞3同）油—而—澤水的容重。公根據(jù)寬《地基規(guī)范》稈[1]蘇，憶在地基承載力江計(jì)算中，香當(dāng)軸心荷載作香用時(shí)蜜，基底壓力訴，應(yīng)符合下式墊要求：奴敗爛網(wǎng)覽喬研（勵(lì)4誕）充P愚k評(píng)——霧相應(yīng)于荷載效如應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)趕，基礎(chǔ)底面處蹤的平均壓力值夏。柔f俊a渣——誠修正后的地基挎承載力特征值抗。清2腿地下水對(duì)基礎(chǔ)陷反力的影響酒基礎(chǔ)反力灶是基礎(chǔ)底面受夠到的總的作用公力，肢不是基底壓力逢的反作用井力亮,鞋數(shù)值不一定與騎基底壓力相同備。近當(dāng)基礎(chǔ)底面沒殖有受到地下水域作用，如榨圖貢1吳中疑（勺a歇）環(huán)（階b艦）獸（脫c卸）的情況，基焦礎(chǔ)底面只受到井土體的作用，乏這個(gè)力與基底勇壓力大小相等凝方向相反，是越基底壓力的反律作用力，即：并拉振柴定博（騎5夠）勺R(shí)畢——肉基礎(chǔ)反力。毛當(dāng)基礎(chǔ)底面在來地下水位以下榆，如唉圖等1渣（光d常）夕，畜基礎(chǔ)底面既受漿到土體的作用統(tǒng)（基底壓力的提反作用力），于又受到地下水自的作用（浮力燈），兩者方向粒相同，共同作咱用在基礎(chǔ)的底棕面上，蒸這時(shí)研基礎(chǔ)反力值為南基底壓力反作驗(yàn)用力與水的浮坑力之和。即：客偽吵陜逢（雁6扮）賀將（異3瓜）式忙，代入（哪6翅）式得：（7）饑可見，地基中唉有無地下水，察基礎(chǔ)反力的計(jì)奏算結(jié)果不變，組可以認(rèn)為基礎(chǔ)爸反力大小與地戰(zhàn)下水位無關(guān)。植3馳地下水對(duì)基底鷹附加壓力的影象響潑地基變形計(jì)算倦需要確定基地王附加壓力適P計(jì)0朱，左P里0定是指由于外荷封載的作用，使固地基產(chǎn)生變形沾的那一部分壓抬力，是有效應(yīng)抽力。什基底附加壓力息等于基底壓力柔扣除土的自重震應(yīng)力，即：卷繩求柄揮宮（僑8判）把P紛—軌—何基底壓力準(zhǔn)永朗久組合值迫。盾γ室—菌—顯天然地基容重魂，水下用有效檔容重。鹿D植—遷—岔基礎(chǔ)埋深。某當(dāng)?shù)鼗杏械嘏老滤?，如何確畝定駁P聲0邁，通過一個(gè)算隱例加以討論：寄例哀1顫：害如桑圖抄2魔，擴(kuò)某建筑物平面繭尺寸為久20規(guī)×萌20m銹，基礎(chǔ)埋深為顧D機(jī)=師4m母，傳到基礎(chǔ)底咽面的荷載（準(zhǔn)喉永久組合）為桐200kN/陸m看2習(xí)，該處地基為穴密實(shí)中砂，土尿的重度為務(wù)20kN/m淹3醉，酸（療1脅）無地下水立（敘2步）曾地下水位于室唱外地面下規(guī)2m品，求基底附加檔壓力。聲圖網(wǎng)2翅潮基底附加壓力造算例示意圖多Fig.帖2蘭烤Thedi喇a(chǎn)gram默ofexa循mplew紀(jì)ithb日asi柳c席addit氣ional買pressu些re屈（總1暴）地基中無地量下水，上部結(jié)闊構(gòu)傳到基礎(chǔ)底往面的荷載就是惑基底壓力傅P駝，根據(jù)（辰8獲）式得：朵（嬌2籮）地基中有地悲下水，新傳到基礎(chǔ)底面撥的荷載并不是擾有效應(yīng)力，不筍等于基底壓力菠，要求基底壓率力應(yīng)先扣除地盾下水的浮力，民即站：銷根據(jù)（冶8杜）式：栽（觀3帆）水位標(biāo)高同貍天然地面標(biāo)高基底壓力循根據(jù)（訴8都）式：聽通過以上討論勇可以底看出斯，在地基變形黑計(jì)算中，確定網(wǎng)基底附加壓力冰的值可以不考餅慮地下水的作熔用。堂4鍬地下水對(duì)焦地基承載力深壞度修正狡的影響既對(duì)地基承載力汁進(jìn)行深度修正典時(shí)，當(dāng)兩側(cè)超怪載均為土體，黎應(yīng)取基礎(chǔ)埋深斤較淺一側(cè)進(jìn)行預(yù)深度修正；楊當(dāng)?shù)鼗袩o地修下水，基礎(chǔ)兩姥側(cè)注超載一側(cè)為土砌體，另一側(cè)為哀建筑物塊（基底壓力滿匪足線性分布條宋件）奇，緣可將超載折算稿成土層厚度寇，按照拳埋深較淺一側(cè)陣進(jìn)行深度修正損；律當(dāng)?shù)鼗写嬖跇虻叵滤一A(chǔ)你兩側(cè)超載一側(cè)推為土體，另一流側(cè)為建筑物的貪情況，深度修點(diǎn)正問題就變得欺比較復(fù)雜，下春面產(chǎn)通過冶一個(gè)算例號(hào)做一探討。譯例腎2訊：某建筑，主數(shù)樓左側(cè)為埋暈深飾d=汪10m搖的土層，右側(cè)亭為裙房，裙房烏作用在基礎(chǔ)底童面的豎向壓力貓為董180kp烘a豎，且裙房寬度蟲大于等于爺主樓基礎(chǔ)寬度忌的效2凝倍，地下水位歲在距地表顛5m坊的位置，支基礎(chǔ)底面上下袋均為粘粒含量越小墓于頁10皺%顯的粉土帖（根據(jù)《地基眉規(guī)范》，查表促境得基礎(chǔ)埋深地如基承載力修正媽系數(shù)尿）捕，模土層具體物理湖力學(xué)指標(biāo)見棄圖珍3闊，遺對(duì)地基在承載力夫進(jìn)行深度修正雷：嫩圖緊3種亦主樓兩端超載拆示意圖秩Fig.設(shè)3陸汽Thedi攤agram挨ofthe寫main附buildi立ng菜with額overlo腳ads博a頁除選取減超載較小的一丟側(cè)作為控制深盲度葡主樓左側(cè)：作蹤用在基礎(chǔ)底面紙?zhí)幍淖灾貞?yīng)力鴿：娛基礎(chǔ)底面地基輸土受的有效壓遭力即臘為向150kp殃a編。宵主樓右冒側(cè)假：裙房孟作用在基礎(chǔ)底預(yù)面的豎向壓力蝶180kp泉a該，扣除水的浮芳力，得到裙房眼下地基土受到曲的有效喂壓力闊。淡根據(jù)《地基規(guī)健范》當(dāng)基礎(chǔ)兩踢側(cè)超載不等時(shí)貸，取小值。本贏例中應(yīng)選取主如樓右側(cè)建筑物繳超載控制深度振修正量。沃b喜承載力瀉深度修正方法忙的探討宅方哈法漆1把，將裙房荷載動(dòng)轉(zhuǎn)換成當(dāng)量土聰層，地下水位霜不變。奔按裙房豎向壓柱力斃180kp蘇a庸，將其折算為爺重度為碧厚度為分9m俊的土層，地下柱水位不變，見問圖累4莊圖希4碰按照方遠(yuǎn)法訴1惰修正后的主樓土基礎(chǔ)示意圖司Fig.蝦4塔濁The熊diagra粘m毫ofth命emain盼里basis衫after迫amend忽mentb唐ymean膊soft困hefir僵stmet拌hod貓按方豈法狐1坑將建筑物超載招折算成旦9m年厚土層的加權(quán)品平均重度：巷深趁度修正量：打咸方芹法傳2頸，將裙房荷載墨扣除水的浮力財(cái)后準(zhǔn)換成當(dāng)量蓋無地下水的土著層?？砂褔L裙房下地基土卷受到的有效偷壓力樓130kp編a住等效為重度僚，厚度牲6.5m剝無地下水的土出層，見奧圖釘5獸圖霸5外按照方邊法脹2冬修正后的主樓街基礎(chǔ)示意圖塊Fig.5妖附Thedi惑agram燃o(jì)fthe斯main朽basis癢after架amendm潮entby造means拌ofth摧eseco葡ndmet鵲hod溝按方突法鎮(zhèn)2閘將建筑物超載栗折算成咬6.5m乖厚土層的加權(quán)牢平均重度：深度修正量：逼通過深度修正靜量的比較，方胃法啊2骨小于方乓法窄1屬的修正量，方碗法資2督更為安全，建往議應(yīng)采用方初法諸2久進(jìn)行修正。丘5偏爛侍結(jié)閣隊(duì)論越通過以上討論舟，債可以得出如下蓋結(jié)論：容當(dāng)基礎(chǔ)底面處溜于地下水位以矩下隔水層以上責(zé)，應(yīng)考慮地下椒水位對(duì)基底壓曉力的影響，并狹按照狼（飛2鋒）頓式求?。恢诘鼗冃斡?jì)押算中，地基中饅有無地下水對(duì)低基底附加壓力斥P接0辱的數(shù)值責(zé)沒有影響；情計(jì)算基礎(chǔ)反力常時(shí)可不考慮地街下水的作用；渴對(duì)地基承載力飯做深度修正，秧當(dāng)?shù)鼗写嬖跈C(jī)地下水，基礎(chǔ)公兩側(cè)超載一側(cè)免為土體，一側(cè)奸為建筑物超載番，且深度修正參由建筑物超載尤控制，在選擇擊修正方法時(shí)，刷宜采用深度修檔正量小的方法貪進(jìn)行修正。參考文獻(xiàn)：秘[1]胸建筑地基基礎(chǔ)宏設(shè)計(jì)規(guī)范科（旺GB500鹽07-200指2戒）春[S]刷，中國建筑工嫂業(yè)出版社示，斬2002辮(該