地基基礎(chǔ)設(shè)計理論與荷載

李廣信

關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計的若干問題清華大學(xué)目錄1·地基基礎(chǔ)設(shè)計理論與荷載2·關(guān)于地基承載力3·樁的承載特性與群樁效應(yīng)4·復(fù)合地基設(shè)計的三個原則5·基坑及其事故分析6·基坑的設(shè)計7·土中水及其滲流問題8·土工合成材料地基基礎(chǔ)設(shè)計理論與荷載滿足如下要求：1、承載力2、變形3、穩(wěn)定4、基礎(chǔ)本身（強(qiáng)度、剛度、耐久性、抗裂······）設(shè)計基本原則兩種極限狀態(tài)設(shè)計承載能力極限狀態(tài)：以結(jié)構(gòu)內(nèi)力（地基荷載）超過其承載能力為依據(jù)—各種失穩(wěn)、結(jié)構(gòu)破壞。正常使用極限狀態(tài)：以結(jié)構(gòu)（地基）的變形、裂縫、振動參數(shù)（老化蠕變）的限值為依據(jù)。有時間接通過應(yīng)力控制（例如最大塑性深度的限制—容許承載力）地基基礎(chǔ)的設(shè)計思想可靠度理論：以概率理論未基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法；是不確定性理論方法——因果關(guān)系的破缺；結(jié)果是破壞的概率或者工程的可靠度。定值設(shè)計法：所有參數(shù)和條件是定值，所有不確定性由一個安全系數(shù)K包括。一、地基基礎(chǔ)承載力設(shè)計理論1、容許承載力理論2、極限承載力理論－安全系數(shù)法3、極限承載力理論－分項系數(shù)法重要性系數(shù)分項系數(shù)分項系數(shù)1、吵容許樂承載恐力理皂論承載貢力：老塑性洲區(qū)開威展范寧圍：扁Pcr，P1/爬4,，折s/淘b（善載荷暴試驗吐）、費(fèi)計算旁公式荷載朗：標(biāo)福準(zhǔn)值搭（組騎合）F塑性專區(qū)1、廈容許仗承載滅力理里論在載梅荷試福驗中撞可以譯由其搜比例哲界限襲確定掀；按一抵定沉叔降比積人為勸規(guī)定飄，例磚如s斥/b0扇.0執(zhí)02在理西論計緒算中帶可以劫由塑丘性區(qū)息發(fā)展巷理論祖中的受臨塑岸荷載歌pcr＝p1/快4、嗎p1/慕3確定濱。按容慣許承響載力丑理論粱確定絲式的承抬載力顧，其雹沉降海一般訊也會組滿足顏要求混，常鉗常不會需進(jìn)依行沉駛降驗閑算。在這裁種設(shè)某計中冬，工翅程的趣安全檔性和充可靠犬性是桐無定辯量的辜概念尼的。懇因而典是一貨種經(jīng)撕驗的蹲設(shè)計靜方法辟。其設(shè)浮計荷掩載可辦取為庭標(biāo)準(zhǔn)階值或惠標(biāo)準(zhǔn)請組合瘋。2、意極限添承載榨力理須論—網(wǎng)安全努系數(shù)借法承載晝力：鏈極限扛承載癥力公市式、違平板如載荷丙試驗暈的極郊限值活/安改全系爪數(shù)（漁2－弓3）荷載椅采用烈標(biāo)準(zhǔn)菠值（察組合管）2、勵極限禾承載口力理渴論—窯安全爐系數(shù)尖法在這披一理壁論方炕法中居，其必安全課程度陵用單蟲一的桿安全擾系數(shù)謝K表織示，線但這葬一安彈全系滴數(shù)反惱映多棕大的宣失事肌概率歲是不侮得而打知的逐。對于智地基叼承載雀力問格題，甲單一別安全驕系數(shù)圣法的文一般弄表達(dá)辟式為包：定值膏設(shè)計室法長期網(wǎng)的經(jīng)劉驗的憑積累合理街的綜臭合判孕斷工程菌的類炸比合理疏的反曲算3、協(xié)極限笨承載駝力理眾論－書分項茄系數(shù)承載媽力：餃采用爽標(biāo)準(zhǔn)圍值除杠以承紛載力耀分項晃系數(shù)荷載博：荷賊載效驢應(yīng)組脹合的科代表若值×鋼分項雁系數(shù)闖－設(shè)魄計值觀S（麻基本蠅組合尊）3、壩極限舅承載均力理原論－懸分項支系數(shù)基于造可靠帽度理植論的償分項逝系數(shù)兆設(shè)計哲方法鉆也是饞一種姻極限使?fàn)顟B(tài)擔(dān)設(shè)計少方法冰。由于睛工程在中的塘荷載攏和抗富力都料是隨燭機(jī)變粱量，丸有多纏少可視能使怎荷載棒大于探抗力樓而失數(shù)事是廈一個年隨機(jī)納事件坦，破壞獸的概諸率（廳可能識性）替決定嗽于兩原個隨痛機(jī)變民量的睡均值樣（眾辜值，革中值旬及某吊個分憶位值屬）及愉其分屠布。R，SR，Sf(S)f(R)RSRS可靠陽度其失競事概灶率可董用可率靠度像指標(biāo)制表示可。例濫如，論則表庸示失羊效概撕率為報萬分振之9題.4流。相獅應(yīng)的酒設(shè)計睬公式牧可簡略單表董示為甩：

蹦3.仁0這種被設(shè)計寫理論堤能夠棒明確瘦地給味出安茄全與相失效叔的概間率，偽然后域通過句經(jīng)濟(jì)挺、社遮會、兩技術(shù)神的風(fēng)霸險分乓析，甜給出休最合業(yè)理的毛設(shè)計疤值。繩所以喜是一澤種最香科學(xué)稠合理介的設(shè)稅計理列論與籍方法奶，為鞠國內(nèi)嫌外工頑程設(shè)陳計所浩廣泛秒采用魯。我口國頒旁布的敢《建復(fù)筑結(jié)嚷構(gòu)可趨靠度婆設(shè)計糧統(tǒng)一豪標(biāo)準(zhǔn)鏟》（董GB嘉50規(guī)06宜8-礎(chǔ)20古01嗚）規(guī)鄉(xiāng)豐定，似對于譜各種慨結(jié)構(gòu)捎設(shè)計妨應(yīng)遵省循該犬理論堆方法繳。巖土六工程瓜的不車確定擇性土層百剖面姜與邊既界的未不確掌定性現(xiàn)場貌與實(shí)潔驗室屢?guī)r土仰指標(biāo)濫的不猛確定劣性現(xiàn)場羅應(yīng)力殼與孔錦隙水吩壓力也的不憤確定載性外加優(yōu)荷載搭及其短分布懶的不義確定籃性計算鞏理論款和方辨法的絨不確稈定性應(yīng)力液變形陵的機(jī)傅理不跪清楚煌。三種閱設(shè)計淹理論容許夕承載陜力法單一標(biāo)安全太系數(shù)可靠脫度設(shè)摔計二、加荷情載計袍算1·越極主限狀脈態(tài)：結(jié)構(gòu)至或者嘗結(jié)構(gòu)泥的一敗部分表超過姨某一栗特定蹤蝶狀態(tài)委，而頌不能替滿足批設(shè)計攪規(guī)定議的某壇一功爬能要中求時瞎，這缺一特惠定狀廊態(tài)為茅結(jié)構(gòu)扒對于寄該功臂能的紅極限黎狀態(tài)驚。（1演）承求載能煎力極刷限狀卸態(tài)：一般侄是結(jié)套構(gòu)的分內(nèi)力輪超過蛾其承拔載能守力為踩依據(jù)洪；（2福）正腸常使畜用極逗限狀證態(tài)：一般悶是以基結(jié)構(gòu)薦的變狼形、盼裂縫魯、振上動參券數(shù)等畏超過抓設(shè)計氏允許嫌的限何值為擊依據(jù)間。2·背荷過載種訪類：永久荷載咱（恒療荷載唇）得：（1藥）不告隨時峽間變嫩化(蠢自重桂）；抬（2瓶）變睜化與城均值虜比可倍忽略墳（設(shè)姨備）暖；（制3）屢單調(diào)鋸變化助并趨惰于極課值（席正常安水壓恰力）削：結(jié)游構(gòu)及較基礎(chǔ)殺自重羨、固迅定設(shè)尸備重嚷量、許土壓天力、懇正常播穩(wěn)定困水位迫的水丘壓力可變荷載滾（活鍛荷載淺1）重：變化斯與均怪值比嘴不可裕忽略殲：屋墨面、銅樓面粉、吊討車、鴉雪、的風(fēng)荷斥載偶然荷載壺（特解殊荷旬載、浮活荷遇載2樹）友：在結(jié)炸構(gòu)使丟用期先間不知一定攪出現(xiàn)杏，一泡旦出犁現(xiàn)其槐值很導(dǎo)大，憑持續(xù)狐時間杏很短磨：地播震、鋪?zhàn)矒舫?、爆雹炸?·環(huán)荷載結(jié)的代腳表值（1差）標(biāo)臺準(zhǔn)值美：基本氧代表啞值，蓋為設(shè)金計基準(zhǔn)狹期內(nèi)最慎大荷鳳載統(tǒng)喜計分源布的特征憑值（如椒：均值、眾深值、咽中值虹··綁）（2假）組斃合值戰(zhàn)：對于在可變普荷載禁，組翁合超蹈越概盾率與弱其出盡現(xiàn)概數(shù)率相斑同（兄等于堪標(biāo)準(zhǔn)櫻值）鄉(xiāng)豐如：齒1％賤臺風(fēng)讀＋設(shè)壞防地息震＋辯最大矛樓面歷荷載彩··陽··匹··駐··（3般）頻極遇值典：對于胖可變崇荷載他，超嗎越概楚率為妨規(guī)定柔的較她小比蔑率；（4送）準(zhǔn)語永久娛值：對于可變荷載針，在闖設(shè)計氧基準(zhǔn)香期內(nèi)冬，其療超越榜的總呢時間置為設(shè)裝計基澤準(zhǔn)期心一半助的荷止載值潤。（吳人群冤活荷刃載－縮慧沉降藏）pS：帝荷載R：證抗力標(biāo)準(zhǔn)搶值荷載題與抗狠力的體取值4·昨荷載刑與承峽載力醬的設(shè)遍計值荷載護(hù)S＝芒代表衣值分谷項系品數(shù)（大瞧于1五）抗力喬R＝蠢代表枯值/分項征系數(shù)（大賊于1若）5·糞荷翻載效芬應(yīng)：指在默一定站的外拔荷載揉作用皇下，膽在一淚定設(shè)淺計對謠象中喘的作訓(xùn)用：含軸力輸、水完平力煌、力牲矩·亞·基礎(chǔ)瓜上荷核載及肢荷載老效應(yīng)上部父結(jié)構(gòu)妻F、貌M、滾H：洲結(jié)構(gòu)渠自重之屋面末荷載捉樓面汽荷載傍活荷泡載基礎(chǔ)碼自重序G：時設(shè)計騰地面壺高程盈（內(nèi)富外地使面平孔均值冶）F下MFF卵HF巴MH一般枝為前鍵兩種砌情況照，橫顛向力彎不大棄，只誦做校銳核基礎(chǔ)退上荷者載及娘荷載祥效應(yīng)6·姜荷巧載組嚇合：按極梯限狀館態(tài)設(shè)芳計時匠，為劉保證搜結(jié)構(gòu)終的可鴉靠性止對于古同時渾出現(xiàn)當(dāng)?shù)母鞣攴N荷舞載設(shè)巷計值蹲的規(guī)丈定?；狙拷M合：承載晴能力界極限貍狀態(tài)設(shè)計貫時，梢永久衣作用清與可女變作出用的乘組合戀；（室分項小系數(shù)叉）偶然夏組合寫：承載古能力濁極限蜻狀態(tài)設(shè)計麥時，緣瑞（永緞久作礙用）講＋（坊可變芬作用蝕）＋誼（一個羽偶然偷作用拆）的組艦合；（大南于基窮本組矩合）標(biāo)準(zhǔn)黨組合：正常費(fèi)使用極限男狀態(tài)股設(shè)計綿時，勇采用標(biāo)準(zhǔn)胞值，（國或組船合值添）為竿荷載鑰代表胳的組設(shè)合；（頻紐奉遇組娘合）糧：正常踐使用極限上狀態(tài)爺設(shè)計泡時，炭對于巾可變咬荷載餃，采節(jié)用頻踢遇值努（或?qū)?zhǔn)永懼久值罪）為天荷載而代表禿的組織合：傍（永礎(chǔ)久組績合標(biāo)膀準(zhǔn)值療）＋奶（主雅導(dǎo)可娛變荷逢載頻仁遇值古）＋暮（伴順隨可頑變荷云載的匆準(zhǔn)永刺久值歪）準(zhǔn)永軟久組尊合：正常社使用極限屑狀態(tài)傭設(shè)計伏時，索對于滅可變氧荷載層，采改用準(zhǔn)介永久侮值為翠荷載守代表供的組歪合（1答）基都本組娘合－荷載罪效應(yīng)禮組合請的設(shè)計跌值（1堂）由可變荷載骨控制叨時：SQ1觸k:舊在所爐有可何變荷翼載中識產(chǎn)生蘇最不料利荷才載效刺應(yīng)的盜一個（2擁）由永久荷載料控制內(nèi)時：組合胞值系烤數(shù)

c（2畢）標(biāo)坑準(zhǔn)組擺合－荷載授效應(yīng)塵組合粘的設(shè)新計值SQ1妙k:款在所行有可框變荷傘載中通產(chǎn)生謹(jǐn)最不菌利荷述載效紛應(yīng)的爬一個組合享值系績數(shù)

c（4車）準(zhǔn)阿永久座組合－荷載豪效應(yīng)果組合量的設(shè)枯計值準(zhǔn)永劉久值姻系數(shù)劫

q民用葛建筑擇樓面綿均布列活荷輪載的拌各種木代表勸值類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)

c頻遇值系數(shù)

f準(zhǔn)永久值系數(shù)

q住宅、宿舍、辦公樓教室、實(shí)驗室、會議室2.00.70.50.60.40.5食堂、餐廳2.50.70.60.5禮堂、劇場、影院3.00.70.50.5商店、車站、機(jī)場大廳3.50.70.60.3健身房、舞廳4.00.70.60.5書庫、檔案庫5.00.90.90.8規(guī)范兵GB燒50貨07用-2披00世2中盟的規(guī)沿定（一譽(yù)）按婦地基承載仔力確定土基礎(chǔ)逼底面佩積及翅埋深巧，傳次至基斧礎(chǔ)底痰面上哲的荷色載應(yīng)轟按正常唇使用極限辣狀態(tài)昆下荷載肆效應(yīng)棍的標(biāo)話準(zhǔn)組味合。承崇載力場采用極特征芝值。組合檢值系鳳數(shù)

c（二麻）計讀算地翼基變形時，悔傳至證基礎(chǔ)穿底面擊上的亦荷載路效應(yīng)撫應(yīng)按正常吊使用杏極限謹(jǐn)狀態(tài)幫下的脹荷載搖效應(yīng)廢的準(zhǔn)貨永久側(cè)組合。不副應(yīng)計太入風(fēng)叔荷載良和地饑震荷夜載。相應(yīng)偶的限矩值應(yīng)鑄為地篇基變淺形的胸允許島值。準(zhǔn)永向久值煎系數(shù)沿

q（三鳥）在洞確定嚇基礎(chǔ)神或承巷臺高寺度、旅支擋哈結(jié)構(gòu)閥高度腿、計幼算它趣們的內(nèi)力、確扇定配貍筋和寄驗算獻(xiàn)材料底強(qiáng)度指時，泄上部速結(jié)構(gòu)普傳來領(lǐng)的荷倉載效許應(yīng)組萄合和頁相應(yīng)謙的基丙底反翻力，也采用承載獎能力武極限態(tài)狀態(tài)