基床系数取值方法相关问题分析
基床系数测试方法分析研究
式中: K ——基床系数
P ——地基土所受的应力
s ——地基的变形
基床系数(Coefficient of Subgrade Reaction)在地铁、地下工程、建筑地基基础、公路、机场等工程中经常使用的一个概念,其定义是从原位平板载荷试验得到的,从定义分析可知:第一,荷载板单位下沉量所对应的单位面积压力不是一个常数,荷载板面积越大,对应单位面积压力越小。第二,大量载荷试验结果表明,试验压力和变形曲线并不是严格的线性特征关系,而为非线性特征关系。因此下沉量s的取值比例对K值的影响不能忽视。不同规范对s取值都有规定,如我国铁路规范规定取s = 0.1125cm对应的压力为标准基床系数。能够准确地在室内外测定其数值是十分关键的。目前测定基床系不论哪种方法,其试验条件和取值方法都缺少严格定义或统一规定。
2)取值问题
压缩模量Es一般是根据固结试验e～P曲线确定,该曲线亦是非线性的。同三轴试验法相似,可取切线模量作为Es ,不同之处是,采用自重应力所对应的切线模量。
三、基床系数计算公式
基床系数：荷载试验求得的基床系数有三种：即荷载试验基床系数KV（直接由荷载试验取得）；标准基床系数K1（把不同承压板直径或宽度的荷载试验所得荷载试验基床系数KV统一换算成标准承压板Bf=0.305m的基床系数）；地基土基床系数K（与基础宽度有关）。
密实2.5×10_～4.0×10_
砾石中密2.5×10_～4.0×10_
黄土及黄土类粉质粘土4.0×10_～5.0×10_
桩基软弱土层内摩擦桩1.0×10_～5.0×10_
穿过软弱土层达到密实砂层或粘性土层的桩5.0×10_～15.0×10_
打到岩层的支承桩800×10_
原位测试法
基床系数原位测试的方法有：平板载荷试验、螺旋板载荷试验、旁压试验、扁铲侧涨试验等，这里简要介绍平板载荷试验。
基床系数取值方法相关问题分析
图 1 Winkle 地基模型上梁计算简图
力平衡条件可得到如下方程[1]：
EI
d4 f bp q dx 4
(1)
用 1 平方英尺大小的方形承压板(折合边长 0.305m)载 荷试验测试基床系数； 日本等国采用 0.3m 直径的压板 测试路基的压实度，我国的铁路和公路部门率先仿日 本等国也采用 0.3m 直径的压板测试路基的压实度， 并 称之为路基系数 k30； 接着我国的工民建部门效仿铁路 等部门采用直径 0.3m 或边长 0.3m 的承压板进行基床 系数试验，试验结果定义为基准基床系数 kv，有时也 称为 k30。 这里暂且将其他尺寸的承压板试验结果定义 为 kt，实际基础工程的基床系数定义为 ks。 基床系数 k 就是地基土某点的所受的压力 P 与相 应的变形 s 的比值，即 k=P/s。从该定义中可以看出， 要确定 k，首先要求明确 P 和 s 的取值标准。我国涉 及到基床系数的部分规范多规定取 s=1.25mm 时的 P/s 值为基准基床系数 kv[2，6]，部分规范没有明确规定[7]， 多数教材和文献也回避了这一问题，他们没有对 P 的 取值提出要求。当时铁路部门取 s=1.25mm 时的 k 值， 主要是为了使测试的路基系数 k30 值和其它路基压实 度指标在密实度上相对应，进而来评价路基土的压实 度[6 ，8]。唯独《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72 －2004)(简称高规 JGJ72-2004)[5]规定测试 kv 时，P 为 标准压板(直径 0.3m)载荷试验的 P-s 关系曲线的比例 界限压力，如果 P-s 关系曲线无明显直线段，P 可取 极限压力的一半，而 s 为相应于压力 P 值的沉降量。 由此可见，该规范测试 kv 时，对 s 没有提出要求，这 与其他规范根据 s=1.25mm 对应的 P 值求取 kv 有较大 差别。实际上，这一差别不仅在文字定义上，在实际 的测试结果上也会有一定差别。根据实际载荷试验结 果分析，当 P-s 关系曲线有明显的线性变形段，或土 的压缩性低时，二者的差别一般也都在 10%以上；当 P-s 关系曲线无明显直线段，或土的压缩性高时，二 者差别更大，一般都在 20%以上。周宏磊等也指出， 当按国标《建筑地基基础设计规范 》 (GB50007 － 2002)(简称国标 GB50007-2002)方法， 标准尺寸载荷试 验“比例界限”取为 s/b=0.01，即取 s=3mm 时，得到 的 k30 值有较大差别[9]。 以上两种 kv 取值方法有较大差别，显然，高规 JGJ72-2004 的做法更加合理。主要原因有以下几个方 面： （1）铁路等部门取 s=1.25mm 对应的 k30 值，是 仿照国外，为了与其他密实度指标相对照，并无特殊 意义； 同时， 铁路等部门求取 k30 值的出发点是为了配 合其他密实度参数评判路基土的压实度，而工民建工 程中求取基床系数 kv 值的目的是进行弹性基础梁板弯 矩、剪力和挠度计算等用。目的和用途不同，严格来
天华-关于机床系数的取值
求基床系数取值常见的方法总结如下：一、理论计算法1、Winkler模型假设基础底部变形量S1＝p0/k其中，p0为基底平均附加应力，k为基床系数，即假定各土层变形相同。
2、地基规范提供的基础底部变形量S2＝ψs·S'＝ψs·∑p0·(Zi·αi-Zi-1·αi-1)/Es即修正的分层总和法，基本原理是角点法，考虑了基底附加应力随土层深度的衰减。
在基底平均附加应力p0作用下，根据修正的分层总和法(2)进行沉降试算得出S2，取S1=S2，代入(1)则可以反算出k。
二、经验取值法基床系数在JCCAD使用手册附录及其他地方给出了参考值。
三、经验公式法《高等基础工程学》(郑刚主编)中给出了k0=E0/54，考虑基础大小和形状以及埋置深度的修正可以得到计算用的基床系数k。
但“地勘报告”中给出的多数是Es的取值，Es跟Eo在地基土各向同性假设下E0=βEs，实际情况土的性质不同β取值从0~n(n>1)。
疑问：1、实际应用中基床系数如何取值？2、方法一中对筏板基础求解附加应力系数时基础尺寸如何选取？方法二中均取参考值的下限值？方法三种β的经验值多少？3、不用Winkler模型，即不需要知道基床系数，如考虑地基土剪切作用土应力向周围扩散的“热默契金法”实际应用的可行性？我昨天和顾所长简单的咨询了一下顾老师的意思如下一般采用沉降反算或者直接根据表格取经验值的方法；基床系数这个问题，概念很简单，实践起来很复杂，到目前没有个明确的取值方法，不同的测试方法，设备会得出截然不同的结果。
土里的问题本身就不如上部那样说的很清楚，过于理论的东西反而不一定有经验的东西好用。
个人倾向于分层总和法求出沉降后反算基床系数，可以和经验系数进行比较。
另外，土并不是真正的弹性体，变形模量和压缩模量之间也无法用统一的公式进行换算，于是出现了系数β的问题。
说白了，也就是假定土为弹性体，套用了弹性体的公式，然后再根据经验反推公式中的系数。
各种土体基床系数取值
各种土体基床系数取值各种土体基床系数取值基床系数: 基床反力系数(温克尔系数) 弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值。
又称温克尔系数基床反力系数K应如何取值？这个应该就是文克勒在1867年提出的文克勒地基模型（弹性地基梁）中的基床反力系数吧，文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，p=ks ，这个比例系数k称为基床反力系数，简称基床系数。
就是把地基土体划分成许多的土柱，然后用一根独立的弹簧来代替，k就是弹簧刚度，就如楼主所说吧。
不过基床系数的确定比较复杂，它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标，还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。
有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。
K的取值可参阅说明书中的附表，在同一类土中，相对偏硬的土取大值，偏软的土取小值，若考虑垫层的影响K值还可取大些，当有多种土层时，应按土的变形情况取加权平均值。
K值的改变对荷载均匀的基础内力影响不大，但荷载不均匀时则会对内力产生一定的影响。
应适当调整K值，选择较理想的内力与变形的K值，并最好使垂直位【资料来源】中国船舶工业总公司第九设计院编写．弹性地基梁及矩形板计算．附录A：基床系数的参考数值表地基的一般特征土壤种类κ0值（千牛/米3）松软土壤流砂新填筑的砂土湿的软粘土弱淤泥质土壤或有机质土壤*981～4905981～4905981～49054905～9810中等密实土壤粘土及亚粘土????软塑的*????可塑的*砂????松散的*????中密的*????密实的*????石土中密的????黄土及黄土性亚粘土*9810～19620密实土壤紧密下卧层砂紧密下卧层砾石碎石砾砂硬塑土壤49050～98100极密实土壤人工夯实的亚粘土硬粘土98100～196200硬土壤软质岩石中等风化或强风化的坚硬岩石冻土层196200～981000硬质岩石完好的坚硬岩石人工桩基* 木桩：????打至岩层的桩????穿到弱土层达到密实砂层及粘土层的桩????软弱土层内摩擦桩钢筋混凝土桩：????打至岩层的桩????穿过弱土层及粘土层的桩49050～147150建筑材料砖块石砌体混凝土钢筋混凝土3924000～4905000注：1．凡有*号，原文注明适用于地基面积＞10平米。
常州地铁水平基床系数取值探讨
常州地铁水平基床系数取值探讨作者：王英珺来源：《科技视界》2018年第32期【摘要】水平基床系数主要影响支护结构分布土反力的大小。
勘察报告通常根据土工试验、原位测试等手段，分别给出每一层土的水平基床系数值。
基坑围护计算时，则根据规范，依据土层c、φ值及计算深度等参数，计算得到水平基床系数。
在收集常州地铁车站施工过程中土土体变形监测结果并对其分析后，对水平基床系数取值方法进行探讨，为后续工作提供参考。
【关键词】水平基床系数；土反力中图分类号： F572.88 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）32-0247-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.32.114【Abstract】The coefficient of horizontal subgrade reaction mainly affects the magnitude of the soil reaction force of the supporting structure. The reconnaissance report usually gives the coefficient of horizontal subgrade reaction value of each layer of soil according to the methods of geotechnical test and in situ test. When calculating the foundation pit enclosure， the coefficient of horizontal subgrade reaction is calculated according to the specifications and according to the parameters such as soil c，φ value and calculated depth. After collecting and analyzing the soil and soil deformation monitoring results during the construction of the Changzhou subway station， the method of determining the horizontal bed coefficient is discussed to provide reference for future work.【Key words】The coefficient of horizontal subgrade reaction； Soil reaction0 引言水平基床系数是地铁设计过程中的一个重要参数。
基床系数测定方法的探讨
基床系数测定方法的探讨摘要：随着城市地下空间开发的发展，深基坑工程变形设计时需要较为可靠的各地层水平基床系数参数Kh，控制填土质量标准时需要垂直基床系数参数Kv。
本文对岩土专业常用规范进行梳理得出基床系数数据最为可靠的原位测试为K30cm载荷试验及桩的水平载荷试验，但这类试验测试过程复杂、难度大、测试效率不高。
行业目前常用方法除K30cm载荷试验外，尚有旁压试验、标准贯入试验及室内三轴试验等方法。
本文结合长沙市地铁勘察工程实例，对长沙地区代表性的两种粘性土基床系数的上述测试成果进行分析后认为，旁压试验试验过程简便，测试原理与载荷试验类似，提出利用旁压试验成果计算基准基床系数更为可靠，但需对其结果进行适当修正，并提出了经验回归公式供类似工程参考。
关键词：基床系数；旁压试验；载荷试验；Study on the determination of part of cohesive soilCoefficient of subgrade reaction of Changsha area[Abstract]：With the development of urban underground space expoitation，the horizontal foundation coefficient parameter Kh and vertical foundation coefficient parameter?Kv are the important parameters for the deformation design of deep foundation pit engineering and controlling standard of filling quality. By studying on geotechnical standards，the most reliabe in-situ test for Kh and Kv are the K30cm Load Test and the Pile Test. However，There are three disadvantages in above methods，such as complex testing process，great difficulty and low working. At present，some simple testing metheods sucn as ateral pressure test，standard penetration test and indoor triaxial test are used to measure the Kh and Kv，and the resuts for these methods are needed to be adjusted. Combining with the engineering example of metro investigation of Changsha city，the test results of two kinds of cohesive soils was analyzed in this paper to obtained the Kh and Kv. The results show that the ateral pressure test process is simple and the testing principle is similar to Load Test. As a result，it is a reliabe method to calculate the Kh and Kv by the ateral pressure test results，and it is necessary to be modified. On this basis，experiential regression formulae is put forward to provide similar engineering reference.[Key words]：Coefficient of subgrade reaction；Pressuremeter test；Load Test；0、引言1867年Winkler提出假设，地基上任一点所受的压力强度P与该点的地基沉降量s成正比，这个比例系数就是基床系数，用K表示，单位为MPa/m。
关于基床系数的理解和确定
关于基床系数的理解和确定1 基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义：单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括：基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明，在相同压力作用下，基床反力系数K随基础宽度的增加而减小，在基底压力和基底面积相同的情况下，矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础，土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明，粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此，K值不是一个常量，它的确定是一个复杂的问题。
1.2 基床反力系数K值的计算方法（a）静载试验法：静载试验法是现场的一种原位试验，通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线（即P-S曲线），根据所得到的P-S曲线，则K值的计算公式如下：K=P2-P1/S2-S1；其中，P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力，S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的，必须经太沙基修正后才能使用，这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积，因此需要对K值进行折减（HiStruct注：折减要适当且有依据）。
（b）按基础平均沉降Sm反算：用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm，得 K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力，这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正，JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
（c）经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3 讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数，因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此，合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中，K值的计算公式为：“板底土反力基床系数建议（kN/m3）”=“总面荷载值（准永久值）”/“平均沉降S1（m）”。
筏板基床系数k -回复
筏板基床系数k -回复标题：筏板基床系数k：解析地基工程中的核心参数引言：地基工程是建筑工程中至关重要的一环，而地基的稳定性与地基基础的设计密切相关。
在地基基础设计中，研究筏板基床系数k是一项重要工作。
本文将从定义、计算方法、相关因素、实际应用等方面，一步一步回答关于筏板基床系数k的问题，以期更好地理解和应用该参数。
第一部分：筏板基床系数k的定义与计算1. 筏板基床系数k的定义：筏板基床系数k是实际筏板基床所受弯矩与随机分布荷载所引起的弯矩之比。
2. 筏板基床系数k的计算方法：k=Ms / Mr，其中Ms为实际筏板基床所受弯矩，Mr为随机分布荷载所引起的弯矩。
第二部分：筏板基床系数k的相关因素1. 荷载类型：不同类型的荷载在作用于筏板基床时，会引起不同的弯矩。
因此，筏板基床系数k受荷载类型的影响。
2. 基床尺寸：基床尺寸与k值之间存在一定关系，常见的是基床的长度与宽度。
基床尺寸大则k值小，基床尺寸小则k值大。
3. 材料性质：基床材料的物理性质也会影响筏板基床系数k的计算。
材料的抗弯刚度越大，k值越小。
4. 环境因素：环境因素包括土壤湿度、气候条件等，这些因素会对基床的稳定性产生影响，从而进一步影响筏板基床系数k的计算。
第三部分：筏板基床系数k的实际应用1. 地基基础设计：在地基基础设计中，筏板基床系数k作为一个重要参数，可以帮助工程师评估地基的稳定性，并选用适当的基床结构来满足载荷要求。
2. 结构安全评估：筏板基床系数k的计算也可以应用于对现有建筑物的结构安全评估。
通过计算k值，可以判断筏板基床是否满足设计要求，以及是否需要进行结构加固。
3. 工程施工：在地基工程施工过程中，通过计算筏板基床系数k，可以根据实际情况进行合理的土方开挖和填筑，确保施工过程的稳定性和安全性。
结论：筏板基床系数k作为地基工程中的核心参数，对于地基基础设计、结构安全评估和工程施工具有重要意义。
了解和应用筏板基床系数k可以帮助工程师准确评估地基稳定性，并采取相应的设计和施工措施。
基床反力系数K值的理解和确定
1 基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义：单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括：基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明，在相同压力作用下，基床反力系数K随基础宽度的增加而减小，在基底压力和基底面积相同的情况下，矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础，土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明，粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此，K值不是一个常量，它的确定是一个复杂的问题。
1.2 基床反力系数K值的计算方法（a）静载试验法：静载试验法是现场的一种原位试验，通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线（即P-S曲线），根据所得到的P-S曲线，则K值的计算公式如下：K=P2-P1/S2-S1；其中，P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力，S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的，必须经太沙基修正后才能使用，这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积，因此需要对K值进行折减（HiStruct注：折减要适当且有依据）。
（b）按基础平均沉降Sm反算：用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm，得 K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力，这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正，JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
（c）经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3 讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数，因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此，合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中，K值的计算公式为：“板底土反力基床系数建议（kN/m3）”=“总面荷载值（准永久值）”/“平均沉降S1（m）”。
各种土体基床系数取值
各种土体基床系数取值
各种土体基床系数取值
称为
不过基床系数的确定比较复杂，它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标，还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。
有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。
K的取值可参阅说明书中的附表，在同一类土中，相对偏硬的土取大值，偏软的土取小值，若考虑垫层的影响K值还可取大些，当有多种土层时，应按土的变形情况取加权平均值。
K值的改变对荷
•
中等密实土壤
砂松散的*
中密的*密实的*
石土中密的黄土及黄土性亚粘
土* 14715～2452524525～3924 0
24525～3924039240～4905 0
密实土壤紧密下卧层砂
紧密下卧层砾石碎石
砾砂硬塑土壤
49050～98100
人工夯实的亚粘土
极密实土壤
98100～196200
硬粘土
软质岩石
硬土壤
196200～981000
中等风化或强风化的坚硬岩石冻土层
硬质岩石完好的坚硬岩石981000～14715000 Array平
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基床系量爱的常用确定方法及有关 问 题
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