地基承载力特征值与基础底面尺寸确定修改参考文档
混凝土地基承载力特征值fak
混凝土地基承载力特征值fak摘要：I.引言- 介绍混凝土地基承载力特征值fak 的背景和重要性II.混凝土地基承载力特征值fak 的计算公式- 公式：fak = fk + ηdγm- 各项含义：fk（垫层底面处软弱土层承载力标准值）、η（安全系数）、d （基础埋置深度）、γm（基础底面处土的重度）III.影响混凝土地基承载力特征值fak 的因素- 软弱土层的承载力标准值fk- 安全系数η- 基础埋置深度d- 基础底面处土的重度γmIV.如何确定混凝土地基承载力特征值fak- 原位试验法- 理论公式法- 规范表格法- 当地经验法V.混凝土地基承载力特征值fak 在工程中的应用- 工程设计- 工程监测- 工程评估VI.结论- 总结混凝土地基承载力特征值fak 的重要性及其在工程中的应用正文：混凝土地基承载力特征值fak 是一个重要的参数，对于建筑物的安全稳定有着关键的影响。
在工程设计、施工和监测过程中，需要对地基承载力特征值fak 进行准确计算和评估。
混凝土地基承载力特征值fak 的计算公式为：fak = fk + ηdγm。
其中，fk 表示垫层底面处软弱土层的承载力标准值，η为安全系数，d 表示基础埋置深度，γm 表示基础底面处土的重度。
影响混凝土地基承载力特征值fak 的因素包括软弱土层的承载力标准值fk、安全系数η、基础埋置深度d 以及基础底面处土的重度γm。
在进行计算时，需要充分考虑这些因素，确保计算结果的准确性。
确定混凝土地基承载力特征值fak 的方法有多种，包括原位试验法、理论公式法、规范表格法和当地经验法。
原位试验法是通过现场直接试验确定承载力的方法，具有较高的可靠性；理论公式法是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法；规范表格法是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标，通过查规范所列表格得到承载力的方法；当地经验法是基于地区的使用经验，进行类比判断确定承载力的方法。
GB50007-2011地基基础设计规范
《地基基础设计规范》GB50007-2011【28条】3.0.2根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定:1所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；2设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；3设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:1)地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的4:123455.1.3高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。
位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。
5.3.1建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。
5.3.4建筑物的地基变形允许值应按表5.3.4规定采用。
对表中未包括的建筑物，其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。
注:1本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值；2有括号者仅适用于中压缩性土；3l为相邻柱基的中心距离(mm)；Hg为自室外地面起算的建筑物高度(m)；4倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；5局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6m~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
6.1.1山区(包括丘陵地带)地基的设计，应对下列设计条件分析认定:1建设场区内，在自然条件下，有无滑坡现象，有无影响场地稳定性的断层、破碎带；2在建设场地周围，有无不稳定的边坡；3施工过程中，因挖方、填方、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响；4地基内岩石厚度及空间分布情况、基岩面的起伏情况、有无影响地基稳定性的临空面；5建筑地基的不均匀性；6岩溶、土洞的发育程度，有无采空区；6.3.16.4.17.2.77.2.81248.4.9平板式筏基应验算距内筒和柱边缘ho处截面的受剪承载力。
当筏板变厚度时，尚应验算变厚度处筏板的受剪承载力。
梁板式筏基底板应计算正截面受弯承载力，其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。
GB50007-2011地基基础设计规范
《地基基础设计规范》GB50007-2011【28条】3.0.2根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定:1所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；2设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；3设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:1)地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3)4)4563.0.5:123455.1.3高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。
位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。
5.3.1建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。
5.3.4建筑物的地基变形允许值应按表5.3.4规定采用。
对表中未包括的建筑物，其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。
注:1本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值；2有括号者仅适用于中压缩性土；3l为相邻柱基的中心距离(mm)；Hg为自室外地面起算的建筑物高度(m)；4倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；5局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6m~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
6.1.1山区(包括丘陵地带)地基的设计，应对下列设计条件分析认定:1建设场区内，在自然条件下，有无滑坡现象，有无影响场地稳定性的断层、破碎带；2在建设场地周围，有无不稳定的边坡；3施工过程中，因挖方、填方、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响；4地基内岩石厚度及空间分布情况、基岩面的起伏情况、有无影响地基稳定性的临空面；5建筑地基的不均匀性；6岩溶、土洞的发育程度，有无采空区；7出现危岩崩塌、泥石流等不良地质现象的可能'性；8地面水、地下水对建筑地基和建设场区的影响。
6.3.16.4.17.2.7膨胀土、7.2.88.2.712以及墙348.4.68.4.9尚应验算变厚度处筏板的受剪承载力。
东南大学基础工程《浅基础例题与习题》
力值
基底处最大
pk max
k min
Nk (1 6e ) 933.5 (1 6 0.227 )
A
l 1.5 3.0
3
和最小压力
301.6kPa 1.2 113.3kPa 0
fa
282kPa
NO
20
（4）调整底面尺寸再算
取b=1.6m， l=3.2m
基底处总竖向力 Nk 830 201.63.21.15 947.8kN
18.6kN / m3 e 0.90
A
11
概念题 • 5. 按 《 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》
(GB50007 － 2002) 的 规 定 选 取 地 基 承 载 力深宽修正系数时，指出那些因素能影响 地基承载力深宽修正系数的取值： • (A) 土的类别； • (B) 土的重度； • (C) 土的孔隙比； • (D) 土的液性指数。
• 要求：计算修正后的地基承载力特征值fa
5
• 解:
• 塑性指数
I p wL wp 35.2 23.2 12.0
• 液性指数
IL
w wp wL wp
26.2 23.2 12
0.25
• 查表2-5
η b＝0.3、 η d=1.6
•
基底以上土的加 权平均重度
m
1h1 2h2
h1 h2
A、C、D 14
概念题
• 8. 对于p～s曲线上存在明显初始直线段的 载荷试验，所确定的地基承载力特征值：
• (A) 一定是小于比例界限值； • (B) 一定是等于比例界限值； • (C) 一定是大于比例界限值； • (D) 上述三种说服都不对。
D
15
天然地基上浅基础的设计例题(zhang)
天然地基上浅基础的设计例题一、地基承载力计算【例题3-1】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如例图3-1所示，试按强.7=035+=+⨯20+061675.kPa.15112.3.35二、地基承载力验算（基底尺寸确定）【例题3-2】试确定例图3-2所示某框架柱下基础底面积尺寸。
212~5.90.22075.2241600)4.1~1.1()4.1~1.1(75.22475.24200)5.02(5.160.1200)5.0(mdf F A kPa d f f G a k m d ak a =⨯-⨯=-==+=-⨯⨯+=-+=γγη由于力矩较大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m ，l =4.0m 。
（2）计算基底压力kPaWM P P kPad blF P kk k G k k 8.358.3106/4321208603.1733.1732204316002minmax =⨯⨯+±=±==⨯+⨯=+=γ（3）验算持力层承载力不满足KPaKPa f KPa P KPaf KPa P a k a k 8.2698.2242.12.18.3108.2243.173max =⨯=>==<=（4）重新调整基底尺寸，再验算，取=l 4.5mkPaf kPa P P kPa f KPa P a k k a k 2.2692.11.2676.1085.1586/5.4321208608.2245.1582205.4316002max =<=+=⨯⨯++==<=⨯+⨯=则所以 取b=3.0m ，l =4.5m ，满足要求。
对带壁柱的条形基础底面尺寸的确定，取壁柱间距离l 作为计算单元长度（图3-16）。
通常壁柱基础宽度和条形基础宽度一样，均为b ；壁柱基【例题3-3】 某仓库带壁柱的墙基础底面尺寸如例图3-3所示，作用于基底形心处的总竖向荷载kNG F k k 420=+，总力矩mkN M k⋅=30，持力层土修正后的承载力特征值kPaf a120=，试复核承载力是否满足要求。
地基承载力特征值基础宽度与埋深的修正
1、地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确
^定。
2、当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：
fa二fak + 一3）+ flj— 0.5）
式中
fa--修正后的地基承载力特征值；
fak--地基承载力特征值
n b、n d--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数
Y--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；
b--基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；
Y m--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；
d--基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起。
在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标咼算起。
对于地下室，如米用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。
第5节 按地基承载力确定基础底面尺寸
大
压力值；
值。
fa—— 修 正 后 的 地 基 承 载 力 特 征
基础底面的压力，可按下列 公式确定：
pkmax
Fk
Gk A
Mk W式中Fra bibliotekMk——相应于荷载效应标准组合 时，作用于基础底面的力矩 值；
W ——基础底面的抵抗力矩；
由于以上公式中的pk、pkmax和fa都与基 底尺寸有关，所以只有预选尺寸并通过反复 试算修改尺寸才能取得满意的结果。 二、软弱下卧层的验算
当地基受力层范围内有软弱下卧层（承 载力显著低于持力层的高压缩性土层）
时，按持力层土的承载力计算得出基础底 面所需的尺寸后，还必须对软弱下卧层按 下式进行验算
pz pcz faz
pz pcz faz
pz
l
2z
lbpk tan b
pc
2z
tan
pk 基底压力标准值； pc 基底处自重压力值；
fa——修正后的地基承载力特征值。
基础底面的压力，可按下列 公式确定：
pk
Fk
Gk A
式中 Fk——相应于荷载效应标准组合时， 上部结构传至基础顶面的竖
向 力值；
Gk——基础自重和基础上的土重； A——基础底面面积。
2.当偏心荷载作用时 除了应满足上式外，还应满足
pkmax 1.2 fa
式中 pkmax——相应于荷载效应标准组合 时，基础底面边缘处的最
应力扩散角；
pc pz
pcz
第5节 按地基承载力 确定基础底面尺寸
一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定埋深d并初
步选择底面尺寸，求得基底以下持力层的 修正后的承载力特征值，再按下列条件验 算并调整尺寸直至满足设计要求为止。
基础工程-4基础底面尺寸确定
基底尺寸计算
按照地基持力层的承载力计算基底尺寸
偏心荷载作用下的基础
pk fa
pkmax 1.2 fa
将作用在基础上的荷载简化为线形分布荷载
pk max Fk Gk M k Fk Gk 6ek (1 ) pk min A W b l l
Mk 偏心距 ek Fk Gk
Fk Gk (2000 200) 20 2.6 5.2 1.8 2686.7kN
作用在基础底面的力矩：
M k 1000 200 1.3 200 0.62 1384kN m
偏心距：
Mk 1384 l ek 0.515m Fk Gk 2682.7 6
Fk A bl fa G d
地基承载力验算
某独立基础，按荷载效应标准组合计算传至基础顶面竖向力 Fk=2800kN，基础埋深3m，地基土四层，地勘参数如图，不考 虑地下水影响。设计基础底面积
地基承载力验算
首先根据设计埋深对地基承载力进行深度修正，初步计算地基 承载力特征值： 持力层为细砂，查承载力修正系数表（7.10）可以得到
1600
地基承载力验算
首先根据设计埋深对地基承载力进行深度修正，初步计算地基 承载力特征值： 持力层为黏土，孔隙比e=0.85，查承载力修正系数表（7.10） 可以得到
b 0 , d 1.0
基础范围内地基土的加权平均重度为：
m (17.2 0.8 17.7 1.2) / 2 17.5kN/ m3
验算地基承载力：
pk max pk min 296.5 116.9 pk 206.7kPa<f a 223kPa 2 2 pk max 296.5kPa>1.2fa 1.2 223 267.6kPa
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
36
50.59 37.75 56.31
0.75
37
55.63 42.92 66.19
0.77
38
61.35 48.93 78.03
0.80
39
67.87 55.96 92.25
0.82
40
75.31 64.20 109.41
0.85
0.73 0.75 0.78 0.81 0.84
16
11.63 4.34
pu
cNc
qNq
1 2
rbNr
式中： Nc Nq Nr 承载力因素，分别由下式确定或查表
Nq
e •tan
• tan2 (45
)
2
Nc (Nq 1) cot
Nr 2(Nq 1) tan
pu
cNc Scic dc
qNqSqiqdq
1 2
rbN
r
Sr
ir
dr
承载力因素
φ
Nc
Nq
Nr Nq / Nc tanφ φ
10
8.35
2.47
1.22
0.30
0.18
35
46.12 33.30 48.03
0.72
0.70
11
8.80
2.71
1.44
12
9.28
2.97
1.60
13
9.81
3.26
1.97
14
10.37 3.59
2.29
15
10.98 3.94
2.65
0.31 0.32 0.33 0.35 0.36
0.19 0.21 0.23 0.25 0.27
由Vesic公式算得结果与实际分析结果误差不大，且偏 于安全。 Vesic根据影响承载力的各种因素对公式进行修正。例 如：基础底面的形状、偏心和倾斜荷载、基础两侧覆盖 层的抗剪强度、基底和地面倾斜h和土的压缩性等其它 因素的影响等，到目前是为止，考虑得最多，最全面。
基础形状的影响:
对方形或圆形基础,采用半经验的基础形状因素加以 修正,修正后的极限承载力公式为:
8.20
0.48
24
19.32 9.60
9.44
0.50
25
20.72 10.66 10.88
0.51
0.38 0.40 0.42 0.45 0.47
46
152.10 158.51 330.35
1.04
47
173.64 187.21 403.67
1.08
48
199.26 222.31 496.01
1.12
3.06
17
12.34 4.77
3.53
18
13.10 5.26
5.07
19
13.93 5.80
4.68
20
14.83 6.40
5.39
0.37 0.39 0.40 0.42 0.43
0.29 0.31 0.32 0.34 0.36
41
83.86 73.90 130.22
0.88
42
93.71 85.38 155.55
•对边长为b 方形基础： pu 1.3cN c qN q 0.4rbN r
•对于宽为b，长为l的矩形基础，按b/l值在条形基础（b/l→ 0）及方形基础（b/l=1）的 承载力之间插值而得。
Terzaghi(1943)极限承载力公式
在局部剪切破坏的情况下（软粘土或松散砂地基上），建议用调整抗剪强度指标，
Nc
Nq
Nr Nq / Nc tanφ
0
5.14
1.00
0.00
0.20
0.00
26
22.25 11.85 12.54
0.53
0.49
1
5.38
1.09
0.07
0.20
0.02
27
23.94 13.20 14.74
0.55
0.51
2
5.63
1.20
0.15
0.21
0.03
28
25.80 14.72 16.72
0.91
43
105.11 99.02 186.54
0.94
44
118.37 115.31 224.64
0.97
45
133.88 134.88 271.76
1.01
0.87 0.90 0.93 0.97 1.00
21
15.82 7.07
6.20
0.45
22
16.88 7.82
7.13
0.46
23
18.05 8.66
0.63
0.60
7
7.16
1.88
0.71
0.26
0.12
32
35.49 23.18 30.22
0.65
0.62
8
7.53
2.06
0.86
0.27
0.14
33
38.64 26.09 35.19
0.68
0.65
9
7.92
2.25
1.03
0.28
0.16
34
42.16 29.44 41.06
0.70
0.67
即用： c 2 c
arctan 2 tan
3
3
代替，极限承载力采用下式：
pu
2 3
cN ' c
qNq'
1 2
rbN
' r
N' c
N
' q
N
' r
——相应于局部剪切破坏的承载力因素,由 查下图中的虚线或由 查图中的实线。
魏锡克(Vesic)极限承载力公式
中心荷载作用下条形基础的地基极限承载力基本公式与 Terzaghi公式相同，但其承载力系数不同。
49
229.93 265.51 613.16
1.15
50
266.89 319.07 762.89
1.20
1.04 1.07 1.11 1.15 1.19
魏锡克(Vesic)极限承载力公式
须指出的是：许多地基承载力公式都可写成Terzaghi公
式的形式，且这些公式中的Nc、Nq相同，但Nr差别较大。
0.57
0.53
3
5.90
1.31
0.24
0.22
0.05
29
27.86 16.44 19.34
0.59
0.55
4
6.19
1.43
0.34
0.23
0.07
30.14 18.40 22.40
0.61
0.58
5
6.49
1.57
0.45
0.24
0.09
6
6.81
1.72
0.57
0.25
0.11
31
32.67 20.63 25.99
基础设计的典型步骤：
否
确定基础 埋深
求得 持力层承载力
选择 基础底面尺寸
验算 持力层承载力
是否满足
p≤f
结束
是
调整基础尺寸
否 验算
地基变形
是
验算 软弱下卧层
否
Terzaghi(1943)极限承载力公式
在整体剪切破坏情况下（密实砂土和坚硬粘土地基）
•对条形基础：
pu
cNc
qNq
1 2
rbNr
•对直径为b的圆形基础： pu 1.3cNc qNq 0.3rbNr
pu
cNc Sc
qNq Sq
1 2
rbN r
Sr
Sc、Sq、Sr---基础形状因素，按以下公式确定：
矩形基础：
Sc
1
b l
Nq Nc
Sq
1
b l
tan
Sr
1 0.4
b l
式中：b为基础宽度， l为基础长度
偏心和倾斜荷载的影响：
分析表明，偏心和倾斜荷载作用下，极限承载力将有所
降低。对于偏心荷载，如为条形基础，用有效宽度b’＝ b-2e (e为偏心距)来代替原来的宽度b；如为矩形基础， 则用有效面积A’＝b’l’代替原来面积A，其中b’＝b-2eb， l’=l-2el，eb、el分别为荷载在短边和长边方向的偏心距。 当荷载偏心和倾斜同时存在时：