上海地区地下车库天然地基承载力设计值的计算方法探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇上海地区地下车库天然地基承载力设计值的计算方法探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】采用上海规范法计算地基承载力设计值会将地勘设计人员考虑的修正因素清除而产生错误的结果。因此我建议无论是②层土还是③层土，当需要调整地基承载力设计值时，都应采用国标法计算。因为国标法计算既简洁，又能保留地勘设计人员对地基承载力设计值的调整因素。

【关键词】天然地基 补偿基础 地基承载力设计值

“假定计算条件为条形基础，基础宽度1.50m，基础埋深1.00m，地下水位埋深0.5m。”在上海地区做过基础设计的同行们对这样一句话应该都非常熟悉。这是上海的地勘报告在给出天然地基承载力设计值时所设定的假设条件（几乎每个地勘报告的假设条件都一样）。但我们实际设计地基基础时不可能总是碰到与假设条件相同的基础，尤其设计地下车库时，基础埋深与假设条件相差甚远。因此我们就要依据实际的基础形状、尺寸和埋深计算地基承载力设计值。那么这个地基承载力设计值应该怎么计算呢？下面我就来说说我的做法，和在几个实际工程中的运用情况，以供大家探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。

计算天然地基的承载力我们有两种方法可供选择。第一上海市工程建设规范《DGJ08-11-2010》第5.2.3条给出的土的抗剪强度指标法；第二国家标准《GB50007-2011》第5.2.4条给出的承载力修正法。现在我以馨雅名庭东地块项目为例分别以国标法和上海抗剪强度指标法计算天然地基承载力设计值来做一个比较。该项目天然地基设计参数如下表所示：

其地下车库基础底标高-6.2m，基础埋深4.5m（计算至天然地坪），基础持力层为③层淤泥质粉质粘土层，地下水埋深0.5m。按国标法计算：fa=fak+得fa=69kPa；按上海抗剪强度指标法计算：得fd=114kPa。2010版的上海市地基规范对地基承载力设计值的定义进行了些调整使其与国标规范的特征值的意义保持一致。从规范的有关条文我们可以知道上海规范的fd应该等于国标规范的fa，或者二者从数值上应该很接近。但对于我们这个实际的工程，其计算值几乎相差了一倍。那么问题出在哪里呢？

我仔细检查了每个计算步骤和每个参数的取值，确定计算过程无误。于是我又查阅了上海市地基规范的条文说明、上海的岩土工程勘察规范等。发现其中关于fd的说明中均明确的指出是针对上海地区浅层土的承载力计算，其中上海地基规范的条文说明中列举的典型工程案例更明确基础埋深为1m的条件。我想这应该是是问题的关键所在了，上海地区埋深1米左右广泛分布的基本都是②层粉质粘土层，而本工程基础持力层为③层淤泥质粘土层。上海规范所说的浅层土应该就是②层土，而对于③层土，上海规范的抗剪强度指标法也许是不适用的。为了确定自己的想法，我与勘察设计人员进行了沟通，他们也认为上海规范所说的天然地基仅适用于②层土。而国标规范明确的给出了淤泥、淤泥质土地基承载力的深度和宽度调整系数，因此采用国标规范法计算③层土的地基承载力设计值更适用。除了适用性的原因，由于地勘报告给出的地基承载力设计值进行过修正，而具体的修正方法没被说明，因此即使采用与地勘报告给出的假设条件相同的条件，采用上海规范法计算的地基承载力设计值也会与地勘报告给出的值不一致。这是因为采用上海规范法计算地基承载力设计值会将地勘设计人员考虑的修正因素清除而产生错误的结果。因此我建议无论是②层土还是③层土，当需要调整地基承载力设计值时，都应采用国标法计算。因为国标法计算既简洁，又能保留地勘设计人员对地基承载力设计值的修正因素。

补偿基础（或者叫浮基础）的理论已经提出100多年了，在工程运用上有许多经典的成功案例，近年来为大家所熟知。其基础承载力计算公式为：PG-σc-σw≤fa（其中σc为移去的土的自重压力=，σw为稳定水位的浮力=），将σc和σw的值带入，并且稍微变化既可得出：PG≤fa++，采用土层平均重度替换每层土重度得：PG≤fa++。国标规范的基础承载力计算公式为：fa=fak+（淤泥和淤泥质土时），带入的值则得：fa=fak+，考虑稳定水位水浮力则：fa=fak++。可见补偿基础的承载力与国标规范考虑稳定水位水浮力的地基承载力设计值计算公式几乎一模一样。这又从另一方面证明了采用国标规范计算淤泥和淤泥质土的承载力的适用性。

承载力计算的问题解决了，但很多工程师仍然怀疑③层土作为基础持力层的可行性，因为③层土确实很软，脚踩上去都会陷进去。这种担心其实完全没有必要。

首先从规范上来看，国标规范第7.2.1条这样写到“利用软弱土层作为持力层时，应符合下列规定：1.淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施”。可见在条件满足的情况下淤泥和淤泥质土是可以作为基础持力层的。

其次从工程经验上来讲，早在1827年出版的《蒸汽轮机》一书中J.Farey就谈到“即使地基土的稠度有如淤泥他也完全能支撑所承担的重量。因为整个建筑物就像浮在水中的船那样会浮在淤泥上面（这句话是引用人Golder添加的）。”利用补偿基础原理在软土地基上建造建筑物的也很多。如：1780年在伦敦泰晤士河畔黑袍僧桥附近极软的软基上建造的Albion工厂；60年代，日本利用补偿性基础原理在大阪湾深厚软淤上成功建成几幢30层高楼；还有奥尔巴尼电话大楼等经典的案例不胜枚举。近年来我公司设计的多个地下车库：如浦东新区新场镇20街坊1/3，1/4丘商品房二期工程的地下车库，保集美罗家园二期D4地块、罗店大型居住社区北块D1地块动迁安置房的地下车库，罗店西大型居住社区配套基地的地下车库等均采用③层淤泥质粘土层作为基础持力层。这些工程上部结构传至基础底的平均反力（包括顶板覆土重）均在40～70kPa之间，局部最大反力不超过120kPa，目前均已投入正常使用，均未发现任何犹豫基础承载力不足造成的不良影响。

综上所述，上海地区的③层土虽然是高压缩性的软土，但作为一种补偿基础来使用，作为一些纯地下车库的基础持力层是完全能满足使用要求的。而其承载力计算采用国标规范的承载力修正法更加准确适用。

参考文献

【1】韩选江，补偿基础设计应用的予力作用原理，基建优化，南京，2005

【2】梅国雄，周峰，黄广龙，宰金珉，补偿基础沉降机理分析，岩土工程学报，南京，2006

【3】GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范，北京，中国建筑工业出版社，2011

【4】DGJ08-11-2010 地基基础设计规范，上海，上海市建筑建材业市场管理总站，2010

【5】DGJ08-37-2012 岩土工程勘察规范，上海，上海市建筑建材业市场管理总站，2012