地基承載力深度修正探討

摘 要：本文結合地基承載力深度修正原因，分析了各種形式高層建筑帶裙房地基承載力深度修正方法，并對深度修正時基礎埋深取值給出了意見和建議，供設計人員參考。

關鍵詞：地基承載力 深度修正 超載

1、引言

《建筑地基基礎設計規范》第5.2.4條指出當基礎寬度大于3m或基礎埋置深度大于0.5m時，從載荷實驗或其它原位測試、經驗值等方法確定的地基承載力特征值，尚應進行修正，規范雖然對基礎埋深做了相應規定，但因實際工程變化多樣，在很多具體工程中設計人員還是不知該如何修正。

目前，建筑工程中大量存在著主裙樓一體的結構，對于這種情況，《建筑地基基礎設計規范》第5.2.4條條文說明（以下簡稱“條文說明”）中論述：“對于主體結構的地基承載力修正，宜將基礎底面以上范圍內的荷載按基礎兩側的超載考慮，當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時，可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深，基礎兩側超載不等時，取小值”。這段論述有的設計人員不理解，也就無法應用于實際工程。實際上關于此條規定，目前爭議不少，筆者將各方意見匯總并給出自己的意見和建議，供設計人員參考。

2、地基承載力深度修正原理

地基土破壞是剪切破壞，即一部分土體相對于另外一部分土體產生滑動，基礎埋得越深，需要克服的阻力就越大，地基承載力就越高。地基承載力深度修正有兩個前提，一是要有側限，二是要有超載，具備這兩個條件才能進行深度修正，修正時也不能完全按照基礎的實際埋深進行修正，而是要根據的工程具體情況。

很多設計人員對條文說明中“超載”一詞不理解或理解有誤，有的設計人員簡單的從字面意思理解為“裙房基底壓力大于土的自重應力部分”，認為當裙房層數不多即裙房基底壓力小于土的自重應力時會出現所謂的“負超載”，筆者認為這種理解方法是完全錯誤的。從地基承載力深度修正原因可知，條文說明中“超載”是相對于裙房底部地基土而言，裙房荷載施加于地基土上，形成“超載”，高層建筑地基要想破壞就必須克服裙房施加于地基上的“超載”，這個“超載”與裙房層數沒有關系，也不存在所謂的“負超載”。裙房“超載”是主樓地基承載力深度修正條件之一，主裙樓連為一體，裙樓為主樓提供了“側限”，所以主裙樓連為一體這種結構形式主樓地基承載力深度修正的兩個條件完全滿足

3.地基承載力深度修正方法

工程中，高層建筑主裙房一體的結構形式分為以下兩種情況。圖1，主裙樓一體，整體性基礎，L1/L2>2，無論裙房有多少層，均將裙房作為超載折算成土層厚度，折算厚度d=F/γm，其中F為裙房基底壓力標準值，γm為高層建筑基底以上土的加權平均重度，然后將d與高層建筑四周土深相比取最小值作為深度修正取值，需要注意，計算基底壓力時全地下車庫應計算頂板以上填土及地面重。圖2，主裙樓一體，整體性基礎，L1/L2<2，此時承載力如何修正，規范沒給出意見。通過地基承載力深度修正原因可以分析出，此時超載由兩部分組成，一是裙房荷載，二是室外土壤自重，要想準確確定“超載”折算土層厚度非常復雜，有的設計人員認為可忽略裙房荷載影響，只考慮土壤自重影響，此時直接取基礎埋深d2地基修正承載力，這種計算方法簡單，實際工程中可以采納。筆者認為，為保險起見，可分別計算裙房超載的折算土層厚度d1，并將d1與同側土深d2比較取較小值d，d再與高層建筑四周的土深相比取最小值。

需要說明的是，以上論述前提條件是主裙樓一體，且主裙樓均為整體性基礎（筏基），當裙樓采用條基或獨立基礎時，裙樓不能保障將荷載均勻的分攤到裙房地基上，那么就不能按超載考慮，此時計算地下室埋深應從裙房地面算起。也有的設計人員認為當裙房基礎采用獨立基礎加防水板這種基礎形式時可以按折算厚度計算，因為當荷載加上以后，獨立基礎發生沉降，當達到極限時，地基土產生反拱，這個反拱受到防水板的約束，從而使防水板連同獨立基礎形成類似于筏基的基礎，由此認為可以折算，當然前提是符合基礎規范條文說明里那個“2倍”的要求，此時要加大防水板的配筋，否則無法限制地基隆起變形。

當主裙樓之間設沉降縫時，由于縫的存在，裙房不能為主樓提供側限，不滿足深度修正條件，此時主樓地基承載力深度修正基礎埋深應從裙房基礎底面算起。

4.結語

以上是筆者對高層建筑有裙房時地基承載力深度修正的幾點思考。設計人員在設計過程中不能僅從字面意思理解規范條文，更應深入探究規范條文的獨具匠心之處，對地基承載力深度修正的原因進行認證分析。無論實際工程多么復雜，只要掌握了原理就能做出正確的判斷和取值，同時對規范條文也會有更深刻的認識和理解。

作者簡介：高娟（1981～），女，山東淄博人，講師，從事建筑結構教學與研究。