地基類論文發(fā)表期刊推薦《科技致富向?qū)А冯s志是經(jīng)科技部和國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn),由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)科普部、山東省科協(xié)主管主辦的國(guó)家級(jí)正規(guī)刊物,雜志融新聞性、科技性、創(chuàng)新性、可讀性、針對(duì)性為一體。
摘要:結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)地基承載力特征值(GB50007-2002)與基本承載力(TB10002.5-2005)兩個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)的概念和得出方法進(jìn)行淺析。
關(guān)鍵詞:特征值,基本值,聯(lián)系與區(qū)別
在設(shè)計(jì)橋梁涵洞淺基礎(chǔ)時(shí),根據(jù)《鐵路橋涵低級(jí)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.5-2005)中計(jì)算地基容許承載力公式
[σ]=σo+k1γ1(b-2)+k2γ2(h-3)
式中σo為地基的基本承載力。我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要求地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)勘察報(bào)告中所需要的就是這個(gè)值。但是隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,設(shè)計(jì)勘察部門的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。許多時(shí)候甲方指定的地質(zhì)勘察部門沒(méi)有鐵路地質(zhì)勘察的資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn),提供我們的地質(zhì)勘察報(bào)告上為《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)中所規(guī)定的承載力特征值fak。由于各種原因,我們一般不能要求換家勘察單位重新勘察,只能根據(jù)他們提供的承載力特征值fak來(lái)確定橋梁和涵洞基礎(chǔ)地基的容許承載力。但σo(《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的地基基本承載力,以下簡(jiǎn)稱“基本承載力”)和fak(《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)中的地基承載力特征值,以下簡(jiǎn)稱“承載力特征值”)不只是名稱和代號(hào)不一樣,他們?cè)诟拍钌虾偷贸龅姆椒ㄉ弦膊槐M完全一樣。本人參閱各種資料,把它們之間的聯(lián)系與區(qū)別及承載力特征值在鐵路橋涵地基基礎(chǔ)中應(yīng)用的問(wèn)題予與淺析。
1.概念的區(qū)別
地基承載力是指地基對(duì)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)荷載的承受能力,其大小取決與地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。有關(guān)承載力的幾個(gè)基本概念:
極限承載力:使地基發(fā)生剪切破壞,失去整體穩(wěn)定時(shí)的基礎(chǔ)底面最小壓力,亦即地基能承受的最大荷載強(qiáng)度。
容許承載力:確定地基不產(chǎn)生剪切破壞或失穩(wěn),同時(shí)又保證建筑物的沉降不超過(guò)允許的最大荷載。《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》就以容許承載力[σ]作為橋梁涵洞設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的值,對(duì)應(yīng)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)中地基設(shè)計(jì)計(jì)算采用的承載力特征值fak。
承載力基本值:根據(jù)土的室內(nèi)試驗(yàn)或原位測(cè)試物理力學(xué)指標(biāo)的平均值,按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或查表格得到的相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)寬度和埋深時(shí)的地基容許承載力值。
承載力設(shè)計(jì)值:地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值,經(jīng)基礎(chǔ)寬度和深度修正,以及直接用地基強(qiáng)度指標(biāo)按承載力理論公式計(jì)算得到的值。承載力設(shè)計(jì)值是在地基設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的地基設(shè)計(jì)承載力值。(1989年《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84))
地基承載力特征值:是指荷載實(shí)驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變行所對(duì)應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。實(shí)際即為地基承載力的允許值。(《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002))
2.聯(lián)系與區(qū)別
首先看一下建筑規(guī)范的發(fā)展變化,1974年頒布了《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ7-74),建立了適合于我國(guó)各主要土類的土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)與地基容許承載力[R]的關(guān)系表。采用允許承載力法進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。1989年地基規(guī)范修訂時(shí),由于《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)的實(shí)施,將設(shè)計(jì)統(tǒng)一分為承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài),以荷載設(shè)計(jì)值與荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別對(duì)應(yīng)這兩種狀態(tài)。地基設(shè)計(jì)時(shí),不得不
從原有的允許承載力的方法,調(diào)整為地基承載力設(shè)計(jì)值的做法,但保留了安全系數(shù)K的概念。2002年地基規(guī)范明確了巖土工程在可靠度設(shè)計(jì)方法上的一定的特殊性,地基承載力取特征值;氐搅嗽试S承載力的概念,明確規(guī)定了按變形設(shè)計(jì)的原則、方法使建筑地基設(shè)計(jì)原則與長(zhǎng)期的工程經(jīng)驗(yàn)實(shí)行了一致和統(tǒng)一。
現(xiàn)在再看一下《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,對(duì)比建筑規(guī)范,應(yīng)該和1974年《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ7-74)有相似性,《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》也是采用允許承載力法進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。而且也有主要土類的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)與地基基本值的關(guān)系表。地質(zhì)部門進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí)主要是現(xiàn)場(chǎng)鉆探取回土樣,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)得出土的各項(xiàng)物理指標(biāo),經(jīng)過(guò)回歸修正以后,按經(jīng)驗(yàn)表格查得承載力基本值提供給設(shè)計(jì)者使用。2002年《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)取消了地基承載力表格,并規(guī)定:地基承載力特征值可由荷載實(shí)驗(yàn)或其他原位測(cè)試、公式計(jì)算,并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)綜合確定。從其定義可看出,靜載荷試驗(yàn)是確定地基承載力的基本方法,并結(jié)合室內(nèi)土樣實(shí)驗(yàn)、理論公式等方法。采用幾種方法確定的地基承載力,得出的數(shù)值必然有所出入,同時(shí)考慮場(chǎng)地土質(zhì)是否均勻,幾種測(cè)試方法的試驗(yàn)條件及可靠度,建筑物產(chǎn)生沉降及不均勻沉降的可能性,經(jīng)過(guò)綜合分析給出設(shè)計(jì)者使用的承載力特征值fak。02規(guī)范取消了以前規(guī)范中的地基承載力表,主要原因是我國(guó)幅員廣大,土質(zhì)條件各異,用幾張表格很難概括全國(guó)的規(guī)律。用查表法確定承載力在大多數(shù)地區(qū)可能基本適合或偏于保守,但也不能排除個(gè)別地區(qū)可能不安全。隨著設(shè)計(jì)水平的提高和對(duì)工程質(zhì)量要求的趨于嚴(yán)格,變形控制已是地基設(shè)計(jì)的重要原則,因此就要求地質(zhì)勘察單位根據(jù)試驗(yàn)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)綜合評(píng)定地基承載力等設(shè)計(jì)參數(shù)。
通過(guò)以上各規(guī)范對(duì)地基承載力的闡述。我們可以看到《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.5-2005)中的承載力基本值σo和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)中的承載力特征值fak并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別。都是地基承載力的允許值。只是02建筑地基新規(guī)范要求承載力特征值須是地質(zhì)勘察部門綜合各種方法及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)而提出,更具一定的科學(xué)性。
3.結(jié)語(yǔ)
由于兩種規(guī)范對(duì)應(yīng)的是兩種行業(yè),嚴(yán)格來(lái)說(shuō)各行業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行本行業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)比1974年《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ7-74)和《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.5-2005)中的地基承載力表格,可以發(fā)現(xiàn)不盡相同。說(shuō)明兩種規(guī)范并不是一套標(biāo)準(zhǔn)。如果用承載力特征值fak代替承載力基本值σo并無(wú)事實(shí)上的根據(jù)也法律上的依據(jù)。但是有些時(shí)候客觀條件不允許再要求地質(zhì)勘察部門重新提供地質(zhì)資料。而要求設(shè)計(jì)的又是涵洞等已往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較成熟的工程,就要求設(shè)計(jì)人員充分理解規(guī)范條文的編制思路,抓住要點(diǎn),靈活變通,根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告中的各項(xiàng)物理指標(biāo)及以往工程經(jīng)驗(yàn)綜合判斷承載力特征值fak是否可代替承載力基本值σo,但是如遇到地質(zhì)情況較復(fù)雜,或工程又是大橋、特大橋等非常重要工程的時(shí)候,設(shè)計(jì)者還是應(yīng)該緊遵規(guī)范,畢竟設(shè)計(jì)質(zhì)量是首要大事。
[參考文獻(xiàn)]
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[4]鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10002.5-2005)。北京:中國(guó)鐵道出版社,2005。
[5]地基與基礎(chǔ)(第三版)中國(guó)建筑工業(yè)出版社
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