浅谈不同行业规范中浅基础地基承载力计算

崔 飞 杨以亮

（中水淮河规划设计研究有限公司 合肥 230601）

1 引言

正确的地基设计，其基底压应力不仅要满足地基稳定性的要求，不超过地基的容许承载力，还需要满足地基变形的要求，所引起的变形不能超过建筑物的容许变形。影响地基容许承载力的因素非常多，因此想要确切的确定某一地基的容许承载力很困难，常用的计算方法是先保证地基稳定性的要求，采用极限承载力除以安全系数（通常取2～3）或者根据控制地基内塑性区发展范围作为地基容许承载力初值，然后再进行沉降验算，如果沉降也满足要求，则这时的基底压力就是所要计算的地基承载力。

常用承载力的计算方法有理论公式计算法、现场试验法、经验法三种，为确定地基承载力的三大门派，参阅各行业规范，并对各种浅基础地基承载力计算方法进行归类，分析总结如下。

2 地基承载力计算方法

2.1 门派1：理论公式计算法

2.1.1 《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）第5.2.5 条

计算公式：fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck，式中：Mb、Md、Mc为承载力系数；b 为基础底面宽度（m），大于6m 时按6m 取值，对于砂土小于3m 时按3m 取值；ck为基底下一倍短边宽度的深度范围内土的黏聚力标准值（kPa）。

使用本公式计算出的地基承载力有以下要点需要注意：①公式计算出的地基承载力已经考虑了基础的深度和宽度效应，在用于地基承载力验算时无须再做深宽修正；②公式承载力的计算只与基底土体的抗剪强度有关，土体强度指标的测定成果对计算值影响较大；③除用公式确定地基承载力外，验算地基承载力时还须考虑地基的变形验算；④使用本公式前提条件为偏心距e ≤0.033b，主要是考虑当偏心荷载作用时，需要满足pkmax≤1.2fa，公式中默认考虑了偏心受压的要求。

2.1.2 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）第4.3.5 条

软土地基承载力容许值可按照下列公式：

式中：m 为抗力修正系数；Cu为地基土不排水抗剪强度标准值，本公式是由斯开普敦公式推导而来，使用本公式进行地基验算时也必须进行地基的变形验算。

2.1.3 《铁路桥涵地基与基础设计规范》（TB10093-2017）第4.1.4 条

铁路桥涵规范中有两种按照土的物理指标计算软土地基的容许承载力：

①一般修正后地基承载力计算公式：

②适用于小桥和涵洞基础计算公式：[σ]=σ0+γ2（h-3），软土地基基本承载力σ0按照天然含水率查表取值。

上述两个计算公式均需要利用土的物理指标，同时γ2的取值跟持力层的透水性有关，持力层在水面以下且不透水时，需要考虑地基土的饱和土压力及上覆水压力，γ2取饱和容重；当持力层为透水层时，水中部分土层γ2取浮容重。

2.1.4《水运工程地基设计规范》（JTS147-2017）第5.3.6 条

计算公式：Pzj=0.5γk（bj+bj-1）Nγ+qkNq+ckNc，其中系数Nγ、Nq、Nc需根据内摩擦角φ 进行查表获得，地基承载力大小与内摩擦角有关。

以上几个典型公式计算地基承载力有一个共同特征，就是根据土的强度指标查经验系数表，然后代入相关的公式中进行计算。

2.2 门派2：现场试验法

2.2.1 《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）第5.2.4 条

由载荷试验或其他原位测试确定地基承载力特征值fak，然后进行深宽修正：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5），式中：修正系数ηb、ηd由土的类别和物理状态决定，宽度b 取值范围为3m ≤b ≤6m，深度d 按照不利原则选择取最小埋深一侧控制。

2.2.2 《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB50025-2018）第5.6.5 条

地基承载力特征值fak由现场试验获得，需要进行深宽修正，计算公式：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-1.5），与《建筑地基基础设计规范》（GB5007）基本相同，唯一的区别在于深度修正自地表1.5m 算起，主要是考虑黄土的表层一般沉积年代较短，密度较低，较松软。

表1 常见的承载力修正情形汇总表

2.2.3 《膨胀土地区建筑技术规范》（GB50112-2013）第5.2.6 条

修正后的地基承载力特征值计算公式：fa=fak+γm（d-1.0），膨胀土地基不修正宽度，只修正深度，其深度修正自地表1.0m 算起。

2.2.4 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）第3.0.4条和第7.1.5 条

对于处理后的地基，承载力计算公式参照《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011），基础宽度的地基承载力修正系数应取0，除几种特殊情况外，深度修正系数一般取1.0。

对于散体材料增强体复合地基承载力特征值可以通过复合地基静载荷试验确定，也可以采用计算公式：fspk=[1+m（n-1）]fsk确定，其中处理后桩间土承载力特征值可由经验确定。

2.3 门派3：经验法

2.3.1 《公路桥涵地基基础设计规范》（JDG3363-2019）第4.3.4 条

地基承载力公式：fa=fa0+k1γ1（b-2）+k2γ2（h-3），式中：地基承载力基本容许值fa0可根据岩土类别、状态及其物理力学特性指标查表选用；宽度b 取值范围为2m ≤b ≤10m；埋深h 小于3m 时，h 取3m，h/b 大于4 时，h 取4b，埋深扣除3m，与建筑地基规范不同。

2.3.2 《铁路桥涵地基基础设计规范》（TB10093-2017）第4.1.3 条

地基承载力公式：[σ]=σ0+k1γ1（b-2）+k2γ2（h-3），式中：修正系数k1、k2与土的类别、状态及其物理力学特性指标有关；宽度b 取值范围为2m ≤b ≤10m；埋深h 小于3m 时，h 取3m，h/b 大于4 时，h 取4b，与公路桥涵规范类似。

2.3.3 《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）第5.2.6 条

岩石地基承载力特征值一般根据岩基荷载试验方法确定，对于破碎、极破碎的岩石地基承载力特征值可根据平板载荷试验确定，对于完整、较完整和较破碎的岩石地基可根据室内饱和单轴抗压强度试验确定，fa=ψr·frk，其中折减系数是根据岩体完整程度选定。

3 结论

承载力计算和修正的情况很多，对于不同规范，不同行业的承载力计算和修正方法也存在较大的差异，对此常见的承载力修正情形总结见表1。

通过以上三种确定承载力方法的罗列和分析，实际可按两种路线来进行记忆，第一种路线是纯粹的按照土的物理力学强度指标进行计算得到地基承载力，第二种路线就是根据经验或者静载试验得到一个基本的地基承载力特征值fak，然后通过深度、宽度进行修正后确定地基承载力特征值。采用现场载荷试验得到特征值fak时，载荷板的尺寸、埋深往往与施工时实际基础尺寸、埋深不一致，此时要对载荷试验测得的承载力进行宽度、深度修正得到修正后的地基承载力特征值，才能应用到实际工程上。浅层载荷试验没有边载，相当于试验时基础埋深为0，所测定的承载力fak没有包含深度影响，同时由于载荷板的尺寸比基础的尺寸要小很多，因此要进行深宽修正。深层载荷试验有边载，如果试验时的深度与实际基础埋深一致时，深度不需修正，只需修正宽度即可；如果深度不一致，则宽度和深度都要进行修正■