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文章编号:1009-6825( 2015) 20-0080-03 法国规范中旁压实验计算浅基础承载力 收稿日期:2015-05-07 作者简介: 王沈力( 1983-) ， 男， 硕士， 工程师， 注册岩土工程师; 李伟利( 1984-) ， 男， 工程师; 贲柯( 1989-) ， 男， 硕士， 工程师 王沈力李伟利贲柯 ( 甘肃中建市政工程勘察设计研究院， 甘肃 兰州730000) 摘要: 根据阿尔及利亚公路项目地质勘查实践， 着重叙述了旁压实验法的原理和计算过程， 分析了用该方法确定浅基础地基承 载力的技巧， 并对所需计算参数及计算方法进行了详细解释， 结合典型算例对计算过程做了说明， 以供参考。 关键词: 规范， 旁压实验， 浅基础， 承载力计算 中图分类号: tu470 文献标识码: a 1概述 旁压试验是一种现场土壤荷载试验， 借助一三腔探头和可控 压力进行试验。其方法是在土体里使一圆柱形探头径向扩张、 膨 胀， 以确定根据程序对土壤加载和径向位移之间的关系， 得到土 壤旁压极限压力和旁压模量， 可以用来计算地基承载力。旁压实 验适用于各种饱和或非饱和的原状土， 包括淤泥、 软粘土、 粉土、 砂土以及岩石; 其同样适用于回填材料或其他应用于岩土工程的 人工材料。但应注意对于岩石地层， 旁压实验仅适用于岩石饱和 单轴抗压强度小于 5 mpa 的情况。法国规范中强调原位测试， 特 别是旁压实验， 能够直接用于计算地基承载力的方法仅旁压实验 和静力触探实验两种。在工程实践中梅纳尔旁压实验应用广泛， 其源自法国， 经过几十年的积累， 建立了大量旁压极限压力、 旁压 模量与地基承载力， 桩基极限摩阻力间的相关关系， 在重要构造 物基础设计中的地位是不可替代的。 2方法原理 法国规范中旁压实验用于确定浅基础地基承载力时竖向测 点间距一般为 1 0 m 2 0 m， 测试深度不小于基底面以下 1 5 倍 基础宽度。通过各测试点地基土的极限压力 pl和旁压模量 em， 可确定不同水平级别地基土的力学性质， 通过由旁压实验确定承 载力的关系公式计算得出地基承载力。 21计算参数 旁压实验计算浅基础地基承载力的公式中引入了当量限定 压力( p* le) ; 当量嵌入高度( de) 和承重系数( kp) 等参数， 各参数定 义及计算方法如下: 1) 当量限定压力( p* le) : 当量限定压力 p* le表示基础底面下计算深度范围内地层相等 净极限压力， 是通过基础底面以下等于 1 5b( b 为基础宽度) 深度 范围内的现有净压力极限值的平均值计算而来。每个水平级别上 受到的净极限压力: p* l = pl po， 其中， po为实验进行时当前水 平级别上水平向总应力。 当量限定压力 p* le的计算分均匀地层和非均匀地层两种情况: a 均匀地层: 指基底面以下 1 5b( b 为基础宽度) 深度范围内 的地层由相同的土层或者性质相互兼容的同一类型土层组成。 这种情况如图 1 所示。如图 1 所示， 根据各水平级别 p* l 值， 可拟 合一条直线代表各深度净极限压力: p* l ( z)= az + b。 深度 d d +1 5b 范围内地层的当量限定压力为: p* le = p* l ( ze) 。 其中， ze= d + 2 3 b。 b 非均匀地层: 指基础底面以下 1 5b 深度范围内的地层由 不同类型或力学性质不同的土层组成。这种情况如图 2 所示。 图 1均匀地层计算剖面示意图 p* p* d 2 3 b 1.5b b z log （ p*） log （ p*） d z 1.5b b 图 2非均匀地层计算剖面示意图 l le l le 如图 2 所示， 在深度 d d +1 5b 范围内， 地层的当量限定压 力为: log ( p* le)= 1 1 5b d+1 5b d log( p* l ( z) ) dz 。 在对数比例尺上， 可以量测出各深度的净极限压力p* l ( z) 值。 当量限定压力值也可按照几何平均数的方法计算， 其结果与上式 一致 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 : tianjin early holocene erosion and deposition characteristics of the ancient river xu yuan1liu jianzhang1wang dong2 ( 1 tianjin institute of geotechnical investigation surveying，tianjin 300191，china; 2 tianjin coastal engineering reconnaissance design limited company，tianjin 300384，china) abstract:based on nearly 20 years of tianjin survey data，combined with local osl dating data，the initial determination of the presence of ab- normal formation region in the early holocene erosion of furukawa，its deposition characteristics are described，according to 10 of more than ten thousand drilling data，the initial guess and lays out its distribution area，drawing a partial sectional view，made its impact on the construction may cause key words:formation，formation exceptions，ancient river 08 第 41 卷 第 20 期 2 0 1 5 年 7 月 山西建筑 shanxiarchitecture vol 41 no 20 jul2015 doi:10.13719/14-1279/tu.2015.20.041 p* le = n p* l1p * l2p * 槡 ln。 2) 当量嵌入高度( de) 。 当量嵌入高度 de是常规计算参数。非承重土层的力学特性 通常比承重土层的力学特性低( 通常 de d) ， 当考虑到这种情况 时， 要用到 de参数计算土层的承重系数 kp， 注意不要把嵌入高度 de与基础在土层中的高度 d 相混淆。 旁压实验通过如下公式计算当量嵌入高度 de: de= 1 p* le d dp * l ( z) dz 。 其中， p* le表示基础底部土壤当量净限定压力， 除非在表层有 力学性质非常差的地层， d 通常为 0， 而在进行嵌入计算时， 不予 考虑。 3) 承重系数( kp) 。 承重系数 kp是根据地层性质、 嵌入深度 de、 基础宽度 b 和长 度 l 来确定的地基土承载能力的综合修正系数。 各类土层承重系数 kp计算公式如表 1 所示。 表 1地基土承重系数计算公式表 地层类别公式 粘土、 冲积层 a; 白垩系 a0 81 +0 250 6 +0 4 b () l de b 粘土、 冲积层 b0 81 +0 350 6 +0 4 b () l de b 粘土 c 0 81 +0 500 6 +0 4 b () l de b 砂土 a 1 +0 350 6 +0 4 b () l de b 砂土、 砾石 b 1 +0 500 6 +0 4 b () l de b 砂土、 砾石 c 1 +0 800 6 +0 4 b () l de b 白垩系 b， c1 3 1 +0 270 6 +0 4 b () l de b 泥灰岩、 钙质 泥灰岩、 变质岩石 1 +0 270 6 +0 4 b () l de b 注: 表中地基土的分类根据室内试验确定， 岩石层均指饱和单轴抗压强度小于 5 mpa 的软岩或风化岩层 22计算方法 由旁压实验计算地基承载力时， 首先通过计算确定当量限定 压力 p* le、 当量嵌入高度 de和承重系数 kp。 对于宽度为 b， 长度为 l， 埋深为 d 的中心垂向荷载作用下的 浅基础， 可以得到地基土极限承载力 qu: qu= kpp* le + d。 其中， 为基础底面以上地基土容重。 极限承载力 qu除以安全系数 f 可得到地基容许承载力 qadm， 安全系数可根据构造物特征和重要性等级确定， 一般情况下取安 全系数 f =3。 qadm= qu f 。 23特殊条件下应注意的问题 1) 基础在水平地层上承受集中倾斜荷载。当作用在基础中 心的应力与垂直向夹角为 时， 考虑到应力的偏斜、 土层的性质 和相应的基础埋深， kpp* le数值需要乘以一个折减系数 i， 可按 图 3 取值。 图 3 中粘土、 冲积层、 白垩系地层、 泥灰岩、 钙质泥灰岩及岩 石折减系数 i = 1( ) ; 砂土和砾石折减系数 i = 2( ) 。 图 3 中 de为当量嵌入高度， b 为基础宽度。 2) 基础在水平地层上承受偏心荷载。当基础存在偏心荷载 时， 应计算出参与计算的宽度 b: b = b 2e。 用 b替代基础宽度 b， 按照公式进行承载力计算。 图 3各土层折减系数 i 1（ ） / （ ） 2（ ） de/b=0.5 de/b=0.25 de/b=0 0510152025303540 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 3典型算例 假设某浅基础， 宽度 b =10 m， 长度 l =30 m， 埋深 d =2 0 m， 基础承受垂直向集中荷载， 无偏心作用， 地基属非均匀地层。计 算示意剖面如图 4 所示。 图 4计算剖面示意图 素填土， =17.0 kn/m3 粘土， =20.0 kn/m3 砂土， =21.0 kn/m3 2.0 m 10.0 m 17.0 m 旁压实验自地面开始， 测点间距为10 m， 实验数据如表2 所示。 表 2实验数据表 实验编号实验深度/m地层类别净极限压力 p*l/mpa 旁压模量 em/mpa 11 0a0 4075 989 22 0a0 3945 160 33 0a0 5344 819 44 0a0 3494 090 55 0a0 2932 161 66 0a0 7433 714 77 0a0 7237 438 88 0a0 6596 726 99 0a0 7147 731 1010 0a0 6887 184 1111 0b0 94310 721 1212 0b1 04214 633 1313 0b1 12514 791 1414 0b1 03715 437 1515 0b1 20516 774 1616 0b1 11818 243 1717 0b1 22120 725 根据表 2 实验结果， 计算第层粘土的承载力: 取 2 m 10 m 旁压极限压力， 计算其几何平均数， 即为第 层粘土的当量限定压力。 p* le = 9 p* l2p * l3p * l 槡 10 =537 45 kpa。 当量嵌入高度计算中 d =2 0 m， d =0 m。 de= 1 p* le d dp * l ( z) dz =1 40 m。 第层粘土属 a 类土， 应选取表1 中的第一个公式进行计算: kp=0 8 1 +0 25 0 6 +0 4 b () l de b =0 82。 则极限承载力为: qu= kpp* le + d =0 82 537 45 +17 2 =474 71 kpa。 取安全系数为 3。 则地基容许承载力为: 18 第 41 卷 第 20 期 2 0 1 5 年 7 月 王沈力等: 法国规范中旁压实验计算浅基础承载力 文章编号:1009-6825( 2015) 20-0082-02 深基坑灌注桩工程支护施工技术要点研讨 收稿日期:2015-05-06 作者简介: 张向阳( 1975-) ， 男， 工程师 张 向 阳 ( 山西辰诚建设工程有限公司， 山西 阳泉045000) 摘要: 介绍了某深基坑灌注桩工程支护施工的概况， 通过研究深基坑灌注桩岩土工程的特性及施工参数， 总结了基坑降排水、 基 础选型、 抗浮设防水位的施工要点， 为同类工程施工积累了经验。 关键词: 深基坑， 灌注桩， 支护， 岩土 中图分类号: tu473 14 文献标识码: a 1某深基坑灌注桩工程支护施工背景概况 某建筑工程占地面积 61 521 6 m2， 拟建设建筑物 10 栋， 最低 建筑高度为 150 m。本工程深基坑灌注桩支护施工之前， 以 岩土 工程勘察规范 建筑地基基础设计规范 土工试验规程 建筑 桩基技术规范 等为参照标准， 在工程现场展开全方位的岩土勘 察活动， 目的是确定地基的稳定性、 地层状态、 地基承载力等， 为 地基沉降预测、 抗震液化判定、 成桩桩径选择等提供依据， 期间在 现场共布置了 227 个钻孔， 包括 208 个建筑物钻孔和 19 个基坑钻 孔， 其中建筑物钻孔编号为 zk1 zk208， 含 62 个控制性钻孔， 钻 进标准为钻入中风化层 3 m 或者微风化层 1 m， 而基坑钻孔编号 为 jk1 jk19， 布置于 9 号楼的钻孔， 孔底高程控制在 10 m 范围 内， 布置于10 号楼的钻孔， 孔底高程控制在6 m 以内， 并钻至中风 化岩 5 m 或者微风化岩 3 m。 2案例深基坑灌注桩工程岩土分析 21岩土工程特性 据勘探结果显示， 本工程施工区域内， 分布第四系地层和不 同风化程度的基岩， 岩土的工程特性如下: 素填土和人工填石层: 呈松散 稍密状， 密实程度不均匀， 属于天然地基持力层。 淤泥质粉质粘土: 分布范围不广， 具有明显的压缩性， 但承 载力等力学性质不佳， 不适合作为基础持力层。 冲积粉质粘土和洪积粉质粘土: 分布范围不广， 可塑性较 强， 且具有良好物理力学性质， 但压缩性等力学性质普通。 冲积圆砾和洪积圆砾: 呈稍密状， 压缩性等力学性质一般， 属于普通型地质层。 残积层粉质粘土: 强度和稳定性比较高， 标贯试验结果显 示， 该层深度和强度为正比关系， 可视为天然地基基础持力层， 但 在地下水环境中可能出现软化迹象， 且强度会逐渐下降， 施工时 需考虑建筑物的荷载情况 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 。 qadm= qu f =180 90 kpa。 4结语 1) 按照法国规范旁压实验计算地基承载力的方法所得的承 载力值并非定值， 其值与基础长、 宽及埋深相关。 2) 旁压实验是一种原位土壤荷载实验， 能够较为准确地反映 原状地层的力学性质， 法国规范中规定的承载力计算方法基于旁 压实验， 经数十年工程经验积累， 其计算公式较为完善， 计算过程 较为严谨， 可靠度高。旁压实验由于其广泛的适用性和较高的可 靠性， 在法国规范中应用广泛， 而国内旁压实验应用不够广泛， 其 测试原理和计算方法值得国内工程师学习借鉴。 3) 通过该方法计算所得的地基承载力能够较为准确地反映 地基承载能力， 为基础设计人员提供可靠参考， 一定程度上可以 避免因过度保守而造成的浪费。 4) 法国规范中每个单体构造物均要求布置一定数量的旁压 实验， 用于确定每个地基承载力， 考虑到了不同构造物相同地基 土的差异性， 从而使基础设计更加具有针对性， 有别于我国勘察 报告中通常是对同一层地基土整体进行评价， 这点值得我国工程 技术人员借鉴。 参考文献: 1 eque 9310117c， 土建工程基础设计和计算的技术规 定 s 2 nf p 94110， 梅纳尔旁压实验 s 3 xp p 94011， 土壤的描述、 鉴别和命名 s 4 xp p 94010， 岩土工程勘察和实验名词、 术语和符号汇编 s 5 甘肃中建市政工程勘察设计研究院 阿尔及利亚 cherch- ell 绕城高速公路项目勘察报告 r 2015 by the french in the specification in the calculation of bearing capacity of shallow foundation pressure exper