1 規(guī)范相關(guān)條文說(shuō)明
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（簡(jiǎn)稱規(guī)范）第5.2.4條指出：通過(guò)載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試結(jié)果、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，需要進(jìn)行深度修正。其條文說(shuō)明中還有一段論述：“目前建筑工程大量存在著主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)地基承載力的深度修正，宜將基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載，按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮，當(dāng)超載寬度大于基礎(chǔ)寬度兩倍時(shí)，可將超載折算成土層厚度作為基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值?！?/span>
目前工程屆對(duì)地基承載力深度修正的認(rèn)識(shí)還十分混亂。本文擬進(jìn)一步對(duì)地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)進(jìn)行總結(jié)，闡述其在常見(jiàn)的幾種地基基礎(chǔ)形式中的應(yīng)用，同時(shí)剖析幾種工程界中流行的認(rèn)識(shí)，希望對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員有所幫助。
2 地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)與要點(diǎn)
2．1深度修正的實(shí)質(zhì)和要點(diǎn)
文【1】、【2】指出，進(jìn)行地基承載力的深度修正，就是為了考慮基礎(chǔ)兩側(cè)基底標(biāo)高以上的超載q對(duì)基礎(chǔ)兩側(cè)滑動(dòng)土體向上滑動(dòng)的抵抗作用。這個(gè)超載可以直觀地理解為作用在滑動(dòng)土體表面的壓重，見(jiàn)圖1。超載q可以是土自重q＝rd；也可以是裙房產(chǎn)生的連續(xù)均布?jí)毫Γ?jì)算公式可參考規(guī)范式（5.2.2-1），注意，活荷載應(yīng)按“荷載規(guī)范”第4.1.2條要求折減。
因此，結(jié)合地基破壞機(jī)理，以及計(jì)算公式建立的前提，總結(jié)出地基承載力深度修正的幾個(gè)要素分別如下：
（1） 地基承載力的深度修正，其實(shí)都是超載的壓重作用。無(wú)論是用土的天然埋深，還是將裙房等其他連續(xù)均勻壓重折算為土厚進(jìn)行地基承載力的深度修正，其實(shí)質(zhì)都是基礎(chǔ)兩側(cè)超載對(duì)抗滑動(dòng)土體向上運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。
（2） 對(duì)超載連續(xù)、均勻性和滿足一定分布寬度的要求。地基承載力計(jì)算公式的建立是以超載q為連續(xù)均布荷載，并作用在整個(gè)滑動(dòng)體表面為前提的。根據(jù)規(guī)范和文【2】的建議，超載的分布寬度滿足大于（2～4）B（B為基礎(chǔ)寬度）的要求即可進(jìn)行地基承載力的深度修正。如果是天然土層形成的超載，這個(gè)荷載基本上是連續(xù)均布的。裙房等壓重不一定能形成的連續(xù)均布的超載，具體分析見(jiàn)下文。
（3） 取最小值的要求。地基的破壞一般都發(fā)生在最薄弱部位，因此應(yīng)取基礎(chǔ)四周的埋深（或折算埋深）的最小值進(jìn)行深度修正。
理解了地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)，就可以把地基承載力深度修正的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為考慮基礎(chǔ)四周2～4倍基礎(chǔ)邊長(zhǎng)范圍內(nèi)（表示為圖2中反斜線）超載的大小與分布問(wèn)題。再抓住了上述3個(gè)要素，基本可以解決一般工程的深度修正取值問(wèn)題。
圖2 超載作用平面示意
2． 2設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)及說(shuō)明
1．條文說(shuō)明中“基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載”是指主樓兩側(cè)裙房基礎(chǔ)底面標(biāo)高處的基底壓力。
“基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的荷載”指的是主樓兩側(cè)在主樓基礎(chǔ)底面標(biāo)高處的基底壓力（見(jiàn)圖1）。
由此錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題是：當(dāng)裙房基礎(chǔ)底面標(biāo)高在主樓基礎(chǔ)底面標(biāo)高之上時(shí)（如圖3），少考慮了H－h厚土形成的超載作用。這種情況用于深度修正的計(jì)算埋深d＝相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，裙房上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的平均豎向壓力和裙房基礎(chǔ)自重折算成的土厚d1＋(H－h)。
圖3 裙房基底標(biāo)高在主樓基底標(biāo)高之上時(shí)計(jì)算埋深
2．“超載”是指基底壓力“超出”埋深土層自重應(yīng)力的部分。
從前面分析可知，“超載”不是附加應(yīng)力。
3．用基底標(biāo)高處實(shí)際反力確定基礎(chǔ)的等效埋深。
根據(jù)規(guī)范公式（5.2.2-1），基礎(chǔ)底面反力值p（見(jiàn)圖1）與上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力以及基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重有關(guān)，與基礎(chǔ)兩側(cè)的超載沒(méi)有直接關(guān)系，因此，這樣做是沒(méi)有什么道理的。
4．將地基承載力的深度修正原理與地基承載力的長(zhǎng)期壓密提高作用混為一談。
地基承載力與上部結(jié)構(gòu)的承載力不同，其與地基變形密切有關(guān)。在地基上部荷載的長(zhǎng)期作用下，地基變形沉降趨于穩(wěn)定，因此可以適當(dāng)提高地基承載力。可見(jiàn)，地基承載力的壓密提高機(jī)理與超載的壓重作用是不同的。
5．當(dāng)?shù)鼗休d力按深層載荷試驗(yàn)確定時(shí)，還進(jìn)行深度修正。
按深層載荷試驗(yàn)確定地基承載力特征值時(shí)，兩側(cè)的超載已經(jīng)存在，所以規(guī)范規(guī)定不用進(jìn)行深度修正。
6．用于地基承載力深度修正的超載折算厚度不應(yīng)該大于基礎(chǔ)天然埋深。
只要滿足上述3個(gè)要素的超載，就應(yīng)該可以用于地基承載力的深度修正。不應(yīng)該受到天然埋深的限制。
7．取基礎(chǔ)兩邊的埋深（或折算埋深）的平均或者加權(quán)平均來(lái)進(jìn)行承載力的深度修正。
從破壞模式來(lái)看，基礎(chǔ)兩邊的壓重不一樣時(shí)，破壞的滑裂面自然在壓重輕的一邊先發(fā)生。《規(guī)范》條文說(shuō)明“基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值?！本褪沁@種概念的體現(xiàn)。在沒(méi)有充分地論證之前，取小值偏于安全。
8．只考慮沿基礎(chǔ)短邊方向的修正，不考慮長(zhǎng)邊方向。
當(dāng)結(jié)構(gòu)四周的超載相差不多，且其長(zhǎng)寬相差較大時(shí)，破壞一般不會(huì)沿著長(zhǎng)邊發(fā)生，此時(shí)取短邊(B方向)進(jìn)行考慮是可以的。但當(dāng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比較接近時(shí)，取四周的埋深（折算埋深）的最小值進(jìn)行深度修正是較安全的。
3 對(duì)裙樓邊長(zhǎng)小于2倍主樓邊長(zhǎng)時(shí)的考慮及建議
如圖4所示，裙樓邊長(zhǎng)小于2倍主樓邊長(zhǎng)。分兩種情況考慮。
1．當(dāng)裙樓處的折算深度大于天然埋深時(shí)，按照規(guī)范要求，取天然埋深進(jìn)行深度修正是沒(méi)有問(wèn)題的。但作者認(rèn)為，當(dāng)裙樓可以形成較為連續(xù)均布的超載時(shí)，可以適當(dāng)考慮裙樓的壓重作用，取計(jì)算埋深處于裙樓折算埋深和天然埋深之間。因?yàn)檫@方面沒(méi)有
權(quán)威資料，因此具體取值應(yīng)該慎重，或者參考工程經(jīng)驗(yàn)。
2．當(dāng)裙樓處的折算埋深不大于天然埋深時(shí)，規(guī)范沒(méi)有明確說(shuō)明。這個(gè)時(shí)候，取折算埋深，取小值從小考慮應(yīng)該是合理、且偏安全的。當(dāng)然如上所述，從壓重機(jī)理來(lái)說(shuō)也可以適當(dāng)考慮天然埋深的較大壓重，同樣應(yīng)該慎重。
圖4 裙樓邊長(zhǎng)小于2倍主樓邊長(zhǎng)的情況
4 各種基礎(chǔ)類型的計(jì)算埋深取值舉例
4． 1條形或獨(dú)立基礎(chǔ)見(jiàn)圖5（a），（b）。
4． 2箱基或筏基等整體基礎(chǔ)見(jiàn)圖5（c）。
4． 3獨(dú)立基礎(chǔ)＋防水板見(jiàn)圖5（d）。
該基礎(chǔ)防水板的基底反力的大小與其構(gòu)造密切相關(guān)[3]。防水板下設(shè)置軟墊層，起到確保防水板不承擔(dān)或承擔(dān)最少量的地基反力時(shí)，軟墊層下的地基反力q可以考慮防水板自重、地下室地面建筑做法重等。如果防水板下采用的是一般墊層，防水板與基礎(chǔ)將共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的力，其地基反力由分析計(jì)算得到。
圖5 各種情況的計(jì)算埋深取值示意（圖中d表示計(jì)算埋深）
對(duì)于6～8m的柱距以及板厚加素混凝土墊層為500mm左右時(shí)，防水板的基底反力也不能形成均布荷載，也就不能將基底平均壓力q全額作為超載對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)下的承載力進(jìn)行深度修正。不少設(shè)計(jì)人員將基底壓力平均值折減后作為超載，即
（1）
式中，a為折減系數(shù)。折減系數(shù)取多少取決于柱跨、板厚及土的性狀。柱距越小、筏板越厚、地基土越好，折減越少，但由于這方面的資料較少，承載力修正的量值具有很大的經(jīng)驗(yàn)性，相關(guān)討論見(jiàn)文[1]。但折減系數(shù)不能取得太小，否則計(jì)算得到得折算深度de小于裙房室內(nèi)地面到基礎(chǔ)底面的距離d1，就沒(méi)有意義了。
計(jì)算埋深取室外埋深和折算埋深的小值。
5 帶裙房的主樓的地基承載力深度修正舉例
為了突出問(wèn)題，僅對(duì)結(jié)構(gòu)短邊方向、基礎(chǔ)兩邊天然埋深一樣、裙房邊長(zhǎng)大于主樓邊長(zhǎng)2倍、主樓基礎(chǔ)為整體性較好的箱形或筏板基礎(chǔ)的情況進(jìn)行說(shuō)明。
5．1主裙樓一體
計(jì)算埋深取左右兩邊折算埋深的最小值，見(jiàn)圖6（a）。
5．2主裙樓間設(shè)縫，之間填粗砂充實(shí)值地面的情況
由于粗砂可以傳遞水平方向的受力，因此對(duì)主樓地基承載力的深度修正可以參考主裙樓一體時(shí)的情況，見(jiàn)圖6（b）。
5．3裙房為獨(dú)立基礎(chǔ)
因?yàn)?，裙房的?dú)立基礎(chǔ)不能形成連續(xù)均勻的分布荷載，因此，不能考慮裙房荷載對(duì)超載的貢獻(xiàn)。其計(jì)算埋深應(yīng)為從裙房室內(nèi)地面算起的天然埋深，見(jiàn)圖6（c）。
5．4裙房為獨(dú)立柱基礎(chǔ)＋防水板
如4.3的分析，防水板不能形成均布荷載，宜通過(guò)防水板下反力測(cè)試，積累一定實(shí)測(cè)資料后，按式（1）對(duì)其基底反力進(jìn)行折減后作為超載，見(jiàn)圖6（d）。
圖6 帶裙房的主樓的地基承載力深度修正示意（圖中d表示計(jì)算埋深）
參考文獻(xiàn)
【1】 關(guān)偉蘭，李純仿，佟建興，閆明禮.CFG樁復(fù)合地基在國(guó)美家園工程中的應(yīng)用[J]. 建筑結(jié)構(gòu),2007(11).
【2】 于海峰. 基于整體剪切破壞分析的地基承載力深度修正[J]. 建筑結(jié)構(gòu).技術(shù)通訊, 2007(11).
【3】 朱炳寅. 對(duì)獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)[J]. 建筑結(jié)構(gòu).技術(shù)通訊, 2007(11).
【4】 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.