关于地基承载力问题探讨

向志群

遵义水利水电勘测设计研究院 贵州 遵义 563002

关健词：地基；承载力；问题

1 概述

《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）[1]中第4.1.11-3条内容是详细勘察应进行的工作之一，具体内容为“查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力”，第14.3.3-5条内容是岩土工程勘察报告应包括的内容之一，具体内容为“各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变型参数、地基承载力建议值”，从这两条现行岩土工程勘察规范强制性条文中均强调详细勘察阶段需要提供地基承载力的要求可知，在现行的岩土工程勘察体制中，地基承载力是由勘察单位提供的，设计单位使用勘察单位提供的岩土工程勘察报告中的地基承载力进行建筑、构筑物基础设计[1]。

2 地基承载力定义

地基承载力通常是指地基土体或岩体单位面积上所能承受上部荷载的能力，多以kPa为单位。用土力学的基本观点来划分，地基承载力还分为地基容许承载力和地基极限承载力两类。一般我们在荷载作用下地基土尚处于弹性状态或仅局部出现了塑性，取用的承载力值，称为容许承载力，它是指岩土地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力，地基快失稳时地基土土体或岩体单位面积上所能承受的最大上部荷载称为极限承载力。

3 获得地基承载力的方法

3.1 静载荷试验

静载荷试验也是最权威的方法，根据静载荷试验做试验测出来的地基承载力，其余所有的方法测试出来的承载力若和静载荷试验测出来的标准承载力有矛盾时，一律依静载荷试验测出来的为准。

3.2 原位测试法

原位测试方法包括例如动力触探试验、标准贯入试验、旁压试验、静力触探试验等等，每种试验方法各有各的限制，每种试验都有各自适用的范围。

3.3 室内试验

按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)[2]中相关条文根据室内试验测出土的黏聚力和内摩擦角，根据理论公式计算土的承载力；硬质岩石地基承载力，应进行室内试验测试岩石的饱和单轴抗压强度，软质岩石应进行室内试验测试岩石的天然单轴抗压强度，还应同步进行单轴试验岩样的波速检测，评价岩体的完整性指数，对于完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值可根据室内饱和（天然）单轴抗压强度，按公式进行折减后获得[2]。

3.4 经验确定

对于有经验的地区，岩土工程师们跟据多年的工作经验，通过一些常规的检测方法，在现场大致就可以确定一般岩土体的承载力范围，一般情况下和实际做出来的不会差别太大。

《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）[1]中第4.1.14条中也有“对于岩质地基，应根据地质构造为，岩体特性，风化情况等，结合建筑物对地基的要求，按地方标准或当地经验确定”[1]。

但实际工作中也存在的地基承载力经验值取值困难的问题，如人工填土（杂填土或素填土）厚度较大，且在场地稳定分布，由于堆积的块石大小不一，密实程度差，均匀性差，就算做了现场载荷试验也不能准确反映填土地基的地基承载力，有时甚至无法做现场载荷试验，地基的地基承载力就需要采用多种测试方法，参考同类土体的物理力学性质的取值经验，再如软塑状红粘土及强风化岩层由于钻探取样困难，如果没条件进行现场载荷试验及其它现场试验，也只能参考同类土体的性质物理力学性质的取值经验，提供地基承载力。

3.5 地基处理场地地基承载力的确定

针对需要进行地基处理的压实填土地基的承载力确定，勘察单位需要采用多种现场检测方法综合分析判断取得相关地基承载力指标。

3.5.1 压实填土地基回填设计和施工要求

设计时人工地基的地基承载力由现场载荷试验确定， 处理后的地基须满足建筑物地基承载力、变形、和稳定性的要求；经处理后的地基， 在受力层范围内仍存在软弱下卧层须进行软弱下卧层地基承载力验算；对有沉降控制要求的建构筑物应对处理后的地基进行变 形验算； 对需要进行地基稳定性验算的建构筑物应进行地基稳定性验算。夯（压）实填土施工可通过机械振动碾压或强夯处理

3.5.2 场地平场回填检测建议

（1）填土地基必须坚持从勘察到处理的施工全过程监理与检测， 填土的质量检测应随施工进程同步进行。 （2）强夯地基均匀性检验根据加固体及加固条件的复杂程度和建筑物的重要性确定。（3）强夯地基承载力检验的数量， 应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定。（4）强 夯 处 理地 基 的质量 检 测方法 应 按《 贵州 省 建 筑岩土工程技术 规范 》 (DB52/T046-2018)[3]第 4.2.3 条、4.5.6 条的规定选用原位测试试验及室内土工试验方法， 并应使用两种或 两种以上的检测方法进行平行检测试验。（5）夯（压）实填土地基的质量检验工作应随填筑土层分层进行。（6）对建筑物应在施工及使用期间应进行沉降观测。[2]

4 关于地基承载力的提供

采用原位测试法、经验法取得的地基承载力，根据室内试验测试岩石的饱和单轴抗压强度，计算岩石的承载力，用这些方法提供地基的承载力勘察单位的岩土工程师都是容易做到的，但根据室内试验测出土的黏聚力和内摩擦角，根据理论公式计算土的承载力，需进行基础深度和基础宽度的修正工作，现行体制下，地基承载力是由岩土工程师提供，而岩土工程师并不是基础设计人员，并不清楚基础的宽度和深度，对于不同深度的土层均采用统一的假定基础埋深及宽度，用规范给出的公式计算地基承载力，特别是若是土层埋深较大时，深层土按浅基础计算地基承载力提供土层地基承载力的做法，这就会造成提供土层地基承载力与实际情况会有很大出入[3]。但这一直是目前岩土工程勘察行业流行的做法。提供地基承载力，既要掌握场地工程地质条件和土的物理力学性质指标，又必须清楚拟建建（构）筑物的使用要求和上部结构特点，基础的设计类型、尺寸和基础的埋置深度等，而勘察单位的岩土工程师是在设计单位的设计工程师完成上部设计之前就完成了对建筑场地的岩土工程勘察，并提供了岩土工程勘察报告，设计单位的结构工程师针对勘察单位岩土工程勘察提供的不符合基础设计实际尺寸的地基承载力，深感无能为力，这样的结果，可能会造成浪费，或是有不安全的因素，当然一代又一代的岩土工程师和结构工程师都是这样做下来的，似乎也没有出现什么大问题，尽管不少同行对同类问题提出过质疑，大家对这种做法也习以为然，但是这终归是一个存在的问题，就是勘察单位岩土工程师提供的深宽修正后的土质地基承载力与实际值存在差距。那么，关于土质地基，根据室内试验测出土的黏聚力和内摩擦角，用理论公式计算土的承载力，需进行深宽修正时，地基承载力应该由勘察单位的岩土工程师计算提供，还是勘察单位的岩土工程师只提供包括土的黏聚力和内摩擦角等在内的物理力学参数，由设计单位的结构工程师按照实际的基础设计尺寸进行计算后提供？个人认为地基基础设计与地基勘察工作是一个连续的工作，并且是相互关联和互相影响的工作，不宜人为的生生割裂成两个部分，由一家单位承担地基勘察工作，同时又承担基础设计工作是最好的，这也要求我们是勘察设计人员需同时具备岩土工程勘察和地基基础设计方面的知识和技能，一个好的岩土工程师同时也是一名地基基础设计工程师，岩土工程师需要继续学习设计知识，了解设计方法，了解设计对岩土工程勘察的要求，从事设计工作的结构工程师也需要补充地质知识，了解勘察工作的内容，正确理解和使用岩土工程勘察报告。

5 结束语

由于详细勘察阶段建筑场地的工程地质条件的不明确性，岩土工程详细勘察报告的评价和结论就需要在施工图设计过程中不断补充和完善，而在现行的这种分隔的勘察设计体制中又是不容许技术上的交叉作业，不容许在施工图设计的过程对现场地质条件的加深理解，从而正确地选用更符合场地实际情况的地基承载力。

但在现行的体制中，地基承载力应由勘察单位岩土工程师提供，结构工程师仅是勘察成果的使用者，勘察单位提供的岩土工程勘察报告经施工图审查公司审查合格后，设计单位的结构工程师用岩土工程勘察报告提供的地基承载力进行设计，设计单位结构工程师一般是无权改变岩土工程勘察报告提供的地基承载力的数值，无论数值是否正确合理，如果一旦发生事故，他也不对地基承载力的取值负任何的责任，应由勘察单位岩土工程师负责。因此，作为勘察单位岩土工程师提供地基承载力时应当采用多种测试分析手段，综合分析，并加强与设计单位结构工程充分沟通，双方对彼此的工作内容有更多的了解和沟通后再提出相应工程的地基承载力。

希望未来的岩土工程是包含正负零以下的所有岩土工程勘察与地基基础设计工作，让岩土工程与基础设计形成一个有机整体，广大岩土工程师们还有更多的知识需要储备，更多的工作要做，相信这一天终会到来的。