地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析與探討

摘要：由于地質(zhì)條件差異性以及影響因素多樣性，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相比上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要復(fù)雜很多，不管是地基基礎(chǔ)方案選型還是計(jì)算分析方案確定，許多問(wèn)題是沒(méi)有明確答案的。本文將一些常見(jiàn)問(wèn)題，如上部結(jié)構(gòu)剛度與荷載、地質(zhì)資料使用、基礎(chǔ)方案選型及概念設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)分析計(jì)算等方面進(jìn)行分析與探討，供大家參考。

1 引言

從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將使地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)以大結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行充分融合，同時(shí)突顯各專(zhuān)業(yè)的特色。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容，一是地基設(shè)計(jì)，二是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。地基設(shè)計(jì)屬于巖土工程學(xué)科，好比“中醫(yī)”是經(jīng)驗(yàn)學(xué)科，依據(jù)規(guī)范但又不可教條。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不僅是結(jié)構(gòu)問(wèn)題，由于與地基相連并與其相互影響，必須對(duì)地基有深入、專(zhuān)業(yè)的了解后進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析是解決問(wèn)題的方法。

許多地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)人員對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不是太了解，往往按照上部結(jié)構(gòu)的概念理解地基基礎(chǔ)，在工作中會(huì)遇到一些“問(wèn)題”無(wú)法解決。太沙基曾說(shuō)過(guò)“無(wú)論天然土體結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜，也無(wú)論我們的知識(shí)與土的實(shí)際條件有多么大的差距，我們必須利用處理問(wèn)題的藝術(shù)，在合理的造價(jià)前提下，為土工結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)問(wèn)題尋求滿(mǎn)意的答案”。

本文將一些大家關(guān)心的問(wèn)題提出與大家進(jìn)行探討。

2 上部結(jié)構(gòu)剛度與荷載

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的目的是為上部結(jié)構(gòu)提供可靠的平臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)的剛度與荷載是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

問(wèn)題1：荷載選擇時(shí)上部結(jié)構(gòu)活荷載折減系數(shù)是否考慮？

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[3]5.1.2條活荷載按樓層的折減系數(shù)，明確提到設(shè)計(jì)墻、樁、基礎(chǔ)時(shí)對(duì)表5.1.1中規(guī)定的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減，即活荷載標(biāo)準(zhǔn)值適當(dāng)降低，而表5.1.1規(guī)定的其他系數(shù)如準(zhǔn)永久值、組合值、頻遇值仍然正常執(zhí)行。

本文觀點(diǎn)：地基與基礎(chǔ)采用的荷載都來(lái)自上部結(jié)構(gòu)，應(yīng)按同樣規(guī)則進(jìn)行處理。在基礎(chǔ)軟件中用戶(hù)在交互輸入的“荷載參數(shù)”菜單中可以選擇樓層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值是否折減。

問(wèn)題2：水浮力計(jì)算及抗浮校核時(shí)，基本組合計(jì)算配筋時(shí)水浮力的組合系數(shù)如何選擇？

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第3.1.1條的條文說(shuō)明，水位不變的水壓力按永久荷載考慮，水位變化的水壓力按可變荷載考慮。由于水浮力的特殊性，設(shè)計(jì)人員很難區(qū)分是永久荷載還是可變荷載，即使將它視為永久荷載，分項(xiàng)系數(shù)也不一定取1.2。在抗浮計(jì)算時(shí)采用的是抗浮水位，如果還取大于1的系數(shù)將會(huì)使造價(jià)大大提高，有無(wú)必要？

本文觀點(diǎn)：針對(duì)水浮力要有獨(dú)立的組合系數(shù)，如果不能明確系數(shù)，為了使結(jié)構(gòu)更加安全，可以對(duì)不同系數(shù)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)。如果水浮力乘以組合系數(shù)后大于最高水位的水浮力，可以取后者計(jì)算。

問(wèn)題3:對(duì)于獨(dú)基或樁承臺(tái)荷載的是否按照共同作用概念進(jìn)行調(diào)整？

上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載是基于底層柱和墻是固定支座的假設(shè)，對(duì)于整體式基礎(chǔ)可以通過(guò)考慮上下部結(jié)構(gòu)共同作用來(lái)進(jìn)行二次內(nèi)力調(diào)整。從理論上說(shuō)承臺(tái)的沉降也會(huì)引起上部結(jié)構(gòu)的荷載重新分布。

本文觀點(diǎn)：規(guī)范對(duì)于獨(dú)基或樁承臺(tái)已經(jīng)有明確的計(jì)算依據(jù)，表明只要沉降或沉降差滿(mǎn)足規(guī)范要求，采用不變荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)是安全的。

3地質(zhì)資料

地質(zhì)資料是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù)，勘察報(bào)告對(duì)結(jié)構(gòu)人員來(lái)說(shuō)如同天書(shū)，主要原因是內(nèi)容多又不知如何應(yīng)用。以任務(wù)為導(dǎo)向是處理復(fù)雜未知問(wèn)題的方法，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)心的是承載力、沉降及穩(wěn)定性，水頭標(biāo)高、土層分布、物理力學(xué)參數(shù)是分析的主要依據(jù)。按圖索驥逆向查找相關(guān)參數(shù)，在軟件的幫助下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

問(wèn)題1：土承載力的取值依據(jù)規(guī)范要進(jìn)行深度修正及寬度修正。在修正時(shí)遇到復(fù)雜情況，如裙房采用部分抗水板，抗水板對(duì)土不能約束時(shí)如何修正承載力？

主樓采用筏基或樁筏，裙房采用獨(dú)基或樁承臺(tái)加抗水板可以節(jié)省造價(jià)，但是抗水板對(duì)土體不能構(gòu)成約束，無(wú)法深度修正，主體結(jié)構(gòu)下承載力的取值問(wèn)題是大家關(guān)注的問(wèn)題。

本文觀點(diǎn)：各地抗水板有不同的做法，如果板與土采取隔離措施，按規(guī)范不進(jìn)行深度修正。如果抗水板剛度大，與土直接接觸，可以進(jìn)行深度修正。

問(wèn)題2：樁承載力計(jì)算的依據(jù)是采用勘察資料數(shù)據(jù)還是采用樁基規(guī)范？

摩擦樁廣泛應(yīng)用于沿海地區(qū)，設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)勘察資料提供的摩擦力比樁基規(guī)范提供的摩擦力要低，計(jì)算的樁長(zhǎng)、樁基造價(jià)相差很大。通過(guò)工程樁承載力測(cè)試，發(fā)現(xiàn)樁基規(guī)范提供的承載力更加接近實(shí)測(cè)，造價(jià)更低。

本文觀點(diǎn)：以上兩種只能作為參考，以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)，為了使方案經(jīng)濟(jì)安全，在方案設(shè)計(jì)前試打樁并進(jìn)行試樁校核。

問(wèn)題3：Ｅs值不同壓力段值是不一樣的，e-P曲線一般是針對(duì)某一土樣的，如何取綜合值？

《建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范》4.2.2：“地基土工特性指標(biāo)的代表值應(yīng)分別是標(biāo)準(zhǔn)值、平均值及特征值。壓縮性指標(biāo)應(yīng)取平均值。”如果對(duì)于同一土層的若干條曲線，可加以平均后提供土層的代表性的綜合壓縮曲線。

4 基礎(chǔ)方案選型及概念設(shè)計(jì)

許多設(shè)計(jì)人員往往認(rèn)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)比上部結(jié)構(gòu)難，無(wú)從下手。原因在于心中無(wú)物，無(wú)參照的經(jīng)驗(yàn)。如果有人幫你完成基礎(chǔ)方案，你只要完成軟件操作計(jì)算，你就會(huì)覺(jué)得與上部結(jié)構(gòu)一樣簡(jiǎn)單�；�礎(chǔ)方案選擇時(shí)考慮因素多，是概念設(shè)計(jì)范疇�；�礎(chǔ)方案選擇更是一門(mén)如太沙基所說(shuō)的“藝術(shù)”。

問(wèn)題1：當(dāng)有多塔樓或帶裙房時(shí)，筏基重心校核時(shí)如何選擇荷載及區(qū)域？

《建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范》8.4.2：“對(duì)單幢建筑物，在地質(zhì)土比較均勻的條件，基礎(chǔ)平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向永久荷載重心重合。當(dāng)不能重合時(shí)，在作用的準(zhǔn)永久組合下，偏心距e宜符合下式規(guī)定：

e≤0.1W/A

對(duì)于多塔樓或帶裙房工程，為了防止各個(gè)塔樓的基礎(chǔ)產(chǎn)生傾斜，對(duì)于各個(gè)塔樓及裙房要分開(kāi)校核。

當(dāng)設(shè)置后澆帶時(shí)，筏基重心校核還應(yīng)根據(jù)后澆帶所圍成的區(qū)域進(jìn)行校核，以保證施工階段基礎(chǔ)不發(fā)生傾斜。

問(wèn)題2：對(duì)于一個(gè)建筑物如同時(shí)可否天然地基、復(fù)合地基、樁基等多種基礎(chǔ)形式混用，如何保證基礎(chǔ)的調(diào)平？

建筑群分布區(qū)域大，建筑荷載、結(jié)構(gòu)剛度及地基都可能不同，這種情況下通過(guò)有區(qū)別的加固地基土，就自然成了變剛度調(diào)平。

為了保障基礎(chǔ)調(diào)平，要重點(diǎn)把握以下3要點(diǎn)：

（1）控制總沉降量。對(duì)于樁基礎(chǔ)務(wù)必選擇較好持力層。總沉降量小，差異沉降就小，這對(duì)調(diào)平基礎(chǔ)有著重要指導(dǎo)意義。當(dāng)土層較差時(shí)，則應(yīng)用長(zhǎng)樁，不能用短樁+多樁數(shù)的方案。

（2）對(duì)于建筑群下的不同基礎(chǔ)形式進(jìn)行分區(qū)沉降估算。對(duì)于天然地基、復(fù)合地基、樁基，各個(gè)規(guī)范都給出各自的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)式。這些經(jīng)驗(yàn)式也是統(tǒng)計(jì)回歸的結(jié)果，具有一定準(zhǔn)確度。

（3）對(duì)于沒(méi)有把握的項(xiàng)目，設(shè)置沉降后澆帶，先期釋放一部分沉降差，從而減小封閉后的沉降差，使得后期沉降調(diào)平。

問(wèn)題3：后澆帶設(shè)置是調(diào)節(jié)差異沉降，在后澆帶設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的因素是否還包括對(duì)于沉降計(jì)算不確定性的安全保障？

當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載、剛度差異性大，地質(zhì)條件、基礎(chǔ)形式不同時(shí)，建筑物會(huì)發(fā)生差異沉降，設(shè)計(jì)人員處理不均勻沉降有多種選擇。第一類(lèi)是“放”，設(shè)置沉降縫是早期做法，后來(lái)大多采用后澆帶方法。第二類(lèi)是“抗”，采用剛度大的梁、板來(lái)進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整。第三類(lèi)是“調(diào)”，采用各種方法，如“減沉”、“增沉”，使各個(gè)部位差異沉降最少化。

本文觀點(diǎn)：沉降精確計(jì)算與觀測(cè)，是各種方法實(shí)施的關(guān)鍵，“先調(diào)、多放、后抗”是保證基礎(chǔ)工程經(jīng)濟(jì)安全的有效方法。

5 基礎(chǔ)分析計(jì)算

5.1獨(dú)基及樁承臺(tái)分析計(jì)算

獨(dú)基設(shè)計(jì)從過(guò)去的單一設(shè)計(jì)向復(fù)雜設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，帶來(lái)的問(wèn)題是過(guò)去沒(méi)有過(guò)的，如：

問(wèn)題1：獨(dú)基、樁承臺(tái)與抗水板混用時(shí)如何計(jì)算及配筋？

獨(dú)基、樁承臺(tái)與抗水板混合使用，可以節(jié)省造價(jià)，但是計(jì)算方法規(guī)范沒(méi)有規(guī)定，設(shè)計(jì)方法不統(tǒng)一。

本文觀點(diǎn)：獨(dú)基、樁承臺(tái)應(yīng)完成獨(dú)立承擔(dān)及共同受力的雙重功能�？顾�板的設(shè)計(jì)只需完成獨(dú)立承擔(dān)防水功能與共同受力的其中單個(gè)功能設(shè)計(jì)。

問(wèn)題2：獨(dú)基的剪切計(jì)算有無(wú)必要？

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》在2011年增加了獨(dú)基的剪切計(jì)算，許多設(shè)計(jì)單位認(rèn)為沒(méi)有必要。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范在8.2.9條提出的抗剪驗(yàn)算是有條件的，并非所有獨(dú)基都要抗剪驗(yàn)算。即只有長(zhǎng)方形獨(dú)基，且短邊寬度小于一倍柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度，此時(shí)長(zhǎng)條形獨(dú)基近似于梁來(lái)驗(yàn)算其抗剪。

本文觀點(diǎn)：有些特殊情況會(huì)發(fā)生剪切破壞，規(guī)范計(jì)算內(nèi)容有必要。如果土反力不是線性分布時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏于保守。

問(wèn)題3：樁豎向承載力及水平載力校核如何進(jìn)行？

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了軸心豎向力與偏心豎向力下樁承載力的計(jì)算與校核，對(duì)于什么是軸心豎向力、什么是偏心豎向力下，設(shè)計(jì)人員也很困惑。

本文觀點(diǎn)：軸心豎向力是忽略偏心與彎矩，計(jì)算樁反力的平均值。偏心豎向力是考慮偏心與彎矩，計(jì)算樁反力的最大值。校核承載力要同時(shí)滿(mǎn)足。

問(wèn)題4：兩樁承臺(tái)沒(méi)有采用梁式配筋會(huì)不安全嗎？

     兩樁承臺(tái)在2008年以前一直采用板式配筋，安全性是有保證的�，F(xiàn)在采用梁式配筋，與原來(lái)相比安全度提高，受力機(jī)理更加明確，計(jì)算簡(jiǎn)化，更能反映實(shí)際情況。

問(wèn)題5：錐形承臺(tái)角樁沖切計(jì)算，規(guī)范公式是按階梯承臺(tái)給出的公式，沒(méi)有考慮坡面砼的抗剪作用，是否按砼規(guī)范沖切公式重新確定？

本文觀點(diǎn)：規(guī)范方法是簡(jiǎn)化方法，便于手工校核，規(guī)范角樁沖切公式8.5.19-5[1]適用于錐形承臺(tái)和階梯承臺(tái)。地基規(guī)范中關(guān)于承臺(tái)、梁、板等砼沖、剪、彎都是依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)范，如果對(duì)于規(guī)范中沒(méi)有提到的復(fù)雜情況應(yīng)根據(jù)受力機(jī)理重新推導(dǎo)公式。

問(wèn)題6：樁與承臺(tái)的連接是剛接還是鉸接？如何構(gòu)造才能保證剛接？剛接計(jì)算的樁頂彎矩如何在承臺(tái)計(jì)算中進(jìn)行考慮？

樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)剛度與樁身進(jìn)入承臺(tái)深度、樁縱筋分布形式和錨固長(zhǎng)度有關(guān)。按照J(rèn)GJ94-2008規(guī)范施工的灌注樁，節(jié)點(diǎn)剛度多為半剛接（即介于剛接和鉸接之間）。對(duì)于管樁，如果采用填芯法錨入承臺(tái)，則為鉸接；如果在樁端頭板焊接縱筋錨入承臺(tái)，則為半剛接。

在計(jì)算群樁基礎(chǔ)的豎向承載力時(shí)，將節(jié)點(diǎn)剛度簡(jiǎn)化為鉸接，是一種可行的簡(jiǎn)化方式。

在計(jì)算群樁基礎(chǔ)水平承載力時(shí)，或者計(jì)算水平荷載作用下群樁中基樁彎矩時(shí)，可將節(jié)點(diǎn)剛度簡(jiǎn)化為剛接，得到彎矩后進(jìn)行塑性調(diào)幅。

理論上，樁頂彎矩要反作用于承臺(tái)底部。但在工程實(shí)踐中驗(yàn)算承臺(tái)時(shí)，這一項(xiàng)非常小，常忽略這一項(xiàng)。

問(wèn)題7：?jiǎn)螛冻信_(tái)及兩樁承臺(tái)的計(jì)算時(shí)，單樁承臺(tái)兩個(gè)方向及兩樁承臺(tái)弱軸方向沒(méi)有考慮的彎矩如何合理解析？

本文觀點(diǎn)：《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》4.2.5條規(guī)定單樁承臺(tái)兩主軸方向應(yīng)設(shè)聯(lián)系梁，兩樁承臺(tái)應(yīng)在弱軸方向設(shè)置聯(lián)系梁。從力學(xué)分析角度看，沒(méi)有考慮的彎矩將發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移給聯(lián)系梁。當(dāng)然實(shí)際受力時(shí)，由于樁與承臺(tái)不是理想鉸接，樁會(huì)也承擔(dān)部分彎矩。樁身除受壓力外還承受一定的剪力與彎矩。

問(wèn)題8：如果水平承載力不足，能否整體考慮，如局部不足如何進(jìn)行處理？

對(duì)于軟土地區(qū)或液化土要特別關(guān)注水平承載力校核，如果局部不足，可以整體考慮，通過(guò)梁、板等構(gòu)件增加整體性來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于承臺(tái)底部及側(cè)向土體比較好時(shí)，承臺(tái)底土摩擦力及承臺(tái)側(cè)土反力是抵抗水平力的重要組成部分。

本文觀點(diǎn)：為了計(jì)算方便，如樁水平承載力足夠承擔(dān)水平力，其它因素不羅列。如不足，整體校核。如整體不足夠，考慮臺(tái)底土摩擦力及承臺(tái)側(cè)土反力。如還足夠，考慮對(duì)基礎(chǔ)方案進(jìn)行修改補(bǔ)充。

5.2梁式基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)分析計(jì)算

梁式基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)是整體式基礎(chǔ)，由梁下土和筏板下土承受上面的荷載，承載力計(jì)算、沉降計(jì)算、內(nèi)力配筋計(jì)算時(shí)，設(shè)計(jì)人員也會(huì)面對(duì)各種問(wèn)題及選擇。

問(wèn)題1：梁式基礎(chǔ)承載力校核是以平面反力假設(shè)的結(jié)果為依據(jù)還是以彈性地基梁計(jì)算為依據(jù)？

目前箱筏規(guī)范對(duì)筏板基礎(chǔ)承載力校核是有明確規(guī)定的（與獨(dú)基相同）[5]，但對(duì)梁式整體基礎(chǔ)沒(méi)有提及，彈性地基梁程序?qū)τ谡�體性梁式基礎(chǔ)是模擬開(kāi)洞筏板方式驗(yàn)算承載力。用彈性地基梁最大反力驗(yàn)算承載力過(guò)于保守。

問(wèn)題2：梁式基礎(chǔ)加抗水板如何計(jì)算？

在實(shí)際工程中梁式基礎(chǔ)常常與抗水板混用，在計(jì)算中可以不將抗水板考慮進(jìn)來(lái)，也可以用一般筏板基礎(chǔ)進(jìn)行考慮，抗水板與普通筏板不同在于板與土不進(jìn)行力的傳遞。

問(wèn)題3：基床系數(shù)的合理選取，如何理解各種方法數(shù)值的差異性？是否考慮上部結(jié)構(gòu)剛度？

基床系數(shù)是WINKLER模型重要參數(shù)，將土對(duì)基礎(chǔ)的約束假設(shè)成相互獨(dú)立的面彈簧。

目前有多種確定基床系數(shù)的方法，有基于基礎(chǔ)底土性的經(jīng)驗(yàn)查表法，有基于實(shí)測(cè)沉降或計(jì)算沉降反推的剛度法。前者由于歷史原因與后者相差很大，前者可能是后者的10倍。查表法適用于單一建筑僅計(jì)算內(nèi)力的情況。由于目前軟件能相對(duì)準(zhǔn)確考慮上部結(jié)構(gòu)剛度，因此對(duì)于復(fù)雜大型基礎(chǔ)調(diào)平設(shè)計(jì)，特別是存在較大沉降差情況下，基于實(shí)測(cè)沉降或計(jì)算沉降反推的剛度法是理論上嚴(yán)密，計(jì)算值合理的一種方法。

問(wèn)題4：筏板厚度取值如何做到安全經(jīng)濟(jì)？

筏板厚度直接影響基礎(chǔ)造價(jià)，許多設(shè)計(jì)人員及軟件開(kāi)發(fā)商在筏板厚度上動(dòng)腦筋。筏板厚度往往與沖切計(jì)算相關(guān)，沖切計(jì)算影響最大的是沖切力計(jì)算時(shí)的樁土反力，不同軟件采用樁土反力不一樣，筏板厚度會(huì)相差很大。沖切破壞是脆性破壞，應(yīng)按照規(guī)范計(jì)算樁土反力，在樁土反力不確定時(shí)是要取偏于安全的計(jì)算值。

筏板作為上部結(jié)構(gòu)的平臺(tái)，除了滿(mǎn)足強(qiáng)度要求外，剛度要求也是必需的。

問(wèn)題5：筏板中梁的作用及如何與板協(xié)同承擔(dān)內(nèi)力？

按照有限元計(jì)算原理，筏板中梁與板在受力時(shí)在變形協(xié)調(diào)條件下按其相對(duì)剛度進(jìn)行內(nèi)力分配。無(wú)論筏板厚薄，梁的相對(duì)剛度是否可以以作為筏板的支座，在筏板分析時(shí)梁與板都是作為整體化進(jìn)行考慮的。

5.3樁筏基礎(chǔ)分析計(jì)算

樁筏基礎(chǔ)是高層建筑最常見(jiàn)的基礎(chǔ)形式，是整體式基礎(chǔ)。樁長(zhǎng)、樁徑、施工方法選擇與地質(zhì)條件有關(guān)，樁的排布與上部結(jié)構(gòu)荷載分布相關(guān)，合理的選擇使樁筏造價(jià)更低。為了減少樁數(shù)或樁長(zhǎng)，設(shè)計(jì)人員會(huì)利用樁間土承載力，如復(fù)合樁基、沉降控制復(fù)合樁基。為了節(jié)省造價(jià)，利用樁承臺(tái)與抗水板混用。方法千變?nèi)f化，目的是在安全與經(jīng)濟(jì)之間找到平衡點(diǎn)。

問(wèn)題1：樁間土反力如何考慮？以多少比例考慮？

當(dāng)荷載作用于樁筏基礎(chǔ)引起下沉?xí)r，樁、土?xí)�同時(shí)受力，樁的剛度大小、土的剛度大小、樁間距大小、荷載水平、作用時(shí)間都會(huì)影響樁、土反力分布。在設(shè)計(jì)時(shí)為了簡(jiǎn)化可以忽略土反力，也可以考慮一定比例的土反力，這種隨意性會(huì)引起設(shè)計(jì)人員的困惑。

本文觀點(diǎn)：地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)際是安全度設(shè)計(jì)，在整體承載力滿(mǎn)足規(guī)范前提下，忽略土反力和考慮土反力只是安全度不同而已。此時(shí)，地基基礎(chǔ)沉降計(jì)算顯得更加必要。

問(wèn)題2：沉降計(jì)算方法如何選擇？

現(xiàn)行地基基礎(chǔ)規(guī)范關(guān)于樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算方法分三類(lèi)，第一類(lèi)是實(shí)體深基礎(chǔ)法，第二類(lèi)是明德林應(yīng)力公式法，第三類(lèi)是沉降控制復(fù)合樁基法。不同的規(guī)范即使方法一樣但是修正系數(shù)及計(jì)算深度不同，計(jì)算值也各不相同。不同的方法它都有自己的適用范圍及條件，如何正確選用也是設(shè)計(jì)人員面臨的難題。

本文觀點(diǎn)：任何規(guī)范任何方法是對(duì)過(guò)去已知工程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，有各自的適用范圍與應(yīng)用條件，是作為工程設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。對(duì)于復(fù)雜的地基基礎(chǔ)工程往往不是用規(guī)范已有方法能準(zhǔn)確計(jì)算的，需要當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)及工程師的判斷力。

問(wèn)題3：樁反力計(jì)算及內(nèi)力分析的模型選擇

從理論合理性來(lái)判斷，內(nèi)力計(jì)算應(yīng)與沉降計(jì)算統(tǒng)一，但是由于巖土工程師與結(jié)構(gòu)工程師關(guān)注重點(diǎn)不一致，前者關(guān)注地基的沉降，后者關(guān)注內(nèi)力配筋，所以目前有許多矛盾點(diǎn)。樁反力計(jì)算及內(nèi)力分析的模型選擇不同，計(jì)算結(jié)果的差異性也會(huì)不同，設(shè)計(jì)人員要清楚了解計(jì)算模型基本假設(shè)。對(duì)于復(fù)雜工程多模型的比較及包絡(luò)是解決復(fù)雜問(wèn)題的方法。

問(wèn)題4：對(duì)于樁筏筏板有限元計(jì)算結(jié)果中的應(yīng)力集中如何進(jìn)行處理后進(jìn)行配筋更加合理？

只要存在集中荷載及剛度突變，就可能出現(xiàn)應(yīng)力集中。應(yīng)力集中現(xiàn)象在樁筏、筏板有限元計(jì)算中比較突出，在計(jì)算分析中將柱、樁作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)假設(shè)使應(yīng)力集中現(xiàn)象更加明顯，在程序中去掉柱、樁范圍內(nèi)的計(jì)算值，與剛域處理方法類(lèi)同。有限元的計(jì)算是基于彈性假設(shè)，砼構(gòu)件的配筋是基于平截面假設(shè)、砼受壓不受拉的極限狀態(tài)計(jì)算值。從有限元計(jì)算值到構(gòu)件配筋值是一種工程化的處理方法，混凝土配筋的極限設(shè)計(jì)可以有效地解決彎矩集中問(wèn)題，故常用方法有按指定相同配筋區(qū)域，將計(jì)算的峰值在一定方向上與周邊平均，保證區(qū)域內(nèi)總彎矩與總鋼筋量匹配。在配筋方式上也可對(duì)峰值區(qū)域補(bǔ)加短筋。

有些軟件為了解決峰值問(wèn)題，將力的擴(kuò)散錯(cuò)誤地用于有限元計(jì)算，將內(nèi)力與外力混淆，使計(jì)算值失真。

6 其它問(wèn)題

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中還會(huì)遇到許多暫時(shí)難以解答的問(wèn)題，在此只羅列幾個(gè)：

問(wèn)題1：土的參數(shù)在水位發(fā)生變化時(shí)也會(huì)發(fā)會(huì)發(fā)生變化，如何取參數(shù)更加合理？

問(wèn)題2：山坡地建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)考慮的因素。

問(wèn)題3：多種基礎(chǔ)形式混合使用時(shí)地震條件下會(huì)發(fā)生什么不利狀況？

7結(jié)論

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)涉及結(jié)構(gòu)工程和巖土工程兩個(gè)學(xué)科，存在較大難度，所以本文針對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行探討。希望引起大家的思考，對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的“疑點(diǎn)、難點(diǎn)、新技術(shù)”進(jìn)行深入的研究，更加深入地理解規(guī)范條文原理及適用范圍，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理、安全、符合規(guī)范的地基基礎(chǔ)方案。

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