摘要：任何建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。2002年版《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》提出了地基承載力特征值一詞,用以表示正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)采用的地基承載力和單樁承載力的值。在確定地基承載力時(shí)，除應(yīng)保證地記得強(qiáng)度和穩(wěn)定性，還應(yīng)保證建筑物的沉降量和不均勻沉降。其確定復(fù)雜，影響因素極多，如地基土的特性，外荷載，基礎(chǔ)的形式，埋深以及地下水等都將影響承載力的大小。地基承載力直接影響建筑物的安全和正常使用。因而在選用確定承載力方法時(shí)，應(yīng)本著準(zhǔn)確而又合理的方法綜合確定，做到即安全可靠，有經(jīng)濟(jì)合理。 
關(guān)鍵詞：地基承載力 特征值 確定 應(yīng)用 
地基承載力特征值是指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。但對(duì)于大多數(shù)的工程來講，不可能都有足夠資金進(jìn)行載荷試驗(yàn)來確定地基承載力特征值，而且對(duì)于下臥層承載力的確定采用載荷試驗(yàn)更加困難。因此按照變形控制的思想，提出一種切實(shí)可行的辦法來計(jì)算地基承載力特征值成為一種需要。 
一、地基承載力的基本含義。 
所謂的地基承載力就是指地基所能承受荷載的能力。在不同的狀態(tài)下，地基具有不同的承載力，如極限承載力，臨塑承載力等。在設(shè)計(jì)建筑物基礎(chǔ)時(shí)，為了保證建筑物的安全和正常使用，既保證地基穩(wěn)定性不受破壞，而且具有一定的安全度，同時(shí)還應(yīng)滿足建筑物的變形要求(即正常使用狀態(tài))，常將基底壓力限制在某一允許的范圍之內(nèi)，該容許值即地記的容許承載力，常以[P]表示。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBTJ-89）用承載力標(biāo)準(zhǔn)值取代了習(xí)慣用的容許承載力[P]，而現(xiàn)行的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）采用地基承載力特征值fak表示，正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)的地基承載力，其涵義是發(fā)揮正常使用功能時(shí)所允許采用的抗拉設(shè)計(jì)值。影響地基承載力特征值的因素較多，它不僅與地基的形成條件和性質(zhì)有關(guān)，而且與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及施工深度等因素密切相關(guān)。 
與鋼、混凝土、砌體等材料相比，土屬于大變形材料，當(dāng)荷載增加時(shí)，隨著地基變形的相應(yīng)增長(zhǎng)，地基承載力也在逐漸加在，很難界定出下一個(gè)真正的“極限值”，而根據(jù)現(xiàn)有的理論及經(jīng)驗(yàn)的承載力計(jì)算公式，可以得出不同的值。因此，地基極限承載力的確定，實(shí)際上沒有一個(gè)通用的界定標(biāo)準(zhǔn)，也沒有一個(gè)適用于一切土類的計(jì)算公式，主要依賴根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)所定下的界限和相應(yīng)的安全系數(shù)加以調(diào)整，考慮一個(gè)滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質(zhì)、土層埋藏順序有關(guān)，而且與基礎(chǔ)底面的形狀、大小、埋深、上部結(jié)構(gòu)對(duì)變形的適應(yīng)程度、地下水位的升降、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的差別等等有關(guān)，不能作為土的工程特性指標(biāo)。 
另一方面，建筑物的正常使用應(yīng)滿足其功能要求，常常是承載力還有潛力可挖，而變形已達(dá)到可超過正常使用的限值，也就是變表控制了承載力。 
因此，根據(jù)傳統(tǒng)習(xí)慣，地基設(shè)計(jì)所用的承載力通常是在保證地基穩(wěn)定的前提下，使建筑物的變形不超過其允許值的地基承載力，即允諾承載力，其安全系數(shù)已包括在內(nèi)。無論對(duì)于天然地基或樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，原則均是如此。 
隨著《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ68-84）施行，要求抗力計(jì)算按承載能力極限狀態(tài)，采用相應(yīng)于極限值的“標(biāo)準(zhǔn)值”，并將過去的總安全系數(shù)一分為二，由荷載分項(xiàng)系數(shù)和抗力分項(xiàng)系數(shù)分擔(dān)，這給傳統(tǒng)上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累、采用允許值的地基設(shè)計(jì)帶來了困擾。 
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ7－89）以承力的允許值作為標(biāo)準(zhǔn)值，以深寬修正后的承載力值作為設(shè)計(jì)值，引起的問題是，抗力的設(shè)計(jì)值大于標(biāo)準(zhǔn)值，與《建筑可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068－2001）規(guī)定不符，因此本次規(guī)范進(jìn)行了修訂。 
二、確定地基承載力的方法。 
地基承載力的確定目前常用的方法有理論計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試以及承載力經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表等三大類方法。 
1、理論計(jì)算確定。理論計(jì)算公式中，一類是根莖土體極限平衡條件推導(dǎo)的臨塑荷載和荷載計(jì)算公式；另一類是根據(jù)土的剛塑性假定推到的極限承載力公式。 
（1）按塑性開展深度確定，適軟弱地基可采用臨塑荷載計(jì)算公式：Pcr=Nc・C+Nq・γ・d(值偏于保守)。 
（2）臨界荷載計(jì)算公式 
fa1=N・γ・b/3+Nq・γ・d+Nc・C;fa2=N・γ・b/4+Nq・γ・d+Nc・C;fa3=Mb・γ・b+Md・γ0・d+Mc・Ck�！督ㄖ�地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）建議當(dāng)偏心距e≤0.0333b時(shí)，可根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度由fa3確定地基承載力特征值。 
（3）按極限承載力確定：fa=PU/K；PU――地基極限荷載，單位kpa；K――安全系數(shù)，一般取2～3；fa――地基承載力特征值； 
2、現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)確定。 
（1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定；根據(jù)輕型動(dòng)力觸探(N10),重型動(dòng)力觸探(N63.5),超重型動(dòng)力觸探(N120),利用一定的錘擊動(dòng)能，將一定規(guī)格的圓錐探頭打入土中，依據(jù)貫入擊數(shù)，經(jīng)過桿長(zhǎng)修正值，確定地基土的承載力。 
（2）靜力觸探試驗(yàn)確定；地基土的靜力觸探試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，可作出Z(層厚)――Ps(貫入阻力)曲線，按此曲線確定地基承載力。3.2.3其他原位試驗(yàn)資料確定；現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)除標(biāo)貫、靜力觸探、還有載荷試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等。 
3、查承載力經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表確定。由室內(nèi)土工試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，歸納出層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的平均值，查承載力的表確定地基的承載力的基本值f0或標(biāo)準(zhǔn)值fk,經(jīng)折減后作為地基承載力特征值。若有當(dāng)?shù)氐囊?guī)范可直接查出承載力特征值。 
4、由經(jīng)驗(yàn)確定。我國地域遼闊地質(zhì)條件復(fù)雜，各地的巖土工程性質(zhì)差異很大。對(duì)當(dāng)?shù)氐耐?巖)層分布和物理性質(zhì)，若積累了較為豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，可由經(jīng)驗(yàn)值確定。 
三、地基承載力方法的確定原則。 
地基承載力直接影響建筑物的安全和正常使用。因而在選用確定承載力方法時(shí)，應(yīng)本著準(zhǔn)確而又合理的方法綜合確定，做到即安全可靠，有經(jīng)濟(jì)合理。 
四、地基特征值的應(yīng)用 
用作抗力指標(biāo)的代表值有標(biāo)準(zhǔn)值和特征值。當(dāng)確定巖土抗剪強(qiáng)度和巖石單軸抗壓強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)值；由荷載試驗(yàn)確定承載力時(shí)取特征值，載荷試驗(yàn)包括深層、淺層、巖基、單樁、錨桿等，見規(guī)范有關(guān)附錄。 
地基承載力特征值fak是由荷載試驗(yàn)直接測(cè)定或由其與原位試驗(yàn)相關(guān)關(guān)系間接確定和由此而累積的經(jīng)驗(yàn)值。它相于載荷試驗(yàn)時(shí)地基土壓力－變形曲線上線性變形段內(nèi)某一規(guī)定變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值不應(yīng)超過該壓力－變形曲線上的比例界限值。 
修正后的地基承載力特征值fa是考慮了影響承載力的各項(xiàng)因素后，最終采用的相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)值的地基允許承載力。單樁承載力特征值Ra是由載荷試驗(yàn)直接測(cè)定或由其與原位試驗(yàn)的相關(guān)關(guān)系間接推定和由此而累積的經(jīng)驗(yàn)值。它相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)下允許采用單樁承載力設(shè)計(jì)值。 
當(dāng)按地基承載力計(jì)算以確定基礎(chǔ)底面積和埋深或按單樁承載力確定樁的數(shù)量時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，相應(yīng)的抗力限值采用修正后的地基承載力特征值或單樁承載力特征值。即S≤C，C為抗力或變形的限值；pk≤fa（地基）；Qk≤Ra（樁基）。此時(shí)特征值fa、Ra即為正常使用極限狀態(tài)下的抗力設(shè)計(jì)值。 
當(dāng)根據(jù)材料性質(zhì)確定基礎(chǔ)或樁臺(tái)的高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計(jì)算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)和相應(yīng)的基底板應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，即γ0S≤R計(jì)算，此時(shí)地基反力p、樁頂下反力Ni和主動(dòng)土壓力Ea等相應(yīng)為荷載設(shè)計(jì)值，要采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。 
因此，閱讀地質(zhì)報(bào)告時(shí)，若為“特征值”則為允許值，安全系數(shù)已包括在內(nèi)；若為“標(biāo)準(zhǔn)值”，則為極限值，應(yīng)考慮相應(yīng)的抗力分項(xiàng)系數(shù)。