李國(guó)勝

銅陵市建筑工程施工圖設(shè)計(jì)文件審查有限公司

銅陵市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督監(jiān)測(cè)有限公司

0 引言

    《建筑地基基 礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB 50007—2011 )( 簡(jiǎn)稱地基規(guī)范) 第 5． 2． 4 條指出: 當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m 或埋置深度大于 0． 5m 時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其他原為測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，應(yīng)進(jìn)行寬度和深度修正。業(yè)內(nèi)人士對(duì)于寬度修正幾無(wú)異議，但對(duì)于深度修正爭(zhēng)議較大，而不同的理解對(duì)設(shè)計(jì)影響很大。往往某一工程按一種理解進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不需進(jìn)行地基處理，可采用天然地基基礎(chǔ)，而按另一種理解進(jìn)行設(shè)計(jì)則應(yīng)進(jìn)行地基處理，造價(jià)相差很大。

    因此，正確理解和運(yùn)用該規(guī)范條文意義重大。本文結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)對(duì)此進(jìn)行深入探討。

1 地基規(guī)范規(guī)定

    地基規(guī)范第 5． 2． 4 條，對(duì)進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 規(guī)定如下:

    1． 1 條: 一般情況下，自室外地面標(biāo)高算起。此條無(wú)爭(zhēng)議，不在本文討論之列。

    1． 2 條: 在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。

    1． 3 條: 1． 3． 1 款: 對(duì)于地下室，當(dāng)采用箱形基礎(chǔ)或筏基 時(shí)，基 礎(chǔ) 埋 置 深 度 自 室 外 地 面 標(biāo) 高 算 起。1． 3． 2款: 對(duì)于地下室，當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)陸面標(biāo)高算起。

    1． 4 條: 對(duì)于主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，條文說(shuō)明指出: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 2 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。

2 本文有關(guān)符號(hào)規(guī)定

    對(duì)本文中的符號(hào)含義規(guī)定如下: d 為進(jìn)行深度修正的埋置深度; de為建筑物基礎(chǔ)底面以上荷載( 標(biāo)準(zhǔn)值) 的折算土層厚度( 即折算基礎(chǔ)埋深) ; d1為從地下室室內(nèi)陸面算起的埋深，即地下室室內(nèi)陸面至基礎(chǔ)底的實(shí)際埋深; d2為從室外地面算起的埋深，即室外地面至基礎(chǔ)底的實(shí)際埋深。

3 第 1 節(jié)第 1． 2 條的討論

    第 1 節(jié)第 1． 2 條認(rèn)為，只要回填土在上部結(jié)構(gòu)施工前完成，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 均可從填土地面標(biāo)高算起。

    3． 1 業(yè)內(nèi)有關(guān)人士看法

    ( 1) 文獻(xiàn)［1］第 46 頁(yè)認(rèn)為，只有填土在基礎(chǔ)施工前完成，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 才能從填土地面標(biāo)高算起。該文獻(xiàn)可能是考慮到以下原因: 規(guī)范要求的回填土在“上部結(jié)構(gòu)施工前完成”的時(shí)間距離基礎(chǔ)承受全部荷載的時(shí)間太短，而回填土在“基礎(chǔ)施工前

完成”的時(shí)間距離基礎(chǔ)承受全部荷載的時(shí)間稍長(zhǎng)，前者來(lái)不及對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)，而后者稍好些。因?yàn)樵撐墨I(xiàn)作者認(rèn)為“對(duì)地基土承載力進(jìn)行深度修正的目的，是為了確定地基土在原有自重應(yīng)力狀態(tài)下的實(shí)際承載力特征值”( 文獻(xiàn)［2］第 322 頁(yè)) 。而傳統(tǒng)的看法

是，地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)，是考慮基礎(chǔ)兩側(cè)的超載壓重能抵抗土體的向上滑動(dòng)，從而提供土體的穩(wěn)定性。

    ( 2) 文獻(xiàn)［3］第 406 頁(yè)認(rèn)為，基礎(chǔ)施工完成后立即回填時(shí)，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。也就是說(shuō)，基礎(chǔ)施工完成后不立即回填，但在上部結(jié)構(gòu)施工完成前回填時(shí)，進(jìn)行深度修正的埋置深度能否從填土地面標(biāo)高算起無(wú)定論。

3． 2 筆者建議

    可按國(guó)家現(xiàn)行地基規(guī)范( 即第 1 節(jié)第 1． 2 條) 執(zhí)行。也就是說(shuō)，只要回填土在上部結(jié)構(gòu)施工前完成，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 就可以從填土地面標(biāo)高算起。因?yàn)樵诨A(chǔ)承受全部荷載時(shí)，只要基礎(chǔ)兩側(cè)有土體( 填土) ，無(wú)論填土完成后的時(shí)間長(zhǎng)短，均可對(duì)抗土體的向上滑動(dòng)，提供土體的穩(wěn)定性。文獻(xiàn)［4］第 98頁(yè)、文獻(xiàn)［5］第 473 頁(yè)也持同樣觀點(diǎn)。

4 第 1 節(jié)第 1． 3． 1 款的討論

    第 1 節(jié)第 1． 3． 1 條認(rèn)為，對(duì)于地下室，當(dāng)采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 自室外地面標(biāo)高算起。

4． 1 業(yè)內(nèi)有關(guān)人士看法

    文獻(xiàn)［1］第 53 頁(yè)認(rèn)為，進(jìn)行深度修正的埋置深度d，應(yīng)取室外地面標(biāo)高至基礎(chǔ)底面的實(shí)際埋深 d2和建筑物基 礎(chǔ) 底 面 以 上 荷 載 的 折 算 基 礎(chǔ) 埋 深 de的 較小值。

4． 2 筆者建議

    可按國(guó)家現(xiàn)行地基規(guī)范( 即第 1 節(jié)第 1． 3． 1 款)執(zhí)行。地基承載力的深度修正與作用在地基上的上部結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力無(wú)關(guān)，也即與建筑物基礎(chǔ)底面以上荷載大小無(wú)關(guān)，而僅與基礎(chǔ)兩側(cè)的超載壓重有關(guān)。因此，進(jìn)行修正的埋置深度 d 可自室外地面標(biāo)高算起，即取 d = d2。文獻(xiàn)［3］第 406 頁(yè)也持同樣看法。

5 第 1 節(jié)第 1． 3． 2 款的討論

    第 1 節(jié)第 1． 3． 2 款條認(rèn)為，對(duì)于地下室，當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)陸面標(biāo)高算起。

5． 1 業(yè)內(nèi)有關(guān)人士看法

    ( 1) 文獻(xiàn)［6］、［8］認(rèn)為，可考慮地下室周邊填土的有利影響( 具體見(jiàn)文獻(xiàn)［6］第 7． 3． 8 條、第 8． 7． 1條，文獻(xiàn)［8］第 3． 2． 1 條第 3、4 款) 。文獻(xiàn)［8］ 第

3． 2． 1條第 4 款甚至認(rèn)為，有防水板時(shí)，進(jìn)行修正的埋置深度 d 可從室外地面算起。

    ( 2) 文獻(xiàn)［1］認(rèn)為，無(wú)論有無(wú)防水板，均可采用文獻(xiàn)［6］第 7． 3． 8 條規(guī)定。但當(dāng)?shù)叵率易銐虼髸r(shí)( 中部基礎(chǔ)邊緣至邊基礎(chǔ)內(nèi)邊緣的水平距離大于邊基礎(chǔ)外側(cè)實(shí)際埋深的兩倍) ，中部基礎(chǔ)進(jìn)行修正的埋置深度d 建議取室內(nèi)陸面到基礎(chǔ)底的高度( 見(jiàn)文獻(xiàn)［1］第 55、97、98、100 頁(yè)) ，即 d = d1。

5． 2 筆者建議

    5． 2． 1 地下室無(wú)防水板時(shí)應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行地基規(guī)范( 即上述第 1． 3． 2 款) 執(zhí)行，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 從地下室室內(nèi)陸面標(biāo)高算起，即取 d = d1。因?yàn)榈鼗休d力修正的實(shí)質(zhì)，是考慮基礎(chǔ)兩側(cè)的超載壓重抵抗土體的向上滑動(dòng)，提供土體的穩(wěn)定性。當(dāng)兩側(cè)超載不同時(shí)，基礎(chǔ)破壞時(shí)將向超載較小的一側(cè)滑動(dòng)。因此，無(wú)論是外墻基礎(chǔ)，還是內(nèi)墻基礎(chǔ)，均應(yīng)按超載較小的一側(cè)取值，即進(jìn)行修正的埋置深度 d 均應(yīng)從室內(nèi)陸面標(biāo)高算起，即取 d = d1。

5． 2． 2 地下室有防水板時(shí)防水板做法一般有如下兩種:

    ( 1) 第一種是防水板下不設(shè)松散材料( 即不設(shè)褥墊) ，防水板直接落在地基土上。

    1) 當(dāng)?shù)鼗翞楦邏嚎s性土?xí)r，防水板基本不承擔(dān)地基反力，顯然不應(yīng)考慮防水板的有利作用，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 應(yīng)從室內(nèi)陸面標(biāo)高算起，即取 d= d1。

    2) 當(dāng)?shù)鼗翞榈?～ 中壓縮性土?xí)r，此時(shí)實(shí)際是變剛度筏基，須用有限元程序分析防水板和基礎(chǔ)承擔(dān)的地基反力，然后用防水板的地基反力 q 換算成折算土層厚度 de。對(duì)于中間基礎(chǔ)可直接取 d = de，對(duì)于邊基礎(chǔ) d 應(yīng)取 de和 d2的較小值。

    ( 2) 第二種是防水板下做松散材料( 即設(shè)褥墊) ，目的就是確保防水板不承擔(dān)或承擔(dān)非常少的地基反力，但能否達(dá)到這一目的，視褥墊下土的壓縮性而定。

    1) 當(dāng)松散墊層下為高 ～ 中壓縮性土?xí)r，基本能達(dá)到這一目的。顯然此時(shí)不應(yīng)考慮防水板的有利作用，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 應(yīng)從室內(nèi)陸面標(biāo)高算至基礎(chǔ)底，即取 d = d1。

    2) 當(dāng)松散墊層下為低壓縮性土?xí)r，進(jìn)行修正的埋置深度 d，可適當(dāng)考慮防水板的有利作用。也就是說(shuō)，進(jìn)行修正的埋置深度 d 介于 d1與 d2之間，即: d1＜ d＜ d2。因?yàn)榧词狗浪逑掠兴缮|層，在施工期間的底板自重作用下，松散墊層得到壓實(shí)，從而有一定的剛度。在使用期間，由于基礎(chǔ)下沉，防水板將參與承擔(dān)地基反力 q，該反力 q 雙重“有利”: 一方面可以折算成用于基礎(chǔ)深度修正的等效埋深 de，另一方面減小了基礎(chǔ)的基底反力( 即部分基底反力轉(zhuǎn)移到由防水板承擔(dān)) 。持力層 越好 ( 即地基規(guī)范第 5． 2． 4 條“表5． 2． 4”中深度修正系數(shù)越大的土) ，防水板的有利作用越大，經(jīng)濟(jì)效益越可觀( 見(jiàn)例 1) 。但由于這方面的資料較少，進(jìn)行修正的埋置深度 d 取值具有很大的經(jīng)驗(yàn)性，宜通過(guò)以往防水板下反力測(cè)試，積累一定實(shí)測(cè)資料后給出，供后來(lái)設(shè)計(jì)采用。

例 1: 某工程柱網(wǎng)為 8m × 8m 的框架結(jié)構(gòu)，地基持力層為碎石土，fak= 270kPa，獨(dú)立基礎(chǔ)為 4m × 4m，平均基底地基反力標(biāo)準(zhǔn)值為 500kPa，防水板厚 0． 3m，防水板底面距獨(dú)立基礎(chǔ)底面 1m，即 d1= 0． 3 + 1 = 1． 3m。若防水板承擔(dān) 25kPa 的基底 反力，則 一 方 面，de=25 /18 = 1． 39m，深度修正后地基承載力提高 4． 4 ×( 1． 39 + 1． 0 － 0． 5) × 18 = 150kPa，即 fa= 270 + 150 =420kPa; 另一方面，基底平均反力標(biāo)準(zhǔn)值減小到［4 ×4 × 500 － ( 8 × 8 － 4 × 4) × 25］ /4 × 4 = 425kPa = fa，基本滿 足。 相 當(dāng) 于 地 基 承 載 力 由 270kPa 提 高 到500kPa。反過(guò)來(lái)推算，相當(dāng)于進(jìn)行深度修正的埋置深度 d = ( 500 － 270) /18 /4． 4 + 0． 5 = 3． 4m。而用于防水板配筋計(jì)算的反力應(yīng)扣除防水板及面層自重，如果面層按 50mm 計(jì)，則用于防水板配筋計(jì)算的反力為25 － 0． 3 × 25 － 0． 05 × 20 = 16． 5kPa，防水板本身的構(gòu)造配筋基本就能滿足。

6 第 1 節(jié)第 1． 4 條的討論

    第 1 節(jié)第 1． 4 認(rèn)為，對(duì)于主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，地基規(guī)范第 5． 2． 4 條條文說(shuō)明指出: 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 2 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。

6． 1 業(yè)內(nèi)有關(guān)人士看法

    ( 1) 文獻(xiàn)［1］第 53、100 頁(yè)和文獻(xiàn)［2］第 324 ～ 326頁(yè)認(rèn)為，主 樓 進(jìn) 行 深 度 修 正 的 埋 置 深 度 d 按 以 下取值:

    1) 主群樓均為箱基或筏基( 無(wú)論主群樓基礎(chǔ)是否設(shè)縫斷開) 時(shí)，d 取兩邊裙房 de和兩邊 d2四者的最小值。當(dāng)兩側(cè)超載寬度之和不大于基礎(chǔ)寬度 2 倍，且 d2＞ de時(shí)，主樓用于深度修正的埋置深度 d 可取 de，也可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)放大，經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可按線性插入( 兩側(cè)超載寬度之和為主樓基礎(chǔ)寬度的 2 倍時(shí)為 de，兩側(cè)超載寬度之和為 0 時(shí)為 d2) 確定。

    2) 主樓為箱基或筏基，裙房為獨(dú)立基礎(chǔ)或條基時(shí)，裙房無(wú)地下室時(shí)，d 取主樓實(shí)際埋深; 裙房有地下室時(shí)，d 取裙房地下室地面算起的埋深 d1。

    ( 2) 文獻(xiàn)［3］第 407 ～ 409 認(rèn)為，無(wú)論裙房是箱基、筏基，還是獨(dú)立基礎(chǔ)、條基，也無(wú)論獨(dú)立基礎(chǔ)、條基有沒(méi)有防水板，當(dāng)周邊超載寬度均大于基礎(chǔ)寬度 2 倍時(shí)，主樓進(jìn)行深度修正的埋置深度 d，均可取周邊裙房基礎(chǔ)底面以上荷載的折算基礎(chǔ)埋深 de的較小值。當(dāng)有一邊超載寬度不大于基礎(chǔ)寬度 2 倍時(shí)，主樓進(jìn)行深度修正的埋置深度 d，自室外地面標(biāo)高算起; 當(dāng)裙房為獨(dú)立基礎(chǔ)或條基時(shí)，尚不應(yīng)大于 de。

    ( 3) 文獻(xiàn)［5］第 473 頁(yè)認(rèn)為，主裙樓采用箱基或筏基時(shí)，當(dāng)超載寬度大于主樓基礎(chǔ)寬度 2 倍時(shí)，可將超載折算成土的厚度作為進(jìn)行深度修正的埋置深度，但不大于自室外地面算起的埋深 d2。

    ( 4) 文獻(xiàn)［8］第 3． 2． 1 條第 4 款規(guī)定: “當(dāng)高層建筑側(cè)面附有裙房且為整體基礎(chǔ)時(shí)( 不論是否有沉降縫分開) ，可將裙房基礎(chǔ)底面以上的總荷載折合成土重，再以此土重?fù)Q算成若干深度的土，并以此深度進(jìn)行深度修正。當(dāng)高層建筑四面的裙房形式不同，或僅一、兩面為裙房，其他兩面為天然地面時(shí)，可按加權(quán)平均方法進(jìn)行深度修正”。

6． 2 筆者建議

    對(duì)于主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，地基規(guī)范第 5． 2． 4 條條文說(shuō)明的解釋比較籠統(tǒng)，這可能是因?yàn)闃I(yè)內(nèi)人士對(duì)此問(wèn)題未達(dá)成共識(shí)的緣故。筆者建議，主裙樓一體的結(jié)構(gòu)，裙房本身 d 的取值同第 4． 2 節(jié)、5． 2 節(jié)，主樓進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 按如下取值。

6． 2． 1 主群樓均為箱基或筏基( 無(wú)論主群樓基礎(chǔ)是否設(shè)縫斷開)

    ( 1) 當(dāng)每邊超載寬度均大于主樓寬度 2 倍時(shí)，d取周邊裙房折算土層厚度 de的最小值。

    ( 2) 當(dāng)某邊超載寬度不大于主樓寬度 2 倍時(shí)，該邊的 d 取該邊裙房折算土層厚度 de和該邊自室外地面標(biāo)高算至基礎(chǔ)底的實(shí)際埋深 d2的較小值，最后主樓的 d 取所有邊 d 的最小值。

    也可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)放大，無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可這樣取值: 每邊的 d 按線性插入( 超載寬度等于主樓寬度2 倍時(shí)取 d = de，超載寬度等于 0 時(shí)取 d = d2) 確定，然后主樓 d 取所有邊 d 的最小值。

6． 2． 2 主樓為箱基或筏基，裙房為獨(dú)立基礎(chǔ)或條基

    ( 1) 裙房無(wú)地下室時(shí)，d 取主樓實(shí)際埋深。

    ( 2) 裙房有地下室無(wú)防水板: 主樓進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 從地下室室內(nèi)陸面標(biāo)高算至主樓基礎(chǔ)底，即取 d = d1。

    ( 3) 裙房地下室有防水板:

    1) 第一種是防水板下不設(shè)松散材料，防水板直接落在地基土上。

①當(dāng)?shù)鼗翞楦邏嚎s性土?xí)r，主樓進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 應(yīng)從地下室室內(nèi)陸面標(biāo)高算至主樓基礎(chǔ)底，即取 d = d1。

②當(dāng)?shù)鼗翞闉榈?～ 中壓縮性土?xí)r，此時(shí)實(shí)際是變剛度筏基，須用有限元程序分析防水板和基礎(chǔ)承擔(dān)的地基反力，然后用防水板的地基反力 q 換算成折算土層厚度 de。當(dāng)裙房超載寬度大于主樓基礎(chǔ)寬度的2 倍時(shí)，主樓基礎(chǔ)深度修正的 d 取為 de; 當(dāng)裙房超載

寬度不大于主樓基礎(chǔ)寬度的 2 倍時(shí)，取 de和 d2的較小值。

2) 第二種是防水板下做松散材料( 即設(shè)褥墊) 。

①當(dāng)松散墊層下為高 ～ 中壓縮性土?xí)r，主樓進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 應(yīng)從室內(nèi)陸面標(biāo)高算至基礎(chǔ)底，即取 d = d1。

②當(dāng)松散墊層下為低壓縮性土?xí)r，進(jìn)行修正的埋置深度 d，可適當(dāng)考慮防水板的有利作用，進(jìn)行修正的埋置深度 d 介于 d1與 d2之間，即: d1＜ d ＜ d2。同上述第 5． 2． 2 條所指出的那樣，由于這方面的資料較少，進(jìn)行修正的埋置深度 d 取值具有很大的經(jīng)驗(yàn)性，宜通過(guò)以往防水板下反力測(cè)試，積累一定實(shí)測(cè)資料后給出，供后來(lái)設(shè)計(jì)采用。

7 應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

    ( 1) 主裙樓一體時(shí)，為減少沉降差異，往往待主樓完工后再施工裙房，此時(shí)不應(yīng)考慮采用裙房荷載的折算土層厚度進(jìn)行深度修正。施工順序?qū)Φ鼗休d力修正的影響是設(shè)計(jì)者容易忽視的因素，務(wù)必注意。

    ( 2) 將地下室防水板或筏基承擔(dān)的地基反力 q 換算成 de時(shí)，如地下水位高于防水板底板，則地基反力q 應(yīng)扣除水浮力后再換算成 de［很多文獻(xiàn)( 如文獻(xiàn)［3］第 409 頁(yè)) 持同樣觀點(diǎn)］，從而減小了 de，是不利的。

    當(dāng)然，此時(shí)基礎(chǔ)地基反力也可扣除水浮力( 文獻(xiàn)［5］第 472 頁(yè)) ，地基反力也減小了，是有利的( 目前地基規(guī)范及高層箱形與筏形基礎(chǔ)規(guī)范均未要求基底反力扣除水浮力，這是偏于安全的做法) 。這種“有利”作用和前者的“不利”作用抵消后，情況怎樣呢? 下面以裙房基底反力對(duì)高層地基承載力的影響為例來(lái)分析( 至于不帶裙房的高層為獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ) + 防水板，且防水板承擔(dān)部分地基反力時(shí)對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)的地基承載力的影響，道理相同) 。

    例 2: 某工程，地基持力層為碎石土，fak= 270kPa，高層平均基底地基反力標(biāo)準(zhǔn)值為 500kPa，裙房( 筏基或防水板) 平均基底地基反力標(biāo)準(zhǔn)值為 65kPa，假設(shè)高層和裙房基底位于同一標(biāo)高，裙房周邊距主樓邊的距離均大于主樓寬度的兩倍。

    1) 當(dāng)?shù)叵滤坏陀诨A(chǔ)底時(shí)，裙房平均基底地基反力折算成 de= 65 /18 = 3． 6m，高層 fa= 270 + 4． 4 ×18 × ( 3． 6 － 0． 5) = 516kPa ＞ 500kPa，地基承載力滿足要求。

    2) 地下水位高于基礎(chǔ)底 1． 0m 時(shí)，基礎(chǔ)底承擔(dān)10kPa 水浮力，此時(shí)裙房平均基底地基反力折算成 de時(shí)應(yīng)扣除水浮力 10kPa，即此時(shí) de= ( 65 － 10) /18 =3． 06m，高層 fa= 270 + 4． 4 × 18 × ( 3． 06 － 0． 5) =473kPa ＜ 500 － 10 = 490kPa，地基承載力不滿足，差( 490 － 473) /500 = 0． 034 = 3． 4% 。

    3) 地下水位高于基礎(chǔ)底 2． 5m 時(shí)，基礎(chǔ)底承擔(dān)25KPa 水浮力，此時(shí)裙房平均基底地基反力折算成 de時(shí)應(yīng)扣除水浮力 25kPa，即此時(shí) de= ( 65 － 25) /18 =2． 22( m) ，高層 fa= 270 + 4． 4 × 18 × ( 2． 22 － 0． 5) =406kPa ＜ 500 － 25 = 475kPa，地基承載力不滿足，差( 475 － 406) /500 = 0． 14 = 14% 。

4) 地下水位高于基礎(chǔ)底 4． 0m 時(shí)，基礎(chǔ)底承擔(dān)40kPa 水浮力，此時(shí)裙房平均基底地基反力折算成 de時(shí)應(yīng)扣除水浮力 40kPa，即此時(shí) de= ( 65 － 40) /18 =1． 39m，高層 fa= 270 + 4． 4 × 18 × ( 1． 39 － 0． 5) =340kPa ＜ 500 － 40 = 460kPa，地基承載力不滿足，差( 460 － 340) /500 = 0． 24 = 24% 。

    從上例可以看出，基礎(chǔ)底承擔(dān)的水浮力越大，影響越大，即使在不考慮水浮力時(shí)地基承載力富余較多，在考慮水浮力后有可能地基承載力都不滿足。原因是 de對(duì)承載力的提高為( de－ 0． 5) 、土的重度及深度修正系數(shù)三者的乘積。深度修正系數(shù)見(jiàn)地基規(guī)范第 5． 2． 4 條“表 5． 2． 4”，除淤泥和淤泥質(zhì)土、人工填土和 e 或 IL＞ = 0． 85 的黏性土為 1． 0 外，其余均大于1． 0，最大為中砂、粗砂、礫砂和碎石土的 4． 4。基底土質(zhì)越好( 即深度修正系數(shù)越大的土) ，影響越大。當(dāng)持力層為碎石土?xí)r，深度修正系數(shù)為 4． 4，若水浮力為 a( 即水頭高出裙房基礎(chǔ)底板 am) ，則主、裙樓地基反力均減小 akPa，而裙房超載對(duì)主樓深度修正提高的承載力減小( a /18) × 18 × 4． 4 = 4． 4akPa，比主樓基底反力減小的 akPa 多減少 3． 4akPa。只有當(dāng)深度修正系數(shù)為 1． 0 時(shí)，二者正好抵消，但實(shí)際上深度修正系數(shù)為1． 0 的土( 即淤泥和淤泥質(zhì)土、人工填土和 e 或 IL＞ =0． 85 的黏性土) 是不可能用于高層地基持力層的。所以，當(dāng)有水浮力時(shí)，如仍按無(wú)浮力驗(yàn)算主樓地基承載力將不安全，應(yīng)務(wù)必重視這一問(wèn)題。

    從上述分析還可以看出，考慮防水板地基反力的有利作用，對(duì)于北方來(lái)說(shuō)意義較大。因?yàn)楸狈降叵滤惠^低，防水板承擔(dān)的水浮力較小，甚至于不承擔(dān)水浮力( 水頭標(biāo)高低于防水板底面時(shí)) 。往往考慮防水板的地基反力的有利作用，可能就避免了主樓的地基處理，能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。這也可能是文獻(xiàn)［6］、文獻(xiàn)［8］對(duì)于有防水板時(shí)進(jìn)行深度修正的埋置深度 d取值較大的原因之一。而對(duì)于南方來(lái)說(shuō)意義不大，因?yàn)槟戏降叵滤惠^高，如上海、合肥等地的平坦場(chǎng)地的抗浮水位一般取室外地面下 500mm，因而水浮力較大。防水板的地基反力扣除水浮力后很小，甚至于為0。當(dāng)然，南方有較大坡度的場(chǎng)地，抗浮水位取得較低時(shí)，則情況同北方。

    ( 3) 當(dāng)裙房有抗浮錨桿或抗拔樁時(shí)，不僅不宜考慮裙房防水板或筏板下地基反力折算的土厚 de，而且還宜考慮抗浮錨桿或抗拔樁對(duì)主樓地基的不利影響。

    如主樓不考慮深度修正時(shí)地基承載力已經(jīng)用足，則抗浮錨桿上端一定深度范圍內(nèi)宜設(shè)計(jì)成自由段，抗拔樁上端一定深度范圍內(nèi)宜在樁外邊緣與混凝土護(hù)壁內(nèi)側(cè)間設(shè)油氈隔開。否則，主樓基礎(chǔ)下地基滑動(dòng)面以上部分的抗浮錨桿或抗拔樁的上抜力將減小滑動(dòng)面的剪應(yīng)力，從而減小主樓下地基的承載力。

    ( 4) 將建筑物基礎(chǔ)底面以上荷載折算成基礎(chǔ)埋de時(shí)，永久荷載( 恒載) 應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值。至于上部活荷載是否可計(jì)入的問(wèn)題，業(yè)內(nèi)人士看法不同。如: 文獻(xiàn)［4］第 99 頁(yè)、文獻(xiàn)［5］第 474 頁(yè)、文獻(xiàn)［7］認(rèn)為不應(yīng)計(jì)入活荷載，文獻(xiàn)［1］第 53 頁(yè)、文獻(xiàn)［3］第 409 頁(yè)和文獻(xiàn)［9］認(rèn)為活荷載應(yīng)按《荷載規(guī)范》第 5． 1． 2 條折減后計(jì)入。筆者認(rèn)為，不應(yīng)考慮活荷載，就像地下室抗浮計(jì)算時(shí)不考慮活荷載一樣。即使考慮，折減系數(shù)也應(yīng)比荷載規(guī)范規(guī)定的折減系數(shù)取得更小些，否則不安全。

    ( 5) 當(dāng)設(shè)計(jì)中有限度的考慮防水板對(duì)地基的約束作用時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況由設(shè)計(jì)者自行把握，同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)防水板的剛度和配筋( 用于防水板配筋計(jì)算的反力為防水板底地基反力 q 扣除防水板及其上回填土和面層自重) 。應(yīng)特別注意的是，考慮防水板對(duì)地基的約束作用時(shí)，部分基底反力轉(zhuǎn)移到由防水板承擔(dān)，這對(duì)于基礎(chǔ)的地基承載力是有利，但對(duì)于基礎(chǔ)配筋不利，就像文獻(xiàn)［1］第 180 ～ 187 頁(yè)、文獻(xiàn)［2］第341 頁(yè)、文獻(xiàn)［4］第 265 ～ 269 頁(yè)論述的防水板在水浮力作用下，對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)產(chǎn)生彎矩和剪力增大作用一樣。

    ( 6) 主樓為箱基或筏基，裙房為獨(dú)立基礎(chǔ)或條基且無(wú)地下室時(shí)，主樓地基承載力如僅考慮土體的深度修正不能滿足時(shí)，可在裙房基礎(chǔ)標(biāo)高處設(shè)封土板，利用封土板下地基反力 q 折算的 de加大主樓地基承載力。封土板直接落在持力層上。此時(shí)封土板和基礎(chǔ)實(shí)際是變剛度筏基，可用有限元程序分析封土板承擔(dān)的地基反力，然后換算成主樓折算土層厚度 de。當(dāng)主樓為獨(dú)立基礎(chǔ)或條基且無(wú)裙房時(shí)，也可采用設(shè)置封土板提高地基承載力的方法。當(dāng)然，這種方法只有在設(shè)封土板的造價(jià)低于主樓地基處理的造價(jià)時(shí)才適用。

    ( 7) 地基規(guī)范第 5． 2． 4 條條文說(shuō)明中“超載寬度大于基礎(chǔ)寬度 2 倍”是指兩邊超載寬度之和大于基礎(chǔ)的 2 倍，還是指每邊超載寬度大于基礎(chǔ)的 2 倍呢? 文獻(xiàn)［1］、［2］認(rèn)為是前者，文獻(xiàn)［3］認(rèn)為是后者，文獻(xiàn)［4］、［5］、［6］、［8］未明確，而文獻(xiàn)［3］第 406 頁(yè)、文獻(xiàn)［10］建議，每邊超載寬度一般應(yīng)大于( 2 ～ 4) B( B為基礎(chǔ)寬度) 。筆者認(rèn)為，地基規(guī)范第 5． 2． 4 條條文說(shuō)明中“超載寬度大于基礎(chǔ)寬度 2 倍”是指每邊超載寬度大于基礎(chǔ)的兩倍。現(xiàn)在的問(wèn)題是，按每邊超載寬度大于基礎(chǔ)的 2 倍，甚至于按兩邊超載寬度之和大于基礎(chǔ)的兩倍( 或每邊超載寬度之和大于基礎(chǔ)的 1 倍)執(zhí)行是否安全呢? 答案是肯定的，原因有三: 其一，地基規(guī)范附錄 C“淺層平板載荷試驗(yàn)”為解決試驗(yàn)不受基坑側(cè)限的影響，規(guī)定“試驗(yàn)基坑寬度不應(yīng)小于承壓板寬度或直徑的 3 倍”，即每邊出基礎(chǔ)邊應(yīng)大于基礎(chǔ)寬度的 1 倍; 其二，地基規(guī)范第 5． 2． 4 條“注: 4”規(guī)定，可以進(jìn)行深度修正的“大面積壓實(shí)填土是指填土范圍大于兩倍基礎(chǔ)寬度”，即每邊出基礎(chǔ)邊大于基礎(chǔ)寬度的 0． 5 倍; 其三，北京在編制《北京地基規(guī)范》時(shí)，針對(duì)地基規(guī)范第 5． 2． 4 條，選取主樓帶純地下室的工程進(jìn)行了專題研究，結(jié)果表明，當(dāng)?shù)叵率覍挾却笥谥鳂腔A(chǔ)寬度 0． 5 倍時(shí)，可不考慮地下室外土體的影響，只

需考慮地下室超載的影響( 見(jiàn)文獻(xiàn)［4］第 100 頁(yè)) 。

    ( 8) 有觀點(diǎn)認(rèn)為，對(duì)于帶防水板的獨(dú)立基礎(chǔ)和條基，當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)或條基發(fā)生沉降，達(dá)到極限時(shí)，地基土產(chǎn)生反拱，這個(gè)反拱受到防水板的約束，從而使防水板連同獨(dú)立基礎(chǔ)或條基形成滿堂底板。由此認(rèn)為，只要地下室有防水板，不管防水板剛度大小，不管防水板下是否有松散墊層，也不管防水板下持力層壓縮性如何，均可同筏基或箱基一樣，進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 自室外地面標(biāo)高算至基礎(chǔ)底，即取 d = d2。其實(shí)，該種觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。按地基規(guī)范第 C． 0． 7 條規(guī)定，地基承載力特征值 fak取 p-s 曲線線性階段的末點(diǎn)( 即比例界限) 對(duì)應(yīng)的荷載值，且不超過(guò)極限荷載的一半。而“p-s 曲線線性階段的末點(diǎn)( 即比例界限) ”是地基由彈性變形到塑性變形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，距離極限破壞尚早，因此，“地基土產(chǎn)生反拱”和“防水板連同獨(dú)立基礎(chǔ)形成滿堂底板”無(wú)法增大 p-s 曲線線性階段的末點(diǎn)( 即比例界限) 對(duì)應(yīng)的荷載值，只能增大極限荷載。如果 fak由 p-s 曲線線性階段的末點(diǎn)( 即比例界限) 對(duì)應(yīng)的荷載值控制，而不是由極限荷載的一半控制的話，即使極限荷載再大也不起作用。再說(shuō)，防水板承擔(dān)“地基土產(chǎn)生反拱”也需要較大的板厚和配筋，而一般防水板厚度和配筋均不大，無(wú)法滿足。

    ( 9) 主裙樓一體，主樓為箱基或筏基，裙房為獨(dú)立基礎(chǔ)或條基，有地下室但無(wú)防水板時(shí)，裙樓荷載對(duì)主樓的地基承載力提高多少還是有些作用的。因?yàn)橹鳂堑鼗茐氖撬苄宰冃螀^(qū)形成連續(xù)的滑動(dòng)面，滑動(dòng)面上剪應(yīng)力將抵抗這一滑動(dòng)。而剪應(yīng)力大小與正應(yīng)力成正比，裙樓基礎(chǔ)荷載傳到該滑動(dòng)面上的正應(yīng)力加大了剪應(yīng)力，從而增大了抵抗滑動(dòng)的能力。另外，靠近滑動(dòng)面邊緣附近的裙房基礎(chǔ)或框架柱穿過(guò)滑動(dòng)面，基礎(chǔ)和滑動(dòng)面能起到銷栓作用，其作用類似于抗滑樁。當(dāng)然，由于裙樓荷載不是均勻地作用在滑動(dòng)面上( 除

非滑動(dòng)面很深，獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)荷載擴(kuò)散到滑動(dòng)面上的壓力才會(huì)均勻) ，在土體沒(méi)有發(fā)生整體滑動(dòng)前，有可能在薄弱處( 柱網(wǎng)中間) 滑出，局部破壞先于整體破壞發(fā)生。但總的來(lái)說(shuō)，裙樓荷載對(duì)主樓的地基承載力提高是有利的。

    ( 10) 有觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)高層建筑側(cè)面附有裙房且為整體基礎(chǔ)時(shí)( 不論是否有沉降縫分開) ，當(dāng)四面的裙房形式不同，或部分側(cè)面為裙房，其他側(cè)面為天然地面時(shí)，可按側(cè)面長(zhǎng)度加權(quán)平均方法進(jìn)行深度修正。筆者認(rèn)為不妥，因?yàn)閺钠茐哪Ｊ絹?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。另外，當(dāng)主樓某側(cè)的裙房不是一樣高時(shí)，計(jì)算 de時(shí)應(yīng)以層數(shù)低的為準(zhǔn); 當(dāng)某側(cè)高低層數(shù)基本等間距間隔開時(shí)，可適當(dāng)考慮層數(shù)高的有利影響，但不宜考慮太多，因?yàn)樵谕馏w沒(méi)有發(fā)生整體滑動(dòng)前，有可能在薄弱處( 層數(shù)較低部位) 滑出，局部破壞先于整體破壞發(fā)生。

8 結(jié)語(yǔ)

    進(jìn)行深度修正的埋置深度 d 的取值較為復(fù)雜，應(yīng)視具體情況區(qū)別對(duì)待。到目前為止，由于業(yè)內(nèi)人士對(duì)地基承載力深度修正的實(shí)質(zhì)的看法不同，導(dǎo)致分歧較大，加上這方面的試驗(yàn)很少，故一直未能取得共識(shí)。所以，如果沒(méi)有十分把握或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)應(yīng)從嚴(yán)，以免出現(xiàn)重大安全事故。