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现在的勘察报告是按不同深度的土层分层提供地基承载力，其实质是基本条件（小压板，无埋深或假定为标准条基）下的地基承载力。我的问题是：①国外是否也是这样做；②一般我们是把深层土假想为在地面处提供地基承载力，看了几本土力学教材也只是讲天然地基浅基础承载力公式，多未讲天然地基深基础承载力公式。 在国外的土力学著作中，包括前苏联，对浅基础和深基础的承载力问题都是分别讨论的，概念非常清楚，不可能用浅基础的地基承载力公式去计算深层土的地基承载力问题。 在我国的许多著作或教材中，对这个问题的概念也是清楚的。钱家欢教授主编的《土工原理与计算》中，第八章地基承载力，其中第五节讲的是“深基础地基承载力”，在这节开头就说明了两者的区别：“深基础与浅基础具有不同的破坏特征，因而其承载力的确定也各有所异。前面各节所介绍的承载力计算公式均只适用于浅基础的情况。本节将讨论深基础地基的破坏特征及其承载力的确定方法。” 郑大同教授在《地基极限承载力的计算》一书中论述了梅耶霍夫对深基础地基承载力的贡献：“50年代，梅耶霍夫进一步考虑了基础底面以上，土体发生抗剪强度的影响，从而提出了浅基础和深基础的极限承载力公式。”“梅耶霍夫在19951年曾经指出，地基承载力取决于地基土的物理力学性质（密度、抗剪强度和变形性质），取决于地基中的原始应力和地下水的情况，取决于基础的物理性质（基础尺寸、埋置深度和基底的粗糙程度），而且也取决于建造基础的方法。” 但在工程勘察工作中，不知从什么时候开始，要求按不同深度的土层分层提供地基承载力，而且不管土层的埋藏深度如何，都用浅基础的地基承载力公式计算深层土的地基承载力。这种做法对工程实践是不合适的，更为可怕的是使工程师们的学术思想都搞糊涂了，基本概念也不讲了，以己之昏昏，怎能使人昭昭，糊里糊涂地计算，糊里糊涂地应用，浪费了也没有觉察，危险了在吃安全系数的余量。 分层提供承载力是一种习惯做法，是历史的产物，在基础埋深不大的情况下问题不突出； 如何提供？将深层的土层假定在地面，设定一个浅基础的宽度与埋深，用规范的公式计算，要求设计人员按实际埋置深度进行修正后使用； 或者将浅层土载荷试验得到的承载力，按相似的物理指标推广到深层土中； 看四份岩土工程报告，其中两份是国内的，两份是由国外岩土工程师编写的，一份在国外，一份在国内。 〔实例1.1-1〕软土地区某冲压车间压机基础的岩土工程勘察，压机基础尺寸为24m×86.5m，基底总压力为204kPa，采用桩基础。考虑3种不同桩长的方案，桩的入土深度分别为45m、60m和65m，桩端持力层分别为第⑧b、第⑨b、和第⑩层，因此钻孔深度91.45m，勘探深度范围内揭露了十多层的土层。 对于这样的一个项目，已经明确采用长桩基础的工程，还要在勘察报告中分层地提供那么多土层的地基容许承载力，不知道其目的究竟是什么？地基基础设计根本不需要这些土层作为天然地基的持力层，也不需用这些土层的地基承载力进行设计。特别是这些深层土的地基承载力，用浅基础地基承载力公式计算得到的这些数据既没有什么用处，也没有什么物理意义，显然是多余的。 〔实例1.1-2〕国内某电厂扩建工程的岩土工程勘察报告。主厂房为框架和排架结构两种结构型式，采用天然地基方案，勘探孔深度39m～42m，揭露了9层土层，对各个主要土层均进行了地基承载力的分析与计算，地基容许承载力的综合建议值。 这份资料的特点是已经明确采用天然地基上的浅基础，设计主厂房的基础埋置深度为6.5m，基底最大压力为200kPa。第③1层土层的埋藏深度正好在6.5m左右，对表1-2中所提供的地基承载力进行深宽修正以后的地基承载力也大于基底最大压力，因此采用③1层作为主车间基础的持力层是可行的。 〔实例1.1-3〕这是一份美国加州某超市的岩土工程报告。建设场地的面积为74000m2，建筑面积为21500m2，结构为单层排架。由结构自重产生的柱荷载为：内柱385kN，外柱267KN；由活荷载所产生的柱荷载为680kN，地坪均布荷载为7.3kPa，最大集中荷载为23kN；承重墙荷载为181.4kN/m~272.1kN/m，非承重墙荷载为22.3kN/m~90.7kN/m。 该场地典型的土层柱状图见图1-1，基础设计所需的地基容许承载力数值见表1-3。这份报告表明，岩土工程分析需要以确切的上部结构传至基础的荷载为依据，才能进行必要的计算。对于地基承载力，对于采用天然地基的项目，只需要分析持力层的地基承载力，不需要分层提供每层土的地基承载力。资料也表明，评价地基承载力时，如果采用极限承载力公式计算，可以按照不同的荷载组合，分别采用不同的安全系数。 〔实例1.1-4〕由国外的岩土工程师为外商投资建于国内软土地区的某商城编写的岩土工程报告。该商城场地面积18600m2，周边长度160m×105m。建筑物全景见图1-2，由北、东、西三个塔楼和裙房组成，北塔楼地上48层，框剪结构，基础尺寸55m×43m，基底平均压力为350kPa；东、西塔楼均为地上32层，框剪结构，东塔楼基础面积32m×72m， 基底平均压力为265kPa，西塔楼基础面积32m×55m，基底平均压力为265kPa；裙房为地上8层，框架结构，基底平均压力为150kPa。全部采用筏板下的桩基础，满堂布桩，桩径500mm、壁厚9mm的钢管桩，桩长35m，单桩承载力1330kN。北塔楼的基坑开挖深度为7.5m，东、西塔楼为6.5m，裙房为4.5m。 提供分层承载力的主要问题 1.将勘察报告的结论建立在缺乏物理概念的基础之上； 2.在工程中采用这种方法确定地基承载力，存在许多无法估计的不确定性，可能是安全隐患，也可能会造成资源浪费； 3.将在基础埋置深度不深的历史条件下得到的深宽修正的经验方法，推广到10余米以致20多米的深度，对所引起的可能问题没有充分地估计； 4.由于高层建筑的大量采用，基础埋置深度的急剧增大，由于确定地基承载力方法的不科学性带来的问题日益严重； 现在应该冷静地分析和考虑如何解决这个问题。 分层提供承载力是为了让设计人员了解土层特性 设计人员确实需要了解各层土的工程性质，但勘察人员应该给设计人员正确的信息，以免误导。其实在勘察工作中，已经分层取土作了土的物理力学性质的试验，也作了各种原位测试，在勘察报告中，已经可以分层提供了土的工程性质指标，设计人员根据这些信息已经可以充分地了解各土层地工程特性了。 分层提供地基承载力的做法不仅没有给设计人员以正确认识地基土的任何有用的信息，相反却使设计人员容易产生误解、误判，造成不良的后果 分层提供地基承载力的方法还有一个非常致命的缺陷，因为是按很浅的埋置深度来考虑的，如果实际工程是采用了比较深的埋置深度，在勘察报告中就会提出设计人员应按实际埋深进行深度修正。 |
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