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聲明：本文純屬作者個(gè)人技術(shù)觀點(diǎn)，與其他單位無關(guān)。 作者簡介：邱明兵 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-2008編委 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范應(yīng)用手冊》2010年，第三作者 《建筑地基沉降控制與工程實(shí)例》2011年 《建筑結(jié)構(gòu)震害機(jī)理與概念設(shè)計(jì) 》2011年 國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師（2003年） 注冊土木工程師（巖土）（2005年） 高級工程師 中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及巖土工程分會樁基礎(chǔ)學(xué)術(shù)委員會委員 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會地基基礎(chǔ)專業(yè)委員會委員 有群友問起：卵石有沒有深寬修正系數(shù)？ 這個(gè)問題很神奇。其實(shí)他稍微翻翻規(guī)范，就能找得到。 再者，如果稍微了解一些地基承載力特征來源，就能知道“有沒有”。 我反復(fù)強(qiáng)調(diào)，概念為先，機(jī)理為本。在工程實(shí)踐和科研的歷史進(jìn)程中，了解這些概念的演化，很有必要。 當(dāng)前，地基承載力特征值fak及其修正值fa是絕大多數(shù)工程師進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的核心參數(shù)，因此有必要了解其歷史發(fā)展淵源，以便能合理使用。 上世紀(jì)50年代，實(shí)業(yè)凋敝，百廢待興，新中國需要大量工程建設(shè)。為了正確指導(dǎo)工業(yè)與民用建筑的建設(shè)，1954 年12 月，我國翻譯引進(jìn)第一本前蘇聯(lián)地基規(guī)范НиТу6248，僅限于內(nèi)部發(fā)行，命名為《天然地基設(shè)計(jì)暫行規(guī)范》(規(guī)結(jié)7 - 54) ，該規(guī)范的重點(diǎn)是：“地基土受到的壓力不應(yīng)超過地基土的容許承載力（大致相當(dāng)于今天的“地基土承載力特征值fak”）”，并明確指出：當(dāng)“基礎(chǔ)寬度0.6～1.0m，基礎(chǔ)埋深2.0m”時(shí)，可查表得到容許承載力，同時(shí)給出了巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖石、大塊碎石、砂土和第四系粘土的承載力表格。其中砂土根據(jù)濕度和密實(shí)度給出承載力，粘土根據(jù)孔隙比和稠度給出承載力。當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于1.0m ， 基礎(chǔ)埋深大于2.0m或小于2.0m時(shí)應(yīng)進(jìn)行深寬修正。第一本引進(jìn)的地基規(guī)范奠定了“以地基土承載力控制”的設(shè)計(jì)思想，對我們各類工程中地基的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 1955 年前蘇聯(lián)發(fā)布《房屋與工業(yè)結(jié)構(gòu)物天然地基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范》( НиТу127255)。1956 年12 月，我國建委建議審慎推廣。這里略作介紹。該規(guī)范的變化可用以下兩方面概括： 1）在地基土承載力方面。將原來的“承載力”改為地基土的“計(jì)算強(qiáng)度表”，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)整。此外還規(guī)定了用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、φ計(jì)算臨塑荷載PB/4 (中心荷載) 或PB/3 (偏心荷載) 的公式； 2）在地基土沉降變形方面。第一次提出：地基應(yīng)按沉降變形控制設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，將地基土豎向變形分為固結(jié)沉降和地基失穩(wěn)陷落，并且提出了相應(yīng)控制指標(biāo)：絕對下沉、平均下沉、縱傾和橫傾、相對彎曲。為了能計(jì)算出地基土的沉降，又規(guī)定了土的壓縮模量宜由淺層、深層載荷試驗(yàn)確定；同時(shí)根據(jù)工程實(shí)測和建筑病害調(diào)查結(jié)果，規(guī)定了各種房屋和結(jié)構(gòu)物地基沉降變形限值；為了方便工程師設(shè)計(jì)減少工作量，規(guī)定了可不進(jìn)沉降變形計(jì)算的條件。計(jì)算方法采用了工程師熟悉的分層總和法，同時(shí)還提出“必要時(shí)考慮地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)協(xié)同作用”。 由于這本前蘇聯(lián)規(guī)范未作為我國“正式規(guī)范”，推廣時(shí)指出“設(shè)計(jì)時(shí)要具體問題具體分析”，推廣時(shí)間又與規(guī)結(jié)7 – 54重合，并且我國工程設(shè)計(jì)的“優(yōu)良傳統(tǒng)”是：凡是規(guī)范規(guī)定的，不管對錯(cuò)一律執(zhí)行；凡是規(guī)范沒有規(guī)定的，一律不執(zhí)行。因此盡管這本規(guī)范質(zhì)量極高，但在我國影響力也遠(yuǎn)不如規(guī)結(jié)7 – 54。而以“地基沉降變形控制”的設(shè)計(jì)思想被埋沒，以“地基承載力控制”的設(shè)計(jì)思想則繼續(xù)發(fā)展。 1962 年前蘇聯(lián)發(fā)布了《建筑法規(guī)》, 其中第二卷第二篇第一章為《房屋及建筑物地基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(СНиПⅡ2Ь11 - 62)， 與НиТу127255 比, 沒有大的原則性變化。 1974 年，《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行，TJ 7274) 發(fā)布，這是我國第一本地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。無需否認(rèn)的是，該規(guī)范在章節(jié)編排、承載力計(jì)算、沉降變形計(jì)算等方面吸收前蘇聯(lián)規(guī)范經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)當(dāng)時(shí)我國實(shí)情增加了“基礎(chǔ)設(shè)計(jì)”一章，由此也將規(guī)范命名為“地基基礎(chǔ)”。事實(shí)上，由于“地基土”和“混凝土”特性的巨大差異，世界上多數(shù)國家都將“基礎(chǔ)或承臺設(shè)計(jì)”作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件列入“混凝土規(guī)范”范疇，我國路橋領(lǐng)域也是如此，目前的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004即包含了樁承臺的設(shè)計(jì)內(nèi)容。 此外，毋庸置疑的是，在巖土工程領(lǐng)域，TJ 7274在兩方面做了大量奠基性的工作，開創(chuàng)了我國地基設(shè)計(jì)的新紀(jì)元。并為此后20多年的地基設(shè)計(jì)做出了巨大貢獻(xiàn)。 1）在地基承載力方面。中國建筑科學(xué)院地基基礎(chǔ)研究所在全國眾多勘察設(shè)計(jì)單位的參與協(xié)助下，全面總結(jié)50~70年代初大量廠房和多層磚混結(jié)構(gòu)的地基設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建立了13張地基容許承載力表： (1) 根據(jù)類別和風(fēng)化程度確定巖石承載力； (2) 根據(jù)密實(shí)度確定碎石土承載力； (3) 根據(jù)密實(shí)度確定砂土承載力； (4) 根據(jù)含水比確定老粘性土承載力； (5) 根據(jù)物理性指標(biāo)(孔隙比、液性指數(shù)) 確定一般粘性土承載力； (6) 根據(jù)含水量確定沿海淤泥和淤泥質(zhì)土承載力； (7) 根據(jù)含水比確定紅粘土承載力； (8) 根據(jù)壓縮模量確定粘性素填土承載力； (9) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)確定砂土承載力； (10) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)確定老粘性土和一般粘性土承載力； (11) 根據(jù)輕便觸探錘擊數(shù)確定一般粘性土承載力； (12) 根據(jù)輕便觸探錘擊數(shù)確定粘性素填土承載力； (13) 根據(jù)物理性指標(biāo)確定新近沉積粘性土承載力。 2）在地基沉降變形方面。收集了大量工業(yè)與民用建筑物沉降觀測資料，在詳細(xì)分析其病害原因的基礎(chǔ)上，提出了“地基沉降變形限值”表格，成為地基設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。 1989 年，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 7-89)修訂發(fā)布，在地基承載力方面，規(guī)范組認(rèn)為“鑒于我國幅員遼闊，同類土性質(zhì)隨地區(qū)差異較大，僅通過搜集幾十份或百余份載荷試驗(yàn)資料來包絡(luò)全國是不現(xiàn)實(shí)的。因此，各地在使用這類表時(shí)，應(yīng)取慎重態(tài)度。最好在本地區(qū)進(jìn)行若干試驗(yàn)驗(yàn)證，取得經(jīng)驗(yàn)后再行使用。且這類表僅限于一般建筑，對于重要的一級建筑物必須進(jìn)行載荷試驗(yàn)”。將承載力表從正文移至附錄。在地基沉降變形方面，繼續(xù)收集沉降觀測資料，對分層總和法進(jìn)行改進(jìn)，并對沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)做了進(jìn)一步調(diào)整。 2002年，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 50007-2002)修訂發(fā)布，在地基承載力方面，該規(guī)范取消了附錄中的用土的物理性指標(biāo)查地基承載力的表格；在地基沉降變形方面，繼續(xù)收集沉降觀測資料，改進(jìn)分層總和法，調(diào)整沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 TJ 7274發(fā)布以來，隨著工程建設(shè)大量開工，各種工程問題層出不窮，為了解決這些問題，規(guī)范體系繼續(xù)發(fā)展。如：濕陷性黃土、膨脹土、凍土等特殊土質(zhì)分列出相應(yīng)規(guī)范；樁基、基坑、邊坡、錨桿等特殊應(yīng)用功能編列相應(yīng)規(guī)范；在土質(zhì)較差不適合建設(shè)的場地發(fā)展出了地基處理及剛性樁復(fù)合地基（CFG樁）并編列相應(yīng)規(guī)范。具體如圖。 2011年，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 50007-2011)修訂發(fā)布。 從地基基礎(chǔ)類規(guī)范的演化進(jìn)程可以看出： （1）規(guī)范是在隨著工程實(shí)踐在進(jìn)步。這個(gè)工程實(shí)踐是包含試驗(yàn)、理論、建設(shè)等，不單單是一個(gè)理論或者建設(shè)。 （2）規(guī)范是集體智慧的結(jié)晶，是專家的集體共識。這些共識禁不禁得住考驗(yàn)，靠實(shí)踐。規(guī)范條文的每一次修編，都是慎重的，都被實(shí)踐檢驗(yàn)著，被實(shí)踐修正著。規(guī)范本身是“活”的，并不是一成不變。 （3）規(guī)范條文是成體系的，這是一個(gè)系統(tǒng)，相互之間有內(nèi)在聯(lián)系。不能獨(dú)立去理解和應(yīng)用。這一點(diǎn)請讀者務(wù)必重視。 |
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