有软弱下卧层基础的直接计算法
设计交流
有软弱下卧层基础的直接计算法
刘玉强1，刘士杰2/（1中国航天三江集团险峰厂，孝感432000；2中国航天三江建筑设计
院，孝感432000）
0 引言
基础设计中，当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按规范[1]要求对软弱下卧层承载力进行验算。但是在设计过程中，常规方法总是在验算基础持力层的承载力是否满足要求后，再验算下卧层的承载力是否满足要求。经常需要多次重复计算，不仅费时费力，还不易得到经济合理的基础底面尺寸。关于这个问题，文献[2]给出了一种有特点的控制应力计算法，成功地避免了重复计算；但矩形基础的长宽比无法达到有效控制。
本文以规范[1]第5.2.7条的验算公式为依据，改变常规验算模式，以下卧层或持力层承载力的利用度达到100%为标准，基础宽度经计算和比较取值，再计算基础长度。该验算模式是对验算方法的变通、转换，通过一次有序计算即可得出条形基础或矩形基础底面最小尺寸，称直接计算法。为了便于应用，将公式汇编图表化，计算过程程序化，以供结构设计人员参考。
1 矩形基础直接计算法的公式推导要点 1.1 按下卧层f az 计算需要的基础宽度
如图1所示，当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式计算：
（1）式中：
代入式（1）得：
（2）设： , （ ）
（ ） 代入式（2）得：
（3）1.2 按持力层f a 计算需要的基础宽度
（4）两者比较取大值，即：
≥ ，取
，取
（5）
（6） 2 直接计算法计算公式汇编 计算公式汇编如表1所示。 3 应用示例
3.1 条形基础
给出的资料如图2所示，试计算条形基础底面的宽度b 。
图1 矩形基础示意图 图2 条形基础示意图
参数：d=1.2 ， Z=0.8 ， ， ， ， ， ，
解：
）
（ ）
取 3.2 矩形基础
3.2.1下卧层承载力控制的示例
本例选自文献[2]，给出的资料如图3所示，试计算矩形基础底面的宽度b 及长度l 。
参数：d=1.5 ，Z=1.0 ， ， ， ， ， ，
解：
作者简介：刘士杰，顾问总工，一级注册结构工程师；刘玉强，工程师，Email ：[email protected]。
We learn we go
17
力控制， ， 由持力层承载力控制。
采用基底宽度比较法，取
（ ）
（ ）
18
取
计算结果与文献[2]相同，但计算更简单方便。 3.2.2基础持力层承载力控制的示例
本例选自文献[3]，试计算矩形基础底面的宽度b 及长度l 。
参数：d=1.8 ，Z=2.5 ， ， ， ， ， 解： 采用基底宽度比较法，取
）
，取 基础采用
（下转第23页）
图3 矩形基础示意图
We learn we go
Building Structure
建闻天下
不对人”是我的执业原则，推心置腹地与相关各方沟通，终达成了共识。
置于当今社会大环境，始终恪守执业原则，的确不易，冷暖无常，甘苦自知。然而信守“勿以善小而不为，勿以恶小而为之”准则，特别是对于当下的社会环境而言，更为可贵。笔者以为工程师“择善固执”的执业素养乃治业治国之本。 作者简介：孙宏伟，教授级高级工程师，注册土木工程师（岩土）。目前就职于北京市建筑设计研究院，从事复杂地质与
工况条件的地基基础设计与咨询、超高层建筑桩筏基础设计图2 长沙北辰三角洲A1写字楼
与分析，专注于岩土与结构相互作用研究。《北京地区建筑快到碗里了，不打桩的方案等于不让别人吃肉。很快
地基基础勘察设计规范》编委，全国民用建筑工程设计技术请托的电话来了，高抬贵手就可以分一杯羹。忠告也措施（2009版）地基与基础分册编委。国际土力学及岩土随之而来，咨询的奖金才几个钱，还多担责任，多一工程学会会员，场地地基抗震专业委员会委员，北京市专家事不如少一事，何不做个顺水人情。吃肉乎喝汤乎，库岩土工程专家，《岩土工程技术》编委会委员。Email ：三思之后，工程无小事，“独立、客观、公正、对事[email protected]。
We learn we go
23