河北省承载力规程报批稿65条文说明.docx

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河北省承载力规程报批稿65条文说明

河北省工程建设标准

河北省建筑地基承载力技术规程

DB13（J）××—2005

条文说明

石家庄2005

目次

1总则

2术语和符号

3基本规定

4工程地质条件

4.1自然地理

4.2工程地质分区

5原位测试和室内试验

6地基承载力特征值

1总则

1.0.1地基承载力是确定基础平面尺寸和埋置深度的重要依据，正确确定地基承载力是工程勘察和地基设计的主要内容。

1974年，我国编制了第一本建筑地基基础设计规范。

由于建国初期我国的地基基础设计是引用前苏联的设计规范，这些规范大多规定采用普兹列夫斯基公式（临界荷载

）计算地基承载力，我国从建国一开始就深受前苏联设计规范的影响，因此在我国自己编制的第一本规范中，将临界荷载

公式写入规范，并根据中国的经验对其中的承载力系数Mb做了调整（对内摩擦角大于24°的情况都提高了承载力系数）。

在规定地基承载力计算公式的同时，还对全国各类土的几千份载荷试验对比资料进行了对比统计分析，分类别总结了地基承载力经验公式，最后提出了11张全国性的地基承载力表。

当时载荷试验承载力取值是按照比例界限荷载或相对沉降比（指沉降与载荷板的比值，高压缩性土取0.02，中低压缩性土取0.01～0.015）来取值的。

与此同时，我国交通、铁路规范，以及一些地方规范也根据各自的资料，给出了地基承载力表。

这些承载力表实际上是我国大规模工程建设的经验总结，对指导我国当时的工程建设，起到了应有的历史作用。

在岩土工程界，许多学者认为，将地基承载力归结为根据几个土的室内物理试验指标或原位测试指标去查规范给定的全国通用地基承载力表，是将地基承载力问题过于简单化，甚至对岩土工程技术的发展是有害的。

另一部分学者则认为，地基承载力是宝贵的经验总结，反对从规范中去除。

2002年，我国建设部颁布了《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），将全国性的地基承载力表从规范中删除。

至此，全国性的地基承载力表完成了法定的历史任务。

反思建国50多年的建设经验，对岩土工程的特点可以得到以下认识：

岩土工程具有两大特性，一是服务对象（工程类型）的广泛性，二是研究对象（岩土）的复杂性。

具体表现在：

岩土介质的区域性、岩土材料的变异性、岩土性质的复杂性、岩土工程的广泛性、岩土工程的理论性和经验性。

从这些认识可以得出结论：

地基承载力应该坚持用载荷试验、其他原位测试、室内试验（物理指标、抗剪强度指标）和实践经验等方法并根据工程具体情况（重要性、空间刚度、沉降敏感度、加荷速率等）综合确定。

地基承载力经验公式和经验表是载荷试验综合对比的结果，应该具有地域性，因此今后建立各地的地方承载力经验公式和承载力经验表是非常必要的。

地基承载力分为承载力特征值和修正后的承载力特征值，本规程所指的地基承载力是指地基承载力特征值，对修正后的地基承载力特征值可按国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002相关规定执行。

1.0.2地基承载力不是地基的一个固有参数，而是地基和基础共同作用的一个结果参数，其中包含了地基土的物理力学性质、原位应力状态，基础的形状、尺寸、刚度、荷载分布、加荷条件、基础埋深和容许沉降。

因此地基承载力的确定，必须做到因地制宜、科学试验、结合经验综合确定，并考虑建筑物刚度、上部结构对沉降的敏感程度和建筑施工条件。

1.0.3制定本规程所依据的背景资料，主要来源于我省各设区市建成区。

对县（市）建设区域，由于开发规模限制，目前已有资料尚不够充分。

所以，本规程中的各项规定和经验数据，直接适用的区域是这些大、中城市建成区所涵盖的范围。

对于省内各县（市）建设，当与这些城市为同一地质单元且地基土性状相近时，可参照执行。

本规程是针对建筑工程编制的，对于市政工程建设，也可酌情参考执行。

1.0.4本规程未做规定的，应执行《建筑工程勘察文件编制深度规定》、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。

对于特殊性土（如黄土），尚应执行相关标准、规范（如《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004）的规定。

2术语和符号

2.1～2.2节　　术语和符号参考了《岩土工程勘察设计规范》GB50021-2001和《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。

3基本规定

3.0.1本条引自《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，去掉了与地基承载力无关的内容。

3.0.2本条规定参考了《工业与民用建筑地基基础设计规范》TJ7-74、《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89和《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002三版规范的相关规定。

地基基础设计等级越高，对地基承载力确定的要求越严格，这符合我国现阶段的技术经济政策。

大量工程实践表明，对重要建筑或场地、地基条件比较复杂的情况，仅靠单一手段确定承载力欠合理，有时还会留下工程隐患。

所以，地基基础设计等级为甲、乙级建筑的地基承载力，要求采用多种方法综合确定。

3.0.3本规程给出的承载力特征值表格，是建立在一个限定范围内的地区经验数据，超出这个范围，没有试验对比数据支持。

所以，作出了使用条件的限制，超出指标范围时不允许外推。

4工程地质条件

4.1自然地理

4.1.2河北省地貌复杂多样，高原、山地、丘陵、盆地、平原类型齐全。

坝上高原属蒙古高原一部分，占全省总面积的8.5%；燕山和太行山山地，占全省总面积的48.1%；河北平原区是华北大平原的一部分，占全省总面积的43.4%。

4.1.3海河水系，位于省境中、南部地区，面积达125389km2。

其水系为一扇状水系，海河干流很短，位于天津市，境内的北运、永定、大清、子牙、南运河等河流为其支流，均汇入海河，流经天津至塘沽入海。

该水系最显著特点，一是河道进入平原后坡度平缓，二是河道善淤善堵，三是上游河道的来水远大于下游海河的泄量，每逢汛期，河道洪水暴涨暴落，宣泄不及，时常为害。

此外，由于各河上游地区植被差，水土流失严重，洪水含砂量大，致使河道淤积，河床抬高，成为半地上河或地上悬河。

尤以漳河、滹沱河、永定河为最，历史上均有过"小黄河"之称。

依永定河说，官厅站多年平均输砂量6030万t，河流含砂量多年平均为33.9kg/m3，仅次于黄河，另外，潮白、蓟运河位于滦河西南，也作为海河水系，但单独入海。

滦河水系，位于冀东地区，面积达45870km2，长888公里，源于境内丰宁满族自治县，北流内蒙古后又折回省境，东南行至潘家口穿越长城，经罗家屯峡谷进入冀东平原后于昌黎、乐亭入海。

滦河在山区为砂卵石河床，宽500～1000m，进入平原后为砂质河床，河床宽2000～3000m，平均年输砂量2010万m3。

滦河水量丰沛，水质好，多年平均经流量45亿m3，沿途汇入支流500余条，其中较大支流有洒河、黑河、横河、清河、长河、沙河、白洋河、青龙河等。

此外，还有冀东沿海一些河流，主要有陡河、沙河、小青龙河、沂河、洋河、石河等，这些河流源短流急，直接入海。

由于这些河流独立分散，习惯上划为滦河水系。

内陆河水系，位于张家口坝上高原，面积达11656km2，均为间歇性小河流，多流入安固里淖和察汗淖等内陆湖泊。

辽河水系，位于省境东北部，面积达441311656km2。

河流分别发源于承德地区平泉县北部的坝上高原和燕山北麓，主要有阴河、乌拉岱河、老哈河等。

水浅流急，下游均流入辽宁省汇入辽河。

4.1.4本省年平均气温由北向南逐渐升高，冀北高原年平均气温低于4℃，以御道口最低，为-0.3℃；中南部地区年平均气温上升至12℃以上，以峰峰为最高，达14℃。

南北年平均气温相差甚为悬殊。

全省年极端最高气温多出现在6月，长城以南都在40℃以上，保定曾出现过43.3℃（1955年7月23、24日）的高温；南部平原气温超过35℃的酷热日达18～25天；中部平原及南太行山区为10～18天；唐山地区沿海及北部山区只有1～4天；冀北高原不见酷热天气。

年极端最低气温主要在冀北高原，达-30℃以下，御道口曾出现过-42.9℃（1957年1月12日）的低温。

本省年平均降水量为350～770mm。

年降水量时空分布极不均匀，总的趋势是东南部多于西北部。

全省有两个少雨区：

一为冀北高原，是河北省最干旱地区，年降水量不足400mm；二为新乐、藁城、宁晋一带，年降水量不足500mm。

全省的两个多雨中心一为燕山南麓，年降水量达700～770mm；二为紫荆关、涞水一带，年降水量在600mm以上。

全省年内降水时段分配也极不均匀，降水变率大，强度也大，以夏季降水量最多，占全省年降水总量的65～75%，一些地区夏季降水往往集中于几次暴雨；冬季降水量最少，仅占全年的2%左右；秋季稍多于春季，分别占15%和10%左右。

河北省是全国降水变率最大的地区之一，多雨年和少雨年降水量有时相差15～20倍之多，一般也有4～5倍，致使境内经常出现旱涝灾害。

4.2工程地质分区

4.2.2鉴于目前本省建筑工程多数集中在11个设区市，而承载力的经验总结又需要按照地质单元分区进行，故将境内各设区市所在地按地貌分为4个工程地质区。

在滨海平原区，由于遭受多次海侵影响，致使浅部地层因地区不同岩性变化较大，秦皇岛市区浅层分布有湖积灰色淤泥质软土、冲积中砂和混合花岗岩残积砂质黏性土。

山前平原区，河流夹带大量泥砂、黄土状土，在山前形成冲洪积扇和一系列小型坡洪积扇，这些扇群构成了太行山东麓微倾斜平原。

5原位测试和室内试验

5.0.1由于原位测试方法种类繁多，每种方法都有其适用的对象，故本条中推荐了不同地基土相对适用的测试手段，一般情况下可以这些方法为主，条件成熟时，亦可考虑其它适合的原位测试方法。

5.0.2本条吸收了《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的有关规定。

5.0.3考虑到规模较小的单栋建筑工程进行静力触探试验时，布置至少6个孔有困难，故要求不应少于3个孔。

对于建筑群或大规模的单体建筑，如果需要进行静力触探试验，仍要求至少6个孔。

5.0.5采用直接剪切试验指标计算地基承载力时，抗剪强度指标应适当进行折减。

根据工程实践经验和试验数据对比结果，黏聚力标准值和内摩擦角标准值可乘以0.8的折减系数。

5.0.6用于查表或计算的物理力学性质指标，要求有较高的可靠性和精确度，否则，得出的承载力特征值就会与实际情况相差较大，给基础设计带来安全隐患。

在造成试验指标偏差的因素中，取土器的影响最为显著，为了取得高质量的土试样，本条规定应使用薄壁取土器等适宜的取土器具。

5.0.7本条中所指的平均值，包括算术平均值、中值、加权平均值和去掉10%后的最大或最小平均值。

具体使用时，可根据工程的重要性、指标的变异性以及地方工程实践经验酌情选用。

触探试验包括重型圆锥动力触探、静力触探和标准贯入试验。

5.0.8进行指标统计之前，应该对所有参加统计的子样进行检查校验；正常情况下，一个工程地质层的试验数据排列应符合正态分布形态，否则，就应考虑地层划分是否正确。

另外，对于统计单元中的个别异常数据，应认真分析产生异常的原因，如果是由人为因素影响所至，可以舍弃不参加统计。

6地基承载力特征值

6.0.1静力触探试验适用于软土、黏性土、粉土、中粗砂等不含大颗粒的土。

根据静力触探试验成果和载荷试验成果的回归统计分析结果，按不同土类，建立了8个经验公式（详见表6.0.1），其中滨海平原区1个，内陆平原区2个，山前平原区资料较多，有5个经验公式。

正文表格中给出的数值，在经验公式基础上，根据具体情况进行了微调。

表6.0.1静力触探承载力特征值经验关系式

序号

分区

土类

经验公式

适用范围

符号说明

1

滨海

平原

淤泥质湖相灰色软土

fak=30+83ps

0.4

—地基承载力特征值（kPa）；

—静力触探比贯入阻力（MPa）；

—静力触探锥尖阻力（MPa）

2

内陆

平原

新近沉积粉土

fak=92+22.7ps

1.1

3

黏性土

fak=55+48.8qc

0.4

4

山前

平原

新近沉积黏性土

fak=55+36.6ps

0.5

5

新近沉积粉土

fak=54+33.8ps

0.5

6

黏性土

fak=107+50.4qc

0.7

7

粉土

fak=82+61ps

1.3

8

中粗砂

fak=50+12qc

10.0

6.0.2标准贯入试验具有操作简便、适用面广的特点，在我省所有的勘察单位都被广泛采用，是目前应用最多的原位测试手段。

基于这种考虑，本次编写规程，将这项内容作为重点之一，共建立了10个经验公式（详见表6.0.2），其中滨海平原区2个，内陆平原区2个，山前平原区4个，山区2个。

相关系数一般在0.8～0.9之间；本条正文中给出的承载力表，个别数据根据具体情况进行了微调。

表6.0.2标准贯入试验承载力特征值经验关系式

序号

分区

土类

经验公式

适用范围

符号说明

1

滨海

平原

中砂

fak=80+11N

6.5

—地基承载力特征值（kPa）；

—经杆长修正后的标准贯

入试验锤击数

式中

表示标准贯入试验实测锤击数，

表示杆长修正系数，见表6.0.2-2

2

混合花岗岩残积砂质黏性土

fak=65+15.5N

3.0

3

内陆

平原

黏性土

fak=32+17.6N

2.5

4

粉土

fak=70+10.7N

1.7

5

山前

平原

新近沉积粉土

fak=82+9.6N

3.0

6

黏性土

fak=62+17.4N

3.0

7

粉土

fak=80+11.8N

3.0

8

粉细砂

fak=41+9.3N

8.0

9

山区

新近沉积粉土

fak=43+12.4N

4.0

10

老粉土

fak=65+20.7N

4.5

由于得到的山前平原区中粗砂标准贯入试验和载荷试验对比资料较少，而这层中粗砂又普遍存在，为便于使用，本规程根据《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89中的承载力表，在正文中给出了经验数据。

6.0.3重型圆锥动力触探试验主要适用于碎石土。

本次对比试验结果见图6.0.3。

由于试验结果离散性大，本规程结合经验和对比试验结果建议了一个方程式暂供工程上参考使用，该方程式对张家口地区比较适用，在承德地区偏低，承德地区使用时，表6.0.3-1中的数值可适当提高。

图6.0.3山区碎石土

-

对比试验结果（资料来自张家口、承德）

6.0.4考虑载荷试验的尺寸条件，推荐采用b=0.707m，d=0，代入太沙基极限承载力公式，除以安全系数K后作为地基承载力特征值fak的估算值。

过去太沙基曾建议K=2~3，1999年美国BrajaM.Das在其出版的著作《Shallowfoundations—BearingCapacityandSettlement》建议安全系数为3~4。

本条根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002关于载荷试验承载力特征值的取值要求，规定安全系数K的取值不得小于2.0。

6.0.5本次室内试验物理指标和载荷试验指标对比结果见图6.0.5-1~图6.0.5-4。

图6.0.5-1山前平原新近沉积黏性土

、

-

回归分析结果

图6.0.5-2山前平原新近沉积粉土

、

-

回归分析结果

图6.0.5-3山前平原黏性土

、

-

回归分析结果

图6.0.5-4山前平原粉土

、

-

回归分析结果

6.0.6表6.0.6-1参考《南京地区地基基础设计规范》DB32/112-95，结合本省经验制定。

表6.0.6-2除参考南京规范外，还参考了山西省标准，并结合了张家口的建设经验。

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