深层地基土承载力特征值如何确定知识交流.doc

岩土工程勘察专业
有关技术问题的解释说明
天津市勘察工作委员会 天津市施工图审查管理中心
针对2011年勘察技术人员培训时收集的“有争议的、或较为困惑的技术问题”，天津市勘察设计协会勘察工作委员会组织专家进行了研讨；同时岩土工程勘察专业施工图审要点编制组、审核组对其中的一些问题也进行了研讨。依据两次研讨会达成的共识，整理成此稿，现予以发布，期望达到统一认识，提高我市岩土工程勘察水平的目的。
1、国标、行标、地标执行次序的理解。
依据地标主要是对本地区工程经验的总结；行标是行业或某些专项工程建设标准（如高层建筑勘察等）；国标是指导全国勘察专业进行勘察工作原则性的技术要求。因此，建议执行标准时原则上宜先地标、行标，再国标。
当国家标准规定的严格程度为“应”或“必须”时，考虑到国家标准是最低的要求，至少应按国家标准执行；
当国家标准规定的严格程度为“宜”或“可”时，允许按行业、地方标准略低于国家标准的规定执行；
行业、地方标准的要求高于国家标准，应按行业、地方标准执行；
行业、地方标准的要求高于国家标准但其版本早于国标时，仍可按国家标准执行。
总之，采用不同标准有关条文的基本原则，应首先确保工程的质量安全，其次应考虑经济合理性等。
2、现场勘探孔允许移位的距离.
孔位施放和移动允许误差按《建筑工程地质钻探技术标准》规定，超过规定应将移动后的孔位按实际位置标于平面图上。移位后的孔间距仍应满足规范要求，并能满足设计需要、保证工程安全。
报告中最好说明：施工中若出现异常，应注意进行施工勘察。
3、较小工程取土样或原位测试数量的确定
必须满足规范要求：每一主要土层的原状土试样或原位测试数据（有效数据）应不少于6件（组）。
4、剪切波速孔的数量确定
按《建筑抗震设计规范》第4.1.3条规定：详勘阶段，单幢建筑剪切波速孔不宜少于2个；对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群，剪切波速孔数量可适当减少，但每幢高层建筑和大跨空间结构的波速孔数量不得少于1个。
根据天津地区的地质条件和工程经验，对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群，当地层分布稳定、土质均匀、土层厚度相差较小且估算的等效剪切波速相近时可按国家规定数量的2/3布置，否则应严格执行国家标准规定。
5、高层建筑群勘探点数量的布置要求
对密集的高层建筑群，相邻高层建筑勘探点可互相共用。计入互相共用的勘探点每栋高层建筑勘探点数量应不少于4个，且孔间距应满足有关规范、规程要求。
6、深层地基土承载力特征值提供要求
1）浅基础：应提供地基主要受力层深度范围内的地基土承载力，满足地基处理和软弱下卧层的强度验算要求。
如： 水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值的确定。

——单桩竖向承载力特征值(kN)
式中 ——桩端天然地基土承载力特征值(kPa)；
——桩端天然地基土承载力折减系数，可取0.4～0.6。
2）桩基础：应提供至桩端以下软弱下卧层深度范围内的地基土承载力，满足验算桩端以下软弱下卧层的承载力；
（1）行业标准《建筑桩基技术规范》：当桩端平面以下受力层范围内存在低于持力层承载力1/3的软弱下卧层时，应按下式验算软弱下卧层的承载力：

式中:fa——软弱下卧层经深度修正的地基承载力特征值；

（2）行业标准《复合载体夯扩桩设计规程》：载体桩，当载体桩持力层下受力范围内存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算。软弱下卧层满足：

式中 :图5.4.3 软弱下卧层计算简图
fa——软弱下卧层顶面的地基土经深度修正后的承载力特征值；
3）嵌岩桩：应提供至桩端以下3~5d深度范围内岩土的地基承载力。
《建筑地基基础设计规范》第8.5.5条 ： 单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定：
 当桩端嵌入完整及较完整的硬质岩中时，可按下式估算单桩竖向承载力特征值：
Ra=qpaAP
式中：  qpa---桩端岩石承载力特征值。
故地层承载力特征值的提供应根据工程评价的需要，提供有关地层的承载力特征值。
7、有关负摩阻力的评价。
目前，有些勘察单位对桩基工程存在大面积堆载时，不提需考虑负摩阻力的有关评价，设计单位同时也不考虑，给工程留下了安全隐患。而负摩阻力的产生除地质条件外，与工程最后确定的大面积堆载范围、堆载的大小或抽降地下水等有关，只有在桩基设计阶段，荷载条件、抽降地下水等设计已经确定，桩基沉降量能够比较准确地估计时，才能正确地估计负摩阻力和下拉荷载的大小。
因此，在工程勘察时，对需考虑负摩阻力的桩基，仅需提供相关地层的负摩阻力系数，可不对估算的桩基承载力进行折减。这样，符合《岩土工程勘察规范》GB50021第4.9.8条的规定。即“对欠固结土和有大面积堆载的工程，应分析桩侧产生负摩阻力的可能性及其对桩基承载力的影响，并提供负摩阻力系数和减少负摩阻力措施的建议”。
结构设计人员，可按《建筑桩基技术规范》JGJ94第5.4.2-5.4.4条规定，对负摩阻力、下拉荷载进行具体计算确定。
8、地下水腐蚀性干湿交替情况的确定。
干湿交替概念理解：
《岩土工程勘察规范》：干湿交替是指地下水位变化和毛细水升降时，建筑材料的干湿变化情况。
《混凝土结构设计规范》：干湿交替是指室内潮湿、室外露天、地下水侵润、水位变动的环境。
《混凝土结构耐久性设计规范》：干湿交替指混凝土表面经常交替接触到大气和水的环境条件。
《工业建筑防腐蚀设计规范》：基础和桩基在地下水变化的部位，有干湿交替作用
由于毛细水升降、地下水侵润造成地表以下及地表以上出现建筑材料的干湿变化情况，可定为干湿交替作用（地表以下：地下水位较深的蓟县地区；地表以上：地下水位较浅的平原地区）
勘察报告可进行干湿交替作用评价。另外在腐蚀性评价中应明确腐蚀介质，每种腐蚀介质均应判定，同时宜给出腐蚀介质的含量，便于设计人员采用《混凝土结构耐久性设计规范》时，依据腐蚀介质的含量确定环境作用等级和采用的防护措施。
9、地下水氯离子超过20000mg/L时的评价要求
氯离子超过20000mg/L的腐蚀性评价《岩土工程勘察规范》没有具体规定，但12.2.4条文说明中强调：氯离子超过20000mg/L时的腐蚀性，因缺乏工程经验，应专门研究；《混凝土结构耐久性设计规范》强调：盐渍土地区地下水土中氯盐含量很高，对砼构件的腐蚀作用需专门研究处理。
因此，工程中出现氯离子超过20000mg/L时，应在勘察报告中提出对建筑材料的腐蚀作用应进行专门研究处理的建议。
10、钢结构的腐蚀性评价要求
当工程中采用多节预制桩、钢管桩等基础时，应评价地下水对钢结构的腐蚀性。评价标准可参照2002版《岩土工程勘察规范》或其他行业标准评价。现行《油气田及管道岩土工程勘察规范》（GB50568-2010），对钢结构的腐蚀性判别标准基本与2002版勘察规范一致，也可参考使用。
11、土的腐蚀性评价要求
判定水和土对建筑材料的腐蚀性是强制性条文，必须执行。在盐渍土和污染土地区，应采取土样进行易溶盐测试；在其他地区，当有工程经验时，土的腐蚀性可依据水的腐蚀性判定，但应在勘察报告中进行说明。
12、新抗震规范判别粉土液化与实际不符，如何处理；用波速法和标贯法判别结果不一致如何处理的相关要求
采用天津地标的波速法和原抗震规范标贯法判别粉土液化与实际较为符合，新抗震规范判别粉土液化与实际液化情况相差较大。在新天津地标未执行前，建议在采用新抗震规范判别的基础上，结合采用原天津地标的波速法判别结果进行综合评价。
一般情况下，采用天津地标波速法和原标贯法判别结果较为一致。当判别结果不一致时，需要岩土工程师根据场地地质条件（包括地形地貌）及宏观调查结果综合判定。并应检查标贯击数、颗分数据、剪切波速值等的准确性。
应注意：若处于不同地质单元应分区评价。
13、抗震设防烈度在分界线附近确定方法。
抗震规范规定：一般情况下，建筑的抗震设防烈度应采用中国地震动参数区划图确定的地震基本烈度。
抗震规范第3.2.4条规定：城镇中心地区的抗震设防烈度，可按规范附录A采用。但对烈度分界线附近未进行具体规定，烈度分界线一般应依据本地区地震加速度分区图确定。
对于烈度分界线两侧4km范围内的重要工程应进行安全复核，即应进行地震安全性评价工作；一般工程，当位于小烈度区时，可按大烈度区提供地震动参数。
14、按20米等效剪切波速判别还是按单层土确定场地为软弱土，进而用于抗震地段的划分方法。
场地土类型应按照20米等效剪切波速确定，进而用于抗震地段的划分。
15、勘察期间水位以上的粉土液化评价要求
勘察期间粉土层位于地下水位以上，但在设计基准期内又处于年平均最高水位以下，存在这种情况的粉土层时应进行液化判别。
16、软土震陷评价的理解。
当采用天然地基且地基主要受力层范围内存在软土层时，应对其在地震力作用下可能产生的软土震陷进行分析、判断、评价。
当厚层软土的等效剪切波速、或承载力特征值满足下表条件之一时，各类建(构)筑物应考虑震陷影响。
软土等效剪切波速和承载力特征值与震陷的关系
抗震设防烈度
7度
8度
0.10g
0.15g
0.20g
等效剪切波速(m/s)
≤90
≤120
≤140
承载力特征值(kPa)
≤70
≤80
≤100
震陷影响
应考虑
应考虑
应考虑
对沉降无特殊要求的乙类建(构)筑物和对沉降敏感的丙类建(构)筑物，当无条件进行专门的震陷分析时，震陷量可按下述要求参考下表的有关规定，确定软土的震陷估算值或根据地区经验确定。
乙、丙类建(构)筑物地震震陷估算参考值
地基土条件
地基主要受力层深度内软土厚度>3m；
地基土承载力特征值≤70kPa
地震烈度
7（0.10～0.15g）
8（0.2g）
震陷估算值(mm)
30～80
≤150
当实际的地基土条件与表中规定的两项地基土条件有一项不符合时、可按实际条件变化的大小、建(构)筑物性质和结构类型，适当减小震陷值，当条件都不相符时，可不考虑震陷对建(构)筑物的影响。
甲类建(构)筑物和对沉降有严格要求的乙类建(构)筑物应进行专门的震陷分析，专门的震陷分析主要是采用软化模型计算方法，进行静力有限元分析，求得软土的震陷量。
17、场地稳定性、适宜性评价；地基的稳定性、均匀性评价要求。
《岩土工程勘察规范》第4.1.11条规定“分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力”；第14.3.3条规定“场地稳定性和适宜性的评价”，上述两条都是强制性条文。
勘察规范中并没有明确规定场地稳定性和地基稳定性的评价内容，在《高层建筑岩土工程勘察规范》中规定了场地稳定性评价的内容，主要包括：活动断裂、地面沉降、地震效应、位于边坡场地的滑坡、北部山区的溶洞与滑坡等的评价内容。
地基稳定性评价是指软弱地基、局部软弱地基如沟、坑、塘或古河道等超过承载能力极限状态的地基失稳；因地形、地貌或设计方案造成建筑地基侧限消弱或不均衡（如既有建筑基础旁进行基坑开挖、山区的半填半挖地基），导致基础整体失稳。此时应进行地基稳定性评价、或提请设计进行整体稳定性验算，同时应提供预防措施建议。
勘察应主要对地基承载力、变形、地基失稳等问题进行评价。
说明：
1、在2012年5月1日后的勘察项目实施和施工图审查过程中，对上述问题应按本文的意见执行。对在2012年5月1日后施工图审查的2012年5月1日前完成的勘察报告，其评价内容也应执行本文的意见。
2、在新版天津地标《岩土工程勘察规程》和《施工图审查要点（勘察篇）》发布后，与本文不一致之处，按新版天津地标《岩土工程勘察规程》和《施工图审查要点（勘察篇）》执行。