基础知识（一）辅导：关于地基承载力特征值

一、原因
与钢筋、混凝土、砌体等材料相比，土是一种变形较大的材料。当荷载增大时，随着地基变形的相应增大，地基承载力也逐渐增加，很难界定下一个真正的“极限值”。但根据现有的理论和经验承载力计算公式，可以得到不同的值。所以，实际上对于地基极限承载力的确定，并没有一个通用的定义标准，也没有一个适用于各种土的计算公式。主要依靠工程经验设定的边界和相应的安全系数进行调整，考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋置顺序有关，还与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应性、地下水位的升降、地区经验的差异等有关。，所以不能作为土的工程特性指标。
另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，往往承载力仍有潜力可挖，变形已达到可超过正常使用的极限，即通过换表来控制承载力。【/br/】因此，按照传统习惯，地基设计所用的承载力通常是地基的承载力，即承诺承载力，在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值，其安全系数已经包含在内。这是天然地基或桩基设计的原则。随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)的实施，要求抗力计算应以承载力极限状态为基础，采用与极限值相对应的“标准值”，将过去的总安全系数分成两部分，由荷载分项系数和抗力分项系数共同承担。这给传统上积累经验、采用允许值的基础设计带来了麻烦。《建筑地基基础设计规范》(GB J7-89)以承载力允许值为标准值，以深度和宽度修正后的承载力值为设计值，导致抗力设计值大于标准值的问题，不符合《建筑可靠性设计统一标准》(GB50068-2001)的规定。因此，对该代码进行了修订。
二。对策
《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于基础设计的特殊性，将上一版“应符合本标准的规定”修改为“应符合本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。《建筑结构荷载规范》( GB50009-2001)也对正常使用极限状态的表述进行了改进，认为正常使用极限状态荷载效应的标准组合可用于基础设计承载力的计算。
“特征值”一词用于表示按正常使用极限状态计算时所采用的地基承载力和单桩承载力的值。
三。应用
用作电阻指示器的代表值包括标准值和特征值。当确定岩石和土壤的剪切强度以及岩石的单轴抗压强度时，使用标准值；通过载荷试验确定承载力时，取特征值。载荷试验包括深层、浅层、岩石地基、单桩、锚杆等。参见规范的相关附录。
地基承载力特征值fak由载荷试验直接确定或通过其与原位试验的相关性间接确定，并从中积累经验值。与荷载试验时地基土压力-变形曲线上线性变形段中某一规定变形所对应的压力值相比，其值不应超过压力-变形曲线上的比例极限值。
单桩承载力特征值Ra由载荷试验直接确定或通过其与原位试验的相关性间接估算，并由此累积的经验值。对应正常使用极限状态下单桩承载力的容许设计值。
按地基承载力计算确定基础底面积和埋深或按单桩承载力确定桩数时，传递到基础底部或桩帽的荷载效应应按正常使用极限状态采用标准组合，相应的抗力限值采用地基承载力修正特征值或单桩承载力特征值。即S≤C，C为抗力或变形的极限；Pk≤fa(基础)；Qk≤Ra(桩基)。此时，特征值fa、Ra是正常使用极限状态下的阻力设计值。
在确定基础或桩基桥台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和根据材料性能校核材料强度时，来自上部结构和相应基础底板的荷载效应，应按承载能力极限状态下的荷载效应基本组合计算，即γ 0s ≤ R，此时， 地基反力P、桩顶反力Ni和主动土压力Ea为相应的荷载设计值，应采用相应的分项系数。