3.2地基的评价与计算1－地基承载力的确定基本要求：熟悉地基破坏的类型及影响地基承载能力的各种因素的作用；熟悉确定地基承载力的各类方法；掌握地基承载力深宽修正与软弱下卧层强度验算的方法。
3.2.1地基承载力的确定方法地基承载力的确定方法主要有现场载荷试验方法、理论公式计算方法、其他原位测试方法以及采用经验值的确定方法等。
各种地基承载力确定方法的选用:地基的承载力应结合具体的工程条件选用合适的方法来确定。
通常应结合当地经验按下列规定综合考虑：1．对建筑地基应采用载荷试验、理论公式计算及其他原位试验等方法综合确定；2．对公路桥涵地基，可按规范承载力表方法或其他原位试验方法确定；注意：当由查规范承载力表的方法确定的数值与当地经验有明显差异时，仍应由载荷试验、理论公式计算等综合确定。
理论计算公式1．《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）──临界荷载公式对轴心荷载作用或荷载作用偏心距b e 033.0≤（b 为基础的宽度）的基础，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力的公式如下：a b d m c k f M b M d M c γγ=++式中 f a ──由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值； M b 、M d 、M c ──承载力系数，根据基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值k ϕ按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）表5.2.5确定；γ──持力层土的重度；m γ──基底以上土层的加权平均重度；b ──基础底面宽度（m ），当基础宽度大于6m 时按6m 考虑，对于砂土，小于3m 时按3m 计算；d ──基础埋置的深度（m ），一般自室外地面标高算起,特殊情况将在下面讨论。
c k ──基底下一倍短边基宽深度范围内土的粘聚力标准值。
使用本公式计算地基承载力的要点：（1） 公式计算出的地基承载力已考虑了基础的深度与宽度效应，在用于地基承载力验算时无需再作深、宽修正。
（2） 采用本理论公式确定地基承载力值时，在验算地基承载力的同时必须进行地基的变形验算。
（3） 本公式中使用的抗剪强度指标c k 和k ϕ，一般应采用不固结不排水三轴压缩试验的结果。
当考虑实际工程中有可能使地基产生一定的固结度时，也可以采用固结不排水试验指标。
（4） 在位于地下水位以下的土层，γ、m γ应取有效重度(浮重度'γ)。
2．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024－85）──斯开普顿公式软土地基的容许承载力[]σ可按如下公式计算（采用本公式进行地基验算时必须进行地基的变形验算）：p u 05.14[]k C d Kσγ=⋅+⋅ K ──安全系数，可视软土灵敏度及基础长宽比等因素选用1.5～2.5；C u ──不排水抗剪强度，可用不固结不排水三轴压缩试验、十字板剪切实验、无侧限抗压强度试验确定；k p ──修正系数p u0.4(10.2)(1b Q k l bl C =+−Q ──荷载的水平分力3．《港口工程地基规范》（JTJ250－98）──汉森公式地基极限承载力标准值p k 计算公式如下：B B qB qB cB cB k L L qL qL cL cL 1'21'2k re k k k re k k B N s q N s c N s p L N s q N s c N s γγγγγγ⎧⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⎪⎪=⎨⎪⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⎪⎩计算时取上下二式中对应比较小的值组合计算。
式中 k γ ──基底土的重度标准值；re B '、 re L '──基础的有效宽度和长度；c k ──凝聚力标准值，对持久状况，宜用固结快剪指标；对饱和软粘土且为验算短期作用效应时，宜采用不排水抗剪强度指标；不宜采用直剪快剪指标；q k ──墙前基础底面以上边载的标准值；N q 、N c 、γN ──承载力系数值按下式计算，参见本规范4.2.5.3节； 、s γs q 、s c ──基础形状系数，参见本规范4.2.5.5节。
练习题：例题3.2-1 《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）中的确定地基承载力特征值理论公式是：（多选题）(A) 控制地基变形小于允许值时所对应的荷载值；(B) 控制地基中塑性区开展一定深度时所对应的荷载值；(C) 控制地基中塑性区开展深度为零时所对应的荷载值；(D) 从地基强度出发推导的公式；(E) 是正常使用极限状态所对应的荷载值。
答案：B、D。
分析: 《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）中的确定地基承载力特征值理论公式是控制地基中塑性区开展深度达基础宽度的四分之一时所对应的荷载值, 是从地基强度出发推导的公式，故采用本理论公式确定地基承载力值时，在验算地基承载力的同时必须进行地基的变形验算。
例题3.2-2 在某粘土地基上快速施工，采用理论公式确定地基承载力值时，抗剪强度指标c k和ϕ应采用下列哪种试验方法的试验指标。
（单k选题）(A) 固结排水；(B) 不固结不排水；(C) 固结不排水；(D) 快剪。
答案：B。
例题3.2-3 GB50007－2002根据土的抗剪强度指标计算地基承载力时，c和ϕ应采用 ：(A) 试验平均值；(B) 设计值；(C) 标准值；(D) 特征值。
答案：C。
例题3.2-4 应用规范理论公式确定地基承载力。
某粉质粘土地基如下图所示，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）理论公式确定地基承载力特征值最接近下列哪个数值？ (单选题)分析与题解： 本题中计算参数b ＝1.5m ，k ϕ=22°，c k ＝1.0kPa根据持力层粉质粘土k ϕ=22°，查《建筑地基基础设计规范GB50007－2002》表5.2.5得：b M =0.61，d M =3.44，c M =6.04()()a b d m c 17.8 1.018.0100.50.6118.010 1.5 3.44 1.5 6.04 1.010.588.4kPakf M b M d M c γγ=++×+−×=×−×+××+×+=在本算例中容易出现的错误：(1) 础宽度b 取为2.5m 或取为3m （并非砂土）；(2) γ未采用有效重度，m γ采用了基底重度；(3) 进行了深、宽修正。
例题3.2-5某建筑物采用独立基础，基础底面尺寸为3m ×4m ，基础理深d =1.5m ，拟建场地地下水位距地表1.5m ，地基土分层分布及主要物理力学指标如下表所示。
按《地基基础设计规范》（GB50007－2002）的理论公式计算基础持力层地基承载力特征值f a ，其值最接近下列哪一个数值？ 层序土 名 层底 深度 （m ） 含水量 W （%） 天然 重度 γ(kN/m 3)孔隙比e 液性指数I L内聚力 c （kPa ） 内 摩擦 角ϕ(º)压 缩 模 量 E s (MPa) ①填土 1.00 18.0 ②粉质粘土 3.00 30.5 18.7 0.80 0.7018 20º 7.5 ③淤泥质 粘土 7.50 48.0 17.0 1.38 1.2010 12º 2.5 ④ 砂质粉土 16.00 20.5 18.7 0.78 / 5 35º 15.8 （A ） 184kPa （B ）208 kPa（C ） 199 kPa （D ）103kPa【解】 本题中计算参数b ＝3.0m ，d =1.5m, 持力层为粉质粘土层，于是k ϕ=20°，c k ＝18kPa根据k ϕ=20°，查《建筑地基基础设计规范GB50007－2002》表5.2.5得：b M =0.51，d M =3.06，c M =5.66()a b d m c 18.0 1.018.70.50.5118.710 3.0 3.06 1.5 5.6618.010.5198.9kPakf M b M d M c γγ=++×+×=×−×+××+×+= 在本算例中容易出现的错误：（1）γ采用了有效重度而m γ也采用了有效重度，计算的承载力力值为183.6 kPa 。
；ϕ取基底下一倍短边基宽深度范围内土的标准值（2）根据c k、k而取了淤泥质粘土层的指标ϕ=12°，c k＝10kPa，计算的承载力k力值为103.3 kPa。
例题3.2-6 在厚度均匀的正常固结土层上，4个月内建成一幢6层住宅，地基土的物理力学指标为：含水量30％，重度18kN/m3，孔隙比0.91，液性指数0.98，三轴不排水指标c u=40kPa，ϕ=0º。
地下水u位在地面下3m处。
设条形基础宽度3m，埋置深度1.5m，经验算表明，地基承载力特征值小于基底平均压力，下列判断中哪个是正确的？（多选题）(A) 基底平均压力大于152.6kPa；(B) 可以加深基础的埋置深度以提高地基承载力，使之满足设计要求；(C) 可以增大基础宽度来提高地基承载力；(D) 根据工程的建设速度，应当采用固结不排水试验指标计算地基承载力。
答案：A、D。
分析：用《建筑地基基础设计规范》的公式计算，地基承载力特征值为152.6kPa，根据题意可知地基平均压力必然大于152.6kPa，故A为正确答案；由于采用三轴不排水强度指标，内摩擦角为零，承载力系数M d=1.0，增大埋置深度所提高的承载力与基础自重的增大相抵消，与事无补，故B是错误答案；由于采用三轴不排水强度指标，内摩擦角为零，承载力系数M b=0，增大基础宽度无助于提高地基承载力，故C也是错误的；考虑到工程的加荷速度比较正常，可以考虑排水固结产生的强度增长，采用固结不排水试验指标计算地基承载力。
而用三轴不固结不排水试验得到的指标没有反映实际强度的增长，指标偏小，使计算结果偏低，故E为正确答案。
该题考核对规范方法的理解深度，当采用不排水强度指标计算地基承载力时，一些概念就要随之而变。
按现场载荷试验确定地基承载力的方法地基的载荷试验是在现场试坑中设计基底标高处的天然土层上设置载荷板（刚性平板，面积0.25～0.50m2），然后在其上施加垂直荷载，测定载荷板上的压力及其对应的稳定沉降值，获得载荷试验的p－s曲线。
通过分析载荷试验的p－s曲线，可以按下列方法确定地基承载力特征值f ak。
试验点的地基承载力特征值：l．当p－s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载为地基承载力特征值；2．当试验极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半为地基承载力特征值；3．对于不能按上述条件确定的试验结果，可以采用按相对变形的条件来确定其承载力特征值，即当压板面积为0.25～0.50m2时，可取相对沉降s／b＝0.01～0.015所对应的压力为承载力特征值，但其值不应大于最大加载量的一半。