使用理正基坑设计软件作抗滑桩、支护桩设计时，其中的计算参数：地基弹性抗力系数的计算方法（m、c、K）常让人迷惑，下文对照原理和中国规范作初步的探讨。

一、依据中国规范计算土的水平反力系数，主要基于建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-2012)中的m法。

当采用m法时，水平反力系数k_h由下式计算得到：

其中：  m  -土的水平反力系数的比例系数 [kN/m⁴]

              z   -计算点距地面的深度 [m]

              h   -当前工况阶段下的基坑开挖深度 [m]

 由上式可以看出，水平反力系数k_h随深度线性增加。

土的水平反力系数的比例系数m宜按桩的水平载荷试验及地区经验取值，缺少试验和经验时，建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-2012)建议可按下列公式计算：

其中：   c  - 土的黏聚力 [kPa]

            φ  -  土的内摩擦角 [°]

            v_b  - 挡土构件在坑底处的水平位移量 [mm]，当此处的水平位移不大于10mm时，可取 v_b = 10mm

二、另外两种基于中国规范的方法：c法和K法，虽然建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-2012)中没有给出，但是在中国的工程实践中也很常用。

另外两种计算水平反力系数k_h的方法如下式：

当指数 n = 0.5时，即为c法，a = c (kN/m³)。

当指数 n = 0时，即为K法，a = K (kN/m³)。

显然，n = 1时，即为m法。

 

表B.0.1  较完整岩层的单轴极限抗压强度和地基系数K（K法）的对应值《铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2006（2009局部修订版）》

单轴极限抗压强度（kPa）	竖直方向地基系数K0（MN/m3）	水平方向地基系数K（MN/m3）
10 000	100 ~ 200	60 ~ 160
15 000	250	150 ~ 200
20 000	300	180 ~ 240
30 000	400	240 ~ 320
40 000	600	360 ~480
50 000	800	480 ~ 640
60 000	1200	720 ~ 960
80 000	1500 ~ 2500	900 ~ 2000

注：

1. K = （0.6 ~ 0.8）K₀

2. 同《滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ 0219-2006）》表C.3。

3.《铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2019》附录L的规定类似，如下表。

表B.0.2 抗滑桩地基系数K（K法）及地层物理力学指标（铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2006（2009局部修订版））

地层种类	内摩擦角	地基系数K（MN/m3）	弹性模量E0（kPa）	泊松比ν
细粒花岗岩、正长岩 辉绿岩、玢岩	80°以上	2000 ~ 2500 2500	5430 ~ 6900 6700 ~ 7870	0.25 ~ 0.30 0.28
中粒花岗岩 粗粒正长岩、坚硬白云岩	80°以上	1800 ~ 2000	5430 ~ 6500 6560 ~ 7000	0.25
坚硬石灰岩 坚硬砂岩、大理岩 粗粒花岗岩、花岗片麻岩	80°	1200 ~ 2000	4400 ~ 10 000 4600 ~ 5430 5430 ~ 6000	0.25 ~ 0.30
较坚硬石灰岩 较坚硬砂岩不坚硬花岗岩	75°~ 80°	800 ~ 1200	4400 ~ 9000 4460 ~ 5000 5430 ~ 6000	0.25 ~ 0.30
坚硬页岩 普通石灰岩 普通砂岩	70°~ 75°	400 ~ 800	2000 ~ 5500 4400 ~ 8000 4600 ~ 5000	0.15 ~ 0.30 0.25 ~ 0.30 0.25 ~ 0.30
坚硬泥灰岩 较坚硬页岩 不坚硬石灰岩 不坚硬砂岩	70°	300 ~ 400	800 ~ 1200 1980 ~ 3600 4400 ~ 6000 1000 ~ 2780	0.29 ~ 0.38 0.25 ~ 0.30 0.25 ~ 0.30 0.25 ~ 0.30
较坚硬泥灰岩 普通页岩 软石灰岩	65°	200 ~ 300	700 ~ 900 1900 ~ 3000 4400 ~ 5000	0.29 ~ 0.38 0.15 ~ 0.20 0.25
不坚硬泥灰岩 硬化黏土 软片岩 硬煤	45°	60 ~ 120	30 ~ 500 10 ~ 300 500 ~ 700 50 ~ 300	0.29 ~ 0.38 0.30 ~ 0.37 0.15 ~ 0.18 0.30 ~ 0.40
密实黏土 普通煤 胶结卵石 掺石土	30° ~ 45°	30 ~ 60	10 ~ 300 50 ~ 300 50 ~ 100 50 ~ 100	0.30 ~ 0.37 0.30 ~ 0.40 - -

注：此表同《建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2012）》条文说明13.2.5表1；同《公路路基设计规范（JTG D30-2015）》条文说明5.7.5表5-5；同《滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ 0219-2006）》表C.1。

《铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2019》附录L的规定类似，如下表。

表B.0.3 抗滑桩随深度增加的土质地基系数m（m法）（铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2006（2009局部修订版））

土的名称	竖直方向地基系数m0（MN/m4）	水平方向地基系数m（MN/m4）
0.75 L<1.0 的软塑黏土及粉土；淤泥	1 ~ 2	0.5 ~ 1.4
0.5 L<0.75 的软塑粉质黏土及黏土	2 ~ 4	1 ~ 2.8
硬塑粉质黏土及黏土；细砂和中砂	4 ~ 6	2 ~ 4.2
坚硬的粉质黏土及黏土；粗砂	6 ~ 10	3 ~ 7
砾砂；碎石土、卵石土	10 ~ 20	5 ~ 14
密实的大漂石	80 ~ 120	40 ~ 84

注：

1. I_L为土的液性指数，其土质地基系数m₀和m的值，相应于桩顶位移0.6 ~ 1.0cm。

2. 此表同《公路路基设计规范（JTG D30-2015）》条文说明5.7.5表5-4；同《滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ 0219-2006）》表C.2。

3.《铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2019》附录L的规定有所不同，按水平位移6~10mm和<=6mm区分，详见规范表L.0.2。

表 5.7.5 地基水平抗力系数的比例系数m值（建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008）

地基土类别	预制桩、刚桩m （MN/m4）	相应单桩在地面处水平位移（mm）	灌注桩m （MN/m4）	相应单桩 在地面处 水平位移 （mm）
淤泥；淤泥质土；饱和湿陷性黄土	2 ~ 4.5	10	2.5 ~ 6	6 ~ 12
流塑(IL>1)、软塑(0.75 L ≤1) 状黏性土；e>0.9 粉土；松散粉细砂；松散、稍密填土	4.5 ~ 6.0	10	6 ~ 14	4 ~ 8
可塑(0.25 L ≤0.75) 状黏性土、湿陷性黄土；e=0.75~0.9 粉土；中密填土；稍密细砂	6.0 ~ 10	10	14 ~ 35	3 ~ 6
硬塑(0 L ≤0.25) 、坚硬(I L ≤0) 状黏性土、湿陷性黄土；e<0.75 粉土；中密的中粗砂；密实老填土	10 ~ 22	10	35~100	2 ~ 5
中密、密实的砂砾、碎石类土	-	-	100~300	1.5 ~ 3

注：

1. 当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高（≧0.65%）时，m值应适当降低；当预制桩的水平向位移小于10mm时，m值可适当提高；

2. 当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将列表数值乘以0.4降低采用；

3. 当地基为可液化土层时，应将表列数值乘以下表5.3.12中相应的系数ψ_l。

 

表 5.3.12 土层液化影响折减系数ψ_l《建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008》

λN = N/Ncr	自地面算起的液化土层深度dL（m）	ψl
λN≤0.6	dL≤10 10< dL≤20	0 1/3
0.6< λN≤0.8	dL≤10 10< dL≤20	1/3 2/3
0.8< λN≤1.0	dL≤10 10< dL≤20	2/3 1.0

注：

1. N为饱和土标贯击数实测值；N_cr为液化判别标贯击数临界值。

2. 对于挤土桩当桩距不大于4d，且桩的排数不少于5排、总桩数不少于25根时，土层液化影响折减系数可按表列值提高一档取值；桩间土标贯击数达到N_cr时，取ψ_l = 1。

 

参考文献：

建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012

建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008

铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2006（2009局部修订版）

铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2019

内容源于网络，如有侵权，请联系删除

相关资料推荐：

五层框架、坡屋顶、弹性地基梁住宅结构施工图(含建施)

某弹性地基梁基础办公室结构设计施工图

知识点：地基弹性抗力系数的计算方法