欧标——扩展基础上拔稳定性计算原理
GEO5 2020版年中更新中,新增加了基于欧标EN 50341-1-2012的扩展基础上拔稳定性计算方法,加上原有的标准剪切法、标准土重法以及基于中国规范(DL/T 5219-2014)的土重法,目前工程师们可以采用4种不同的方法计算基础上拔承载力,原有3种方法的计算理论可以参考解读GEO5扩展基础模块计算基础上拔承载力的几种方法,本文主要介绍最新添加的基于欧标的计算原理。
根据EN50341-1-2012附录M.2的规定,抗拔力的计算采用剪切法,总的抗拔力分为两部分,一部分是基础自重及基础上覆土体自重,另一部分是侧摩阻力,公式可以表达为:
其中:Rt —— 基础总抗拔承载力
Rs—— 基础范围内侧摩阻力
Rb—— 上覆土体范围内侧摩阻力
Gf—— 基础自重
Gb—— 上覆土体自重
计算简图如下:
该方法最关键的是需要分别计算基础范围内和上覆土体范围内的侧摩阻力,其中,基础范围内的侧摩阻力计算公式如下:
其中:p —— 基础周长
t —— 基础厚度
d —— 基础埋深
γ —— 土体重度
c —— 土体黏聚力
φ —— 土体内摩擦角
Kr—— 土体静止土压力
上覆土体范围内的侧摩阻力计算公式如下:
其中:Ka—— 土体主动土压力
通过以上公式可以看出,和标准剪切法相比,基于欧洲规范的剪切法,一方面将上拔作用引起的侧摩阻力分为了两部分计算,另外一方面在计算上覆土体引起的侧摩阻力时,标准剪切法采用的是土体静止土压力,而欧标剪切法采用的是主动土压力。所以一般情况下,当地层情况标准剪切法要比欧洲规范EN 50341计算得到的抗拔承载力大。