铁路系统规范提出的K30与建筑系统规范中的基床系数究竟是不是同一系数？

从1999 年开始，铁路系统的规范提出了采用基床系数评价路基填士压实质量的方法，最初出现在《铁路路基设计规范》（TB10001~1999 ）中。）将地基系数K₃₀作为对基床土的压实度控制指标提出来的，在条文中规定：「对细粒土和黏砂、粉砂采用压实系数K或地基系数K₃₀作为控制指标；对粗粒土（黏砂、粉砂除外）应采用相对密度或地基系数K₃₀作为控制指标，对碎石类土和块石类混合料应采用地基系数K₃₀作为k制指标。K_30作为30cm 直径荷载板试验得出的地基系数，一般取下沉量为0.125cm 对应的荷载强度。」

为了澄清有关的概念与试验、计算方法，查证了普遍引用的一些文献。在Terzaghi 的文献（ 1955 年）中，对基床系数有两个基本假定。

（1）接触压力和相应的位移的比值k与压力的大小无关（线性的假定）。

（2）在接触压力作用的地基表面范围内，每点的竖向基床系数都是相等的（与位置无关的假定）；而水平向的基床系数则与土的类别有关，对于硬黏性土，接触面积范围内每一点的基床系数都是相等的；对于无粘性土，基床系数随深度呈比例增大，比例系数为m ，在接触面积范围内每一点的m值都相等。

Terzaghi 回顾了自1867 年Winkler 将基床反应的概念引人应用力学以后的推广应用情况。认为那段时间内比较多的注意力集中于将弹性地基四阶微分方程的解用于连续基础、筏板基础和桩的弯矩计算的理论方面，而假定基床系数是已知的。虽然Hayashi ( 1921 年）提出了用载荷试验方法确定基床系数，但他并没有注意到荷载试验的结果取决于承压板的尺寸。Hetdnyi ( 1946 年）关于弹性地基梁板的著作中也没有讨论影响基床系数的因素。这种情况导致了工程师们产生一种错误的倾向，认为基床系数完全取决于土的性质。也即认为对于任何给定的地基土，基床系数具有确定的数值。

对于作用面积的尺寸对基床系数的影响，在许多情况下被轻率地忽略了，因此基床系数理论用于解决工程问题时的误差常常是非常大的。

上述这些假定与实际情况是有偏离的，集中荷载作用下刚性承压板下各点的位移是相同的，但接触压力的分布是不均匀的；在柔性承压板上作用着均布荷载，基底压力分布是均匀的，但各点的位移是不相等的。均匀分布的假定与实际分布之间的差别，说明假定B会引起误差。

如果地基土是硬黏性土，在荷载作用点下的弯矩大于按照假定B计算的结果，而对于砂土地基，其值小于计算的结果。

但研究误差对梁的弯矩计算结果的影响，发现采用经验数据计算的弯矩与实际弯矩之间的误差不超过5% 。

对基床系数确定方法的精细化证明并不是必需的，因为计算结果中的误差比确定基床系数的误差小得多。

为了得到工程问题所需的基床系数，可以依据观察资料为基础，也能从结构物的地基上所做的载荷试验得到。

为梁板计算而估计的基床系数ks，选择了宽为1ht 的方形承压板进行试验以求得k_s1，需要时可以对场地的几个试验结果加以平均。

对于埋人土中的桩，水平向的基床系数的测定， Terzaghi 建议在桩顶施加水平荷载，并测定桩身的应变， 即可估算水平向的基床系数； Terzaghi 还建议了建立在砂土的压缩模量随深度线性增大的假定基础上的估算水平向基床系数的方法。

鉴于基床系数的术语使用上的不统一，根据资料查询的结果，提出如下建议。

1. 根据基床系数的使用目的和试验条件，给以不同的术语和符号

（1）弹性地基梁板的计算

弹性地基梁板计算所用的计算参数，建议称为坚向基床系数Kv。由标准承压板试验得到的基床系数称为基准基床系数K_v1 。

（2）桩和挡土结构物在横向荷载作用下的内力与变形计算

桩和挡土结构物内力和变形计算所用的计算参数，建议称为水平向基床系数Kh 。

(3 ）路基土的压实控制标准

路基士压实质量控制所用的压实标准指标，建议称为地基系数K₃₀。

2. 对不同用途的基床系数应该采用不同的测定方法测定

（1）竖向基床系数

竖向基床系数的测定，建议用平板载荷试验的方法，承压板形状为方形，边长30. 5cm( 1ft²）。鉴于基础尺寸的换算都是以宽度为标准的，因此不宜采用圆形的承压板试验。

（2）水平基床系数及其比例系数

水平基床系数的测定，建议采用桩的水平载荷试验的方法，这种方法已经成熟，可以得到各种条件下的水平基床系数或水平基床系数的比例系数m值。

鉴于用平板载荷试验方法测定的水平向基床系数无法反映桩的刚度对基床系数的影响，也无法反映承压板以下土体对抗力的影响，故建议不采用平板载荷试验测定水平向基床系数。

（3）地基系数K₃₀

地基系数K₃₀的测定，建议用直径为30cm 的圆形承压板的载荷试验，取与0. 125cm 变形相对应的接触压力计算K₃₀，并成为一种专门的标准，不要和弹性地基梁板的计算参数相混淆。