对“地基沉降计算的新方法”的讨论

　　杨光华教授[1]在贵刊 2008 年第 4 期发表了《地基沉降计算的新方法》一文(以下简称“原文”)，该文与《岩土工程学报》2006 年第 11 期发表的《地基非线性沉降计算的原状土切线模量法》[2]一文以及《土木工程学报》2007 年第 5期发表的《地基非线性沉降计算的原状土割线模量法》[3]一

　　文等可能需商榷，现在就此问题进行讨论。原文中的新方法指的是切线模量法和割线模量法，而这两个方法基本上是相似的，因此以下称新方法为切线模量法。笔者的讨论稿[4]中明确提出，把切线模量法与弦线模量法进行对比分析，笔者认为，持力土层的切线模量不等于分层土的切线模量 ，就像持力土层的弦线模量不等于分层土的弦线模量一样，如持力土层的切线模量等于分层土的切线模量，则切线模量法是不能成立的。对此，杨光华的答复是：当应用于分层总和法时，假设不同深度处的分层土的切线模量也采用以式(1)进行计算，只是此时的 p 为该分层土顶面处的竖向附加应力，而up 也是基础在该分层土顶面时对应的地基极限承载力。这很明确，分层土的切线模量计算公式是采用持力土层的切线模量计算公式，只是把基底附加压力代换为某一分层土顶面处的附加应力。这样形成的切线模量计算公式不可能是分层土的切线模量计算公式，而是某个持力土层的切线模量计算公式。

　　1 持力土层的切线模量问题

　　切线模量法假定地基土层载荷试验的沉降曲线为一双曲线，其方程为：

　　(1) 杨光华等[3]假定 s→∞，ub = 1/p，这表示 p-s 曲线的端点出现理想的塑性变形，但这并不符合实测的 p-s 曲线端点的情况，与我国一些城市的 p-s 曲线实例(见表 1)相比较，在极限荷载up 与其相应的极限变形us 的压力点，没有出现理想的塑性变形。尤其是武汉等地的硬塑粉质黏土，p1(地基的临塑荷载，或称地基的比例界限荷载)550 kPa，0E (变形模量) 为 46 MPa，p-s 曲线接近于直线，其端点斜率和切线模量是很大的。工程实例[3]中，up = 700 kPa，us =18 mm，0E = 73.8 MPa，属于硬土地基，p-s 曲线的端点斜率和切线模量jtE 也很大，即是在天津、上海等地的软土地基，p-s 曲线的端点斜率和切线模量也不为 0。

　　(2) 地基极限荷载up 的计算为何采用 Prandtl 公式，而不是采用其他公式?如 Hansen 公式等。天津《岩土工程技术规范》(DB29–20–2000)指出，在 9 个极限荷载计算公式中，以 30 个载荷试验资料检验，只有 Hansen 公式计算结果与实测数据比较接近。太沙基公式、Visec 公式和 Huifachen公式等，均偏大很多。如 Prandtl 公式计算值偏大，则jtE 计算值偏大。另一方面，c， 值在不同的分层土中变化范围是很大的，其取值将会直接影响极限荷载up 和jtE 的大小。据此，地基极限荷载up 和jtE 的确定，准确性较差，离散性较大。