深基坑支護結構的實用計算方法及其應用

1、深基坑支護結構的實用計算方法及其應用楊光華(廣東省水利水電科學研究院.廣東廣州SI0610)摘要:對深基坑支護結構的受力和變形計算提出了一套系統(tǒng)的實用計算方法，較好地解決了基坑支護結構設計、計算的關鍵問題，并在廣州地鐵和許多重大基坑工程應用中取得了較好的效果。該方法把支護結構簡化為一豎放的彈性地基梁，支撐、錨桿及巖土體用彈簧系統(tǒng)來代替，巖土的彈簧剛度可用巖土的變形模盒來計算，針對基坑工程施工和結構的動態(tài)特點，提出了一套系統(tǒng)的計算方法，其中包括考慮施工過程的增量計算法、合理確定支護結構入土深度的計算法、支撐加預應力及支撐拆除的計算方法等，并應用提出的增量法，首次較完整地對國際上著名的支護土壓力T

2、erzaghi-Peck表觀土壓力給出了理論解釋，對巖土的變形模量提出采用承載力反算的經驗方法，為巖土參數(shù)的確定提供了更簡便的方法。這一系列的研究成果為深基坑支護結構的設計提供了一套新穎的實用計算方法，較好地解決了墓坑支護結構中的一系列設計計算難題，已在工程實踐中成功應用。關鍵詞:深基坑:增量法:共同作用中圖分類號:TU 473文獻壇識碼:A1引言基坑支護在國外已有較多的實踐，早在20世紀60年代，Terzaghi和Peck根據地鐵支護結構的實測資料，提出了著名的Terzaghi-Peck表觀土壓力理論1-3，并為國際上基坑支護設計所廣泛采用。在國內，基坑工程從80年代開始興起，由于地鐵和高層

3、建筑地下室的建設需要，出現(xiàn)了大量的基坑工程。但一直未形成較系統(tǒng)的基坑支護結構的受力計算和理論。由于基坑工程涉及巖土和結構工程，在許多情況下，又屬臨時工程，最初并未受到重視，隨著基坑開挖深度的增加，以及工程事故的發(fā)生，工程界才開始重視深基坑工程問題，20世紀90年代國內出現(xiàn)了相當規(guī)模的基坑工程熱潮。相繼出版了許多深基坑工程方面的著作，1999年國家建設部頒布了建筑基坑支護技術規(guī)程4，上海、廣州、深圳等城市也編制了有關的技術規(guī)程，為基坑工程的設計和施工提供了可依據的規(guī)定。20世紀80年代的末期，在廣州己出現(xiàn)了較大的基坑工程，如廣州華僑大廈的地下連續(xù)墻基坑工程，開挖深度為11.7 m，是廣州市第一個

4、地下連續(xù)墻基坑工程。1988-1989年設計的珠江隧道黃沙段深基坑支護地下連續(xù)墻，基坑深度達17.8 m，是廣州當時最大深的基坑工程。針對該工程多支撐的情況和這種結構存在先位移后支撐的特點，作者提出了考慮施工過程的增量法，解決了一系列深基坑工程設計中的技術難題。隨后，該方法在工程實踐中得到了豐富和完善，成為一套較為系統(tǒng)和完整的深基坑支護結構實用計算方法，與此同時，通過對廣東地區(qū)的巖土變形模量進行大量的現(xiàn)場試驗研究，總結出一套參數(shù)確定的經驗方法等，從而為深基坑支護結構的設計計算提供了一套先進和實用的計算方法。目前，增量法已成為廣州地鐵基坑的設計計算方法5-7，并己在超深基坑工程中(開挖深度約20

5、 m)得到了應用8-10隨著城市建設的發(fā)展，高層建筑設置地下室已較為普遍，部分建筑設有4-5層地下室，如何對其基坑支護進行合理和安全的設計，己是一個重要的工程問題。廣東省內曾出現(xiàn)過的重大基坑工程事故，如065工程(基坑約深17 m)、京光廣場(基坑約深15m)、祖國大廈(基坑約深17 m)，每個工程僅經濟損失就在千萬元以上。因此，要使設計做到既安全又合理，就必須要有一套合理的設計理論，提供科學、合理的設計方法。與此同時，城市地鐵工程也正在不斷發(fā)展，北京、上海、廣州等地地鐵線路不斷增加。據報道，“十五”期間，我國將斥資2000億元用子地鐵建設。因此，地鐵建設在不久的將來在國內將有一個大的發(fā)展，而

6、其中涉及大量的基坑工程，迫切需要合理而實用的設計理論。本文介紹的一套實用計算方法，能較好地解決基坑設計過程中的一些關鍵性和主要的技術難題，使基坑支護的設計能達到安全、經濟、合理的效果。2深基坑支護結構計算理論概述本文研究的深基坑支護是指用于支護垂直巖土坡的樁、墻及支撐或錨桿等組成的支護結構，如圖1所示一般情況下，深基坑支護結構可簡化為一個受側向土壓力作用的受力結構，目前對這種結構的計算的基本方法主要可分為三類。2.1 經典方法經典方法主要是考慮力的平衡方法，取單位寬度受側向荷載作用的梁系，如經典的1/2分割法、等值梁法以及剛性支承連續(xù)梁法等，如圖2-4所示。土壓力既有Tenaghi-Peck的

7、經驗表觀土壓力，也有經典的理論土壓力方法，如朗肯土壓力法等。這些方法的優(yōu)點是可以手算，計算較簡單，缺點是不能計算支護結構的位移，同時，計算的支點力與實際的差距也較大，因支點是邊挖邊撐的，這樣，支點力是與施工過程有關的，經典方法不能很好地考慮施工過程的影響。2.2 彈性地基梁法彈性地基梁法把支護結構看作為一豎放的彈性地基梁受側向土壓力的作用。土壓力一般采用經典的土壓力理論，如朗肯土壓力理論或庫侖土壓力理論?；用嬉陨系闹慰煽醋鳛橐粡椥灾c，基坑以下的土層可用一系列的土彈簧的作用代替，如圖5所示。這樣，可把支護結構看作為一彈性支承的地基梁。對彈性地基梁的解法通常有解析法、結構力學方法和有限元數(shù)值

8、法等。通常的方法，如日本的山肩邦男法，彈性法及彈塑性法等，是把基坑面以上的支撐力作一定的簡化，如下道支撐設置后，上道支撐軸力不變等，以便于簡化。對入土段也可假定達到極限被動土壓力，這樣可用力的平衡條件求解。也可以假定入土段的土抗力與變形有關，這樣就要分別建立入土段以上以及入土段的彈性地基梁微分方程，根據兩段微分方程的解，并考慮兩段墻在基坑底面處的連續(xù)條件進行求解。這種方法對于入土段是多層土時，還要根據每一層土再分段，因此，對多層土較為復雜。目前，國家基坑規(guī)程中的彈性支點法(圖6)把支撐作為一個彈性支點，對彈性地基梁的微分方程進行求解，地基土抗力按m法計算，建立的微分方程如下。（1） 基坑面以上

9、（2） 基坑面以下對于分層土情況，每一層土的m值不同，這樣，分段微分方程更加復雜，因此，一般采用桿系有限元數(shù)值解法求解。2.3 有限元法這種方法把墻、土都劃分為單元，土體可以采用相應的本構模型，既可以采用平面有限元，也可以采用空間有限元。該方法在理論上較為完善，但由于本構模型參數(shù)不易確定，有限元程序較為復雜，使得計算工作量較大，因此，該方法在工程實踐中尚未得到普遍應用。另一種簡化的有限元法則是把支護結構體系作為一平面或空間結構，采用有限元法求解，而周圍土體則分別用土壓力和土彈簧代替。從總的情況來看，目前，支護結構受力計算普遍應用彈性地基梁的數(shù)值方法，與經典方法和有限元法相比，其計算簡便，結果更

10、為理想。因此，彈性地基梁經過完善后，可望成為一個既簡便實用，又能較好地解決工程問題的實用方法。在這一思想指導下，本文基于一種新的彈性地基梁簡化計算方法11，考慮先開挖、變形后支撐的這種基坑支護結構所特有的施工受力過程，提出了可模擬復雜施工過程的增量計算法，在此基礎上，進一步應用增量法，解決了支護結構的入土深度的確定問題，支撐或錨桿施加預應力及支撐拆除過程的計算等一系列的難題，并進一步應用增量法，對著名的Terzaghi-Peck表觀土壓力和經典的理論土壓力的差異問題給出了理論解釋，由這些一系列的工作而形成了深基坑支護結構的一個系統(tǒng)的實用計算方法.3 支護結構計算的結構力學簡化方法目前,基于wi

11、nkle假設基礎上求解彈性地基梁的方法仍較為復雜，對于分層土情況下，一般要求采用桿系有限元法，本文對彈性地基梁的解法采用文獻【11提出的一種新的簡化方法。如圖7所示，把擋土結構取單位寬度作為一豎放的彈性地基梁，支撐或錨桿以及土體對地基梁的作用由一系列彈簧ki代替，對地基梁在各彈簧力xi作用下，各彈簧支承點處的位移協(xié)調方程為式中sij表示在xj=1作用下ki處地基梁的位移，為柔度系數(shù):。為o點處梁的水平位移；phio為。點處梁的轉角;ip為梁在外力，如彎矩M，為水平力H作用下ki處梁的位移，各系數(shù)可據圖7 (b)(d)按結構力學方法計算。其中【此處參照PDF】式中a=yi/c;E為地基梁的彈模;

12、I為其截面慣性矩:EI為地基梁的彎曲剛度。式(3)中有n+2個未知數(shù)，但只有n個方程。因此，求解時，還需補充2個力的平衡方程: 式（8）（9）可簡寫為結合變形協(xié)調方程，可得求解方程如下:由此可解出x1，x2 .xn，。及tan rpo，則地基梁任一截面處的彎矩M，剪力Q可由截面法求得。任一彈簧處地基梁的位移為與連桿法不同，對于土彈簧剛度K的確定，簡化為Boussinesq解來確定。任一土彈簧的力為x.面積為bXd; b為土彈簧間距:d為地基梁寬度。土彈簧集中力x變成分布力為則近似用Boussinesq求得的土彈簧處土的變形為式中s，Es分別為該土彈簧處土的泊松比和變形模量。或有: 則土彈簧的剛

13、度可根據彈簧剛度的定義為式中w為與b/d有關的形狀系數(shù)，當b/d=1.0時，w=0.88。這樣，土彈簧剛度可近似由土的變形模量Es和泊松比s來計算;b，w均為幾何參數(shù)，而Es，s參數(shù)的物理和力學意義明確，其確定可近似通過壓板試驗等確定，比通常的m法中的地基參數(shù)采用樁的水平載荷試驗來確定的方法更方便，且對分層土可以由不同土層中的Es，s來反映，而要對不同土層試驗確定m值較為復雜，故對目前土層通常為分層情況的地質條件是較合適的。支撐或錨桿的彈簧剛度以材料力學方法，按受壓或受拉桿件的彈簧剛度定義來計算。4 考慮施工過程的基坑支護結構的增量計算法在一些較深的基坑支護結構中，對支護結構還要采用支撐或錨桿

14、支承，甚至是多層的，如廣州珠江隧道基坑黃沙段基坑開挖17.8 m，采用了地下連續(xù)墻支護加3層鋼支撐;廣東亞洲國際大酒店開挖1 9.2 m，采用人工挖孔的密排樁擋土，局部采用了34層的預應力錨桿，而有支撐或錨桿的擋土支護結構一般作為剛性支承的連續(xù)梁來計算，或作為彈性支承的連續(xù)梁結構來計算，但未合理考慮施工過程。由于在實際工程施工中各支撐或錨桿的受力先后是不同的，支撐或錨桿是在基坑開挖到一定深度后才加上的，亦即在支撐或錨桿加上前，墻體已產生了內力和位移，支撐或錨桿是在墻體產生了一定的位移后才加上的，如圖8所示。而對多層支撐或多層錨桿的情況，則先加上的支撐或錨桿較早參與了共同作用，而后加上的則較遲產

15、生作用，它們都不是預先加上的，各支撐或錨桿發(fā)揮作用的時刻是不同的，為考慮這一種設置支撐和開挖的施工過程，文獻12提出了一種增量計算法，增量法計算過程如圖9所示，把每一施工過程所增加的荷載作為外荷載，稱為增量荷載，作用于每一施工過程的支護結構，每一施工過程的結構由于支撐及土彈簧均發(fā)生了變化，因而其計算體系是不同的。增量荷載一般包括兩部分，土壓力增量和在上一過程已受力的土彈簧，本次施工將其挖掉時，應將其所受的力作為本次的荷載增量，反向作用于結構上。每一施工過程支護結構的受力和變形為前面增量計算結果的迭加。增量法計算多撐和多錨式支護結構，與通常把其作為一彈性支承連續(xù)梁結構而不考慮施工過程的計算方法的

16、結果有較大的差別，這種方法的計算如圖10所示，稱其為連續(xù)梁法。圖11為通常的彈性支承連續(xù)梁方法的彎矩及支撐力情況。圖12為珠江隧道黃沙段有3層支撐的地下連續(xù)墻開挖到最后時增量法計算的彎矩及支撐力情況。無論連續(xù)梁的彎矩還是各支撐反力，兩者都有較大區(qū)別。不考慮施工過程方法計算出的彎矩是偏小的，不安全的，而增量法中下部支撐的受力相應較小，這些都是施工過程的影響，故對多撐或多錨式支護結構的計算，應考慮施工過程的影響，即用增量法來進行計算。5支護結構入土深度的計算如何合理確定支護結構進入基坑底以下的入土深度，是一個較為重要的問題，入土深度過深將增加投資及施工難度，使工期增長;而入土深度過淺，又難以保證安

17、全。過去，主要是采用考慮樁前土體被動土壓力的平衡的方法，確定入土深度。而實際上樁前土體未必能達到被動土壓力值，因樁前土體抗力是與樁的位移有關的。另一方面，若樁前土體達到被動土壓力，可能會出現(xiàn)較大的位移。因此，常用的方法是在主、被動土壓力達到平衡后，再加20%的經驗值，或者取被動土壓力的一個折減值，這些方法缺乏完善的理論依據。文獻13提出了一個較為完善的解決方法，即應力轉移法，主要是根據支護結構的位移及樁前土體反力分布情況來確定結構的合理入土深度，其思想是:以被動土壓力作為樁前土體反力的極限值，超過部分則轉移給未超過被動土壓力的土體承擔，其迭代計算過程如圖13所示，凡是土體抗力超過被動土壓力的，

18、將通過迭代計算把超過部分轉移給未超過被動土壓力的土體承擔，直到所有抗力都在被動土壓力包絡線范圍內。由此，即可以得到樁前土體真實的彈塑性抗力分布情況，如圖13 （e)所示，當土體抗力全部達到或超過被動土壓力時，則支護結構會不穩(wěn)定，迭代也不收斂，支護結構位移將很大;當采用懸臂結構時，會出現(xiàn)傾倒現(xiàn)象;當有支撐時，則將出現(xiàn)通常的“踢腳”現(xiàn)象。因此，通過計算分析，我們不但可以得到樁前土體彈塑性抗力的真實分布情況，同時還可以得到反映樁前土體處于彈塑性狀態(tài)下對應的支護結構的變形情況，從抗力分布情況可判別其穩(wěn)定性;從支護結構的位移及基坑附近建筑物的情況可控制支護結構變形，從而調整確定其入土深度。因此，這是一個

19、較為完善的分析方法。6預應力錨桿或預應力支撐支護結構及支撐拆除的計算在一些較深的基坑支護中，經常采用預應力錨桿或在支撐中加預應力的方法，以控制支護結構的位移。而實際上支護結構受預應力的作用，其受力和變形與未加預應力時的情況是不同的，而對預應力的設計計算，通常缺乏合理的方法，對預應力作用的分析通常也不夠深入。預應力錨桿等支護結構的設計計算，完全可用以上增量法進行14預應力的作用主要有3個，一是減少支護結構的側向位移:二是可以調整支護結構的內力;三是對于剛度小，強度大的錨桿可以充分發(fā)揮錨桿的作用。對預應力作用的計算采用增量法計算時，可用圖14 (a)有一層錨桿的情況來說明，計算預應力作用時，只要把

20、加預應力的過程作為一增量步來計算即可，荷載增量為預應力Fn，此時相當于擋土側的土彈簧在支承預應力，該增量計算如圖14 (b)所示，把這一增量步的結果迭加到前面的計算結果，即可以得到考慮預應力作用后支護結構內力和變形的真正結果。同理，只需把拆除支撐作為一增量步來計算，而其增量荷載則為被拆除支撐的支撐力的反力，增加的樓板等則作為新增加的支撐，增量計算過程如圖15所示，把這一增量步的計算結果迭加上前面的計算結果，即可得到支撐拆除后支護結構的受力變化的結果。以預應力錨桿為例，圖1617所示為某工程的計算結果比較，在擋土樁頂用一層錨桿，圖16為施加120 kN水平預應力的結果，樁頂水平位移為36 mm。

21、圖17為不加預應力的結果，樁頂水平位移為90 mm，可見預應力可減少樁頂位移。樁頂錨桿的反力為未迭加預應力的結果，也即是由于開挖過程而新增加的反力。圖18. 19分別為某工程采用預應力與無預應力錨桿支護下?lián)跬翗兜膹澗赜嬎闱闆r，當無預應力時，樁身最大彎矩為1 630 kNm，在第二、三層錨桿分別加150 kN和250 kN水平預應力后計算的最大彎矩為1 210 kNm，故加預應力后可改善樁身彎矩。尤其是對于下層錨桿，由于其施工較遲，產生的拉力較小，未能充分發(fā)揮其抗拉能力，通過施加預應力后，既可充分發(fā)揮其材料強度，又可以改善擋土結構的彎矩和變形。預應力的合理設計應通過計算分析來選擇，一般而言，在離

22、開挖面越高的位置加預應力，對減少支護結構側移的效果越明顯，而要改善彎矩，則應在彎矩最大處(開挖側)加預應力。拆除支撐也是工程中經常遇到的，因支撐都是臨時的，施工過程中地下室側墻是要拆除的，而支撐的拆除會對支護結構的內力產生影響，為模擬這一過程，可以用增量法把支撐拆除作為一增量步，而此時的增量荷載則為被拆除的支撐力的反力，由此可計算出支撐拆除所產生內力及位移增量，與拆撐前的結果迭加而得到拆撐后的結果。計算時，注意已施工的樓板是新的支撐點。由此可見，增量計算方法可以模擬支撐或錨桿預應力以及支撐拆除等對支護結構受力和變形的影響。7 深層攪拌樁等嵌入式重力擋土結構的計算深層攪拌樁擋土結構在軟土地基的基

23、坑支護中已逐步得到推廣應用，但這種擋土結構的計算理論還不很成熟，目前的計算通常是將其作為一重力式擋土結構，來驗算其抗滑和抗傾穩(wěn)定性，而對其變形的計算則不夠重視，也缺乏適用的計算方法，通常穩(wěn)定和變形是分開計算的，將穩(wěn)定和變形統(tǒng)一起來進行計算的方法還較少見到。尤其是對變形的計算，有效的方法不多。也有一些文獻用m法來進行計算15，但均未考慮開挖側樁前土的屈服及其對變形的影響。本研究中亦把其看作為一豎放的彈性地基16，計算簡圈如硯20所示。考慮墻體重量W, 底部抗剪力Q及底部的抗轉動彈簧剛度K0，通過計算可算出基坑一側土彈簧的抗力，當某些土彈簧的抗力達到被動土壓力時，則采用前面的增量應力轉移法進行迭代

24、，轉移土彈簧抗力中超過被動土壓力部分的抗力，這樣，擋土樁的位移將進一步增加。當?shù)椒€(wěn)定狀態(tài)時，土彈簧并沒有全部破壞，則擋土結構是穩(wěn)定的，而相應于一定土體屈服條件下?lián)跬翂Φ奈灰埔阉愕?，當土彈簧全部破壞時，則位移會不斷增大，顯然是不穩(wěn)定的。因此，用這樣的方法可以計算出此種擋土結構是否穩(wěn)定，而在穩(wěn)定情況下，由于基坑側土彈簧屈服的程度不同，相應的位移也不同。這樣可以同時得到擋土樁是否穩(wěn)定或在穩(wěn)定條件下的位移是多少的結果，從而可判斷設計是否合理，與通常計算位移的m法不能考慮基坑側土體屈服的方法相比，本方法則顯得更為合理。8 Terzaghi-Peck表觀土壓力理論問題深基坑支護結構的土壓力問題是人們較

25、為關注的問題，目前，應用較多的是基于經典的朗肯土壓力或庫侖土壓力理論，沿深度呈三角形分布，如圖21所示.另一種是國際上較為流行的Terzaghi-Peck的表觀土壓力理論，是根據工程實測的結果而提出的經驗表觀土壓力，根據不同的土類，其分布如圖22所示1-3。同一結構，同一問題，存在兩種不同的土壓力圖，顯然是不合理的。目前，還有一些觀點認為，經典土壓力理論不適用于基坑工程，而一些實測的支撐力與按經典理論計算的結果認為差距較大17。而在國外Terzaghi-Peck表觀土壓力理論應用較為普遍，因此，這兩種土壓力到底哪一種是正確的，或它們是否存在一定聯(lián)系，仍是一個未很好解決的問題。為對Terzagh

26、i-Peck的表觀土壓力給出一個理論解釋，同時分析其與經典的土壓力理論的關系，本研究采用增量法對支撐支護結構進行分析18。為說明問題，采用圖23所示的施工過程進行計算分析。為便于比較，采用均質土來分析，施工過程也如圖23所示，施工過程為:逐步開挖到支撐位置以下0.5m處，開始加該層支撐，計算采用增量法，土壓力采用朗肯土壓力理論，計算出開挖到底以后各層支撐的支撐力，然后，把支撐力按支撐上、下1/2支撐間距范圍內變成平均分布力，稱其為支撐分布力，將其與朗肯土壓力、Terzaghi-Peck的表觀土壓力以及日本規(guī)范的經驗土壓力進行比較，不同土質情況下的比較結果如圖24所示。由圖24可見，各種土質情況

27、下計算出的支撐分布力均在Terzaghi-Peck及日本規(guī)范的經驗土壓力范圍內，且與這些經驗土壓力的分布規(guī)律較一致，面與經典土壓力理論不同，主要表現(xiàn)在其上部的支撐分布力均大于經典理論土壓力，下部支撐分布力小于經典理論土壓力。但這些支撐分布力均是在采用增量法考慮施工過程，而土壓力是采用經典理論土壓力計算出來的，其與經驗土壓力較一致，說明通常的經驗土壓力并不是作用于支護結構的土壓力，而是支撐力，而支撐力是與施工過程有關，亦即與支撐設置的先后有關的。由于上部支撐先設置，較早開始承擔荷載，其分擔了部分下部支撐的力，因此，上部支撐力的分布力大于理論土壓力的分布力，而下部支撐力則小于理論分布力，這是由于下

28、部支撐遲施加，部分荷載被早施加的上部支撐分擔，因而下部支撐力小，這完全是由于受施工過程對支撐力的影響，而不是真正的土壓力，真正作用于支護結構上的土壓力仍應是理論土壓力。從而把理論土壓力、經驗土壓力及其對施工過程的影響通過增量法給出了理論上的解釋。但由于實際的土質是分層的，施工過程也是復雜的，有時還存在支撐預應力，經驗土壓力不能較好地反映這些復雜因素對支撐力的影響，而采用增量法則可以給予合理的計算，因此，通過增量法計算表明:作用于支護結構上的土壓力應仍是經典的理論土壓力，Terzaghi-Peck的表觀土壓力其實是一種支撐分布力的經驗值，而不是真正作用于支護結構上的土壓力，這也進一步從理論上對T

29、erzaghi-Peck的表觀土壓力進行了解釋，也說明了其與經典理論的土壓力的關系。9土的參數(shù)問題本項研究中土的彈簧剛度是采用土的變形模量E和泊松比來計算的，對于一般土體，可取0.3 -0.4，巖石可取0.2-0.3，對結果影響不大，關鍵是E的確定。確定E的合理方法應是對不同土層進行現(xiàn)場壓板或旁壓試驗等確定，顯然這種試驗要比通常用樁進行側向荷載試驗確定的m值要簡便一些.再者，用E來考慮土的非線性要比用m值法易于實現(xiàn)，且E具有更明確的物理及力學意義，更易于從經驗上判斷其取值的合理性。因此，用E來表征土的變形特性具有更好的效果。對于廣東地區(qū)E的確定，根據大量的壓板試驗和許多工程實測的反分析，一般巖

30、土的變形模量范圍為:(1)軟土，淤泥質土:E=1-10 MPa;(2)軟可塑土:E =10-20 MPa;(3)硬塑堅硬土:E =20-60 MPa:(4)強風化巖:E =100-200 MPa;(5)中微風化軟巖:E =800-2000 MPa;對于殘積土，原廣東地基規(guī)范提供了根據標貫擊數(shù)N確定E的經驗公式19:文獻20通過統(tǒng)計一些壓板試驗的結果，提出了另一經驗關系:式中KE=0.7-0.9.式(19)與廣東省地基基礎規(guī)范建議值是接近的。顯然，由于E比通常的m值法具有更明確的物理意義，因而從經驗上更易于判斷取值的合理性。目前，已對廣東各種巖土積累了一定的E值經驗.除以上的參考值以外，也可以采用一種經驗的近似方法計算E值21，這樣更易于工程計算時取值。按國家地基規(guī)范22，地基修正后的承載力特征值為:式中fak為從載荷試驗或其他原位測試、經驗值等方法確定的地基承載力特征值。當采用淺層土壓板試驗和沉降確定fak時，其沉降s與壓板直徑b的比值為s/b=0.01 -0.015，當壓板面積A=0.5m2時，相應的壓板直徑b約為79 cm，則壓板相應的沉降s=0.8-1.2 cm。對于標準基礎:b= 3 m，當埋深d=0.5m時，則相應的沉降量s約為3-4.6 cm。實際上，s值對不同土層是不同的，硬土的s值小，軟土的s值大。對于標準基礎尺寸，參考以上分析，并結合廣東地區(qū)的經驗，對應的基