地基承载力-稳定分析.ppt

7.1 概述 7.2 浅基础的承载力 7.3 承载力公式应用 7.4 深基础的承载力公式 7.5 现场施工实例 1 7.1 概述 最大剪应力线(图5.3) 浅基础模型试验（铝棒） 2 7.1 概述 一、浅基础 埋深浅，一般D5m, 或D/B小于等于1 D 只考虑基底以下的土体承受荷载 浅基础的类型 1、独立基础 用于单层工业厂房及框架结构建筑 3 7.1 概述一、浅基础 2、条形基础 （1）墙下条形基础 浅基础的类型 （2）柱下条形基础 用于砖混结构等 用于框架结构等 4 3、十字交叉基础 4、片筏基础 7.1 概述一、浅基础 浅基础的类型 5 5、箱形基础 用于高层建筑 7.1 概述一、浅基础 浅基础的类型 6 二、深基础 桩基础 埋深深,建筑物荷载由基础侧面土的摩阻 力和基础底面以下土的承载力共同承受 桩基础模型试验 7.1 概述 7 7.2 浅基础的承载力公式 一 、地基破坏形式 pcr 临塑荷载 pcrppu pu 极限荷载 临塑荷载pcr: 基底边缘处 时的荷载 极限荷载pu : 使地基土 产生破坏时的荷载 1、整体剪切破坏 地基中形成连续的滑 动面，基础急剧下沉，地 面隆起 密实砂土，坚硬粘土 8 1、整体剪切破坏 pu 极限荷载 2、局部剪切破坏 pu 极限荷载 滑动面从基础边缘开始，终止于地 基中某点，基础下沉，地面隆起。 pu 极限荷载 3、冲切破坏 沉降量大，基础“切入”土中。 软土 s p 1 pcrpu 23 压力 沉降 关系曲线 7.2 浅基础的承载力公式 一 、地基破坏形式 9 二、浅基础的地基临荷载pcr D 基底 M z 地基中M点 附加应力 自重应力 附加应力由p0引起 自重应力 则M点总主应力 7.2 浅基础的承载力公式 10 D M z M点总主应力 M点达极限平衡时（粘性土） c (1)代入(2)并整理得 即 称为塑性区边界方程 二、浅基础的地基临荷载pcr 7.2 浅基础的承载力公式 11 把 代入（3）式得 D z zmax 求塑性区最大深度zmax 所以 即 二、浅基础的地基临荷载pcr 7.2 浅基础的承载力公式 12 基底以上土的重度的 加权平均值（水下取 ） D zzmax 若zmax=0，地基中将要出现但尚未出现塑性 区，相应的荷载为临塑荷载pcr 令zmax=0 得 简记为 式中 承载力系数ND 承载力系数Nc 二、浅基础的地基临荷载pcr 7.2 浅基础的承载力公式 13 三、浅基础的地基临界荷载p1/4 、p1/3 D z zmax 令 zmax=B/4 代入上式得 简记为 B 同理 式中: 7.2 浅基础的承载力公式 14 四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论 pf D a b 假定 1、整体剪切破坏，如图 2、基底粗糙，区土不 破坏形成“弹性核” 3、 区为塑性破坏区， 区是一组对数螺线和一组射线组成 区是被动朗肯区 4、按条形基础推导，属平面应变问题 5、不计基底以上土的抗剪强度，影响用超载p0表示 考虑基底以下“弹性核”的静力平衡 pf PpPp 若忽略土楔体自重，并且p0=0，c=0 B 7.2 浅基础的承载力公式 15 四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论 D a b 考虑“弹性核”竖向静力平衡 pf Pp 若忽略土楔体自重， 并且p0=0，c=0 即 设 pf W c pp BB 7.2 浅基础的承载力公式 pf 16 当 由“弹性核”静力平衡条件 承载力系数 ，是 的函数 四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论 7.2 浅基础的承载力公式 基底以下土的重度，水下取浮重度 基底以上土的重度的加权平均值 pf D a b 17 太沙基承载力系数图表 图中 四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论 7.2 浅基础的承载力公式 18 7.2 浅基础的承载力公式 五、普朗德尔(L.Prandtl) 极限承载力理论 pf D a b B 朗肯被动区 朗肯主动区 对数螺线 b a B/2 pu p0 pa pp c R 对a点取矩，应有 得 其中 r0 19 排水条件差的饱和粘性土 Nq=1 Pf = p0 + 5.14c 7.2 浅基础的承载力公式 五、普朗德尔(L.Prandtl) 极限承载力理论 20 六、魏锡克(Vesic)极限承载力理论 魏锡克在普朗德尔理论的基础上，考虑土体 自重得出承载力公式为 其中 7.2 浅基础的承载力公式 21 六、魏锡克(Vesic)极限承载力理论 7.2 浅基础的承载力公式 22 7.2 浅基础的承载力公式 七、局部剪切破坏时浅基础的地基承载力 pu 极限荷载 pu 极限荷载 太沙基建议 降低抗剪强度指标 取 软粘土和松砂 23 八、地基承载力公式比较 承载力公式 1、地基临塑 荷载pcr 2、地基临界 荷载p1/4 3、太沙基 极限承载力 4、普朗德尔 极限承载力 5、魏锡克 极限承载力 查图表 24 7.4 深基础的承载力公式 桩基础模型试验（铝棒） 桩基础 单桩承载力 Qf Qt Qs Qf = Qt + Qs 25 7.4 深基础的承载力公式 Qf Qt Qs 一、单桩承载力 At 桩端面积 Qf = Qt + Qs qt 桩端承载力(可用前述深基础承载力公式) qs 桩侧摩阻力(分段计算) z 砂土地基 粘土地基 As 桩侧面积 26 7.4 深基础的承载力公式 二、桩的负摩阻力 正摩阻力 QQ 摩阻力 z 负摩阻力 (+) (-) (+) 中性点 27 端承桩 摩擦桩 7.4 深基础的承载力公式 二、桩的负摩阻力 28 7.4 深基础的承载力公式 三、群桩承载力 土层 岩层 群桩承载力 = 单桩承载力之和 假象实体基础 摩擦桩端承桩 29 7.5 现场施工实例 用“砂袋”补强铁路的路基和地基 30 用“砂袋”做基础 承受建筑物荷载 7.5 现场施工实例 31 用“砂袋”做基础(条形基础)承受建筑物荷载 7.5 现场施工实例 32 用“砂袋”做基础(筏基)承受建筑物荷载 7.5