第7章地基承载力ppt课件

1、第第7章章 地基的承载力地基的承载力第第7章章 地基的承载力地基的承载力 本章对各种地基的破坏方式进展了分本章对各种地基的破坏方式进展了分析，重点讨论了地基的临塑荷载、临析，重点讨论了地基的临塑荷载、临界荷载、地基极限承载力确实定，详界荷载、地基极限承载力确实定，详细引见了按规范方法确定地基承载力细引见了按规范方法确定地基承载力的方法与步骤。的方法与步骤。 学习本章的目的：可以结合工程实践，学习本章的目的：可以结合工程实践，确定合理和符合工程实践的地基承载确定合理和符合工程实践的地基承载力。力。地基承载力的定义地基承载力的定义地基承载力是指地基土单位面积上所能接受的荷载，地基承载力是指地基土单

2、位面积上所能接受的荷载，通常把地基土单位面积上所能接受的最大荷载称为极限通常把地基土单位面积上所能接受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。荷载或极限承载力。正确的地基设计，既要满足地基强度和稳定性的要求，正确的地基设计，既要满足地基强度和稳定性的要求，也要保证满足地基变形的要求。要求作用在基底的压应也要保证满足地基变形的要求。要求作用在基底的压应力不超越地基的极限承载力，并有足够的平安度，而且力不超越地基的极限承载力，并有足够的平安度，而且所产生的变形不能超越建筑物的允许变形。满足以上两所产生的变形不能超越建筑物的允许变形。满足以上两项要求时，地基单位面积上所能接受的荷载就称为地基项要求时，地

3、基单位面积上所能接受的荷载就称为地基的承载力。的承载力。中称为地基承载力中称为地基承载力的特征值，的特征值，中称为地基中称为地基的允许承载力。的允许承载力。一、一、 地基变形的三个阶段地基变形的三个阶段 对地基进展静荷载实验时，普通对地基进展静荷载实验时，普通可得荷载可得荷载p p和沉降和沉降s s曲线。从该图可见曲线。从该图可见地基变形的开展分为三个阶段。地基变形的开展分为三个阶段。三个阶段两个转机点三个阶段两个转机点(1)(1)压密阶段压密阶段( (直线变形阶段或线弹性变形阶段直线变形阶段或线弹性变形阶段 在在oaoa段，由于荷载较小，地基土产生的变形段，由于荷载较小，地基土产生的变形主要

4、是在荷载作用下，土的孔隙减小，地基被紧主要是在荷载作用下，土的孔隙减小，地基被紧缩而产生的变形，此时土中各点的切应力均小于缩而产生的变形，此时土中各点的切应力均小于土的抗剪强度，土体处于弹性平衡形状，此段土的抗剪强度，土体处于弹性平衡形状，此段psps曲线接近于直线。曲线接近于直线。(2)(2)剪切阶段剪切阶段( (或称弹塑性变形阶段或称弹塑性变形阶段 p-s p-s曲线非线性关系，沉降的增长率曲线非线性关系，沉降的增长率S/S/p p随随荷载的增大而添加。地基土中部分范围内的剪应荷载的增大而添加。地基土中部分范围内的剪应力到达土的抗剪强度，土体发生剪切破坏，开场力到达土的抗剪强度，土体发生剪

5、切破坏，开场出现塑性区。随着荷载的继续添加，土中塑性区出现塑性区。随着荷载的继续添加，土中塑性区的范围也逐渐扩展，直到土中构成延续的滑动面，的范围也逐渐扩展，直到土中构成延续的滑动面，由载荷板两侧挤出而破坏。剪切阶段是地基中塑由载荷板两侧挤出而破坏。剪切阶段是地基中塑性区的发生与开展阶段。性区的发生与开展阶段。(3)(3)破坏阶段破坏阶段 在在bcbc段，由于荷载增大到达极限荷载段，由于荷载增大到达极限荷载pupu后，荷后，荷载虽添加很小，沉降急剧增大，即使荷载不添加，载虽添加很小，沉降急剧增大，即使荷载不添加，沉降亦不能稳定，因此沉降亦不能稳定，因此psps曲线的曲线的bcbc段陡直下降，段

6、陡直下降，地基丧失稳定地基丧失稳定. .这时地基土的塑性区构成，土被这时地基土的塑性区构成，土被挤出，承压板周围的土隆起，地基土因失稳而破挤出，承压板周围的土隆起，地基土因失稳而破坏。坏。地基变形的三个阶段，在地基变形的三个阶段，在psps曲曲线上有两个转机点。线上有两个转机点。a a点对应的荷载为临塑荷载，以点对应的荷载为临塑荷载，以pcrpcr表示，即地基从压密变形阶表示，即地基从压密变形阶段转为塑性变形阶段的临界荷载，段转为塑性变形阶段的临界荷载，当基底压力等于该荷载时，根底当基底压力等于该荷载时，根底边缘的土体开场出现剪切破坏，边缘的土体开场出现剪切破坏，但塑性破坏区尚未开展。但塑性破

7、坏区尚未开展。 b b点所对应的荷载称为极限荷载，以点所对应的荷载称为极限荷载，以pupu表示，是表示，是使地基发生剪切破坏的荷载。荷载从使地基发生剪切破坏的荷载。荷载从pcrpcr添加到添加到pupu的过程是地基剪切破坏区逐渐开展的过程的过程是地基剪切破坏区逐渐开展的过程. .二、二、地基土破坏的类型地基土破坏的类型根据地基剪切破坏的特征，可将地基的根据地基剪切破坏的特征，可将地基的破坏分为整体剪切破坏、部分剪破坏和冲切破坏分为整体剪切破坏、部分剪破坏和冲切破坏三种类型，实践上，地基在荷载作用下破坏三种类型，实践上，地基在荷载作用下的破坏与土的性质、加荷速度、根底深埋、的破坏与土的性质、加荷

8、速度、根底深埋、根底外形和大小有关。根底外形和大小有关。 1)整体剪切破坏 整体剪切破坏时的ps曲线如图。在荷载较小时，随着土的压密根底下沉，ps曲线为直线;荷载达pcr后，基底产生塑性区，ps曲线出现曲线段，土开场被挤出;当荷载达pu时，土中构成延续的滑动面，并延伸到地面，根底周围的土隆起，根底沉降急剧添加，地基失稳破坏。严密砂土，硬塑黏性土地基常属此种方式。 (2)部分剪切破坏 部分剪切破坏的ps曲线如图。在荷载较小时，土体被压密,ps曲线为直线;随着荷载添加，基底产生的压密区只开展到地基内某一定范围，滑动面并不延伸到地面，根底周围地面有微小隆起，不会出现明显的倾斜或倒塌。 ps曲线b有转

9、机点，但不如整体剪切破坏那样明显。 中等密实的砂土地基中常发生这种剪切破坏方式。 (3)冲切破坏(刺入剪切破坏 ) 随着荷载添加，根底下土产生紧缩变形，根底下沉，当荷载继续添加，根底周围土发生竖向剪切破坏，根底刺入土中，但根底两边的土没有挪动，地基外表不隆起，沉降随荷载的添加而不断增大，ps曲线没有明显转机点，没有明显的比例界限及极限荷载。 这种地基破坏方式常发生在松砂及软土地基中。1、地基承载力、地基承载力2、地基极限承载力、地基极限承载力3、地基变形的三个阶段、两、地基变形的三个阶段、两个转机点个转机点4、地基的破坏方式、地基的破坏方式三、确定地基承载力的方法三、确定地基承载力的方法1根据

10、载荷实验的根据载荷实验的p-s曲线来确定曲线来确定确定地基承载力最直接的方法是现场载荷实验确定地基承载力最直接的方法是现场载荷实验的方法。的方法。根据实验结果可绘出载荷实验的根据实验结果可绘出载荷实验的p-s曲线。曲线。假设假设p-s曲线上可以明显地域分其承载过程的三曲线上可以明显地域分其承载过程的三个阶段，那么可以较方便地定出该地基的临塑个阶段，那么可以较方便地定出该地基的临塑荷载荷载pcr和极限承载力和极限承载力pu。假设。假设p-s曲线上没有曲线上没有明显的三个阶段，根据明显的三个阶段，根据，地基承载力根本值可按载荷板沉降与载荷板，地基承载力根本值可按载荷板沉降与载荷板宽度或直径之比即宽

11、度或直径之比即s/b的值确定，对低紧缩性土的值确定，对低紧缩性土和砂土可取和砂土可取s/b=0.0010.015,对中、高紧缩性土对中、高紧缩性土可取可取s/b=0.02。 2根据规范确定地基承载力 在 中给出了各类土的地基承载力阅历值。这些表是根据在各类土上所做的大量的载荷实验资料，以及工程阅历经过统计分析而得到的，在无当地阅历时，可据此估算地基的承载力。 中根据土的c、确定地基土的承载力特征值。 (3)根据地基承载力实际公式确定 地基承载力的实际公式一种是根据土体极限平衡条件导出的临塑荷载和临界荷载计算公式，另一种是根据地基土刚塑性假定而导得的极限承载力计算公式。工程实际中，可以根据建筑物

12、不同要求，用临塑荷载或临界荷载作为地基承载力，也可以用极限承载力除以一定平安系数作为地基承载力。 地基随荷载添加，地基土产生压密变形地基随荷载添加，地基土产生压密变形和塑性变形。随着荷载的增大，塑性区开展深和塑性变形。随着荷载的增大，塑性区开展深度亦不断加深，即荷载越大，塑性区越深。度亦不断加深，即荷载越大，塑性区越深。因此确定地基承载力时，因此确定地基承载力时，在保证建筑物平安和正在保证建筑物平安和正常运用的前提下，把地常运用的前提下，把地基的塑性区开展最大深基的塑性区开展最大深度度Zmax限制在某一数值限制在某一数值内，将其对应的荷载取内，将其对应的荷载取做设计荷载的控制值。做设计荷载的控

13、制值。第二节第二节 按地基中塑性区开展范围确定地基的承载力按地基中塑性区开展范围确定地基的承载力 一、 地基的临塑荷载 塑性开展区的最大深塑性开展区的最大深度度Zmax(从基底算起从基底算起)，Zmax=0时时(地基中即地基中即将发生塑性区时将发生塑性区时)相相应的基底荷载称为临应的基底荷载称为临塑荷载，以塑荷载，以pcr表示，表示，临塑荷载计算公式可临塑荷载计算公式可按下述方法求出。按下述方法求出。 设在地表作用一条形均布荷载p。按弹性实际可以导出地表以下任一深度的M点处产生的最大主应力和最小主应力计算公式为： o o恣意点恣意点MM到均布荷载两端点的夹角，到均布荷载两端点的夹角，radra

14、d。31z z)sin(0001 p)sin(0003 p0 M点的应力除由基底附加压力作用产点的应力除由基底附加压力作用产生的附加应力生的附加应力 ( )以外，还以外，还有土的自重作用产生的应力。假定土有土的自重作用产生的应力。假定土的侧压力系数的侧压力系数K=1，由土的自重在，由土的自重在M点产生的恣意向的应力为点产生的恣意向的应力为 ,那么那么M点的总应力为：点的总应力为： 0pdppm 0)(dzm)sin(0001 p)sin(0003 p)(dzm )(dzm 当M点到达极限平衡形状时，该点的最大、最小主应力应满足极限平衡条件。将上式带入极限平衡条件整理后得： 此式为塑性区的边境方

15、程，它表示塑性区边境上任一点的Z与P间的关系。假设根底的埋置深度d、荷载P以及土的性能目的c、均知，可绘出塑性区的边境限。 cot2sin3131 c 在荷载P的作用下，塑性区开展的最大深度zmax可由 的条件求得，即： 塑性区开展最大深度Zmax的表达式为： 在其他条件不变的情况下，P增大时，Zmax也增大(即塑性区开展)。假设Zmax=0，表示地基即将出现塑性区，与此相应的基底压力P即为临塑荷载Pcr。因此，令Zmax=0，得临塑荷载的计算式为：dcdpmmcr 2cot)cot( 二、地基的临界荷载 将pcr作为地基承载力设计值是偏保守的。在大多数情况，即使地基发生部分剪切破坏，地基的塑

16、性区有所开展，只需塑性区范围不超越某一允许范围，就不至影响建筑物的平安和正常运用。普通以为，在中心荷载作用下，塑性区的最大深度Zmax可控制在根底宽度的1/4,相应的荷载p14称为界限荷载。dbcdpmm 2cot)41cot(41 二、 界限荷载 在设计中常被采用，将公式改写为如下方式 4/1pcMdMbMpcmd 4/1 2cot41M12cot dM 2cotcotcM这三个系数均为土的内摩擦角的函数，可制成表这三个系数均为土的内摩擦角的函数，可制成表格供运用。阅历阐明，当土的内摩擦角格供运用。阅历阐明，当土的内摩擦角 时，时，实践的地基承载力比按实际公式计算的值偏高，实践的地基承载力比

17、按实际公式计算的值偏高，所以在所以在中采用了该公式，中采用了该公式，但将但将 适当提高，而适当提高，而 、 坚持不变。坚持不变。 o24 MdMcM 例 4 - 4 知某条形根底宽度b=2.0m，埋深d=1.0m，其地基土的性质为=18kNm3，c=17kPa，=200试求地基的临塑荷载Pc 及地基承载力P14。 解： 1)求临塑荷载pcr(2求地基承载力求地基承载力p1/4 经过以上实例计算分析可知，该条形根底的地基承载力p1/4比临塑荷载pcr约大 55.59 第三节 极限承载力确实定 地基的极限承载力，是地基即将破坏时作用在基底上的压力。地基极限承载力的计算实际，根据不同的破坏方式有所不

18、同，但目前的计算公式均是按整体剪切破坏方式推导，即极限承载力是地基构成延续滑动面时的基底压力，但有的公式根据阅历进展修正，亦可用于其他破坏方式的计算。 一、一、太沙基极限承载力公式太沙基极限承载力公式太沙基极限承载力计算公式是一个半阅历性太沙基极限承载力计算公式是一个半阅历性公式，它运用极限平衡实际的成果与方式，思索公式，它运用极限平衡实际的成果与方式，思索了根底有埋深、基底是粗糙的、地基土有质量等了根底有埋深、基底是粗糙的、地基土有质量等实践情况。实践情况。太沙基假定地基中滑动面的外形如下图。滑太沙基假定地基中滑动面的外形如下图。滑动土体共分三个区。动土体共分三个区。 区根底下的楔形压密区。

19、 区过渡区。 区朗金被动土压力区。 太沙基公式不思索基底以上根底两侧土体抗剪强度的影响，以均布超载 q=0d 来替代埋深范围内的土体自重。根据弹性土楔体aba 的静力平衡条件，可求得的太沙基极限承载力计算公式为：式中式中q根底底面以上根底两侧超载，根底底面以上根底两侧超载，kpa，q=0db、d基底宽和埋深基底宽和埋深Ng、Nq、Nc为太沙基承载力系数，它只与土的内摩为太沙基承载力系数，它只与土的内摩擦角有关，可从下表查得。擦角有关，可从下表查得。 bNqNcNpqcu21 表表4-3太沙基公式承载力系数太沙基公式承载力系数()()N Nc cN Nq qN N()()N Nc cN Nq q

20、N N()()N Nc cN Nq qN N0 05.75.71.001.000.000.00141412.012.04.004.002.202.20282831.631.617.817.815.015.02 26.56.51.221.220.230.23161613.013.04.914.913.003.00303037.037.022.422.420.020.04 47.07.01.481.480.390.39181815.515.56.046.043.903.90323244.444.428.728.728.028.06 67.77.71.811.810.630.63202017.617

21、.67.427.425.005.00343452.852.836.636.636.036.08 88.58.52.202.200.860.86222220.220.29.179.176.506.50363663.663.647.247.250.050.010109.59.52.682.681.201.20242423.423.411.411.48.68.6383877.077.061.261.290.090.0121210.10.9 93.323.321.661.66262627.027.014.214.211.511.5404094.894.880.580.5130.130.0 0 以上公式

22、适用于条形荷载作用下地基土整体剪切破坏情况，即适用于巩固黏土和密实砂土。对于部分剪切破坏(软黏土，松砂)，可用调整抗剪强度目的 、c的方法修正，即令：那么：那么：式中式中Nc、Nq、N相应于部分相应于部分剪切破坏的承载力系数。剪切破坏的承载力系数。cc32 )tanarctan( 32 NbNqNcpqcu 2132 对宽度为对宽度为b的正方形根底：的正方形根底： 对直径为d的圆形根底： 对宽度为b长度为的矩形根底，可按b/ 值，在条形根底(b/ =0)和方形根底(b/ =1)的极限承载力之间以插入法求得。 bN.qNcN.pqcu4021 bN.qNcN.pqcu3021 二、普朗特尔极限承

23、载力公式 普朗特尔极限承载力公式是建立在极限平衡实际上的解。设一宽度为b的条形根底，放置一地外表，在中心荷载p作用时的极限承载力为pu。假定根底底面光滑，即以为根底底面光滑，根底底面与土之间没有摩擦力。 普朗特尔假定地基中滑动面的外形如图42l所示。滑动土体共分三个区。区区朗金自动土应力区。因基底光滑，无摩擦力存在，故最朗金自动土应力区。因基底光滑，无摩擦力存在，故最大主应力方向是竖直的，破裂面与程度面成大主应力方向是竖直的，破裂面与程度面成45十十/2。区区过渡区。其滑动面是由一组对数螺旋曲线过渡区。其滑动面是由一组对数螺旋曲线bc(bc)和一组和一组从对数螺旋曲线极度点从对数螺旋曲线极度点

24、a(或或a)出发的辐射线出发的辐射线(ac，ab或或ac，ab)，构成。构成。区区朗金被动应力区。由于最大主应力方向是程度的，因此，朗金被动应力区。由于最大主应力方向是程度的，因此，破裂面与程度面成破裂面与程度面成45-/2。根据上述条件，忽略地基以下地基土的重力密度根据上述条件，忽略地基以下地基土的重力密度(即即=0)，可，可求得极限承载力为：求得极限承载力为：式中式中Nc承载力系数，与土的内摩擦角有关，可按式承载力系数，与土的内摩擦角有关，可按式(435)计算，计算，或查表或查表44。普朗特尔公式假定根底置于地外表，并忽略基底以下地基普朗特尔公式假定根底置于地外表，并忽略基底以下地基土的重

25、力密度影响，这不符合实践，随后许多学者进一步研讨，土的重力密度影响，这不符合实践，随后许多学者进一步研讨，雷斯诺在普朗特尔公式的根底上，把基底以上土作为超载雷斯诺在普朗特尔公式的根底上，把基底以上土作为超载q=d，但不思索基底以上土的抗剪强度，从而导出由但不思索基底以上土的抗剪强度，从而导出由q产生的极限承载产生的极限承载力：力：式中式中Nq承载力系数，与土的内摩力角承载力系数，与土的内摩力角有关，可查表有关，可查表44或按下式计算：或按下式计算： 将两式合并，得有超载作用的地基极限承载力计算公式 (普朗特尔雷斯诺公式)为：在普朗特尔在普朗特尔雷斯诺建立的实际根底上，卡柯特进一步思雷斯诺建立的

26、实际根底上，卡柯特进一步思索土体的重力密度影响，导出相应的极限承载力计算公式。索土体的重力密度影响，导出相应的极限承载力计算公式。式中式中N承载力系数，与土的内摩力角承载力系数，与土的内摩力角有关，有关，可查表可查表44 将三式相叠加，那么地基的极限承载力公式为： 4.5.4 魏西克极限承载力公式 A.S.魏西克于20世纪70年代在普朗特尔实际根底上，思索了土自重，得到条形根底在中心荷载作用下发生整体剪切破坏时的极限承载力计算根本公式：式中式中Nc、Nq、N承载力系数，仅与土的内摩擦角有关，承载力系数，仅与土的内摩擦角有关，可由表可由表44查得。查得。 (442) 魏西克根据影响极限承载力各种

27、要素对式(442)进展了修正，这些要素包括根底底面的外形、倾斜荷载、根底埋深等。经过对以上要素修正，可以得魏西克极限承载力根本公式如下：式中式中sc、sq、s根底外形系数，可按表根底外形系数，可按表45计算得到；计算得到；dc、dq、d根底埋深系数，可按表根底埋深系数，可按表45计算得到；计算得到；ic、iq、i荷载倾斜系数，可按表荷载倾斜系数，可按表45计算得到。计算得到。 三、斯肯普顿地基极限承载力公式 对于饱和软粘土地基土 j =0，延续滑动面区的对数螺旋线蜕变成圆弧，斯肯普顿根据极限形状下各滑动体的平衡条件，导出其地基极限承载力的计算公式为：斯肯普顿滑动面斯肯普顿滑动面 对于矩形根底，

28、地基极限承载力公式为： 式中c为地基土粘聚力，kPa，取基底以下0.707b深度范围内的平均值；思索饱和粘性土和粉土在不排水条件下的短期承载力时，粘聚力应采用土的不排水抗剪强度cu；b，l为分别为根底的宽度和长度，m；g0为根底埋置深度d范围内土的重度，kN/m3。 工程实践证明，用斯肯普顿公式计算的软土地基承载力与实践情况是比较接近的，平安系数 K 可取1.11.3。 三、汉森 极限承载力计算公式 普朗特尔和太沙基等的极限承载力公式，都只适用于中心竖向荷载作用时的条形根底，同时不思索基底以上土的抗剪强度的作用。假设根底上作用的荷载是倾斜的或有偏心，根底的埋置深度较深，计算时需求思索基底以上土

29、的抗剪强度影响时，地基承载力可采用汉森公式计算。 汉森(B.Hanson,1961,1970)提出的在中心倾斜荷载作用下，不同根底外形及不同埋置深度时的极限承载力计算公式如下： 式中 Nq、Nc承载力系数值。ig，iq，ic为荷载倾斜系数为荷载倾斜系数sg，sq，sc为根底外形系数为根底外形系数dg，dq，dc为深度系数为深度系数由实际公式计算的极限承载力是指地基处于极限平衡由实际公式计算的极限承载力是指地基处于极限平衡形状时的承载力，为了保证建筑物的平安和正常运用，地形状时的承载力，为了保证建筑物的平安和正常运用，地基承载力应按极限承载力除以基承载力应按极限承载力除以23折减。平安系数选择与

30、折减。平安系数选择与诸多要素有关，如建筑物平安等级、性能和预期寿命；工诸多要素有关，如建筑物平安等级、性能和预期寿命；工程地质勘探详细程度、土工实验方法；设计荷载的组合等程地质勘探详细程度、土工实验方法；设计荷载的组合等等。由于影响要素较多，目前没有一致、公认的平安系数等。由于影响要素较多，目前没有一致、公认的平安系数规范可供采用。因此在工程实践中应根据详细情况加以分规范可供采用。因此在工程实践中应根据详细情况加以分析，综合思索上述各种要素加以确定。析，综合思索上述各种要素加以确定。例例: :某条形根底宽度某条形根底宽度b=2mb=2m，埋深，埋深d=1.0md=1.0m，地基土，地基土的的

31、， ， ，试求地基的临，试求地基的临塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式及汉森公塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式及汉森公式确定其极限承载力。式确定其极限承载力。 3/0 .18mkN 20 kPac14 解解1 1求临塑荷载求临塑荷载crpkPadcdpmmcr20.1340 . 10 .1821802020cot)20cot140 . 10 .18(2cot)cot( 例例: :某条形根底宽度某条形根底宽度b=2mb=2m，埋深，埋深d=1.0md=1.0m，地基，地基土的土的 ， ， ，试求地，试求地基的临塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式基的临塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式及汉森公式

32、确定其极限承载力。及汉森公式确定其极限承载力。 3/0 .18mkN 20 kPac14 解解2 2求临界荷载求临界荷载4/1pkPadbcdpmm67.1520 . 10 .1821802020cot)20 .184120cot140 . 10 .18(2cot)41cot(4/1 例例: :某条形根底宽度某条形根底宽度b=2mb=2m，埋深，埋深d=1.0md=1.0m，地基，地基土的土的 ， ， ，试求地，试求地基的临塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式基的临塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式及汉森公式确定其极限承载力。及汉森公式确定其极限承载力。 3/0 .18mkN 20 kPac14

33、 解解3 3采用太沙基公式计算采用太沙基公式计算 20 由表查得太沙基承载力系数为由表查得太沙基承载力系数为 6 .17 cN42. 7 qN0 . 5 N太沙基公式计算的极限承载力为太沙基公式计算的极限承载力为kPabNqNcNpqcu96.4690 . 50 . 20 .182142. 70 . 10 .186 .171421 例例: :某条形根底宽度某条形根底宽度b=2mb=2m，埋深，埋深d=1.0md=1.0m，地，地基土的基土的 ， ， ，试，试求地基的临塑荷载和临界荷载。并采用太求地基的临塑荷载和临界荷载。并采用太沙基公式及汉森公式确定其极限承载力。沙基公式及汉森公式确定其极限承

34、载力。 kPap67.1524/1 3/0 .18mkN 20 kPac14 解解取平安系数为取平安系数为3，那么地基承载力为，那么地基承载力为156.65kpa.与界限荷载相近，而临塑荷载较为保守。与界限荷载相近，而临塑荷载较为保守。kPapu96.469 kPapcr20.134 影响极限承载力的要素影响极限承载力的要素(1)内摩擦角内摩擦角、黏聚力、黏聚力c和重力密度和重力密度愈大，极限愈大，极限承载力承载力pu也愈大。也愈大。(2)根底底面宽度根底底面宽度b添加，普通情况承载力将增大，添加，普通情况承载力将增大，特别是当土的特别是当土的值较大时影响愈显著。值较大时影响愈显著。(3)根底

35、埋深根底埋深d添加，极限承载力添加，极限承载力pu值随之提高。值随之提高。(4)在其他条件一样的情况下，竖向荷载作用的承在其他条件一样的情况下，竖向荷载作用的承载力比倾斜荷载作用的承载力大。载力比倾斜荷载作用的承载力大。 第四节 按规范确定地基承载力 我国我国 JTJ024-85JTJ024-85以下简称以下简称 里给里给出了各类土的地基允许承载力值表及计算公式，出了各类土的地基允许承载力值表及计算公式，以供公路桥涵设计人员运用。以供公路桥涵设计人员运用。 而最新的而最新的20192019年年2 2月发布的月发布的 (GB50007-2019)(GB50007-2019)取消了用土的物理目确取

36、消了用土的物理目确实定地基承载力的表格，但强调地域阅历，各实定地基承载力的表格，但强调地域阅历，各地域应根据实验和地域阅历确定地基承载力数地域应根据实验和地域阅历确定地基承载力数据。据。 (GB50007-2019)(GB50007-2019)规定可根据土的抗剪强度目确实定地基承载力规定可根据土的抗剪强度目确实定地基承载力特征值，此公式是参照临界荷载稍做修正而成特征值，此公式是参照临界荷载稍做修正而成的。的。 一、地基允许承载力一、地基允许承载力 中给出了当设计的根底宽度中给出了当设计的根底宽度b2m，埋置深度，埋置深度h3m时的地基允许承载力，时的地基允许承载力，用用 表示。表示。 满足上述

37、条件的根底，地基允许承载力值就满足上述条件的根底，地基允许承载力值就可以根据土的物理力学性质目的，直接从规可以根据土的物理力学性质目的，直接从规范所给出的地基允许承载力表中查用。范所给出的地基允许承载力表中查用。 0表表7-4 普通粘性土的允许承载力普通粘性土的允许承载力(kPa) 0e e 0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.60.60.70.70.80.80.90.91.01.01.11.11.21.20.50.5450450440440430430420420400400380380350350310310270270240240220220- - -0

38、.60.6420420410410400400380380360360340340310310280280250250220220200200180180- -0.70.74004003703703503503303303103102902902702702402402202201901901701701601601501500.80.83803803303303003002802802602602402402302302102101801801601601501501401401301300.90.93203202802802602602402402202202102101901901801

39、801601601401401301301201201001001.01.0250250230230220220210210190190170170160160150150140140120120110110- - -1.11.1- - -1601601501501401401301301201201101101001009090- - - -ILIL表表7-5 老粘性土的允许承载力老粘性土的允许承载力sE 0（MPaMPa）1010151520202525303035354040(kPa)(kPa)380380430430470470510510550550580580620620 0二、地

40、基允许承载力的修正和提高二、地基允许承载力的修正和提高 当设计的根底宽度当设计的根底宽度 b2m，埋置深度，埋置深度h3m时的地基允许承载力时的地基允许承载力 可在可在 的根底上修正和提高。的根底上修正和提高。 0 )h(k)b(k3222110 )h(k)b(k3222110 01 2 按设计的根底宽度和埋置深度修正后的地基按设计的根底宽度和埋置深度修正后的地基允许承载力允许承载力kPakPa；按规范中表格查得的地基土的允许承载按规范中表格查得的地基土的允许承载kPakPa；hh根底的埋置深度根底的埋置深度m m. .当当h3mh3m时，取时，取h=3mh=3m根底底面下持力层土的重度根底底

41、面下持力层土的重度KN/m3KN/m3. .水下取水下取根底底面以上土的重度多层土时采用各层土重度根底底面以上土的重度多层土时采用各层土重度的加权平均值。的加权平均值。b根底底面的宽度或直径m，当 b10m时取b=10m21kk 、地基土的允许承载力随根底宽度和埋置深度的地基土的允许承载力随根底宽度和埋置深度的修正系数，按持力层土类别和性质由表查得。修正系数，按持力层土类别和性质由表查得。例例7-3 某桥梁根底，根底埋深某桥梁根底，根底埋深h=4m，根底底面，根底底面尺寸为尺寸为 ，地基土为普通粘性土，天，地基土为普通粘性土，天然孔隙比然孔隙比 ，液性指数，液性指数 ，地下水位，地下水位位于根

42、底底面处，基底下土的位于根底底面处，基底下土的 。试按试按确定地基确定地基允许承载力。允许承载力。解解1首先查表确定地基土的允许承载力首先查表确定地基土的允许承载力mlb64 850.e 750.IL 326m/kNsat 0 850.e 750.IL 0按按，查表得查表得=182.5kPa=182.5kPa2进展承载力的宽度、深度修正进展承载力的宽度、深度修正50750.IL 51021.，kk 232/26mkNsat应取饱和重度，应取饱和重度， 例例7-3 某桥梁根底，根底埋深某桥梁根底，根底埋深h=4m，根底底面，根底底面尺寸为尺寸为 ，地基土为普通粘性土，天，地基土为普通粘性土，天然

43、孔隙比然孔隙比 ，液性指数，液性指数 ，地下水位，地下水位位于根底底面处，基底下土的位于根底底面处，基底下土的 。试按试按确定地基确定地基允许承载力。允许承载力。1mlb64 850.e 750.IL 326m/kNsat 0，=182.5kPa=182.5kPa2进展承载力的宽度、深度修正进展承载力的宽度、深度修正51021.，kk 3226m/kNsat kPa.)(.)h(k)b(k5221342651051823222110 三、三、对确定地基承对确定地基承载力特征值的规定载力特征值的规定kcmdbacMdMbMf fa 承载力特征值修正值承载力特征值修正值根底宽度根底宽度b大于大于6

44、m按按6m计算，砂土小于计算，砂土小于3m按按3m计算计算ck基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力规范值。规范值。 例例7-4 某建筑物为接受中心荷载的柱下独立根底，某建筑物为接受中心荷载的柱下独立根底，根底底面尺寸为根底底面尺寸为3.0m2.0m，埋深，埋深d=1.5m，地，地基土为粉土，土的物理力学性质目基土为粉土，土的物理力学性质目的：的： ， ， ，试确定持力层承载力特征值。试确定持力层承载力特征值。解解 根据根据 查表查表7-10得：得： 那那么么3517m/kN. kPa.ck51 22k 22k04. 644. 361. 0cdbMMM、kPa.cMd

45、MbMfkcmdba71120510465151744302517610 第五节第五节 原位实验确定地基的承载力原位实验确定地基的承载力 原位测试是在坚持地基土天然构造、天然原位测试是在坚持地基土天然构造、天然含水量及天然应力形状下进展的测试。其含水量及天然应力形状下进展的测试。其中载荷实验是最直接可信的方法。旁压实中载荷实验是最直接可信的方法。旁压实验那么是一种横向载荷实验。验那么是一种横向载荷实验。 一、载荷实验千斤顶千斤顶荷载板荷载板 一、载荷实验千斤顶千斤顶荷载板荷载板承压板面积不应小于承压板面积不应小于0.25m20.25m2，对于软土不，对于软土不应小于应小于0.5m20.5m2；试坑宽；试坑宽度不应小于承压板宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍，应度或直径的三倍，应坚持实验土层的原状坚持实验土层的原状构造和天然湿度。宜构造和天然湿度。宜在拟试压外表用粗砂在拟试压外表用粗砂或中砂层找平，其厚或中砂