浅基础地基极限承载力概述

第八章地基承载力河海大学岩土工程研究所ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering,HohaiUniversityChapter8BearingCapacity第一节概述Introduction由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引起基础过大的沉降或者沉降差，使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值由于建筑物的荷载过大，超过了基础下持力层所能承受的能力而使地基产生滑动破坏建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：整体剪切破坏局部剪切破坏冲剪破坏第一节概述Introduction地基中剪切破坏的型式有第一节概述

Introduction整体剪切破坏弹性变形阶段、塑性变形阶段、塑性破坏阶段临塑压力pcr、极限承载力fu容许承载力fa第一节概述

Introduction局部剪切破坏冲剪破坏第一节概述

Introduction地基破坏形式与土的压缩性有关：坚硬或紧密土：整体剪切破坏；松软土：局部剪切破坏；或冲剪破坏地基承载力确定方法：理论公式计算；根据土的性质指标查规范；（如建筑地基基础设计规范）由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力将地基中的剪切破坏区限制在某一范围，视地基土能够承受多大的压力，该压力即为容许承载力。塑性区的边界方程第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力塑性区的边界方程稳定稳定没有保证第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力荷载与塑性区开展深度关系：记实际应用时，常规定塑性区开展深度，视其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定性。若使第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力第二二节节按按塑塑性性区区开开展展深深度度确确定定地地基基的的容容许许承承载载力力普遍遍形形式式注意意：：第第一一项项对对应应基基底底以以下下土土容容重重；；第二二项项对对应应基基底底以以上上土土容容重重；地下下水水位位以以下下的的容容重重一一律律采采用用浮浮容容重重。。第二二节节按按塑塑性性区区开开展展深深度度确确定定地地基基的的容容许许承承载载力力地下下水水位位在在滑滑动动面面与与基基底底之之间间bh1地下下水水位位在在基基底底与与地地面面之之间间bh2第二二节节按按塑塑性性区区开开展展深深度度确确定定地地基基的的容容许许承承载载力力假定定：：（（１１））地地基基土土是是均均匀匀，，各各向向同同性性的的无无重重量量介介质质，，即即认认为为基基底底下下土土的的容容重重等等于于零零，，而而只只具具有有的材材料料。。（（２２））基基础础底底面面光光滑滑，，即即基基础础底底面面与与土土之之间间无无摩摩擦擦力力存存在在。。因因此此，，水水平平面面为为大大主主应应力力面面，，竖竖直直面面为为小小主主应应力力面面。。普朗朗特特尔尔极极限限承承载载力力公公式式第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力（３３））当当地地基基处处于于极极限限（（或或塑塑性性））平平衡衡状状态态时时，，将将出出现现连连续续的的滑滑动动面面，，其其滑滑动动区区域域即即将将由由朗肯肯主主动动区区Ⅰ，，径向向剪剪切切区区Ⅱ和和朗肯肯被被动动区区Ⅲ所所组组成成，，如如图图（（a）所所示示。。其其中中滑滑动动区区ⅠⅠ的的边边界界ad(或a1d)为直直线线并并与与水水平平面面成成角角；；滑滑动动区区ⅡⅡ的的边边界界de(或de1)为对对数数螺螺旋旋曲曲线线，，其其曲曲线线方方程程为为，为起起始始始矢矢径径()；滑滑动动区区Ⅲ的边边界界ef(或e1f1)为直直线线并并与与水水平平面面成成.角。。（（4）当当基基础础有有埋埋置置深深度度D时，，将将基基础础底底面面以以上上的的两两侧侧土土体体用用当当量量均均布布超超载载q等于于来来代代替替。。普朗朗特特尔尔极极限限承承载载力力公公式式第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力普朗朗特特尔尔极极限限承承载载力力公公式式第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力条形形基基础础，，中中心心荷荷载载，，有有重重量量介介质质；；基础础底底面面粗粗糙糙，即即它它与与土土之之间间有有摩擦擦力力存存在在。因因此此，，虽虽然然当当地地基基达达到到破破坏坏并并出出现现连连续续滑滑动动面面时时，，其其基基底底下下有有一一部部分分将将随随着着基基础础一一起起移移动动而而处处于于弹弹性性平平衡衡状状态态，，该该部部分分土土体体称称为为弹性性楔楔体体，如如图图(a)中的的aba所示示。。弹弹性性楔楔体体的的边边界界ab为滑滑动动面面的的一一部部分分，，它它与与水水平平面面的的夹夹角角为为，，角角的的具具体体数数值值与与基基底底的的粗粗糙糙程程度度有有关关。。当当把把基基底底看看作作完完全全粗粗糙糙时时，，由由于于弹弹性性楔楔体体内内的的土土只只有有与与基基础础一一起起竖竖直直向向下下移移动动的的可可能能性性，，这这种种移移动动必必然然要要求求通通过过b点的的滑滑动动面面bc的开开始始段段应应是是一一根根竖竖直直线线。。因因ab也是是滑滑动动面面，，而而在在塑塑性性区区域域内内过过每每一一点点的的一一对对滑滑动动面面彼彼此此应应交交成成角角，，所所以以，，由由几几何何关关系系可可知知，，等等于于，，如如图图(b)所示示；；当当把把基基底底看看作作完完全全光光滑滑时时，，则则等等于于，，如如图图(c)所示示,一一般般情情况况，，介介于于与与－之之间间。。当把把基基底底看看作作完完全全粗粗糙糙时，，则则滑滑动动区区域域由由径向向剪剪切切区区ⅡⅡ和和朗朗肯肯被被动动区区ⅢⅢ所所组组成成，如如图图(b)所示示，，其其中中滑滑动动区区ⅡⅡ的的边边界界bc为对对数数螺螺旋旋曲曲线线。。朗朗肯肯被被动动区区ⅢⅢ的的边边界界cd为直直线线，，它它与与水水平平面面成成角角。。当基基础础埋埋置置深深度度为为ＤＤ时时，，则则基基底底以以上上两两侧侧的的土土体体用用当当量量均均布布超超载载q（等等于于））来来代代替替。。第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力太沙沙基基极极限限承承载载力力公公式式太沙沙基基极极限限承承载载力力公公式式第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力太沙沙基基极极限限承承载载力力公公式式第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力太沙沙基基极极限限承承载载力力公公式式自重重:W基底底面面上上的的极极限限荷荷载载:Pu两斜斜面面上上的的粘粘聚聚力力:C两斜斜面面上上的的反反力力(摩摩擦擦力力,正正压压力力):Pp第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力基底底光光滑滑除r不等等于于0外外，，其其它它同同普普朗朗特特公公式式Nr、、Nq、NC用式式（（8－－29））～～（（8－－31））或或表表8－－2确确定定第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力基底底完完全全粗粗糙糙(1)r=0,c=0,q引引起起的的Ppq(2)r=0,q=0,c引引起起的的Ppc(3)q=0,c=0,r引引起起的的Ppr第三三节节浅浅基基础础地地基基极极限限承承载载力力魏锡锡克克极极限限承承载载力力公公式式第三三节节确确定定地地基基极极限限承承载载力力的的理理论论公公式式魏锡锡克克极极限限承承载载力力公公式式第三三节节确确定定地地基基极极限限承承载载力力的的理理论论公公式式偏心心荷荷载载第三三节节确确定定地地基基极极限限承承载载力力的的理理论论公公式式成层层地地基基第三三节节确确定定地地基基极极限限承承载载力力的的理理论论公公式式（1））假假定定f,确定定持持力力层层深深度度（2））计计算算容容重重和和强强度度指指标标（3））比比较较（（1））中中假假定定和和（（2））中中计计算算的的f第四四节节按按规规范范确确定定地地基基承承载载力力设设计计值值根据据地地基基土土的的物物理理力力学学性性质质指指标标，，从从表表中中查查得得承承载载力力基基本本值值f0，修正得承载力力标准值fk；根据标准贯入入击数N从表中直接查查得承载力标标准值fk。第四节按规规范确定地基基承载力设计计值一、按土的性性质指标确定定承载力标准准值根据地基土的的物理力学性性质指标，从从表中查得承承载力基本值值f0将承载力基本本值f0修正得承载力力标准值fkn=参加统计计的土性指标标的个数，>=6;d=变异系数回归修正系数数s=标准差；m=某一土的性质质指标的平均均值；mi=参加统计的第第i个土性指标第四节按规规范确定地基基承载力设计计值标准贯入试验验：（1）钻孔，，贯入器放入入孔底；（2）63.5kg重锤以76cm高度自由下落落将贯入器击击入土中15cm；（3）继续打入30cm的锤击数N’二、按标准贯贯入击数确定定承载力标准准值标准贯入试验验得标准贯入击数数N’修正后得标准准贯入击数N查表得：承载力标准值值第四节按规规范确定地基基承载力设计计值三、承载力设设计值确定当基础的宽度度B小于或等于3m以及基础的埋埋置深度D小于或等于0.5m时，前述地基基承载力标准准值即为设计计值。当基础础的宽度大于于3m或它的埋置深深度D大于0.5m时，按下列公公式修正：第五节按荷荷载试验和静静力触探试验验确定地基承承载力现场荷载试验验确定地基承承载力一、确定承载载力基本值fo二、基本值的的平均值作标标准值三、将标准值值修正为设计计值P-s线有明显比例例界限