地基承载力-教学

第八章地基承载力Chapter8BearingCapacity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节节按按塑性性区开开展深深度确确定地地基的的容许许承载载力普遍形形式注意：：第一一项对对应基基底以以下土土容重重；第二项项对应应基底底以上上土容容重；地下水水位以以下的的容重重一律律采用用浮容容重。。第二节节按按塑性性区开开展深深度确确定地地基的的容许许承载载力地下水水位在在滑动动面与与基底底之间间bh1地下水水位在在基底底与地地面之之间bh2第二节节按按塑性性区开开展深深度确确定地地基的的容许许承载载力假定：：（（１））地基基土是是均匀匀，各各向同同性的的无重重量介介质，，即认认为基基底下下土的的容重重等于于零，，而只只具有有的材料料。（（２））基础础底面面光滑滑，即即基础础底面面与土土之间间无摩摩擦力力存在在。因因此，，水平平面为为大主主应力力面，，竖直直面为为小主主应力力面。。普朗特特尔极极限承承载力力公式式第三节节浅浅基础础地基基极限限承载载力（３））当地地基处处于极极限（（或塑塑性））平衡衡状态态时，，将出出现连连续的的滑动动面，，其滑滑动区区域即即将由由朗肯主主动区区Ⅰ，径向剪剪切区区Ⅱ和朗肯被被动区区Ⅲ所组组成，，如图图（（a）所示示。其其中滑滑动区区Ⅰ的的边界界ad(或a1d)为直线线并与与水平平面成成角角；滑滑动区区Ⅱ的的边界界de(或de1)为对数数螺旋旋曲线线，其其曲线线方程程为，为起始始矢矢径()；滑动动区Ⅲ的边界界ef(或e1f1)为直线线并与与水平平面成成.角。（（4）当基基础有有埋置置深度度D时，将将基础础底面面以上上的两两侧土土体用用当量量均布布超载载q等于来来代替替。普朗特特尔极极限承承载力力公式式第三节节浅浅基础础地基基极限限承载载力普朗特特尔极极限承承载力力公式式第三节节浅浅基础础地基基极限限承载载力条形基基础，，中心心荷载载，有有重量量介质质；基础底底面粗粗糙，即它它与土土之间间有摩擦力力存在在。因此此，虽虽然当当地基基达到到破坏坏并出出现连连续滑滑动面面时，，其基基底下下有一一部分分将随随着基基础一一起移移动而而处于于弹性性平衡衡状态态，该该部分分土体体称为为弹性楔楔体，如图图(a)中的aba所示。。弹性性楔体体的边边界ab为滑动动面的的一部部分，，它与与水平平面的的夹角角为，，角角的的具体体数值值与基基底的的粗糙糙程度度有关关。当当把基基底看看作完完全粗粗糙时时，由由于弹弹性楔楔体内内的土土只有有与基基础一一起竖竖直向向下移移动的的可能能性，，这种种移动动必然然要求求通过过b点的滑动面bc的开始段应是一根根竖直线。因ab也是滑动面，而在在塑性区域内过每每一点的一对滑动动面彼此应交成角角，所以，由几几何关系可知，等等于，如图图(b)所示；当把基底看看作完全光滑时，，则等于，，如图(c)所示,一般情况，，介于与与－之之间。当把基底看作完全全粗糙时，则滑动区域由由径向剪切区Ⅱ和朗朗肯被动区Ⅲ所组组成，如图(b)所示，其中滑动区区Ⅱ的边界bc为对数螺旋曲线。。朗肯被动区Ⅲ的的边界cd为直线，它与水平平面成角角。当基础埋置深度为为Ｄ时，则基底以以上两侧的土体用用当量均布超载q（等于）来代替替。第三节浅基础地地基极限承载力太沙基极限承载力力公式太沙基极限承载力力公式第三节浅基础地地基极限承载力太沙基极限承载力力公式第三节浅基础地地基极限承载力太沙基极限承载力力公式自重:W基底面上的极限荷荷载:Pu两斜面上的粘聚力力:C两斜面上的反力(摩擦力,正压压力):Pp第三节浅基础地地基极限承载力基底光滑除r不等于0外，其它它同普朗特公式Nr、Nq、NC用式（8－29））～（8－31））或表8－2确定定第三节浅基础地地基极限承载力基底完全粗糙(1)r=0,c=0,q引起的Ppq(2)r=0,q=0,c引起的Ppc(3)q=0,c=0,r引起的Ppr第三节浅基础地地基极限承载力魏锡克极限承载力力公式第三节确定地基基极限承载力的理理论公式魏锡克极限承载力力公式第三节确定地基基极限承载力的理理论公式偏心荷载第三节确定地基基极限承载力的理理论公式成层地基第三节确定地基基极限承载力的理理论公式（1）假定f,确定持力层深度（2）计算容重和和强度指标（3）比较（1））中假定和（2））中计算的f第四节按规范确确定地基承载力设设计值根据地基土的物理理力学性质指标，，从表中查得承载载力基本值f0，修正得承载力标准准值fk；根据标准贯入击数数N从表中直接查得承承载力标准值fk。第四节按规范确确定地基承载力设设计值一、按土的性质指指标确定承载力标标准值根据地基土的物理理力学性质指标，，从表中查得承载载力基本值f0将承载力基本值f0修正得承载力标准准值fkn=参加统计的土土性指标的个数，，>=6;d=变异系数回归修正系数s=标准差；m=某一土的的性质指指标的平平均值；；mi=参加统计计的第i个土性指指标第四节按按规范范确定地地基承载载力设计计值标准贯入入试验：：（1）钻钻孔，贯贯入器放放入孔底底；（2）63.5kg重锤以76cm高度自由由下落将将贯入器器击入土土中15cm；（3））继续打入入30cm的锤击数数N’二、按标标准贯入入击数确确定承载载力标准准值标准贯入入试验得得标准贯入入击数N’修正后得得标准贯贯入击数数N查表得：：承载力标标准值第四节按按规范范确定地地基承载载力设计计值三、承载载力设计计值确定定当基础的的宽度B小于或等等于3m以及基础础的埋置置深度D小于或等等于0.5m时，前述述地基承承载力标标准值即即为设计计值。当当基础的的宽度大大于3m或它的埋埋置深度度D大于0.5m时，按下下列公式式修正：：第五节按按荷载载试验和和静力触触探试验验确定地地基承载载力现场荷载载试验确确定地基基承载力力一、确定定承载力力基本值值fo二、基本本值的平平均值作作标准值值三、将标标准值修修正为设设计值P-s线有明显显比例界界限时，，f0=fc极限荷载载能确定定，且fu<1.5fc时,f0=0.5fu不能按上上述两点点确定时时，取s/B=0.01~0.015时对应荷荷载，或或s/B=0.02时对应荷荷载现场荷载载试验确确定地基基承载力力第五节按按荷载载试验和和静力触触探试验验确定地地基承载载力静力触探探试验第五节按按荷载载试验和和静力触触探试验验确定地地基承载载力比贯入阻阻力：根据比贯贯入阻力力查经验验表格或或由经验验公式计计算确定容许承承载力第六节影影响地基承承载力的因因素主要因素：：（1）物理力学性性质r、c、f，（2）基础础宽度；（3）基础础埋深；土的容重及及地下水位位（1）地下水位在在滑动面以以下第六节影影响地基承承载力的因因素第六节影影响地基承承载力的因因素土的容重及及地下水位位（2）地下水位在在地面或地地面以上第六节影影响地基承承载力的因因素土的容重及及地下水位位（3）地下水位基基底齐平第