某著名大学土力学教学课件第九章 地基承载力

土力学第一节概述第二节地基的变形与失稳第三节地基的极限承载力pu第四节地基的容许承载力第九章地基承载力土力学第一节概述极限平衡状态：当土中一点的剪应力达到土的抗剪强度时，这一点的土就处于极限平衡状态。塑性区：若土体中某一区域内各点都达到极限平衡状态，这一区域就称为极限平衡区，或塑性区。地基稳定性：地基在外荷载作用下，抵抗破坏的安全、稳定程度。地基承载力：地基承受荷载的能力。极限承载力pu：地基即将丧失稳定性时的承载力。容许承载力[R]：地基稳定有足够的安全度，并且变形控制在建筑物的容许范围内时的承载力。土力学影响地基承载力的因素地基土的性质基础的埋深、宽度、形状荷载倾斜与偏心的影响覆盖层抗剪强度的影响地下水位的影响下卧层的影响土力学第二节地基的变形与失稳一、竖直荷载下地基破坏的形式三种形式：（1）整体剪切破坏（generalshearfailure）（2）局部剪切破坏（localshearfailure）（3）冲剪破坏（punchingshearfailure）土力学地基的破坏形式主要取决于地基土的特性和基础的埋深。Vesic.A.B.提出采用刚度指标Ir

来判别地基土的破坏形式土力学例题9-1：条形基础宽度1.5m，埋深1.2m，地基为均匀粉质粘土，土的容重γ=17.6kN/m3，c=15kPa，φ=24°，E=10MPa，μ=0.3，试判断地基的失稳形式。解：1.由式（9-1）得地基的刚性指标Ir：2.由式（9-2）得临界刚性指标Ir（cr）：3.判断∵Ir>

Ir（cr）∴地基将发生整体剪切破坏土力学二、地基变形的三个阶段发生整体剪切破坏的地基的变形过程可分为三个阶段：1.压密变形（oa段）2.局部剪损（ab段）3.整体剪切破坏阶段（bc段）土力学三个阶段之间存在着两个界限荷载临塑荷载pcr：（地基中开始出现塑性破坏区时的荷载）对应于p-s曲线上的a点极限荷载pu：

（极限承载力）对应于p-s曲线上的b点土力学第三节地基的极限承载力基本假定：（1）基础底面光滑（2）地基土无重量(γ=0)（3）不考虑基础侧面荷载作用(q=0)1、当荷载达到极限荷载pu时，地基内出现连续的滑裂面。滑裂土体可分为三个区：

I.朗肯主动区

II.过渡区

III.朗肯被动区一、普朗特尔-瑞斯纳公式（一）L.Prandtl课题（1920）ⅡⅠIII土力学2、按上述假定Plantl求得地基中只考虑粘聚力c的极限承载力表达式土力学（二）H.Reissner课题（1924）H.Reissner求得γ=0，c=0，仅考虑基础两侧地基土重量时，由基础侧面荷载q=γD产生的极限承载力公式土力学索科洛夫斯基用差分法求得c=0，q=0，仅考虑容重γ时的极限承载力公式（三）索科洛夫斯基课题土力学（四）极限承载力的计算通式对于实际工程中c、q、γ均不为零的各种情况可将（9-22）和（9-24）合并，即可得极限承载力的计算通式式中Nq、Nc、Nγ称为承载力系数，它们都是φ的函数，可以查表9-1求得。土力学地基承载力由三部分组成：1、滑动土体自重所产生的抗力；2、基础两侧均布荷载q所产生的抗力；3、滑裂面上粘聚力c所产生的抗力。土力学二、Terzaghi（太沙基）课题基本假定：（1）地基基础间摩擦力很大。当地基破坏时，基础底下的土楔体ABC处于弹性平衡状态，称为弹性核。AC面与水平面呈φ角。ACB土力学（2）地基破坏时沿着CDF曲面滑动，出现连续的滑动面。DF面与水平面的夹角为45º-/2。ADF为朗肯被动区，ACD为对数螺线过渡区。（3）将基础底面以上的地基土看作均布荷载q=D，不考虑其强度，将这一部分土体视为松散体。在上述假定的基础上，可以从刚性核的静力平衡条件求极限承载力土力学φ土力学三、Hansen（汉森）公式土力学例题9-4：条形基础宽度1.5m，埋深3m，地基为均匀粉质粘土，土的容重γ=17.6kN/m3，c=8kPa，φ=24°，μ=0.35，E=5MPa，按太沙基公式求地基的极限承载力。解：1.判断地基的破坏形式∵Ir<

Ir（cr）∴地基将发生局部剪切破坏刚性指标临界刚性指标2.用太沙基公式求地基极限承载力=367kN/m2土力学课后参考要例题9-杯3、9-谷4完成歌作业镜：习妙题9-毛3考虑奏习题9-拦3若采巨用普悔朗特框尔-瑞斯袍纳公断式，沟应怎谁样计宪算土力学一、注地基助容许摊承载善力的泪概念极限铺承载碧力pu：地基饺即将段丧失想稳定汁性时面的承尼载力江。容许偷承载搜力[R事]：地基贪稳定区有足精够的驰安全宣度，蜓并且观变形刻控制弄在建评筑物肉的容话许范影围内当时的苗承载榆力。地基泪的容许初承载妥力不咳仅取肝决于允地基喇的性伐质，惨基础数宽度偶、基伯础埋垂深，说而且帆取决迅于建容筑物写的容许皂沉降六量。第四僚节亩地基桃的容先许承剂载力此时旋地基但已产至生局浊部破货坏，戏但尚昼未发马展到吓整体等破坏易，有旁一定浆的安丹全余输度，百地基剖土强买度已出经比润较充拨分发内挥；生整个机地基臣仍可甩近似为当成题弹性睡半空宿间体派。土力学二、煎按控警制地延基中锐塑性仗区的牧发展介范围阴确定挺地基盘容许铲承载栽力临塑荷载铸时，枪地基朴中开筑始出稻现极怠限平贯衡区极味限荷怠载时耀，地仙基产弃生破半坏常选佳用临芽塑荷到载和册临界晨荷载喊作为威容许你承载挖力土力学1、疏条形争基础锯均布歌荷载唉极限各平衡营区的缴最大直发展烤深度土力学2β土力学2、份条形告均布肠荷载油作用无下的抄临塑嘴荷载驻和临婆界荷吊载比较绵一下娃，可叹以得弹到临限塑荷弓载和线临界备荷载裤的承冬载力溪系数土力学土力学例题伶9-烂5书：粘戴性土逐地基陕上条真形基涌础宽避度B喜=2赖m，狭埋深霉D=难1.交5m暗，地脑下水妄位在蹲基础抄埋置匆高程概处。史地基递土的伙比重据为G宁s=酬2.器70倡，孔勒隙比网e=类0.辅70凉，水筹位以鞋上饱岂和度着Sr特=0启.8鉴，土讨的强夏度指摆标c他=1璃0k妨Pa铜，φ=建20烛°。求债地基惧土的机临塑闻荷载绞pcr，临燃界荷浩载p1/今3、p1/给4并与协太沙独基极斑限荷慨载相仇比较倾。解：换1.漠求土取的天择然容再重和椅饱和建容重抽：2.版求承灵载力拿系数捆：土力学3.佳求pcr、p1/敢4、p1/签3：4.范用太灾沙基趁法求注极限罪荷载供：土力学三、嫁按地论基规垂范承防载力猎表确倾定地细基容捧许承监载力根据潮室内她试验悄指标标查表近f0承载陶力基帝本值宵（f0）：是指危按有影关规辅范规凶定的惠一定亿的基笨础宽贼度和辜埋深清条件秒下的碗地基跃承载披能力冻，按咏有关仍规范潮查表身确定守。承载摘力标喜准值辉（fk）：是指愈按有颂关规裁范规姑定的物标准抽方法检试验抵并经榆统计仙处理膛后的察地基权承载照能力界。承载疾力设烤计值翁（f）：地基湖承载草力标瞧准值华经过即深宽虫修正姜后的晌地基嘱承载雕力。统计测处理物后得涉fk深宽陕修正富得f容许掀承载限力[造R]土力学密实度土的名称稍密中密密实卵石300-500500-800800-1000碎石250-400400-700700-900圆砾200-300300-500500-700角砾200-250250-400400-600表9猎-4级碎石勉土承虏载力固标准趴值fk(k罩Pa饥)表9设-6痕粘略性土屯承载应力基刮本值f0(k嘱Pa艺)第二指标IL第一指标e00.250.500.751.001.200.54754303903600.64003603252952650.73252952652402101700.8275240220200170135土力学表9料-7树沿海代地区脚淤泥君和淤破泥质乓土承拔载力膛基本烘值f0(k长Pa帝)天然含水量ω(%)36404550556575f0100908070605040基本值fk深宽修正得设计值f土力学也可罪以根晕据野简外的短测试焦结果皆查规附范确拣定承膛载力凯标准蛙值N1015202530fk(kPa)105145190230N1010203040fk(kPa)85115135160表9要-1螺3孤素填似土承工载力背标准责值fk(k蕉Pa设)表9有-1感2还粘性假土承溜载力走标准愚值fk(k旷Pa反)（一舱）载渡荷试太验土力学四、婚原位保试验替求地怎基容各许承艰载力土力学（二荒）静剖力触箩探试副验Ps1、新梅耶不霍夫冠公式2、床国内岛建议纯公式土力学（三之）标骗准贯增入试绒验1、龟GB豪J7窝-8膝9规里范（勺根据内标准加贯入蓄击数拳N63行.5）N63.5土类10153050中、粗砂180250340500粉、细砂140180250340粘性按土承祝载力苗标准材值（轮kP党a）砂土词承载兽力标但准值岸（k缎Pa缝）N63.5357911131517192123f(kPa)105145190235280325370430515600680土力学2、往太沙坡基和珍皮克院公式3、促梅耶著霍夫聪公式土力学（四形）旁翅压试遭验土力学五、袜按极联限承魔载力它确定灭地基跪容许堵承载诊力由试榨验或祝根据绩上一兄节中深的理滤论求头出极之限承桨载力股pu后，春除以鱼一个情安全斤系数传K，苗可以酷作为批地基狐的容躬许承浙载力左，此抹时安招全系户数为诞2~矩3。确定肝容许衬承载涝力方玩法1、抄根据叙塑性驴区发们展理亿论求察容许铜承载帅力2、扁根据槐