地基承载力二

主要内容§6.1地基承载力概述§6.2按极限平衡区发展范围确定地基承载力§6.3按极限荷载确定地基极限承载力§6.4按原位测试成果确定地基承载力§6.5按《地基规范》确定地基承载力第六章地基承载力§6.1地基承载力概述一、地基承载力概念

建筑物荷载通过基础作用于地基，对地基提出两个方面的要求1.变形要求建筑物基础在荷载作用下产生最大沉降量或沉降差，应该在该建筑物所允许的范围内

2.稳定要求建筑物的基底压力，应该在地基所允许的承载能力之内

地基承载力：地基所能承受荷载的能力(一、概念；二、变形的三个阶段；三、破坏形式)

返回本章二、地基变形的三个阶段0sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pua.线性变形阶段塑性变形区连续滑动面oa段，荷载小，主要产生压缩变形，荷载与沉降关系接近于直线，土中τ＜τf,地基处于弹性平衡状态b.弹塑性变形阶段ab段，荷载增加，荷载与沉降关系呈曲线，地基中局部产生剪切破坏，出现塑性变形区c.破坏阶段bc段，塑性区扩大，发展成连续滑动面，荷载增加，沉降急剧变化三、地基的破坏形式

地基开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基地压力称为临塑荷载pcr地基濒临破坏（即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段）时，地基所承受的基地压力称为极限荷载pu1.整体剪切破坏a.p-s曲线上有两个明显的转折点，可区分地基变形的三个阶段b.地基内产生塑性变形区，随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面c.荷载达到极限荷载后，基础急剧下沉，并可能向一侧倾斜，基础两侧地面明显隆起2.局部剪切破坏a.p-s曲线转折点不明显，没有明显的直线段b.塑性变形区不延伸到地面，限制在地基内部某一区域内c.荷载达到极限荷载后，基础两侧地面微微隆起3.冲剪破坏b.地基不出现明显连续滑动面c.荷载达到极限荷载后，基础两侧地面不隆起，而是下陷a.p-s曲线没有明显的转折点地基的破坏过程无论以那种形式破坏，地基无论以哪种式失稳破坏，基破坏过程一般应经历三个过程：1）即压实阶段：2）剪切阶段（弹塑性混合变形阶段）；3）破坏阶段（完全塑性变形阶段）；地基承载力的确定方法1）理论公式法2）载荷试验法3）规范查表法4）当地经验法影响地基破坏模式的因素1）土的压缩性2）基础条件：

基础浅埋，加荷速率慢，往往出现整体剪切破坏，基础埋深较大，加荷速率较快，易发生局部剪切和冲剪破坏。3）判别方式：魏锡克提出的刚度指标方法。P-S曲线§6.2按塑性区发展范围确定地基承载力一、塑性区的发展范围

zzbdq=dpβ0△σ1△σ3根据弹性理论，地基中任意点由条形均布压力所引起的附加大、小主应力

假定在极限平衡区土的静止侧压力系数K0=1，M点土的自重应力所引起的大小主应力均为(d＋z)M点达到极限平衡状态，大、小主应力满足极限平衡条件M返回本章塑性区边界方程塑性区最大深度zmax二、临塑荷载pcr和界限荷载当zmax＝0，地基所能承受的基底附加压力为临塑荷载塑性区开展深度在某一范围内所对应的荷载为界限荷载中心荷载偏心荷载三、例题分析

【例】某条基，底宽b=1.5m，埋深d=2m，地基土的重度＝19kN/m3，饱和土的重度sat＝21kN/m3,抗剪强度指标为

=20°，c=20kPa,求(1)该地基承载力p1/4,(2)若地下水位上升至地表下1.5m，承载力有何变化【解答】(1)(2)地下水位上升时，地下水位以下土的重度用有效重度说明：当地下水位上升时，地基的承载力将降低§6.3按极限荷载确定地基承载力一、普朗特尔极限承载力理论

1920年，普朗特尔根据塑性理论，在研究刚性物体压入均匀、各向同性、较软的无重量介质时，导出达到破坏时的滑动面形状及极限承载力公式PbccddⅠⅡⅡ45o＋

/245o－

/2ⅢⅢ将无限长，底面光滑的荷载板至于无质量的土(＝0)的表面上，荷载板下土体处于塑性平衡状态时，塑性区分成五个区Ⅰ区：主动朗肯区，1竖直向，破裂面与水平面成45o＋

/2Ⅱ区：普朗特尔区，边界是对数螺线Ⅲ区：被动朗肯区，1水平向，破裂面与水平面成45o－

/2返回本章普朗特尔理论的极限承载力理论解式中：承载力系数当基础有埋深d时式中：二、太沙基极限承载力理论

底面粗糙，基底与土之间有较大的摩擦力，能阻止基底土发生剪切位移，基底以下土不会发生破坏，处于弹性平衡状态PaabccddⅠⅡⅡⅢ45o＋

/245o－

/2ⅢⅠ区：弹性压密区(弹性核)Ⅱ区：普朗特尔区，边界是对数螺线Ⅲ区：被动朗肯区，1水平向，破裂面与水平面成45o－

/2太沙基理论的极限承载力理论解Nr、Nq、Nc均为承载力系数，均与有关，太沙基给出关系曲线，可以根据相关曲线得到上式适用于条形基础整体剪切破坏情况，对于局部剪切破坏，将c和tan均降低1/3

方形基础局部剪切破坏时地基极限承载力Nr

、Nq

、Nc为局部剪切破坏时承载力系数，也可以根据相关曲线得到对于方形和圆形基础，太沙基提出采用经验系数修正后的公式

圆形基础三、汉森极限承载力理论

对于均质地基、基础底面完全光滑，受中心倾斜荷载作用式中：汉森公式Sr、Sq、Sc

——基础的形状系数ir、iq、ic

——荷载倾斜系数dr、dq、dc

——深度修正系数gr、gq、gc

——地面倾斜系数br、bq、bc

——基底倾斜系数Nr、Nq、Nc

——承载力系数说明：相关系数均可以有相关公式进行计算§6柔.4桥按原唤位测偿试成得果确表定地圆基承岸载力一、集载荷孕试验赞法pup0s千斤顶荷载板平衡架拉锚由拐元点得应地基挺极限打承载值力pu，除以队安全璃系数Fs得容兰许承驶载力[p]p-怪s曲线痕确定闹地基宾承载熄力特坡征值垦:1.序p昏-s曲线挺有明怀确的番比例只界限赛时，话取比首例界客限所田对应铸的荷劲载值2.极限鼓荷载孩能确断定，杆且值镜小于辛对应悟比例珠界限窃的荷川载值贼的2贯倍时孝，取正极限掩荷载晴值的惯一半3.不能良按上违述两缩慧点确迁定时和，取s/命b=0.躲01挖～0惑.0输15萝对应黎荷载孩值；偶但值愿不应籍大于矛最大甜加载昆量的敌一半返回侮本章二、似静力叶触探铲试验泰法探头QfQcF钻杆用静律压力用将装浴有探泰头的李触探慨器压挥入土绕中，带通过及压力姑传感践器及搜电阻沈应变颠仪测凑出土浩层对揉探头菜的贯今入阻榴力。车探头冒贯入棚阻力己的大标小直亏接反炉映了闷土的蚂强度玻的大施小，匀把贯搭入阻丽力与寺荷载淋试验俩所得煎到的脖地基船容许张承载迈力建览立相狐关关笛系，阵从而下即可枣按照律实测压的贯码入阻计力确搁定地胖基的星容许俯承载碌力值屋。还葬可以惰把土斤的贯状入阻劈燕力与哲土的塞变形梁模量上及压六缩模摄量建辫立相休关关跟系，僻从而拆可以笑确定愈变形丈模量庙和压层缩模伸量方法泄介绍杨：探头演阻力Q可分岸为两门个部击分1.刊锥头祝阻力Qc2.散侧壁羞摩阻堤力Qf比贯梁入阻载力：探头陵单位街截面市积的近阻力三、律标准致贯入堤试验筝法试验饮时，贞先行脚钻孔朋，再目把上踏端接盘有钻秃杆的框标准反贯入目器放研至孔嫂底，迎然后静用质臭量为索63爷.5kg的锤燥，以触76cm的高践度自吸由下扩落将吴贯入性器先宾击入土土中抗15cm返，然后叉测继蓬续打卫30cm的所杏需要炭锤击燃数，胜该击餐数称船为标尊准贯画入击杯数方法票介绍本：建立友标准预贯入触击数敲与地宗基承妨载力者之间崭的对朴应关吴系，序可以哥得到赶相应养标准险贯入影击数毙下的识地基颈承载哥力§6戒.5天按《翁地基计规范效》确马定地韵基承油载力一、闻按抗恢剪强骆度指括标确盖定地还基承纵载力1.抗剪诸强度豆指标皱标准斧值ck、ka.根据便室内n组三慢轴试梅验结忠果，骡计算户土性共指标冬的平倡均值洪、标族准差萝和变蔽异系弄数平均得值标准啦差变异年系数b.计算耳内摩舞擦角击和粘修聚力笨的统芳计修奔正系啦数ψφ、ψcc.计算皇内摩理擦角婶和粘胜聚力躁的标稼准值返回贱本章2.确定过地基东承载扁力特雅征值当e≤0.享03戚3b，根据暴土的项抗剪拨强度灯指标麦确定凉地基讲承载耗力fa——土的鲁抗剪呆强度趣指标拒确定顽的地拌基承携载力瞧特征馋值Mb、Md、Mc——承载斜力系验数（零可根泡据k查表脊得到犯)——地基骨土的革重度沸，地损下水慈位以何下取是浮重引度d——基础撕埋置蠢深度末(m)，从室纤外地矛面标染高计走算m——基础抓底面昌以上曾土的查加权仆重度然，地股下水剪位以锤下取炸浮重鞠度b——基础居地面国宽度陪，大牛于6m时，姿按6m取值樱，对歪于砂额土小罩于3m时按规3m取值ck——基底随下一固倍短材边宽尘深度萄内土扎的粘弹聚力悦标准色值3.确定漫地基嚼承载誉力特越征值糟修正《规播范》每规定什：当b＞3蚀m或d＞0系.5厨m，地基傻承载滴力特急征值漏应该梨进行旦修正