[PPT]地基承載力—教學(xué)_ppt

1、第八章 地基承載力Chapter 8 Bearing Capacity第一節(jié) 概述 Introduction由于地基土在建筑物荷載作用下產(chǎn)生變形，引起基礎(chǔ)過大的沉降或者沉降差，使上部結(jié)構(gòu)傾斜、開裂以致毀壞或失去使用價值 由于建筑物的荷載過大，超過了基礎(chǔ)下持力層所能承受的能力而使地基產(chǎn)生滑動破壞 建筑物因地基問題引起破壞有兩種原因：整體剪切破壞局部剪切破壞沖剪破壞第一節(jié) 概述 Introduction地基中剪切破壞的型式有第一節(jié) 概述 Introduction整體剪切破壞彈性變形階段、塑性變形階段、塑性破壞階段臨塑壓力pcr、極限承載力fu容許承載力fa第一節(jié) 概述 Introduction局部

2、剪切破壞沖剪破壞第一節(jié) 概述 Introduction地基破壞形式與土的壓縮性有關(guān)：堅硬或緊密土：整體剪切破壞；松軟土：局部剪切破壞；或沖剪破壞地基承載力確定方法：理論公式計算；根據(jù)土的性質(zhì)指標(biāo)查規(guī)范；（如建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范）由現(xiàn)場荷載試驗或靜力觸探等原位試驗確定第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力將地基中的剪切破壞區(qū)限制在某一范圍，視地基土能夠承受多大的壓力，該壓力即為容許承載力。塑性區(qū)的邊界方程第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力塑性區(qū)的邊界方程穩(wěn)定穩(wěn)定沒有保證第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力荷載與塑性區(qū)開展深度關(guān)系：記實際應(yīng)用時，常規(guī)定塑性區(qū)開展深度，視其能

3、承受多大的基底壓力，來判別地基穩(wěn)定性。若使第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力普遍形式注意：第一項對應(yīng)基底以下土容重； 第二項對應(yīng)基底以上土容重； 地下水位以下的容重一律采用浮容重。第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力地下水位在滑動面與基底之間bh1地下水位在基底與地面之間bh2第二節(jié) 按塑性區(qū)開展深度確定地基的容許承載力假定：（）地基土是均勻，各向同性的無重量介質(zhì)，即認(rèn)為基底下土的容重等于零，而只具有 的材料。 （）基礎(chǔ)底面光滑，即基礎(chǔ)底面與土之間無摩擦力存在。因此，水平面為大主應(yīng)力面，豎直面為小主應(yīng)力面。 普朗特爾極限承載力公式第

4、三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力（）當(dāng)?shù)鼗幱跇O限（或塑性）平衡狀態(tài)時，將出現(xiàn)連續(xù)的滑動面，其滑動區(qū)域即將由朗肯主動區(qū)，徑向剪切區(qū)和朗肯被動區(qū)所組成，如圖（a）所示。其中滑動區(qū)的邊界ad(或a1d)為直線并與水平面成 角；滑動區(qū)的邊界de(或de1)為對數(shù)螺旋曲線，其曲線方程為 ， 為起 始始矢徑()；滑動區(qū)的邊界ef(或e1f1)為直線并與水平面成 . 角。 （4）當(dāng)基礎(chǔ)有埋置深度D時，將基礎(chǔ)底面以上的兩側(cè)土體用當(dāng)量均布超載q等于 來代替。 普朗特爾極限承載力公式第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力普朗特爾極限承載力公式第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力條形基礎(chǔ)，中心荷載，有重量介質(zhì)；基礎(chǔ)底面粗糙，即它與土之間

5、有摩擦力存在。因此，雖然當(dāng)?shù)鼗_(dá)到破壞并出現(xiàn)連續(xù)滑動面時，其基底下有一部分將隨著基礎(chǔ)一起移動而處于彈性平衡狀態(tài)，該部分土體稱為彈性楔體，如圖(a)中的aba所示。彈性楔體的邊界ab為滑動面的一部分，它與水平面的夾角為 ， 角的具體數(shù)值與基底的粗糙程度有關(guān)。當(dāng)把基底看作完全粗糙時，由于彈性楔體內(nèi)的土只有與基礎(chǔ)一起豎直向下移動的可能性，這種移動必然要求通過b點的滑動面bc的開始段應(yīng)是一根豎直線。因ab也是滑動面，而在塑性區(qū)域內(nèi)過每一點的一對滑動面彼此應(yīng)交成 角，所以，由幾何關(guān)系可知， 等于 ，如圖(b)所示；當(dāng)把基底看作完全光滑時，則等于 ，如圖(c)所示,一般情況， 介于 與 之間。 當(dāng)把基底看

6、作完全粗糙時，則滑動區(qū)域由徑向剪切區(qū)和朗肯被動區(qū)所組成，如圖(b)所示，其中滑動區(qū)的邊界bc為對數(shù)螺旋曲線。朗肯被動區(qū)的邊界cd為直線，它與水平面成角。 當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度為時，則基底以上兩側(cè)的土體用當(dāng)量均布超載q（等于）來代替。 第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力太沙基極限承載力公式太沙基極限承載力公式第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力太沙基極限承載力公式第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力太沙基極限承載力公式自重:W基底面上的極限荷載: Pu兩斜面上的粘聚力: C兩斜面上的反力(摩擦力, 正壓力): Pp第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力基底光滑除r不等于0外，其它同普朗特公式Nr、 Nq 、 NC 用式（829）（8

7、31）或表82確定第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力基底完全粗糙(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第三節(jié) 淺基礎(chǔ)地基極限承載力魏錫克極限承載力公式第三節(jié) 確定地基極限承載力的理論公式魏錫克極限承載力公式第三節(jié) 確定地基極限承載力的理論公式偏心荷載第三節(jié) 確定地基極限承載力的理論公式成層地基第三節(jié) 確定地基極限承載力的理論公式（1）假定f, 確定持力層深度（2）計算容重和強(qiáng)度指標(biāo)（3）比較（1）中假定和（2）中計算的f第四節(jié) 按規(guī)范確定地基承載力設(shè)計值根據(jù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，從表中查得承載力基

8、本值f0，修正得承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N從表中直接查得承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk 。第四節(jié) 按規(guī)范確定地基承載力設(shè)計值一、按土的性質(zhì)指標(biāo)確定承載力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，從表中查得承載力基本值f0將承載力基本值f0修正得承載力標(biāo)準(zhǔn)值fkn=參加統(tǒng)計的土性指標(biāo)的個數(shù)，=6; d=變異系數(shù)回歸修正系數(shù)s=標(biāo)準(zhǔn)差；m=某一土的性質(zhì)指標(biāo)的平均值； mi=參加統(tǒng)計的第i個土性指標(biāo)第四節(jié) 按規(guī)范確定地基承載力設(shè)計值標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗：（1）鉆孔，貫入器放入孔底；（2）63.5kg重錘以76cm高度自由下落將貫入器擊入土中15cm；（3）繼續(xù)打入30cm的錘擊數(shù)N二、按標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)確定承載力標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)

9、準(zhǔn)貫入試驗得標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N修正后得標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N查表得：承載力標(biāo)準(zhǔn)值第四節(jié) 按規(guī)范確定地基承載力設(shè)計值三、承載力設(shè)計值確定當(dāng)基礎(chǔ)的寬度B小于或等于3m以及基礎(chǔ)的埋置深度D小于或等于0.5m時，前述地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值即為設(shè)計值。當(dāng)基礎(chǔ)的寬度大于3m或它的埋置深度D大于0.5m時，按下列公式修正：第五節(jié) 按荷載試驗和靜力觸探試驗確定地基承載力現(xiàn)場荷載試驗確定地基承載力一、確定承載力基本值fo二、基本值的平均值作標(biāo)準(zhǔn)值三、將標(biāo)準(zhǔn)值修正為設(shè)計值P-s線有明顯比例界限時，f0=fc極限荷載能確定，且fu1.5fc時, f0=0.5fu不能按上述兩點確定時，取s/B=0.010.015時對應(yīng)荷載，或s/B=0.02時對應(yīng)荷載現(xiàn)場荷載試驗確定地基承載力第五節(jié) 按荷載試驗和靜力觸探試驗確定地基承載力靜力觸探試驗第五節(jié) 按荷載試驗和靜力觸探試驗確定地基承載力比貫入阻力：根據(jù)比貫入阻力查經(jīng)驗表格或由經(jīng)驗公式計算確定容許承載力第六節(jié) 影響地基承載力的因素主要因素：（1）物理力學(xué)性質(zhì)r、c、f，（2）基礎(chǔ)寬度；（3）基礎(chǔ)埋深；土的容重及地下水位（1）地下水位在滑動面以下第六節(jié) 影響地基承載力的因素第六節(jié) 影響地基承載力的因素土的容重及地下水位（2）地下水位在地面或地面以上第六節(jié) 影響地基承載力的因素土的容重及地下水位（3）地下水位