地基承載力-教學(xué)

第八章地基承載力Chapter8BearingCapacity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(jià)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(dòng)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(jiān)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(jì)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(jì)規(guī)范）由現(xiàn)場荷載試驗(yàn)或靜力觸探等原位試驗(yàn)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(shí)際應(yīng)用時(shí)，常規(guī)定塑性區(qū)開展深度，視其能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)節(jié)按按塑性性區(qū)開開展深深度確確定地地基的的容許許承載載力普遍形形式注意：：第一一項(xiàng)對對應(yīng)基基底以以下土土容重重；第二項(xiàng)項(xiàng)對應(yīng)應(yīng)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。。第二節(jié)節(jié)按按塑性性區(qū)開開展深深度確確定地地基的的容許許承載載力地下水水位在在滑動(dòng)動(dòng)面與與基底底之間間bh1地下水水位在在基底底與地地面之之間bh2第二節(jié)節(jié)按按塑性性區(qū)開開展深深度確確定地地基的的容許許承載載力假定：：（（１））地基基土是是均勻勻，各各向同同性的的無重重量介介質(zhì)，，即認(rèn)認(rèn)為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））基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面光滑滑，即即基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面與土土之間間無摩摩擦力力存在在。因因此，，水平平面為為大主主應(yīng)力力面，，豎直直面為為小主主應(yīng)力力面。。普朗特特爾極極限承承載力力公式式第三節(jié)節(jié)淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)地基基極限限承載載力（３））當(dāng)?shù)氐鼗幪幱跇O極限（（或塑塑性））平衡衡狀態(tài)態(tài)時(shí)，，將出出現(xiàn)連連續(xù)的的滑動(dòng)動(dòng)面，，其滑滑動(dòng)區(qū)區(qū)域即即將由由朗肯主主動(dòng)區(qū)區(qū)Ⅰ，徑向剪剪切區(qū)區(qū)Ⅱ和朗肯被被動(dòng)區(qū)區(qū)Ⅲ所組組成，，如圖圖（（a）所示示。其其中滑滑動(dòng)區(qū)區(qū)Ⅰ的的邊界界ad(或a1d)為直線線并與與水平平面成成角角；滑滑動(dòng)區(qū)區(qū)Ⅱ的的邊界界de(或de1)為對數(shù)數(shù)螺旋旋曲線線，其其曲線線方程程為，為起始始矢矢徑()；滑動(dòng)動(dòng)區(qū)Ⅲ的邊界界ef(或e1f1)為直線線并與與水平平面成成.角。（（4）當(dāng)基基礎(chǔ)有有埋置置深度度D時(shí)，將將基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面以上上的兩兩側(cè)土土體用用當(dāng)量量均布布超載載q等于來來代替替。普朗特特爾極極限承承載力力公式式第三節(jié)節(jié)淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)地基基極限限承載載力普朗特特爾極極限承承載力力公式式第三節(jié)節(jié)淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)地基基極限限承載載力條形基基礎(chǔ)，，中心心荷載載，有有重量量介質(zhì)質(zhì)；基礎(chǔ)底底面粗粗糙，即它它與土土之間間有摩擦力力存在在。因此此，雖雖然當(dāng)當(dāng)?shù)鼗_(dá)到到破壞壞并出出現(xiàn)連連續(xù)滑滑動(dòng)面面時(shí)，，其基基底下下有一一部分分將隨隨著基基礎(chǔ)一一起移移動(dòng)而而處于于彈性性平衡衡狀態(tài)態(tài)，該該部分分土體體稱為為彈性楔楔體，如圖圖(a)中的aba所示。。彈性性楔體體的邊邊界ab為滑動(dòng)動(dòng)面的的一部部分，，它與與水平平面的的夾角角為，，角角的的具體體數(shù)值值與基基底的的粗糙糙程度度有關(guān)關(guān)。當(dāng)當(dāng)把基基底看看作完完全粗粗糙時(shí)時(shí)，由由于彈彈性楔楔體內(nèi)內(nèi)的土土只有有與基基礎(chǔ)一一起豎豎直向向下移移動(dòng)的的可能能性，，這種種移動(dòng)動(dòng)必然然要求求通過過b點(diǎn)的滑動(dòng)面bc的開始段應(yīng)是一根根豎直線。因ab也是滑動(dòng)面，而在在塑性區(qū)域內(nèi)過每每一點(diǎn)的一對滑動(dòng)動(dòng)面彼此應(yīng)交成角角，所以，由幾幾何關(guān)系可知，等等于，如圖圖(b)所示；當(dāng)把基底看看作完全光滑時(shí)，，則等于，，如圖(c)所示,一般情況，，介于與與－之之間。當(dāng)把基底看作完全全粗糙時(shí)，則滑動(dòng)區(qū)域由由徑向剪切區(qū)Ⅱ和朗朗肯被動(dòng)區(qū)Ⅲ所組組成，如圖(b)所示，其中滑動(dòng)區(qū)區(qū)Ⅱ的邊界bc為對數(shù)螺旋曲線。。朗肯被動(dòng)區(qū)Ⅲ的的邊界cd為直線，它與水平平面成角角。當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度為為Ｄ時(shí)，則基底以以上兩側(cè)的土體用用當(dāng)量均布超載q（等于）來代替替。第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力太沙基極限承載力力公式太沙基極限承載力力公式第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力太沙基極限承載力力公式第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力太沙基極限承載力力公式自重:W基底面上的極限荷荷載:Pu兩斜面上的粘聚力力:C兩斜面上的反力(摩擦力,正壓壓力):Pp第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力基底光滑除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確定定第三節(jié)淺基礎(chǔ)地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)地地基極限承載力魏錫克極限承載力力公式第三節(jié)確定地基基極限承載力的理理論公式魏錫克極限承載力力公式第三節(jié)確定地基基極限承載力的理理論公式偏心荷載第三節(jié)確定地基基極限承載力的理理論公式成層地基第三節(jié)確定地基基極限承載力的理理論公式（1）假定f,確定持力層深度（2）計(jì)算容重和和強(qiáng)度指標(biāo)（3）比較（1））中假定和（2））中計(jì)算的f第四節(jié)按規(guī)范確確定地基承載力設(shè)設(shè)計(jì)值根據(jù)地基土的物理理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，，從表中查得承載載力基本值f0，修正得承載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值fk；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)數(shù)N從表中直接查得承承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk。第四節(jié)按規(guī)范確確定地基承載力設(shè)設(shè)計(jì)值一、按土的性質(zhì)指指標(biāo)確定承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)地基土的物理理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，，從表中查得承載載力基本值f0將承載力基本值f0修正得承載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值fkn=參加統(tǒng)計(jì)的土土性指標(biāo)的個(gè)數(shù)，，>=6;d=變異系數(shù)回歸修正系數(shù)s=標(biāo)準(zhǔn)差；m=某一土的的性質(zhì)指指標(biāo)的平平均值；；mi=參加統(tǒng)計(jì)計(jì)的第i個(gè)土性指指標(biāo)第四節(jié)按按規(guī)范范確定地地基承載載力設(shè)計(jì)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)貫入入試驗(yàn)：：（1）鉆鉆孔，貫貫入器放放入孔底底；（2）63.5kg重錘以76cm高度自由由下落將將貫入器器擊入土土中15cm；（3））繼續(xù)打入入30cm的錘擊數(shù)數(shù)N’二、按標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貫入入擊數(shù)確確定承載載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)貫入入試驗(yàn)得得標(biāo)準(zhǔn)貫入入擊數(shù)N’修正后得得標(biāo)準(zhǔn)貫貫入擊數(shù)數(shù)N查表得：：承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值第四節(jié)按按規(guī)范范確定地地基承載載力設(shè)計(jì)計(jì)值三、承載載力設(shè)計(jì)計(jì)值確定定當(dāng)基礎(chǔ)的的寬度B小于或等等于3m以及基礎(chǔ)礎(chǔ)的埋置置深度D小于或等等于0.5m時(shí)，前述述地基承承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值即即為設(shè)計(jì)計(jì)值。當(dāng)當(dāng)基礎(chǔ)的的寬度大大于3m或它的埋埋置深度度D大于0.5m時(shí)，按下下列公式式修正：：第五節(jié)按按荷載載試驗(yàn)和和靜力觸觸探試驗(yàn)驗(yàn)確定地地基承載載力現(xiàn)場荷載載試驗(yàn)確確定地基基承載力力一、確定定承載力力基本值值fo二、基本本值的平平均值作作標(biāo)準(zhǔn)值值三、將標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值修修正為設(shè)設(shè)計(jì)值P-s線有明顯顯比例界界限時(shí)，，f0=fc極限荷載載能確定定，且fu<1.5fc時(shí),f0=0.5fu不能按上上述兩點(diǎn)點(diǎn)確定時(shí)時(shí)，取s/B=0.01~0.015時(shí)對應(yīng)荷荷載，或或s/B=0.02時(shí)對應(yīng)荷荷載現(xiàn)場荷載載試驗(yàn)確確定地基基承載力力第五節(jié)按按荷載載試驗(yàn)和和靜力觸觸探試驗(yàn)驗(yàn)確定地地基承載載力靜力觸探探試驗(yàn)第五節(jié)按按荷載載試驗(yàn)和和靜力觸觸探試驗(yàn)驗(yàn)確定地地基承載載力比貫入阻阻力：根據(jù)比貫貫入阻力力查經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)表格或或由經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式計(jì)計(jì)算確定容許承承載力第六節(jié)影影響地基承承載力的因因素主要因素：：（1）物理力學(xué)性性質(zhì)r、c、f，（2）基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度；（3）基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深；土的容重及及地下水位位（1）地下水位在在滑動(dòng)面以以下第六節(jié)影影響地基承承載力的因因素第六節(jié)影影響地基承承載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節(jié)影影響地基承承載力的因因素土的容重及及地下水位位（3）地下水位基基底齊平第