地基承載力-教學(xué)二

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(guò)大的沉降或者沉降差，使上部結(jié)構(gòu)傾斜、開(kāi)裂以致毀壞或失去使用價(jià)值由于建筑物的荷載過(guò)大，超過(guò)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(wèn)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(chǎng)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(kāi)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(kāi)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(méi)有保證第二節(jié)按塑性區(qū)開(kāi)展深度確定地基的容許承載力荷載與塑性區(qū)開(kāi)展深度關(guān)系：記實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常規(guī)定塑性區(qū)開(kāi)展深度，視其能承受多大的基底壓力，來(lái)判別地基穩(wěn)定性。若使第二節(jié)按塑性區(qū)開(kāi)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(kāi)開(kāi)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(duì)對(duì)應(yīng)基基底以以下土土容重重；第二項(xiàng)項(xiàng)對(duì)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(kāi)開(kāi)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地下水位在基底與與地面之間bh2第二節(jié)按塑性區(qū)區(qū)開(kāi)展深度確定地地基的容許承載力力假定：

（１）地地基土是均勻，各各向同性的無(wú)重量量介質(zhì)，即認(rèn)為基基底下土的容重等等于零，而只具有有的材料。

（２２）基礎(chǔ)底面光滑滑，即基礎(chǔ)底面與與土之間無(wú)摩擦力力存在。因此，水水平面為大主應(yīng)力力面，豎直面為小小主應(yīng)力面。普朗特爾極限承載載力公式第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力（３）當(dāng)?shù)鼗幱谟跇O限（或塑性））平衡狀態(tài)時(shí)，將將出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)動(dòng)面，其滑動(dòng)區(qū)域域即將由朗肯主動(dòng)區(qū)Ⅰ，徑向剪切區(qū)Ⅱ和朗肯被動(dòng)區(qū)Ⅲ所組成，如圖（（a）所示。其中滑動(dòng)動(dòng)區(qū)Ⅰ的邊界ad(或a1d)為直線并與水平面面成角角；滑動(dòng)區(qū)ⅡⅡ的邊界de(或de1)為對(duì)數(shù)螺旋曲線，，其曲線方程為，為起始始矢徑()；滑動(dòng)區(qū)Ⅲ的邊界ef(或e1f1)為直線并與水平面面成.角。

（4）當(dāng)基礎(chǔ)有埋置深深度D時(shí)，將基礎(chǔ)底面以以上的兩側(cè)土體用用當(dāng)量均布超載q等于來(lái)來(lái)代替。普朗特爾極限承載載力公式第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力普朗特爾極限承載載力公式第三節(jié)淺基礎(chǔ)地地基極限承載力條形基礎(chǔ)，中心荷荷載，有重量介質(zhì)質(zhì)；基礎(chǔ)底面粗糙，即它與土之間有有摩擦力存在。因此，雖然當(dāng)?shù)氐鼗_(dá)到破壞并出出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面時(shí)時(shí)，其基底下有一一部分將隨著基礎(chǔ)礎(chǔ)一起移動(dòng)而處于于彈性平衡狀態(tài)，，該部分土體稱為為彈性楔體，如圖(a)中的aba所示。彈性楔體的的邊界ab為滑動(dòng)面的一部分分，它與水平面的的夾角為，，角的具體數(shù)值值與基底的粗糙程程度有關(guān)。當(dāng)把基基底看作完全粗糙糙時(shí)，由于彈性楔楔體內(nèi)的土只有與與基礎(chǔ)一起豎直向向下移動(dòng)的可能性性，這種移動(dòng)必然然要求通過(guò)b點(diǎn)的滑動(dòng)面bc的開(kāi)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(guò)每每一點(diǎn)的一對(duì)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(duì)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(lái)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將承載力力基本值值f0修正得承承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值fkn=參加加統(tǒng)計(jì)的的土性指指標(biāo)的個(gè)個(gè)數(shù)，>=6;d=變異系系數(shù)回歸修正正系數(shù)s=標(biāo)準(zhǔn)差差；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(chǎng)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(duì)應(yīng)荷荷載，或或s/B=0.02時(shí)對(duì)應(yīng)荷荷載現(xiàn)場(chǎng)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)算確定容許許承載力力第六節(jié)影影響地地基承載載力的因因素主要因素素：（1）物理力學(xué)學(xué)性質(zhì)r、c、f，（2）基基礎(chǔ)寬度度；（3）基基礎(chǔ)埋深深；土的容重重及地下下水位（（1）地下水位位在滑動(dòng)動(dòng)面以下下第六節(jié)影影響地地基承載載力的因因素第六節(jié)影影響地地基承載載力的因因素土的容重重及地下下水位（（2）地下水位位在地面面或地面面以上第六節(jié)影影響地地基承載載力的因因素土的容重重及地下下水位（（3）地下水位位基底齊齊平第六節(jié)影影響地地基承載載力的因因素土的容重重及地下下水位（（4）地下水