地基承載力二

主要內(nèi)容§6.1地基承載力概述§6.2按極限平衡區(qū)發(fā)展范圍確定地基承載力§6.3按極限荷載確定地基極限承載力§6.4按原位測(cè)試成果確定地基承載力§6.5按《地基規(guī)范》確定地基承載力第六章地基承載力§6.1地基承載力概述一、地基承載力概念

建筑物荷載通過(guò)基礎(chǔ)作用于地基，對(duì)地基提出兩個(gè)方面的要求1.變形要求建筑物基礎(chǔ)在荷載作用下產(chǎn)生最大沉降量或沉降差，應(yīng)該在該建筑物所允許的范圍內(nèi)

2.穩(wěn)定要求建筑物的基底壓力，應(yīng)該在地基所允許的承載能力之內(nèi)

地基承載力：地基所能承受荷載的能力(一、概念；二、變形的三個(gè)階段；三、破壞形式)

返回本章二、地基變形的三個(gè)階段0sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pua.線性變形階段塑性變形區(qū)連續(xù)滑動(dòng)面oa段，荷載小，主要產(chǎn)生壓縮變形，荷載與沉降關(guān)系接近于直線，土中τ＜τf,地基處于彈性平衡狀態(tài)b.彈塑性變形階段ab段，荷載增加，荷載與沉降關(guān)系呈曲線，地基中局部產(chǎn)生剪切破壞，出現(xiàn)塑性變形區(qū)c.破壞階段bc段，塑性區(qū)擴(kuò)大，發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面，荷載增加，沉降急劇變化三、地基的破壞形式

地基開(kāi)始出現(xiàn)剪切破壞（即彈性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段）時(shí)，地基所承受的基地壓力稱為臨塑荷載pcr地基瀕臨破壞（即彈塑性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)槠茐碾A段）時(shí)，地基所承受的基地壓力稱為極限荷載pu1.整體剪切破壞a.p-s曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可區(qū)分地基變形的三個(gè)階段b.地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū)，隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)急劇下沉，并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)兩側(cè)地面明顯隆起2.局部剪切破壞a.p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒(méi)有明顯的直線段b.塑性變形區(qū)不延伸到地面，限制在地基內(nèi)部某一區(qū)域內(nèi)c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起3.沖剪破壞b.地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起，而是下陷a.p-s曲線沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)地基的破壞過(guò)程無(wú)論以那種形式破壞，地基無(wú)論以哪種式失穩(wěn)破壞，基破壞過(guò)程一般應(yīng)經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程：1）即壓實(shí)階段：2）剪切階段（彈塑性混合變形階段）；3）破壞階段（完全塑性變形階段）；地基承載力的確定方法1）理論公式法2）載荷試驗(yàn)法3）規(guī)范查表法4）當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法影響地基破壞模式的因素1）土的壓縮性2）基礎(chǔ)條件：

基礎(chǔ)淺埋，加荷速率慢，往往出現(xiàn)整體剪切破壞，基礎(chǔ)埋深較大，加荷速率較快，易發(fā)生局部剪切和沖剪破壞。3）判別方式：魏錫克提出的剛度指標(biāo)方法。P-S曲線§6.2按塑性區(qū)發(fā)展范圍確定地基承載力一、塑性區(qū)的發(fā)展范圍

zzbdq=dpβ0△σ1△σ3根據(jù)彈性理論，地基中任意點(diǎn)由條形均布?jí)毫λ鸬母郊哟蟆⑿≈鲬?yīng)力

假定在極限平衡區(qū)土的靜止側(cè)壓力系數(shù)K0=1，M點(diǎn)土的自重應(yīng)力所引起的大小主應(yīng)力均為(d＋z)M點(diǎn)達(dá)到極限平衡狀態(tài)，大、小主應(yīng)力滿足極限平衡條件M返回本章塑性區(qū)邊界方程塑性區(qū)最大深度zmax二、臨塑荷載pcr和界限荷載當(dāng)zmax＝0，地基所能承受的基底附加壓力為臨塑荷載塑性區(qū)開(kāi)展深度在某一范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的荷載為界限荷載中心荷載偏心荷載三、例題分析

【例】某條基，底寬b=1.5m，埋深d=2m，地基土的重度＝19kN/m3，飽和土的重度sat＝21kN/m3,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為

=20°，c=20kPa,求(1)該地基承載力p1/4,(2)若地下水位上升至地表下1.5m，承載力有何變化【解答】(1)(2)地下水位上升時(shí)，地下水位以下土的重度用有效重度說(shuō)明：當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，地基的承載力將降低§6.3按極限荷載確定地基承載力一、普朗特爾極限承載力理論

1920年，普朗特爾根據(jù)塑性理論，在研究剛性物體壓入均勻、各向同性、較軟的無(wú)重量介質(zhì)時(shí)，導(dǎo)出達(dá)到破壞時(shí)的滑動(dòng)面形狀及極限承載力公式PbccddⅠⅡⅡ45o＋

/245o－

/2ⅢⅢ將無(wú)限長(zhǎng)，底面光滑的荷載板至于無(wú)質(zhì)量的土(＝0)的表面上，荷載板下土體處于塑性平衡狀態(tài)時(shí)，塑性區(qū)分成五個(gè)區(qū)Ⅰ區(qū)：主動(dòng)朗肯區(qū)，1豎直向，破裂面與水平面成45o＋

/2Ⅱ區(qū)：普朗特爾區(qū)，邊界是對(duì)數(shù)螺線Ⅲ區(qū)：被動(dòng)朗肯區(qū)，1水平向，破裂面與水平面成45o－

/2返回本章普朗特爾理論的極限承載力理論解式中：承載力系數(shù)當(dāng)基礎(chǔ)有埋深d時(shí)式中：二、太沙基極限承載力理論

底面粗糙，基底與土之間有較大的摩擦力，能阻止基底土發(fā)生剪切位移，基底以下土不會(huì)發(fā)生破壞，處于彈性平衡狀態(tài)PaabccddⅠⅡⅡⅢ45o＋

/245o－

/2ⅢⅠ區(qū)：彈性壓密區(qū)(彈性核)Ⅱ區(qū)：普朗特爾區(qū)，邊界是對(duì)數(shù)螺線Ⅲ區(qū)：被動(dòng)朗肯區(qū)，1水平向，破裂面與水平面成45o－

/2太沙基理論的極限承載力理論解Nr、Nq、Nc均為承載力系數(shù)，均與有關(guān)，太沙基給出關(guān)系曲線，可以根據(jù)相關(guān)曲線得到上式適用于條形基礎(chǔ)整體剪切破壞情況，對(duì)于局部剪切破壞，將c和tan均降低1/3

方形基礎(chǔ)局部剪切破壞時(shí)地基極限承載力Nr

、Nq

、Nc為局部剪切破壞時(shí)承載力系數(shù)，也可以根據(jù)相關(guān)曲線得到對(duì)于方形和圓形基礎(chǔ)，太沙基提出采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)修正后的公式

圓形基礎(chǔ)三、漢森極限承載力理論

對(duì)于均質(zhì)地基、基礎(chǔ)底面完全光滑，受中心傾斜荷載作用式中：漢森公式Sr、Sq、Sc

——基礎(chǔ)的形狀系數(shù)ir、iq、ic

——荷載傾斜系數(shù)dr、dq、dc

——深度修正系數(shù)gr、gq、gc

——地面傾斜系數(shù)br、bq、bc

——基底傾斜系數(shù)Nr、Nq、Nc

——承載力系數(shù)說(shuō)明：相關(guān)系數(shù)均可以有相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算§6柔.4橋按原喚位測(cè)償試成得果確表定地圓基承岸載力一、集載荷孕試驗(yàn)贊法pup0s千斤頂荷載板平衡架拉錨由拐元點(diǎn)得應(yīng)地基挺極限打承載值力pu，除以隊(duì)安全璃系數(shù)Fs得容蘭許承駛載力[p]p-怪s曲線痕確定鬧地基賓承載熄力特坡征值墾:1.序p昏-s曲線挺有明懷確的番比例只界限賽時(shí)，話取比首例界客限所田對(duì)應(yīng)鑄的荷勁載值2.極限鼓荷載孩能確斷定，桿且值鏡小于辛對(duì)應(yīng)悟比例珠界限竊的荷川載值賊的2貫倍時(shí)孝，取正極限掩荷載晴值的慣一半3.不能良按上違述兩縮慧點(diǎn)確遷定時(shí)和，取s/命b=0.躲01挖～0惑.0輸15蘿對(duì)應(yīng)黎荷載孩值；偶但值愿不應(yīng)籍大于矛最大甜加載昆量的敵一半返回侮本章二、似靜力葉觸探鏟試驗(yàn)泰法探頭QfQcF鉆桿用靜律壓力用將裝浴有探泰頭的李觸探慨器壓揮入土繞中，帶通過(guò)及壓力姑傳感踐器及搜電阻沈應(yīng)變顛儀測(cè)湊出土浩層對(duì)揉探頭菜的貫今入阻榴力。車探頭冒貫入棚阻力己的大標(biāo)小直虧接反爐映了悶土的螞強(qiáng)度玻的大施小，勻把貫搭入阻麗力與寺荷載淋試驗(yàn)倆所得煎到的脖地基船容許張承載邁力建覽立相狐關(guān)關(guān)笛系，陣從而下即可棗按照律實(shí)測(cè)壓的貫碼入阻計(jì)力確擱定地胖基的星容許俯承載碌力值屋。還葬可以惰把土斤的貫狀入阻劈燕力與哲土的塞變形梁模量上及壓六縮模攝量建辮立相休關(guān)關(guān)跟系，僻從而拆可以笑確定愈變形丈模量廟和壓層縮模伸量方法泄介紹楊：探頭演阻力Q可分岸為兩門個(gè)部擊分1.刊錐頭祝阻力Qc2.散側(cè)壁羞摩阻堤力Qf比貫梁入阻載力：探頭陵單位街截面市積的近阻力三、律標(biāo)準(zhǔn)致貫入堤試驗(yàn)箏法試驗(yàn)飲時(shí)，貞先行腳鉆孔朋，再目把上踏端接盤有鉆禿桿的框標(biāo)準(zhǔn)反貫入目器放研至孔嫂底，迎然后靜用質(zhì)臭量為索63爺.5kg的錘燥，以觸76cm的高踐度自吸由下擴(kuò)落將吳貫入性器先賓擊入土土中抗15cm返，然后叉測(cè)繼蓬續(xù)打衛(wèi)30cm的所杏需要炭錘擊燃數(shù)，勝該擊餐數(shù)稱船為標(biāo)尊準(zhǔn)貫畫(huà)入擊杯數(shù)方法票介紹本：建立友標(biāo)準(zhǔn)預(yù)貫入觸擊數(shù)敲與地宗基承妨載力者之間嶄的對(duì)樸應(yīng)關(guān)吳系，序可以哥得到趕相應(yīng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)險(xiǎn)貫入影擊數(shù)斃下的識(shí)地基頸承載哥力§6戒.5天按《翁地基計(jì)規(guī)范效》確馬定地韻基承油載力一、聞按抗恢剪強(qiáng)駱度指括標(biāo)確蓋定地還基承縱載力1.抗剪諸強(qiáng)度豆指標(biāo)皺標(biāo)準(zhǔn)斧值ck、ka.根據(jù)便室內(nèi)n組三慢軸試梅驗(yàn)結(jié)忠果，騾計(jì)算戶土性共指標(biāo)冬的平倡均值洪、標(biāo)族準(zhǔn)差蘿和變蔽異系弄數(shù)平均得值標(biāo)準(zhǔn)啦差變異年系數(shù)b.計(jì)算耳內(nèi)摩舞擦角擊和粘修聚力笨的統(tǒng)芳計(jì)修奔正系啦數(shù)ψφ、ψcc.計(jì)算皇內(nèi)摩理擦角嬸和粘勝聚力躁的標(biāo)稼準(zhǔn)值返回賤本章2.確定過(guò)地基東承載扁力特雅征值當(dāng)e≤0.享03戚3b，根據(jù)暴土的項(xiàng)抗剪撥強(qiáng)度燈指標(biāo)麥確定涼地基講承載耗力fa——土的魯抗剪呆強(qiáng)度趣指標(biāo)拒確定頑的地拌基承攜載力瞧特征饞值Mb、Md、Mc——承載斜力系驗(yàn)數(shù)（零可根泡據(jù)k查表脊得到犯)——地基骨土的革重度沸，地?fù)p下水慈位以何下取是浮重引度d——基礎(chǔ)撕埋置蠢深度末(m)，從室纖外地矛面標(biāo)染高計(jì)走算m——基礎(chǔ)抓底面昌以上曾土的查加權(quán)仆重度然，地股下水剪位以錘下取炸浮重鞠度b——基礎(chǔ)居地面國(guó)寬度陪，大牛于6m時(shí)，姿按6m取值櫻，對(duì)歪于砂額土小罩于3m時(shí)按規(guī)3m取值ck——基底隨下一固倍短材邊寬塵深度萄內(nèi)土扎的粘彈聚力悅標(biāo)準(zhǔn)色值3.確定漫地基嚼承載譽(yù)力特越征值糟修正《規(guī)播范》每規(guī)定什：當(dāng)b＞3蝕m或d＞0系.5廚m，地基傻承載滴力特急征值漏應(yīng)該梨進(jìn)行旦修正