基础工程课件——第2章浅基础4

1、第第2 2章章 浅基础浅基础2.4 2.4 地基承载力地基承载力 极限承载力 地基承受最大的荷载，临界失稳的荷载地基承受最大的荷载，临界失稳的荷载Pu 容许承载力 满足强度、变形和稳定要求的地基承载能力 K=23 要验算变形 1.1.地基承载力的概念地基承载力的概念kpfua/地基承载力特征值fa 在保证地基稳定的条件下，使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力 具有一定的强度安全储备。具有一定的强度安全储备。 地基变形不应大于相应的允许值。地基变形不应大于相应的允许值。102KKpfua地基承载力特征值特点地基承载力特征值特点1.地基承载力特征值实质就是容许承载力容许承载力2.按正常使用极限

2、状态正常使用极限状态原则确定3.以地基的变形地基的变形作为控制标准 承载力特征值是为了和国际叫法统一而改的，其实承载力特征值就是满足地基承载力及变形情况下所需要的容许承载力，它包含承载力和变形两方面 2.4.2地基承载力特征值确定的方法地基承载力特征值确定的方法 按土的抗剪强度指标以理论公式计算按土的抗剪强度指标以理论公式计算 载荷试验载荷试验 按规范提供的承载力表确定（地方规范）按规范提供的承载力表确定（地方规范） 经验方法经验方法1）按土的拉剪强度指标确定 a.地基极限承载力理论公式计算Pu fa=Pu/K K安全系数K=23，与地基基础设计等级、荷载的性质、土的抗剪强度指标的可靠程度以及

3、地基条件等因素有关。 常用公式：斯肯普顿公式、太沙基公式、魏锡克公式、汉常用公式：斯肯普顿公式、太沙基公式、魏锡克公式、汉森公式等等。森公式等等。该该方法不常用，原因主要有：方法不常用，原因主要有：a. 该方法未考虑地基变形；该方法未考虑地基变形；b. c、的取值可靠度较低；的取值可靠度较低； c.不同公式的计算结果相差较大。不同公式的计算结果相差较大。dcdbp04/1)cot41(2/cotcNdNbNpcdb04/1基底以下土层的重度基底以下土层的重度0基底以上土层的加权平均重度基底以上土层的加权平均重度 BN /2cNcq=DqNq滑动土体自重滑动土体自重产生的抗力产生的抗力滑裂面上的

4、滑裂面上的粘聚力产生粘聚力产生的抗力的抗力侧荷载侧荷载 D D产产生的生的抗力抗力太沙基模型太沙基模型fa=Mb b+Md md+Mcck 注：注：以 p1/4=NB /2+Nq d+Ncc为理论依据1、按土的抗剪强度指标确定、按土的抗剪强度指标确定2）规范推荐的公式k24时，Mb实际比理论大b基础底面宽度，基础底面宽度，大于大于6m时按时按6m考虑考虑；对于；对于砂土砂土，小，小 于于3m时按时按3m考虑。考虑。当荷载为中心荷载或偏心很小（偏心距el /30，l 为偏心方向基础边长）时：地基沉降可能过大地基沉降可能过大3）公式运用的注意问题公式运用的注意问题 （1） 取值（2） 对b的限制。

5、dm2. 按地基载荷试验确定（最可靠）按地基载荷试验确定（最可靠）浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验深层螺旋板载荷试验深层螺旋板载荷试验载荷试验法载荷试验法 载荷板的测试范围：在现场通过0.250.50m2的载荷板对扰动较少的地基土体直接施荷，所测得的成果一般能反映相当于12倍荷载板宽度的深度以内土体的平均性质。 规范要求:对地基基础设计等级为甲级甲级的建筑物采用载荷试验、理论公式计算及其他原位试验等方法综合确定。表层千斤顶千斤顶荷载板荷载板确定地基承载力特征值确定地基承载力特征值(一) p-s曲线“陡降型”取值主要由地基强度控

6、制（二）p-s曲线“缓变型” 取值主要由地基允许变形控制常出现于低压缩性土常出现于中、高压缩性土 akif(一)p-s曲线“陡降型” 取图中的比例界限荷载作为承载力特征值akf对于少数呈对于少数呈“脆性脆性”破坏的土，破坏的土，P Pb b与极限载荷很接近，与极限载荷很接近，当当P Pu u2P2Pb b时，取时，取P Pu u/2/2作为承载力特征值。作为承载力特征值。地基承载力特征值地基承载力特征值fa：指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内线性变形段内规定的变形变形所对应的压力值压力值, ,最大值为比例界限最大值为比例界限. .。 取值主要由地基强度控制低压缩性土（二）p-s曲

7、线“缓变型” 当压板面积为0.250.50m2时，规定取s/b=0.010.015所对应的荷载作为承载力特征值 ，但其值不应大于最大加载量的一半。akf由地基允许变形控制中、高压缩性土确定地基承载力特征值确定地基承载力特征值 同一层土，应选择三个以上试验点，得到 则 取akakakakakakffffff3 . 0minmax321akfakakff（一）根据现场载荷试验确定 岩石地基承载力特征值岩石地基承载力特征值af (二) 根据室内饱和单轴抗压强度试验计算确定 rkraff其其他他原原位位测测试试地地基基承承载载力力特特征征值值akf 静力触探；动力触探；标准贯入试验等当地基基础设计等级

8、为甲级和乙级时，应结合室内试验成果综合分析，不宜单独应用。 3.按规范承载力表确定按规范承载力表确定野外鉴别结果野外鉴别结果室内物理力学指标室内物理力学指标现场动力触探试验锤击数现场动力触探试验锤击数fak地基承载力的修正计算地基承载力的修正计算 考虑增加基础宽度和埋置深度时，地基承载力也将随之提高，所以，应将地基承载力对不同的基础宽度和埋置深度进行修正，才能供设计使用。修正原因 :修正公式)5 . 0()3(dbffmdbaka af修正后的地基承载力特征值（kPa） ； akf地基承载力特征值（kPa） ； b基础底面宽度（m）；b取值范围36 md基础埋置深度（m）； 注意注意：成层土：

9、成层土m=cd/d；埋深埋深d的取法，见教材。的取法，见教材。超载超载q=md室内外埋深不同时室内外埋深不同时填方整平地区填方整平地区滑动面滑动面说法：筏基可以提高地基承载力？说法：筏基可以提高地基承载力？有地下室时有地下室时qd=q/m主裙楼一体的情况主裙楼一体的情况wwGkkkkhdAFAGFpdpppmcd0室内外平均埋深室内外平均埋深从已从已固结完毕的固结完毕的老天然地面算起老天然地面算起注意以下三式中注意以下三式中d的区别：的区别：软弱地基能否通过加大埋深来满软弱地基能否通过加大埋深来满足强度要求？足强度要求？akf和af的区别 af地基承载力特征值： 由理论公式法、岩石地基的现场和

10、室内试验法直接取得。 akf未经深宽修正的地基承载力特征值： 由土质地基的现场载荷试验和静力触探、动力触探、标准贯入试验 等原位测试法取得，经深宽修正后方得到af。 规范表格和经验确定的要修正规范表格和经验确定的要修正2.4.3 地基变形验算地基变形验算 建筑物的地基变形计算值建筑物的地基变形计算值应不大于地基变形允许值应不大于地基变形允许值 ，即要求满足下列条件：，即要求满足下列条件： （215215）2.4.3地基变形验算地基变形验算 地基变形验算目的地基变形验算目的保证建筑物安全、正常使用和外观。 变形验算的要求变形验算的要求：建筑物的地基特征变形计算值，不应大于地基特征变形允许值，即

11、地基特征变形计算值 变形特征允许值。 注： 传至基础上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合准永久组合（不应计入风荷载和地震作用）。沉降量沉降差倾斜局部倾斜地基变形特征：地基变形特征：对各种建筑物产生危害的不利沉降形式。对各种建筑物产生危害的不利沉降形式。地基变形特征地基变形特征的四种类型的四种类型地基变形按其特征可分为四种：地基变形按其特征可分为四种：沉降量沉降量独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均 沉降值；沉降值；沉降差沉降差相邻两个柱基的沉降量之差；相邻两个柱基的沉降量之差；倾斜倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；基

12、础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；局部倾斜局部倾斜砌体承重结构沿纵向砌体承重结构沿纵向6 610m10m内基础两点的沉降差内基础两点的沉降差与其距离的比值与其距离的比值不同结构类型需验算的地基变形：不同结构类型需验算的地基变形：砌体承重结构砌体承重结构：由：由局部倾斜局部倾斜控制；控制；框架结构和单层排架结构框架结构和单层排架结构：由：由沉降差沉降差控制；控制；高耸结构和高层建筑高耸结构和高层建筑：由建筑物的：由建筑物的整体倾斜整体倾斜（特别是横向整（特别是横向整 体倾斜）控制，必要时应控制体倾斜）控制，必要时应控制平均沉降量平均沉降量。沉降观测沉降观测 在必要情况下，需要分别在必要情况

13、下，需要分别预估预估建筑物在施工期间和使用期建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序。此时，一般多层建筑物在施工期间完成连接方法和施工顺序。此时，一般多层建筑物在施工期间完成的沉降量，的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成对于砂土可认为其最终沉降量已完成80%以上，对以上，对于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%80%，对，对于中压缩性土可认为已完成于中压缩性土可认为已完成20%50%，对于高压缩性土可认，对于高压缩性土可认为已完成为已完成5%20% 。 如果地基变形计算值大于地基变形允许值如果地基变形计算值大于地基变形允许