地基承载力课件

地基承载力第9章第9章

§9.1概述§9.2浅基础的地基破坏模式§9.3地基临界荷载§9.4地基极限承载力§9.5地基容许承载力和地基承载力特征值地基承载力§9.1概述地基土沉降变形建筑物基础沉降和沉降差变形要求第9章地基承载力水泥仓地基

整体破坏蓝粘土石头和粘土地基土可能的滑动方向岩石办公楼外墙黄粘土确定地基承载力的方法静荷试验或其他原位试验规范查表方法理论公式方法经验法（类比法）确定地基承载力不可能完全相同，尚需结合区域地质条件参照经验综合确定§9.1概述第9章地基承载力现场载荷试验平板载荷试验要点0.50.5m,0.710.71m,1.01.0m不少于3点8-10级每级稳定的标准承载力的特征值地基破坏的判定(1)明显侧向挤出或发生裂纹(2)荷载增量很小,沉降急剧增加,(3)某级荷载增量下,24小时内沉降不能稳定(4)s/b>0.06的荷载作为破坏荷载载荷试验

pcrpuS荷载沉降曲线现场载荷试验§9.2浅基础的地基破坏模式9.2.1三种破坏模式天然浅基础(3~5米),基础埋深<b强度大的粘性土(老粘土)、密实砂。过渡类型的破坏压缩性大、强度很低的粘性土，疏松的砂第9章地基承载力冲剪破坏的模型实验地基的破坏形式，主要与地基土的性质尤其是与压缩性质有关。较坚硬或密实的土，具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏软弱粘土或松砂土地基，具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或者冲剪破坏。§9.2浅基础的地基破坏模式9.2.2破坏模式的影响因素和判别第9章地基承载力破坏模式的影响因素地基土的条件：种类、密度、含水量、压缩性、抗剪强度等。基础条件：形式、埋深、尺寸等。2.地基塑性区边界方程公式推导依据：①用线弹性理论计算附加应力；②用强度理论建立极限平衡方程式。设：均质地基，条形基础，均布荷载。假定：①基础埋深内，基础两边缘以外土对m点的作用可用土的自重来代替。②地基为直线变形体。③土的自重产生类似静水应力情况（k0=1）。（即认为土的变化为0，μ=0.5）§9.3地基临界荷载9.3.1地基塑性区边界方程第9章地基承载力9.3.1地基塑性区边界方程2.地基塑性区边界方程§9.3地基临界荷载第9章地基承载力第一步：用弹性理论求M点大小主应力叠加后得：2.地基塑性区边界方程§9.3地基临界荷载9.3.1地基塑性区边界方程第9章地基承载力9.3.2地基的临塑荷载和临界荷载1.临塑荷载在一定荷载作用下，塑性区的最大深度zmax可由数学上求极值的方法求得（9-5）§9.3地基临界荷载第9章地基承载力或:(9-6a)(9-6b)大尺寸的水工建筑物可取pcr作为地基承载力9.3.2地基的临塑荷载和临界荷载§9.3地基临界荷载第9章地基承载力1.临塑荷载2.临界荷载p1/3>p1/4>pcr或:或:(9-7a)(9-7b)(9-8a)(9-8b)级别低的或偏心荷载作用的基础工民建和小尺寸的水工建筑在中心荷载作用下，控制塑性区最大开展深度zmax=b/4，在偏心荷载下控制zmax=b/3，对一般建筑物是允许的。分别将zmax=b/4和zmax=b/3代入（9-5）得：9.3.2地基的临塑荷载和临界荷载§9.3地基临界荷载第9章地基承载力9.4.1普郎特尔和赖斯纳极限承载力假定:基础：刚性条形基础、底面光滑、无埋深地基：刚塑性、γ=0ⅠⅡⅡⅢⅢⅠ—郎肯主动区Ⅱ—过渡区Ⅲ—郎肯被动区推导参见《土力学及岩石力学》武汉水利电力学院编P195-196普郎特尔模型§9.4地基极限承载力第9章地基承载力9.4.1普郎特尔和赖斯纳极限承载力普郎特尔极限承载力（9-9）赖斯纳极限承载力(9-10)§9.4地基极限承载力第9章地基承载力Pu=c.NcNq—承载力系数或查表9-11924年，赖斯纳在普郎德尔理论的基础上考虑了基础埋深的影响即把基底以上两侧土仅仅视同作用在基底水平面上的柔性超载q（=γmd），导出了地基极限承载力计算公式或查表9-19.4.2太沙基极限承载力§9.4地基极限承载力第9章地基承载力图9-10太沙基公式承载力系数（基底完全粗糙）对局部剪切破坏模型，太沙基建议将c和tgφ均降低1/3。即取：9.4.2太沙基极限承载力§9.4地基极限承载力第9章地基承载力根据调整后的φ*由图9-10查得Nc、Nq、Nγ，按式（9-13）计算对于圆形或方形基础，太沙基建议按下列半经验公式计算地基极限承载力9.4.2太沙基极限承载力§9.4地基极限承载力第9章地基承载力9.4.3汉森和魏锡克极限承载力（9-22）§9.4地基极限承载力第9章地基承载力汉森给定的安全系数也为2—3。9.4.3汉森和魏锡克极限承载力§9.4地基极限承载力第9章地基承载力Nc、Nq、Nγ——承载力系数Sc、Sq、Sγ——基础形状修正系数ic、iq、iγ——荷载倾斜修正系数dc、dq、dγ——基础埋深修正系数gc、gq、gγ——地面倾斜修正系数bc、bq、bγ——基底倾斜修正系数表9-2表9-3表9-4表9-5表9-6表9-2影响地基承载力的因素根据太沙基的极限承载力公式：1.重度的影响粘性土：地下水位上升γ→γ′pu↓；另外，粘性土c↓φ↓pu↓砂土:c=0,φ几乎不影响pu;(地下水对φ的影响可忽略不计)但γ→γ′pu可减少0.5-0.7倍.第9章地基承载力影响地基承载力的因素2.基宽b的影响砂土:c=0,φ较大,b↑pu↑明显.粘性土:φ很小,或φu=0,Nr小或Nr=0,第三项小或等于零,所以b↑不能达到pu↑的目的,也是不经济的.另外,b↑会导致S↑,而承载力对沉降则是有限制的.所以粘性土地基增加b时要慎重.3.基础埋深的影响:对均质地基,d↑则pu↑,对软弱地基尤为明显.但要注意地基结构的影响.4.c、φ的影响:

c↑、φ↑→pu↑，但要注意指标的合理选取。一般施工期用q或UU指标（短期强度）使用期用cq或CU指标（长期强度）第9章地基承载力地基容许承载力:地基稳定有足够安全度的承载能力,用地基极限承载力除以一个安全系数,即是用定值法确定承载力.地基承载力特征值:地基稳定有