荷载沉降曲线地基承载力特征值

第二章浅基础2.4地基承载力的确定强度承载力变形承载力指地基能承受荷载的能力。1.理论公式计算承载力：临界荷载P1/4、P1/3临塑荷载Pcr地基承载力阶段1：弹性段阶段2：局部塑性区阶段3：完全破坏段极限荷载Pu（极限承载力）地基承载力（Zmax=0

）：Zmax=b/4

Pcr=

0dNq+cNcP1/4=BN1/4+0dNq+cNcP1/3=BN1/3+0dNq+cNc临塑荷载临界荷载极限荷载（极限承载力）Pu

计算1普朗德尔-瑞斯纳公式地基承载力q=0dd2太沙基公式地基承载力被动区过渡区刚性核太沙基极限承载力：一个半经验的公式3汉森公式地基承载力在原有极限承载力公式上修正：基础形状修正深度修正荷载倾斜修正地面倾斜修正基底倾斜修正

提问：

大型建筑物往往是由沉降控制设计小型建筑物往往由承载力控制设计。为什么？理论公式计算承载力（总结）：临界荷载P1/4、P1/3临塑荷载Pcr极限荷载Pu（极限承载力）普朗特尔-雷斯诺公式太沙基公式汉森公式地基承载力我国《建筑地基基础设计规范》规定：地基承载力2通过理论公式计算1通过载荷试验确定或其它原位测试、公式计算3通过经验确定GBJ7-89规范：推荐查表方法GB50007-2002规范：取消了相关表格地基容许承载力的确定一般有以下四种方法：1．在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力；2．根据现场荷载试验的p-s曲线；3．按地基承载力理论公式计算；4．按现行规范提供的经验公式计算。《公路桥涵地基与基础设计规范》规定：地基承载力特征值1.按地基载荷试验确定载荷板千斤顶百分表载荷试验

pcrpuS荷载沉降曲线地基承载力特征值比例界限pcrpcrpuS荷载沉降曲线P0.01S/b当pu<1.5pcr时，取极限承载力一半渐变型曲线s/b=0.01—0.015地基承载力fa=fak+

b(b-3)+d

m(d-0.5)进行深度和宽度修正：fak

：静载荷试验确定的承载力特征值fa

：深宽修正后的承载力特征值（设计值）

b、

d

：宽度和埋深修正系数

：基础底面以下土的重度

m

：基础底面以上土的加权平均重度b

：大于6m按6m考虑，小于3m按3m考虑千斤顶荷载板

P242.承载力理论公式计算：fa=Mb

b+Md

md+Mcck——fa：承载力特征值（设计值）地基承载力特征值——Mb、Md

、Mc：承载力系数，由

k

查表——b：基底宽度，大于6m按6m考虑，对于砂土小于3m按3m考虑——ck：基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力以临界荷载P1/4为理论基础案例分析：

20世纪70年代初，在上海的吹填土上曾建造过一个2万m3大型油罐，当时按照地质勘察报告，油罐地基的承载力只有50kpa,而设计荷载则达到173kpa，两者相差悬殊。但该工程采用了以充水加载地进行分期预压地基的方法，同时控制地基始终保持稳定。虽然地基沉降达到了1m以上，但承载力逐步增长，最后达到设计要求,油罐竣工后至今使用情况良好。例题2-1

某场地地表土为中砂，厚度2m,γ=18.7kN/m3,修正后的标准贯入试验锤击数N=13,中砂层之下为粉质粘土，γ=18.2kN/m3，γsat=19.1kN/m3，抗剪强度指标标准值Φk=210，ck=10kpa,地下水位在地表下2.1m处。若修建的基础底面尺寸为2m×2.8m,试确定基础埋深分别为1m和2.1m时持力层的承载力特征值。

图一拟建场地交通位置示意图

拟建场地的基岩类型以中生代燕山晚期大水泊单元二长岩为主，根据风化程度不同拟建场地二长岩可划分为全风化二长岩和强风化二长岩。基岩灰绿色，灰黄色，原岩结构构造尚可辩认，岩芯眼观砂状，手捻土感，浸水后强度明显降低，矿物成份以斜长石和钾长石为主，含有角闪石、黑云母和少量石英，长石矿物蚀变严重，无水干钻进尺快，岩芯基本不消耗。d“强度控制!”2.5基础底面尺寸的确定GFGFd基础底面尺寸初步确定1.按持力层承载力确定基础底面尺寸fa=fak+

d

m(d-0.5)——暂不做宽度修正中心荷载条形基础地下水的情况GFdhw基础尺寸初步确定GFd偏心荷载基础尺寸初步确定GFd将上面计算的A

或b

扩大至1.1~1.4倍根据A

可初步确定b

和L偏心荷载例题2-1设计厂房柱基础给出条件：MK=950KPaFK1=1900KPaFKH=180KPaFK2=220KPa1500GFK1MKFK2FKH1200解：1.按中心荷载确定A0不考虑宽度修正—fa=fak+ηdrm(d-0.5)查得：1500GFK1MKFK2FKH1200A1=1.3A0=13.5m22.按偏心荷载确定A1取b/L=2b=5.2m,L=2.6m3.验算可1500GFK1MKFK2FKH1200MK=950KPaFK1=1900KPaFKH=180KPaFK2=220KPa4.调整A反复试算的过程！3.验算>取L=2.7m,b=5.4mdFG主要受力层持力层（受力层）下卧层底面尺寸的初步确定2.软弱下卧层承载力验算：F

pdz

pcz软土Es1Es2注意：下卧层承载力fa

只做深度修正条基无后一项扩散角可查表验算范围3.地基变形验算：底面尺寸的初步确定甲级:重要的工业与民用建筑物;30层以上的高层建筑;体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物;对地基变形有特殊要求的建筑物等。乙级:除甲级、丙级之外的工业与民用建筑物。丙级:场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下民用建筑及一般工业建筑。建筑工程凡属下列情况之一者，在按持力层承载力确定基础底面尺寸之后，尚须进行地基变形验算(1)设计等级为甲级、乙级的建筑物;(2)表1-14所列范围以外的丙级建筑物;(3)表1-14所列范围以内有下列情况之一的丙级建筑物:3.地基变形验算：验算范围底面尺寸的初步确定表所列范围以内有下列情况之一的丙级建筑物:地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑物;在基础上及其附近有地面荷载或相邻基础荷载差异较大，引起地基产生过大的不均匀沉降时;

软弱地基上的相邻建筑物存在偏心荷载时;如距离过近，可能发生倾斜时;

相邻建筑物距离过近，可能发生倾斜时;

地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结末完成时。3.地基变形验算：验算范围底面尺寸的初步确定底面尺寸的初步确定

广义变形值（变形特征值）沉降量沉降差倾斜局部倾斜应根据不同类型的建筑物，计算与其相应的变形值。：基础某点的沉降值。：基础两点或相邻柱基中点的沉降量之差。：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。：砌体承重结构纵向6~10米内基础两点的沉降差与其距离的比值。d