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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第3章 地基承载力,3.1基本概念,3.2设计理论,3.3地基承载力的确定,3.4地基承载力的修正,1,3.1基本概念,地基承受荷载的能力。,为了满足地基强度和稳定性的要求，设计时必须控制基础底面最大压力不得大于某一界限值，这一界限值称为地基承载力。地基承载力有,容许值、特征值、极限值,等。,1、地基承载力,2、地基承载力特征值,f,a,：,指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线,线性变形段内,规定的,变形,所对应的,压力值,。,s,p,s,p,cr,p,u,f,a,s,a,p,2,3、地基承载力特征值,fa,的,特点：,1.地基承载力特征值实质就是,容许承载力,2.按,正常使用极限状态,原则确定,3.以,地基的变形,作为控制标准,3,重要性系数,分项系数,分项系数,1）容许承载力理论,2）极限承载力理论安全系数法,3）极限承载力理论分项系数法,3.2 设计理论,4,1)容许承载力理论,承载力：塑性区开展范围：P,cr,，P,1/4,，s/b=0.01-0.02（载荷试验）、计算公式,荷载：标准值（组合）,F,塑性区,容许承载力,:,确保地基不发生剪切破坏而失稳，同时又保证建筑物的沉降不超过允许值的最大荷载。,5,1)容许承载力理论,在载荷试验中可以由其比例界限确定；,按一定沉降比人为规定，例如s/b,0.002,在理论计算中可以由塑性区发展理论中的临塑荷载p,cr、,p,1/4,、p,1/3,确定。,按容许承载力理论确定的承载力，其沉降一般也会满足要求，常常不需进行沉降验算。,在这种设计中，工程的安全性和可靠性是无定量的概念。因而是一种经验的设计方法。,其设计荷载可取为标准值或标准组合。,6,2)极限承载力理论安全系数法,承载力：,极限承载力理论公式、平板载荷试验,极限值/安全系数（23）,荷载：,采用标准值（组合）,7,在这一理论方法中，其安全程度用单一的安全系数K表示，但这一安全系数反映多大的失事概率是不得而知的。,对于地基承载力问题，单一安全系数法的一般表达式为：,8,3)极限承载力理论分项系数,承载力（抗力）：,采用极限承载力标准值除以抗力分项系数,荷载：,荷载效应组合的代表值分项系数,9,基于可靠度理论的分项系数设计方法是一种极限状态设计方法。,由于工程中的荷载和抗力都是随机变量，有多少可能使荷载大于抗力而失事是一个随机事件。,破坏的概率（可能性）决定于两个随机变量的均值（众值，中值及某个分位值）及其分布。,3)极限承载力理论分项系数,10,3.3 地基承载力的确定,按土的抗剪强度指标以理论公式计算,载荷试验,按规范提供的承载力表确定（地方规范）,经验方法,11,1）理论公式：,p,cr、,p,1/4,、p,1/3,以及极限承载力理论计算公式,如太沙基、普郎德尔、斯肯普特、汉森、魏西克公式等。,当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形要求：,f,a,=M,b,b+M,d,m,d+M,c,c,k,以 p,1/4,=N,B/2+N,q,d+N,c,c为理论依据,1、按土的抗剪强度指标确定,2）规范推荐的公式,24时，M,b,实际比理论大,12,f,a,由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值；,M,b,、M,d,、M,c,承载力系数，按规范GB50007-2002查表确定；,b基础底面宽度，大于6m按6m取值，对于砂土小于3m按3m取值,c,k,基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。,基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；,m,基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；,注意：上式计算结果不再进行宽度和深度的修正。应进行地基变形验算。,13,承载力系数,Mb、Md、Mc 表3-1,土的内摩擦角标准值k(),Mb,Md,Mc,0246810121416182022242628303234363840,00.030.060.100.140.180.230.290.360.430.510.610.801.101.401.902.603.404.205.005.80,1.001.121.391.551.731.942.172.432.723.063.443.874.374.935.596.357.218.259.4410.84,3.143.323.513.713.934.174.424.695.005.315.666.046.456.907.407.958.559.229.9710.8011.73,注：k-基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值.,14,2、载荷试验法,载荷试验：,包括浅层,平板,载荷试验和,深层,平板载荷试验，浅层平板载荷试验适用于浅层地基，深层平板载荷试验适用于深层地基。,15,16,浅层平板载荷试验,17,18,载荷板的测试范围：,在现场通过0.250.50m,2,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,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。,19,载荷板试验的主要优缺点：,载荷试验可靠性高；,费时、耗资；试验只能反映浅层地基的承载力。,图 载荷板与实际基础对地基的影响深度比较,(a)载荷试验 (b)实际基础,20,确定地基承载力特征值 的方法,(,一,),p-s,曲线“陡降型”取值主要由地基强度控制，,常出现于低压缩性土,（二）p-s曲线“缓变型”取值主要由地基允许变形控制，常出现于中、高压缩性土,21,(,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,对于少数呈“脆性”破坏的土，Pb与极限载荷很接近，当Pu2Pb时，取Pu/2作为承载力特征值。,22,（二）,p-s,曲线“缓变型”,当压板面积为0.250.50m,2,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。,23,同一层土，应选择三个以上试验点，得到,则 取,24,3、岩石地基承载力确定方法,按岩基载荷试验方法确定。按GB50007-2002附录H进行。,对完整、较完整、较破碎的岩石地基承载力特征值，可根据室内饱和单轴抗压强度按下式计算：,式中：,f,a,岩石地基承载力特征值（kPa）；,f,rk,岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa）,按下式计算：,25,f,rk,=f,rm,=1-(1.704/n+4.678/n,2,),、n分别为统计修正系数、变异系数和统计个数。,f,rm,岩石饱和单轴抗压强度平均值；该值是以每组六个 50mm*100mm的饱和岩样（对于粘土质岩，在确保施工期及使用期不致遭水浸泡时，可采用天然湿度的式样，不进行饱和处理）以每秒500800kPa的加载速度加载直至试样破坏，作为一组试样试验值计算其平均值。,r,折减系数。根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时，对完整岩体可取0.5；对较完整岩体可取0.20.5；对较破碎岩体可取0.10.2；该折减系数值未考虑施工因数及建筑物使用后风化作用的继续。,26,在,r,的确定中，关键的是要确定岩体的完整性，岩体的完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。可按下表定量划分：,完整程度,完整,较完整,较破碎,破碎,极破碎,完整性指数,0.75,0.750.55,0.550.35,0.350.15,0.15,令完整性指数为，则=(V,PY,/V,PK,)2，式中：V,PY,为岩体纵波波速，V,PK,为岩块纵波波速。选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。,当缺乏试验数据时可按GB500072002附录A.0.2执行。,27,静力触探；,动力触探；,标准贯入试验等,当地基基础设计等级为甲级和乙级时，应结合室内试验成果综合分析，不宜单独应用。,其他原位测试方法,28,3.4 地基承载力的修正,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：,29,b,、,d,基础宽度和埋深的地基承载力修正系数。按基础下土的类别查表取值。,基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；,m,基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；,b基础底面宽度（m），当基宽小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；,d基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，自室内地面标高算起。,30,31,32,例1：如图所示地质土性和独立基础尺寸，使用承载力公式计算持力层的承载力特征值。若地下水稳定下降1m至1.7m，问承载力特征值有何变化？,33,解：,由,k,=20,o,查表得M,b,=0.51、M,d,=3.06、M,c,=5.66。,持力层地基承载力的特征值为：,若地下水稳定下降11.7m，则地基承载力特征值增加至：,34,例2：,某柱基，作用在设计处的荷载特征值、基础尺寸、埋置深度及地基条件如图所示，计算修正后的地基承载力特征值。,图5-3,35,可以查得承载力特征值修正系数：,基底以上的土加权平均重度为：,持力层承载力特征值修正后为：,36,例3：某建筑物基础宽度,b=3.5m，埋深d=3m.承受上部结构荷载F=2800KN，M=80KN,。,M。其地基土层的分布如图所示。现在粉质粘土层中取土原状土样进行三轴试验，测得抗剪强度参数如表所示。试确定粉质粘土层的地基承载力。,37,根据抗剪强度指标的确定方法可得：,38,39,（2）根据条件，可用规范推荐的理论公式来确定地基承载力特征值，由,k,=25.47,0,查表用内插法,40,9,、静夜四无邻，荒居旧业贫。,10月-24,10月-24,Wednesday,October 2,2024,10,、雨中黄叶树，灯下白头人。,23:07:21,23:07:21,23:07,10/2/2024 11:07:21 PM,11,、以我独沈久，愧君相见频。,10月-24,23:07:21,23:07,Oct-24,02-Oct-24,12,、故人江海别，几度隔山川。,23:07:21,23:07:21,23:07,Wednesday,October 2,2024,13,、乍见翻疑梦，相悲各问年。,10月-24,10月-24,23:07:21,23:07:21,October 2,2024,14,、他乡生白发，旧国见青山。,02 十月 2024,11:07:21 下午,23:07:21,10月-24,15,、比不了得就不比，得不到的就不要。,。,十月 24,11:07 下午,10月-24,23:07,October 2,2024,16,、行动出成果，工作出财富。,2024/10/2 23:07:21,23:07:21,02 October 2024,17,、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,11:07:21 下午,11:07 下午,23:07:21,10月-24,9,、没有失败，只有暂时停止成功！。,10月-24,10月-24,Wednesday,October 2,2024,10,、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,23:07:21,23:07:21,23:07,10/2/2024 11:07:21 PM,11,、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,10月-24,23:07:21,23:07,Oct-24,02-Oct-24,12,、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,23:07:21,23
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