地基承载力 41

Click to edit Master title,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,岩土工程研究所,第八章 地基承载力,河海大学 岩土工程研究所,Research Institute of Geotechnical Engineering,Hohai University,Chapter 8 Bearing Capacity,第一节 概述,Introduction,由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引起根底过大的沉降或者沉降差，使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值,由于建筑物的荷载过大，超过了根底下持力层所能承受的能力而使地基产生滑动破坏,建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：,整体剪切破坏,局部剪切破坏,冲剪破坏,第一节 概述,Introduction,地基中剪切破坏的型式有,第一节 概述,Introduction,整体剪切破坏,弹性变形阶段、,塑性变形阶段、,塑性破坏阶段,临塑压力,p,cr,、,极限承载力,fu,容许承载力,fa,第一节 概述,Introduction,局部剪切破坏,冲剪破坏,第一节 概述,Introduction,地基破坏形式与土的压缩性有关：,坚硬或紧密土：整体剪切破坏；,松软土：局部剪切破坏；或冲剪破坏,地基承载力确定方法：,理论公式计算；,根据土的性质指标查标准；如建筑地基根底设计标准,由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,将地基中的剪切破坏区限制在某一范围，视地基土能够承受多大的压力，该压力即为容许承载力,。,塑性区的边界方程,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,塑性区的边界方程,稳定,稳定没有保证,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,荷载与塑性区开展深度关系：,记,实际应用时，常规定塑性区开展深度，视其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定性,。,假设使,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,普遍形式,注意：第一项对应基底以下土容重；,第二项对应基底以上土容重,；,地下水位以下的容重一律采用浮容重。,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,地下水位在滑动面与基底之间,b,h,1,地下水位在基底与地面之间,b,h,2,第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力,假定：地基土是均匀，各向同性的无重量介质，即认为基底下土的容重等于零，而只具有 的材料。根底底面光滑，即根底底面与土之间无摩擦力存在。因此，水平面为大主应力面，竖直面为小主应力面。,普朗特尔极限承载力公式,第三节 浅根底地基极限承载力,当地基处于极限或塑性平衡状态时，将出现连续的滑动面，其滑动区域即将由朗肯主动区，径向剪切区和朗肯被动区所组成，如图a所示。其中滑动区的边界ad(或a1d)为直线并与水平面成 角；滑动区的边界de(或de1)为对数螺旋曲线，其曲线方程为 ，为起,始始矢径()；滑动区的边界ef(或e1f1)为直线并与水平面成 .角。4当根底有埋置深度D时，将根底底面以上的两侧土体用当量均布超载q等于 来代替。,普朗特尔极限承载力公式,第三节 浅根底地基极限承载力,普朗特尔极限承载力公式,第三节 浅根底地基极限承载力,条形根底，中心荷载，有重量介质；,根底底面粗糙，即它与土之间有摩擦力存在。因此，虽然当地基到达破坏并出现连续滑动面时，其基底下有一局部将随着根底一起移动而处于弹性平衡状态，该局部土体称为弹性楔体，如图(a)中的aba所示。弹性楔体的边界ab为滑动面的一局部，它与水平面的夹角为 ，角的具体数值与基底的粗糙程度有关。当把基底看作完全粗糙时，由于弹性楔体内的土只有与根底一起竖直向下移动的可能性，这种移动必然要求通过b点的滑动面bc的开始段应是一根竖直线。因ab也是滑动面，而在塑性区域内过每一点的一对滑动面彼此应交成 角，所以，由几何关系可知，等于 ，如图(b)所示；当把基底看作完全光滑时，那么等于 ，如图(c)所示,一般情况，介于 与 之间。,当把基底看作完全粗糙时，那么滑动区域由径向剪切区和朗肯被动区所组成，如图(b)所示，其中滑动区的边界bc为对数螺旋曲线。朗肯被动区的边界cd为直线，它与水平面成角。,当根底埋置深度为时，那么基底以上两侧的土体用当量均布超载q等于来代替。,第三节 浅根底地基极限承载力,太沙基极限承载力公式,太沙基极限承载力公式,第三节 浅根底地基极限承载力,太沙基极限承载力公式,第三节 浅根底地基极限承载力,太沙基极限承载力公式,自重:W,基底面上的极限荷载:P,u,两斜面上的粘聚力:C,两斜面上的反力(摩擦力,正压力):P,p,第三节 浅根底地基极限承载力,基底光滑,除,r,不等于0外，其它同普朗特公式,Nr、Nq、NC 用式829831或表82确定,第三节 浅根底地基极限承载力,基底完全粗糙,(1)r=0,c=0,q 引起的 P,pq,(2)r=0,q=0,c 引起的 P,p,c,(3)q=0,c=0,r 引起的 P,pr,第三节 浅根底地基极限承载力,魏锡克极限承载力公式,第三节 确定地基极限承载力的理论公式,魏锡克极限承载力公式,第三节 确定地基极限承载力的理论公式,偏心荷载,第三节 确定地基极限承载力的理论公式,成层地基,第三节 确定地基极限承载力的理论公式,1假定f,确定持力层深度,2计算容重和强度指标,3比较1中假定和2中计算的f,第四节 按标准确定地基承载力设计值,根据地基土的物理力学性质指标，从表中查得承载力根本值f0，修正得承载力标准值fk；,根据标准贯入击数N从表中直接查得承载力标准值fk。,第四节 按标准确定地基承载力设计值,一、按土的性质指标确定承载力标准值,根据地基土的物理力学性质指标，从表中查得承载力根本值f0,将承载力根本值f0修正得承载力标准值fk,n=参加统计的土性指标的个数，,=6;,d,=变异系数,回归修正系数,s,=标准差；,m,=,某一土的性质指标的平均值；,m,i,=,参加统计的第,i,个土性指标,第四节 按标准确定地基承载力设计值,标准贯入试验：1钻孔，贯入器放入孔底；263.5kg重锤以76cm高度自由下落将贯入器击入土中15cm；3继续打入30cm的锤击数N,二、按标准贯入击数确定承载力标准值,标准贯入试验得,标准贯入击数,N,修正后得标准贯入击数,N,查表得：,承载力标准值,第四节 按标准确定地基承载力设计值,三、承载力设计值确定,当根底的宽度B小于或等于3m以及根底的埋置深度D小于或等于0.5m时，前述地基承载力标准值即为设计值。当根底的宽度大于3m或它的埋置深度D大于0.5m时，按以下公式修正：,第五节 按荷载试验和静力触探试验确定地基承载力,现场荷载试验确定地基承载力,一、确定承载力根本值fo,二、根本值的平均值作标准值,三、将标准值修正为设计值,P-s,线有明显比例界限时，,f,0,=f,c,极限荷载能确定，且,f,u,1.5f,c,时,f,0,=0.5f,u,不能按上述两点确定时，取,s/B=0.010.015,时对应荷载，或,s/B=0.02,时对应荷载,现场荷载试验确定地基承载力,第五节 按荷载试验和静力触探试验确定地基承载力,静力触探试验,第五节 按荷载试验和静力触探试验确定地基承载力,比贯入阻力：,根据比贯入阻力查经验表格或由经验公式计算,确定容许承载力,第六节 影响地基承载力的因素,主要因素：,1物理力学性质r、c、f，,2根底宽度；,3根底埋深；,土的容重及地下水位1,地下水位在滑动面以下,第六节 影响地基承载力的因素,第六节 影响地基承载力的因素,土的容重及地下水位2,地下水位在地面或地面以上,第六节 影响地基承载力的因素,土的容重及地下水位3,地下水位基底齐平,第六节 影响地基承载力的因素,土的容重及地下水位4,地下水位在滑动面与基底之间,B,d,2,第六节 影响地基承载力的因素,土的容重及地下水位5,地下水位在基底与地面之间,B,d,1,第六节 影响地基承载力的因素,根底宽度的影响：有限度,根底埋深的影响,谢谢,！,Thank You,!,-,结束,The END,-,欢迎提出意见或建议,