《地基承載力》word版

1、地基承載力（subgrade bearing capacity）是指地基承擔(dān)荷載的能力。在荷載作用下，地基要產(chǎn)生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基土中應(yīng)力處在彈性平衡狀態(tài)，具有安全承載能力。當(dāng)荷載增大到地基中開始出現(xiàn)某點或小區(qū)域內(nèi)各點在其某一方向平面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強度時，該點或小區(qū)域內(nèi)各點就發(fā)生剪切破壞而處在極限平衡狀態(tài)，土中應(yīng)力將發(fā)生重分布。地基小范圍的極限平衡狀態(tài)大都可以恢復(fù)到彈性平衡狀態(tài)，地基尚能趨于穩(wěn)定，仍具有安全的承載能力，但地基變形稍大，必須驗算變形的計算值不允許超過允許值。當(dāng)荷載繼續(xù)增大，地基出現(xiàn)較大范圍的塑性區(qū)時，將顯示地基承載力不足而失去穩(wěn)定，此時地

2、基達(dá)到極限承載力。1基本介紹編輯地基承載力：地基滿足變形和強度的條件下，單位面積所受力的最大荷載。2確定方法編輯（1）原位試驗法（in-situ testing method）：是一種通過現(xiàn)場直接試驗確定承載力的方法。包括（靜）載荷試驗、靜力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、旁壓試驗等，其中以載荷試驗法為最可靠的基本的原位測試法。（2）理論公式法（theoretical equation method）：是根據(jù)土的抗剪強度指標(biāo)計算的理論公式確定承載力的方法。（3）規(guī)范表格法（code table method）：是根據(jù)室內(nèi)試驗指標(biāo)、現(xiàn)場測試指標(biāo)或野外鑒別指標(biāo)，通過查規(guī)范所列表格得到承載力的方法

3、。規(guī)范不同（包括不同部門、不同行業(yè)、不同地區(qū)的規(guī)范），其承載力不會完全相同，應(yīng)用時需注意各自的使用條件。（4）當(dāng)?shù)亟?jīng)驗法（local empirical method）：是一種基于地區(qū)的使用經(jīng)驗，進(jìn)行類比判斷確定承載力的方法，它是一種宏觀輔助方法。3注意問題編輯定義（1）地基承載力：地基所能承受荷載的能力。（2）地基容許承載力：保證滿足地基穩(wěn)定性的要求與地基變形不超過允許值，地基單位面積上所能承受的荷載。（3）地基承載力基本值：按標(biāo)準(zhǔn)方法試驗，未經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計處理的數(shù)據(jù)。可由土的物理性質(zhì)指標(biāo)查規(guī)范得出的承載力。（4）地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：在正常情況下，可能出現(xiàn)承載力最小值，系按標(biāo)準(zhǔn)方法試驗，

4、并經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計處理得出的數(shù)據(jù)?？捎梢巴忤b別結(jié)果和動力觸探試驗的錘擊數(shù)直接查規(guī)范承載力表確定，也可根據(jù)承載力基本值乘以回歸修正系數(shù)即得。（5）地基承載力設(shè)計值：地基在保證穩(wěn)定性的條件下，滿足建筑物基礎(chǔ)沉降要求的所能承受荷載的能力。可由塑性荷載直接，也可由極限荷載除以安全系數(shù)得到，或由地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)過基礎(chǔ)寬度和埋深修正后確定。（6）地基承載力的特征值：正常使用極限狀態(tài)計算時的地基承載力。即在發(fā)揮正常使用功能時地基所允許采用抗力的設(shè)計值。它是以概率理論為基礎(chǔ)，也是在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物基礎(chǔ)沉降計算值不超過允許值的地基承載力。在設(shè)計建筑物基礎(chǔ)時，各行業(yè)使用規(guī)范不同，地基容許承載力、地基承載

5、力設(shè)計值與特征值在概念上有所不同，但在使用含義上相當(dāng)合理確定一、原因與鋼、混凝土、砌體等材料相比，土屬于大變形材料，當(dāng)荷載增加時，隨著地基變形的相應(yīng)增長，地基承載力也在逐漸加大，很難界定出下一個真正的“極限值”，而根據(jù)現(xiàn)有的理論及經(jīng)驗的承載力計算公式，可以得出不同的值。因此，地基極限承載力的確定，實際上沒有一個通用的界定標(biāo)準(zhǔn)，也沒有一個適用于一切土類的計算公式，主要依賴根據(jù)工程經(jīng)驗所定下的界限和相應(yīng)的安全系數(shù)加以調(diào)整，考慮一個滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質(zhì)、土層埋藏順序有關(guān)，而且與基礎(chǔ)底面的形狀、大小、埋深、上部結(jié)構(gòu)對變形的適應(yīng)程度、地下水位的升降、地區(qū)經(jīng)驗的差別等等有關(guān)，不能作為

6、土的工程特性指標(biāo)。另一方面，建筑物的正常使用應(yīng)滿足其功能要求，常常是承載力還有潛力可挖，而變形已達(dá)到可超過正常使用的限值，也就是變形控制了承載力。因此，根據(jù)傳統(tǒng)習(xí)慣，地基設(shè)計所用的承載力通常是在保證地基穩(wěn)定的前提下，使建筑物的變形不超過其允許值的地基承載力，即允諾承載力，其安全系數(shù)已包括在內(nèi)。無論對于天然地基或樁基礎(chǔ)的設(shè)計，原則均是如此。隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GBJ68-84）施行，要求抗力計算按承載能力極限狀態(tài)，采用相應(yīng)于極限值的“標(biāo)準(zhǔn)值”，并將過去的總安全系數(shù)一分為二，由荷載分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)分擔(dān)，這給傳統(tǒng)上根據(jù)經(jīng)驗積累、采用允許值的地基設(shè)計帶來了困擾。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GBJ

7、789）以承力的允許值作為標(biāo)準(zhǔn)值，以深寬修正后的承載力值作為設(shè)計值，引起的問題是，抗力的設(shè)計值大于標(biāo)準(zhǔn)值，與建筑可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB500682001）規(guī)定不符，因此本次規(guī)范進(jìn)行了修訂。二、對策建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB500682001）鑒于地基設(shè)計的特殊性，將上一版“應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”修改為“宜遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則”，并加強了正常使用極限狀態(tài)的研究。而建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）也完善了正常使用極限狀態(tài)的表達(dá)式，認(rèn)可了地基設(shè)計中承載力計算可采用正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合?！疤卣髦怠币辉~，用以表示按正常使用極限狀態(tài)計算時采用的地基承載力和單樁承載力的值。三、應(yīng)

8、用用作抗力指標(biāo)的代表值有標(biāo)準(zhǔn)值和特征值。當(dāng)確定巖土抗剪強度和巖石單軸抗壓強度指標(biāo)時用標(biāo)準(zhǔn)值；由荷載試驗確定承載力時取特征值，載荷試驗包括深層、淺層、巖基、單樁、錨桿等，見規(guī)范有關(guān)附錄。地基承載力特征值fak是由荷載試驗直接測定或由其與原位試驗相關(guān)關(guān)系間接確定和由此而累積的經(jīng)驗值。它相于載荷試驗時地基土壓力變形曲線上線性變形段內(nèi)某一規(guī)定變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值不應(yīng)超過該壓力變形曲線上的比例界限值。修正后的地基承載力特征值fa是考慮了影響承載力的各項因素后，最終采用的相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)下的設(shè)計值的地基允許承載力。單樁承載力特征值Ra是由載荷試驗直接測定或由其與原位試驗的相關(guān)關(guān)系間接推定和由

9、此而累積的經(jīng)驗值。它相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)下允許采用單樁承載力設(shè)計值。當(dāng)按地基承載力計算以確定基礎(chǔ)底面積和埋深或按單樁承載力確定樁的數(shù)量時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，相應(yīng)的抗力限值采用修正后的地基承載力特征值或單樁承載力特征值。即SC，C為抗力或變形的限值；pkfa（地基）；QkRa（樁基）。此時特征值fa、Ra即為正常使用極限狀態(tài)下的抗力設(shè)計值。當(dāng)根據(jù)材料性質(zhì)確定基礎(chǔ)或樁臺的高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)和相應(yīng)的基底板應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，即0SR計算，此時地基反力p、樁頂

10、下反力Ni和主動土壓力Ea等相應(yīng)為荷載設(shè)計值，要采用相應(yīng)的分項系數(shù)。因此，閱讀地質(zhì)報告時，若為“特征值”則為允許值，安全系數(shù)已包括在內(nèi)；若為“標(biāo)準(zhǔn)值”，則為極限值，應(yīng)考慮相應(yīng)的抗力分項系數(shù)。簡單的說地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值、地基承載力設(shè)計值是老規(guī)范的表述方式，特征值是新規(guī)范的表述方式，其取值方法大概相同，考慮的修正有所區(qū)別。地基承載力檢測方法各類結(jié)構(gòu)物、輸水管線基礎(chǔ)開挖后，需要檢測地基承載力，以便確定是否滿足設(shè)計要求。地基承載力檢測方法采用輕型觸探試驗。1、            &

11、#160; 儀器設(shè)備輕型觸探試驗設(shè)備主要由探頭、觸探桿、落錘三部分組成，見下圖。其規(guī)格如表1所示。                                         

12、                          表1設(shè)備類型規(guī)格落錘質(zhì)量m（kg）10±0.1落距H（m）0.5探頭直徑（mm）40截面積（cm2）12.6圓錐角（°）60觸探桿直徑（mm）252、操作方法穿心錘落距為50cm，使其自由下落，將探頭垂直打入土層中，記錄每打入土層中0.3m時所需的錘擊數(shù)N0，填入地基

13、標(biāo)準(zhǔn)貫入檢測記錄表。N0經(jīng)下式修正后，查表2、表3便可確定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值0。N0 =N1.645a     N為不同檢測位置的擊數(shù)平均數(shù)      a為修正系數(shù)，當(dāng)觸探桿長度3m時取a=1.0 粘性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值                  表2N0152025300（kpa）10

14、5145190230素填土承載力標(biāo)準(zhǔn)值                  表3N0152030400（kpa）85115135160 地基承載力的定義：地基承載力是指地基土單位面積上所能承受的荷載，通常把地基土單位面積上所能承受的最大荷載稱為極限荷載或極限承載力。（1）根據(jù)載荷試驗的p-s曲線來確定確定地基承載力最直接的方法是現(xiàn)場載荷試驗的方法。載荷試驗是一種基礎(chǔ)受荷的模擬試驗,方法是在地基土上放置一塊剛性

15、載荷板（深度一般位于基底的設(shè)計標(biāo)高處，載荷板面積一般約為0.5 m2），然后在載荷板上逐級施加荷載，同時測定在各級荷載下載荷板的沉降量，并觀察周圍土位移情況，直到地基土破壞失穩(wěn)為止。根據(jù)試驗結(jié)果可繪出載荷試驗的p-s曲線，如果p-s曲線上能夠明顯地區(qū)分其承載過程的三個階段，則可以較方便地定出該地基的比例界限荷載pcr和極限承載力pu。若p-s曲線上沒有明顯的三個階段，根據(jù)GBJ 7-89建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，地基承載力基本值可按載荷板沉降與載荷板寬度或直徑之比即s/b的值確定，對低壓縮性土和砂土可取s/b=0010.015,對中、高壓縮性土可取s/b=0.02。（2）根據(jù)設(shè)計規(guī)范確定在GBJ

16、789建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中給出了各類土的地基承載力經(jīng)驗值。這些表是根據(jù)在各類土上所做的大量的載荷試驗資料，以及工程經(jīng)驗經(jīng)過統(tǒng)計分析而得到的，在無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗時，可據(jù)此估算地基的承載力。(3)根據(jù)地基承載力理論公式確定地基承載力理論公式是在一定的假定條件下通過彈性理論或彈塑性理論導(dǎo)出的解析解，包括地基臨塑荷載pcr公式、臨界荷載p1/4公式、太沙基公式、斯肯普頓和漢森公式等。當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于 0.5m 時，除巖石地基外，其地基承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：ffkb（b3）d0（d0.5） （5.1.3）式中f- 地基承載力設(shè)計值； fk - 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，按本規(guī)范第3.2.1條至3

17、.2.3條確定； b、d - 基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土類查表5.1.3； - 土的重度，為基底以下土的天然質(zhì)量密度 與重力加速度 g 的乘積，地下水位以下取有效重度； b- 基礎(chǔ)底面寬度（m），當(dāng)基寬小于 3m 按 3m 考慮，大于 6m 按 6m 考慮； 0 - 基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度； d- 基礎(chǔ)埋置深度（m），一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起，在其他情況下，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。 當(dāng)計算所得設(shè)計值 f1.1fk 時，可取 f1.1fk；當(dāng)不滿足按（5.1.3）式計算的條件時，可按 f1.1fk 直接確定地基承載力設(shè)計值。承載力修正系數(shù) 表5