土力學(xué)之地基承載力講義

第四章2006年4月地基承載力4.1概述4.2臨塑荷載和臨界荷載4.3極限承載力計算4.4地基承載力的確定方法本章目錄《土力學(xué)》p341習題8-4本章作業(yè)4.1概述建筑物地基設(shè)計的基本要求：穩(wěn)定要求：荷載小于承載力（抗力）變形要求：變形小于設(shè)計允許值S[S]與土的強度有關(guān)與土的壓縮性有關(guān)地基承載力沉降計算（分層總和法）4.1概述加拿大特朗斯康谷倉事故：1913年9月裝谷物，10月17日裝了31822Ｔ谷物時，1小時豎向沉降達30.5cm24小時傾斜26°53ˊ西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉完好無損概況：長59.4m，寬23.5m，高31.0m，共65個圓筒倉。鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm，埋深3.66m。1911年動工，1913年完工，自重20000T。4.1概述在粘土地基上的某谷倉地基破壞情況4.1概述

1940年在軟粘土地基上的某水泥倉的傾覆4.1概述水泥倉地基的整體破壞4.1概述承載力的概念：地基承受荷載的能力。數(shù)值上用地基單位面積上所能承受的荷載來表示。極限承載力地基承受荷載的極限能力。數(shù)值上等于地基所能承受的最大荷載。容許承載力保留足夠安全儲備，且滿足一定變形要求的承載力。也即能夠保證建筑物正常使用所要求的地基承載力。

承載力設(shè)計值(特征值)現(xiàn)場試驗確定地基承載力載荷試驗旁壓試驗4.1概述4.1概述載荷板千斤頂百分表4.1概述123SP0比例界限極限荷載PcrPu階段1：彈性段階段2：局部塑性區(qū)階段3：完全破壞段P~S曲線4.1概述臨塑荷載1分級加載，分級不少于8級，每級沉降穩(wěn)定后再進行下一級加載；說明：當出現(xiàn)下列情況之一時，可終止加載：4.1概述終止加載標準：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）：1承壓板周圍的土明顯側(cè)向擠出2沉降s急驟增大，荷載~沉降（p~s）曲線出現(xiàn)陡降段2Pu取值：滿足終止加載標準（破壞標準）的某級荷載的上一級荷載作為極限荷載3在某一荷載下，24小時內(nèi)沉降速率不能達到穩(wěn)定4沉降量與承壓板寬度或直徑之比0.064.1概述3沖剪破壞1整體破壞土質(zhì)堅實，基礎(chǔ)埋深淺；曲線開始近直線，隨后沉降陡增，兩側(cè)土體隆起。2局部剪切破壞松軟地基，埋深較大；曲線開始就是非線性，沒有明顯的驟降段。松軟地基，埋深較大；荷載板幾乎是垂直下切，兩側(cè)無土體隆起。PS1234.1概述1321整體剪切破壞2局部剪切破壞3沖剪破壞4.1概述軟粘土上的密砂地基的沖剪破壞4.2臨塑收荷載寬與臨拾界荷舌載臨塑荷遞載：2.局部駐塑性煌區(qū)1.彈性階叮段地基處泡于彈性楚階段與亂局部塑向性階段喝界限狀態(tài)態(tài)時對麗應(yīng)的荷仙載。此殿時地基腰中任一籃點都未蜂達到塑宣性狀態(tài)坊，但即炒將達到《土力學(xué)》第29鴉8頁4.夫2臨塑荷爆載與臨朽界荷載臨塑荷免載與臨貌界荷載需計算(條形基魔礎(chǔ))q=0dp2zM自重應(yīng)睡力s1=0d+紋東zs3=k0(0d+農(nóng)免z)設(shè)k0=1多.0合力=附加應(yīng)豎力B4.手2臨塑荷茶載與臨泊界荷載極限灣平衡任條件：將1，3的解杠代入陶極限秋平衡說條件頓，得校到：q=0dp2zMB4.陵2臨塑荷隸載與臨皂界荷載由z與的單吧值關(guān)訴系可求瘦出z的極值Zmax=0pcr=0dNq+c尖Nc臨塑旺荷載其中4.增2臨塑腸荷載失與臨痛界荷妙載Zma蔬x=足B/日4或B/3：p1/4=BN1/閥4+0dNq+cNc臨界荷抗載p1/槽3=BN1/秋3+0dNq+cNc其中4.2臨塑荷渣載與臨敏界荷載各種臨溪界荷載吵的承載罷力系數(shù)NNqNcpcr01+/ctg-

/2+)(Nq-1)ctgp1/4(Nq-1)/2p1/32(Nq-1)/34.拿2臨塑桂荷載鄰與臨涼界荷展載特例：將1，3的解代債入極限付平衡條甩件，得臟到：q=0dp2zMB＝0在時極限平少衡條件：即時地基不頂會出現(xiàn)由塑性區(qū)4.喚2臨塑喚荷載蹈與臨信界荷觸載q=0dp2zMB2=/框2時右滔端為物最小pcr=0d+得cp1/出4=尊p1/疲3=pcr=0d+津c臨塑弦荷載此時其市軌跡為眠以基底秋為直徑省的一個度圓弧臨界荷品載＝0時特例4.久2臨塑荷膚載與臨繞界荷載討論3公式來克源于條育形基礎(chǔ)煎，但用丘于矩形家基礎(chǔ)時輪是偏于碧安全的1公式推倘導(dǎo)中假爽定k0=1.惰0與實際傅不符，陣但使問放題得以登簡化2計算頃臨界刑荷載p1/串4,p1/3時土巴中已活出現(xiàn)墳塑性吸區(qū)，更此時毒仍按迫彈性那理論嫩計算噸土中旋應(yīng)力怪，在冷理論盯上是雁矛盾牌的4.2臨塑斗荷載扭與臨落界荷席載討論(續(xù))B、d增大p1/4、p1/3增大、c、增大外因內(nèi)因臨界荷卷載：pcr=0dNq+cNc臨塑荷載：B的變化亭對pcr沒有箭影響特例：＝0時B的變露化對p1/4、p1/趣3沒有籠影響4.3極限叫承載烤力計級算4.3鄭.1普朗爐德爾-瑞斯納含公式4.3滑.2太沙基辣公式4.3廣.3斯凱任普頓疑公式4.趁3.嗎4漢森井公式4.3原.5極限斷承載御力的歉影響稍因素主要駐內(nèi)容雪：——極限承呼載力也坊可稱作極限荷眠載4.廈3極限承捕載力計飽算假定不：4.3稱.1普朗危德爾-瑞斯納末公式概述靜：普朗話德爾(Pra參ndt庫l,棟19戰(zhàn)20雕)利用平塑性石力學(xué)強針對顆無埋京深條謎形基千礎(chǔ)得擠到極寬限承香載力拖的理榨論解患，雷尤斯諾(Re釣is毀sn追er,朽19欣24小)將其鋼推廣撤到有增埋深融的情嫩況。1基底以晴下土無＝0Bd2基底完芳全光滑3埋深d<B（底寬）4.憶3極限承圣載力計瓶算利用桂塑性球力學(xué)期的滑惑移線琴場理踏論q=0ddpu4.3極限承迫載力計游算1朗肯主賴動區(qū)：pu為大主應(yīng)屢力，AC與水茫平向死夾角45定憑坡22過渡則區(qū)：r=員r0etg3朗肯被瘡動區(qū)：水平方膏向為大厘主應(yīng)力根，EF與水平末向夾角45-睜醉咱2q=0ddpu4.別3極限承斃載力計翅算pu=pupaI區(qū)4.諒3極限膊承載箱力計摩算II喂I個區(qū)0d3=0d1pp4.3極限堡承載鉆力計乒算r0rpupppa0dcR隔離體精分析A4.3極限制承載須力計精算普朗擁德爾-瑞斯納拖（Pra古ndt啞l-R幣eis租sne或r）極限碼承載鳥力：特例箱：＝0時pu=0d+(+吼2)c4.3極限承列載力計膽算基本條揀件：4.3餅.2太沙基(Te賽rz亞ag候hi)公式1考慮基返底以下舉土的自紀重2基底完綠全粗糙3忽略護基底慣以上憂土體薪本身孤的阻存力，簡化為薄上覆均講布荷載q=0d4.3極限震承載吊力計象算被動旗區(qū)過渡區(qū)剛性核太沙基蝴（Te雨rz郊ag炒hi）極限承罰載力示喪意4.遲3極限側(cè)承載圖力計玩算pu90爐45-冒/2基底吉完全相粗糙:=q=0d4.3極限承府載力計遵算剛性核話分析：puEpWEp基底咳完全蘆粗糙呢時B4.3極限止承載懂力計偶算q=0dEpEp=Ep1+Ep2+Ep3Ep1：土體扣自重忌產(chǎn)生地的抗仗力Ep2：滑裂面稼上粘聚糠力產(chǎn)生駕的抗力Ep3：側(cè)荷載q塊=0d產(chǎn)生倉的抗愉力被動脅土壓榆力Ep：4.考3極限付承載駁力計鳥算Te妄rz磁ag險hi極限承候載力公忘式：說明：可近營似推達廣到建圓形厘、方鄙形基薄礎(chǔ)，溜及局棍部剪徹切破仙壞情悶況N、Nq、Nc——承載力沿系數(shù)，借只取決概于4.3極限承斯載力計時算圓形靠基礎(chǔ)：方形喂基礎(chǔ)：局部剪界切：圓形奧基礎(chǔ)間的直炮徑4.柜3極限疼承載盡力計往算滑動土衰體自重盛產(chǎn)生的軍抗力側(cè)荷再載0d產(chǎn)生的抗力滑裂面五上的粘尖聚力產(chǎn)挎生的抗辜力極限涌承載斬力pu的組成沃：4.名3極限納承載逢力計閣算對于蜜飽和幼軟粘寨土地披基＝0：4.3爪.3斯凱留普頓碧（Sk叮em堅pt暮on）公式條形基漫礎(chǔ)下：普朗喇德爾-瑞斯餐納公離式的嗚特例矩形脊基礎(chǔ)番下：斯凱普驗頓公式4.淺3極限承吼載力計飯算在原有戚極限承故載力公洋式上修億正：4.3發(fā).4漢森（Han豪sen）公式基礎(chǔ)形燙狀修正深度種修正荷載婦傾斜累修正地面傾望斜修正基底傾居斜修正4.衣3極限承炮載力計關(guān)算其它公培式：梅耶往霍夫罩（Me同ye繳rh短of）公式基底粗攪糙考慮基群底以上芝的土的寶抗剪強既度對數(shù)歪螺旋兇線滑博裂面4.定3極限承借載力計財算4.熱3.吃5極限承擾載力的督影響因軍素一般公鐮式：B、d增大Pu增大、c、增大外因內(nèi)因4.北3極限承姻載力計與算飽和軟賀粘土地裳基＝0：條形基儲礎(chǔ)下：特例灑：B的變擁化對Pu沒有暴影響4.逗4地基歐承載舌力的耍確定幣方法極限舊承載盛力承載力容許承屬載力：承載菊力特畝征值(設(shè)計值)通常情所說竭的承孝載力雨指容集許承象載力已學(xué)扔習內(nèi)鼓容（進關(guān)于羞淺基肌礎(chǔ)）臨界荷時載P1/芳4、P1/3臨塑荷載Pcr極限存荷載Pu（極限拿承載營力）普朗德沖爾-瑞斯煌納公猜式太沙震基公保式斯凱普吩頓公式漢森臥公式4.4地基豪承載可力的均確定澤方法問題：如何河確定防容許威承載遭力？4.醒4地基雀承載野力的慘確定挑方法承載丘力f的確辦定辦抓法：1通過迫公式剪計算①要求較也高：f太=Pcr②一般情無況下：f平=P1/痕4或P1/3在中國取P1/采4或者塌：③用極限譜荷載計磚算：f開=Pu/KK--訪-安全引系數(shù)太沙廁基：K3.穴0斯凱普挽頓：K=1日.1璃~1毯.5漢森公魯式：K2顫.0K=4.4地基承縫載力的成確定方沉法我國尼規(guī)范寄中取饒：fa=Mbb+濃Mdmd+Mcck1《建筑便地基婆基礎(chǔ)丸設(shè)計通規(guī)范》（GB巷J7匹-8末9）2捆《建筑地璃基基礎(chǔ)壓設(shè)計規(guī)喜范》（GB5梁000陳7-2等002）fa：承載牧力特穩(wěn)征值耕（設(shè)叼計值銹）以臨界越荷載P1/4為理論漢基礎(chǔ)Mb、Md、Mc：承載艙力系事數(shù)，倍與內(nèi)狂摩擦博角k有關(guān)b：基底寬蓬度，大于6m按6m取值概，對富于砂宰土小析于3m按3m取值ck：基底深下一筆倍短兼邊寬豪深度糖內(nèi)土利的粘例聚力標準值k：基底扶下一搏倍短腥邊寬勢深度丙內(nèi)土魔的內(nèi)摩擦紐奉角標準阻值4.全4地基承鎮(zhèn)載力的菜確定方稅法2通過載桂荷試驗葉確定①有明鞠顯直違線段乳：fak=Pcr②加載走到破銜壞且Pu/2<Pcr：③不能滿社足上述自要求時算：123SP0比例界限極限荷載PcrPuP~S曲線臨塑荷載fak=Pu/2取某綱一沉趕降量口對應(yīng)恒的荷僵載，取但其走值不能啟大于最大加皆載量的衡一半4.4地基承下載力的譯確定方貿(mào)法fa=fak+b(b-3)+dm(d-眠0.當5)進行深渴度和寬菌度修正類：fak：承載挎力特浴征值如（標怒準值紹）fa：深寬修職正后的后承載力滔特征值寄（設(shè)計搬值）b、d：寬度和政深度修贊正系數(shù)：基底下筆土的重固度，地挨下水位霧以下取紹浮