地基承載力計算

1、地基土承載力計算地基土承載力計算第一節(jié) 基本概念 一、承載力、極限承載力、容許承載力 二、地基承載力的確定方法 三、地基承載力的確定原則transcona谷倉地基建筑物地基與基礎相互作用可能出現的工程地質問題 1.過度沉陷、不均勻沉陷 2.剪切破壞決定因素1.地基土本身的力學性質2.建筑物、地基對土體的作用力地基土變形的三個階段 壓密變形階段 局部剪切階段 整體破壞階段壓密變形階段壓密變形階段oao p（kpa） as（mm） 基礎 地面 p s局部剪切階段abo p（kpa） a b s（mm） 基礎 地面 p p整體破壞階段bco p（kpa） a b cs（mm） 基礎 地面 p一、地基

2、承載力、極限承載力、容許承載力地基承載力：地基對基礎及上部結構載荷的承受能力，其大小取決于地基、基礎及上部結構兩個方面。極限承載力：地基由塑性變形達到整體破壞階段的界限壓力，pu（ultimate bearing capacity），即地基能承受的最大荷載強度 o pcr p（kpa） a b cs（mm）pu比例界限：當塑性區(qū)剛剛出現時的荷載稱，也稱為臨塑荷載容許承載力 容許承載力：指滿足（1）地基不會產生剪切破壞而失穩(wěn)；（2）地基變形引起的建筑物沉降及沉降差等應限制在允許范圍內時地基土所能承擔的最大荷載。（allowable bearing capacity）地基承載力的特征值charac

3、teristic value of subgrade bearing capacity 是指載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線形變形段內規(guī)定的變形所對應的壓力值，其最大值為比例界限值。 涵義：在發(fā)揮正常使用功能時所允許采用的抗力設計值。 例如：淺層平板載荷試驗 1）當p-s曲線上有比例界限時，取該比例界限所對應的荷載值 2）當極限荷載小于對應比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半 3）當不能按上述二款要求確定時，當壓板面積為0.25-0.5m2，可取s/b=0.01-0.015所對應的荷載，但其值不應大于最大加載量的一半。 關于：關于：“規(guī)定的變形規(guī)定的變形”二、地基承載力特征值的確定方

4、法 建筑地基基礎設計規(guī)范（code for design of building foundation，gb50007-2002）規(guī)定：地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、并結合工程實踐經驗等方法綜合確定。 原位測試（如載荷試驗等） 理論公式計算 工程實踐經驗 一般原則一般原則 1.對一級建筑物或缺乏成熟經驗的特殊性土、有特殊要求的工程應采用理論計算法結合有關原位測試方法確定，并宜用載荷試驗驗證； 2.對需要變形計算的二級建筑物可采用理論計算法結合有關原位測試方法確定； 3.對不需要進行變形計算的二級建筑物可采用工程經驗并結合有關原位測試方法確定 4.對三級建筑物可采用查表法

5、或鄰近建筑物的經驗確定第二節(jié) 根據理論公式確定地基承載力的特征值 一、按塑性變形區(qū)發(fā)展范圍確定 二、地基極限承載力（破壞載荷）的計算一、按塑性變形區(qū)發(fā)展范圍確定地基承載力的特征值 基本思路： 條形基礎下某點的主應力1、3的大小（8-4）極限平衡條件設深度為設深度為 z 的一點達到塑性區(qū)的一點達到塑性區(qū))(ofz在一定荷載下，塑性區(qū)只能達到一個在一定荷載下，塑性區(qū)只能達到一個最大深度最大深度求出zmax回顧：極限平衡條件回顧：極限平衡條件 在極限平衡狀態(tài)下主應力之間的關系，叫做極限平衡條件ccotc31tgcf2aoooooasincot223131csin)(21cot)(213131c)24

6、5tan(2)245(tan00231c)245tan(2)245(tan00213c注意：只有當土中某點處于極限平衡條件時，才滿足上式，即只有a點才滿足。假設條形基礎寬度為b，埋置深度為d，基底作用條形均布壓力p0，在地基中任一點m引起的大、小主應力的公式為m1 30dzp0dzdp)sin(000dzdp)sin(0003sin)(21cot)(213131cdcdpztan)sinsin(000此式為塑性區(qū)的邊界方程此式為塑性區(qū)的邊界方程塑性區(qū)的最大深度塑性區(qū)的最大深度zmax，可由，可由 求得求得 代入上式，求得代入上式，求得zmax 00ddz20dcddpztan)2(cot0ma

7、x這樣，根據地基土的性質，讓塑性區(qū)發(fā)展到一定的深度是容許的，將容許發(fā)展的這個深度帶入上式，求得 p 即為容許承載力臨塑荷載：當塑性區(qū)剛剛出現時的荷載稱為臨塑荷載，也稱為比例荷載臨界荷載：實際工程中將zmax控制在1/3-1/4b，相應的荷載稱為臨界荷載gb50007-2002gb50007-2002規(guī)定：當偏心距規(guī)定：當偏心距e e小于或等于小于或等于0.0330.033倍倍基礎底面寬度時，根據土的抗剪強度指標確定地基基礎底面寬度時，根據土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值可按下式計算，并應滿足變形要求承載力特征值可按下式計算，并應滿足變形要求kcmdbacmdmbmfaf由土的抗剪強度指標確

8、定的地基承載力特征值、cdbmmm承載力系數，按 計算或查表基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度m基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度d基礎埋置深度（m），一般自室外地面標高算起ck基礎底面下一倍短邊寬深度內土的粘聚力標準值b基礎底面寬度，大于6m時按6m取值，對于砂土小于3m時按3m取值k抗剪強度指標的標準值求法1.根據室內n組三軸壓縮試驗的結果計算某一土性指標的變異系數、試驗平均數和標準差nnii11212nnnii變異系數試驗平均數標準差抗剪強度指標的標準值求法2.計算內摩擦角和粘聚力的統(tǒng)計修正系數)678. 4704. 1(12nnccnn)678. 4704. 1(123.計算內摩擦角和粘聚力的標準值mckmkccmmc內摩擦角的試驗平均值粘聚力的試驗平均值二、地基極限承載力（破壞載荷）計算 按不同的理論公式計算出極限承載力 極限承載力除以安全系數得到 地基容許承載力常用的極限承載力公式1.太沙基公式（1943，1967）qcruqncnnbp22.普朗特爾公式（1920）qcuqncnp3.魏錫克太沙基公式（1970）qcruqncnnbp2條形基礎qqccrusqnscnsnbp2非條形基礎4.漢森公式（1961