平板載荷試驗基礎工程復習

1、平板載荷試驗基礎工程復習12 靜力觸探設備中核心部分是觸探頭。觸探桿將探頭勻速貫入土層時，觸探頭可以測得土層作用于探頭的錐尖阻力和側壁阻力。探頭按結構分為單橋、雙橋和孔壓探頭 。 靜力觸探單橋探頭雙橋探頭孔壓探頭總貫入阻力錐尖阻力和側壁摩阻力錐尖+側壁阻力+孔隙水壓力3比例界限荷載作為地基承載力基本值，即取 fakpa極限荷載小于比例界限荷載的2倍時，取 fakpu/2平板載荷試驗臨塑荷載極限荷載 靜力載荷試驗資料的應用(1)根據ps曲線確定地基承載力基本值：不能按上述兩點確定時，如承壓板面積為2，對于低壓縮性土和砂土，可取s/b所對應的荷載值作為地基承載力基本值；對于中高壓縮性土，可取s/b

2、所對應的荷載值作為地基承載力基本值。4 靜力載荷試驗時，同一土層參加統(tǒng)計的試驗點不應少于三點，基本值的極差不超過平均值的30，取此平均值作為地基承載力基本值。平板載荷試驗地基承載力基本值5如果圓柱水平面、垂直側面各點剪應力不相等水平面剪應力垂直面剪應力十字板剪切試驗垂直抵抗力矩水平面的抵抗力矩6用兩種規(guī)格十字板在同一深度處測土的抗剪強度，兩者的直徑均為d=50mm，規(guī)格A十字板長度h1=15cm,測得的最大扭矩M1=17Nm ，規(guī)格B十字板長度h2=5cm,測得的最大扭矩M2=7Nm ，問圓柱水平面、垂直側面的剪應力等于多少。水平面剪應力垂直面剪應力74方形承壓板面積為2例1-2 粘性土泊松比

3、確定變形模量和承載力臨塑荷載8（二）對地基計算的要求地基計算的內容 變形計算抗浮驗算承載力計算穩(wěn)定性計算所有建筑物甲、乙、丙級經常受水平荷載的高層建筑物；高聳結構、擋土墻；建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物或構筑物；基坑工程。當地下水埋藏較淺，存在上浮問題的地下構筑物設計等級為甲、乙及部分丙級建筑物*建筑物類型（三）對基礎計算的要求基礎的材料、型式和構造能適應上部結構要求滿足地基承載力（穩(wěn)定性）和變形要求基礎本身應滿足強度、剛度和耐久性要求9驗算基礎裂縫寬度正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合確定基礎或支擋結構內力或截面、配筋或驗算材料強度承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數；（

4、荷載設計值）設計內力小于設計抗力按地基承載力確定基底面積及基礎埋深正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合地基承載力特征值fa計算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定、滑坡推力承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但分項系數均為1； 即標準組合計算地基變形正常使用極限狀態(tài)下荷在效應的準永久值組合 (不計入風荷載和地震作用）地基變形允許值 S（四）關于荷載取值的規(guī)定計算內容荷載效應最不利組合相應的抗力及限值10剛性基礎(無筋擴展基礎) 采用磚、毛石、素砼、三合土和灰土等材料制作，適用6層和6層以下的一般民用建筑和墻承重的廠房。灰土基礎磚基礎砌石基礎素砼基礎特點：抗壓強度高，抗拉、抗彎、抗剪強度低。基礎幾乎不

5、發(fā)生撓曲變形。構造：滿足剛性角限制，臺階寬高比不超過規(guī)定的允許值。11臺階寬b /高h 比的允許值 (即剛性角的正切)剛性基礎的結構設計可以通過限制材料等級和剛性角的要求進行，無需進行內力分析和截面強度計算。臺階寬高比的允許值取決于基礎底面處的平均壓力p同樣臺階寬度下，平均壓力p越大，臺階越高。 當基礎由不同材料疊合組成時，應對接觸部分作抗壓驗算。1：1.501：1.251：1.00C75C10砼毛石砼基礎M1砂漿M255砂漿磚不低于MU75質量要求M25砂漿1：1.501：1.501：1.25毛石基礎p=kPa1：1.501：1.501：1.501：1.501：1.50M5砂漿磚基礎200p

6、3001000.5 m18地基承載力特征值的修正 緊貼基礎底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（浮重度） m 基礎埋深d范圍內各層土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度有效重度有效自重在地基承載力特征值的修正中露出猙獰面目強度校核19規(guī)范推薦的地基承載力特征值公式 緊貼基礎底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（浮重度） m 基礎埋深d范圍內各層土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度取有效重度目的：含水量越高，地基承載力越低20Mb、Md、Mc 承載力系數基底下一倍寬度的深度范圍內土的內摩擦角的標準值KMbb21 例2-3 條形基礎寬b，埋置深度d，土層為粘性土，比重ds=2.7,3，粘

7、聚力ck=15kPa,內摩擦角的標準值K=260,含水量w %，塑限wp=18.2%，液限wL=30.2%。試確定地基承載力fa22查表得修正系數：b=0.3, d條形基礎寬b=2.5mEs2 軟弱下臥層應力擴散Es1 Es2b 堅硬下臥層應力集中 堅硬持力層b 軟弱下臥層=100z=0.3b 300 20010 250 100 5 230 60 3 0.5b 0.25bz持力層厚度Es1Es2 堅硬持力層b 軟弱下臥層=300z=0.6b剛性地基00應力擴散剛體無變形32 軟弱下臥層驗算Pz 軟弱下臥層頂面處的附加應力faz軟弱下臥層頂面處經深度修正后的地基承載力特征值pcz軟弱下臥層頂面處

8、的自重應力自重應力+附加應力地基承載力獨立基礎33條形基礎：pz附加應力of 堅硬持力層底面Z基礎底面至軟弱下臥層頂面 處的距離 應力擴散角h2h1d寬基淺埋，堅硬持力層視為擴散壓力的準基礎總壓力=有效自重壓力+附加壓力pcz堅硬持力層底面以上的自重應力基礎底面附加應力34下臥層 某柱基礎，作用在設計地面處的柱荷載設計值、埋深及地基條件如圖所示，基礎底面尺寸b0a=23m2，試驗算軟弱下臥層的強度例2-4下臥層承載力驗算35例2-4下臥層承載力驗算下臥層有效自重應力pcz基礎底面附加應力p0等于基底壓力pk減去該處的自重壓力pc36K=1400.292.174.69例2-4下臥層承載力驗算下臥

9、層 緊貼基礎底面以下或下臥層土的有效重度37地基沉降計算經驗系數 地基沉降理論公式 對于堅硬地基，理論公式得出的結果比實測值偏大，應縮小之。 對于軟弱地基，沉降的理論值比實測值偏小，需放大之。 0.20.4 0.7 1.0 1.1p00.75fak 0.20.4 1.0 1.3 1.4附加壓力 p0=fak20Mpa15Mpa7.0Mpa4.0Mpa 2.5Mpa當量壓縮模量Es此表大概界定常見土的壓縮模量變動范圍地基變形計算引入地基沉降計算經驗系數 得到地基最終沉降量修正公式38荷載作用下所有淺基礎底面面積的確定步驟進行承載力深度修正確定fa初選：b，d計算A0， b0取整確定： b，a根據

10、最新的寬度b或埋深d,重新計算fa與Gk驗算單獨基礎條形基礎條形基礎矩形基礎39例2-5 某廠房柱子斷面600mm400mm。荷載組合標準值：豎直荷載F=800kN,力矩Mk=220kNm,水平荷載H=50kN?；A埋置深度d=2m，試設計柱下剛性基礎。比重ds粉質粘土空隙比液性指數wp塑限含水量,wL液限含水量查表2-15例2-5剛性基礎設計40初步選擇基底尺寸查表得修正系數：b=0.3, d假設偏心不大，基礎底面積按30%增大，即取b=3m，l=2m，A=6m2例2-5剛性基礎設計41增加基底尺寸取b=3m，l，A2偏心矩例2-5C15混凝土C15混凝土無筋擴展基礎的寬高比剛性基礎設計42

11、基底凈反力基礎 Gk 地基 pg基礎無變形基礎 Gk 地基 pjb t確定基礎寬度尺寸標準組合沉降計算準永久值組合時，需要考慮基礎及其上覆土重在進行基礎截面設計時，采用基底凈反力，基底凈反力是不計基礎及其上覆土的重力作用時產生的地基反力。地基凈反力是由基礎頂面的荷載值所產生的地基反力。承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數；（荷載設計值）擴展基礎設計43則有：抗沖切驗算公式 pkpm剪切破壞44地基變形驗算地基變形驗算目的保證建筑物安全、正常使用和外觀。變形計算值變形特征允許值地基變形特征：對各種建筑物產生危害的不利沉降形式。注： 傳至基礎上的荷載應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應

12、的準永久組合（不應計入風荷載和地震作用）。沉降量沉降差傾斜局部傾斜地基變形特征的四種類型45如何解決不均勻沉降的問題？具體措施2.8 減輕不均勻沉降危害的措施 解決途徑增強上部結構對不均勻沉降的適應能力減少沉降選用條形基礎、筏形基礎、箱形基礎采用樁基礎或其它深基礎地基處理方法（采用人工地基）地基、基礎和上部結構協(xié)同工作建筑設計措施結構設計措施施工措施46 減輕不均勻沉降的建筑設計措施1、建筑物的體型應力求簡單平面：一字形立面：高差最好不超過二層建筑物立面高差過大47建筑物長高比是指它的長度L與其高度（屋頂檐口至基底的距離）Hf之比 建筑物過長：長高比7.6:12.控制建筑物的長高比建筑設計措施

13、3. 合理布置縱、橫墻： 砌體結構八字形裂縫48決定相鄰建筑物基礎間凈距的指標：受影響建筑被影響者剛度（長高比）影響建筑產生影響者預估平均沉降量（地基壓縮性、建筑規(guī)模）相鄰基礎不均勻沉降附加應力疊加4、恰當安排相鄰建筑物基礎間的凈距495、設置沉降縫沉降縫從上部結構檐口到基礎底面將建筑物分割成兩個或多個獨立單元沉降縫要求：分割出的獨立單元（或沉降單元），應滿足體形簡單、長高比小、結構類型不變和所在處的地基比較均勻等條件的要求。沉降縫作用：分解或調整不均勻沉降沉降縫的位置 建筑平面轉折處 建筑高度或荷載突變處結構高度或基礎類型不同處地基壓縮性不同處 過長承重結構的合適處分建房屋交界處506、調整

14、建筑物各部分的標高原理：根據可能產生的不均勻沉降，將預估沉降量大的部分標高提高，待其沉降后達到預定的標高，與沉降小的部分協(xié)調一致。（1）室內地坪和地下設施的標高，應根據預估沉降量予以提高；（2）建筑物各部分（或設備之間）有聯(lián)系時，可將沉降較大者標高提高；（3）建筑物與設備之間，應留有足夠的凈空；（4）當有管道穿過建筑物時，應預留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭。51減輕不均勻沉降的結構措施1、減輕建筑物自重減輕墻重量：采用多孔磚，輕質墻等。選用輕型結構：采用預應力鋼筋混凝土結構、輕鋼結構及各種輕型空間結構。減少基礎和回填土重量：如采用空心基礎、殼體基礎、以及加空地板代替厚填土等。 2、設置

15、圈梁、基礎梁（地圈梁）平面內形成閉合的網狀系統(tǒng)。 增強建筑物的抗彎剛度 523、減小或調整基底附加壓力減小基底附加壓力：減輕建筑物自重設置地下室（或半地下室、架空層）改變基底尺寸：4、采用非敏感性結構排架、三鉸拱等鉸接結構選擇和調整基礎底面尺寸調整基底壓力減少沉降差結構措施531、合理安排施工程序減輕不均勻沉降的施工措施先重后輕（先建重的部分）先高后低（先建高的部分）先主體后附屬(先建主體的部分)3、基礎周圍不宜堆載、防止施工的不利影響打樁，強夯，井點降水、深基坑開挖2、保護基底的地基土保持地基土的原狀結構施工措施54軟弱下臥層強度不足應采取的措施1）增大基礎底面積2）減小基礎埋深3）對軟弱下

16、臥層進行地基處理，用人工方法提高其承載力4）變換地基持力層，或采用深基礎避開軟弱下臥層軟弱下臥層驗算55補償基礎概念如果基底附加應力p0=0，建筑物引起的沉降為零Fk對應荷載效應標準組合，上部結構傳至基礎頂面的豎向力。于是建筑物的重量等于挖去的土重建筑物的重量d概 述563.2 地基、基礎與上部結構共同作用 上部結構、地基和基礎是建筑體系中的3個有機組成部分。在荷載的作用下，三者不但要保持力的平衡，在變形上也必須協(xié)調一致，三部分之間不但要滿足力的平衡關系，也需要滿足變形協(xié)調條件。 基礎的變形情況對地基反力有重要影響，地基的變形和地基反力的分布又會對基礎和上部結構的內力產生影響。這就是通常所說的

17、上部結構、基礎和地基的相互作用，也就是三者的共同作用問題。 573.2.2 地基計算模型線性彈性計算模型什么是地基計算模型？ 反映地基土體應力與應變關系的模式，簡稱地基模型。地基模型很多，但都具有局限性。最常用的地基模型在進行建筑物的上部結構、基礎與地基的共同工作分析中，或者進行地基上梁板的分析計算中，首先要確定地基反力的分布規(guī)律，即要解決基礎底板與地基表面之間地基反力與地基變形的問題，為此引入了地基計算模型。文克勒（Winkler）地基模型彈性半空間地基模型有限壓縮層地基模型58基本原理：將地基離散為一系列互不相干的土彈簧，也就是將地基分解為一系列豎直的土柱并略去了土柱之間的剪力，由此得出了

18、地基表面的壓力與沉降成正比，而且地基表面各點之間互不相干的結論。k：基床系數，可由地基載荷試驗求得，在沒有資料的情況下也可參照相關表格查得。3.2.2-1 文克勒（Winkler）地基模型基床系數常稱基床反力系數，代表了地基抵抗變形的能力，因此可視為地基的剛度單參數地基模型59抗剪強度比較低的半液性地基（淤泥、軟粘土）；厚度不超過基底面寬度一半薄壓縮層，這時地基產生應力集中，剪應力很??；基底下塑性區(qū)相對較大的地基；支承在樁上的連續(xù)基礎，可以用彈簧體系代替群樁。柔性地基文克爾地基模型因參數少、便于應用，一般認為凡力學性質與水相近的地基，采用該模型比較適合。要求地基中盡量不存在或少存在剪應力。適用

19、條件60基本原理:將地基看成均質、各向同性的彈性半空間。地基上任一點的沉降量s(x,y)與整個基底的壓力有關。按彈性力學公式計算地基中的附加應力與變形。3.2.2 -2彈性半空間地基模型彈性半空間地基模型克服了Winkler地基模型的主要缺點（不考慮剪應力），比Winkler地基模型更合理。但它假定地基是各向同性均質土體，這是其不足之處。雙參數地基模型61基本原理：假定地基土在完全側限條件下的壓縮變形與附加應力成正比，地基沉降量為有限壓縮層范圍內各分層壓縮量之和，利用土力學中的分層總和法計算地基柔度系數ij 。3.2.2-3 有限壓縮層地基模型土柱體下端到達硬土層頂面或沉降計算深度。模型的數學

20、表達式62單參數k 文克爾地基模型雙參數E0,連續(xù)性地基模型地基計算模型的選擇1 文克勒（Winkler）地基模型3有限壓縮層地基模型2彈性半空間地基模型無粘性土地基 軟土地基 塑性區(qū)比較大的地基 可壓縮層厚度不大的地基地基分層明顯，各層土性Es差異較大粘性土地基，基礎具有一定的相對剛度以上屬于線性計算模型，但通常情況下土具有非線性特征，為此提出多種反應特征的數學模型，如常用的鄧肯-張模型（假定地基土的應力-應變關系符合雙曲線模型 ）、彈塑性模型（假定地基土的變形包含彈性與塑性兩部分 ）。63連續(xù)基礎零位移 邊 界條件基礎分析方法概要地基（一）常規(guī)設計法不考慮地基與基礎的變形協(xié)調條件。假設基底

21、壓力線性分布。靜定分析法：假定基礎為靜定結構，柱子不約束基礎，基礎可產生整體彎曲，適用于柔性結構倒梁法(倒樓蓋)法:假定柱端為固定支座，基礎只產生局部彎曲，適用于上部結構整體剛度很大的情況適用條件：1.基礎沉降較小或較均勻的一般基礎；若不均勻沉降大，則引起很大附加內力，導構結構不安全?；A倒梁 法靜定 分析法2.基礎剛度大?？烧J為基底反力近似呈直線（均勻）分布。64基礎分析方法概要基底反力由線性分布變成未知量。地基模型導致復雜問題化（二）地基與基礎部分共同作用方法部分共同作用方法源于彈性地基梁法適用條件1.上部結構剛度較小 2.基礎剛度較大以滿足零位移固端約束條件；基底反力是未知的上部結構轉遞

22、力制約基礎位移協(xié)調基礎位移是待求的未知量。地基模型地基模型確定地基應力支座反力作為上部結構荷載作用于基礎上基礎 邊 界 處理上部 單獨 分析零位移1.考慮地基與基礎的位移協(xié)調；2.忽略上部結構對基礎的約束作用65基礎分析方法概要（三）上部結構-基礎-地基共同作用方法赫赫昭著的子結構法子結構法將上部結構、基礎和地基分為三個子結構。基礎子結構的位移u作為出口位移。上部子結構凝聚矩陣Kb凝聚上部子結構荷載向量Fb地基子結構凝聚矩陣Ks凝聚相鄰位移w引起的荷載Ksw不考慮基礎變形對上部結構的影響，偏不安全。基礎子結構凝聚矩陣K忽略上部結構剛度會使地基變形偏大，基礎內力偏高，偏安全 。66基礎分析方法概

23、要（四）上部結構-基礎-地基共同作用方法一體化整體有限元分析地基土有限元分割上部結構基礎結構K視上部結構、基礎和地基為整體所組成的剛度矩陣（濃縮剛度矩陣）。u未知節(jié)點位移，上部空間框架每一節(jié)點有6個分量位移，地基土離散為空間彈性體每一節(jié)點有3個平動位移。地基與基礎的接觸問題Es=2Mpa30MpaEc混凝土30Gpa67小結相互作用中地基起主導作用，其次是基礎，最后是上部結構。壓縮性小或剛度大的地基一般不需考慮相互作用；上部結構在壓縮性大的地基上基礎整體剛度有限時起作用。地基基礎上部結構基礎相對剛度土的壓縮性上部結構剛度不均勻沉降上部結構與基礎的相對剛度68靜定分析法上部結構通過傳遞力來制約基

24、礎，不傳遞支座約束，按直線分布求出每米長度基底凈反力將柱荷載直接作用在基礎梁上，此時，支座反力作為上部結構邊界約束荷載作用于基礎。采用每米長度基底凈反力，按靜力平衡條件計算任意截面內力上部結構為柔性結構，未考慮上部結構剛度對基礎的貢獻。 對基礎梁從左至右取分離體, 列出分離體上豎向力平衡方程和彎矩平衡方程,求解梁縱向任意截面處的彎矩和剪力。69靜定分析法適用條件上部結構剛度較小，對基礎約束作用不明顯； 基礎梁較短、柱距較??； 地基較均勻。各柱荷載及間距不等； 靜定分析法沒有考慮基礎自身的變形以及與上部結構的相互作用，與其他方法比較，計算所得基礎不利截面上的彎矩絕對值一般偏大。此法只宜用于上部為

25、柔性或簡支結構、且基礎自身剛度較大的條形基礎以及聯(lián)合基礎。 計算方法：確定地基梁尺寸及計算凈反力的步驟與倒梁法相同，然后按靜力平衡的原則計算任一截面的內力。 由于靜力平衡法不考慮基礎與上部結構的相互作用,因而在荷載和直線分布的基底反力作用下可能產生整體彎曲。70通過將柱端作為固定鉸支座來剛性地制約基礎。將柱荷載作用處作為固定鉸支座約束，以代替柱荷載。其余支座反力作為上部結構邊界約束荷載作用于基礎上。采用每米長度基底凈反力，根據彎矩分配法等方法計算任意截面內力。由此計算出來的支座反力Ri一般不等于相應的柱荷載Fi。柱荷載體現在基底凈反力中倒梁法把柱腳視為條形基礎的支座，支座間不存在相對豎向位移，

26、假定基底凈反力（bpj，kN/m）呈線性分布輸出：截面的彎矩和剪力，固定鉸支座的約束力。梁截面的彎矩剪力71 靜定梁法與倒梁法的比較若上部結構剛度很小（如單層排架），宜采用靜定分析法。按直線分布確定基底凈反力，并將柱荷載直接作用于基礎梁上，可按靜力平衡條件求出任一截面上的彎矩和剪力。特點：上部結構假定為柔性結構，即不考慮上部結構剛度的有利作用，故基礎梁將產生整體彎曲，所求彎矩值過大假定上部結構是絕對剛性的，各柱之間只能同時下沉無差異沉降，故把柱腳視為條基的鉸支座，將基礎梁按倒置普通連續(xù)梁計算，而荷載為直線分布的基底凈反力bpj，和除去豎向集中力（由基底凈反力體現）所余下的各種作用（包括柱傳來的

27、力矩）。這種方法只考慮出現于柱間的局部彎曲，而略去全長發(fā)生的整體彎曲，故所得正負最大彎矩較為均衡，基礎不利截面的彎矩最小。適用于上部結構剛度很大的情況倒梁法原理：靜定分析法原理：都假定基底凈反力（bpj，kN/m）呈線性分布72彈性地基梁法適用條件1.上部結構剛度較小 2.基礎剛度較大以滿足零位移固端約束條件；基底反力是未知的上部結構轉遞力制約基礎位移協(xié)調支座反力作為上部結構荷載作用于基礎上基礎 邊 界 處理上部 單獨 分析零位移1.考慮地基與基礎的位移協(xié)調；2.忽略上部結構對基礎的約束作用上部結構通過傳遞力來制約基礎，不傳遞支座約束73直 接 法x時，w=0；表3-7x=0，=0 x=0，w

28、=0邊界條件74柱節(jié)點（雙向外伸、單向外伸、無外伸）聯(lián)立方程：角柱節(jié)點雙向外伸荷載分配原則：就近分配，按面積分配，按剛度分配，加權分配75十字節(jié)點 內柱節(jié)點角柱節(jié)點無外伸角柱節(jié)點無外伸十字節(jié)點內柱節(jié)點形節(jié)點角柱節(jié)點節(jié)點荷載根據剛度或面積分配76邊柱節(jié)點無外伸77十字交叉梁基礎，某中柱節(jié)點承受荷載F=2000kN，一個方向基礎寬度，抗彎剛度EIx=750Mpa*m4，另一個方向基礎寬度，抗彎剛度EIy=500Mpa*m4 ，基床系數3，試計算兩個方向分別承受的荷載Fx，Fy以及該節(jié)點的沉降位移。（要求：只進行初步分配，不做調整。）中柱節(jié)點zy=zx=178樁側摩阻力分布曲線樁摩阻力沿深度分布情況

29、單樁承載力的確定沉樁（預制樁）鉆孔灌注樁深度效應：樁的承載力隨著樁的入土深度特別是進入持力層的深度而變化的特性。臨界深度：樁底端進入持力砂土層或硬粘土層時，樁的極限阻力隨著進入持力層的深度線性增加。達到一定深度后，樁阻力的極限值保持穩(wěn)值。這一深度稱為臨界深度hc。79按土的物理指標與承載力參數之間的經驗關系確定單樁豎向極限承載力標準值（物理指標法）。 靜力觸探類似于樁的入土過程，但是尺寸被縮小。單樁豎向承載力特征值:k為安全系數，取2；Qsk單樁總極限側阻力標準值 Qpk單樁總極限端阻力標準值 qsik樁側第i層土的極限側阻力標準值qpk極限端阻力標準值；可以查表；up樁身的周邊長度；不同的施

30、工方法，不同的樁型，單樁豎向極限承載力標準值的計算公式形式上有所不同，會各有相關的修正系數。觸探法80例題某承臺下設置了3根直徑為480mm的灌注樁，樁長，樁側土層自上而下依次為：淤泥，厚6m，qsia=7kPa；粉土，厚，qsia=28kPa；粘土，很厚（樁端進入該層2m），qsia=35kPa，qpa=1800kPa。試計算單樁豎向承載力特征值。 解：淤泥， l1=6m粉土l2=2.5m粘土 l3=2m811單樁抗拔承載力標準值4.5.1 單樁抗拔承載力安全系數，取23樁周土摩擦力標準值，查表樁身有效自重，扣除水的浮力2 單樁抗拔承載力特征值單樁抗拔驗算單樁承受的上撥力標準組合小于單樁抗拔

31、承載力特征值抗拔與抗壓極限側阻力之比0.50.7 沙土0.70.8 粘性土粉土抗拔側阻力抗壓側阻力永久荷載分項系數，可取0.982正摩阻力樁的負摩阻力4.5.2 樁的負摩阻力負摩阻力：樁周土體因某種原因發(fā)生下沉，其沉降變形大于樁身的沉降變形時，在樁側表面的全部或一部分面積上將出現向下作用的摩阻力，稱其為負摩阻力。負摩阻力的危害：摩阻力不但不能成為樁承載力的一部分，反而變成施加在樁上的外荷載，對入土深度相同的樁來說，若負摩力發(fā)生-則：樁的外荷載增大 樁的承載力相對降低 樁基沉降加大83樁的負摩阻力產生的原因在樁附近地面大量 堆載，引起地面沉降土層中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土層產生自

32、重固結下沉地面因打樁時孔隙水壓力劇增而隆起、其后孔壓消散而固結下沉等樁穿過欠壓密土層（如填土）進入硬持力層，土層產生自重固結下沉在黃土、凍土中的樁，因黃土濕陷、凍土融化產生地面下沉84負摩阻力正摩 阻力負摩阻力分布與中性點Se地面沉降Sp樁底下沉Ss樁身壓縮樁身最大軸力Nmax中性點：曲線表示土層不同深度的位移，曲線為樁的截面位移曲線，曲線和曲線之間的位移差為樁土之間的相對位移，曲線和曲線的交點(o點)為樁土之間不產生相對位移的截面位置，稱為中性點。位移曲線樁側摩阻力分布曲線零摩阻力點85負摩阻力系數0.350.50 砂土0.250.40 粘性土粉土0.150.25 飽和軟土0.200.35

33、濕陷黃土有效應力法計算負摩力zi自地面算起的第i層土的中點深度； p地面均布荷載qni第i層土樁側負摩阻力標準值樁周第i層土平均豎向有效應力第i層土層底以上樁周土加權平均有效容重砂土樁側摩阻力分布曲線零摩阻力點非零摩阻86負摩阻力分布與中性點中性點位置依賴于土的復雜性，難以簡單界定工程實測表明，在可壓縮土層 L0 的范圍內，中性點的穩(wěn)定深度Ln是隨樁端持力層的強度和剛度的增大而增加的，其深度比 Ln / L0 可按下表的經驗取用。位移曲線Sp樁底下沉越小，ln越大87實體深基礎法實體深基礎樁端平面處的附加應力1.荷載擴散法當基礎體積V基礎未定時，附加應力可簡化為下式計算Gk 承臺和承臺以上土的

34、重量 m 基礎埋深d范圍內各層土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度即有效重度。此處務必確保 m 6d土 層巖 石端 承 樁 對于端承樁或樁數不超過3根且樁距離大于6d的非端承樁不考慮群樁效應端承型群樁基礎 當樁距小于3d（d為樁徑）時，樁端處應力重疊現象嚴重；當樁距大于6d時，應力重疊現象較小。 91群樁效應可以用群樁效應系數估計 =群樁承載力群樁中各單樁承載力之和1對于砂土中的擠土樁群，有可能 對于端承樁或樁數不超過3根且樁距離很大的非端承樁不考慮群樁效應， 工程設計中常取 對于砂土、長樁和大間距條件下， 相對增大4.8.1 群樁與群樁效應92廣義剛性基礎伐板或箱基之下的反力分布單向受彎，

35、第i樁樁頂軸向力為雙向偏心時93群樁基礎中的單樁承載力驗算假設的分布（1）軸心豎向力作用下: n 樁數F k荷載效應標準組合，作用于樁基承臺頂面的豎向力G k樁基承臺自重及承臺上土自重標準值Qk荷載效應標準組合軸心豎向荷載下單樁承受豎向力實際可能分布94群樁基礎中的單樁承載力驗算（2)偏心豎向力作用下: 荷載線性分布假設Qik 第i根樁的豎向力Mxk，Myk 作用于承臺底面通過樁群形心的x，y軸的力矩95My危險截面處繞y軸的彎矩Mx危險截面處繞x軸的彎矩Ni 第i樁豎向凈反力設計值xi自樁軸線i到危險截面的x向距離yi自樁軸線i到危險截面的y向距離柱下多樁矩形承臺受彎計算4.8.4 承臺的設

36、計計算96當樁基承臺的有效高度不足時，承臺將產生沖切破壞。承臺沖切破壞的方式，一種是柱對承臺的沖切，另一種是角樁對承臺的沖切。沖切破壞錐體斜面與承臺底面的夾角大于或等于45度，柱邊沖切破壞錐體頂面在柱與承臺交界處或承臺變階處，底面在柱頂平面處；而角樁沖切破壞錐體頂面在角樁內邊緣處，底面在承臺上方。柱下樁基獨立承臺的沖切計算4.8.4 承臺的設計計算柱對承臺的沖切力97 例4-1 某一實驗大廳地質剖面和土性物理指標如表和圖所示，上部結構傳至設計地面標準組合的荷載為：豎向力Fk=2035kN,彎矩Mk=80kN.m,水平力Hk=55kN。相應于準永久組合的豎向力F=1950kN。經過經濟技術比選后

37、確定采用鋼筋混凝土預制樁。 試設計計算確定該樁基礎。981 選擇持力層，確定樁型和尺寸：根據荷載大小和地質條件，以第層中砂土為樁端進入持力層，樁長8m，承臺埋深1.7m 。決定鋼筋混凝土預制樁的樁截面為2 確定單樁承載力特征值Ra993 確定樁數和承臺尺寸Gk 設計地面下承臺底面以上結構和土的自重，容重用20kN/m3，假設承臺尺寸A0=ab = 2m2m=4m2 ，n=5 ，承臺尺寸A=ab = 2 ，厚度h=1m4 驗算單樁承載力100偏心豎向力作用下: 1015 抗彎計算與配筋設計 選取鋼筋等級為HPB335級，fy=300MPa102My危險截面處繞y軸的彎矩Ni 第i樁豎向凈反力設計

38、值xi 自樁軸線i到危險截面的x向距離103yi自樁軸線i到危險截面的y向距離1046 柱下樁基獨立承臺的沖切計算柱對承臺的沖切樁頂平均凈反力105角樁對承臺沖切1061.荷載擴散法8 群樁沉降的計算相應于準永久組合的豎向力F=1950kN。按照分層總和法計算沉降1072. 扣除樁群側壁摩阻力法1083. 某建筑物的箱形基礎寬9m，長20m，埋深d =5m，地下水位距地表，地基土分布：第一層為填土，層厚為米，3；第二層為粘土，層厚為10米，水位以上3、水位以下3，IL 由載荷試驗確定的粘土持力層承載力特征值fak =190kPa。該粘土持力層深寬修正后的承載力特征值fa最接近下列哪個數值？ A. 259kPa；B. 276kPa； C. 285kPa； D. 292kPa。1094. 某矩形基礎底面積為，基底埋深在天然地面下，設計地面高出天然地面。已知上部結構傳至基頂的豎向中心荷載為1250kN，地基土重度為3?；赘郊訅?/p>