土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力-地基承載力特征值確定（基礎(chǔ)工程）

1.

地基承載力的確定2.

計(jì)算例題1.地基承載力的確定

地基承載力的確定有較多的方法，主要方法有以下兩個(gè)：

理論公式法載荷試驗(yàn)1.地基承載力的確定

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定，當(dāng)荷載偏心距小于或等于1/30基底寬度時(shí),地基承載力的特征值可根據(jù)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)按以下公式計(jì)算確定：式中：基礎(chǔ)底面寬度，大于6m時(shí)按6m取值，對(duì)于砂土小于3m時(shí)按3m取值；基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；基底以下土的重度，地下水位以下用浮重度；1.地基承載力的確定式中：基礎(chǔ)下一倍短邊寬度深度內(nèi)的土的黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值；基礎(chǔ)埋置深度，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(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對(duì)于地下室，如采用箱型基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起；承載力系數(shù)，可以根據(jù)土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值查表求得。1.地基承載力的確定2.計(jì)算例題

偏心距e＜0.1m的條形基礎(chǔ)底面寬b=3m,基礎(chǔ)埋深d=1.5m,土層為粉質(zhì)黏土，基礎(chǔ)底面以上土層平均重度γm=18.5kN/m3,基礎(chǔ)底面以下土層重度γ=19kN/m3,內(nèi)摩擦角，粘聚力c=10kPa,求地基承載力特征值。解：由題可知：，滿足公式使用范圍。根據(jù)條件，查表得地基承載力特征值為：1.概念2.地基破壞類型3.地基破壞階段

地基極限承載力：地基不致失穩(wěn)時(shí)地基土單位面積上所能承受的最大荷載。1.概念

地基容許承載力：考慮一定安全儲(chǔ)備后的地基承載力

地基承載力：地基土單位面積上所能承受荷載的能力，以kPa計(jì)。2.地基破壞類型魏錫克（1963年）提出另一種地基破壞型式整體剪切破壞發(fā)生在淺埋基礎(chǔ)下的密砂或硬粘土等堅(jiān)實(shí)地基中。局部剪切破壞發(fā)生于中等密實(shí)砂土中。太沙基（1943年）根據(jù)試驗(yàn)研究提出兩種典型的地基破壞型式。刺入剪切破壞發(fā)生在松砂及軟土中2.地基破壞類型整體剪切破壞的特征當(dāng)基礎(chǔ)上荷載較小時(shí)，基礎(chǔ)下形成一個(gè)三角形壓密區(qū)。隨著荷載增加，壓密區(qū)向兩側(cè)擠壓，土中產(chǎn)生塑性區(qū)，塑性區(qū)先在基礎(chǔ)邊緣產(chǎn)生，然后逐步擴(kuò)大塑性區(qū)。當(dāng)荷載達(dá)到最大值后，土中形成連續(xù)滑動(dòng)面，并延續(xù)到地面，土從基礎(chǔ)兩側(cè)擠出并隆起。荷載急劇增加，整個(gè)地基失穩(wěn)破壞。2.地基破壞類型局部剪切破壞的特征隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下也產(chǎn)生壓密區(qū)及塑性區(qū)。塑性區(qū)僅僅發(fā)展到地基某一個(gè)范圍內(nèi)，土中滑動(dòng)面并不延伸到地面，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的裂縫。2.地基破壞類型刺入剪切破壞的特征隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下土層發(fā)生壓縮變形，基礎(chǔ)隨之下沉。當(dāng)荷載繼續(xù)增加，基礎(chǔ)周圍附近土體發(fā)生豎向剪切破壞，使基礎(chǔ)刺入土中。3.地基破壞階段壓密階段（直線變形階段）剪切階段（局部剪切階段）破壞階段（失穩(wěn)階段）PS

這一階段p~s曲線接近于直線，土中各點(diǎn)的剪應(yīng)力均小于土的抗剪強(qiáng)度，土體處于彈性平衡狀態(tài)。圖中Pcr的荷載稱為臨塑荷載。

這一階段p~s曲線已不再保持線性關(guān)系，沉降增大率隨著荷載的增大而增加，地基土中局部范圍內(nèi)（首先在基礎(chǔ)邊緣處）的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度。圖中Pu的荷載稱為極限荷載。

荷載超過(guò)極限荷載后，不增加荷載，沉降也不能穩(wěn)定。p~s曲線陡直下降。本章小結(jié)地基承載力相關(guān)概念地基承載力極限承載力地基容許承載力臨塑荷載極限荷載地基破壞類型整體剪切破壞局部剪切破壞刺入剪切破壞地基破壞階段壓密階段剪切階段破壞階段1.

地基承載力承載力的修正2.

計(jì)算例題1.地基承載力的修正

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試，經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：式中：修正后的地基承載力特征值；按原位測(cè)試、公式計(jì)算等方法確定的地基承載力特征值；基底以下土的重度，地下水位以下用浮重度；1.地基承載力的修正

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試，經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：式中：基底以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下用浮重度；基礎(chǔ)底面寬度（m）,當(dāng)寬度小于3m時(shí)按3m計(jì)，大于6m時(shí)按6m計(jì)?；A(chǔ)埋置深度（m）基礎(chǔ)寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù)，按表查用2.計(jì)算例題

地基土為均勻中砂，條形基礎(chǔ)寬度為2m，埋置深度1.2m。天然重度γ=17KN/m3,，基礎(chǔ)底面以上的加權(quán)平均重度γm=18KN/m3,地基承載力特征值fak=144kPa,求修正后的地基承載力特征值。解：查表得，修正后的地基承載力特征值為199.44kPa。1.

地基承載力承載力的確定2.

計(jì)算例題1.地基承載力的確定

地基承載力的確定有較多的方法，主要方法有以下兩個(gè)：

理論公式法載荷試驗(yàn)1.地基承載力的確定—載荷試驗(yàn)

載荷試驗(yàn)是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試坑中的天然土層中的承壓板施加豎直荷載，測(cè)定承壓板壓力和地基變形的關(guān)系，從而確定地基土承載力和變形模量等指標(biāo)。1.地基承載力的確定—載荷試驗(yàn)

（一）試驗(yàn)設(shè)備載荷試驗(yàn)因試驗(yàn)土層軟硬程度、壓板大小和試驗(yàn)土層深度等不同，采用的測(cè)試設(shè)備有多種情況。大體可歸納為由承壓板、加荷系統(tǒng)、反力系統(tǒng)、觀測(cè)系統(tǒng)四部分組成。1.地基承載力的確定—載荷試驗(yàn)

（二）試驗(yàn)方法載荷試驗(yàn)一般在試驗(yàn)基坑內(nèi)進(jìn)行，基坑尺寸以方便設(shè)置試驗(yàn)裝置便于操作為宜。試驗(yàn)加荷分級(jí)不應(yīng)少于8級(jí)，每級(jí)加載后，按時(shí)間間隔5、5、10、10、15、15min讀數(shù)，以后每隔30min讀數(shù)一次。最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的兩倍，并應(yīng)盡量接近預(yù)估的地基極限荷載。1.地基承載力的確定—載荷試驗(yàn)

（二）試驗(yàn)方法根據(jù)各級(jí)載荷及其相應(yīng)的穩(wěn)定沉降的觀測(cè)值，即可采用適當(dāng)比例繪制荷載和穩(wěn)定沉降量的關(guān)系曲線。1.地基承載力的確定—載荷試驗(yàn)

（二）地基承載力的確定通過(guò)載荷試驗(yàn)確定承載力特征值應(yīng)符合下列規(guī)定。當(dāng)P—s曲線上有比例界限時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值。當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí)，取