水利工程基础设计地基承载力的确定与分析
2021年注册土木工程师(水利水电工程)《专业基础考试》真题及详解精选全文
可编辑修改精选全文完整版2021年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解单项选择题（共60题，每题2分。
每题的备选项中只有一个最符合题意）1．压强为3500kN/m 2时水的体积为1.0m 3，当压强增加到24000kN/m 2时，其体积为0.99m 3，则当压强增加到7000kN/m 2时水的体积为（ ）。
A ．0.9945m 3B ．0.9956m 3C ．0.9974m 3D ．0.9983m 3 【答案】D【解析】体积压缩系数为：()71.00.99 1.00.014.8781024000350020500dV V dp β--=-=-=-=-⨯-设当压强增加到7000kN/m 2时水的体积为V ′。
则根据题意，代入压强值7000kN/m 2，可得：()()71.0 1.0 1.0 4.8781070003500V V V dp-''---=-=-⨯-解得：V ′＝0.9983m 3。
2．某混凝土衬砌隧洞，洞径d ＝2m ，粗糙系数n ＝0.014。
模型设计时，选定长度比尺为40，在模型中测得下泄流量为35L/s ，则对应的原型中流量及模型材料的粗糙系数分别为（ ）。
A ．56m 3/s 和0.0076B ．56m 3/s 和0.0067C ．354.18m 3/s 和0.0076D ．354.18m 3/s 和0.0067 【答案】C【解析】泄水隧洞一般是无压流动，流动主要受重力作用，按重力相似准则，F rm ＝F rn ，可得：222212252= n n m n L m nm m v L Q L v Lv l gl gl g g v v v l λλλλλλλ⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⇒==，，，则原型中流量为：52 2.533403510354.18m /sn L m Q Q λ-==⨯⨯≈糙率比尺为16n Lλλ=，则原型中模型材料的粗糙系数为： 160.0140.007640m n =≈3．水在直径为1cm 的圆管中流动，流速为1m/s ，运动黏性系数为0.01cm 2/s ，则圆管中的流动型态为（ ）。
浅谈浅基础地基承载力的确定
浅谈浅基础地基承载力的确定摘要：地基承载力是土力学的三大经典问题之一。
天然地基承载力是岩土工程勘察文件中不可缺少的一个内容，也是天然地基浅基础设计的基本依据。
在承受基础以及上部建筑物的所有荷载作用下，地基中的应力状态会发生改变。
一方面附加应力引起地基内土体变形，导致建筑物沉降，另一方面，当土中一点的某一面上的剪应力等于该点地基土的抗剪强度时，该点就达到极限平衡，发生剪切破坏。
在确定地基承载力时，必须满足上述两个条件，即变形与强度两个指标同时满足规范允许值，才能达到规范对建筑物地基承载力的要求。
关键词：地基承载力；原位试验；临塑荷载；临界荷载；极限承载力；静止侧压力系数。
1.1 浅基础地基承载力概述地基承载力问题是土力学中的一个重要的研究课题，其目的是为了掌握地基的承载规律，发挥地基的承载能力，通过合理确定地基承载力确保地基不致因荷载作用而发生剪切破坏，产生过大变形而影响建筑物或土工建筑物的正常使用。
为此，地基基础设计一般都限制基底压力最大不超过地基容许承载力。
地基承载力计算方法的合理确定，对工程的经济性和安全性影响极大。
在规范中涉猎了五个不同的承载力概念：地基容许承载力、地基承载力基本值、地基承载力标准值、地基承载力设计值和地基承载力特征值。
地基容许承载力（[f]）：在保证地基稳定性和建筑物的沉降量不超过容许值的的条件下，地基土体所能承受的最大压力；地基承载力基本值（f0):根据土的室内试验或原位测试物理力学指标的平均值,按经验公式计算或查经验表格得到，相当于标准基础宽度和深度时的地基容许承载力值；地基承载力标准值（fk）：考虑了土性指标变异影响后，相当于标准基础宽度和埋深时地基容许承载力代表值，可通过承载力基本值乘以回归修正系数得到，也可通过野外鉴别结果、标准贯入试验、轻便触探试验锤击数查表获得；地基承载力设计值(f)：地基承载力标准值经基础宽度和埋深修正后的值，或直接用地基强度指标按承载力理论公式计算得到的地基承载力。
地基承载力的评估及计算方法
地基的临界荷载
式(6-6)与式(6-7)中，第一项中的γ为基底面以下地基土的重度；第二项中的γ为基础埋置深度范围内土的重度；如系均质土地基则重度相同。另外，如地基中存在地下水时，则位于水位以下的地基土取浮重度γ′值计算。
按极限荷载确定地基承载力 极限荷载即地基达到完全剪切破坏时的最小压力。极限荷载除以安全系数可作为地基的承载力设计值。 极限承载力的理论推导目前只能针对整体剪切破坏模式进行。确定极限承载力的计算公式：一类是假定滑动面法，先假定在极限荷载作用时土中滑动面的形状，然后根据滑动土体的静力平衡条件求解;另一类是理论解，根据塑性平衡理论导出在已知边界条件下，滑动面的数学方程式来求解。 公式基本形式pu=γbNγ+Nqq+Ncc。在平面问题中浅基础应用较多的是太沙基与汉森公式。
按工程规范确定地基承载力
规范承载力表是在总结科研成果和工程实践经验的基础上制定的，利用现场勘查资料或室内试验资料直接查表得到承载力的标准值或承载力的基本值。 当基础宽度b≤3m，基础埋深d=0.5m，可按《规范》各表所列的数值确定地基承载力的标准值或基本值。如果实际工程的b、d超过上述范围，则地基承载力需进行宽度与深度修正，修正后为地基承载力的设计值(或称容许承载力)
概 述
地基土沉降变形
建筑物基础沉降和沉降差
变形要求
概 述
荷载过大超过地基承载力
地基产生滑动破坏
稳定要求
概 述
确定地基承载力的方法有载荷试验法、理论计算法、规范查表法、经验估算法等 在工程设计中为了保证地基土不发生剪切破坏而失去稳定，同时也为使建筑物不致因基础产生过大的沉降和差异沉降，而影响其正常使用，必须限制建筑物基础底面的压力，使其不得超过地基的承载力设计值
地基承载力的评估及计算方法
按工程规范确定地基承载力
根据野外鉴别结果确定地基承载力标准值f
k
岩石的硬度不同、风化程度不同，其承载力标准值亦不同 碎石和土的种类不同、密实程度不同，其承载力标准值亦
不同
根据室内物理力学指标平均值确定地基承 载力基本值f0
粉土根据孔隙比和含水率选取承载力基本值 粘土根据孔隙比和液性指数选取承载力基本值 淤泥质土根据天然含水量选取承载力基本值 红粘土根据含水比和液塑比选取承载力基本值 素填土根据压缩模量选取承载力基本值
地基承载力的特征值
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）5.2.5 条规定，当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度 时，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可 按下式计算，并满足变形要求：
fa= Mbγb+ Mdγm+ Mc Ck （6-20）
式中fa――由土的抗剪强度指标确定的地基承载力值； Mb，Md，Mc――承载力系数，按表6-1确定；
按工程规范确定地基承载力
根据室内物理力学指标平均值确定地基承载力 标准值f k
先按规定查表6-7、表6-11中的承载力基本值f0，然后再乘以回 归系数计算f k，即
f k=f0φf
根据标准贯入试验锤击数N，轻便触探试验锤 击数N6,确定地基承载力标准值f k
现场试验锤击数应经下式修正：
6.2 地基的破坏模式
现场载荷试验 :通过试验可 O 得到载荷板在各级压力p的作 用下，其相应的稳定沉降量， 绘得p-s 曲线
p
a
b
c
s/ mm
图8-9 p-s 曲线 a-整体剪切破坏； b-局部剪切破坏；
c-刺入剪切破坏
地基的破坏的形式
浅析水利工程基础的设计要点
浅析水利工程基础的设计要点摘要：工程建设中水利地基基础设计是保障水利工程质量的主要因素。
随着我国改革开放的不断推进，市场经济的发展极大的推动了社会的进程。
但是在实际应用的情况分析来看，大部分的水利地基基础设计工作仍然存在着一定的问题，设计人员自身缺乏设计技能，同时设计方案存在着诸多的不合理因素，这给工程建设带来了很多的安全隐患。
为此，我们需要对水利基础设计工作进行不断的完善，从而能够结合时代发展的具体要求，为水利工程质量的提升做出相应的贡献。
关键词：水利工程；基础处理设计；技术分析引言水利工程最为看重的环节便是地基基础的设计，打下良好的地基基础能够提高水利工程施工质量。
在进行地基基础设计时需要考虑多方面因素，积极克服地基基础设计过程中存在的问题，对所存问题进行分析并采用积极有效的措施进行解决，切实满足人们对水利工程的质量要求，促进水利行业的进一步发展。
1水利工程基础设计的重要性基础设计是所有建设行业中最为重要的工作内容，同样对于水利基础设计也是发挥了非常大的作用。
在水利工程的施工前要对工程进行整体的基础设计，对施工过程中可能出现的问题进行预估，将基础设计方案经过反复的推敲，考察在实际应用中的可操作性。
在水利工程基础设计中地基的设计尤为重要。
地基的稳定性和牢固性是工程项目顺利进展的保证，地基的稳定性会受到周围地质环境的影响，要根据实际情况确定可选用的施工材料和施工技术，对基础设计中的地基设计要非常的重视，经过不断的优化设计方案，最终选择适合的基础设计方案才是保证水利工程施工的质量，也是促进水利施工顺利进行的保障。
2水利工程地基基础设计的主要影响因素2.1地质勘查不全面、不准确在进行水利工程地基基础设计时，地质勘察是必须要完成的一项工作。
通过地质勘察，掌握施工区域内地下水位、土壤性质、地形地势等各项情况，在此基础上确定设计思路，灵活避开一些不利因素，以保证基础设计的科学性、可信性。
但在当前的设计业务中，一些单位与设计人员不是十分重视地质勘察工作，对各项地质信息的勘察不全面、不准确、不深入，在设计时缺少可靠的参考资料，导致很多问题都未能避免，如无法避开地下水对地基基础结构的影响、无法避开软土地质对地基基础的影响等。
水利工程中灌注桩竖向承载力计算与分析
水利工程中灌注桩竖向承载力计算与分析摘要：灌注桩是水利工程中常见的一种桩体,尤其对于地基软土较深、地基承载力不足、水平推力过大、地基不均匀沉降的水利工程而言,利用混凝土灌注到土层深处制成桩体可以提高地基土层与桩体的紧实性,提高土层的压实性与地基的稳固性,有效控制水利工程的地基沉降问题。
当前水利水电行业缺少对灌注桩的使用技术标准与规范,因此水利工程中应用灌注桩时大多套用工民建的桩基规范或水运行业的桩基规范,这两个行业或领域的桩基规范存在差异,例如在桩基承载极限状态的设计方面,工民建领域桩基规范中采用综合安全系数法,水运行业桩基规范中采用概率极限状态分项系数法。
同时,这两个行业或领域的桩基规范均未充分考虑桩基的自重,将其沿用至水利工程灌注桩设计中存在一定的不适配性。
鉴于此,有必要针对水利行业,考虑灌注桩的自重,对桩基的竖向承载力计算方法进行研究,以提高桩基计算与设计的合理性与科学性。
关键词：水利工程；灌注桩；竖向承载力计算引言灌注桩作为水利工程中常用的基础施工技术之一，承载力的计算和分析是确保水利工程稳定可靠的关键要素。
灌注桩的竖向承载力是指桩基在垂直方向上能够承受的外部荷载的能力。
准确计算和分析灌注桩的竖向承载力，对于合理选取桩长和桩径、正确设计桩周土的承载性质至关重要。
1竖向力传递机制的基本原理，分析桩身在不同土层中的受力特点竖向力传递机制是指灌注桩在承受竖向负荷时，荷载是如何从建筑物传递到灌注桩周围的土层中的。
了解竖向力传递机制对于理解灌注桩在不同土层中的受力特点以及计算其竖向承载力至关重要。
灌注桩的竖向承载力主要由桩身和土层之间的相互作用共同发挥。
根据土层类型的不同，竖向力传递机制会存在一定的差异，下面对不同土层中桩身的受力特点进行详细分析：（1）砂土中的力传递机制：在砂土中，桩身主要通过摩擦阻力和端阻力来承担竖向负载。
侧壁的摩擦力是指桩身与土层之间形成的沿桩长方向的摩擦阻力，它能够将地面荷载引导到土层中，提供水平力的承载能力。
基础工程(第二版)2-3地基承载力确定与验算--68页
得，或者由抗剪强度指标 c 、 的设计值 cd、 d直接代入极
限荷载公式求得。
0S R
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cd
ck
c
；
d
k
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六、地基承载力的确定方法
(1) 地基承载力的定义
地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷 载，通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称 为极限荷载或极限承载力(kPa)。
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(a) 按现场载荷试验确定地基承载力的方法 地基的载荷试验是在现场试坑中设计基底标高处的
天然土层上设置载荷板，浅层平板载荷试验的承压板面 积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2；试验基坑 宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍，并应保持试验 土层的原状结构和天然湿度。根据平板载荷试验所得到 的p-s曲线，可分三种情况确定地基承载力：
受水平力较大的建筑物(如挡土墙)，除验算沉降外， 还需进行沿地基与基础接触面的滑动、沿地基内部滑动和 沿基础边缘倾覆等方面的验算。
地基基础设计应根据使用过程中可能出现的荷载，按 设计要求和使用要求，取各自最不利状态分别进行荷载效 应组合进行设计，最不利组合和对应的抗力限值如下：
(1) 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承 载力确定桩数时，传至基础底面上的荷载效应采用正常使 用极限状态下荷载效应的标准组合，抗震设防时，应计入 地震效应组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单 桩承载力特征值。
(4) 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算 基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上 部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承 载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分 项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极 限状态荷载效应标准组合。
地基承载力试验
地基承载力检测一、地基土载荷实验地基土载荷实验用于确定岩土的承载力和变形特征等，包括：载荷实验；现场浸水载荷实验；黄土湿陷实验；膨胀土现场浸水载荷实验等。
检测内容：天然地基承载力，检测数量不少于3点；复合地基承载力抽样检测数量为总桩数的0.5%～1.0%，且不少于3点，重要建筑应增加检测点数。
CFG桩和素混凝土桩应做完整性检测。
1．地基土载荷实验要点用于确定地基土的承载力，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007）。
（1）基坑宽度不应小于压板宽度或直径的3倍。
应注意保持实验土层的原状结构和天然湿度。
宜在拟试压表面用不超过20mm厚的粗、中砂层找平。
（2）加荷等级不应少于8级。
最大加载量不应少于荷载设计值的两倍。
（3）每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔0.5h读一次沉降，当连续2h内，每h的沉降量小于0.1mm 时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。
（4）当出现下列情况之一时，即可终止加载：①承压板周围的土明显的侧向挤出；②沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段；③在某一荷载下，24h内沉降速度不能达到稳定标准；④s/b≥0.06（b:承压板宽度或直径）（5）承载力基本值的确定：①当p～s曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；②当极限荷载能确定，且该值小于对应比例界限的荷载值的1.5倍时，取荷载极限值的一半；③不能按上述二点确定时，如压板面积为0.25～0.50㎡,对低压缩性土和砂土，可取s/b=0.01～0.015所对应的荷载值；对中、高压缩性土可取s/b=0.02所对应的荷载值。
（6）同一土层参加统计的实验点不应少于3点，基本值的极差不得超过平均值的30%，取此平均值作为地基承载力标准值。
2. 现场试坑浸水试验用于确定地基土的承载力和浸水时的膨胀变形量。
依据《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112）附录三“现场浸水载荷试验要点”。
其操作重点：（1）承压板面积不应小于0.5㎡。
水利工程基础设计地基承载力的确定与分析
水利工程基础设计地基承载力的确定与分析作者：刘莹王羿来源：《建筑工程技术与设计》2015年第04期【摘要】水利工程地基的稳定性问题一般都源于地基的变形强度和其所受承载力等因素。
其中地基的变形一般不是人为确定的，而是水工建筑物荷载通过基础传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，即在基底压力的作用下，地基中产生了附加应力和竖向、侧向或剪切变形，导致建筑物及其周边环境的沉降和位移。
【关键词：】水利工程；基础设计；地基承载力；地质条件；稳定性；沉降计算一、地基承载力地基承载力是指地基在单位面积上所能承受荷载的能力，以kPa 计。
一般用地基承载力特征值来表述。
《建筑地基基础设计规范》（ GB5001—2001）规定，地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基在压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
一般认为地基承载力可分为允许承载力和极限承载力。
允许承载力是指地基允许承受荷载的能力，极限承载力是地基在发生剪切破坏而失去整体稳定时的基底最小压力。
确定地基承载力的方法有载荷试验法、理论计算法、规范查表法、经验估算法等许多种。
用一种方法估算出的地基承载力的值为承载力的基本值，基本值经标准数理统计后可得地基承载力的标准值，经过对承载力标准值进行修正则得到承载力设计值。
在水利工程设计中为了保证地基土不发生剪切破坏而失去稳定，同时也为使建筑物不致因基础产生过大的沉降和差异沉降，而影响其正常使用，必须限制建筑物基础底面的压力，使其不得超过地基的承载力设计值。
因此，确定地基承载力是工程实践中迫切需要解决的问题。
二、工程概况某水库总干渠是岩石岭水库的配套工程既是渠道沿线2133 hm2 良田的灌溉渠道，又是二级电站的发电引水渠。
渠道总长6 276 m，其中石渠2 598 m，土渠3 105 m，建筑物573 m，渠道的设计引水流量为16. 5 m3 /s，设计正常水深2. 9 m，比降1 /7 500。
地基承载力计算方法
一．地基承载力计算方法：按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）1．野外鉴别法岩石承载力标准值f k（kpa）注：1.对于微风化的硬质岩石，其承载力取大于4000kpa时，应由试验确定；2.对于强风化的岩石，当与残积土难于区分时按土考虑。
碎石承载力标准值f k（kpa）注：1.表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的粘土或稍湿的粉土所充填的情况；2.当粗颗粒为中等风化或强风化时，可按其风化程度适当降低承载力，当颗粒间呈半胶结状时，可适当提高承载力；3.对于砾石、砾石土均按角砾查承载力。
2．物理力学指标法粉土承载力基本值f（kpa）注：1.有括号者仅供内插用；2.折算系数§=0。
粘性土承载力基本值f（kpa）注：1.有括号者仅供内插用；2.折算系数§=0.1。
沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值f注：对于内陆淤涨和淤泥质土，可参照使用。
红粘土承载力基本值f注：1.本表仅适用于定义范围内的红粘土；2.折算系数§=0.4。
素填土承载力基本值f（kpa）注：本表只适用于堆填时间超过10年的粘性土，以及超过5年的粉土；所查承载需经修正计算。
3．标准贯入试验法砂土承载力标准值f k（kpa）注:1.砾砂不给承载力; 2.粉细砂按粉砂项给承载力;3.中粗砂按中砂项给承载力;4.细中砂按细砂项给承载力;5.粗砾砂按粗砂项给承载力;6.N63.5需修正后查承载力.粘性土承载力标准值f k（kpa）注：N63.5需经修正后查承载力。
花岗岩风化残积土承载力基本值f（kpa）注：花岗岩风化残积土的定名：2mm含量≥20%为砾质粘性土；2mm含量＜20%为砂质粘性；2mm含量=0为粘性土二．标准贯入击数修正方法1．国标方法N=aN′2．公路方法当触探杆长度≤21m时按国标;当触探杆长度≥21m时按下式计算:N L=(0.784-0.004L)Ns式中：N L表示校正后的击数Ns表示实际击数L表示触探杆长度三．土的部分特征参考值注：括号内为海南地区经验值粘性土的内摩擦角φ（度）和粘聚力c（kpa）参考值四．土的分类粉土密实度和湿度分类粘性土状态分类五.工程降水方法聚乙烯（PE）简介1.1聚乙烯化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE结构式：聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。
论文 地基承载力
地基承载力确定方法研究摘要地基承载力的确定是一个十分重要的课题。
地基承载力是确定基础平面尺寸和埋置深度的重要依据，合理确定地基承载力是工程勘察和地基设计的主要内容。
在《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ５０００７．２００２）中取消了地基承载力特征值表之后，本文以建立河北省地方性建筑地基承载力特征值表为研究目的，首先分析了河北省地质情况并划分地质单元，以便于统计试验数据。
然后对对比试验的原则和方法作了陈述，重点通过对７０６套载荷试验资料进行回归分析，得出了可信度较高的具有实际工程意义的经验公式，最后据此建立了河北省建筑地基承载力特征值表格，并将其中的部分数据与《建筑地基基础设计规范》（ＧＢＪ７－８９）中的承载力基本值表做了比较分析。
地基承载力应该坚持用载荷试验、理论计算、其他原位测试、经验值（承载力表）等方法根据工程具体情况综合确定。
地基承载力表是很重要的一个方法，但不能作为唯一的方法。
地基承载力表具有地域性，应该大力提倡建立各地的地方承载力表。
希望本文的工作可以对积累地基承载力方面地区性资料和研究方法起到积极的作用。
第一章概述１—1地基承载力研究的历史与发展地基基础是一项古老的建筑工程技术。
早在史前的人类建筑活动中，地基基础作为一项工程技术就被应用，我国西安市半坡村新石器时代遗址中的土台和石础就是先祖们应用这一工程技术的见证。
公元前２世纪修建的万里长城；始凿于春秋末期，后经隋、元等代扩建的京杭运河；隋朝大业年间李春设计建造的河北赵州安济桥；我国著名的古代水利工程之一，战国时期李冰领导修建的都江堰：遍布于我国各地的巍巍高塔，宏伟壮丽的供电、庙宇和寺院；举世闻名的古埃及金字塔等，都是由于修建在牢固的地基基础之上才能逾千百年而留存于今。
据报道，建于唐代的西安小雁塔其下为巨大的船形灰土基础，这使小雁塔经历数次大地震而留存于今。
上述一切证明，人类在其建筑工程实践中积累了丰富的基础工程设计、施工经验和知识，但是由于受到当时的生产实践规模和知识水平限制，在相当长的的历史时期内，地基基础仅作为一项建筑工程技术而停留在经验积累和感性认识阶段。
水利工程结构复习思考题
《水利工程结构》复习思考题一、判断题采用调幅法计算截面内力时，为保证调幅截面能形成塑性铰并有足够的转动能力，应要求调幅截面的受压区高度x≤0。
（）×√单层厂房吊车竖向轮压由吊车梁传递到牛腿,排架柱到地基。
（）单层厂房排架内力分析的目的是求出在各种荷载作用下，排架柱各控制截面的最不利内力,依此作排架柱的设计依据。
（）钢筋混凝土梁的塑性铰的转动能力主要取决纵向钢筋配筋率、钢筋品种和混凝土极限压应变三个要素。
（）钢筋混凝土梁塑性铰不能承受弯矩，但能自由转动（）连续梁在各种不利荷载布置下，任意截面的内力均不会超过该截面处内力包络图上的数值。
（）牛腿的剪跨比a/h0>2时，可按悬臂梁计算。
（）排架柱下独立基础的基底尺寸，要求满足地基的抗剪强度要求。
（）二、填空题主梁与次梁交接处，次梁将集中力传给主梁梁腹，将在梁腹引起斜裂缝。
为了防止斜裂缝引起的局部破坏，应在主梁承受次梁荷载处设置______或________。
有一单跨厂房，设有二台桥式吊车，排架A 和B 柱的形状，截面尺寸均相同，如图示。
求在吊车竖向荷载M max ，M min 作用下的内力计算步骤，并用计算简图说明内力计算步骤： （1）排架支座，阻止水平位移，支出支座反力R 。
（2）撤消不动铰支座，在排架柱顶将R 反 （3）将以上二者受力状态叠加，求出内力。
有一排架柱如图，上柱截：b×h=400mm×400mm；下柱截面：400mm×800mm，请在图（2）画上屋盖系统自重F /，和吊车横向水平荷载Tm ax 作用位置，求e 1、、e 2、的大小，并画出各自的计算简图。
图2见教材98、99页图13-24、13-25； 教材101页图13-28；103页图13-29（a ）按恒载应满布的原则求出计算截面的内力系数。
按活荷载的最不利位置布置原则（见下表）求出计算截面的内力系数。
活荷载的最不利位置布置的原则如下：(1)欲求某跨跨中最大弯矩时，除在该跨布置活载外，再隔跨布置活荷载(2)欲求某跨跨中最小弯矩时，则该跨不布置活荷载，而在邻跨布置，然后隔跨布置(3)欲求某支座截面最大负弯矩时，除在支座左右两跨布置活载外，向两边再隔跨布置活载(4)欲求某支座截面最大剪力时，活载布置方式与该支座最大负弯矩时相同。
地基的承载力本章对各种地基的破坏形式进行了分析重点
第7章地基的承载力•本章对各种地基的破坏形式进行了分析，重点讨论了地基的临塑荷载、临界荷载、地基极限承载力的确定，详细介绍了按规范方法确定地基承载力的方法与步骤。
•学习本章的目的：能够结合工程实际，确定合理和符合工程实际的地基承载力。
第一节概述地基承载力的定义地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷载，通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。
正确的地基设计，既要满足地基强度和稳定性的要求，也要保证满足地基变形的要求。
要求作用在基底的压应力不超过地基的极限承载力，并有足够的安全度，而且所产生的变形不能超过建筑物的允许变形。
满足以上两项要求时，地基单位面积上所能承受的荷载就称为地基的承载力。
《建筑地基基础设计规范》中称为地基承载力的特征值，《公路桥涵地基与基础设计规范》中称为地基的容许承载力。
一、地基变形的三个阶段对地基进行静荷载试验时，一般可得荷载p和沉降s曲线。
从该图可见地基变形的发展分为三个阶段。
三个阶段两个转折点(1)压密阶段(直线变形阶段或线弹性变形阶段）在oa段，由于荷载较小，地基土产生的变形主要是在荷载作用下，土的孔隙减小，地基被压缩而产生的变形，此时土中各点的切应力均小于土的抗剪强度，土体处于弹性平衡状态，此段p—s曲线接近于直线。
(2)剪切阶段(或称弹塑性变形阶段）p-s曲线非线性关系，沉降的增长率△s/△p随荷载的增大而增加。
地基土中局部范围内的剪应力达到土的抗剪强度，土体发生剪切破坏，开始出现塑性区。
随着荷载的继续增加，土中塑性区的范围也逐步扩大，直到土中形成连续的滑动面，由载荷板两侧挤出而破坏。
剪切阶段是地基中塑性区的发生与发展阶段。
(3)破坏阶段在bc段，由于荷载增大达到极限荷载pu后，荷载虽增加很小，沉降急剧增大，即使荷载不增加，沉降亦不能稳定，因此p—s曲线的bc段陡直下降，地基丧失稳定.这时地基土的塑性区形成，土被挤出，承压板四周的土隆起，地基土因失稳而破坏。
水利工程地基处理技术分析
水利工程地基处理技术分析【摘要】水利工程地基处理技术在水利工程建设中起着至关重要的作用。
本文从地基处理技术的分类与特点入手，详细介绍了水利工程中常用的地基处理技术及其应用案例分析。
对地基处理技术的优缺点进行了比较，展望未来的发展方向。
通过对水利工程地基处理技术的分析，可以更好地认识其在水利工程中的影响和重要性，为未来的研究提出建议。
水利工程地基处理技术的研究不仅有助于提高工程的稳定性和安全性，也可以为水利工程的可持续发展做出贡献。
本文旨在强调水利工程地基处理技术的重要性，并总结其在水利工程中的影响，为未来的研究提供参考。
【关键词】水利工程、地基处理技术、分类、特点、应用案例、优缺点比较、发展方向、重要性、影响、研究方向建议。
1. 引言1.1 水利工程地基处理技术分析的重要性水利工程地基处理技术是指对水利工程建设中涉及到的地基进行处理和加固，以确保工程的安全和稳定运行。
地基处理技术在水利工程中起着至关重要的作用。
通过对地基进行合理处理，可以改善地基的强度和稳定性，提高工程的承载能力，确保工程的安全运行。
地基处理技术可以减少工程施工中的土方量和土石方运输量，节约施工成本和时间，提高工程的经济效益和效率。
地基处理技术还可以改善土壤的物理性质和工程性能，减少地基沉降和变形，提高工程的使用性能和使用寿命。
水利工程地基处理技术分析的重要性体现在保障工程的安全稳定性、提高工程的经济效益和效率、改善工程的使用性能和使用寿命等方面。
在水利工程建设中，对地基处理技术的重视和分析是至关重要的，只有充分认识到地基处理技术的重要性，才能更好地确保水利工程的质量和效益。
1.2 研究背景随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，水利工程在我国的重要性日益凸显。
水利工程的质量和安全直接影响着人民生命财产的安全以及国家的经济发展。
而地基处理技术作为水利工程建设中不可或缺的一环，在保障工程安全和提高工程质量方面扮演着至关重要的角色。
地基容许承载力与承载力特征值
地基容许承载力与承载力特征值所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时，均应满足地基承载力和变形的要求，对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物，尚应验算地基稳定性。
通常地基计算时，首先应限制基底压力小于等于地基容许承载力或地基承载力特征值( 设计值) ，以便确定基础的埋置深度和底面尺寸，然后验算地基变形，必要时验算地基稳定性。
地基容许承载力是指地基稳定有足够安全度的承载能力，也即地基极限承载力除以一安全系数，此即定值法确定的地基承载力；同时必须验算地基变形不超过允许变形值。
地基承载力特征值是指地基稳定有保证可靠度的承载能力，它作为随机变量是以概率理论为基础的，分项系数表达的极限状态设计法确定的地基承载力；同时也要验算地基变形不超过允许变形值。
因此，地基容许承载力或地基承载力特征值的定义是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降的计算值不超过允许值的地基承载力。
地基容许承载力:定值设计方法承载力特征值:极限状态设计法按定值设计方法计算时,基底压力P不得超过修正后的地基容许承载力.按极限状态设计法计算时,基底压力P不得超过修正后的承载力特征值。
理论公式确定地基承载力均为修正后的地基容许承载力和承载力特征值.原位法和规范法确定地基承载力未包含基础埋深和宽度两个因素理论公式法确定地基承载力特征值在国标《建筑地基基础设计规范》（GB50007) 中采用地基临塑荷载P 1/4 的修正公式：b: 大于6m,按6m考虑，对于砂土小于3m,按3m考虑基本承载力与承载力特征值勤有什么关系.许多公式中出现承载力特征值而未出现基本承载力，基本承载力主要用来衡量什么的?承载力基本值与承载力的标准值，是一对，属于89规范中的术语，指按土试指标或测试指标确定的承载力值，叫承载力基本值，经过统计修正以后就叫承载力标准值了。
不过这套名词对于岩土工程界来说，非常不适合，不象结构专业中研究的工程材料一样，可以确定其标准值，地质体的标准值是很难确定，或者说是根本就不存在了。
地基承载力的计算
地基承载力的计算承载力的计算包括持力层和软弱下卧层。
1、地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
2、当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)式中fa--修正后的地基承载力特征值；fak--地基承载力特征值ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m 取值；γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；d--基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。
在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。
对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。
用旋喷桩处理的地基,应按复合地基计算。
旋喷桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基荷载试验确定，也可按下式计算或结合当地情况与其土质相似工程的经验确定。
即：式中：`F_(SD，K)`为复合地基承载力标准值（KPA）；`A_E`为一根桩承担的处理面积（`M^2`）；`A_P`为桩的平均截面积（`M^2`）；Β为桩间天然地基土承载力折减系数，可根据试验确定，在无试验资料时，可取0.2～0.6，当不考虑桩间软土的作用时，可取零；`R_(DK)`为单桩竖向承载力标准值（KN），可通过现场荷载试验确定，也可按下列两式计算，并取其中较小值：式中：`F_(CU,K)`为桩身试块（边长为70.7MM的立方体）的无侧限抗压强度平均值（KPA）；Η为强度折减系数，可取0.35～0.50；N为桩长范围内所划分的土层数；`H_I`为桩周第I层土的厚度（M）；`Q_(SI)`为桩周第I层土的摩擦力标准值，可采用钻孔灌注桩侧壁摩擦力标准值（KPA）`Q_P`为桩端天然地基土的承载力标准值（KPA），可按国家标准《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）的有关规定确定。
地基基础设计2承载力
3. 极限承载力
荷载沉降曲线上的各阶段
1
23
P
临塑荷载
极限荷载
S
承载力公式
• Pcr p1/4, p1/3=NB /2+Nq d+Ncc
（对于三个荷载，三个系数不同。）
各种临界荷载的承载力系数
Nq
? Pcr 1+p /(ctg-p /2+) ? p1/4 1+p /(ctg-p /2+) ? p1/3 1+p /(ctg-p /2+)
承载力
一、地基基础设计的基本要求
• p f ：强度
• S [S]：变形 • 承载力：既满足强度，也满足变形要求。
1. 强度要求
• 1. 强度（稳定）要求： 荷载小于承载力（抗力）
p pu /Fs =f
2. 变形要求
• 2：变形小于设计允许值
S [S]
（1） 沉降量 （2）沉降差
（3）倾斜
（4）局部倾斜
（二） 软弱下卧层承载力验算
• 当持力层下有软土时，可能在此层破坏，
需要验算
F
1. 基底压力 pk=(Fk+Gk)/A (中心荷载)
2. pc=d 3. 扩散压力：pk-pc
d
pk
4. 扩散角
pc=d
与Es1/ Es2及z/b有关
z Es1
pcz
软土
Es2
Fk 软弱下卧层附加应力计算
d Gk
pk-pc
Nc
(1- Nq )ctg (1- Nq )ctg (1- Nq )ctg
N 0 (Nq-1)/2 2(Nq-1)/3
目前规范中设计承载力的确定
? 2. 承载力 公式法：
水利工程基桩水平承载力特征值的确定
水利工程基桩水平承载力特征值的确定王睿（中建六局水利水电建设集团有限公司，天津300222）［摘要］规范对基桩水平静载承载力特征值、位移的取舍不尽一致，加之设计人员提出的技术要求多不够明确，致使测试者不易做出明确的结论。
本文以某水闸工程为例，对7根桩进行水平承载力测试，最终确定单桩水平承载力。
［关键词］基桩；水平极限承载力；水平临界荷载；水平承载力特征值［中图分类号］TV5［文献标识码］B［文章编号］1002—0624（2020）10—0012—02JGJ106—2014《建筑基桩检测技术规范》，SL265-2001《水闸设计规范》等规范对基桩水平静载承载力特征值、位移的取舍不尽一致，加之设计人员提出的技术要求多不够明确，致使测试者不易做出明确的结论。
本文通过工程实例予以说明。
1规范规程的规定1.1单桩水平极限承载力的确定1）取H~t~Y0（水平力~时间~作用点位移）关系曲线中明显陡降的前一级荷载作为极限荷载Hu；2）取H~△Y0/△H（水平力~位移梯度）曲线上第二拐点对应的荷载为极限荷载Hu；3）取桩身折断时的前一级荷载作为极限荷载Hu。
1.2单桩水平临界荷载的确定1）取H—△Y0/△H曲线上第一拐点所对应的荷载为水平临界荷载；2）取H—t—Y0曲线出现拐点的前一级荷载为水平临界荷载。
1.3单桩水平承载力特征值的确定规范JGJ106—2014规定：1）当桩身不允许开裂或灌注桩的桩身配筋率小于0.65%时，可取水平临界荷载的0.75倍作为单桩水平承载力特征值。
2）对钢筋混凝土预制桩、钢桩和桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩，可取设计桩顶标高处水平位移所对应荷载的0.75倍作为单桩水平承载力特征值；水平位移可按下列规定取值：对于水平位移敏感的建筑物取6mm，对于水平位移不敏感的建筑物取10mm。
3）取设计要求的水平位移对应的水平荷载作为单桩水平承载力特征值，但应满足抗裂设计要求。
规范SL265-2001的8.4.8条第7款规定：对于钻孔灌注桩桩顶不可恢复的水平位移值宜控制不超过5mm，对于预制桩宜控制不超过10mm。
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（ Ｔ ０ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ４ ２ ）
文章 编号 ： １ ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３—０ ０ ２ ６— ０ ３
水 利 工 程 基 础 设 计 地 基 承 载 力 的确 定 与分 析
路 盘遵
（ 贵州省盘县水利局， 贵州 盘县 ５ ５ ３ ５ ０ ０）
２ ０ １ ４年 第 ３期 （ 第４ ２卷）
黑
龙
江
水
பைடு நூலகம்
利
科
技
Ｎｏ ． ３ ．２ ０１ ４
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
摘
要： 水 利工程地基 的稳定性 问题一般 都源 于地基 的变形强度 和其所 受承载力 等 因素。其
中地基 的变形一般不是人 为确定 的 ， 而是水工建筑 物荷载通过基础 传递给地基 ， 使天然 土层原 有 的应力 状态发生 变化 ， 即在 基底压力 的作 用下 ， 地基 中产生 了附加应力 和竖 向、 侧 向或剪 切
ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ， ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｌ 地 基 承 载 力
稳 定 时 的基 底 最小压 力 。
确定 地基 承 载 力 的方 法 有 载 荷 试 验 法 、 理 论 计 地 基承 载力 是指 地 基在 单 位 面 积上 所 能 承受 荷 算法 、 规 范查 表法 、 经验 估 算法 等 许 多 种 ｌ ２ ｊ 。用 一 种 载 的 能力 ， 以ｋ Ｐ ａ计 。一 般 用 地 基 承 载 力 特 征 值 来 方法估 算 出 的 地 基 承 载 力 的 值 为 承 载 力 的基 本 值 ， 表 述 。《 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范》（ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ －２ ０ ０ １ ） 基本 值 经 标 准 数 理 统 计 后 可 得 地 基 承 载 力 的标 准 规定 ， 地基 承 载 力 的 特 征 值 是 指 由载 荷 试 验 测 定 的 值， 经过对 承 载 力 标 准 值 进 行 修 正 则 得 到 承 载 力 设 地 基 在压 力变形 曲线 线 性 变形 段 内规 定 的变 形 所对 计值。 应 的压力 值 ， 其最 大值 为 比例界 限值 ¨ Ｊ 。 在水 利 工程设 计 中 为 了保证 地基 土 不 发 生 剪切 般认 为 地基 承载 力 可分 为 允 许 承 载力 和 极 限 破 坏而失 去 稳 定 ， 同 时也 为 使 建 筑 物 不 致 因 基 础 产 承载 力 。允 许 承 载 力 是 指 地 基 允 许 承 受 荷 载 的 能
ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ； ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ； ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ； ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ；
变形 ， 导致建筑物及其周边环境 的沉 降和位移 。
关键词 ： 水利工程 ； 基础设计 ； 地基承载力 ； 地质条件 ； 稳定性 ； 沉降计算
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ 文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｂｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃａ ｐａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆｏ ｕｎｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｈｙ ｄｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｆｏ ｕ ｎｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎｇ ｒ
ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ￣ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｌ ｏ ｆ ｏ ｉｇ ｒ ｉ ｎ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｃ ｈａ ｎ ｇ ｅ ｓ， ｉ ． ｅ ． ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂａ ｓ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ， ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ａ ｄｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｖ ｅ ￣ｉ ｃ ａ ｌ ， ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ａ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ｌ ａ ｉ ｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｒ ｂ ｉ ｔ ｒ ａ ｒ ｙ， ｂ ｕ ｔ
Ｉ Ｉ Ｉ Ｐ ａ ｎ． ｚ ｕ ｎ
（ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ Ｐ ａ ｎ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｙ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ， Ｐ ａ ｎ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｙ ５ ５ ３ ５ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ａ ｎ ｄ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ