第八章-地基承载力

Pu 2Pp cos( ) 2C W
2Pp
cos(
)
cbtg
1 4
b2tg
(1)
r=0,
c=0,
q
引起的
Ppq
fu
1 2
bN
0dNq
cNc
(2) r=0, q=0, c 引起的 Ppc
(3) q=0, c=0, r 引起的 Ppr
第4节 规范方法确定地基承载力
一、《公路桥涵地基与基础设计规范》2007
Nq
1
ctg
2
Nc
ctg ctg
2
实际应用时，通常规定塑性区开展深度，视 其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定 性.
zmax 0
zmax
1b 3
zmax
1b 4
fcr dNq cN c
f1
3
1 3
bN
dNq
cN c
f1
4
1 4
bN
dNq
cN c
普遍形式
fp
1 2
bN
dNq
软弱粘土或松砂土地基，具有中高压缩性， 常常呈现局部剪切破坏或者冲剪破坏。
概述
（五）确定地基承载力的方法
规范法 ：
《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJD63-2007 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011
载荷试验法：
现场载荷板试验、触探试验等；
理论公式法： 经验类比法
反压重物
容
基
宽
深
许
本
度
度
承
承
修
修
载
载
力
力
正 提 高
正 提 高
软土地基承载力容许值
若试验有困难时可用以下两个方法计算：
cNc
注意：第一项对应基底以下土容重； 第二项对应基底以上土容重； 地下水位以下的容重一律采用浮容重。
地下水位在滑动面与基底之间
b d
h1
地下水位在滑动面与基底之间
h1 '(b h1) ' h1 ( )
b
b
fu
1 2
bN
dNq
cNc
地下水位在基底与地面之间
b
h2
d
地下水位在基底与地面之间
基本步骤：
1.确定土名： 一般地基土：碎石土、砂土、粉土、粘性土； 特殊土：黄土、冻土、膨胀土等
2.确定土的状态：
无粘性土：密实状态 粘性土：软硬状态
3.确定地基土的基本承载力[ fa0]
4.确定地基土的容许承载力[σ]
一般冲刷线
H 2
b 1
地 基
[ fa ] [ fa0 ] k11(b 2) k2 2(d 3)
去整体稳定时的基底最小应力。
地基中剪切破坏的型式有
整体剪切破坏 局部剪切破坏 冲剪破坏
整体剪切破坏
临塑荷载
o
Pcr fu
P
极限荷载
a
b
S
局部剪切破坏
静荷载曲线没有明显的直线段，地基破坏的曲线也 不呈现整体剪切破坏那样的明显的陡降。当基底压 力达到一定数值即相应的极限荷载时，基础两侧微 微隆起，然而剪切破坏区仅仅被限制在地基内部的 某一区域，未形成延伸至底面的连续滑动面。
sin
tan
dz p d (cos 2 2) 0 d sin
2
2
zmax
p d (ctg
2
)
c
tg
d
zmax [z] 稳定
zmax [z] 稳定没有保证
荷载与塑性区开展深度关系：
p
zmax ctg
百度文库
d 1
ctg
c
ctg ctg
2
2
2
记
第八章
地基承载力
建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：
由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引 起基础过大的沉降或者沉降差，使上部结构倾 斜、开裂以致毁坏或失去使用价值。
由于建筑物的荷载过大，超过了基础下持力层 所能承受的能力而使地基产生滑动破坏。
概 述 （四）对地基的要求：
（1）强度要求：不破坏，荷载小于承载力。 （2）变形要求：不产生过大沉降、差异沉降，变 形小于设计允许值。 （3） 稳定性要求：不倾倒、滑动。
冲剪破坏
随着荷载的增加，基础出现持续下沉，主要因为 地基土的较大压缩以至于基础呈现连续刺入。地 基不出现连续滑动面，基础侧面地面不出现隆起， 因而基础边缘下的地基垂直剪切破坏
地基的破坏形式，主要与地基土的性质尤 其是与压缩性质有关。
较坚硬或密实的土，具有较低的压缩性， 通常呈现整体剪切破坏.
解答思路: 依据弹性理论求出地基任意点自重应 力和附加应力的表达式，再应用极限平衡条件推 求塑性区边界方程，从而通过限定塑性开展区的 最大深度获得地基承载力公式。
1 p d (2 sin 2 )
3
1
3tan2
(45
2
)
2c
tan(45
2
)
塑性区的边界方程
z p d (sin 2 2 ) c d
大型建筑物往往是由变形控制设计 小型建筑物往往由承载力控制设计
概述
地基承载力包括两种含义：
•①地基容许承载力:地基在不产生剪切破坏且不 产生过大沉降的前提下，地基土体所能承受的 最大基底应力。 《公路桥涵地基与基础设计规 范》 •（《建筑地基基础设计规范》中称为地基承载 力特征值或标准值）
•②地基极限承载力:是地基土发生剪切破坏而失
反力梁
千斤顶 百分表
基准梁
荷载板
现场载荷试验
现场载荷试验
千 斤 顶
荷载板
第2节 按塑性区开展深度确定地基的容许承 载力
假定条件: 地基为均质半无限体，将地基中的剪 切破坏区即塑性开展区限制在一定范围内。
允许塑性区有一定的开展范围,又保证地基最大限 度的安全,承担结构荷载时的基底压力确定地基的 设计承载力
45
2
45
2
自重:W 基底面上的极限荷载: Pu 两斜面上的粘聚力: C 两斜面上的反力(摩擦力, 正压力): Pp
基底光滑
除r不等于0外，其它同普朗特公式
fu
1 2
bN
0dNq
cNc
Nr、 Nq 、 NC 用式（8－29）～（8－31）或表8 －2确定
基底完全粗糙
h2 '(d h2 ) ' h2 ( )
d
d
fu
1 2
bN
dNq
cNc
二、太沙基极限承载力公式
基本假设 （1）均质地基、条形基础、中心荷载、
地基破坏形式为整体剪切破坏; （2）基础底面粗糙，即基础底面与土之
间有摩擦力存在; （3）当基础埋置深度d时，基底面以上两
侧土体用相当的均布置荷载代替.