土力学与地基基础任务10地基承载力的确定.pptx

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1、任务10 地基承载力的确定主要内容概述地基临塑荷载及临界荷载的确定按理论公式计算地基极限承载力按规范方法确定地基承载力重点重点:三种剪切破坏三种剪切破坏,临塑荷载概念临塑荷载概念,临界荷载及极限荷载的计算临界荷载及极限荷载的计算1 地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力。为了保证地基在荷裁作用下，不至于出现整体剪切破坏而丧失其稳定性，在地基计算中必须验算地基的承载力。10.1 概 述2加拿大特朗斯康谷仓的地基破坏情况3410.1.1 地基的破坏型式 试验研究表明，建筑地基在荷载作用下往拄由于承载力不足而产生剪切破坏，其破坏型式可分为整整体体剪剪切切破破坏坏、局局部剪切破坏部剪切破坏及冲切破

2、坏冲切破坏三种。51.1.整体剪切破坏整体剪切破坏整体剪切破坏整体剪切破坏地基变形具有明显的三个阶段：地基变形具有明显的三个阶段：压密阶段压密阶段(oa段）当段）当P较小时较小时,基础形基础形成一个三角形压密区成一个三角形压密区,P-S曲线基本呈直线关系，曲线基本呈直线关系，P Pa（比例极限）（比例极限）；剪切阶段；剪切阶段(ab段）随段）随P,压密区向两侧挤压压密区向两侧挤压,基础边缘处开始出现塑性基础边缘处开始出现塑性区区,P-S呈曲线关系呈曲线关系,PaPPu(极限荷载极限荷载)；破坏阶段；破坏阶段(bc段段)当当P达到达到Pu时时,土中形成连续滑动面土中形成连续滑动面,并延伸到地面并

3、延伸到地面,土从基础两侧挤出隆起土从基础两侧挤出隆起,基础沉基础沉降急剧增加降急剧增加,整个地基失稳破坏，整个地基失稳破坏，紧密砂土硬粘性土紧密砂土硬粘性土,浅地基常发生该破浅地基常发生该破坏形式坏形式.2.2.局部剪切破坏局部剪切破坏局部剪切破坏局部剪切破坏地基变形无明显三阶段地基变形无明显三阶段,P-S曲线一开始就呈现非线性关系曲线一开始就呈现非线性关系,塑性区滑动塑性区滑动面不发展到地面面不发展到地面,基础两侧地面微微隆起基础两侧地面微微隆起,曲线也有曲线也有一个转折点,但不明显.局部剪切破坏常发生于中等密实砂土地基。常发生于中等密实砂土地基。3.3.刺入剪切破坏刺入剪切破坏刺入剪切破坏

4、刺入剪切破坏(冲剪破坏冲剪破坏冲剪破坏冲剪破坏)随随P,基础下土层发生压缩变形基础下土层发生压缩变形,基础下沉基础下沉,P继续继续,基础周围土体发生竖向剪基础周围土体发生竖向剪 切破坏切破坏,使基础刺入土中使基础刺入土中,地面不隆起地面不隆起,P-S曲线无明显转折点。曲线无明显转折点。常发生于软土常发生于软土地基地基610.2 地基临塑荷载及临界荷载的确定10.2.1 地基塑性区边界方程无基础埋深时无基础埋深时有基础埋深有基础埋深d时时7 当M点处于极限平衡状态时，该点的大、小主应力应满足极限平衡条件式：将上式代人，整理可得塑性区的边界方程为：8塑性区发展的最大深度zmax。由 的条件求得，即

5、：解得 临临塑塑荷荷载载是指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力。10.2.2 地基临塑荷载和临界荷载地基临塑荷载和临界荷载时9将0代人式(535)得塑性区发展最大深度zmax的表达式为：在上式中令zmax0，可得临塑荷载的表达式为：10临界荷载 工程实践表明，即使地基发生局部剪切破坏，地基中塑性区有所发展，只要塑性区范围不超出某一限度。就不致影响建筑物的安全和正常使用。地基中塑性区发展到容许深度时对应的荷载，称为临界荷载11 例例题题10.110.1 某条基宽5m，基底埋深1.2m，地基土18.0kN/m2，22，c15.0kPa，试计算该地基的临塑荷载pcr及p1/4。解解1）求临

6、塑荷载2）求临界荷载12太沙基公式太沙基公式适用条件：适用条件：基底粗糙的条形基础整体剪切破坏，埋深db。假定地基滑动面的形状如图分三假定地基滑动面的形状如图分三个区：个区：区区因基底粗糙因基底粗糙,处于压密处于压密状态状态,与基底成与基底成角；角；区区与普朗特尔公式一样；与普朗特尔公式一样；区区朗金被动区。朗金被动区。bd10.3 按理论公式计算地基极限承载力13解：按太沙基公式计算承载力设计值按太沙基公式计算承载力设计值根据根据=22=22，查查承承载载力系数曲力系数曲线图线图得：得：由太沙基公式计算极限承载力：由太沙基公式计算极限承载力：取安全系数K=3，可得承载力设计值：例例题题10.

7、2 某某条条形形基基础础宽宽5m，基基底底埋埋深深1.2m，地地基基土土18.0kN/m2，22，c15.0kPa，试试采采用用太太沙沙基基公公式式确确定定其承载力设计值。其承载力设计值。1410.4 按规范方法确定地基承载力10.4.1 按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定确定地基承载力1.按修正公式计算承载力按修正公式计算承载力fk地基承载力标准值；KPa；b、d基础宽度，埋深修正系数；基底以下土的天然重度，地下水位以下取；b基底宽（m）b6m按6m计算；o基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取 d基础埋深（m）1510.4.2 按原位试验确定地基承载力按原位试验确定地基承载力 1 载荷试验确定地基土承载力特征值载荷试验确定地基土承载力特征值fak 根据P-S曲线确定(1)(2)(3)S(mm)oabcPcrPuP16现场载荷试验现场载荷试验 17182）其他原位测试确定地基承载力特征值标准贯入试验19静力触探试验单桥探头双桥探头20按按公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）规定确定地基承载力详见教材详见教材P229式（式（7-42）21