第八章地基承载力.ppt

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1、第八章 地基承载力由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引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。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。所能承受的能力而使地基产生滑动破坏。建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：（四）对地基的要求：（四）对地基的要求：（1）强度要求：不破坏

2、，荷载小于承载力。）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）变形要求：不产生过大沉降、差异沉降，变形小于设计允许值。形小于设计允许值。（3）稳定性要求：不倾倒、滑动。稳定性要求：不倾倒、滑动。大型建筑物往往是由变形控制设计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小型建筑物往往由承载力控制设计概概 述述概概 述述地基承载力包括两种含义：地基承载力包括两种含义：地基容许承载力地基容许承载力:地基在不产生剪切破坏且不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。大基底

3、应力。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（建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范中称为地基承载中称为地基承载力特征值或标准值力特征值或标准值）地基极限承载力地基极限承载力:是地基土发生剪切破坏而失是地基土发生剪切破坏而失是地基土发生剪切破坏而失是地基土发生剪切破坏而失去整体稳定时的基底最小应力。去整体稳定时的基底最小应力。去整体稳定时的基底最小应力。去整体稳定时的基底最小应力。l整体剪切破坏整体剪切破坏l局部剪切破坏局部剪切破坏l冲剪破坏冲剪破坏地基中剪切破坏的型式有地基中剪切破坏的型式有地基中剪切破坏的型式有地基中剪切破坏的型式有整体剪切破坏整体剪切破坏oPSPcrfua

4、b临塑荷载极限荷载局部剪切破坏局部剪切破坏静静荷荷载载曲曲线线没没有有明明显显的的直直线线段段，地地基基破破坏坏的的曲曲线线也也不不呈呈现现整整体体剪剪切切破破坏坏那那样样的的明明显显的的陡陡降降。当当基基底底压压力力达达到到一一定定数数值值即即相相应应的的极极限限荷荷载载时时，基基础础两两侧侧微微微微隆隆起起，然然而而剪剪切切破破坏坏区区仅仅仅仅被被限限制制在在地地基基内内部部的的某一区域，未形成延伸至底面的连续滑动面。某一区域，未形成延伸至底面的连续滑动面。冲剪破坏冲剪破坏随着荷载的增加，基础出现持续下沉，主要因为随着荷载的增加，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

5、刺入。地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，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。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，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通常呈现整体剪切破坏.软弱粘土或松砂土地基，具有中高压缩性，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。常常呈现局部剪切破坏或者冲剪破坏。（五）确定地基承载力的方法规

6、范法规范法：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 JTJD63-2007建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 GB50007-2011载荷试验法：载荷试验法：现场载荷板试验、触探试验等；现场载荷板试验、触探试验等；理论公式法：理论公式法：经验类比法经验类比法概概 述述反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表现场载荷试验现场载荷试验现场载荷试验千斤顶荷载板荷载板第第2节节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载按塑性区开展深度确定地基的容许承载力力假定条件假定条件:地基为均质半无限体，将地基中的剪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。切破坏区即塑性开

7、展区限制在一定范围内。允许塑性区有一定的开展范围允许塑性区有一定的开展范围,又保证地基最大限又保证地基最大限度的安全度的安全,承担结构荷载时的基底压力确定地基的承担结构荷载时的基底压力确定地基的设计承载力设计承载力解答思路解答思路:依据弹性理论求出地基任意点自重应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。最大深度获得地基承载力公式。塑性区的边界方程塑性区的边界方程稳定稳定稳定没有保证稳定没有保证荷载与塑性区开展

8、深度关系：记记实际应用时，实际应用时，实际应用时，实际应用时，通通通通常规定塑性区开展深度，视常规定塑性区开展深度，视常规定塑性区开展深度，视常规定塑性区开展深度，视其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定性性性性.普遍形式注意：注意：第一项对应基底以下土容重；第一项对应基底以下土容重；第二项对应基底以上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h1db地下水位在滑动面与基底之间地下水位在基底与地面之间

9、地下水位在基底与地面之间h h2 2bd地下水位在基底与地面之间二、太沙基极限承载力公式基本假设基本假设 （1）均质地基、条形基础、中心荷载、）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）基础底面粗糙，即基础底面与土之间有摩擦力存在间有摩擦力存在;（3）当基础埋置深度）当基础埋置深度d时，基底面以上两时，基底面以上两侧土体用相当的均布置荷载代替侧土体用相当的均布置荷载代替.自重自重:W:W基底面上的极限荷载基底面上的极限荷载:P:Pu u两斜面上的粘聚力两斜面上的粘聚力:C:C两斜面上的反力两斜面上的反力(摩擦力摩擦

10、力,正压力正压力):Pp):Ppl基底光滑除r不等于0外，其它同普朗特公式Nr、Nq、NC 用式（829）（831）或表82确定l基底完全粗糙(1)r=0,c=0,q 引起的 Ppq(2)r=0,q=0,c 引起的 Ppc(3)q=0,c=0,r 引起的 Ppr一、一、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2007基本步骤：基本步骤：1.确定土名：确定土名：一般地基土：碎石土、砂土、粉土、粘性土；一般地基土：碎石土、砂土、粉土、粘性土；特殊土：黄土、冻土、膨胀土等特殊土：黄土、冻土、膨胀土等第4节规范方法确定地基承载力2.2.确定土的状态：确定土的状态：无粘性土：密实状态无粘性土：密实状态粘性土：软硬状态粘性土：软硬状态3.3.确定地基土的基本承载力确定地基土的基本承载力地地 基基容容许许承承载载力力基基本本承承载载力力宽度修正提高深度修正提高Hb一般冲刷线一般冲刷线4.确定地基土的容许承载力确定地基土的容许承载力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：若试验有困难时可用以下两个方法计算：