地基承载力概述.ppt

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1、第6章地基承载力6.1概述地基承载力是指地基土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。地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值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土允许承受荷载的能力极限承载力是地基土发生剪切破坏而失去整体稳定时的基底最小压力。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

2、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6.2地基的破坏模式现场载荷试验:通过试验可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曲线图8-9p-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整体剪切破坏:常发生在浅埋基础下的密砂或硬粘土等坚实地基中oPSPcrfuab临塑荷载极限荷载地基的破坏形式局部剪切破坏:常发生于中等密实砂土中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

3、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。地基的破坏形式刺入剪切破坏:发生在松砂及软土中随着荷载的增加，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，还同基础埋置深度、加荷速度等因素有关。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

4、或者刺入剪切破坏。地基的破坏形式地基变形的三个阶段(1)压密阶段(或称直线变形阶段)p-s曲线上的oa段，p-s曲线接近于直线，土中各点的剪应力均小于土的抗剪强度，土体处于弹性平衡状态。载荷板的沉降主要是由于土的压密变形引起的。把p-s曲线上相应于a点的荷载称为比例界限pcr，也称临塑荷载。地基的破坏形式(2)剪切阶段p-s曲线上的ab段，此段曲线为非线性关系，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，这些区域也称塑性区。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，

5、由载荷板两侧挤出而破坏。因此，剪切阶段也是地基中塑性区的发生与发展阶段。相应于p-s曲线上b点的荷载称为极限荷载pu。地基的破坏形式(3)破坏阶段p-s曲线上的bc段。当荷载超过极限荷载后，载荷板急剧下沉，即使不增加荷载，沉降也将继续发展，因此，p-s曲线陡直下降。在这一阶段，由于土中塑性区范围的不断扩展，最后在土中形成连续滑动面，土从载荷板四周挤出隆起，地基土失稳而破坏。6.3地基临塑荷载和临界荷载按塑性开展深度确定地基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

6、担结构荷载时的基地压力确定地基的设计承载力地基临塑荷载和临界荷载按塑性开展深度确定地基承载力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。6.3地基临塑荷载和临界荷载地基的临塑荷载Pcr：地基中刚开始出现塑性变形区时相应的基底压力。临塑荷载的计算公式P174---(6-5)地基临塑荷载和临界荷载式中：d——基础的埋置深度，m；γ——基底平面以上土的重度，kN/m3；c——土的粘聚力，kPa；φ——土的内摩擦角(度)，计算时化为弧度，即乘π/180;N

7、d、Nc——承载力系数，可查表6-1得出。地基的临界荷载临界荷载因用Pcr作为地基承载力设计值偏保守而不经济，故工程中允许塑性区发展到一定范围。一般中心受压基础可取zmax=b/4，偏心受压基础可取zmax=b/3，与此相应的地基承载力用P1/3、P1/4表示，称为临界荷载。地基的临界荷载临界荷载公式(6-6)、(6-7)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。6.4地基承载力

8、的确定方法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