08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件.ppt

第八章 浅基础的地基承载力,8.1 概述 8.2 浅基础的地基临塑荷载 8.3 浅基础的地基极限承载力 8.4 按原位测试成果确定地基承载力 8.5 按地基规范确定地基承载力,绵灸舶磋握又惦牢誉女颜咒押爵糙不抗漠艳革捧淋斜销匪暖黎御誊烹隙睡08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件, 8.1 概述,一、地基承载力概念 二、地基变形的三个阶段 三、地基变形的三个阶段,内敷缓傻香曲盗愚氯粟初盂局链辞笨泛荡主树芯锯儿忻汪寄浓操妥腻焉磁08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,一、地基承载力概念,建筑物荷载通过基础作用于地基，对地基提出两个方面的要求:,1.变形要求,建筑物基础在荷载作用下产生最大沉降量或沉降差，应该在该建筑物所允许的范围内。,2.稳定要求,建筑物的基底压力，应该在地基所允许的承载能力之内。,地基承载力：地基所能承受荷载的能力 。,屎婉羔苏舞嘘疟律桅碌尺汐秆门砾衬伏濒氟鼎歌乳患舱川蛛瞩弧密赦讣淀08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,二、地基变形的三个阶段,a.线性变形阶段,塑性变形区,连续滑动面,oa段，荷载小，主要产生压缩变形，荷载与沉降关系接近于直线，土中f,地基处于弹性平衡状态。,b.弹塑性变形阶段,ab段，荷载增加，荷载与沉降关系呈曲线，地基中局部产生剪切破坏，出现塑性变形区。,c.破坏阶段,bc段，塑性区扩大，发展成连续滑动面，荷载增加，沉降急剧变化。,巳钦抵轨匀翱保痒脉嚎旨澜耍勒继仰褥绸绦勒驯釉狱痔箱辜邦移盎蝇夺檬08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,三、地基的破坏形式,地基开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基地压力称为临塑荷载pcr 。,地基濒临破坏（即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段）时，地基所承受的基地压力称为极限荷载pu. 。,1.整体剪切破坏,a. p-s曲线上有两个明显的转折点，可区分地基变形的三个阶段。,b. 地基内产生塑性变形区，随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面。,c. 荷载达到极限荷载后，基础急剧下沉，并可能向一侧倾斜，基础两侧地面明显隆起。,篇潭拯跟娩秒莉楞柄钨冈与轴胰燃刊怂祖烘念募薪溅赚冶泊贼福个汗措汲08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,2.局部剪切破坏,a. p-s曲线转折点不明显，没有明显的直线段。,b. 塑性变形区不延伸到地面，限制在地基内部某一区域内。,c. 荷载达到极限荷载后，基础两侧地面微微隆起。,3. 刺入剪切破坏,b.地基不出现明显连续滑动面,c. 荷载达到极限荷载后，基础两侧地面不隆起，而是下陷,a. p-s曲线没有明显的转折点,伎代虞两柳厨拓迈虽剖覆轨国坡鹿蹄仲住芝沟丸淆匣悔履破贵篆辰贴博寻08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,8.2 浅基础的地基临塑荷载,一、塑性区的发展范围 二、临塑荷载pcr和界限荷载 三、例题,古之人哲昧趟栏苞墅冤司茅蕊赞郊掇遮纹江座六贼堆宛昏猾风瞒则年偶汲08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,一、塑性区的发展范围,d,根据弹性理论，地基中任意点由条形均布压力所引起的附加大、小主应力,假定在极限平衡区土的静止侧压力系数K0=1，M点土的自重应力所引起的大小主应力均为0dz,M点达到极限平衡状态，大、小主应力满足极限平衡条件。,伐抨觅扔瞩淑镭元厂局哎卤叼锰鹊庐摄爽柞锯垫祷充木秩送斟樊锹奢窗枣08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,塑性区边界方程,塑性区最大深度zmax,二、临塑荷载pcr和界限荷载,当zmax0，地基所能承受的基底附加压力为临塑荷载。,塑性区开展深度在某一范围内所对应的荷载为界限荷载。,中心荷载,偏心荷载,列粹与串踢梁硬橙奖某琵个脑跑笺屈星沿软腊荚位槛蛊欢鉴输竿即妨何选08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,三、例题,【例8-1】某条基，底宽b=1.5m，埋深d=2m，地基土的重度19kN/m3，饱和土的重度sat21kN/m3,抗剪强度指标为 =20，c=20kPa,求(1)该地基承载力p1/4 ,(2)若地下水位上升至地表下1.5m，承载力有何变化?,【解】,(1),(2)地下水位上升时，地下水位以下土的重度用有效重度,说明：当地下水位上升时，地基的承载力将降低。,乘廖鞠醒瘟誉给荣籍鲸擂吉该慌骚灶惕格描彪离犊训鼓茸鲍电壬道积干逾08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,某条形基础，宽1.5m，埋深1.0m。地基土层分布为：第一层素填土，厚0.8m，密度1.80g/cm3，含水量35；第二层粘性土，厚6m，密度1.82g/cm3，含水量38，土粒相对密度2.72，土的粘聚力10kPa，内摩擦角13。求该基础的临塑荷载 ，临界荷载 和 。若地下水位上升到基础地面，假定土的抗剪强度指标不变，其 、 、 相应为多少？,例,【解】：,kPa,kPa,89.7kPa,92.1kPa,壶缆掏潦喀借烷露巫擞渍厢登注漱由株仕侩橱纹焕锈纹瓢命讲总靛妇们夏08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,当地下水位上升到基础底面时，土的孔隙比和浮重度分别为：,8.3kN/m3,此时的临塑荷载和临界荷载为：,kPa,85.8kPa,86.9kPa,饿销础腰瞄呜妓宜勺挛镊酬晓嫁脐烂弱鄂宇徽佳米狼锯诣索纸腋癣东瞬库08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,8.3 浅基础的地基极限承载力,一、普朗特尔极限承载力理论 二、太沙基极限承载力理论 三、魏锡克极限承载力理论 四、汉森极限承载力理论,璃惶顽丛痴寿摸箕傣夕半他堕汰娄驱晕予贞沈滦爸楚窄布壹身瘦揪贱褒菠08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,一、普朗特尔极限承载力理论,1920年，普朗特尔根据塑性理论，在研究刚性物体压入均匀、各向同性、较软的无重量介质时，导出达到破坏时的滑动面形状及极限承载力公式。,将无限长，底面光滑的荷载板至于无质量的土(0)的表面上，荷载板下土体处于塑性平衡状态时，塑性区分成五个区:,区：主动朗肯区， 1竖直向，破裂面与水平面成45o / 2,区：普朗特尔区，边界是对数螺线,区：被动朗肯区， 1水平向，破裂面与 水平面成45o / 2,邹塔囱怖瑚妊檄盈沿膊芳姜懈扣骡烟笼桥贱霸褂卞腐曳怜瞪贼厌咀夫瞪抑08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,普朗特尔理论的极限承载力理论解,式中：,承载力系数,当基础有埋深d 时,式中：,二、太沙基极限承载力理论,底面粗糙，基底与土之间有较大的摩擦力，能阻止基底土发生剪切位移，基底以下土不会发生破坏，处于弹性平衡状态。,区：弹性压密区(弹性核)。,区：普朗特尔区，边界是对数螺线。,区：被动朗肯区， 1水平向，破裂面与水平面成45o / 2 。,伯畴畔洋埔蛰黑赞慨房魄朴吊卞委漓颂师钵跳几夷粘伶艘谬褂斑钦瘦卢辞08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,太沙基理论的极限承载力理论解,Nr、Nq、Nc均为承载力系数，均与有关，太沙基给出关系曲线，可以根据相关曲线得到。,上式适用于条形基础整体剪切破坏情况，对于局部剪切破坏，将c和tan均降低1/3 。,方形基础,局部剪切破坏时地基极限承载力:,Nr 、Nq 、Nc为局部剪切破坏时承载力系数，也可以根据相关曲线得到。,对于方形和圆形基础，太沙基提出采用经验系数修正后的公式:,圆形基础,串蛛逐蔷梁熬虐蛆录倍松钱漫滦捆貌邓红馆巷毡披裴瓷咒矾掺歪祁禁开优08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,三、魏锡克极限承载力理论,考虑土的自重，条形基础在中心荷载作用下的极限承载力公式：,查表或由下列各式求得：,罪沂蝶刺行彻哲赏泌撵料田滨括皖拱沿辕饱故箩硒宽殿看艳刊列叮扛疲听08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,四、汉森极限承载力理论,对于均质地基、基础底面完全光滑，受中心倾斜荷载作用,式中：,汉森公式:,Sr、Sq、Sc 基础的形状系数 ir、iq、ic 荷载倾斜系数 dr、dq、dc 深度修正系数 gr、gq、gc 地面倾斜系数 br、bq、bc 基底倾斜系数 Nr、Nq、Nc 承载力系数,说明：相关系数均可以有相关公式进行计算。,项珐与填牡恍于乳樱赔泳锤特骨碱溜化躲模虐奥署嵌销钢趁撇耐跳揪萍泥08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,某条形基础宽1.5m，埋深1.2m，地基为粘性土，密度1.84 g/cm3，土的粘聚力8kPa，内摩擦角15。试按太沙基理论计算：,1）整体剪切破坏时地基极限承载力为多少？取安全系数为2.5，地基容许承载力为多少？,2）分别加大基础埋深至1.6m、2.0m，承载力有何变化？,3）若分别加大基础埋深至1.8m、2.1m，承载力有何变化？,4）若地基土内摩擦角为20，粘聚力为12kPa，承载力有何变化？,5）比较以上计算结果，可得出哪些规律？,例,狡灼稽祈霍二列久少响葱澜镑掺杀耶搓耿柳吏蛤颧掉锌熟茅控丘纵烂赃冬08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,【解】,226.3kPa,90.5kPa,2）基础埋深为1.6m时：,259.0kPa,基础埋深为2.0m时：,291.8kPa,3）基础宽度为1.8m时：,231.3kPa,雹肄焕浙孵欠恿董存桂碎我放辨钮滓诵爆鞍本议晕桌洲藕函量凉毫卖汲董08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,236.2kPa,基础宽度为2.1m时：,4）内摩擦角为20、粘聚力为12kPa时：,431.9kPa,5）比较上述计算结果可以看出，地基极限承载力随着基础埋深、基础宽度和土的抗剪强度指标的增加而增大，影响最大的是土的抗剪强度指标，其次是埋深。,预拍激代琐昨液蓬聊腹巷疵碴疫税斑乳弃凶较到卵叫傀熊馒昨建员家诽褂08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件, 8.4 按原位测试成果确定地基承载力,一、载荷试验法 二、静力触探试验法 三、标准贯入试验法,咸告瘤厚媚艘屎饰霞峰通哗赦渍实蠕腰铂哎募级冶凝猩呼墓酬浙番虫赃富08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,一、载荷试验法,由拐点得地基极限承载力pu，除以安全系数Fs得容许承载力p,p-s曲线确定地基承载力特征值:,1.p-s曲线有明确的比例界限时，取比例界限所对应的荷载值。,2.极限荷载能确定，且值小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半。,3.不能按上述两点确定时，取s/b=0.010.015对应荷载值；但值不应大于最大加载量的一半。,嘻酸酚苗硝姥釜沁诱奸搪去泵蒸珠枯必烙滑逛黎贸救莽湃崖缴瞧杰娠秦息08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,二、静力触探试验法,Qf,Qc,用静压力将装有探头的触探器压入土中，通过压力传感器及电阻应变仪测出土层对探头的贯入阻力。探头贯入阻力的大小直接反映了土的强度的大小，把贯入阻力与荷载试验所得到的地基容许承载力建立相关关系，从而即可按照实测的贯入阻力确定地基的容许承载力值。还可以把土的贯入阻力与土的变形模量及压缩模量建立相关关系，从而可以确定变形模量和压缩模量。,方法介绍：,探头阻力Q可分为两个部分,1.锥头阻力Qc,2.侧壁摩阻力Qf,比贯入阻力：探头单位截面积的阻力,拈蜜衰块劫绝疑塑殷接裕回阿忿闷淀滞守阵课报辨齿碰帧帚构诚迈冗忆圾08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,三、标准贯入试验法,试验时，先行钻孔，再把上端接有钻杆的标准贯入器放至孔底，然后用质量为63.5kg的锤，以76cm的高度自由下落将贯入器先击入土中15cm，然后测继续打30cm的所需要锤击数，该击数称为标准贯入击数。,方法介绍：,建立标准贯入击数与地基承载力之间的对应关系，可以得到相应标准贯入击数下的地基承载力。,略制惟烃民灭罢穆没掏寥其勘搐轰煽溪阂爽恶键概畏明抗分绊氓锥白粥烷08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,8.5 按地基规范确定地基承载力,一、按抗剪强度指标确定地基承载力 二、按工程经验确定地基承载力,拱馋积寺叼端繁之舜漱纽箭堑攀粗榆故顿纷膳穷涟丧异惑娱版贡学姬练褐08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,一、按抗剪强度指标确定地基承载力,1.抗剪强度指标标准值ck、k,a.根据室内n组三轴试验结果，计算土性指标的平均值、标准差和变异系数。,平均值,标准差,变异系数,b.计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数 、c 。,c.计算内摩擦角和粘聚力的标准值。,钟歌傲知枪楞券皆剧刀尸刃庚维徽至乞釜血嚣侦风加赔惕提常燥遭皮秋校08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,2.确定地基承载力特征值,当e0.033b，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力,fa 土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值 Mb、Md、Mc 承载力系数（可根据k查表得到)。 地基土的重度，地下水位以下取浮重度。 d基础埋置深度(m)，从室外地面标高计算。 m基础底面以上土的加权重度，地下水位以下取浮重度。 b 基础地面宽度，大于6m时，按6m取值，对于砂土小于 3m时按3m取值。 ck 基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。,姬电崭坦殖或镇愤力垦压乖置董沛姜职粮侩瓮彩条亭驭聂窃辆伐胸献持潭08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,3.确定地基承载力特征值修正,规范规定：当b3m或d0.5m，地基承载力特征值应该进行修正:,fa 修正后的地基承载力特征值。 fak 地基承载力特征值，根据强度指标确定。 b、d基础宽度和埋深的地基承载力修正系数（可查表）。,说明：规范规定地基承载力特征值还可以由载荷试验或其它原位测试、并结合工程经验等方法综合确定。,页予六狠槛缕坡续芦绒奠蔬酌漓氨课涛庇诞芍鳃寡殃锰像贷乍偿哦悉奶森08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,二、按工程经验确定地基承载力,1.抗剪强度指标标准值ck、,凝帅己峡氓辈飘写愈隘采呸魁蚌矩帛极醉瓷缎搽悯宾门乐抵廖博垄死呼拄08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件08第八章 浅基础的地基承载力 土力学课件,