土力学与基础工程》本科用书摘要

《土力学与基础工程》本科用书摘要》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、《土力学及基础工程》本科用书摘要一、地基承载力的确定容许承载力设计原则：将满足强度和变形两个基本要求作为地基承载力控制设计的标准。地基承载力特征值含义：为在正常发挥使用功能时，所允许采用的抗力设计值；因此地基承载力特征值就是地基容许承载力。1、按土的抗剪强度指标确定对于荷载偏心距e≦0.033b（b为偏心方向基础边长），以浅基础的临界荷载P1/4为基础的理论公式计算地基承载力特征值fa=Mb.r.b+Md.rm.d+Mc.Ck式中：fa—由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值；Mb、Md、Mc—

2、承载力系数，按基底下一倍短边宽度的深度范围内的土内摩擦角标准值确定；b—基础底面宽度，大于6米时按6米取值，对于砂土小于3米时按3米取值；Ck—基底下一倍短边宽度的深度范围内的土粘聚力标准值；r—基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；rm—基础埋深范围内各层土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度。16按理论公式计算地基承载力，关键是土的抗剪强度指标土粘聚力、土内摩擦角的确定。按土的抗剪强度确定地基承载力时，没有考虑建筑物对地基变形的要求，因此按上述公式求得的承载力确定基础底面尺寸后，还应进行

3、地基变形特征验算。2、魏锡克公式（或汉森公式等）德国规范利用太沙基公式、魏锡克公式、汉森公式引入极限状态表达式，采用总安全系数设计原则，则用极限承载力除以总安全系数，即：K=PUAˊ/faA；式中：PU—地基土极限承载力，Aˊ—与土接触的有效基底面积，A—基底面积。我国交通部JT250-98《港口工程技术规范》、《路桥地基规范》和其他地区性规范已推荐采用汉森的承载力公式，它与魏锡克公式的形式完全一致，只是系数的取值范围有所不同。此类公式比较全面反映了影响地基承载力的各种因素，在国外应用很广，安全系

4、数的取值与建筑物安全等级、荷载的性质、土的抗剪强度指标的可靠程度、以及地基条件等因素有关，对长期承载力一般K=2～3。3、按地基载荷试验确定（1）对于密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土，其p-s（荷载-沉降量）曲线通常有比较明显的起始直线段和极限值，即呈急性破坏的“陡降型”，考虑到低压缩性土的承载力特征值一般有强度安全控制，故《建筑地基规范》规定取p-s曲线图比例极限荷载pb作为承载力特征值，此时，地基的沉降量小，为一般建筑物所允许，强度安全储备也绰绰有余。16（2）对于有一定强度的中、高压缩性土，如

5、松砂、填土、可塑粘土等，其p-s曲线无明显转折点，但曲线的斜率随荷载的增加而逐渐增加，最后稳定在某个最大值，即呈渐进破坏的“缓变型”。不能直接以基础的允许沉降值在p-s曲线上定出承载力特征值；规范总结了许多实测资料，当压板面积在0.25～0.5m2时，规定取s/p=0.01～0.015所对应的荷载作为承载力的特征值，但其最大值不应大于最大加载量的一半。对于同一土层，应选择三个以上的试验点，如测得的特征值的级差不超过平均值的30%，则取该平均值作为地基承载力特征值fak。（3）其他原位测试地基承载力

6、特征值除了载荷试验外，静力触探、动力触探、标准贯入试验等原位测试，在我国积累了丰富的经验，《建筑地基规范》允许将其应用于确定地基承载力特征值；但应注意，当地基基础设计等级为甲级、乙级时，应结合室内实验呢结果综合分析，不宜单独应用。4、按地基规范承载力表确定根据建国以来大量工程实践经验、原位试验及室内土工试验数据，以确定地基承载力为目的进行了大量的统计分析，我国许多地基规范制定了便于查找的表格，由此，可查得地基承载力。二、竖向荷载下单桩的工作性能1、桩的荷载传递①16在竖向荷载作用下，桩身的材料将发

7、生弹性压缩变形，桩与桩侧土体发生相对位移，因而桩侧土对桩身产生向上的桩侧摩阻力；如果桩侧摩阻力不足以抵抗竖向荷载，一部分竖向荷载将传递至桩底，桩底持力层将发生压缩变形，故桩底土也会对桩端产生阻力。桩通过桩侧阻力和桩端阻力将荷载传递给土体，或者说，土对桩的支撑力由桩侧阻力和桩端阻力两部分组成。②桩侧阻力：桩侧阻力τ桩截面对桩周土相对位移δ的函数，其极限值τu可用类似于土的抗剪强度的库伦公式表达：τu=Ca+σXtanφa式中：Ca、φa—桩侧表面与土之间的附着力和摩擦角，σX—深度z处作用于桩侧表面

8、的法向应力，它与桩侧土的竖向有效应力成正比例关系。由此可见，桩的侧阻随深度呈线性增大。但砂土中模型桩试验表明，当桩入土深度达某一临界值后，侧阻就不再随深度增加，该现象称为侧阻的深度效应。桩周竖向有效应力不一定等于覆盖应力，其线性增加到临界深度时达到某一限值，其原因是土的“拱作用”。如上所述，桩侧极限摩阻力与所在的深度、土的类别和性质、成桩方式等多种因素有关。而桩侧摩阻力τu达到所需的桩-土相对滑移极限值则基本上只与土的类别有关，根据有关资料，一般粘性土为4-6mm，砂土为6-10m