土力学第八章

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1、第八章地基承载力河海大学岩土工程研究所ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering,HohaiUniversity8－1概述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，使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值。地基中有哪些问题需要考虑呢？建筑物荷载基础地基地基中产生附加应力地基变形由于建筑物的荷载过大，超过了地基土所能承受的能力而使地基产生滑动破坏。8－1概述建筑物基础的沉降量或沉降差必须在该建筑物所允许的范围内（变形要求）。地基必

2、须满足哪些条件呢？建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能力之内（稳定要求）。特殊的建筑物如堤坝、水闸等地基还应满足抗渗、防冲等特殊要求。8－1概述地基承载力不足而使地基破坏的根本原因是由于荷载过大，使地基中的剪应力达到或超过了地基土的抗剪强度。整体剪切破坏局部剪切破坏冲剪破坏地基中剪切破坏的型式有地基承载力不足而使地基破坏的实质是基础下持力层土的剪切破坏。静力载荷试验静力载荷试验(简称载荷试验)是一种最古老的地基上原位测试技术。它实际上是模拟建筑物基础受荷条件的现场模型试验。此法系在刚性承压板上加荷，测

3、定天然埋藏条件下地基土的变形。可测定地基土的变形模量、评定地基土的承载力、及预估实体基础的沉降。对于不能用小件试样试验的各种填土、含碎石的土等，最宜于用载荷试验确定压力与沉降的关系。载荷试验还可用于测定地基土的其他参数，如用载荷试验测定饱和土的径向固结系数；用载荷试验测定砂土的前期固结压结压力。仪器设备1）荷载板：应是刚性的，形状可以是圆形的或方形的，承压板的尺寸应大干土体最大粒径的10倍，常用的荷载板尺寸为：0.5m×0.5m、0.7m×0.7m、1.0m×1.0m。2）加荷装置：包括压力源、反力装置。

4、3）沉降观测装置：本次试验采用大量程百分表，相应的分度值为0.01mm。8－1概述千斤顶荷载板8－1概述仪器设备的检定和校准1)重物加荷装置的堆载物，应对每件堆载物的质量事先称量、编号，合理安排堆载顺序及位置。2)千斤顶和测力计组成的加荷装置，应配套进行检定。钢环测力计：应参照JJG144—92《标准测力仪检定规程》检定。3)大量程百分表：应按JJG379—95《大量程百分表检定规程》进行检定。操作步骤1)在有代表性的地点，整平场地，开挖试坑。试坑底面宽度不小于承压板直径（或宽度）的3倍。试验前应保持试坑

5、土层的天然状态。在开挖试坑及安装设备时，应将坑内地下水位降至坑底以下，并防止因降低地下水位而可能产生破坏土体的现象。2)设备安装，参照图1，其次序与要求如下：①安装承压板。安装承压板前应整平试坑面，铺约1cm厚的中砂垫层，并用水平尺找平，承压板与试验面平整接触。②安装反力装置，其中心应与承压板中心一致。③安装沉降观测装置。其固定点应设在不受加载变形影响的位置处。沉降观测点应对称设置。3)试验前应避免暴晒、雨淋，必要时设置工作棚。4)荷载按等量分级施加，并保持静力条件和沿承压板中心传递。每级荷载增量一般取预

6、估试验土层极限压力的1/8～1/10。5)加载稳定标准：一般采用相对稳定法，即每施加一级荷载，待沉降速率达到相对稳定后再加下一级荷载。稳定标准为：1h内的沉降量不大于0.1mm为止。6)试验一般宜进行至试验土层达到破坏阶段终止。达到终止试验标准时，即可终止试验。载荷试验终止试验标准—在本级荷载下，沉降急剧增加，承压板周围出现裂缝和隆起。—在本级荷载下，持续24h沉降速率加速或近似等速发展。—总沉降量超过承压板直径（或宽度）的(0.3～0.4倍)。—当达不到极限荷载时，最大压力应达预期设计压力的2.0倍或超

7、过第一拐点至少三级荷载。载荷试验的缺陷载荷试验一般受荷面积比较小，加荷影响深度不超过二倍承压板边长(或直径)，因此当地基土在深度上是非均质时，应考虑在不同深度上进行载荷试验或用不同大小的承压板进行载荷试验。另外载荷试验加荷时间也比较短，按常规试验方法，并不能提供建筑物最终固结沉降的数据。载荷试验有的在试坑内进行、也有的在钻孔底进行。由于钻孔底不易整平，孔底土易受扰动，设置承压板也较困难．对试验结果严重影响，故目前大多已不采用钻孔载荷试验。8－1概述整体剪切破坏线性变形阶段：主要产生压缩变形，荷载与沉降关系

8、接近于直线,地基处于弹性平衡状态Ospabc弹塑性变形阶段: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。破坏阶段：塑性区扩大，发展成连续滑动面，荷载增加，沉降急剧变化。8－1概述整体剪切破坏临塑荷载pcr: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，地基所承受的基底压力。pcrfuOspabc极限荷载fu:地基濒临破坏(即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段)时，地基所承受的基底压力。(2)随着荷载