《天然地基承载力》PPT课件.ppt

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1、第六章天然地基承载力(bearingcapacity)§6.1地基承载力概述§6.2按极限平衡区发展范围确定地基承载力§6.3按极限荷载确定地基极限承载力§6.4按《地基规范》确定地基承载力§6.5按原位测试成果确定地基承载力主要内容§6.1地基承载力概述一、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（容许承载力）2.稳定要求（强度要求）建筑物的基底压力，应该在地基所允许的最大承载能力之内（极限承载力）地基承载力：地基所能承受荷载的能力极限承载力容

2、许承载力二、地基变形的三个阶段0sppapkakcp＜papa＜p＜pkp≥pka.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τ＜τf,地基处于弹性平衡状态b.弹塑性变形阶段ak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kc段，塑性区扩大，发展成连续滑动面，荷载增加，沉降急剧变化三、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pa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

3、称为极限荷载pk1.整体剪切破坏pS条件：密实砂土或硬粘土或基础埋置较浅且荷载快速增加临塑荷载极限荷载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.冲切破坏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pS条件：中密砂土或一般粘性土或基础埋深较大时pS条件：松砂通常不能直接作为地基§6.2地基的临塑压力一、塑性区的发展范围zzbdq=Hpψ△σ1△σ3根据弹性理论，地基中任意点由条

4、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，N点土的自重应力所引起的大小主应力均为(H＋z)N点达到极限平衡状态，大、小主应力满足极限平衡条件N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zmax＝0，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（容许承载力）中心荷载思考：由Pa计算式可知，Pa仅与c、H、、有关，而与基础宽度无关,为什么？例题某条基，底宽b=1.5m，埋深d=2m，地基土的重度＝19kN/m3，饱和土的重度sat＝21kN/m3,抗剪

5、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？【解答】(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§6.3浅基础地基极限承载力的理论近似解勃朗特-维西克（Prandtl-Vesic）公式PbccddⅠⅡⅡ45o＋/245o－/2ⅢⅢ§6.4按规范确定地基承载力一、铁路桥涵地基基础设计规范Hb地基容许承载力基本承载力宽度修正系数深度修正系数局部冲刷线二、建筑地基基础设计规范db地基承载力特征值宽度修正系数深度修正系数修正后

6、的承载力特征值§6.5按原位测试成果确定地基承载力一、载荷试验法千斤顶荷载板平衡架拉锚pupk0s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=0.01～0.015对应荷载值；但值不应大于最大加载量的一半。二、静力触探试验法探头QfQcF钻杆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

7、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Qc2.侧壁摩阻力Qf比贯入阻力：探头单位截面积的阻力三、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

8、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