任務(wù)10地基承載力的確定主要內(nèi)容概述地基臨塑荷載及臨界荷載的確定按理論公式計(jì)算地基極限承載力按規(guī)范方法確定地基承載力重點(diǎn):三種剪切破壞,臨塑荷載概念,臨界荷載及極限荷載的計(jì)算

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地基承載力是指地基單位面積上承受荷載的能力。為了保證地基在荷裁作用下，不至于出現(xiàn)整體剪切破壞而喪失其穩(wěn)定性，在地基計(jì)算中必須驗(yàn)算地基的承載力。10.1概述2加拿大特朗斯康谷倉(cāng)的地基破壞情況3410.1.1地基的破壞型式

試驗(yàn)研究表明，建筑地基在荷載作用下往拄由于承載力不足而產(chǎn)生剪切破壞，其破壞型式可分為整體剪切破壞、局部剪切破壞及沖切破壞三種。51.整體剪切破壞地基變形具有明顯的三個(gè)階段：壓密階段(oa段）當(dāng)P較小時(shí),基礎(chǔ)形成一個(gè)三角形壓密區(qū)Ⅰ,P-S曲線基本呈直線關(guān)系，P≤Pa（比例極限）；剪切階段(ab段）隨P↑,壓密區(qū)向兩側(cè)擠壓,基礎(chǔ)邊緣處開始出現(xiàn)塑性區(qū),P-S呈曲線關(guān)系,Pa≤P<Pu(極限荷載)；破壞階段(bc段)當(dāng)P達(dá)到Pu時(shí),土中形成連續(xù)滑動(dòng)面,并延伸到地面,土從基礎(chǔ)兩側(cè)擠出隆起,基礎(chǔ)沉降急劇增加,整個(gè)地基失穩(wěn)破壞，緊密砂土硬粘性土,淺地基常發(fā)生該破壞形式.2.局部剪切破壞地基變形無明顯三階段,P-S曲線一開始就呈現(xiàn)非線性關(guān)系,塑性區(qū)滑動(dòng)面不發(fā)展到地面,基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起,曲線也有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),但不明顯.局部剪切破壞常發(fā)生于中等密實(shí)砂土地基。3.刺入剪切破壞(沖剪破壞)

隨P↑,基礎(chǔ)下土層發(fā)生壓縮變形,基礎(chǔ)下沉,P繼續(xù)↑,基礎(chǔ)周圍土體發(fā)生豎向剪切破壞,使基礎(chǔ)刺入土中,地面不隆起,P-S曲線無明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)。常發(fā)生于軟土地基610.2地基臨塑荷載及臨界荷載的確定10.2.1地基塑性區(qū)邊界方程無基礎(chǔ)埋深時(shí)有基礎(chǔ)埋深d時(shí)7

當(dāng)M點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，該點(diǎn)的大、小主應(yīng)力應(yīng)滿足極限平衡條件式：將上式代人，整理可得塑性區(qū)的邊界方程為：8塑性區(qū)發(fā)展的最大深度zmax。由的條件求得，即：解得

臨塑荷載是指地基土中將要而尚未出現(xiàn)塑性變形區(qū)時(shí)的基底壓力。10.2.2地基臨塑荷載和臨界荷載時(shí)9將β0代人式(5．35)得塑性區(qū)發(fā)展最大深度zmax的表達(dá)式為：在上式中令zmax＝0，可得臨塑荷載的表達(dá)式為：10臨界荷載

工程實(shí)踐表明，即使地基發(fā)生局部剪切破壞，地基中塑性區(qū)有所發(fā)展，只要塑性區(qū)范圍不超出某一限度。就不致影響建筑物的安全和正常使用。地基中塑性區(qū)發(fā)展到容許深度時(shí)對(duì)應(yīng)的荷載，稱為臨界荷載11[例題10.1]

某條基寬5m，基底埋深1.2m，地基土γ＝18.0kN/m2，φ＝22o，c＝15.0kPa，試計(jì)算該地基的臨塑荷載pcr及p1/4。[解]1）求臨塑荷載2）求臨界荷載12太沙基公式適用條件：基底粗糙的條形基礎(chǔ)整體剪切破壞，埋深d<b。假定地基滑動(dòng)面的形狀如圖分三個(gè)區(qū)：Ⅰ區(qū)——因基底粗糙,處于壓密狀態(tài),與基底成φ角；

Ⅱ區(qū)——與普朗特爾公式一樣；

Ⅲ區(qū)——朗金被動(dòng)區(qū)。bd10.3按理論公式計(jì)算地基極限承載力13[解]：

按太沙基公式計(jì)算承載力設(shè)計(jì)值根據(jù)φ=22o，查承載力系數(shù)曲線圖得：

由太沙基公式計(jì)算極限承載力：取安全系數(shù)K=3，可得承載力設(shè)計(jì)值：[例題10.2]

某條形基礎(chǔ)寬5m，基底埋深1.2m，地基土γ＝18.0kN/m2，φ＝22o，c＝15.0kPa，試采用太沙基公式確定其承載力設(shè)計(jì)值。1410.4按規(guī)范方法確定地基承載力10.4.1按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定確定地基承載力

1.按修正公式計(jì)算承載力

fk－地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；KPa；

ηb、ηd－基礎(chǔ)寬度，埋深修正系數(shù)；

γ－基底以下土的天然重度，地下水位以下取γˊ；

b－基底寬（m）b<3m取b>6m按6m計(jì)算；

γo－基底以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取γˊd－基礎(chǔ)埋深（m）1510.4.2按原位試驗(yàn)確定地基承載力

1載荷試驗(yàn)確定地基土承載力特征值fak

根據(jù)P-S曲線確定(1)(2)(3)S(mm)oabcPcrPuP16現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)

17182）其他原位