17.1概述7.2浅基础的承载力7.3承载力公式应用7.4深基础的承载力公式7.5现场施工实例27.1概述土体破坏抗剪强度剪应力f最大剪应力线(图5.3)浅基础模型试验(铝棒)37.1概述一、浅基础埋深浅,一般D5m,或D/B小于等于1D只考虑基底以下的土体承受荷载浅基础的类型1、独立基础用于单层工业厂房及框架结构建筑47.1概述一、浅基础2、条形基础(1)墙下条形基础浅基础的类型(2)柱下条形基础用于砖混结构等用于框架结构等53、十字交叉基础4、片筏基础7.1概述一、浅基础浅基础的类型65、箱形基础用于高层建筑7.1概述一、浅基础浅基础的类型7二、深基础桩基础埋深深,建筑物荷载由基础侧面土的摩阻力和基础底面以下土的承载力共同承受桩基础模型试验7.1概述87.2浅基础的承载力公式一、地基破坏形式pcr临塑荷载pcrppupu极限荷载临塑荷载pcr:基底边缘处f时的荷载极限荷载pu:使地基土产生破坏时的荷载1、整体剪切破坏地基中形成连续的滑动面,基础急剧下沉,地面隆起密实砂土,坚硬粘土91、整体剪切破坏pu极限荷载2、局部剪切破坏pu极限荷载滑动面从基础边缘开始,终止于地基中某点,基础下沉,地面隆起。pu极限荷载3、冲切破坏沉降量大,基础“切入”土中。软土sp1pcrpu23压力—沉降关系曲线7.2浅基础的承载力公式一、地基破坏形式10二、浅基础的地基临荷载pcrD0ppDD基底Mz地基中M点附加应力D0ppD自重应力()czDz附加应力由p0引起13001003(sin)(3.7)p自重应力0()cxKDzcxcz若假设则M点总主应力1003(sin)()(1)pDDz7.2浅基础的承载力公式11D0ppDDMz130M点总主应力1003(sin)()(1)pDDzM点达极限平衡时(粘性土)fccotc2/)(311313()/2sin(2)()/2cotC(1)代入(2)并整理得00sin()cot(3)sinpDCzD即0()zf称为塑性区边界方程二、浅基础的地基临荷载pcr7.2浅基础的承载力公式12把代入(3)式得D0zzmax求塑性区最大深度zmaxmax00dzzd00cos(1)0sindzpDd0cos1sin0cossincos()2所以即020maxcot()cot(4)2pDCzD二、浅基础的地基临荷载pcr7.2浅基础的承载力公式13—基底以上土的重度的加权平均值(水下取)D0zzmaxmaxcot()cot(4)2pDCzD若zmax=0,地基中将要出现但尚未出现塑性区,相应的荷载为临塑荷载pcr令zmax=0得(cot)cot/2crDCpD简记为crDCpNDNC式中承载力系数ND2/cot2/cotDN承载力系数Nccotcot/2CN二、浅基础的地基临荷载pcr7.2浅基础的承载力公式14三、浅基础的地基临界荷载p1/4、p1/3D0zzmaxmaxcot()cot(4)2pDCzD令zmax=B/4代入上式得1/4(cot/4)cot/2DCBpD简记为1/41/4DCpNBNDNCB同理1/31/3DCpNBNDNC式中:1/44(cot/2)N1/33(cot/2)N7.2浅基础的承载力公式15四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论pf0pDDⅠⅡⅢab假定1、整体剪切破坏,如图2、基底粗糙,Ⅰ区土不破坏形成“弹性核”3、Ⅱ、Ⅲ区为塑性破坏区,Ⅱ区是一组对数螺线和一组射线组成Ⅲ区是被动朗肯区4524、按条形基础推导,属平面应变问题5、不计基底以上土的抗剪强度,影响用超载p0表示考虑基底以下“弹性核”的静力平衡pfPpPp若忽略土楔体自重,并且p0=0,c=0B7.2浅基础的承载力公式16四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论0pDDⅠⅡⅢab452考虑“弹性核”竖向静力平衡pfPp若忽略土楔体自重,并且p0=0,c=0)cos(2pfPBp)cos(2BPppf即24cos()pPNB设12fPBNpfWcppBB7.2浅基础的承载力公式pf17当0,0,00pc由“弹性核”静力平衡条件0,,pcNNN—承载力系数,是的函数四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论7.2浅基础的承载力公式—基底以下土的重度,水下取浮重度—基底以上土的重度的加权平均值012fcppBNcNDN0012fcppBNcNpNpf0pDDab11,h22,h18太沙基承载力系数图表图中1122hhD四、太沙基(K.Terzaghi)极限承载力理论7.2浅基础的承载力公式197.2浅基础的承载力公式五、普朗德尔(L.Prandtl)极限承载力理论pf0pDDⅡⅢab452B452朗肯被动区朗肯主动区对数螺线tan0rreb452aB/2pup0pappcR452对a点取矩,应有0aM得cqfcNNpp0其中2tantan(45)2qNe(1)cotcqNNr020cqfcNNpp0排水条件差的饱和粘性土0Nq=12tan00tan4512limlim(tan)25.14cdedNddPf=p0+5.14c2tantan(45)2qNe(1)cotcqNN7.2浅基础的承载力公式五、普朗德尔(L.Prandtl)极限承载力理论21六、魏锡克(Vesic)极限承载力理论魏锡克在普朗德尔理论的基础上,考虑土体自重得出承载力公式为012fqcppNcNBN其中2tantan(45)2qNe(1)cotcqNN2(1)tanqNN7.2浅基础的承载力公式22六、魏锡克(Vesic)极限承载力理论7.2浅基础的承载力公式237.2浅基础的承载力公式七、局部剪切破坏时浅基础的地基承载力pu极限荷载pu极限荷载太沙基建议,c降低抗剪强度指标取1122,arctan(tan)33CC软粘土和松砂24012fcqpBNcNpNcrDCpDNCN八、地基承载力公式比较承载力公式1、地基临塑荷载pcr2、地基临界荷载p1/43、太沙基极限承载力4、普朗德尔极限承载力cot/2cot/2DNcotcot/2CNcot/2cot/2DNcotcot/2CN1/44(cot/2)N5、魏锡克极限承载力cqfcNNpp02tantan(45)2qNe(1)cotcqNN2(1)tanqNN012fqcppNcNBN查图表1/41/4cDpBNCNDN257.4深基础的承载力公式桩基础模型试验(铝棒)桩基础单桩承载力QfQtQsQf=Qt+Qs26tankz7.4深基础的承载力公式QfQtQs一、单桩承载力At桩端面积2tAr圆形:2tAB方形:Qf=Qt+Qsqt桩端承载力(可用前述深基础承载力公式)qs桩侧摩阻力(分段计算)zKz砂土地基粘土地基tansfkzsufCAs桩侧面积ssttfAqAqQ277.4深基础的承载力公式二、桩的负摩阻力正摩阻力QQ摩阻力z负摩阻力(+)(-)(+)中性点28端承桩摩擦桩7.4深基础的承载力公式二、桩的负摩阻力297.4深基础的承载力公式三、群桩承载力土层岩层群桩承载力=单桩承载力之和假象实体基础群桩极限承载力效率系数单桩极限承载力之和摩擦桩端承桩307.5现场施工实例用“砂袋”补强铁路的路基和地基31用“砂袋”做基础承受建筑物荷载7.5现场施工实例32用“砂袋”做基础(条形基础)承受建筑物荷载7.5现场施工实例33用“砂袋”做基础(筏基)承受建筑物荷载7.5现场施工实例34概述浅基础的承载力深基础的承载力公式小结群桩承载力桩的负摩擦阻力单桩承载力浅基础深基础第七章地基承载力稳定分析2小结承载力公式应用极限承载力理论地基临荷载地基破坏形式