（2）承载力

承载力一、地基基础设计的基本要求•pf：强度•S[S]：变形•承载力：既满足强度，也满足变形要求。1.强度要求•1.强度（稳定）要求：荷载小于承载力（抗力）ppu/Fs=f2.变形要求•2：变形小于设计允许值S[S]（1）沉降量（2）沉降差（3）倾斜（4）局部倾斜二.竖直荷载下建筑物地基（强度）破坏的形式•整体破坏•局部剪切破坏•冲剪破坏•地基的液化1.整体破坏2.局部剪切3.冲剪破坏1.整体破坏：土质坚实，基础埋深较浅时；曲线开始近直线，随后沉降陡增，两侧土体隆起。SPPSPS2.局部剪切：松软地基，埋深较大时；曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段2.局部剪切3.冲剪破坏：松软地基，埋深较大；荷载板几乎是垂直下切，两侧无土体隆起。3.冲剪破坏整体破坏、局部剪切破坏与冲剪破坏模型试验132某谷仓的地基整体破坏1940年在软粘土地基上的某水泥仓的整体破坏水泥仓地基的整体破坏在软粘土上的密砂地基的冲剪破坏密砂上由于动力荷载引起的冲剪破坏3.冲剪破坏地基液化引起的建筑物破坏三.建筑物的变形问题•绝对沉降•沉降差•倾斜•局部倾斜墨西哥某艺术宫，左部分建于1709年；右部分建于1622年。沉降达2.2米，存在明显的沉降差。比萨斜塔-不均匀沉降始建于1173年，60米高。1271年建成平均沉降2米，最大沉降4米。倾斜5.5，顶部偏心2.1米相邻建筑物引起的不均匀沉降膨胀土地基上的建筑物四、确定地基承载力的方法•1.现场试验法：载荷试验、标准贯入试验、静力触探等。•2.公式计算法：理论公式、半经验公式。•3.根据经验与临近工程资料确定1·载荷试验现场载荷试验PsPuPcrlgtsisi+si载荷试验的结果平板载荷试验要点•0.5m0.5m,0.71m0.71m,1.0m1.0m•B3b(3d)•不少于点，极差30%•8-10级•每级稳定的标准•承载力的标准（特征）值承载力的特征值fk•比例界限•极限承载力一半•s/b=0.01—0.015平板载荷试验确定承载力与模量spbIEdbmdbkff)1()05()3(200I0：形状影响系数。圆：079；方：0882·理论计算－太沙基（(Terzaghi)承载力公式•1.基本条件•2.假设的滑裂面形状•3.极限承载力公式基本条件•（1）考虑地基土的自重•（2）基础底可以是粗糙的•（3）忽略基底以上部分土本身的阻力（3）忽略基底以上部分土本身的阻力DD2.假设的滑裂面形状puD被动区过度区刚性核qcuqNcNNBp2232221)1(2CoskNtgCoskNCosktgNpppqc极限承载力的三部分qcqNcNNB2滑动土体自重产生的抗力滑裂面上的粘聚力产生的抗力侧荷载D产生的抗力qcuqNcNNBp2极限承载力pu的组成puDcNcqNqB/2N深宽修正系数)5.0)3(dbffmdbk（0.10dbdAwwAdfAdfW0.1W水的承载力按塑性区的发展确定承载力塑性区1.弹性阶段-临塑荷载2.局部塑性区设计承载力3.极限承载力地基承受荷载的不同阶段SP123临塑荷载极限荷载荷载沉降曲线上的各阶段承载力公式•Pcrp1/4,p1/3=NB/2+Nqd+Ncc（对于三个荷载，三个系数不同。）各种临界荷载的承载力系数NqNcNPcr1+p/(ctg-p/2+)(1-Nq)ctg0p1/41+p/(ctg-p/2+)(1-Nq)ctg(Nq-1)/2?p1/31+p/(ctg-p/2+)(1-Nq)ctg2(Nq-1)/3目前规范中设计承载力的确定?2.承载力公式法：fa=Mbb+Mdmd+Mcckfa:承载力特征值（设计值）棗相当与p1/4=NB/2+Nqd+Ncc但当内摩擦角比较大时，2MbN3.经验类比法“从其他原位试验、经验值等方法”特征值fak－深宽修正的特征值fafa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)•fak：静载荷试验确定的特征值•fa：深宽修正后的承载力特征值•b，d：宽度、深度修正系数•，m：地基以下、以上的土（平均）容重（地下水位以下、m）（二）软弱下卧层承载力验算•当持力层下有软土时，可能在此层破坏，需要验算1.基底压力pk=(Fk+Gk)/A(中心荷载)2.pc=d3.扩散压力：pk-pc4.扩散角与Es1/Es2及z/b有关Fpkdzpc=dpcz软土Es1Es2dzpk-pcFkGkzp)2)(2()(ztglztgbpplbpckzpcczp软弱下卧层附加应力计算AGFpkkkdpc)2)(2()(ztgbztglpplbpckzazczzfpp软弱下卧层dzpczdF经深度(d+z)修正后的承载力，宽度不修正（条基无后一项）4.软弱下卧层承载力验算基底的附加压力Es1/Es2Z/b0.250.5362351025102030扩散角扩散角与z/b荷载扩散泥潭基础宽度b对承载力和沉降的影响-增加沉降量2bb同样荷载强度时，基础宽度大，沉降也大两种极限状态•承载能力：按地基强度设计•正常使用：按变形设计