地基承載力文檔

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1、第8章地基承載力

2、-<<土力學(xué)原理>>精品課程網(wǎng)站Page1of3教學(xué)課件當(dāng)前位置:首頁(yè)>>教學(xué)課件>>電子教材>>第8章地基承載力第8章地基承載力§8．1概述各種土木工程在整個(gè)使用年限內(nèi)都要求地基穩(wěn)定，要求地基不致因承載力不足、滲流破壞而失去穩(wěn)定性，也不致因變形過(guò)大而影響正常使用。地基承載力是指地基承擔(dān)荷載的能力。在荷載作用下，地基要產(chǎn)生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基尚處在彈性平衡狀態(tài)，具有安全承載能力。當(dāng)荷載增大到地基中開(kāi)始出現(xiàn)某點(diǎn)，或小區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)某一截面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，該點(diǎn)或小區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)就剪切破壞而處在極限平衡狀態(tài)，土中應(yīng)力將發(fā)生重分布。這種小范圍的

3、剪切破壞區(qū)，稱(chēng)為塑性區(qū)。地基小范圍的極限平衡狀態(tài)大都可以恢復(fù)到彈性平衡狀態(tài)，地基尚能趨于穩(wěn)定，仍具有安全的承載能力。但此時(shí)地基變形稍大，尚須驗(yàn)算變形的計(jì)算值不超過(guò)允許值。當(dāng)荷載繼續(xù)增大，地基出現(xiàn)較大范圍的塑性區(qū)時(shí)，將顯示地基承載力不足而失去穩(wěn)定。此時(shí)地基達(dá)到極限承載能力。地基承載力是地基土抗剪強(qiáng)度的一種宏觀表現(xiàn)，影響地基土抗剪強(qiáng)度的因素對(duì)地基承載力也產(chǎn)生類(lèi)似影響。地基承載力問(wèn)題是土力學(xué)中的一個(gè)重要的研究課題，其目的是為了掌握地基的承載規(guī)律，發(fā)揮地基的承載能力，合理確定地基承載力，確保地基不致因荷載作用而發(fā)生剪切破壞，產(chǎn)生變形過(guò)大而影響建筑物或土工建筑物的正常使用。為此，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般都限制

4、基底壓力最大不超過(guò)地基容(允)許承載力或地基承載力特征值(設(shè)計(jì)值)。確定地基承載力的方法一般有原位試驗(yàn)法、理論公式法、規(guī)范表格法、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法四種。原位試驗(yàn)法是一種通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)直接試驗(yàn)確定承載力的方法，現(xiàn)場(chǎng)直接試驗(yàn)包括[靜]載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等，其中以載荷試驗(yàn)法為最直接、最可靠的方法。理論公式法是根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以理論公式計(jì)算確定承載力的方法。規(guī)范表格法是根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試指標(biāo)或野外鑒別指標(biāo)，通過(guò)查規(guī)范所列表格得到承載力的方法。規(guī)范不同(包括不同部門(mén)、不同行業(yè)、不同地區(qū)的規(guī)范)，其承載力值不會(huì)完全相同，應(yīng)用時(shí)需注意各自的使用條件。當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法是一種基于地區(qū)的使

5、用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行類(lèi)比判斷確定承載力的方法。本章將介紹淺基礎(chǔ)的地基破壞模式、原位試驗(yàn)法和理論公式法確定地基容許承載力或地基承載力特征值。確定地基承載力的規(guī)范表格法和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法，詳見(jiàn)《基礎(chǔ)工程》中介紹?！?．2淺基礎(chǔ)的地基破壞模式http://tulixue.qtech.edu.cn/tulixue/data/2006/0430/article_157.htm2010-7-21第8章地基承載力

6、-<<土力學(xué)原理>>精品課程網(wǎng)站Page2of38．2．1三種破壞模式在荷載作用下地基因承載力不足引起的破壞，一般都由地基土的剪切破壞引起。試驗(yàn)研究表明，它有三種破壞模式：整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖切剪切

7、破壞，如圖8-1所示。整體剪切破壞是一種在基礎(chǔ)荷載作用下地基發(fā)生連續(xù)剪切滑動(dòng)面的地基破壞模式，其概念最早由L．普朗德?tīng)?Prandtl，1920)提出。它的破壞特征：地基在荷載作用下產(chǎn)生近似線彈性(曲線的首段呈線性)變形，當(dāng)荷載達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，在基礎(chǔ)的邊緣以下土體首先發(fā)生剪切破壞，隨著荷載的繼續(xù)增加，剪切破壞區(qū)也逐漸擴(kuò)大，曲線由線性開(kāi)始彎曲，當(dāng)剪切破壞區(qū)在地基中形成一片，成為連續(xù)的滑動(dòng)面時(shí)，基礎(chǔ)就會(huì)急劇下沉并向一側(cè)傾斜、傾倒，基礎(chǔ)兩側(cè)的地面向上隆起，地基發(fā)生整體剪切破壞，地基基礎(chǔ)失去了繼續(xù)承載能力。描述這種破壞模式的典型的荷載-沉降曲線(曲線)具有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，破壞前建筑物一般不會(huì)發(fā)生過(guò)大的

8、沉降，它是一種典型的土體強(qiáng)度破壞，破壞有一定的突然性。如圖8-1(a)所示。整體剪切破壞一般在密砂和堅(jiān)硬的粘土中最有可能發(fā)生。局部剪切破壞是一種在基礎(chǔ)荷載作用下地基某一范圍內(nèi)發(fā)生剪切破壞區(qū)的地基破壞型式，其概念最早由K．太沙基(Terzaghi，1943)提出。其破壞特征是，在荷載作用下，地基在基礎(chǔ)邊緣以下開(kāi)始發(fā)生剪切破壞之后，隨著荷載的繼續(xù)增大，地基變形增大，剪切破壞區(qū)繼續(xù)擴(kuò)大，基礎(chǔ)兩側(cè)土體有部分隆起，但剪切破壞區(qū)滑動(dòng)面沒(méi)有發(fā)展到地面，基礎(chǔ)沒(méi)有明顯的傾斜和倒塌?；A(chǔ)由于產(chǎn)生過(guò)大的沉降而喪失繼續(xù)承載能力。描述這種破壞模式的曲線，一般沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其直線段范圍較小，是一種以變形為主要特征的

9、破壞模式，如圖8-1(b)所示。沖切剪切破壞是一種在荷載作用下地基土體發(fā)生垂直剪切破壞，使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大沉降的一種地基破壞模式，也稱(chēng)刺入剪切破壞。沖切剪切破壞的概念由E．E．德貝爾和A．S．魏錫克(DeBeer，Vesic，1958)提出，其破壞特征是，在荷載作用下基礎(chǔ)產(chǎn)生較大沉降，基礎(chǔ)周?chē)牟糠滞馏w也產(chǎn)生下陷，破壞時(shí)基礎(chǔ)好象“刺入”地基土層中，不出現(xiàn)明顯的破壞區(qū)和滑動(dòng)面，基礎(chǔ)沒(méi)有明顯的傾斜，其曲線沒(méi)有轉(zhuǎn)折點(diǎn)，