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《地基承載力特征值》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地基承載力概述地基承載力(subgradebearingcapacity)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,初始階段地基土中應(yīng)力處在彈性平衡狀態(tài),具有安全承載能力。當(dāng)荷載增大到地基中開始出現(xiàn)某點(diǎn)或小區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)在其某一方向平面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時,該點(diǎn)或小區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)就發(fā)生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。這種小范圍的剪切破壞區(qū),稱為塑性區(qū)(plasticzone)。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
2、能趨于穩(wěn)定,仍具有安全的承載能力。但此時地基變形稍大,必須驗算變形的計算值不允許超過允許值。當(dāng)荷載繼續(xù)增大,地基出現(xiàn)較大范圍的塑性區(qū)時,將顯示地基承載力不足而失去穩(wěn)定。此時地基達(dá)到極限承載力。確定地基承載力的方法(1)原位試驗法(in-situtestingmethod):是一種通過現(xiàn)場直接試驗確定承載力的方法。包括(靜)載荷試驗、靜力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、旁壓試驗等,其中以載荷試驗法為最可靠的基本的原位測試法。(2)理論公式法(theoreticalequationmethod):是根據(jù)土的抗
3、剪強(qiáng)度指標(biāo)計算的理論公式確定承載力的方法。(3)規(guī)范表格法(codetablemethod):是根據(jù)室內(nèi)試驗指標(biāo)、現(xiàn)場測試指標(biāo)或野外鑒別指標(biāo),通過查規(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、不同行業(yè)、不同地區(qū)的規(guī)范),其承載力不會完全相同,應(yīng)用時需注意各自的使用條件。(4)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗法(localempiricalmethod):是一種基于地區(qū)的使用經(jīng)驗,進(jìn)行類比判斷確定承載力的方法,它是一種宏觀輔助方法。設(shè)計時應(yīng)注意的問題標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值、特征值的定義(1)地基承載力:地基所能承受荷載的
4、能力。(2)地基容許承載力:保證滿足地基穩(wěn)定性的要求與地基變形不超過允許值,地基單位面積上所能承受的荷載。(3)地基承載力基本值:按標(biāo)準(zhǔn)方法試驗,未經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計處理的數(shù)據(jù)。可由土的物理性質(zhì)指標(biāo)查規(guī)范得出的承載力。(4)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值:在正常情況下,可能出現(xiàn)承載力最小值,系按標(biāo)準(zhǔn)方法試驗,并經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計處理得出的數(shù)據(jù)??捎梢巴忤b別結(jié)果和動力觸探試驗的錘擊數(shù)直接查規(guī)范承載力表確定,也可根據(jù)承載力基本值乘以回歸修正系數(shù)即得。(5)地基承載力設(shè)計值:地基在保證穩(wěn)定性的條件下,滿足建筑物基礎(chǔ)沉降要求的所能承受
5、荷載的能力??捎伤苄院奢d直接,也可由極限荷載除以安全系數(shù)得到,或由地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)過基礎(chǔ)寬度和埋深修正后確定。(6)地基承載力的特征值:正常使用極限狀態(tài)計算時的地基承載力。即在發(fā)揮正常使用功能時地基所允許采用抗力的設(shè)計值。它是以概率理論為基礎(chǔ),也是在保證地基穩(wěn)定的條件下,使建筑物基礎(chǔ)沉降計算值不超過允許值的地基承載力。在設(shè)計建筑物基礎(chǔ)時,各行業(yè)使用《規(guī)范》不同,地基容許承載力、地基承載力設(shè)計值與特征值在概念上有所不同,但在使用含義上相當(dāng)合理確定標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值、特征值一、原因與鋼、混凝土、砌體等材
6、料相比,土屬于大變形材料,當(dāng)荷載增加時,隨著地基變形的相應(yīng)增長,地基承載力也在逐漸加在,很難界定出下一個真正的“極限值”,而根據(jù)現(xiàn)有的理論及經(jīng)驗的承載力計算公式,可以得出不同的值。因此,地基極限承載力的確定,實(shí)際上沒有一個通用的界定標(biāo)準(zhǔn),也沒有一個適用于一切土類的計算公式,主要依賴根據(jù)工程經(jīng)驗所定下的界限和相應(yīng)的安全系數(shù)加以調(diào)整,考慮一個滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質(zhì)、土層埋藏順序有關(guān),而且與基礎(chǔ)底面的形狀、大小、埋深、上部結(jié)構(gòu)對變形的適應(yīng)程度、地下水位的升降、地區(qū)經(jīng)驗的差別等等有關(guān),
7、不能作為土的工程特性指標(biāo)。另一方面,建筑物的正常使用應(yīng)滿足其功能要求,常常是承載力還有潛力可挖,而變形已達(dá)到可超過正常使用的限值,也就是變表控制了承載力。因此,根據(jù)傳統(tǒng)習(xí)慣,地基設(shè)計所用的承載力通常是在保證地基穩(wěn)定的前提下,使建筑物的變形不超過其允許值的地基承載力,即允諾承載力,其安全系數(shù)已包括在內(nèi)。無論對于天然地基或樁基礎(chǔ)的設(shè)計,原則均是如此。隨著《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)施行,要求抗力計算按承載能力極限狀態(tài),采用相應(yīng)于極限值的“標(biāo)準(zhǔn)值”,并將過去的總安全系數(shù)一分為二,由荷載分
8、項系數(shù)和抗力分項系數(shù)分擔(dān),這給傳統(tǒng)上根據(jù)經(jīng)驗積累、采用允許值的地基設(shè)計帶來了困擾?!督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7-89)以承力的允許值作為標(biāo)準(zhǔn)值,以深寬修正后的承載力值作為設(shè)計值,引起的問題是,抗力的設(shè)計值大于標(biāo)準(zhǔn)值,與《建筑可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)規(guī)定不符,因此本次規(guī)范進(jìn)行了修訂。二、對策《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)鑒于地基設(shè)計的特殊性,將上一版“應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”修改為“宜遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則”,并加強(qiáng)了正常使用極限狀