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1、引言-地基基础承载力设计理论的发展：1、总安全系数法第七章 浅基础设计地基极限承载力考虑了强度和变形要求的地基容许承载力重要性系数分项系数2、容许承载力理论3、概率极限状态设计理论分项系数法地基承载力特征值地基承载力设计值7.4 地基承载力第1页/共33页地基承载力地基承载力特征值特征值指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。7.4 地基承载力（续）第七章 浅基础设计由定义可知：地基承载力特征值是一种压力值，这种压力值对应三个条件即“载荷试验测定的地基土压力变形曲线”、“线性变形段内”、“规定的变形”。第2页/共33页7.4 地基承载力（
2、续）第七章 浅基础设计注意：但在有些情况下，所确定的地基承载力特征值并不对应这三个条件。国标中地基承载力特征值定义图解弹性变形弹塑性变形完全破坏第3页/共33页具体有：具体有：1、按土的抗剪强度指标确定；2、按地基载荷试验确定。7.4 地基承载力（续）第七章 浅基础设计确定地基承载力确定地基承载力特征值特征值的方法的方法：地基承载力特征值可由地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位载荷试验或其它原位测试测试、公式计算公式计算、并结合并结合工程实践经验工程实践经验等方法等方法综合取值综合取值。注：根据邻近条件相似的建筑物经验确定。3、按地基规范承载力表确定（新规范已取消）。第4页/共33页3.破坏
3、阶段(极限承载力pu)地基承受荷载的三个阶段1.弹性变形阶段弹性变形阶段(临塑荷载临塑荷载pcr)2.弹塑性变形阶段(局部塑性区p1/4)p1/4=N b /2+Nq d+Ncc7.4.1 按土的抗剪强度指标（c，）确定（参见6.8）第七章 浅基础设计滑移线或滑动面只有这个形状吗？第5页/共33页fa=Mbb+Md md+Mcck因为地基中出现小范围的塑性区，对安全并无妨碍。b基础底面宽度，6m取6m，对砂土22度时的强度系数作局部修正。第七章 浅基础设计7.4.1 按土的抗剪强度指标确定（续）m基础埋深范围内各层土的加权平均重度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
4、生的抗力；Mb，Mc，Md 承载力系数，与 k有关，查表确定；第6页/共33页pud承载力的三个组成部分fa=Mbb+Md md+Mcck讨论第7页/共33页7.4.2 按地基载荷试验确定平板载荷试验0.5m 0.5m,0.71 m 0.71m,1.0m 1.0m第七章 浅基础设计足尺试验比较难；试验结果需要修正第8页/共33页实验时:不少于3点，极限差 30%第七章 浅基础设计7.4.2 按载荷试验确定（续）a 有线性变形段时(低压缩性土)b 无线性变形段时(高压缩性土)国标中载荷试验确定地承载力特征值图示第9页/共33页触探：将装在探杆上的探头用击入（动力触探）触探：将装在探杆上的探头用击
5、入（动力触探）或压入（静力触探）的方式贯入土中，根据探或压入（静力触探）的方式贯入土中，根据探头受到的阻力探测土层的性状。头受到的阻力探测土层的性状。第七章 浅基础设计7.4.2 按载荷试验确定（续）经大量触探试验、建筑经验并通过建立与静载试验所确定的地基承载力特征值的相关关系来确定地基承载力。标准贯入，锤重标准贯入，锤重63.5kg，落距，落距760mm，以贯，以贯入入300mm的锤击数（记作的锤击数（记作N 63.5，简写为，简写为N）作为贯入指标，是最常用的方法之一；）作为贯入指标，是最常用的方法之一；第10页/共33页第七章 浅基础设计岩石地基的承载力特征值1、载荷试验确定：2、室内试
6、验确定：饱和单轴抗压强度标准值折减系数0.1,0.57.4.2 按载荷试验确定（续）第11页/共33页 “取消”并不意味着完全否定这种方法的理论与实际意义，而是更强调考虑地质条件的地区性差异和根据地区经验确定地基承载力。因此，地方性的地基基础设计规范仍可以建立反映当地实际的承载力表。第七章 浅基础设计7.4.3 按地基规范承载力表确定（新规范已取消）第12页/共33页7.4.4 根据邻近条件相似的建筑物经验确定一般适用于荷载不大的小型工程 同类土的性质随地区差异较大，根据以往的工程勘察和观察资料，通过综合分析对比，可以给出各小区的地基承载力特征值的经验性表格，参考使用。第七章 浅基础设计第13
7、页/共33页7.4.5 地基承载力特征值的修正1、修正理由：由载荷试验等方法综合确定地基承载力的特征值时没有体现一个具体实际基础的尺寸和埋深等因素的影响；实测显示，当 h/b10时，影响不大；基宽 b越大，沉降量s也越大。2、规范规定：当基础宽度大于3米或埋深大于0.5米时，除岩石地基外，应对地基承载力特征值进行深、宽修正。b在3m,6m。第七章 浅基础设计第14页/共33页3、修正公式：fak：静载荷试验确定的地基承载力特征值；fa：深宽修正后的地基承载力特征值；b：宽度修正系数0，3.0，按基底下土性质 查表确定；d：深度修正系数1，4.4，同上查表确定；，m：基底以下、以上的土（平均或加
8、权平均）容重（地下水位以下 取 、m）。7.4.5 地基承载力特征值的修正(续)第七章 浅基础设计fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)第15页/共33页3、修正公式：7.4.5 地基承载力特征值的修正(续)第七章 浅基础设计fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)F地面标高浅基础示意图浅基础示意图dbd1,r1d2,r2r取持力层范围内的值第16页/共33页7.4.6 地基承载力的综合评介1.1.建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB5007-2002GB5007-2002）规定：）规定：）规定：）规定：地基承载力特征值可由载荷试
9、验或其他原位测试、公式地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算，并结合工程实践经验综合确定。计算，并结合工程实践经验综合确定。计算，并结合工程实践经验综合确定。计算，并结合工程实践经验综合确定。2.载荷试验是载荷试验是确定地基承载力的确定地基承载力的基本方法基本方法。无论用原位测。无论用原位测试或室内试验成果来确定地基承载力，都是根据其试验试或室内试验成果来确定地基承载力，都是根据其试验资料与静载试验所确定的地基承载力，建立回归经验方资料与静载试验所确定的地基承载力，建立回归经验方程或进
10、一步制成表格来确定地基承载力。程或进一步制成表格来确定地基承载力。3.理论公式计算需要用到抗剪强度指标理论公式计算需要用到抗剪强度指标c,值，应合理选值，应合理选择试验和参数值。同时，理论公式形式很多，应注意不择试验和参数值。同时，理论公式形式很多，应注意不同公式之间的同公式之间的适用条件适用条件。4.采用采用几种方法几种方法确定地基承载力，得出的确定地基承载力，得出的数据必然有出入数据必然有出入，须综合分析。须综合分析。第七章 浅基础设计第17页/共33页 F MH地面标高第七章 浅基础设计浅基础设计示意图浅基础设计示意图d引言hb配筋地基7.5 基础底面尺寸的确定第18页/共33页基本条件
11、：基底压力的标准值pk与经深宽修正后的地基承载力的特征值的关系:7.5 基础底面尺寸的确定7.5.1 7.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸GkFkpkdMk,Fk+Gkedpkmax第七章 浅基础设计第19页/共33页7.5.1.1 中心荷载作用下的基础中心荷载作用下的基础3、基底面积计算公式：第七章 浅基础设计7.5.1 7.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸（续）GkFkpkd中心荷载？1、荷载、荷载Fk,Gk=A G d,G(基础加土基础加土)=20kN/m32、承载力特征值承载力特征值fa（仅作深度修正（仅作深度修正暂不做宽度修正暂不做宽度修正）第20页/共33页正方形基
12、础：矩形基础:(l/b=1.02.0)条形基础：7.5.1.1 中心荷载作用下的基础（续）第七章 浅基础设计bl4、考虑是否进行宽度修正并使A与 fa 协调一致7.5.1 7.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸(取l=1.0)？第21页/共33页1、荷载、荷载Fk+Gk，Mk7.5.1.2 偏心荷载作用下的基础第七章 浅基础设计7.5.1 7.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸Gk+Fk,Mkedpkmaxbl偏心荷载？3、如果偏心矩、如果偏心矩el/6，由下式，由下式和和A初步确定初步确定b和和l。2、先按中心荷载作用确定基底、先按中心荷载作用确定基底面积面积A1，A=(1.11
13、.4)A1；(l/b=1.22.0)第22页/共33页偏心矩el/6时基底压力呈梯形分布；e l/6 为三角形分布；e l/6，出现拉应力实际基底与土之间不能传递拉应力，基底压应力分布如图。一部分脱开。规范要求3a 0.75l，即脱开面积小于25%。第七章 浅基础设计讨论3aaeGk+Fk,lpkmaxpkmin第23页/共33页以上条件不满足时，如A A过大或过小时，则要调整A A的大小，同时根据A A的尺寸大小对地基的承载力特征值进行修正，再代入上述公式验算，直至满足要求。第七章 浅基础设计讨论调整的方法一般方法有：1 1、增加A A或减少A A；2 2、调整基底的长宽比,A,A不变；3
14、3、采用不对称基础；4 4、改变基础方案或进行地基处理。第24页/共33页7.5.2 7.5.2（地基）软弱下卧层（承载力）的验算基础底面尺寸按上述方法确定后，当地基受力层范围内有软弱下卧层时，需要验算。P1721.验算依据F pkdpc=dpczfafaz 经深度(d+z)修正后的地基承载力特征值，宽度不修正。第七章 浅基础设计Pz相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值；z软弱下卧层fazpcz 软弱下卧层顶面处的自重应力值(见p47)；Pz第25页/共33页2、软弱下卧层附加应力计算分析（矩形基础为例）条形基础分母无后一项第七章 浅基础设计pk-pc基底的附加压力bldzF
15、kGkpcijkl下卧层第26页/共33页基底附加应力的等效扩散 zbllijk基础底面软弱层顶面pk-pcPz?第27页/共33页荷载扩散原理泥潭第28页/共33页Es1/Es2Z/b0.250.53623 510 251020 30 地基压力扩散角 表7.4注：p173.上下土层压缩模量相差越大，越大，应力越扩散。第七章 浅基础设计第29页/共33页经深度(d+z)修正后的承载力，宽度不修正3、地基软弱下卧层验算步骤：1)（1）基底压力 pk=(Fk+Gk)/A(中心荷载)2)（2）pc=i di3)（3）基底的附加压力（扩散压力）4)（4）查表确定扩散角。5)（5）软弱下卧层顶面处的附加应力值pcz6)（6）验算（条基无后一项）第七章 浅基础设计F pkdzpcpcz软土Es1Es2第30页/共33页7.6 地基变形验算第七章 浅基础设计地基变形特征一般分为四种（见p176图7.24）：1.沉降：指基础某点的沉降值；2.倾斜：指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；3.沉降差：指相邻柱基中点的沉降量之差；框架结构充许值为0.002l。4.局部倾斜：指砌体承重结构沿纵向610米内基础两点的沉降差与其距离的比值。不均匀沉降（由于荷载的重心与基础形心不重合）第31页/共33页地基的四种变形特征:第32页/共33页感谢您的观看。第33页/共33页