土力学与地基基础(第七章地基承载力).pptx

第七章 地基承载力§7.1 概述§7.2 临塑荷载和临界荷载§7.3 地基极限承载力核心强度理论土压力边坡稳定地基承载力挡土结构物破坏各种类型的滑坡地基的破坏p滑裂面地基7.1 概述建筑物地基设计的基本要求：稳定要求：荷载小于承载力（抗力）地基承载力与土的强度有关变形要求：变形小于设计允许值 S?[S]沉降计算（分层总和法）与土的压缩性有关加拿大特朗斯康谷仓 概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。 1911年动工，1913年完工，自重20000T。事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m 东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损地基失稳—与地基土的强度有关地基土发生滑动—剪切破坏上部结构倒塌在粘土地基上的某谷仓地基破坏情况1940年在软粘土地基上的某水泥仓的倾覆水泥仓地基整体破坏地基土不堪重负而滑动黄粘土蓝粘土地基土可能的滑动方向岩石石头和粘土膨胀土对建筑物的危害活动区域承载力的概念：地基承受荷载的能力。数值上用地基单位面积上所能承受的荷载来表示。极限承载力地基承受荷载的极限能力。数值上等于地基所能承受的最大荷载。 ?承载力设计值(特征值)容许承载力 保留足够安全储备，且满足一定变形要求的承载力。也即能够保证建筑物正常使用所要求的地基承载力。 地基土体因承载能力不足出现的破坏均为剪切破坏浅基础的地基剪切破坏的模式有：整体剪切破坏局部剪切破坏冲剪破坏PS1 整体破坏土质坚实，基础埋深浅；曲线开始近直线，随后沉降陡增，两侧土体隆起。3212 局部剪切破坏3 冲剪破坏松软地基，埋深较大；曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段。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。311 整体剪切破坏22 局部剪切破坏3 冲剪破坏软粘土上的密砂地基的冲剪破坏P0SPcrPu12比例界限极限荷载阶段1：弹性段阶段2：局部塑性区3临塑荷载P~S曲线阶段3：完全破坏段整体剪切破坏的特点整体剪切破坏：是在基础荷载作用下，地基发生连续剪切滑动面的破坏模式。由普朗德尔（Prandtl）在1920年提出。多发生于土质坚实，基础埋深浅的地基。整体剪切破坏opS当ppcr时：Fpp由0→逐渐增大；阶段1弹性压密阶段地基土逐渐压密，但不出现破坏；pcr基础下沉；ap~s为线性关系；pcropaS当pcrppu时：随p逐渐增大；首先在基础边缘出现破坏区域阶段2局部破坏阶段破坏区域的范围随p增大而发展；直至连成片。pu基础沉降增大；bp~s为曲线关系；pcrpuopabSpcr临塑荷载pu极限荷载当ppu时：随p逐渐增大；地基土体沿形成的滑动面向外滑动；阶段3完全破坏段基础四周地表隆起：基础急剧下沉：破坏特征产生近似线弹性变形；在基础的边缘以下土体首先发生剪切破坏；剪切破坏区也逐渐扩大；连续的滑动面，地基发生整体剪切破坏。P～S曲线特征具有明显的转折点；不会发生过大的沉降；一般发生在密砂和坚硬的粘土中； 破坏有一定突然性。局部剪切破坏的特点局部剪切破坏：是在基础荷载作用下，地基某一范围内发生剪切破坏区的破坏模式。由太沙基（Terzaghi）在1943年提出。多发生于土质松软，基础埋深较大的地基。局部剪切破坏opSpu在荷载逐步施加的初始阶段，p~s就呈非线性关系并无明显的拐点。随p逐渐增大；基础下的破坏区域不断发展，连成整体。当压力增加到pu时，剪切破坏面将继续延伸到一定位置，但未到达地表。基础四周土被挤出，地面稍有隆起。破坏特征基础的边缘以下土体首先发生剪切破坏；剪切破坏区也逐渐扩大；基础两侧土体有部分隆起；滑动面没有发展到地面；基础没有明显的倾斜或倒塌。p～s曲线特征没有明显的转折点；其直线段范围较小；是一种以变形为主要特征的破坏模式。冲剪破坏的特点冲剪破坏：是在基础荷载作用下，地基土体发生垂直剪切破坏，使基础产生交大沉降的破坏模式。由德贝尔（De Beer）在1958年提出。多发生于土质松软，基础埋深大的地基。冲剪破坏OpS随着压力的增加，基础持续下沉；p～s曲线从开始就呈非线性，没有转折点；因为地基土的较大压缩以至于基础呈现连续刺入。地基不出现连续滑动面，基础侧面地面不出现隆起，因而基础边缘下的地基垂直剪切破坏。破坏特征基础产生连续沉降；基础周围的部分土体也产生下陷；不出现明显的破坏区和滑动面；基础没有明显的倾斜；在压缩性较大的松砂\软土易发生；以变开为特征的破坏模式。 地基的剪切破坏形式，除了与地基土的性质有关外，还同基础埋置深度、加荷速度等因素有关。如在密砂地基中，一般会出现整体剪切破坏，但当基础埋置很深时，密砂在很大荷载作用下也会产生压缩变形，而出现刺入剪切破坏；在软粘土中，当