基础工程第三章地基承载力及确定.ppt

第3章 地基承载力 3.1基本概念 3.2设计理论 3.3地基承载力的确定 3.4地基承载力的修正 3.1基本概念 3、地基承载力特征值fa的特点： 1) 容许承载力理论 承载力：塑性区开展范围：Pcr，P1/4，s/b=0.01-0.02（载荷试验）、计算公式 荷载：标准值（组合） 1)容许承载力理论 在载荷试验中可以由其比例界限确定； 按一定沉降比人为规定，例如s/b?0.002 在理论计算中可以由塑性区发展理论中的临塑荷载pcr、p1/4、 p1/3确定。 按容许承载力理论确定的承载力，其沉降一般也会满足要求，常常不需进行沉降验算。 在这种设计中，工程的安全性和可靠性是无定量的概念。因而是一种经验的设计方法。 其设计荷载可取为标准值或标准组合。 2)极限承载力理论—安全系数法 承载力： 极限承载力理论公式、平板载荷试验 极限值/安全系数（2~3） 荷载： 采用标准值（组合） 在这一理论方法中，其安全程度用单一的安全系数K表示，但这一安全系数反映多大的失事概率是不得而知的。 3) 极限承载力理论－分项系数 承载力（抗力）： 采用极限承载力标准值除以抗力分项系数 荷载： 荷载效应组合的代表值×分项系数 3)极限承载力理论－分项系数 基于可靠度理论的分项系数设计方法是一种极限状态设计方法。 由于工程中的荷载和抗力都是随机变量，有多少可能使荷载大于抗力而失事是一个随机事件。 破坏的概率（可能性）决定于两个随机变量的均值（众值，中值及某个分位值）及其分布。 3.3 地基承载力的确定 1）理论公式： pcr、p1/4、 p1/3以及极限承载力理论计算公式,如太沙基、普郎德尔、斯肯普特、汉森、魏西克公式等。 2、载荷试验法 载荷试验：包括浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验，浅层平板载荷试验适用于浅层地基，深层平板载荷试验适用于深层地基。 载荷板试验的主要优缺点： 载荷试验可靠性高； 费时、耗资；试验只能反映浅层地基的承载力。 确定地基承载力特征值 的方法 (一) p-s曲线“陡降型”——取值主要由地基强度控制，常出现于低压缩性土 (一)p-s曲线“陡降型” 取图中的比例界限荷载作为承载力特征值 （二）p-s曲线“缓变型” 当压板面积为0.25～0.50m2时，规定取s/b=0.01～0.015所对应的荷载作为承载力特征值 ，但其值不应大于最大加载量的一半。 同一层土，应选择三个以上试验点，得到 则 取 3、岩石地基承载力确定方法 按岩基载荷试验方法确定。按GB50007-2002附录H进行。 对完整、较完整、较破碎的岩石地基承载力特征值，可根据室内饱和单轴抗压强度按下式计算： frk = ψ×frm ψ=1-(1.704/√n +4.678/n2)δ ψ、δ、n——分别为统计修正系数、变异系数和统计个数。 frm——岩石饱和单轴抗压强度平均值；该值是以每组六个 φ50mm*100mm的饱和岩样（对于粘土质岩，在确保施工期及使用期不致遭水浸泡时，可采用天然湿度的式样，不进行饱和处理）以每秒500~800kPa的加载速度加载直至试样破坏，作为一组试样试验值计算其平均值。 ψr——折减系数。根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时，对完整岩体可取0.5；对较完整岩体可取0.2~0.5；对较破碎岩体可取0.1~0.2；该折减系数值未考虑施工因数及建筑物使用后风化作用的继续。 在ψr的确定中，关键的是要确定岩体的完整性，岩体的完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。可按下表定量划分： 3.4 地基承载力的修正 ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 。按基础下土的类别查表取值。 γ——基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； γm——基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度； b——基础底面宽度（m），当基宽小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值； d——基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，自室内地面标高算起。 * * * 地基承受荷载的能力。为了满足地基强度和稳定性的要求，设计时必须控制基础底面最大压力不得大于某一界限值，这一界限值称为地基承载力。地基承载力有容许值、特征值、极限值等。 1、地基承载力 2、地基承载力特征值fa： 指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内