1、第九章 地基承载力及其确定,主要内容,概 述 临塑荷载和塑性荷载 地基的极限承载力 地基容许承载力,第1节 概述,由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引起基础过大的沉降或者沉降差，使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值。 由于建筑物的荷载过大，超过了基础下持力层所能承受的能力而使地基产生滑动破坏。,建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：,整体剪切破坏 局部剪切破坏 冲剪破坏,一、地基中剪切破坏的型式有,整体剪切破坏,局部剪切破坏,静荷载曲线没有明显的直线段，地基破坏的曲线也不呈现整体剪切破坏那样的明显的陡降。当基底压力达到一定数值即相应的极限荷载时，基础两侧微微隆起，然而剪切破坏区仅仅被限
2、制在地基内部的某一区域，未形成延伸至底面的连续滑动面。,冲剪破坏（刺入剪切破坏）,随着荷载的增加，基础出现持续下沉，主要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,地基的破坏形式，主要与地基土的性质尤其是与压缩性质有关。 较坚硬或密实的土，具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏 软弱粘土或松砂土地基，具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或者冲剪破坏。,二、地基变形的三个阶段,a.线性变形阶段,塑性变形区,连续滑动面,oa段，荷载小，主要产生压缩变形，荷载与沉降关系接近于直线，土中f,地基处于弹性平衡状态,b.弹塑性
3、变形阶段,ab段，荷载增加，荷载与沉降关系呈曲线，地基中局部产生剪切破坏，出现塑性变形区,c.破坏阶段,bc段，塑性区扩大，发展成连续滑动面，荷载增加，沉降急剧变化,地基开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基地压力称为临塑荷载pcr,地基濒临破坏（即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段）时，地基所承受的基地压力称为极限荷载pu,三、确定地基容许承载力的方法,1、由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定。2、根据土的性质指标查规范(如建筑地基基础设计规范); 3、根据极限平衡条件导出的理论公式计算；,第2节 临塑荷载和塑性荷载,按塑性区开展深度确定地基的容许承载力 假定条
4、件: 地基为均质半无限体，将地基中的剪切破坏区即塑性开展区限制在一定范围内。 允许塑性区有一定的开展范围,又保证地基最大限度的安全,承担结构荷载时的基底压力确定地基的设计承载力 解答思路: 依据弹性理论求出地基任意点自重应力和附加应力的表达式，再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程，从而通过限定塑性开展区的最大深度获得地基承载力公式。,塑性区的边界方程,稳定,稳定没有保证,荷载与塑性区开展深度关系：,记,实际应用时，通常规定塑性区开展深度，视其能承受多大的基底压力，来判别地基稳定性.,普遍形式,注意：第一项对应基底以下土容重；第二项对应基底以上土容重；地下水位以下的容重一律采用浮容重。,地下水位
5、在滑动面与基底之间,地下水位在滑动面与基底之间,地下水位在基底与地面之间,地下水位在基底与地面之间,自学例题9-1,第3节 地基极限承载力,极限承载力fu 容许承载力fa=fu/Fs 浅基础 db 深基础 db,一、普朗特尔极限承载力公式,假设滑动面为adef，其中ad和ef为直线，它们与基底平面的夹角分别为 和 ，be为对数螺旋线 。基础两侧土重用 代替，假定基底以下土为无重量介质，即 。,各力对a1点的力矩： （1）0a1面上力的力矩,（2）0b面上力的力矩,（3）eg面上力的力矩,（4）a1g面上力的力矩,（5）be面上力的力矩,三、太沙基极限承载力公式,基本假设（1）均质地基、条形基础
6、、中心荷载、地基破坏形式为整体剪切破坏;（2）基础底面粗糙，即基础底面与土之间有摩擦力存在;（3）当基础埋置深度d时，基底面以上两侧土体用相当的均布置荷载代替.,自重:W 基底面上的极限荷载: Pu 两斜面上的粘聚力: C 两斜面上的反力(摩擦力, 正压力): Pp,基底光滑,除r不等于0外，其它同普朗特公式,Nr、 Nq 、 NC 用式（829）（831）或表82确定,基底完全粗糙,(1) r=0, c=0, q 引起的 Ppq (2) r=0, q=0, c 引起的 Ppc (3) q=0, c=0, r 引起的 Ppr,四、汉森和魏锡克极限承载力公式,公路桥涵地基基础设计规范 一、当基础宽度大于3m，或埋置深度大于0.5m时，从原位试验或经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚需按下式修正：,第四节、地基容许承载力,地基容许承载力是指在保证地基不发生剪切破坏且基础沉降量不超过允许值时，地基土单位面积上所能承受荷载的能力。,THE END FOR CHAPTER NINE,THANK YOU FOR YOUR PATIENCE!,
