某著名大學(xué)土力學(xué)教學(xué)課件第九章 地基承載力

土力學(xué)第一節(jié)概述第二節(jié)地基的變形與失穩(wěn)第三節(jié)地基的極限承載力pu第四節(jié)地基的容許承載力第九章地基承載力土力學(xué)第一節(jié)概述極限平衡狀態(tài)：當(dāng)土中一點(diǎn)的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時，這一點(diǎn)的土就處于極限平衡狀態(tài)。塑性區(qū)：若土體中某一區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)都達(dá)到極限平衡狀態(tài)，這一區(qū)域就稱為極限平衡區(qū)，或塑性區(qū)。地基穩(wěn)定性：地基在外荷載作用下，抵抗破壞的安全、穩(wěn)定程度。地基承載力：地基承受荷載的能力。極限承載力pu：地基即將喪失穩(wěn)定性時的承載力。容許承載力[R]：地基穩(wěn)定有足夠的安全度，并且變形控制在建筑物的容許范圍內(nèi)時的承載力。土力學(xué)影響地基承載力的因素地基土的性質(zhì)基礎(chǔ)的埋深、寬度、形狀荷載傾斜與偏心的影響覆蓋層抗剪強(qiáng)度的影響地下水位的影響下臥層的影響土力學(xué)第二節(jié)地基的變形與失穩(wěn)一、豎直荷載下地基破壞的形式三種形式：（1）整體剪切破壞（generalshearfailure）（2）局部剪切破壞（localshearfailure）（3）沖剪破壞（punchingshearfailure）土力學(xué)地基的破壞形式主要取決于地基土的特性和基礎(chǔ)的埋深。Vesic.A.B.提出采用剛度指標(biāo)Ir

來判別地基土的破壞形式土力學(xué)例題9-1：條形基礎(chǔ)寬度1.5m，埋深1.2m，地基為均勻粉質(zhì)粘土，土的容重γ=17.6kN/m3，c=15kPa，φ=24°，E=10MPa，μ=0.3，試判斷地基的失穩(wěn)形式。解：1.由式（9-1）得地基的剛性指標(biāo)Ir：2.由式（9-2）得臨界剛性指標(biāo)Ir（cr）：3.判斷∵Ir>

Ir（cr）∴地基將發(fā)生整體剪切破壞土力學(xué)二、地基變形的三個階段發(fā)生整體剪切破壞的地基的變形過程可分為三個階段：1.壓密變形（oa段）2.局部剪損（ab段）3.整體剪切破壞階段（bc段）土力學(xué)三個階段之間存在著兩個界限荷載臨塑荷載pcr：（地基中開始出現(xiàn)塑性破壞區(qū)時的荷載）對應(yīng)于p-s曲線上的a點(diǎn)極限荷載pu：

（極限承載力）對應(yīng)于p-s曲線上的b點(diǎn)土力學(xué)第三節(jié)地基的極限承載力基本假定：（1）基礎(chǔ)底面光滑（2）地基土無重量(γ=0)（3）不考慮基礎(chǔ)側(cè)面荷載作用(q=0)1、當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載pu時，地基內(nèi)出現(xiàn)連續(xù)的滑裂面?；淹馏w可分為三個區(qū)：

I.朗肯主動區(qū)

II.過渡區(qū)

III.朗肯被動區(qū)一、普朗特爾-瑞斯納公式（一）L.Prandtl課題（1920）ⅡⅠIII土力學(xué)2、按上述假定Plantl求得地基中只考慮粘聚力c的極限承載力表達(dá)式土力學(xué)（二）H.Reissner課題（1924）H.Reissner求得γ=0，c=0，僅考慮基礎(chǔ)兩側(cè)地基土重量時，由基礎(chǔ)側(cè)面荷載q=γD產(chǎn)生的極限承載力公式土力學(xué)索科洛夫斯基用差分法求得c=0，q=0，僅考慮容重γ時的極限承載力公式（三）索科洛夫斯基課題土力學(xué)（四石）極著限承求載力樸的計躲算通蒜式對于搶實(shí)際嗚工程約中c刊、q扔、γ怖均不琴為零山的各奧種情惑況可禾將（蒼9-者22慎）和沸（9尸-2功4）孕合并練，即蒼可得攝極限正承載所力的碰計算欺通式式中銅Nq、Nc、Nγ稱為萍承載董力系出數(shù)，裳它們怎都是爐φ的亡函數(shù)袋，可貴以查表9依-1求得走。土力學(xué)地基檔承載郊力由茶三部蓬分組誰成：1、除滑動糟土體唱自重聚所產(chǎn)蒜生的黃抗力率；2、括基礎(chǔ)材兩側(cè)茫均布失荷載信q所育產(chǎn)生幻玉的抗遠(yuǎn)力；3、條滑裂己面上自粘聚虛力c抗所產(chǎn)勾生的刺抗力沿。土力學(xué)二、壟T旨er贊za示gh驅(qū)i（咽太沙殃基）姿課題基本潑假定賭：（1節(jié)）地廚基基拋礎(chǔ)間簽?zāi)Σ料罅軓V大。敗當(dāng)?shù)厣然启~壞時鮮，基晶礎(chǔ)底怪下的想土楔凱體A胖BC廚處于活彈性董平衡咳狀態(tài)幣，稱祖為彈意性核通。A昌C面片與水夸平面麗呈φ哪角。ACB土力學(xué)（2藥）地園基破濾壞時萌沿著勝CD乒F曲評面滑貸動，撥出現(xiàn)況連續(xù)孕的滑虛動面真。D折F面喬與水夏平面魂的夾讓角為45祖o-料/辨2。種AD服F為增朗肯藍(lán)被動匯區(qū)，鐮AC俘D為固對數(shù)往螺線底過渡廉區(qū)。（3絹）將炕基礎(chǔ)榆底面疑以上抗的地時基土催看作葬均布歪荷載翅q=監(jiān)D陰，不雅考慮壯其強(qiáng)嗓度，種將這果一部濃分土判體視躍為松惰散體搶。在上瘡述假瘡定的威基礎(chǔ)館上，丈可以獅從剛損性核膏的靜歪力平事衡條容件求蹲極限雕承載窗力土力學(xué)φ土力學(xué)三、苦H儀an宰se賢n（巾漢森找）公剃式土力學(xué)例題騙9-意4：鏡條形繁基礎(chǔ)派寬度挨1.軍5m柴，埋樣深3蕉m，敗地基營為均幻玉勻粉省質(zhì)粘華土，忽土的拒容重γ=片17烤.6券kN叉/m3，c汗=8刻kP彩a，φ=悟24瞇°，μ=叼0.吃35，謠E=脾5M肚Pa堅，按否太沙轟基公點(diǎn)式求大地基師的極吸限承撤載力悶。解：配1.獎判斷血地基殊的破截壞形幣式∵Ir<Ir（墾cr餅）∴地脊基將有發(fā)生地局部辜剪切知破壞剛性使指標(biāo)臨界榨剛性指標(biāo)2.掃用太孔沙基爭公式洲求地眼基極援限承標(biāo)載力=3足67睬kN周/m2土力學(xué)課后參考辦例題9-版3、9-洗4完成腿作業(yè)古：習(xí)緞題9-搬3考慮和習(xí)題9-貢3若采聞用普翼朗特梯爾-瑞斯緞納公菠式，洗應(yīng)怎螺樣計爽算土力學(xué)一、慰地基并容許套承載訊力的貢概念極限觀承載預(yù)力pu：地基拴即將銷喪失域穩(wěn)定賊性時輔的承親載力榨。容許診承載柏力[R西]：地基斑穩(wěn)定燃有足耐夠的曠安全錄度，巡壽并且貨變形脫控制蓋在建傅筑物狗的容迅許范蘿圍內(nèi)肢時的帆承載忘力。地基位的容許亮承載次力不臺僅取菠決于奏地基候的性每質(zhì)，競基礎(chǔ)圖寬度漠、基因礎(chǔ)埋洞深，雹而且犯取決效于建腰筑物著的容許慕沉降撐量。第四磚節(jié)凍地基眼的容生許承獻(xiàn)載力此時絕地基腸已產(chǎn)繁生局波部破掛壞，左但尚揪未發(fā)線展到貓整體倉破壞信，有幕一定碎的安榴全余引度，刪地基記土強(qiáng)椅度已闊經(jīng)比叨較充帥分發(fā)丹揮；蘆整個穗地基討仍可句近似機(jī)當(dāng)成腿彈性園半空孝間體分。土力學(xué)二、呆按控獎制地筑基中攀塑性夢區(qū)的悠發(fā)展揮范圍毯確定末地基塔容許累承載坊力臨塑荷載那時，賞地基較中開軍始出助現(xiàn)極撿限平束衡區(qū)極剪限荷棋載時促，地溪基產(chǎn)被生破謹(jǐn)壞常選溉用臨姥塑荷和載和飯臨界臟荷載撐作為壘容許克承載暮力土力學(xué)1、宣條形武基礎(chǔ)腰均布擦荷載父極限釣平衡來區(qū)的譽(yù)最大蘇發(fā)展臣深度土力學(xué)2β土力學(xué)2、蠶條形役均布腥荷載披作用侮下的暖臨塑診荷載鋸和臨爪界荷饅載比較晶一下著，可蘇以得注到臨湯塑荷促載和堡臨界樸荷載懇的承蘆載力知系數(shù)土力學(xué)土力學(xué)例題姻9-紛5怕：粘男性土里地基祥上條哄形基做礎(chǔ)寬惕度B糠=2惰m，的埋深潑D=腦1.此5m忘，地襖下水后位在脆基礎(chǔ)妹埋置箭高程涂處。堤地基遷土的過比重版為G僑s=英2.烏70困，孔哪隙比倡e=冊0.黑70程，水蠅位以倘上飽美和度閣Sr仗=0摸.8夜，土蔽的強(qiáng)芬度指蝦標(biāo)c良=1群0k報Pa熄，φ=得20設(shè)°。求框地基閑土的沫臨塑光荷載梁pcr，臨釋界荷話載p1/炊3、p1/迷4并與左太沙恰基極顧限荷移載相六比較溫。解：怎1.粗求土斥的天數(shù)然容校重和蛾飽和譯容重脊：2.惑求承事載力刑系數(shù)瞇：土力學(xué)3.表求pcr、p1/喊4、p1/溉3：4.違用太標(biāo)沙基逮法求扔極限課荷載鋤：土力學(xué)三、滔按地釋基規(guī)冒范承糞載力欲表確屆定地圖基容閣許承塊載力根據(jù)就室內(nèi)意試驗噸指標(biāo)貴查表縮慧f0承載抱力基封本值抄（f0）：是指變按有惡關(guān)規(guī)娃范規(guī)政定的喇一定庭的基塊礎(chǔ)寬蔑度和舌埋深胞條件樸下的業(yè)地基仇承載局能力腸，按仔有關(guān)四規(guī)范套查表越確定妥。承載尺力標(biāo)犧準(zhǔn)值方（fk）：是指毒按有折關(guān)規(guī)利范規(guī)棍定的將標(biāo)準(zhǔn)蘆方法汪試驗秘并經(jīng)場統(tǒng)計女處理蓋后的雙地基距承載趙能力航。承載驕力設(shè)校計值包（f）：地基貧承載汪力標(biāo)柔準(zhǔn)值盞經(jīng)過舊深寬燦修正值后的字地基壩承載爛力。統(tǒng)計母處理抗后得匯fk深寬真修正府得f容許窗承載處力[紛R]土力學(xué)密實(shí)度土的名稱稍密中密密實(shí)卵石300-500500-800800-1000碎石250-400400-700700-900圓礫200-300300-500500-700角礫200-250250-400400-600表9心-4攤碎石拜土承枕載力撥標(biāo)準(zhǔn)鎖值fk(k濁Pa斜)表9目-6迫粘劃性土鈔承載濟(jì)力基區(qū)本值f0(k旬Pa責(zé))第二指標(biāo)IL第一指標(biāo)e00.250.500.751.001.200.54754303903600.64003603252952650.73252952652402101700.8275240220200170135土力學(xué)表9熔-7暫沿海叔地區(qū)元淤泥牢和淤宵泥質(zhì)生土承反載力失基本鋪值f0(k吳Pa錦)天然含水量ω(%)36404550556575f0100908070605040基本值fk深寬修正得設(shè)計值f土力學(xué)也可閣以根抵據(jù)野艱外的塵測試觀結(jié)果丈查規(guī)煤范確董定承鞏載力扮標(biāo)準(zhǔn)晨值N1015202530fk(kPa)105145190230N1010203040fk(kPa)85115135160表9詞-1欄3乖素填抬土承就載力羞標(biāo)準(zhǔn)作值fk(k蠢Pa古)表9采-1險2側(cè)粘性捆土承詞載力夸標(biāo)準(zhǔn)功值fk(k耽Pa倒)（一咽）載需荷試輔驗土力學(xué)四、商原位學(xué)試驗猴求地猶基容盡許承翠載力土力學(xué)（二腐）靜私力觸毫探試晌驗Ps1、種梅耶商霍夫覺公式2、錘國內(nèi)乞建議喉公式土力學(xué)（三章）標(biāo)廟準(zhǔn)貫雜入試加驗1、種GB千J7蹲-8設(shè)9規(guī)耳范（掏根據(jù)光標(biāo)準(zhǔn)播貫入特?fù)魯?shù)提N63免.5）N63.5土類10153050中、粗砂180250340500粉、細(xì)砂140180250340粘性似土承符載力除標(biāo)準(zhǔn)輛值（灑kP映a）砂土鐮承載頃力標(biāo)致準(zhǔn)值翼（k攻Pa潤）N63.5357911131517192123f(kPa)1051451902352