地基承載力-穩(wěn)定分析.ppt

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1 第七章地基承載力穩(wěn)定分析2 7 1概述 7 2淺基礎的承載力 7 3承載力公式應用 7 4深基礎的承載力公式 7 5現(xiàn)場施工實例 2 7 1概述 最大剪應力線 圖5 3 淺基礎模型試驗 鋁棒 3 7 1概述 一 淺基礎 埋深淺 一般D 5m 或D B小于等于1 D 只考慮基底以下的土體承受荷載 淺基礎的類型 1 獨立基礎 用于單層工業(yè)廠房及框架結構建筑 4 7 1概述 一 淺基礎 2 條形基礎 1 墻下條形基礎 淺基礎的類型 2 柱下條形基礎 用于磚混結構等 用于框架結構等 5 3 十字交叉基礎 4 片筏基礎 7 1概述 一 淺基礎 淺基礎的類型 6 5 箱形基礎 用于高層建筑 7 1概述 一 淺基礎 淺基礎的類型 7 二 深基礎 樁基礎 埋深深 建筑物荷載由基礎側面土的摩阻力和基礎底面以下土的承載力共同承受 樁基礎模型試驗 7 1概述 8 7 2淺基礎的承載力公式 一 地基破壞形式 pcr臨塑荷載 pcr p pu pu極限荷載 臨塑荷載pcr 基底邊緣處 時的荷載 極限荷載pu 使地基土產(chǎn)生破壞時的荷載 1 整體剪切破壞 地基中形成連續(xù)的滑動面 基礎急劇下沉 地面隆起 密實砂土 堅硬粘土 9 1 整體剪切破壞 pu極限荷載 2 局部剪切破壞 pu極限荷載 滑動面從基礎邊緣開始 終止于地基中某點 基礎下沉 地面隆起 pu極限荷載 3 沖切破壞 沉降量大 基礎 切入 土中 軟土 s p 1 pcr pu 2 3 壓力 沉降關系曲線 7 2淺基礎的承載力公式 一 地基破壞形式 10 二 淺基礎的地基臨荷載pcr D 基底 M z 地基中M點 附加應力 自重應力 附加應力由p0引起 自重應力 則M點總主應力 7 2淺基礎的承載力公式 11 D M z M點總主應力 M點達極限平衡時 粘性土 c 1 代入 2 并整理得 即 稱為塑性區(qū)邊界方程 二 淺基礎的地基臨荷載pcr 7 2淺基礎的承載力公式 12 把代入 3 式得 D z zmax 求塑性區(qū)最大深度zmax 所以 即 二 淺基礎的地基臨荷載pcr 7 2淺基礎的承載力公式 13 基底以上土的重度的加權平均值 水下取 D z zmax 若zmax 0 地基中將要出現(xiàn)但尚未出現(xiàn)塑性區(qū) 相應的荷載為臨塑荷載pcr 令zmax 0得 簡記為 式中 承載力系數(shù)ND 承載力系數(shù)Nc 二 淺基礎的地基臨荷載pcr 7 2淺基礎的承載力公式 14 三 淺基礎的地基臨界荷載p1 4 p1 3 D z zmax 令zmax B 4 代入上式得 簡記為 B 同理 式中 7 2淺基礎的承載力公式 15 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 pf D a b 假定 1 整體剪切破壞 如圖 2 基底粗糙 區(qū)土不破壞形成 彈性核 3 區(qū)為塑性破壞區(qū) 區(qū)是一組對數(shù)螺線和一組射線組成 區(qū)是被動朗肯區(qū) 4 按條形基礎推導 屬平面應變問題 5 不計基底以上土的抗剪強度 影響用超載p0表示 考慮基底以下 彈性核 的靜力平衡 pf Pp Pp 若忽略土楔體自重 并且p0 0 c 0 B 7 2淺基礎的承載力公式 16 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 D a b 考慮 彈性核 豎向靜力平衡 pf Pp 若忽略土楔體自重 并且p0 0 c 0 即 設 pf W c pp B B 7 2淺基礎的承載力公式 pf 17 當 由 彈性核 靜力平衡條件 承載力系數(shù) 是的函數(shù) 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 7 2淺基礎的承載力公式 基底以下土的重度 水下取浮重度 基底以上土的重度的加權平均值 pf D a b 18 太沙基承載力系數(shù)圖表 圖中 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 7 2淺基礎的承載力公式 19 7 2淺基礎的承載力公式 五 普朗德爾 L Prandtl 極限承載力理論 pf D a b B 朗肯被動區(qū) 朗肯主動區(qū) 對數(shù)螺線 b a B 2 pu p0 pa pp c R 對a點取矩 應有 得 其中 r0 20 排水條件差的飽和粘性土 Nq 1 Pf p0 5 14c 7 2淺基礎的承載力公式 五 普朗德爾 L Prandtl 極限承載力理論 21 六 魏錫克 Vesic 極限承載力理論 魏錫克在普朗德爾理論的基礎上 考慮土體自重得出承載力公式為 其中 7 2淺基礎的承載力公式 22 六 魏錫克 Vesic 極限承載力理論 7 2淺基礎的承載力公式 23 7 2淺基礎的承載力公式 七 局部剪切破壞時淺基礎的地基承載力 太沙基建議 降低抗剪強度指標 取 軟粘土和松砂 24 八 地基承載力公式比較 承載力公式 1 地基臨塑荷載pcr 2 地基臨界荷載p1 4 3 太沙基極限承載力 4 普朗德爾極限承載力 5 魏錫克極限承載力 查圖表 25 7 4深基礎的承載力公式 樁基礎模型試驗 鋁棒 樁基礎 單樁承載力 Qf Qt Qs Qf Qt Qs 26 7 4深基礎的承載力公式 Qf Qt Qs 一 單樁承載力 At樁端面積 Qf Qt Qs qt樁端承載力 可用前述深基礎承載力公式 qs樁側摩阻力 分段計算 z 砂土地基 粘土地基 As樁側面積 27 7 4深基礎的承載力公式 二 樁的負摩阻力 正摩阻力 Q Q 摩阻力 z 負摩阻力 中性點 28 端承樁摩擦樁 7 4深基礎的承載力公式 二 樁的負摩阻力 29 7 4深基礎的承載力公式 三 群樁承載力 土層 巖層 群樁承載力 單樁承載力之和 假象實體基礎 摩擦樁 端承樁 30 7 5現(xiàn)場施工實例 用 砂袋 補強鐵路的路基和地基 31 用 砂袋 做基礎承受建筑物荷載 7 5現(xiàn)場施工實例 32 用 砂袋 做基礎 條形基礎 承受建筑物荷載 7 5現(xiàn)場施工實例 33 用 砂袋 做基礎 筏基 承受建筑物荷載 7 5現(xiàn)場施工實例 34 概述 淺基礎的承載力 深基礎的承載力公式 小結 群樁承載力 樁的負摩擦阻力 單樁承載力 淺基礎 深基礎 第七章地基承載力穩(wěn)定分析2小結 承載力公式應用 極限承載力理論 地基臨荷載 地基破壞形式