第9章地基承載力地基承載力概念設定塑性區開展區深度計算地基承載力假定滑動面方法計算地基極限承載力規范方法確定地基承載力地基承載力影響因素應用承載力進行淺基礎設計原理1copyright@揚州大學巖土工程研究所9-1概述建筑物因地基問題引起破壞有兩種原因：由于地基土在建筑物荷載作用下產生變形，引起基礎過大的沉降或者沉降差，使上部結構傾斜、開裂以致毀壞或失去使用價值（變形的問題）由于建筑物的荷載過大，超過了基礎下持力層所能承受的能力而使地基產生滑動破壞（承載力的的問題）主要是持力層的剪切破壞2copyright@揚州大學巖土工程研究所剪切破壞的形式整體剪切破壞局部剪切破壞沖剪破壞 這三種破壞的特征是不相同的，出現什么樣的地基破壞形式與土的壓縮性有關：堅硬或緊密土往往發生整體剪切破壞；而松軟土發生局部剪切破壞，或沖剪破壞3copyright@揚州大學巖土工程研究所（一）整體剪切破壞的過程及特征線性變形階段

荷載～沉降成線性關系 地基土彈性狀態（彈）塑性變形階段 基礎邊緣的地基土開始出現塑性區

剛要出現塑性區但還沒有出現時對應的荷載稱為臨塑荷載pcr4copyright@揚州大學巖土工程研究所破壞階段

荷載增加很小，而對應的沉降變形增量很大（曲線出現陡降段）

破壞段的起點對應荷載稱為極限荷載fu 隨著塑性區的擴展，地基中塑性區開始連成一片，最終基礎下沉，側邊土體隆起，地基形成連續的滑動面（整體剪切破壞）5copyright@揚州大學巖土工程研究所（二）局部剪切破壞的過程及特征荷載沉降曲線沒有明顯的直線段破壞曲線陡降段也不明顯破壞時基礎兩側土體微微隆起，未形成延伸到地面的連續滑動面（限制在地面以下，局部剪切破壞）極限承載力選取曲線上變化率最大的點局部剪切破壞沖剪破壞6copyright@揚州大學巖土工程研究所（三）沖剪切破壞的過程及特征隨著荷載增加，基礎持續下沉（刺入)破壞時基礎兩側土體不向上，這是因為剪切破壞面在基礎的側面極限承載力選取荷載沉降曲線上下沉梯度為一常數時對應的點局部剪切破壞沖剪破壞7copyright@揚州大學巖土工程研究所確定地基承載力的方法理論公式法（主要針對整體剪切破壞）靜載荷試驗或其它原位試驗方法規范查表方法8copyright@揚州大學巖土工程研究所9copyright@揚州大學巖土工程研究所按載荷試驗成果確定地基承載力特征值ps0極限荷載臨塑荷載10copyright@揚州大學巖土工程研究所9-2按塑性區開展深度確定地基的容許承載力

思路臨塑荷載是要出現但尚未出現塑性區時的荷載；極限荷載是塑性區連成片，出現連續滑動面時的荷載；取容許承載力為臨塑荷載顯得太保守，而取極限荷載則太危險。因此，將地基中的剪切破壞區限制在某一范圍，視地基土能夠承受多大的壓力，該壓力即為容許承載力，這種做法應該是比較合適的。11copyright@揚州大學巖土工程研究所塑性區范圍的確定按彈性理論求出地基中任意一點的附加應力疊加每點的自重應力，得到大、小主應力根據極限平衡條件推導塑性區邊界通過限定塑性區的最大深度來獲得地基承載力公式12copyright@揚州大學巖土工程研究所塑性區的邊界方程13copyright@揚州大學巖土工程研究所塑性區的邊界方程穩定穩定沒有保證一般[z]取1/4~1/3基礎寬度14copyright@揚州大學巖土工程研究所荷載與塑性區開展深度關系：記15copyright@揚州大學巖土工程研究所實際應用時，常規定塑性區開展深度，視其能承受多大的基底壓力，來判別地基穩定性。若使16copyright@揚州大學巖土工程研究所普遍形式注意：第一項對應基底以下土的重度；第二項對應基底以上土的重度；地下水位以下的重度一律采用浮重度。 若為多層土，應采用土的重度加權平均值。17copyright@揚州大學巖土工程研究所地下水位在滑動面與基底之間h1b18copyright@揚州大學巖土工程研究所地下水位在基底與地面之間h219copyright@揚州大學巖土工程研究所9-3淺基礎地基極限承載力思路計算出極限承載力，然后除以一個安全系數（保證安全儲備），以此來作為容許承載力極限承載力的理論計算，通常是假定一定的滑動面，然后利用抗剪強度理論推算20copyright@揚州大學巖土工程研究所假定：

（１）地基土是均勻，各向同性的無重量介質，即認為基底下土的容重等于零，而只具有的材料。

（２）基礎底面光滑，即基礎底面與土之間無摩擦力存在。因此，水平面為大主應力面，豎直面為小主應力面。

普朗特爾極限承載力公式（３）當地基處于極限（或塑性）平衡狀態時，將出現連續的滑動面，其滑動區域即將由朗肯主動區Ⅰ，徑向剪切區Ⅱ和朗肯被動區Ⅲ所組成

（4）當基礎有埋置深度D時，將基礎底面以上的兩側土體用當量均布超載q等于來代替。21copyright@揚州大學巖土工程研究所22copyright@揚州大學巖土工程研究所23copyright@揚州大學巖土工程研究所條形基礎，中心荷載，有重量介質；基礎底面粗糙，即它與土之間有摩擦力存在。因此，雖然當地基達到破壞并出現連續滑動面時，其基底下有一部分將隨著基礎一起移動而處于彈性平衡狀態，該部分土體稱為彈性楔體。

滑動區域由徑向剪切區Ⅱ和朗肯被動區Ⅲ所組成，其中滑動區Ⅱ的邊界bc為對數螺旋曲線。當基礎埋置深度為Ｄ時，則基底以上兩側的土體用當量均布超載q（等于）來代替。

太沙基極限承載力公式24copyright@揚州大學巖土工程研究所25copyright@揚州大學巖土工程研究所26copyright@揚州大學巖土工程研究所自重:W基底面上的極限荷載:Pu兩斜面上的粘聚力:C兩斜面上的反力(摩擦力,正壓力):Pp27copyright@揚州大學巖土工程研究所基底光滑除r不等于0外，其它同普朗特公式28copyright@揚州大學巖土工程研究所基底完全粗糙29copyright@揚州大學巖土工程研究所魏錫克極限承載力公式30copyright@揚州大學巖土工程研究所31copyright@揚州大學巖土工程研究所9-4規范方法確定地基承載力思路根據地基土的