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第六章天然地基承载力
一、内容简介
地基承受荷载的能力称为地基承载力。本章中首先将介绍地基临塑压力、地基极限承载力的理论计算方法，然后介绍《铁路桥涵地基和基础设计规范》及《建筑地基基础设计规范》中计算地基承载力的经验公式。
二、基本内容和要求
1 ．基本内容
（ 1 ）地基承载力；
（ 2 ）浅基础地基的破坏形态；
（ 3 ）浅基础地基的临塑压力及塑性区的确定；
（ 4 ）浅基础地基极限承载力荷载的近似解（ Prandtl — Vesic 计算方法）；
（５）按规范确定地基承载力；
（６）原位试验确定地基承载力。
2 ．基本要求
★ 概念及基本原理
【掌握】地基承载力；临塑荷载（压力）；极限荷载；极限承载力；容许承载力；基本容许承载力；地基承载力特征值、修正后的地基承载力特征值
【理解】整体剪切破坏；局部剪切破坏；冲切破坏； Prandtl — Vesic 公式的计算模型；
★ 计算理论及计算方法
【掌握】用 Prandtl — Vesic 公式计算地基极限承载力；按《铁路桥梁涵洞设计规范》及《地基基础设计规范》计算地基极限承载力
【理解】临塑压力及塑性区最大深度的推导及计算
★ 试验
【理解】荷载试验确定地基承载力；旁压试验确定承载力
三、重点内容介绍
1 ．地基承载力的基本概念
地基承载力：地基承受荷载的能力。
极限承载力：地基破坏时所对应的基底压力。
容许承载力：保证地基不发生破坏（不产生过大沉降）留有一定安全储备时所允许的最大基底压力。确定地基容许承载力的方法大致可归纳如下：
（ 1 ）按控制地基中塑性区开展深度的方法。
（ 2 ）按理论公式推求地基的极限荷载p k 再除以安全系数的方法。
（ 3 ）按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力。
（ 4 ）按原位测试的方法确定地基的容许承载力。
2 ．地基的破坏形态
如图 6-1 所示，地基破坏有以下三种形式：
图 6-1 地基破坏形式
（ 1 ）整体剪切破坏
破坏特征：地基中有完整的滑动面，滑动面延伸到地表，地表有隆起。
p - S 曲线：当荷载小于时，地基中的土体处于弹性状态，沉降与荷载之间呈线性关系，称
为临塑荷载；荷载继续增大，地基中出现塑性破坏区，p - S 曲线开始弯曲，至时地基破坏，p
- S 曲线急剧下降，称为极限荷载。
破坏发生条件：地基为密实的砂土或硬粘土，基础埋深很小。
（ 2 ）局部剪切破坏
破坏特征：地基中有剪切面，但剪切面仅延伸到一定位置即中断，没有延伸到地表面。基础两侧土没有挤出现象，地表只有微量的回升，p - S 曲线没有明显的拐点。
破坏发生条件：地基为一般粘性土或中密砂土，基础埋深很浅；基础埋深较大时，无论是砂性土或粘性土地基，最常见的破坏形态是局部剪切破坏。
（ 3 ）冲切破坏
破坏特征：地基中没有滑动面，地表没有隆起，p - S 曲线没有明显的拐点。
破坏发生条件：地基为松砂（或其它松散结构的土），不论基础是位于地表或具有一定的深度。
3 ．地基临塑压力及塑性区最大深度
临塑压力：当地基刚刚出现塑性（出现应力达到极限平衡的点）时所对应的基底压力叫临塑压力。
（ 1 ）塑性破坏区的确定
求解地基临塑压力及塑性区最大深度的要点是：
① 地基中一点的应力由自重应力和附加应力产生。若基础为条形基础，并假设侧压力系数，则地基中一点的主应力为
（ 6-1 ）
② 达到极限平衡（进入塑性）的点，应满足条件 Mohr-Coulomb 准则
（ 6-2 ）由以上两式，可得
（ 6-3 ）即：对应某一荷载值p 时，一系列的（, ）点构成地基中的塑性区。
由可以导出
（ 6-4 ）
即塑性区最大深度的轨迹在视角为的圆周上，并有
（ 6-5 ）（ 2 ）临塑压力的确定
令，可得临塑压力的表达式为
（ 6-6 ）（ 3 ）临界荷载
显然，以临塑荷载作为容许承载力，偏于安全而不经济，因为即使塑性区再扩大一些，地基也并不会完全破坏，故可以
（中心受压基础）
（偏心受压基础）
所对应的基底压力作为容许承载力，称为临界荷载，并分别以及表示。这里b 是基础的宽度。
这里注意到：式（ 6-5 ）是在式 (6-1) 的基础上建立起来的，而式（ 6-1 ）是在假设地基全部处于弹性状态下得到的。但实际上，当荷载超过临塑荷载以后，地基中已出现塑性区，这是式（ 6-5 ）建立过程中不合理的地方。
4 ．用Prandt l - Vesic 公式计算地基极限承载力
地基极限承载力的计算公式较多， Prandtl-Vesic 公式是其中的一种。该公式的建立分两步计算：
第一步，假设地基土自重为零，将基础两侧的土看作过载，如图 6-2 所示，地基在基底压力
作用下，形成三个滑动区：在基底下的朗肯主动状态区（Ⅰ 区）、基础外侧的朗肯被动状态区（Ⅲ
区）以及Ⅰ 区与Ⅲ 区之间的过渡区（Ⅱ 区）。可推得相应的地基极限压力为
（ 6-7 ）
图 6-2 γ=0 时 , 浅基一般剪切破坏图式
第二步，假设地基无粘聚力，基础置于地基表面，得出相应的极限压力的计算公式为
（ 6-8 ）对于一般地基，其地基土自重、粘聚力和过载等均不为零，故相应的极限承载力为
（ 6-9 ）
式中的、和都是和函数，称为承载力系数，可由下式求得，也可查表。
（ 6 -10a ）
（ 6-10b ）
（ 6 -10c ）
应该注意到的是，因为两次假定的地基条件不同，所产生的滑动线也不一样，故两者的直接叠加会带来一定的误差。但计算表明，计算结果误差不大，而且数值偏小，故偏于安全。
上述公式只适用于在中心垂直荷载下的条形基础。当基础形状改变，荷载出现偏心或倾斜时，可采用下面的经验修正公式
（ 6-11 ）
式中、和为倾斜荷载修正系数；、和为基础形状修正系数，可通过查表确定。
5 ．按规范公式确定地基承载力
⑴《桥规》规定的地基容许承载力
《铁路桥涵地基和基础设计规范》（ TB 10002.5 － 99 ）中地基容许承载力的计算公式为
（ 6-12 ）式中
──为地基的容许承载力（ kPa ）；
──地基的基本承载力（ kPa ），即当基础宽度，埋置深度时地基的容许承载力，可根据土的类别和有关物理力学指标查表得到；
b ──基础宽度（ m ），当大于 10m 时，按 10m 计算；
h ──基础埋置深度（ m ），对于一般受水流冲刷的墩台，由一般冲刷线算起，不受水流冲刷者，由天然地面算起；位于挖方内时，由开挖后的地面算起；
──基底以下持力层土的天然重度（ kN/m 3 ），如在水下，且为透水土，采用浮容重；
──基底以上土的天然重度（ kN/m 3 ），如基底以上为多层土，则取重度的加权平均值；如基础在水面以下：基底持力层为透水层，采用浮容重；基底持力层为不透水层，采用饱和容重。
，──宽度、深度修正系数，按持力层土的类型查表确定。
上式适用于深度与宽度比（h / b ）小于或等于 4 时情况。
对软土地基，其容许承载力为
（ 6-13 ）对于小桥和涵洞基础，也可用下式确定软土地基容许承载力
（ 6-14 ）上两式中
──安全系数，视软土灵敏度及建筑物对变形的要求等因素而选用 1.5 ～ 2.5 ；
C u ──不排水剪切强度（ kPa ）；
σ 0 ──根据天然含水量查表（ kPa ）。
（ 2 ）按《建规》确定地基承载力
《建筑地基基础设计规范》（ GB 50007-2002 ）中推荐了两个计算地基承载力的公式。
① 地基承载力特征值深宽修正公式
当基础宽度大于 3m 或埋置深度大于 0.5m 时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正
（ 6-15 ）
式中
──修正后的地基承载力特征值（ kPa ）；
──地基承载力特征值（ kPa ）；
，──基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按持力层土查表确定；
──基础底面以下土的重度（ kN/m 3 ），地下水位以下取浮重度；
──基础底面以上土的加权平均重度（ kN/m 3 ），地下水位以下取浮重度；
b ──基础底面宽度（ m ），当基宽小于 3m 按 3m 取值，大于 6m 按 6m 取值；
d ──基础埋置深度（ m ），一般自室外地面算起，在填方整平地区，可自填土地面算起；但在上部结构施工完成时再填土，应从天然地面算起；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，应从室内地面标高算起。
② 根据土的强度指标确定地基承载力特征值
当偏心距e 小于或等于 1/30 基底宽度时，地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形要求：
（ 6-16 ）
式中、、──承载力系数，根据持力层土的内摩擦角标准值查表；
b ──基础底面宽度（ m ），大于 6m 时按 6m 取值，对于砂土小于 3m 时按 3m 取值；
──基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值（ kPa ）。
6 ．原位测试确定地基承载力
原位测试确定地基承载力包括下列两类方法：
（ 1 ）在地基土上进行荷载试验，直接确定地基的承载力；
（ 2 ）用各种特制的仪器测出地基土的物理、力学指标，并由此推出地基的承载力。其常用方法包括静力触探法、动力触探法、标准贯入试验法、旁压试验法、十字板法等。
地基承载力计算计算书 项目名称_____________构件编号_____________日期_____________ 设计者_____________ 校对者_____________ 一、设计资料 1.基础信息 基础长：l=4000mm 基础宽：b=4000mm 修正用基础埋深：d=1.50m 基础底标高：dbg=-2.00m 2.荷载信息 竖向荷载：F k=1000.00kN 绕X轴弯矩：M x=0.00kN·m 绕Y轴弯矩：M y=0.00kN·m b = 4 0 l=4000 x Y 3.计算参数 天然地面标高：bg=0.00m 地下水位标高：wbg=-4.00m 宽度修正系数：wxz=1 是否进行地震修正：是 单位面积基础覆土重：rh=2.00kPa 计算方法：GB50007-2002--综合法 地下水标高-4.00 基底标高-2.00地面标高0.00 5 5 5 5 5 4.土层信息: 土层参数表格
二、计算结果 1.基础底板反力计算 基础自重和基础上的土重为： G k = A×p =16.0×2.0= 32.0kN 基础底面平均压力为： 1.1当轴心荷载作用时,根据5. 2.2-1 ： P k = F k+G k A= 1000.00+32.00 16.00= 64.50 kPa 1.2当竖向力N和Mx同时作用时：x方向的偏心距为： e = M k F k+ G k= 0.00 1000.00 +32.00= 0.00m x方向的基础底面抵抗矩为： W = lb2 6= 4.00×4.00 2 6= 10.67m 3 x方向的基底压力，根据5.2.2-2、5.2.2-3为： P kmax = F k+G k A+ M k W= 64.50 + 0.00 10.67= 64.50 kPa P kmin = F k+G k A- M k W= 64.50 - 0.00 10.67= 64.50 kPa 1.3当竖向力N和My同时作用时：y方向的偏心距为： e = M k F k+ G k= 0.00 1000.00 +32.00= 0.00m y方向的基础底面抵抗矩为： W = bl2 6= 4.00×4.00 2 6= 10.67m 3 y方向的基底压力，根据5.2.2-2、5.2.2-3为： P kmax = F k+G k A+ M k W= 64.50 + 0.00 10.67= 64.50 kPa P kmin = F k+G k A- M k W= 64.50 - 0.00 10.67= 64.50 kPa 2.修正后的地基承载力特征值计算 基底标高以上天然土层的加权平均重度，地下水位下取浮重度 γm = ∑γi h i ∑h i = 2.0×18.0 2.0= 18.00 基底以下土层的重度为 γ = 18.00 b = 4.00 f a = f ak + ηbγ (b-3) + ηdγm (d-0.5) = 150.00+1.00×18.00×(4.00-3)+1.00×18.00×(1.50-0.5)
地基bai承载力=8*N-20(N为锤击数） 地基基础允许承载力是指在保证地基稳定的条件下，房屋和构筑物 的沉降量不超过容许值的地基承载力。中国制定的“工业与民用建 筑地基基础设计规范”（TJ7-74）中规定，在基础宽度小于3米，埋深0.5—1.0米的条件下，粘性土主要根据孔隙比（e）、天然含 水量（Wo）、相对含水量（Wb）考虑。砂根据饱和度（Sr）和紧密度（D）决定，也可按标准贯入试验及钻探试验锤击数确定地基 承载力。当基础宽度大于3米，埋深大于1米时，必须按下式校正：P=[σ]+ k1r0（b-3）+k2r（h-1）。式中P为计算承载力（吨/平 方米），[σ]为按表查得的承载力（吨/平方米），r0及r为地基土 持力层的天然容重（地下水位以下取水下容重，吨/立方米），k1 及k2为安全系数，取2—3。 密实法 用密实法处理地基又可分为：①碾压夯实法：对含水量在一定 范围内的土层进行碾压或夯实。此法影响深度约为200毫米,仅适于平整基槽或填土分层夯实。②重锤夯实法：利用起重机械提起重锤，反复夯打(图a)，其有效加固深度可达1.2米。此法适用于处理粘性土、砂土、杂填土、湿陷性黄土地基和对大面积填土的压实以及杂 填土地基的处理。③机械碾压法：用平碾、羊足碾、压路机、推土 机及其他压实机械压实松散土层(图b)。碾压效果取决于被压土层的含水量和压实机械的能量。对于杂填土地基常用 8～12吨的平碾或13～16吨的羊足碾，逐层填土，逐层碾压。④振动压实法：在地基表面施加振动力,以振实浅层松散土（图c）。振动压实效果取决于 振动力、被振的成分和振动时间等因素。用此法处理以砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土地基，效果良好。⑤强夯法：利用重量 为8～40吨的重锤从6～40米的高处自由落下，对地基进行强力夯实的处理方法。经过强夯的地基承载能力可提高3～4倍,以至6倍，
岩石抗压强度与地基承载力换算 （桩基与扩大基础） 随着我国西部大开发的进程，我省高速公路也在日新月异的发展中，在我省高山丘岭的特殊环境下，桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中，桥梁基础是十分关键的部位，在设计和施工中都有相应的严格要求，在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制，但有时施工中的特殊因数（比如：桩基孔深、涌水量大，试验人员无法到达孔底检测，试验仪器在孔底无法操作等），就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时，就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验，以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前，必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm，高度与直径相同的立方体试件，再进行抗压强度试验，取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值（Ra）。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后，还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标，然后进行换算： [P]=（C1A+C2Uh）Ra 式中：
[P]—单桩轴向受压容许承载力（KPa） Ra—天然湿度的岩石抗压强度值（KPa） h—为桩嵌岩深度（m），不包括风化层 U—桩嵌入基岩部分横截面周长（m） 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积（m2）， 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1，C2根据清孔情况，岩石的破碎程度等因素而定的系数 条件C1C2 良好的0.6 0.05 一般的0.5 0.04 较差的0.4 0.03 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段，是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱，基础为直径1.2米桩基，桩基设计要求嵌岩深度不低于3米，地基承载力要求≥3.5MPa，在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米，岩石破碎程度一般，取其终孔时开挖出的岩石，切割成7×7×7(cm)试件6个，经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa，对该桩基地基承载力换算为： [P]=（C1A+C2Uh）Ra =((0.5×1.13)+(0.04×3.77×3.3)) ×36600
地基承载力计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
地基承载力计算公式 地基承载力计算公式很多，有理论的、半理论半经验的和经验统计的，它们大都包括三项： 1. 反映粘聚力c的作用； 2. 反映基础宽度b的作用； 3. 反映基础埋深d的作 用。 在这三项中都含有一个数值不同的无量纲系数，称为承载力系数，它们都是内摩擦角φ的函数。 下面介绍三种典型的承载力公式。 a.太沙基公式 式中： P u——极限承载力，K a c ——土的粘聚力，KP a γ——土的重度，KN/m，注意地下水位下用浮重度； b，d——分别为基底宽及埋深，m； N c ，N q ，N r——承载力系数，可由图中实线查取。 图 2
对于松砂和软土，太沙基建议调整抗剪强度指标，采用 c′=1/3c ， 此时，承载力公式为： 式中N c′，N q′，N r′——局部剪切破坏时的承载力系数，可由图中虚线查得。 对于宽度为b的正方形基础 对于直径为b′的圆形基础 b.汉森承载力公式 式中Nr，Nq，Nr——无量纲承载力系数，仅与地基土的内摩擦角有关，可查表c，N q，N r值 N c N q N r N c N q N r 024 226 428 630 832 1034 1236 1438 1640 1842 2044 3
2246 S c，S q，S r——基础形状系数，可查表 表基础形状系数S c，S q，S r值 基础形状S c S q S r 条形 圆形和方形1+N q/N c1+tanφ 矩形(长为L，宽为b)1+b/L×N q/N c1+b/LtanφL d c，d q，d r——基础埋深系数，可查表 表埋深系数d c，d q，d r d/b 埋深系数 d c d q d r ≤ 〉 i c，i q，i r——荷载倾斜系数，可查表 i c i q i r 注： H，V——倾斜荷载的水平分力，垂直分力，KN ； F——基础有效面积，F=b'L'm； 当偏心荷载的偏心矩为e c和e b，则有效基底长度， L'=L-2e c；有效基底宽度：b'=b-2e b。 c.我国地基规范提供的承载力公式 当荷载偏心矩e≤时，可用下列公式： 4
吊车地基承载力验算
7、对所用吊具及设备要进行验算，为吊装作业提供充分的理论依据，以确保施工过程能够安全顺利地进行。 这一部分主要考虑二部分内容：吊车在指定范围内能否满足施工所需的起重要求和吊具中吊带及“Ｕ”型卡环型号需要确定；盾构机在斜坡基座上是否滑移。 表10-3 GMT8350型350T 吊车起重性能 半径(m) 重量(T) 9 10 12 125 111 89 表10-4 KMK6200型220T 吊车起重性能 半径(m) 重量(T) 8 10 12 73.4 62.9 54.4 ㈠吊车吊装能力验算（以1#盾构机为例） （1）350T 吊车能力验算： 1）盾构切口环两部分相等，重量均为28T 。设350T 吊车单机提升，所受的负荷为F ’，则)('1q Q K F +?= 式中1K —动载系数 1.1—1.3，此处取1.2 Q — 切口环下半部重量为28T q — 吊钩及索具的重量，单机吊装时，一般取0.02Q 所以 T q Q K F 272.34)2802.028(2.1)('1=?+?=+?= 对照350T 吊车的起重性能表可以看出，只要吊车的工作半径小于12m 完全能满足前体吊装施工作业要求（见吊车站位图）。 2）刀盘驱动部分的重量为72T 。设350T 吊车单机提升该部分，所受的负荷为F ’，则 )('1q Q K F +?= 式中1K —动载系数 1.1—1.3，此处取1.2 Q — 驱动部分的重量为72T q — 钩头及索具的重量，取0.02Q 所 以 T q Q K F 128.88)7202.072(2.1)('1=?+?=+?=<89T 对照350T 吊车的起重性能表可以看出，只要吊车的工作半径小于12m 就能满足施工作业要求。 3）螺旋输送机重量为20T 。设220T 吊
第六章天然地基承载力 引言 结合第四章的铁道校区的主教学楼案例，启发学生引出地基承载力的计算问题，进一步引出一下概念：天然地基、人工地基、地基承载力、极限承载力、容许承载力。 § 6.1 地基的破坏形态 一、地基破坏的三种形态 1．整体剪切破坏(general shear failure) 基底剪切破坏面与地面贯通，形成一弧形滑动面。密实砂土，基础埋深很浅；或饱和粘土，荷载急速增加的情况下，极易造成整体剪切破坏。 2．局部剪切破坏(local shear failure) 地基中剪切面延伸到一定位置，未扩展到地面。一般性粘土或中密砂土，基础埋深较浅；或基础埋深较大时，无论是砂性土或粘性土地基，最常见的破坏形态是局部剪切破坏。 图6.1 整体剪切破坏图6.2 局部剪切破坏 3．冲切破坏(punching shear failure) 松砂或其它松散结构的土，易造成冲切破坏。基础边形成的剪切破坏面垂直向下的发展。 备注 采用设问法，引出本章要研究的内容。 注意三种地基破坏形态的破坏面对比，P~S 曲线对比。
图6.3 冲切破坏 第一种在理论上研究较多；第三种在理论上研究得很少，因为作为建筑物地基，很少选择在松砂或其它松散结构的土层上，故无研究必要；第二种破坏形态在天然地基中经常遇到，其理论工作在前一阶段进展较慢，近年来研究已有了突破性进展。 二、地基变形的三个阶段 地基的变形可分为三个阶段： 1.当P≤P a时，为弹性变形阶段； 2.当P a < P < P k时，为弹塑性混合变形阶段； 3.当P > P k时，为塑性变形阶段。 三、确定地基容许承载力的方法 1.按控制地基中塑性区开展深度的方法。只要地基中塑性区的开展深度小于 某一界限值，地基就具有足够的安全储备。 2.按理论公式推求地基的极限荷载P k再除以安全系数的方法。 3.按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力。 4.按原位测试的方法确定地基的容许承载力。 备注 介绍冲切破坏研究的进展情况。 结合整体剪切破坏的P~S曲
地基承载力检测 一、地基土载荷实验 地基土载荷实验用于确定岩土的承载力和变形特征等，包括：载荷实验；现场浸水载荷实验；黄土湿陷实验；膨胀土现场浸水载荷实验等。 检测内容：天然地基承载力，检测数量不少于3点；复合地基承载力抽样检测数量为总桩数的0.5%～1.0%，且不少于3点，重要建筑应增加检测点数。CFG桩和素混凝土桩应做完整性检测。 1．地基土载荷实验要点 用于确定地基土的承载力，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007）。 （1）基坑宽度不应小于压板宽度或直径的3倍。应注意保持实验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用不超过20mm厚的粗、中砂层找平。 （2）加荷等级不应少于8级。最大加载量不应少于荷载设计值的两倍。 （3）每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔0.5h读一次沉降，当连续2h内，每h的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。 （4）当出现下列情况之一时，即可终止加载： ①承压板周围的土明显的侧向挤出； ②沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段； ③在某一荷载下，24h内沉降速度不能达到稳定标准； ④s/b≥0.06（b:承压板宽度或直径） （5）承载力基本值的确定： ①当p～s曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； ②当极限荷载能确定，且该值小于对应比例界限的荷载值的1.5倍时，取荷载极限值的一半； ③不能按上述二点确定时，如压板面积为0.25～0.50㎡,对低压缩性土和砂土，可取s/b=0.01～0.015所对应的荷载值；对中、高压缩性土可取s/b=0.02所对应的荷载值。 （6）同一土层参加统计的实验点不应少于3点，基本值的极差不得超过平均值的30%，取此平均值作为地基承载力标准值。 2. 现场试坑浸水试验 用于确定地基土的承载力和浸水时的膨胀变形量。依据《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112）附录三“现场浸水载荷试验要点”。其操作重点： （1）承压板面积不应小于0.5㎡。 （2）分级加荷至设计荷载，当土的天然含水量大于或等于塑限含水量时，每级荷载可按25kPa增加。每组荷载施加后，按0.5h、1h各观察沉降一次，以后每隔1h或更长时间观察一次，直到沉降达到相对稳定后再加下一级荷载。 （3）连续2h的沉降量不大于0.1mm/2h时，即可认为沉降稳定。 （4）浸水水面不应高于承压板底面，浸水期间每隔3d或3d以上观察一次膨胀变形。连续两个观察周期内，其变形量不应大于0.1mm/3d，浸水时间不应少于两周。 （5）浸水膨胀变形达到相对稳定后，应停止浸水按规定继续加荷直至达到破坏。（6）应取破坏荷载的一半作为地基土承载力的基本值。 3. 黄土湿陷性载荷试验 用于测定湿陷起始压力、自重湿陷量、湿陷系数等。有室内压缩试验载荷试验、试坑浸水试验。依据《湿陷性黄土地建筑规范》（GBJ25）附录六“黄土湿陷性试验”。
课程辅导 >>> 第六章、天然地基承载力 第六章天然地基承载力 一、内容简介 地基承受荷载的能力称为地基承载力。本章中首先将介绍地基临塑压力、地基极限承载力的理论计算方法，然后介绍《铁路桥涵地基和基础设计规范》及《建筑地基基础设计规范》中计算地基承载力的经验公式。 二、基本内容和要求 1 ．基本内容 （ 1 ）地基承载力； （ 2 ）浅基础地基的破坏形态； （ 3 ）浅基础地基的临塑压力及塑性区的确定； （ 4 ）浅基础地基极限承载力荷载的近似解（ Prandtl — Vesic 计算方法）； （５）按规范确定地基承载力； （６）原位试验确定地基承载力。 2 ．基本要求 ★ 概念及基本原理 【掌握】地基承载力；临塑荷载（压力）；极限荷载；极限承载力；容许承载力；基本容许承载力；地基承载力特征值、修正后的地基承载力特征值 【理解】整体剪切破坏；局部剪切破坏；冲切破坏； Prandtl — Vesic 公式的计算模型； ★ 计算理论及计算方法 【掌握】用 Prandtl — Vesic 公式计算地基极限承载力；按《铁路桥梁涵洞设计规范》及《地基基础设计规范》计算地基极限承载力 【理解】临塑压力及塑性区最大深度的推导及计算 ★ 试验 【理解】荷载试验确定地基承载力；旁压试验确定承载力
三、重点内容介绍 1 ．地基承载力的基本概念 地基承载力：地基承受荷载的能力。 极限承载力：地基破坏时所对应的基底压力。 容许承载力：保证地基不发生破坏（不产生过大沉降）留有一定安全储备时所允许的最大基底压力。确定地基容许承载力的方法大致可归纳如下： （ 1 ）按控制地基中塑性区开展深度的方法。 （ 2 ）按理论公式推求地基的极限荷载p k 再除以安全系数的方法。 （ 3 ）按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力。 （ 4 ）按原位测试的方法确定地基的容许承载力。 2 ．地基的破坏形态 如图 6-1 所示，地基破坏有以下三种形式： 图 6-1 地基破坏形式 （ 1 ）整体剪切破坏
7、对所用吊具及设备要进行验算，为吊装作业提供充分的理论依据，以确保施工过程能够安全顺利地进行。这一部分主要考虑二部分内容：吊车在指定范围内能否满足施工所需的起重要求和吊具中吊带及“Ｕ”型卡环型号需要确定；盾构机在斜坡基座上是否滑移。 表10-3 GMT8350型350T吊车起重性 能表 半 径(m) 重量(T) 91012 12511189表10-4 KMK6200型220T吊车起重性 能表 半 径(m) 重量(T) 81012 73.462.954.4 ㈠吊车吊装能力验算（以1#盾构机为例） （1）350T吊车能力验算： 1）盾构切口环两部分相等，重量均为28T。设350T吊车单机提升，所受的负荷为 F’，则) ( ' 1 q Q K F+ ? = 式中 1 K—动载系数1.1—1.3，此处取1.2 Q —切口环下半部重量为28T q —吊钩及索具的重量，单机吊 装时，一般取0.02Q 所以 T q Q K F272 . 34 ) 28 02 .0 28 ( 2.1 ) ( ' 1 = ? + ? = + ? = 对照350T吊车的起重性能表可以看出，只要 吊车的工作半径小于12m完全能满足前体吊 装施工作业要求（见吊车站位图）。 2）刀盘驱动部分的重量为72T。设350T 吊车单机提升该部分，所受的负荷为F’，则 ) ( ' 1 q Q K F+ ? = 式中 1 K—动载系数1.1—1.3，此处取1.2
Q — 驱动部分的重量为72T q — 钩头及索具的重量，取0.02Q 所 以 T q Q K F 128.88)7202.072(2.1)('1=?+?=+?=<89T 对照350T 吊车的起重性能表可以看出，只要吊车的工作半径小于12m 就能满足施工作业要求。 3）螺旋输送机重量为20T 。设220T 吊车单机提升这一部分，所受的负荷为F ’，则 )('1q Q K F +?=式中 1K —动载系数 1.1—1.3，此处取1.2 Q —螺旋输送机的重量为20T q —钩头及索具的重量，单机吊装时，一般取0.02Q 所 以 T T q Q K F 54.444.22)2002.020(1.1)('1<=?+?=+?= 对照220T 吊车的起重性能表可以看出， 只要吊车的工作半径小于12m 可满足施工作 业要求（吊车站位图）。 4）盾构支撑环上下部分，总重量为90T 。 设350T 吊车单机提升这一部分，所受的负荷 为F ’，则)('1q Q K F +?= 式中1K —动载系数 1.1—1.3，此处取1.2 Q —支撑环的总重量为90T q —取钩头及索具的重量为0.02Q 所 以 T q Q K F 16.110)9002.090(2.1)('1=?+?=+?=<111T 只要吊车的工作半径小于10m ，可满足施工作业要求。 通过上述验算，确认350T 吊车可以满足 盾构主机组装过程中的吊装要求（见吊车站 位图）。
小桥涵地基承载力检测 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000（P28）“小桥涵的地基检验可采用直观法或触探方法，必要时可进行土质试验”。就我国在建高速公路桥涵地基承载力而言，设计单位在施工图中多给出了地基承载力要求，如圆管涵基底承载力要求100kpa、箱涵250 kpa等等。因此承建单位一般采用（动力）触探法对基底进行检验。 触探法可分为静力触探试验、动力触探试验及标准贯入试验，那么它们分别是怎样定义的？适用范围又是什么呢？我想我们检测人 员是应该搞清楚的。 1、静力触探试验：指通过一定的机械装置，将某种规格的金属触探头用静力压入土层中，同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土，粉土和砂土，主要用于划分土层，估算地基土的物理力学指标参数，评定地基土的承载力，估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。（多为设计单位采用）。 2、动力触探试验：指利用锤击功能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石，各种软质岩及各类土；动力触探分为轻型、重型及超重型三类。目前承建单位一般选用轻型和重型。
①轻型触探仪适用于砂土、粉土及粘性土地基检测，（一般要求土中不含碎、卵石），轻型触探仪设备轻便，操作简单，省人省力，记录每打入30cm的锤击次数，代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa ， N-轻型触探锤击数）。 ②重型触探仪：适用于各类土，是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法，该法是采用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm 的落距，将触探头打入土中，记录打入10cm的锤击数，代用公式为y=35.96x+23.8( y-地基容许承载力Kpa ， x-重型触探锤击数)。 3、标准贯入试验：标准贯入试验是动力触探类型之一，其利用质量为63.5 kg的穿心锤，以76cm的恒定高度上自由落下，将一定规格的触探头打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，接着将标准贯入器再打入土中30 cm，用此30 cm的锤击数（N）作为标准贯入试验指标，标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段，它不仅可用于砂土的测试，也可用于粘性土的测试。锤击数（N）的结果不仅可用于判断砂土的密实度，粘性土的稠度，地基土的容许承载力，砂土的振动液化，桩基承载力，同时也是地基处理效果的一种重要方法。（多为测试中心及设计单位采用）。
地基承载力试验 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
地基承载力检测 一、地基土载荷实验 地基土载荷实验用于确定岩土的承载力和变形特征等，包括：载荷实验；现场浸水载荷实验；黄土湿陷实验；膨胀土现场浸水载荷实验等。 检测内容：天然地基承载力，检测数量不少于3点；复合地基承载力抽样检测数量为总桩数的%～%，且不少于3点，重要建筑应增加检测点数。CFG桩和素混凝土桩应做完整性检测。 ？ 1．地基土载荷实验要点 用于确定地基土的承载力，依据《建筑地基基础设计规范》 （GB50007）。 （1）基坑宽度不应小于压板宽度或直径的3倍。应注意保持实验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用不超过20mm厚的粗、中砂层找平。 （2）加荷等级不应少于8级。最大加载量不应少于荷载设计值的两倍。
（3）每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔读一次沉降，当连续2h内，每h的沉降量小于时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。 （4）当出现下列情况之一时，即可终止加载： ①承压板周围的土明显的侧向挤出； ②沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段； ③在某一荷载下，24h内沉降速度不能达到稳定标准； ④s/b≥（b:承压板宽度或直径） （5）承载力基本值的确定： ①当p～s曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； ②当极限荷载能确定，且该值小于对应比例界限的荷载值的倍时，取荷载极限值的一半； ③不能按上述二点确定时，如压板面积为～㎡,对低压缩性土和砂土，可取s/b=～所对应的荷载值；对中、高压缩性土可取s/b=所对应的荷载值。
地基承载力计算公式的说明:f=fk+ηbγ(b-3)+ηdγο(d-0.5) fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m2） ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数 b－－基础宽度（m） d——基础埋置深度（m） γ－－基底下底重度（kN/m3） γ0——基底上底平均重度（kN/m3） 地基的处理方法 利用软弱土层作为持力层时，可按下列规定执行：1）淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；2）冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；3）对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。 地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。 经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1.0；在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物，以及钢油罐、堆料场等，地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值；根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等，按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时尚应在使用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时，设计要综合考虑土体的特殊性质，选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。 常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。 1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
一．地基承载力计算方法：按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89） 1．野外鉴别法 岩石承载力标准值f k（kpa） 注：1.对于微风化的硬质岩石，其承载力取大于4000kpa时，应由试验确定； 2.对于强风化的岩石，当与残积土难于区分时按土考虑。 碎石承载力标准值f k（kpa） 注：1.表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的粘土或稍湿的粉土所充填的情况； 2.当粗颗粒为中等风化或强风化时，可按其风化程度适当降低承载力，当颗粒间呈半胶结状时，可适当提高承载力； 3.对于砾石、砾石土均按角砾查承载力。 2．物理力学指标法 粉土承载力基本值f（kpa） 注：1.有括号者仅供内插用； 2.折算系数§=0。 粘性土承载力基本值f（kpa） 注：1.有括号者仅供内插用； 2.折算系数§=0.1。
沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值f（kpa） 注：对于内陆淤涨和淤泥质土，可参照使用。 红粘土承载力基本值f（kpa） 注：1.本表仅适用于定义范围内的红粘土； 2.折算系数§=0.4。 素填土承载力基本值f（kpa） 注：本表只适用于堆填时间超过10年的粘性土，以及超过5年的粉土；所查承载需经修正计算。3．标准贯入试验法 砂土承载力标准值f k（kpa） 注:1.砾砂不给承载力; 2.粉细砂按粉砂项给承载力;3.中粗砂按中砂项给承载力; 4.细中砂按细砂项给承载力; 5.粗砾砂按粗砂项给承载力; 6.N63.5需修正后查承载力. 粘性土承载力标准值f k（kpa） 注：N63.5需经修正后查承载力。 花岗岩风化残积土承载力基本值f（kpa） 注：花岗岩风化残积土的定名： 2mm含量≥20%为砾质粘性土； 2mm含量＜20%为砂质粘性； 2mm含量=0为粘性土
----------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2允许变形值密切联系在一起。 3、地基承载力标准值：是根据野外鉴别结果确定的承载力值。包括：标贯试验、静力触探、旁压及其它原位测试得到的值。 4、地基承载力基本值：是根据室内物理、力学指标平均值，查表确定的承载力值，包括载荷试验得到的值）。 通常0f f f k ψ= 5、极限承载力：指地基即将丧失稳定性时的承载力。 二、地基承载力确定的途径 目前确定方法有： 1．根据原位试验确定：载荷试验、标准贯入、静力触探等。每种试验都有一定的适用条件。 2．根据地基承载力的理论公式确定。
3．根据《建筑地基基础设计规范》确定。 根据大量测试资料和建筑经验，通过统计分析，总结出各种类型的土在某种条件下的容许承载力，查表。一般：一级建筑物：载荷试验，理论公式及原位测试确定f； 一级建筑物：规范查出，原位测试；尚应结合理论公式； 一级建筑物：邻近建筑经验。 三、确定地基承载力应考虑的因素 地基承载力不仅决定于地基的性质，还受到以下影响因素的制约。 1．基础形状的影响：在用极限荷载理论公式计算地基承载力时是按条形基础考虑的，对于非条形基础应考虑形状不同地基承载的影响。 2．荷载倾斜与偏心的影响：在用理论公式计算地基承载力时，均是按中心受荷考虑的，但荷载的倾斜荷偏心对地基承载力是有影响的。 3 4 5 6 P275），当P 当P 1 段。 随着荷载的增大，并达到某一数值时，首先在基础边缘处的土开始出现剪切破坏，如图中a点。 随着荷载的增大，剪切破坏地区也相应的扩大，此时压力与沉降关系呈曲线形状，属弹性塑性变形阶段，如图ab段。 若荷载继续增大，越过b点，则处于塑性破坏阶段。 2．局部剪切破坏的特征： 局部剪切破坏的过程与整体剪切破坏相似，破坏也从基础边缘下开始，随着荷载增大，剪切破坏地区也相应地扩大。 区别：局部剪切破坏时，其压力与沉降的关系，从一开始就呈现非线性的变化，并且当达到破坏时，均无明显地出现转折现象。 对于这种情况，常取压力与沉降曲线上坡度发生显着变化的点所对应的压力，作为相应的地基承载力。3．冲剪破坏的特征：
第八章：地基破坏形式和地基承载力 地基破坏形式： 一、地基变形三个阶段：1.弹性压密阶段，图中o-a 的段；2.塑性变形阶段，图中a-b 的段；3.破坏阶段 二、地基的破坏形式 1.整体剪切破坏——荷载作用下，荷载较小时，基础下形成 一三角形压密区，随同基础压入土中，这时的p ～s 曲线呈 直线关系，随荷载增加，压密区挤向两侧，基础边缘土中 首先产生塑性区，随荷载增大，塑性区逐渐扩大、逐步形 成连续的滑动面，最后滑动面贯通整个基底，并发展到地 面，基底两侧土体隆起，基础下沉或倾斜而破坏。整体剪 切破坏常发生于浅埋基础下的密实砂土或密实粘土中。 2.刺入式剪切破坏——软土（松砂或软粘土）中，随荷载的 增加，基础下土层发生压缩变形，基础随之下沉；荷载继 续增加，基础周围的土体发生竖向剪切破坏，使基础沉入 土中。其p ～s 曲线没有明显的转折点。 3.局部剪切破坏——类似于整体剪切破坏，但土中塑性区仅 发展到一定范围便停止，基础两侧的土体虽然隆起，但不如整体剪切破坏明显，常发生于中密土层中。其p ～s 曲线也有一个转折点，但不如整体剪切破坏明显，过了转折点后，沉降较前一段明显增大，弹性阶段末期对应的基底压力记为pcr ，相当于材料力学的比例极限。 浅基础地基的临塑荷载、临界荷载 一、临塑荷载、临界荷载 地基中将要出现而尚未出现塑性区时的基底压力称为浅基础地基的临塑荷载，记为p cr 控制塑性区最大深度为某一定值时的基底压力。如取塑性区的最大深度Zmax=b/4，则相对应的临界荷载记为p 1/4。 二、塑性区边界方程 )2sin 2(13 ααπσ?±?=o p )2sin 2(1 ααπγσ?+??-=d p m Z d m ?+?+γγ)2sin 2(3 ααπγσ?-??-=d p m p 2Z b
浅析混凝土路面的承载力 水泥混凝土（素混凝土）路面是山东地区加油站选用的主要硬化地面形式之一，由于公司部分加油站临近煤矿区或物流区，且车辆超载运输现象也较为普遍和严重，因此 很多路面在使用初期就发生了严重的结构损坏，路面的使用寿命大大缩短，严重影响了 加油站的经营销售、通行能力、行车安全和投资效益。因此，为解决大载重车辆地区的 混凝土地面易破损问题，需要在施工开展前分析此地段的极限车辆荷载与混凝土地面的 设计方法。 本文主要从混凝土地面承载力的主要影响因素入手，重点分析各因素对地面造成破坏的原因并根据破坏原因进行简单的数据测算，最后针对各破坏因素的极限值进行承载 力比对，确定固定厚度的混凝土路面的极限承载力。 目的是简单清晰的确定混凝土的竖向承载力与混凝土厚度的比例关系。 混凝土地面承载力主要有四个影响因素，分别为：基础承载力，混凝土标号，混凝土厚度，及设计形式。 基础承载力（计算目标值）：由于重点分析混凝土路面的承载力情况，且设计院设计的三元结构（15CM黄土垫层、15CM砂石垫层）一般情况下符合基础要求，因此计算中的基础一律按无限宽（刚性）基础进行考虑（根据厚度进行求解）。 混凝土标号：混凝土中的标号与刚度是成正比的即标号越大，混凝土的刚度越大，因此路面选择过低标号的混凝土会导致整体路面的网裂，而选择过高标号的混凝土会导 致整体路面的刚度过大，呈现脆性即易整体开裂，因此标号的正确选择也是混凝土路面 能否长期保持良好情况的重要因素，所以本文中的混凝土标号一律选用设计院设计的C30标号。 混凝土厚度（一般为18CM-30CM）：根据公式分别代入25CM、28CM、30 CM。以25CM 厚的C30混凝土为例，C30轴心抗压是20.1Mpa=20.1N/mm2=20.1×1000000N/m2，相当于 20.1×100000千克（五个零，除以10，重力加速度），也就是20.1×100吨，2010吨， 即2010吨/m2，因为是25CM厚混凝土，所以需要乘以0.25，因此推算每立方米的，25CM 厚的C30混凝土的设计抗压能力约为502.5吨/m3。（初略计算，C30，厚25cm，最大只能承受63.245吨） 设计形式：由于上述影响因素均对混凝土的抗压进行考虑（即垂直地面方向），因此均按设计院提供的素混凝土方案，未进行配筋处理。 根据上述分析可以看出，素混凝土路面的抗压承载力主要取决于混凝土厚度，因此需要根据已知厚度可以通过公式计算出极限承载力。 Fcd=0.7·βh·Ftd·Um·H Fcd——混凝土最大集中返力； βh——对于厚度小于300mm时，取1； Ftd——轴心抗拉应力（C30取1.39mpa）； Um——高度换算比=2·（a+b）+4H，a=20cm,b=60cm（a,b分别为轮迹宽、长）; H ——厚度。 带入数值即对应关系： C30混凝土 25CM 极限车辆承载力：63.245吨； C30混凝土 28CM 极限车辆承载力：74.104吨； C30混凝土 30CM 极限车辆承载力：81.732吨。 以上计算式只能计算出素混凝土路面在垂直方向上的极限承载力，但实际路面在对
国内现有确定地基承载力表格资料汇总 1.1根据轻型动力触探试验确定地基承载力标准值 确定粘性土地基承载力标准值 N 10 (击) 15 20 25 30 f k(kPa) 105 145 190 230 备注依据老的《建筑地基基础设计规范》（7—89）。 确定粘性土地基承载力标准值 N 10 (击) 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 f k(kPa) 51 69 114 159 204 249 294 339 384 429 备注依据广东省建筑设计研究院资料。 确定含少量杂物的杂填土地基承载力标准值 N 10 (击) 15~20 18~25 23~30 27~35 32~40 35~50 e 1.25~1.15 1.20~1.10 1.15~1.00 1.05~0.90 0.95~0.80 <0.80 f k(kPa) 40~70 60~90 80~120 100~150 130~180 150~200 备注依据西安市资料。饱和度Sr>0.60取下限，Sr<0.50取上限。 确定素填土地基承载力标准值 N 10 (击) 10 20 30 40 f k(kPa) 85 115 135 160 备注依据老的《建筑地基基础设计规范》（7—89）。 1.2根据重型动力触探试验确定地基承载力标准值 确定碎石土、砂土地基承载力标准值 N 63.5 (击) 3 4 5 6 8 10 12 碎石土 f k(kPa) 140 170 200 240 320 400 480 中、粗、砾砂 f k(kPa) 120 150 200 240 320 400 备注1、依据原一机部勘察公司西南大队资料。 2、本表适用于冲、洪积成因的碎石土和砂土，对碎石土， d60不大于30mm，不均匀系数不大于120。对中、粗砂，不均匀系不大于6，对砾砂，不均匀系数不大于20。
第六章地基承载力 建筑物荷载通过基础作用于地基上，如果荷载过大，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。地基承载力就是地基所能承受荷载的能力。 一、概述 1、地基剪切破坏的三种形式 整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏 2、整体剪切破坏的三个阶段 线性变形阶段及其变形特点 弹塑性变形阶段及其变形特点 塑性破坏阶段及其变形特点 二、按塑性区开展范围确定地基承载力 为了保持地基稳定，将地基中的剪切破坏区限制在某一范围之内，确定其相应的承载力。地基变形的剪切阶段也是土中塑性区范围随着作用荷载的增加而不断发展的阶段。 在某一基底压力p作用下地基中出现塑性区，相应塑性区的边界方程为：
塑性区最大开展深度： 根据塑性区开展的最大深度Zmax，可以确定地基所能承受的临塑荷载和临界载。 临塑荷载：当塑性区开展最大深度z max＝0时，地基所能承受的基底附加压力。 p1/3：当塑性区开展最大深度限制在基础宽度的1/3范围内，此时相应的临界荷载。 p1/4：当塑性区开展最大深度限制在基础宽度的1/4范围内，此时相应的临界荷载。 三、按极限荷载确定地基极限承载力 1、普朗特尔极限承载力理论 普朗特尔根据极限平衡理论，研究有一定埋深d，基底下是无重量土(＝0)时地基地极限承载力 2、太沙基极限承载力理论 考虑基础底面粗糙，存在摩擦力的情况下，得到条形浅基础极限承载力 3、汉森极限承载力理论 汉森考虑荷载倾斜、基础形状以及基础埋深等因素对地基承载力的影响，提出相应的系数，得到汉森极限承载力。 四、按原位测试成果确定地基承载力 1、现场载荷试验 利用现场载荷板试验，得到压力与沉降关系的p-s曲线，通过分析p-s曲线的特征确定
1、某建筑物基础底面尺寸为3m^4m,基础理深d=1.5m,拟建场地地下水位距地表1.0m，地基土分布：第一层为填土，层厚为1米，丫 =18.0kN/m3;第二层为粉质粘土，层厚为5米，尸19.0kN/m3,氐 =22o C k=16kPa;第三层为淤泥质粘土，层厚为6米，尸17.0kN/m3, 氐=110 C k=10kPa;。按《地基基础设计规范》(GB50007—2002)的理论公式计算基础持力层地基承载力特征值f a,其值最接近下列哪一个数值？_B (A) 184kPa; (B) 191kPa; (C) 199 kPa; (D) 223kPa。 2.某建筑物的箱形基础宽9m,长20m,埋深d =5m，地下水位距地表 2.0m,地基土分布：第一层为填土，层厚为1.5米，Y= 18.0kN/m3; 第二层为粘土，层厚为10米，水位以上Y=18.5kN/m3、水位以下丫 =19.5kN/m3, I L=0.73, e=0.83由载荷试验确定的粘土持力层承载力特征值f ak =190kPa。该粘土持力层深宽修正后的承载力特征值f a最接 近下列哪个数值？ D _ (A)259kPa; (B)276kPa; (C)285kPa; (D)292kPa。 计算题 某建筑物的箱形基础宽8.5m,长20m,埋深4m, 土层情况见下表所示，由荷载试验确定的粘土持力层承载力特征值fak=189kPa,已知地 下水位线位于地表下2m处。求该粘土持力层深宽修正后的承载力特征值fa 层次土类层底埋深(m) 土工试验结果 1填土 1.80~3~ Y =17.8kN/m 3 2粘土 2.00 3 0=32.0% 3 L=37.5%3 P=17.3% d s=2.72 水位以上丫= 18.9kN/m 3 水位以下丫 = 19.2kN/m 3 7.80 解：(1)先确定计算参数 因箱基宽度b=8?5m>6.0m,故按6m考虑；箱基埋深d=4m。 由于持力层为粘性土，根据《建筑地基基础设计规范》 (GB 50007—2002)表5?2?4,确定修正系数n, n的指标为孔隙比e和液性指数IL ,它们可以根据土层条件分别求得： ” d s (1 」0)w十 272 (1 g) 9.8 _心0.83 -0.73 由于I L=0?73<0?85,e=0?83<0.85,从规范 表 5.2.4查得％=0.3 , n=1.6 因基础埋在地下水位以下，故持力层的丫取有效 容重为： 19.2 32.0 -17.3 37.5 -17.3