浅谈浅基础地基承载力的确定
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地基承载力标准值地基承载力是指地基土壤能够承受的最大荷载能力,是土壤工程中的重要参数。
地基承载力标准值的确定对于建筑物的安全稳定具有重要意义。
在实际工程中,地基承载力标准值的确定需要考虑多种因素,包括土壤类型、地下水位、地基深度、地震烈度等。
本文将对地基承载力标准值的确定进行详细介绍。
首先,地基土壤的类型对地基承载力标准值有着重要影响。
一般来说,粘性土的地基承载力较低,而砂土和砂砾土的地基承载力较高。
因此,在确定地基承载力标准值时,需要对地基土壤的类型进行准确的识别和分析。
通过取样试验和室内试验,可以确定地基土壤的物理力学性质,从而确定地基承载力标准值的范围。
其次,地下水位对地基承载力标准值也有着重要影响。
当地下水位较高时,土壤的承载力会受到明显影响,导致地基承载力标准值的降低。
因此,在设计过程中需要考虑地下水位的影响,对于地下水位较高的区域,需要采取相应的加固措施,以提高地基承载力标准值。
此外,地基深度也是确定地基承载力标准值的重要因素之一。
一般来说,地基深度越大,地基承载力标准值越高。
因此,在地基设计中需要充分考虑地基深度的影响,合理确定地基承载力标准值,以保证建筑物的稳定性和安全性。
最后,地震烈度对地基承载力标准值也有着重要影响。
在地震区域,地震荷载会对建筑物产生较大影响,因此需要在确定地基承载力标准值时考虑地震烈度的影响。
一般来说,地震烈度越大,地基承载力标准值需要越大,以保证建筑物在地震作用下的稳定性。
综上所述,地基承载力标准值的确定需要考虑多种因素,包括土壤类型、地下水位、地基深度、地震烈度等。
通过合理的分析和计算,可以确定合理的地基承载力标准值,从而保证建筑物的安全稳定。
在实际工程中,需要充分考虑各种因素的综合影响,以确定合理的地基承载力标准值,为工程的顺利实施提供可靠的保障。
简述浅基础地基承载力的计算理论及方法1 地基承载力的理论计算方法1.1根据刚塑性理论确定的极限承载力地基极限承载力理论公式首先是由朗肯于1857年提出的,Prandtl(1920)和Reissner(1924)根据塑性理论,导出了刚性基础压入无重力土中的滑动面形状及其相应的承载力公式.不少学者在Pran<="" p="">1. 2 根据弹塑性理论确定的承载力根据弹塑性理论,埋深为 D 的条形基础地基中任意点M 的应力,由计算点以上土层自重引起的应力和基底附加压力引起的应力两部分叠加组成. 当M 点的应力达到极限平衡状态时,该点的应力满足MohrCoulomb 强度条件. 通过分析即可得容许塑性区最大深度Zmax处的承载力计算公式. 当土的物理力学指标已知,地基承载力就取决于塑性区容许开展的深度Zmax及基础埋深 D. 若允许地基中塑性区开展深度达1/ 4基础宽度B,令Zmax= 1/ 4B ,则PV 4= Mb+ MdVDD +MCC . 目前,我国勘察设计规范中多采用其作为地基允许承载力的计算公式. 需要指出的是,在推导公式过程中,假定土的自重应力在各个方向相等(即η = 1),由于M 点的自重应力在各个方向实际上是不等的,因此严格地讲,以上两项在M 点处产生的应力在数值上是不能叠加的,这是此理论公式在推导过程中最大的不足之处. 另外,在临塑荷载的推导中采用弹性力学的解答,对于已出现塑性区的塑性变形阶段,该公式的推导是不够严格的[ 2]。
1. 3 总应力法确定地基承载力土体稳定分析成果的可靠性在很大程度上决定于对抗剪强度试验方法和强度指标的正确选择. 抗剪强度总应力法是用试验方法模拟原位土体的工作条件,其依据有以下两个公式在地基土的承载力计算中,若建筑物的施工速度快,地基土的性大,透水性小,排水差,宜采用不排水强度指标进行计算,以确保工程安全. 在不排水试验中φu= 0,将其代入 A. S. Vesic 公式计算得地基极限承载力[ 3]:P u= 5. 14c + q.. 2 软土地基承载力计算中应考虑的问题2. 1 考虑变形的地基承载力的确定承载力极限状态是在刚塑性或弹塑性假定的基础上推导出来的一系列计算公式,在推导过程中未考虑变形. 将地基强度与变形割裂开来考虑,不仅是目前我国在地基承载力理论上存在的缺陷,而且也是工程设计施工中经常出现事故的原因之一. 从表面上看,浅基础地基承载力的设计似乎比深基础容易,由于土体是一种非均匀各向异性的介质,其土性非常复杂,很难用单一的土体本构关系来精确地确定地基土的地基承载力. 在软土地区以变形为控制因素来决定地基承载力设计应是解决问题的途径之一.。
浅谈地基承载力特征值的选择方法浅谈地基承载力特征值的选择方法摘要:地基承载力特征值是在保证地基强度和稳定的条件下,使建筑物的沉降量和沉降差均不超过允许值是的地基承载力,因此地基承载力特征值取决于地基的强度和建筑物的地基变形允许值两个方面。
本文将地基承载力特征值的几种确定方法进行归纳,在此基础上提出了应综合变形和强度两方面来确定地基承载力特征值的原则。
关键词:地基承载力特征值变形控制强度控制1引言在保证地基强度和稳定的条件下,更加合理的选择地基承载力特征值,会降低建筑物的经济成本,并产生显著的经济价值。
本文先总结了目前地基承载力特征值的几种确定方法,并对各种方法进行详细的剖析,最后提出了地基变形和强度综合考虑来确定承载力特征值的原则。
2承载力特征值确定的方法2.1强度控制1)通过地基极限承载力来间接确定地基承载力特征值极限承载力理论推导只针对整体剪切破坏模式。
目前常用的是太沙基公式,通过假定滑动面,根据滑动土体的静力平衡条件推导了条形浅基础在铅直中心荷载作用下的极限承载力公式:《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72—2004参考太沙基公式的理论,在附录A中提出了天然地基极限承载力估算公式:地基承载力特征值公式:f a=f uKK—安全系数,根据建筑安全等级和土性参数的可靠性在2~3之间选择。
2)通过临界荷载来确定地基承载力特征值地基变形的剪切阶段就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,根据塑性平衡理论,推导出计算临界荷载的基本公式。
然后根据地基中允许塑性区开展深度的不同,计算出相应的临界荷载。
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第条规定:当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值按下式计算,并应满足变形要求:f a=M b rb+M d r m d+M c c k式中:f a—由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值M b、M d、M c—承载力系数b—基础宽度c k—基底下一倍短边宽度的深度范围内的土的粘聚力标准值。
浅基础设计书基础参数选择
在进行浅基础设计时,需要选择合适的基础参数,以确保基础能够满足建筑物的承载和稳定要求。
以下是一些基础参数选择的基本原则:
1. 地基承载力:地基承载力是指地基土壤能够承受的最大荷载。
根据地基的承载力,可以选择适当的基础形式和尺寸。
通常通过地质勘察和土壤测试来确定地基土壤的承载力。
2. 基础类型:常见的浅基础类型包括简单基础、连续基础、沉桩基础等。
选择适当的基础类型要考虑到建筑物的结构类型、荷载特点以及地基土壤条件等因素。
3. 基础尺寸:基础的尺寸是根据建筑物的荷载和地基土壤承载力来确定的。
一般来说,基础面积越大,基础的稳定性和承载能力越强。
但是也要考虑经济性和施工难度,避免过度设计。
4. 基础深度:基础的深度应根据地下水位、土层性质以及建筑物的荷载和结构形式等因素来确定。
基础的深度一般应达到稳定的土层,并考虑到地表荷载和变形控制等因素。
5. 抗浮参数:在基础设计中,还需要考虑地下水位的影响,采取相应的抗浮措施,如设置重力挡土墙、地锚等,以确保基础不被地下水浮起。
综上所述,基础参数的选择应该综合考虑地基土壤条件、建筑物的荷载特点、结构形式和经济性等因素,以满足基础的稳定性和承载能力要求,并保证基础的经济和可行性。
具体的参数选择需要通过工程勘察和设计计算来确定。
浅基础设计中地基承载力的确定探讨作者:朱三忠李景成来源:《建筑科技与经济》2014年第02期摘要:本文通过对地基承载力的确定、基本组成及其影响因素的分析,进一步加深了对地基承载力特征值的理解,为在浅基础设计中准确明了地使用地基承载力的实际终值提供了帮助。
关键词:地基承载力特征值;临塑荷载;极限荷载;承载力修正在进行天然地基上的浅基础设计时,合理地使用地基承载力是十分重要的,它直接关系到建筑的安全和正常使用以及基础工程的造价。
准确合理地使用地基承载力源于对地基承载力全面理解,包括地基承载力的概念与含义、地基承载力的确定方法手段、地基承载力基本组成以及使用过程中的修正,本文试图通过这四个方面的分析总结,加深了对地基承载力的理解,达到准确合理使用地基承载力的目的。
1.地基承载力的概念地基基础的设计必须满足两个基本条件,一是强度条件即作用在地基土的荷载不超过地基的承载力,保证建筑物不发生倾倒,使地基在防止稳定破坏方面具有足够的安全储备;二是变形条件控制基础的沉降使之不超过地基的变形容许值,保证建筑物地基变形(沉降)满足要求为前提,既地基承载力是由变形和强度两方面控制的。
由强度和变形两个方面控制的地基承载力早在我国第一套工业民用建筑规范(更早使用的为前苏联规范)就已明确,上世纪70年代颁布的《工业与民用建筑地基基础设计规范》(TJ7-74)称地基承载力为地基土容许承载力,是指能满足强度和变形两方面要求的地基土单位面积的负载能力。
第二套地基规范颁布于上世纪80年代末期,即《建筑地基基础设计规范》(CBJ-89),称地基承载力为地基承载力的标准值,从承载力的含义中没有强调变形要求,当然在地基变形计算方面仍有严格要求。
现行的《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),提出了地基承载力标准增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐增大,很难界定出一个真正的“极限值”;另一方面,建筑物的使用有一个功能要求,常常是地基承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过按正常使用的限值。
浅谈浅基础地基承载力的确定
摘要:地基承载力是土力学的三大经典问题之一。
天然地基承载力是岩土工程勘察文件中不可缺少的一个内容,也是天然地基浅基础设计的基本依据。
在承受基础以及上部建筑物的所有荷载作用下,地基中的应力状态会发生改变。
一方面附加应力引起地基内土体变形,导致建筑物沉降,另一方面,当土中一点的某一面上的剪应力等于该点地基土的抗剪强度时,该点就达到极限平衡,发生剪切破坏。
在确定地基承载力时,必须满足上述两个条件,即变形与强度两个指标同时满足规范允许值,才能达到规范对建筑物地基承载力的要求。
关键词:地基承载力;原位试验;临塑荷载;临界荷载;极限承载力;静止侧压力系
数。
1.1 浅基础地基承载力概述
地基承载力问题是土力学中的一个重要的研究课题,其目的是为了掌握地基的承载规律,发挥地基的承载能力,通过合理确定地基承载力确保地基不致因荷载作用而发生剪切破坏,产生过大变形而影响建筑物或土工建筑物的正常使用。
为此,地基基础设计一般都限制基底压力最大不超过地基容许承载力。
地基承载力计算方法的合理确定,对工程的经济性和安全性影响极大。
在规范中涉猎了五个不同的承载力概念:地基容许承载力、地基承载力基本值、地基承载力标准值、地基承载力设计值和地基承载力特征值。
地基容许承载力([f]):在保证地基稳定性和建筑物的沉降量不超过容许值的的条件下,地基土体所能承受的最大压力;
地基承载力基本值(f0):根据土的室内试验或原位测试物理力学指标的平均值,按经验公式计算或查经验表格得到,相当于标准基础宽度和深度时的地基容许承载力值;
地基承载力标准值(fk):考虑了土性指标变异影响后,相当于标准基础宽度和埋深时地基容许承载力代表值,可通过承载力基本值乘以回归修正系数得到,也可通过野外鉴别结果、标准贯入试验、轻便触探试验锤击数查表获得;
地基承载力设计值(f):地基承载力标准值经基础宽度和埋深修正后的值,或直接用地基强度指标按承载力理论公式计算得到的地基承载力。
地基承载力特征值(fak):是承载力基本值、标准值及设计值等名词统一。
在地基基础设计中采用修正后的承载力特征值fa ,即将由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值,经基础宽度和深度修正后得到的地基容许承载力。
1.2浅基础地基承载力问题的历史沿革
20 世纪50 年代到20 世纪70 年代,我国技术力量非常薄弱,没有建设经验,在确定地基承载力的问题上,完全引用了苏联规范中容许承压力表及对标准压力的规定,而忽略了我国地质条件与苏联的差异。
针对这一情况,1974 年,在吸收苏联规范经验的基础上,通过全面总结中国的经验,我国发布了第一本地基基础设计规范《工业与民用建筑地基基础设计规范》(试行TJ7-74)。
在该规范中,明确了地基基础设计采用容许承载力[σ]概念,引入了用土的抗剪强度指标计
算地基承载力的公式,列出了容许承载力表,还在规范中对不符合标准基础宽度和深度的地基规定了深宽修正系数。
在1977 年,用静力触探比贯入阻力和动力触探击数确定地基承载力的方法,被写入了《工业与民用建筑工程地质勘察规范》中。
1989 年,《建筑地基基础设计规范》修订发布。
该规范明确规定,对于重要的一级建筑物必须进行载荷试验,一般建筑可采用附录中的承载力表,如果与当地经验有明显差异时,应根据工程经验、理论公式计算进行综合确定;在地基基础设计中采用承载力设计值 f 概念。
在该规范中
涉猎了三个不同的承载力概念:地基容许承载力、地基承载力基本值、地基承载力标准值和地基承载力设计值。
地基容许承载力([f ]):在保证地基稳定性和建筑物的沉降量不超过容许值的的条件下,地基土体所能承受的最大压力;
地基承载力基本值(f 0):根据土的室内试验或原位测试物理力学指标的平均值,按经验公式计算或查经验表格得到,相当于标准基础宽度和深度时的地基容许承载力值;
地基承载力标准值(fk):考虑了土性指标变异影响后,相当于标准基础宽度和埋深时地基容许承载力代表值,可通过承载力基本值乘以回归修正系数得到,也可通过野外鉴别结果、标准贯入试验、轻便触探试验锤击数查表获得;
地基承载力设计值(f):地基承载力标准值经基础宽度和埋深修正后的值,或直接用地基强度指标按承载力理论公式计算得到的地基承载力。
2002 年版的《建筑地基基础设计规范》,结束了我国根据土的物理指标查地基承载力的历史,更加有效地反映了地基承载力的实质,同时,将承载力基本值、标准值及设计值等名词统一为承载力特征fak。
在地基基础设计中采用修正后的承载力特征值fa ,即将由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值,经基础宽度和深度修正后得到的地基容许承载力。
1.2 浅基础地基承载力的研究现状
1.2.1理论公式法
根据土的抗剪强度指标以理论公式计算。
这类方法又可分为两大类:a 按塑性区开展深度确定,即“弹塑性法”;b 按极限承载力确定,即“刚塑性法”。
按塑性区开展深度确定地基承载力是理论公式计算方法之一,即找出施加于地基的荷载和地基中极限平衡区范围的关系,从而根据经验,规定极限平衡区的允许发展范围来确定施加于地基上的荷载,对于中心荷载,塑性区的最大开展深度取基础宽度的1/4,对偏心荷载取基础宽度的1/3。
按极限承载力来确定地基承载力,就是将地基极限承载力除以一定的安全系数或分项系数来作为地基的承载力容许值,以此来判断地基的承载力是否达到建筑要求。
需要说明的是,按这类方法确定地基承载力时,并没有考虑建筑物对地基变形的要求。
因此,按理论公式求得的承载力确定基础底面尺寸后,原则上还应进行地基变形验算。
1.2.2原位测试法
原位测试确定地基承载力。
原位试验确定地基的承载力的优点是避免了钻探取样以及由此引起的对土样扰动的影响。
一般来说,比较简捷,并且有一定的可靠性。
确定地基承载力的常用原位试验有现场载荷试验、静力触探试验和标准贯入试验3 种。
当基础底面尺寸与压板尺寸差别不太大时,以载荷试验法来测定地基承载力为最直接、最可靠的方法。
但载荷试验费时、耗资而不能多做,故规范只要求对一级建筑物采用压板载荷试验,并综合理论公
式计算及其他原位试验等方法来确定地基承载力。
原位测试是在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试,从而获得土层的物理力学指标。
它在工程勘察中占有很重要的位置。
这是因为它与传统方法(钻探、取样、室内试验等)比较起来,具有下列明显的优点。
(1)可在拟建场地进行测试,不需取样,避免了在取样时发生应力解除、样品在运输中的碰撞及制样中的扰动等现象。
(2)涉及的土体范围大,更能反映岩土的宏观结构对岩土性质的影响。
(3)技术方法可连续进行,能够得到完整的土层剖面及其物理力学性质指标。
(4)操作简单、施工速度快、经济。
原位测试技术发展历史较短,对测试机理及应用的研究,都有待于进一步深入。
确定地基承载力的常用原位试验有现场载荷试验、标准贯入试验和静力触探试验三种。
由于这些测试方法的理论依据不同,现场作业方法不同,使得每种方法都有其优势和局限性,故分析每种检测方法的优劣,确定其适用范围,选择科学、经济的检测方法是十分必要的。
1.2.3经验法
经验法确定地基的承载力。
为了确定地基承载力,一些设计规范或勘察设计规范通过大量试验资料分析及经验总结,给出一些根据土的物理性质指标确定地基承载力的表。
不同部门、不同行业以及不同地区的规范,其给出的承载力值不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。
这类方法建立在大量工程经验基础上,并与压板载荷试验作过对比,因而有一定的可靠性,且应用简便,而且对某些条件下建筑物可不必进行地基变形验算,因此广泛应用于一般建筑物的基础设计。