地基承载力修正培训讲解
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0 前言对于地基承载力的深度修正问题,一些设计人员在认识上存在一定的误区。
下面探讨地基承载力深度修正的实质,同时给出几种常见结构形式相应的基础埋深取值方法。
1 地基破坏形式在竖向荷载作用下,建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏,地基剪切破坏的形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种,如图1所示。
(a)整体剪切破坏 (b)局部剪切破坏 (c)冲剪破坏图1 地基的破坏形式一般来说,密实砂土和坚硬粘土将出现整体剪切破坏;而压缩性比较大的松砂和软粘土,将可能出现局部剪切或冲剪破坏。
当基础埋深较浅、荷载为缓慢施工的恒载时,将趋向发生整体剪切破坏;若基础埋深较大,荷载为快速施加的或是冲击荷载,则可能形成局部剪切或冲剪破坏。
实际工程中,浅地基础(包括独立基础、条形基础、筏基、箱形基础等)的地基一般为较好的土层,荷载也是根据施工缓慢施加的,所以工程中的地基破坏一般均为整体剪切破坏。
2 深度修正实质根据太沙基承载力理论,破坏时理论上的塑流边界为如图2所示的abcd和a′bc′d′,其中Ⅰ为“弹性核”区,随基础一起向下移动;Ⅱ为过渡区,一组滑动面为由对数螺线形成的曲面,另一组则是辐射向的曲面;Ⅲ区是被动朗肯区,滑动面是平面,其与水平面的夹角为(45º-ϕ/2)。
极限承载力根据弹性楔aa′b的静力平衡条件确定,很显然基底水平面以上基础两侧的超载,会限制滑动面的发展,提高地基极限承载力。
根据太沙基承载力理论,极限承载力可近似由下式表示:P u=cN c+γBNγ/2+qN q(1)式中第3项为基底水平面以上基础两侧的超载对承载力的贡献,N q为无量纲的承载力系数,仅与土的内摩擦角ϕ有关。
《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条给出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特征值的修正公式如下:(3)(0.5)a akb d mf f b dηγηγ=+−+−(2)式中第三项为基础埋深对承载力的修正项,其原理归根到底也是基础两侧的超载对承载力的贡献。
【编者按】本刊陆续收到探讨地基承载力的埋深问题的来稿。
从这些来稿来看,目前工程界对该问题的认识比较混乱,有着各种各样的理解。
编者通过与相关规范编制组专家以及一些一线设计人员的沟通,从地基承载力深度修正的实质出发,总结出把握地基承载力深度修正的几个关键要素,以期对设计有所帮助。
从另外一个角度来看,工程中存在各种不同的认识是必然的,因此,作为一个设计人员,不应该盲目照搬某个专家或者学者的一家之言,应该带着思考去学习别人的经验。
本文的讨论也是基于一定认识水平的见解,不妥之处请读者指正。
对地基承载力埋深问题的讨论李静/亚太建设科技信息研究院《建筑结构》编辑部规范相关条文说明《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002(简称规范)第 5.2.4 条指出:通过载荷试验或其它原位测试结果、经验值等方法确定的地基承载力特征值,需要进行。
其条文说明中还有一段论述:“目前建筑工程大量存在着主裙楼一体的结构,对于主体结构地基承载力的深度修正,宜将基础底面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度两倍时,可将超载折算成土层厚度作为基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值。
” 这两处要求虽然表述不一样,但其实质是一致的,均与地基破坏机理相关。
目前工程界对地基承载力深度修正的认识还十分混乱。
文【1】、【2】均从地基破坏机理出发,分析了地基承载力深度修正的实质。
本文拟进一步对地基承载力深度修正的实质进行总结,同时分析工程界中流行的几种不正确理解,最后给出常见基础形式的地基承载力深度修正取值的做法,希望对广大设计人员有所帮助。
2地基承载力深度修正的实质与要点2.1 的实质和要点文【1】、【2】指出,进行地基承载力的深度修正,就是为了考虑基础两侧基底标高以上的超载 q 对基础两侧滑动土体向上滑动的抵抗作用。
这个超载可以直观地理解为作用在滑动土体表面的压重,见图 1。
超载 q 可以是土自重 q=rd;也可以是裙房产生的连续均布压力,计算公式可参考规范式(5.2.2-1),注意,活荷载应按“荷载规范”第4.1.2 条要求折减。
地基承载力深宽修正一、面向建筑工人《地基承载力深宽修正,你得知道这些!》咱们盖房子,这地基可太重要啦!今天就来说说地基承载力深宽修正。
比如说,咱在平地上盖个小房子,那地基可能简单处理一下就行。
可要是盖个高楼大厦,这地基就得好好琢磨琢磨了。
为啥要修正地基承载力的深宽呢?就好比一个大力士,他站得稳不稳,不光看他力气大不大,还得看他脚下的地够不够结实、够不够宽。
打个比方,同样一块地,挖得越深,能承受的重量就越大;地基铺得越宽,房子也就越稳当。
就像我之前干活的那个工地,一开始没注意这个深宽修正,房子盖到一半,地基有点下沉了,可把大家吓坏了!后来请了专家重新计算修正,这才把问题解决了。
所以啊,咱们干活的时候,可千万不能马虎,一定要把地基承载力深宽修正弄明白!《地基承载力深宽修正,干活不迷糊!》兄弟们,咱们在工地上干活,地基承载力深宽修正这事儿可得整明白!你想啊,如果地基不行,房子能结实吗?就像我老家邻居盖房子,地基没处理好,一场大雨过后,墙都裂了。
这地基承载力的深宽修正,其实就是让地基更厉害,能扛得住更大的压力。
比如说,挖个大坑做地基,越深越能撑得住上面的重量。
再比如说,把地基面积弄大些,就像脚大走路稳一样,房子也更稳当。
我之前在一个大工程里,就因为这个修正做得好,那房子盖得又快又结实,老板还夸我们呢!所以,大家记住了,干活的时候多留意,别让地基出问题!《地基承载力深宽修正,关乎房子稳不稳!》工友们,今天咱们聊聊地基承载力深宽修正。
这可是盖房子的关键啊!要是弄不好,房子就可能歪歪斜斜的。
我给大家讲个事儿,有个工地,他们没把地基承载力的深宽修正当回事,结果房子盖起来没多久,就开始倾斜了。
这多吓人啊!其实,修正也不难理解。
就好比你站在一个小土坡上,肯定不如站在一个又宽又深的大坑里稳当,对吧?咱们盖房子也是这个道理,把地基挖深点,弄宽点,房子才能稳稳当当的。
大家以后干活可别偷懒,一定要把这地基承载力深宽修正做好!《地基承载力深宽修正,建筑工人要上心!》各位工友,咱来说说地基承载力深宽修正。
地基承载力修正的基本原理及方法
地基承载力修正呀,这可是个挺有趣又很重要的事儿呢。
咱先说说基本原理哈。
地基承载力可不是一个固定不变的数值哦。
它会受到好多因素的影响呢。
比如说呀,地基的深度就很关键。
你想啊,地基越深,它能承受的压力就可能越大,就像大树扎根,根扎得越深,就越稳当。
还有地基的宽度也有影响,宽一点的地基就像一个胖子,站得更稳,能承受更多的重量。
这就是为啥我们要对地基承载力进行修正,因为实际情况中,地基周围的这些条件会让它的承载能力发生变化。
那具体的修正方法呢?这里面有不少小门道。
对于地基承载力的深度修正,我们得根据地基土的类别来确定修正系数。
不同的土,就像不同性格的小伙伴,它们对深度的反应是不一样的。
如果是比较硬的土,深度增加的时候,它的承载力增加得就比较明显;要是软一点的土呢,增加的幅度就会小一些。
再说说宽度修正。
当我们的基础宽度比较大的时候,它就有更多的面积来分散上面建筑物传来的压力,就像把一个重物放在大板子上比放在小板子上更稳一样。
在计算宽度修正的时候,也有对应的修正系数,这个系数也是根据地基土的性质来确定的。
在实际操作中呀,我们要先准确地确定地基土的类型,这就像认识一个新朋友,得先知道他的脾气秉性。
然后根据规范和经验,找到合适的深度和宽度修正系数。
把这些系数代入到相应的公式里,就可以算出修正后的地基承载力啦。
不过呢,这可不是一件随随便便就能搞定的事儿,需要工程师们特别细心,就像照顾小宝贝一样,一点点地把这些数据都处理好,这样才能保证我们盖的房子稳稳当当的,住在里面的人也能安心呀。
车库离主楼大约4.5左右,在修正主楼的地基承载力时,基础深度是否可以考虑基础实际埋置深度,不用考虑车库。
另外,车库与主楼之间的距离该怎么确定,有没有公式或者经验什么的?QQ截图20120313161448.png(8.53 KB, 下载次数: 3)5.4.5 【问题】5.2.4条中公式5.2.4中基础埋置深度“d”的确定方法:按规范规定,d(基础埋置深度)一般从室外地面算起,填方整平地区,可自填土地面算起。
但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面算起。
对地下室如果用箱形基础或筏基时,基础埋深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。
规范的规定比较原则,此规定指一般情况,对于实际的高层建筑工程非一般的情况很多,则需具体情况具体分析。
首先要分析为什么要修正,公式5.2.4中两个重要系数是γ、γm的取值问题。
γ是由基础底面下地基土本身决定的,是定值。
而γm是基础底面以上的加权平均重度,地下水位以下是取浮重度。
这主要是考虑岩土工程报告提供的地基承载力特征值只是取原状土土样试验,其承载力并没有考虑其原状土在自重作用下的三向受力状态;而位于基底标高处的原状土是处于自重应力作用的三向受力状态,因此,原状土的实际承载力要高于土工实验土样的承载力。
所以,进行合理的修正。
基于这个概念,当地基承载力特征值是通过深坑载荷原位试验确定的则深度不修正。
因为土工试验的土样也是饱和土样,因此,当地下水位以下土颗粒间空隙已由地下水填满,所以公式中的γm采用浮重度。
由以上分析可看出:地基承载力的修正值与基础以上的荷载有关,(也即超载)。
根据这一概念提出建议。
【建议】:1)对于高层主楼和裙房(包括单侧裙房、两侧裙房、三侧裙房),进行地基承载力计算而确定基础埋深时,(d值)可将裙房基础底面以上范围内荷载作为基础侧面的超载并将其折算成等效埋深。
上部荷载确定后,即可确定基础底的反力q,如果设折算埋深为d1,d1=q/γm,d1应小于基础从室外地面到基础底的埋深。