浅基础地基极限承载力计算

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，Kac ——土的粘聚力，KPaγ——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 ，Nq，Nr——承载力系数，可由图8.4.1中实线查取。

图8.4.1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Nc ′，Nq′，Nr′——局部剪切破坏时的承载力系数，可由图8.4.1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8.4.1N c NqNrNcNqNr0 5.14 1.00 0.00 24 19.32 9.60 6.90 2 5.63 1.20 0.01 26 22.25 11.85 9.53 4 6.19 1.43 0.05 28 25.80 14.72 13.13 6 6.81 1.72 0.14 30 30.14 18.40 18.09 8 7.53 2.06 0.27 32 35.49 23.18 24.95 10 8.35 2.47 0.47 34 42.16 29.44 34.54 12 9.28 2.97 0.76 36 50.59 37.75 48.06 14 10.37 3.59 1.16 38 61.35 48.93 67.40 16 11.63 4.34 1.72 40 75.31 64.20 95.51 18 13.10 5.26 2.49 42 93.71 85.38 136.76 20 14.83 6.40 3.54 44 118.37 115.31 198.70 22 16.88 7.82 4.96 46 152.10 158.51 224.64S c ，Sq，Sr——基础形状系数，可查表8.4.2表8.4.2基础形状系数Sc ，Sq，Sr值基础形状Sc SqSr条形 1.00 1.00 1.00圆形和方形1+Nq /Nc1+tanφ0.60矩形(长为L，宽为b) 1+b/L×Nq /Nc1+b/Ltanφ1-0.4b/Ld c ，dq，dr——基础埋深系数，可查表8.4.3d/b 埋深系数dcdqdr≤1.0 1.0 〉1.0 1.0 i c，i q，i r——荷载倾斜系数，可查表8.4.4i c iqir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。

地基基础方案评价1、天然地基上的浅基础设计为六层住宅楼,砖混结构，拟采用天然地基上的浅基础,最大线荷载F K=300kN/m。

根椐场地地质条件对浅基础进行评价：①、属先确定持力层，根椐场地地质条件，第②层可做为基础的持力层，其承载力特征值f ak=150kPa。

基础埋深d=2.0m。

②、求持力层修正后的承载力特征值f a(深度修正)：根椐5.2.4公式： f a=f ak+εdγm(d-0.5)式中：f ak---持力层承载力特征值 =150kPaεd=1.6, (根椐基底下土的类别，查表5.2.4：e=0.821, I L=0.35)若为湿陷性黄土或新近堆积黄土（Q42）应按GBJ25-90规范表3.0.4确定。

γm-----基础底面以上土的加权平均重度=16.5kN/m3,d----基础埋深=2.0m代入计算为：f a=150+1.6×16.5×(2-0.5)=189.6kPa。

③、计算基础宽度b:根椐基础面积计算公式代入计算：A=Lb≥ = m取2.2m式中: F K---基础顶面的竖向力=300kN/mf a----修正后的地基承载力特征值=189.6kPaL、b---基础的长度和宽度（条基时，L取1.0米）γ---基础及上伏土的平均重度=20.0kN/m3④、求基底压力P K：根椐5.2.2-1 公式式中：F k=300kN/mG k=L b dγ=1×2.2×2.0×20=88kNA=1×2.2m将参数代入计算后得p k=176.4kN/m2(kPa)⑤、根椐5.2.1-1式：f a≥p k判定地基强度是否滿足要求。

以上计算的f a=189.6kPa,p k=176.4kPa,滿足5.2.1-1式f a≥p k ,地基强度滿足要求。

⑥、验算下卧层的承载力⒈已知下卧层的f ak=100kPa⒉下卧层顶面以上地基土的加权平均重度为：γm = = 18.3kN/m3⒊求下卧层（第③层粉土）修正后的地基承载力特征值f a:f a=f ak+εdγm(d-0.5)式中：f ak=100kPaεd=1.5 （第③层粉土I p=8.1 ρw>10%）查表5.2.4。

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 aγ——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 02422642863083210341236143816401842204432246S 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 rd/b 埋深系数d c d q d r≤〉i c，i q，i r——荷载倾斜系数，可查表表荷载倾斜系数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。

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.。

天然地基上浅基础的设计例题一、地基承载力计算【例题3-1】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如例图3-1所示，试按强二、地基承载力验算（基底尺寸确定）【例题3-2】试确定例图3-2所示某框架柱下基础底面积尺寸。

212~5.90.22075.2241600)4.1~1.1()4.1~1.1(75.22475.24200)5.02(5.160.1200)5.0(m d f F A kPad f f G a k m d ak a =⨯-⨯=-==+=-⨯⨯+=-+=γγη由于力矩较大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m ，l =4.0m 。

（2）计算基底压力kPa W M P P kPad bl F P k k k G k k 8.358.3106/4321208603.1733.1732204316002minmax =⨯⨯+±=±==⨯+⨯=+=γ（3）验算持力层承载力不满足KPaKPa f KPa P KPaf KPa P a k a k 8.2698.2242.12.18.3108.2243.173max =⨯=>==<=（4）重新调整基底尺寸，再验算，取=l 4.5mkPa f kPa P P kPa f KPa P a k k a k 2.2692.11.2676.1085.1586/5.4321208608.2245.1582205.4316002max =<=+=⨯⨯++==<=⨯+⨯=则所以 取b=3.0m ，l =4.5m ，满足要求。

对带壁柱的条形基础底面尺寸的确定，取壁柱间距离l 作为计算单元长度（图3-16）。

通常壁柱基础宽度和条形基础宽度一样，均为b ；壁柱基【例题3-3】 某仓库带壁柱的墙基础底面尺寸如例图3-3所示，作用于基底形心处的总竖向荷载kN G F kk 420=+，总力矩m kN M k ⋅=30，持力层土修正后的承载力特征值kPa f a 120=，试复核承载力是否满足要求。

、计算题图示浅埋基础的底面尺寸为6.5 mX 7m,作用在基础上的荷载如图中所示（其中竖向力］=240kPa［。

试检算地为主要荷载，水平力为附加荷载）。

持力层为砂粘土，其容许承载力基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。

K> 1.5 （提示：要求倾覆安全系数）。

［本题15分］参考答案：解:.…<■：U.Af=1300x03+240xl2.6+1.4x]2+26>c6.6=3602.4kbrmCT =——士一幾A~W ）（i J4-6.5x7 = 45.5m2l17= lx7x 6 乎=49.曲6代入后，解得： 飞二 ■ r : I :| /- : ■ -■,满足要求 .f = — =0.611 叨 <p = = 1.08m N 6AT 0 =^= — = —^― = 3> 1.5 ）,2 满足要求（：_ ■ 1 .；）,满足要求 （3 3kN,对应的偏心距e=0.3m X 10。

持力层的=5.0二、图示浅埋基础，已知主要荷 载的合力为N 容许承载力为420kPa,现已确定其中一边的长度为 4.0m（1） 试计算为满足承载力的要求，另一边所需的最小尺寸。

（2） 确定相应的基底最大、最小压应力。

［本题12分］参考答案：解：由题，应有1 ,5000 6x5000x0 3. 1 …a>（—十一^）—=（ -------- 十 ------- : ----- =4..32m b b 2 [a] 4 42 420 N , M N （ 6M 5000 , 6x5000x0.3 420Q 仆cr =—±——=土——= ---------------- + ------------ ■——= kPa露 A~W 泌—必'4.32x4 - 4爻 x 护 159.1）2 （ N =6X 1 mX 3m ，已知作用在基础上的主要荷载为：竖向力图示浅埋基础 的底面尺寸为6三、32M 。

例题：通过分析条形浅基础上部受荷载区的变形，从而解出条形基础的极限承载力。

具体模型为：有一基础底部完全粗糙的浅基础，宽度为3m ，土层厚度为6m ，其下为坚硬的岩土，土层水平无限远。

本例中将无限远场用无限元模拟，与有限元交接处距离中心线10m ，土体模型采用摩尔—库伦模型进行模拟，使条形基础下面在一天内产生10mm 的沉降，从而得出该条件基础下基底的极限承载力。

具体参数为：弹性模量E=207MPa ，泊松比为v=0.3，凝聚力c=70kPa ，摩擦角20o
=φ。

(做法中不考虑土体的自重问题和剪胀问题）
例题模型示意图
计算结果：
1.地基应力分布云图：（下图中A 点为后面的应力应变图的取点位置）
2.地基位移云图：
3.等效塑性应变云图：
4.A点的应力（y方向）随时间的变化图：(A点的位置见图1）
5.A点的应变（y方向）随时间的变化图：
从上图中的应变曲线中可以看出，此条形基础的极限承载力约为460kpa。

地基承载力
轻型建筑地基承载力计算公式：
1.线性传递公式：
P=A×q
其中，P为地基承载力，A为地基面积，q为土壤承载力。

土壤承载力的计算可以使用物理试验或经验公式。

2.承载力系数法：
P=A×q×Nq×Nγ×Nc×Nγs×Nd×Nc
其中，Nq为排土系数，Nγ为土壤指数，Nc为形状系数，Nγs为土壤相对密度系数，Nd为深度系数。

这些系数需要根据实际情况通过试验或经验得到。

重型建筑地基承载力计算公式：
1.线性传递公式：
P=A×q
其中，P为地基承载力，A为地基面积，q为土壤承载力。

土壤承载力的计算可以使用物理试验或经验公式。

2.承载力系数法：
P=A×q×Nq×Nγ×Nc×Nγs×Np×Nq
其中，Nq为排土系数，Nγ为土壤指数，Nc为形状系数，Nγs为土壤相对密度系数，Np为承载力调整系数。

这些系数需要根据实际情况通过试验或经验得到。

需要注意的是，地基承载力的计算公式只是理论推导的结果，在实际工程中，还需要结合实际情况进行修正和验证。

地基土的物理性质、水含量、荷载应力特征等因素对地基承载力也有影响，因此需要进行现场勘察和试验来获得更准确的承载力数值。

此外，地基承载力的计算还需要考虑抗倾覆和抗滑稳定性等方面的问题，需综合考虑承载力和稳定性两个因素。

对于复杂的土壤环境，需要采用专业的地基工程设计方法和软件进行分析和计算。