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第8章 地基承载力8.1 概述地基承载力是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力，以kPa 计。
一般用地基承载力特征值来表述。
《建筑地基基础设计规范》（GB5001－2001）规定，地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基土压力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。
一般认为地基承载力可分为允许承载力和极限承载力。
允许承载力是指地基土允许承受荷载的能力，极限承载力是地基土发生剪切破坏而失去整体稳定时的基底最小压力。
确定地基承载力的方法有载荷试验法、理论计算法、规范查表法、经验估算法等许多种。
单一一种方法估算出的地基承载力的值为承载力的基本值，基本值经标准数理统计后可得地基承载力的标准值，经过对承载力标准值进行修正则得到承载力设计值。
在工程设计中为了保证地基土不发生剪切破坏而失去稳定，同时也为使建筑物不致因基础产生过大的沉降和差异沉降，而影响其正常使用，必须限制建筑物基础底面的压力，使其不得超过地基的承载力设计值。
因此，确定地基承载力是工程实践中迫切需要解决的问题。
8.2地基的破坏模式8.2.1现场载荷试验我们可以通过现场载荷试验或室内模型试验来研究地基承载力。
现场载荷试验是在要测定的地基上放置一块模拟基础的载荷板，见图8-8所示。
载荷板的尺寸较实际基础为小，一般约为0.25～1.0m 2。
然后在载荷板上逐级施加荷载，同时测定在各级荷载下载荷板的沉降量及周围土的位移情况，直到地基土破坏失稳为止。
线如图8-9所示。
8.2.21)(1) 密区Ⅰ (见图关系(见图8-9图8-6a 大，故p- s 线a 。
基中。
(2)曲线如图8-9中的曲线b 所示，曲线也有一个转折点，但不象整体剪切破坏那么明显。
局部剪切破坏常发生于中等密实砂土中。
(3)刺入剪切破坏 其特征是，在基础下没有明显的连续滑动面，随着荷载的增加，基础随着土层发生压缩变形而下沉，当荷载继续增加，基础周围附近土体发生竖向剪切破坏，使基础刺入土中，如图8-6c 。
第8章 地基承载力一、教学目标1．熟悉地基剪切破坏的基本形式及其特点 2．了解极限平衡区发展规律3．理解临塑荷载及极限荷载的定义4．了解确定地基承载力的各种理论公式方法 5．了解载荷试验、静力触探试验和标贯试验原理 6．掌握按上述原位试验确定地基承载力二、能力培养要求1．了解确定地基承载力的各种理论公式方法2．能够根据原位试验和室内土工试验成果确定地基承载力。
3．能够按地基规范确定地基承载力三、教学内容设计及安排第一节 概述8.1 概述【基本内容】 进行地基基础设计时，地基必须满足⎩⎨⎧力之内该在地基所允许的承载—建筑物的基底压力应—稳定要求变形要求 持力层剪切破坏的形式⎪⎩⎪⎨⎧←←←软土或松砂冲剪破坏软土或松砂局部剪切破坏土坚硬或密实压缩性低的整体剪切破坏1地基发生整体剪切破坏的过程和特征可从静载荷试验的P ～S 曲线分析得出。
P ～S 曲线中：oa 段——线性变形阶段，a 点对应荷载——P cr ，地基处在弹性平衡状态；ab 段——弹塑性变形阶段，b 点对应荷载——P u ，基础边沿首先达到极限平衡状态，随着基底压力P 的增大，塑性区（剪切破坏区）的范围逐渐扩大；当P 达到P u 时，地基土塑性区连成一片，基础急速下沉，侧边地基土向上隆起。
bc 段——整体剪切破坏阶段确定地基承载力的方法⎪⎩⎪⎨⎧理论公式法规范查表法原位试验第二节 按极限平衡区发展范围确定地基承载力一、极限平衡区的发展按塑性区开展深度确定地基容许承载力的方法就是将地基中的剪切破坏区限制在某一范围时，视地基土能承受多大的基底压力，该压力即为要求的容许承载力。
理论基础⎩⎨⎧平衡条件利用强度理论建立极限应力应用弹性理论计算附加 上图为一条形基础承受中心荷载，基底压力为p 。
按弹性理论可以导出地基内任一点M2处的大小主应力的计算公式为21σσ＝）（0sin 0ββπ±p假设原有自重应力σz ＝σx ＝γz 。
地基中M 点除上述由荷载产生的地基附加应力外，还收到自重应力γ（d ＋z ）的作用。
第八章 地基承载力第一节 概述地基承受建筑物荷载的作用后，内部应力发生变化。
一方面附加应力引起地基内土体的变形，造成建筑物沉降。
另一方面，引起地基内土体的剪应力增加。
当某一点的剪应力达到土的抗剪强度时，这一点的土就处于极限平衡状态。
若土体中某一区域内各点都达到极限平衡状态，就形成极限平衡区，或称为塑性区；如荷载继续增大，地基内极限平衡区的发展范围随之不断增大，局部的塑性区发展成连续贯穿到地表的整体滑动面。
这时，基础下一部分土体将沿滑动面产生整体滑动，称为地基失去稳定。
如果这种情况发生，建筑物将发生严重的塌陷、倾倒等灾害性的破坏（图8-1）。
地基承受荷载的能力称为地基承载力。
地基承载力分为两种：一种称为极限承载力，它是指地基即将丧失稳定性时的承载力。
另一种称为容许承载力，它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力。
影响地基极限承载力的因素很多，它与地基土的性质以及基础的埋置深度、宽度、形状有关。
容许承载力则还与建筑物的结构特性等因素有关。
本章把地基土当成理想的弹塑性体。
当土体中应力小于破坏应力时，或者是应力状态达到极限平衡条件之前，土为线弹性体；而在达到破坏应力后，或达到极限平衡条件后，则当成理想的塑性体。
第二节 地基的变形和失稳一、临塑荷载P cr 和极限承载力P u地基从开始发生变形到失去稳定（即破坏）的发展过程，可用现场载荷试验进行研究。
由载荷试验测得的p-S 曲线可以分成顺序发生的三个阶段（图8-2a ）：即压密变形阶段（Oa ）、局部剪损阶段ab 和整体剪切破坏阶段（b 以后）。
三个阶段之间存在着两个界限荷载。
第一个界限荷载标志着地基土从压密阶段进入局部剪损阶段。
当荷载小于这一界限荷载时，地基内各点土体均未达到极限平衡状态。
当荷载大于这一界限荷载时，直接位于基础下的局部土体，通常是基础边缘下的土体，首先达到极限平衡状态，于是地基内开始出现弹性区和塑性区同时并存。
