浅基础地基极限承载力计算

浅基础地基极限承载力计算
浅基础地基极限承载力计算

地基承载力计算计算书

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)

桩基承载力计算公式(老规范)

一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式 采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于1.00m,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。 公式为:[P]=(c1A+c2Uh)Ra 公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN); Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表4.2 查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa;砂岩:Ra =21200KPa h—桩嵌入持力层深度(m); U—桩嵌入持力层的横截面周长(m); A—桩底横截面面积(m2); c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。挖孔桩取c1=0.5,c2=0.04;钻孔桩取c1=0.4,c2=0.03。 二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式 采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。 公式为:[]()R p A Ul Pσ τ+ = 2 1 公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN); U —桩的周长(m); l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m); A —桩底横截面面积(m2),用设计直径(取1.2m)计算;

p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算: ∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数; i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m); i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表 3.1查取; R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算: {[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa),按表3.1查取; h — 桩尖的埋置深度(m); 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表 2.1.4取为0.0; 2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3); λ— 修正系数,据规范表4.3.2-2,取为0.65; 0m — 清底系数,据规范表4.3.2-3,钻孔灌注桩取为 0.80,人工挖孔桩取为1.00。

浅基础地基承载力验算部分计算题

一、计算题 图示浅埋基础的底面尺寸为6.5m×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)0 [本题15分] 参考答案: 解: )(1

代入后,解得: ,满足要求 ),2满足要求( ), 满足要求(3 3kN,对应的偏心距e=0.3m×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 )2(N=6×1m×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。试计算:kNm。此外,持力层的容许承载力0kN,弯矩×=1.510 1)基底最大及最小压应力各为多少?能否满足承载力要求?( e的要求?(2)其偏心距是否满足ρ≤N不变,在保持基底不与土层脱离的前提下,基础可承受的最大弯矩是多少?此时3)若(基底的最大及最小压应力各为多少?

[本题12分] 参考答案: )解:(1 )(2 )3( ba,四周襟边尺寸相同,埋=某旱地桥墩的矩形基础,基底平面尺寸为7.4m=7.5m,四、hN=6105kN2m=,在主力加附加力的组合下,简化到基底中心,竖向荷载置深度,水平荷载HM=3770.67kN.m。试根据图示荷载及地质资料进行下列项目的检算:,弯矩=273.9kN(1)检算持力层及下卧层的承载力; (2)检算基础本身强度; )检算基底偏心距,基础滑动和倾覆稳定性。3 (.

地基容许承载力与承载力特征值

地基容许承载力的确定方法 地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是:地基土性质;地基土生成条件;建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数,才能作为地基的容许承载力。 浆砌片石挡墙地基承载力达不到设计要求时,将基础改为砼基础是为了增加挡墙的整体性.这也只能是相差不大时才行.一般来说要深挖直至达到要求.如果深挖不行只有扩大基础,降低压强.或者改为其它方案 从现场施工的角度来讲地基,地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下 地基;而在地质状况不佳的条件下,如坡地、沙地或淤泥地质,或虽然土层质地较好,但上部荷载过大时,为使地基具有足够的承载能力,则要采用人工加固地基,即人工地基 地基容许承载力与承载力特征值 所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时,均应满足地基承载力和变形的要求,对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物,尚应验算地基稳定性。通常地基计算时,首先应限制基底压力小于等于地基容许承载力或地基承载力特征值( 设计值) ,以便确定基础的埋置深度和底面尺寸,然后验算地基变形,必要时验算地基稳定性。 地基容许承载力是指地基稳定有足够安全度的承载能力,也即地基极限承载力除以一安全系数,此即定值法确定的地基承载力;同时必须验算地基变形不超过允许变形值。地基承载力特征值是指地基稳定有保证可靠度的承载能力,它作为随机变量是以概率理论为基础的,分项系数表达的极限状态设计法确定的地基承载力;同时也要验算地基变形不超过允许变形值。因此,地基容许承载力或地基承载力特征值的定义是在保证地基稳定的条件下,使建筑物基础沉降的计算值不超过允许值的地基承载力。 地基容许承载力:定值设计方法 承载力特征值:极限状态设计法 按定值设计方法计算时,基底压力P不得超过修正后的地基容许承载力.

地基承载力计算

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,

浅谈浅基础地基承载力的确定

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

复合地基承载力计算示例

1、单桩竖向承载力特征值: 设置桩长为空桩1.8m ,实桩6.5m ,桩底穿透淤泥质土夹粉砂5.2m ,进入粉质粘土0.5m ;桩距为1.5*1.5m 。 由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力: kN 102.72455.014.31504.05.0152.5555.014.321=÷???+?+???=+=∑=)(p p n i i si p a A q l q u R α——① 由桩身材料强度确定的单桩承载力 kN 275.71455.014.3120025.02=÷???==p cu a A f R η——② 取①、②两者中较小值,R a =71.275kN ; 式中 cu f —与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块(边长为70.7mm 的立方体,也可采用边长为50mm 的立方体)在标准养护条件下90d 龄期的立方体抗压强度平均值(kPa ); η—桩身强度折减系数,干法可取0.20~0.30;湿法可取0.25~0.33; p u —桩的周长(m ); n —桩长范围内所划分的土层数; si q —桩周第i 层土的侧阻力特征值; i l —桩长范围内第i 层土的厚度(m ); p q —桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa ),可按现行国家标准《建

筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定确定; α—桩端天然地基土的承载力折减系数,可取0.4~0.6,承载力高时取低值。 2、复合地基承载力特征值 kPa f m A R m sk p a 508.6750)1055.01(8.0237.0275.711055.0)1(f spk =?-?+?=-+=β 1055.05.1455.014.3m 2 2=÷?= 式中 spk f —复合地基承载力特征值(kPa ); m —面积置换率; a R —单桩竖向承载力特征值(kN ); p A —桩的截面积(m 2); β—桩间土承载力折减系数,宜按地区经验取值,如无经验时可取0.75~0.95,天然地基承载力较高时取大值。 要复合地基承载力达到90KPa ,需调整搅拌桩间距,最疏为1.1m*1.1m ,计算得: kPa kPa f m A R m sk p a 9017.9150)196.01(8.0237 .0275.71196.0)1(f spk >=?-?+?=-+=β 196.01 .1455.014.3m 22=÷?= 2010-11-10

地基承载力计算公式

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

浅基础地基承载力

地基极限承载力理论研究与分析 摘 要:分析了常用的几种地基极限承载力理论和计算公式的优缺点及其适用范围,并提出了具体的改进设想,为今后的理论研究和工程实体的运用提供了借鉴和参考。 关键词:地基极限承载力;改进设想;岩土工程 Abstract:Analysis of the advantages and disadvantages as well as the scope of application of the used several foundation ultimate bearing capacity theory and calculation formulas ,And made specific improvements envisaged to provide a reference for future theoretical research and engineering entities use and reference. Keywords:Ultimate bearing capacity; For Improvement; Geotechnical Engineering 一、引言 用于浅基础的地基极限承载力计算的理论主要有普朗德尔(Prandtl )极限承载力理论、太沙基(Terzaghi )承载力理论、魏锡克(Vesic )极限承载力公式等。这些理论的基本出发点都是按整体剪切破坏模式,在条形荷载作用下,假设滑裂面,由静力平衡条件推导出浅基础的地基极限承载力Pu 的表达式。在假设滑裂面、形成计算模式过程中,这些理论都对实际复杂的地基问题作出了不少相应的假设、简化。由于这些假设的存在,使得这些理论在实际应用中都存在着一定的局限性,往往与实际偏离的较大,下面对这些理论做一些初步的探讨。 二、地基极限承载力理论分析与研究 1 普朗德尔理论 普朗德尔根据塑性平衡的观点,研究了坚硬物体压入较软的、均匀的、各向同性材料的过程,导出了下列公式: —材料内聚力 ——材料内摩擦角 ——极限压应力—式中:)—(———c q e c e c q f f ????? π??π?π1]1)sin 1/sin 1[(cot ]1)2 4([tan tan /tan tan 2--+?=-+= 该公式构造简单,不需复杂、高深的数学微分就可求解。在该理论中,假设了承压板底面与土之间是光滑的,GECDF 面以上的土体处于塑性平衡状态,而其余部位的土则处于弹性平衡状态。根据假定的条件,普朗德尔理论的不足表现在以下几个方面: (1)该理论只适用于无重量的介质的极限平衡平面课题,由公式(1)可知,当00==f q c 时,。由于假定了承压板下的土的容重等于零而引起的误差,这个结果与实际试验结果不相符合。

地基承载力计算

地基承载力计算 5.2.1 基础底面的压力,应符合下列规定: 1 当轴心荷载作用时 p k ≤f a (5.2.1-1) 式中:p k ——相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值(kPa ); f a ——修正后的地基承载力特征值(kPa )。 2 当偏心荷载作用时,除符合式(5.2.1-1)要求外,尚应符合下式规定: p kmax ≤1.2f a (5.2.1-2) 式中:p kmax ——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值(kPa )。 5.2.2 基础底面的压力,可按下列公式确定: 1 当轴心荷载作用时 A G F p k k k += (5.2.2-1) 式中:F k ——相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN ); G k ——基础自重和基础上的土重(kN ); A ——基础底面面积(m 2)。 2 当偏心荷载作用时 W M A G F p k k k k ++= max (5.2.2-2) W M A G F p k k k k -+= min (5.2.2-3) 式中:M k ——相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值(kN ·m ); W ——基础底面的抵抗矩(m 3); p kmin ——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最小压力值(kPa )。 3 当基础底面形状为矩形且偏心距e >b /6时(图5.2.2)时,p kmax 应按下式计算: la G F p k k k 3) (2max += (5.2.2-4) 式中:l ——垂直于力矩作用方向的基础底面边长(m ); a ——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m )。

地基承载力规范及方法

1简介 地基承载力:地基满足变形和强度的条件下,单位面积所受力的最大荷载。 2概述 地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 3确定方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 4注意问题 定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。 (3)地基承载力基本值:按标准方法试验,未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。 (4)地基承载力标准值:在正常情况下,可能出现承载力最小值,系按标准方法试验,并经数理统计处理得出的数据。可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定,也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。 (5)地基承载力设计值:地基在保证稳定性的条件下,满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。可由塑性荷载直接,也可由极限荷载除以安全系数得到,或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。 (6)地基承载力的特征值:正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为基础,也是在保证地基稳定的条件下,使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。 在设计建筑物基础时,各行业使用《规范》不同,地基容许承载力、地基承载力设计值与特征值在概念上有所不同,但在使用含义上相当 合理确定

地基承载力计算

地基承载力=8*N-20(N为锤击数) 地基的承载力是随负载增加而地基单位面积的承载力。常用单位KPa是评估基础稳定性的综合术语。应该指出的是,基础承载力是基础设计的一个实用术语,它有助于评估基础的强度和稳定性,而不是土壤的基础特性指标。土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定方法: (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土

的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。

最新桩基地基承载力计算公式方法

地基承载力计算公式 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8.4.1 S c ,S q ,S r ——基础形状系数,可查表8.4.2

d c ,d q ,d r ——基础埋深系数,可查表8.4.3 c q 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。 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N c ′,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。 N q ′,N r ′——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8.4.1

地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系

转:地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系 这个问题具有普遍的意义,但不是一两句话可以说清楚的,这里涉及土力学 的概念、统计的概念和设计方法的概念,而且相互交叉。首先需要了解新、老规 范术语的变化过程。老规范:(1)由载荷试验求得的称为地基承载力标准值;(2) 经过深宽修正以后称为地基承载力设计值;(3)将地基承载力公式计算的结果称 为地基承载力设计值;新规范:(1)由载荷试验求得的称为地基承载力特征值; (2)经过深宽修正以后称为修正后的地基承载力特征值;(3)将地基承载力公 式计算的结果称为地基承载力特征值。有位网友做过一个概括,比较简明扼要, 而且将地基承载力和设计时所用的载荷联系起来了,概念很清楚,特转引如下: “关于地基承载力的特征值与老规范标准值的关系,要弄清楚这个问题必须比较 三本规范,即74规范、89规范和2002规范。74规范是荷载标准值与容许承载 力的比较;89规范是荷载设计值与承载力设计值的比较;2002规范是荷载标准 值与承载力特征值的比较。从74规范到89规范,荷载放大1.25~1.30倍,承载 力只放大1.1~1.2倍,设计安全水平提高了约1.15倍。从89规范到2002规范。 承载力表达式基本不变,去掉1.1的约束,荷载相当于74规范。设计安全水平 又回到74规范的水平。实际上89规范是不正确的,2002规范的特征值物理意 义就是74规范的容许值,表达式与89规范一样,但物理意义不一样。”我国存 在一个不是太好的倾向,就是技术术语的稳定性太差,不尊重约定俗成的习惯, 随便下定义、改术语,给使用带来了许多的不方便,这样的例子太多了,标准值 和特征值的关系之惑,也是必然的。工程设计中所用的承载力、强度等性能值, 都是属于抗力,其术语存在两种有密切关系但概念不同的体系。从抗力的机理方 面来划分,可分为极限值和容许值,如地基极限承载力和地基容许承载力之分, 对材料则有极限强度和容许强度之分。其概念非常清楚,一种是极限状态,一种 是工作状态,极限状态验算需要用安全系数或者分项系数,而工作状态验算是不 需要用安全系数的。从设计方法方面来划分,则有标准值(代表性值)和设计值 的划分,标准值是某一保证率的分位值,如在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中给出了岩土参数标准值的近似公式,就是标准值的一种计 算方法,式中:而设计值则是该变量的验算点的坐标,都是一种具有概率统计含 义的取值方法。抗力的设计值是其标准值与分项系数之比值。在地基设计的抗力 中,地基极限承载力有平均值和标准值之分,地基容许承载力也有平均值和标准 值之分。标准值的取用是考虑了数据的离散性,在平均值的基础上打个折扣。例 如载荷试验的P~S曲线上有两个拐点,第一拐点是比例极限,用作容许承载力, 第二拐点是极限承载力。如果做了n个试验,则可以分别求得容许承载力的平均

地基承载力(轻、重型计算公式)

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)。

地基承载力计算公式

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。

桩基承载力特征值极限值设计值的区别

桩基设计中的特征值、设计值、标准值 2008-09-03 16:46 这是一个关于桩基础设计的概念问题,希望搞清楚单桩竖向承载力特征值Ra、复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R和单桩竖向极限承载力标准值Qk之间的关系。下面列出规范提及的Ra、R、Qk。 1.单桩竖向承载力特征值Ra 《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》8.5.5给出了初步设计时单桩竖向承载力特征值Ra估算式: Ra=qpaAp+upΣqsiali 并说明偏心竖向力作用下,单桩承载力Ra应符合下列两式规定: Qk≤Ra Qikmax≤1.2Ra 2.复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R 《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》5.2.2.2给出了桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R计算公式: R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc 并说明偏心竖向力作用下,单桩承载力R应符合下述极限状态计算表达式:γoN≤R γoNmax≤1.2R 其中N和Nmax为按5.1计算。 3.单桩竖向极限承载力标准值Qk 《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》5.2.4给出了各种方法下单桩竖向极限承载力标准值Qk计算公式。 问题: 1.特征值Ra和设计值R是同一个概念吗? 2.《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》和《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》分别给出的验算单桩承载力方案是否矛盾? 3.针对桩基的设计,这两套验算方案如何选用? 4.单桩竖向极限承载力标准值Qk和特征值Ra、设计值R是什么关系? 华南理工大学杨小平老师的回复(基础工程授课教师): 关于你的问题,不是一两句话说得清,附件是我给研究生上高等基础工程的部分讲稿,供参考。下面简单回答你的问题。 1.设计值是89年《建筑地基基础设计规范》和94桩基规范的叫法,2002规范改叫特征值。二者属同一概念。 2.94桩基规范是从极限状态设计出发,引入了分项系数,并考虑群桩效应和承台效应。实践证明在岩土工程中不应采用这种设计法,而应采用安全系数法,故2002规范取安全系数K=2。二者在不考虑群桩效应的情况下计算结果相当。 3.目前应采用国标2002规范。 4.Ra近似等于R,后者的计算可看89规范。

关于浅基础地基承载力的有限元分析

关于浅基础地基承载力的有限元分析 摘要:本文运用有限元数值分析方法将地基的沉降及承载力分析结合起来。根据极限平衡理论,沿方形浅基础表面的对角线切出四分之一进行分析,在考虑自重、黏聚力和过载的同时,又考虑切割体侧面受到侧向土压力的影响,采用整体分析法,可求得各级荷载下地基的非线性沉降变形、地基土体塑性区的开展情况和地基的极限承载力,能反映竖向荷载作用下浅基础地基的实际工作机理。 关键词:地基承载力;有限元数值分析法;浅基础 1概述 Abaqus是一套功能强大的工程有限元分析软件,作为通用的模拟计算工具,ABAQU能解决结构(应力/位移)的许多问题。 本文以工程实例形象的描述了地基承载力理论分析过程和与实际工程中的偏差,运用有限元的方法对地基进行了分析,用ABAQUS得出了地基变形图和应力应变图。通过数值方法即有限元一无限元藕合的方法的运用,结合土的非线性、弹塑性本构模型对浅基础地基进行三维分析,把浅基础地基的强度及沉降变形发展联系在一起来研究,从而得到考虑土体非线性、弹塑性的地基沉降曲线以及基底土体塑性区的渐进性开展情况,并据此来获得合理的地基承载力值。 2 ABAQUS有限元分析 2.1 模型介绍及参数设置 方形浅基础边长,土体重度。计算影响深度取5m,宽度取4m,基础计算边长取0.5m。土体采用莫尔一库仑(Mohr-Coufomb)准则模拟。二次分析时,取一高0.2m,底面边长0.5m的正方形作为方形基础,不计其重度,直接在基础顶面施加均布竖向荷载。基础为混凝土或钢筋混凝土结构,刚度相对土体刚度无限大,故采用弹性材料模拟本文取十组土样,各组土样及基础的计算参数取值见下表1-1: 表1-1土样及地基的计算参数 土样编号密度/kg/m³ 压缩模量/MPa 泊松比/ 粘聚力/KPa 内摩擦角 1 1900 25 0.35 35 20 2 1950 28 0. 3 30 16

浅基础的地基承载力深度修正探讨

浅基础的地基承载力深度修正探讨 卢伟煌 福建省建筑设计研究院350001 摘要:工程中主楼周边有较大范围的纯地下室,对于主楼采用浅基础的情况下,就会遇到地基承载力深度修正的问题。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。本文就这一问题进行探讨。 关键词:浅基础,地基承载力,深度修正 一、概述: 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条指出,地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算,并结合工程实践经验等方法综合确定,第5.2.4条规定了浅基础地基承载力深度修正的方法,但工程中主楼周边有较大范围的纯地下室,基础采用浅基础时,其地基承载力深度如何修正,目前工程界对该问题的认识比较混乱。本文通过浅基础的地基极限承载力理论,分析主楼周边有较大范围的纯地下室浅基础地基承载力深度修正问题。 二、浅基础的地基极限承载力理论: 地基极限承载力理论有普朗德尔(Prandtl)极限承载力理论,太沙基承载力理论和魏锡克(Vesic)极限承载力公式。本文着重介绍普朗德尔地基极限承载力的构成。根据土体极限平衡理论,对于一无限长的、底面光滑的条形荷载板置于无质量的土的表面上,当荷载板下的土体处于塑性平衡状态时,塑流边界如图1所示的D'C'BCD塑性区共分五个区,即一个Ⅰ区、两个Ⅱ区和两个Ⅲ区。由于基底是光滑的,因此在Ⅰ区的大主应力σ1是垂直向的。

图1 条形刚性板下的滑动线 破裂面与水平面成45°+?/2角,称为主动朗肯区,在Ⅲ区大主应力σ1是水平向的,其破裂面与水平面成45°-?/2角,称为被动朗肯区。在Ⅱ区中的滑动线,一组是对数螺线,另一组则是以A 和A '为起点的辐射线。 对于以上所述情况,普朗德尔得出极限承载力的理论解为: Pu=cNc 其中:Nc=tan )tan [exp(cot ?π?2(45°+?/2)-1] 式中:Nc 称为承载力系数,是仅与?有关的无量纲系数,c 为土的粘聚力,如果考虑到基础有埋置深度d ,如图2所示: 图2 考虑基础有埋置深度时极限承载力的计算 将基底水平面以上的土重用均布超载q (=γd )代替,则赖斯纳(Reissner )得出极限承载力还须加一项qNq ,即:

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