浅谈浅基础地基承载力的确定
基础工程地基承载力及确定
值
，但其值不应大于最大加载量的一半。
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同一层土，应选择三个以上试验点，得到
则取
fak1 fak 2 fak3
fak max fak min 0.3 fak
fak fak
22
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3、岩石地基承载力确定方法
• 按岩基载荷试验方法确定。按GB50007-2002附 录H进行。
载荷板的测试范围：在现场通过0.25～0.50m2 的载荷板对扰动较少的地基土体直接施荷，所测得 的成果一般能反映相当于1～2倍荷载板宽度的深度 以内土体的平均性质。
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• 载荷板试验的主要优缺点： • 载荷试验可靠性高； • 费时、耗资；试验只能反映浅层地基的承载力。
图 载荷板与实际基础对地基的影响深度比较
1.00 1.12 1.39 1.55 1.73 1.94 2.17 2.43 2.72 3.06 3.44 3.87 4.37 4.93 5.59 6.35 7.21 8.25 9.44 10.84
注： ψk---基底下一倍短边宽深度第1内2页土/共的39页内摩擦角标准值.
3.14 3.32 3.51 3.71 3.93 4.17 4.42 4.69 5.00 5.31 5.66 6.04 6.45 6.90 7.40 7.95 8.55 9.22 9.97 10.80 11.73
• 其设计荷载可取为标准值或标准组合。
4
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2)极限承载力理论—安全系数法 • 承载力： 极限承载力理论公式、平板载荷试验 极限值/安全系数（2~3） • 荷载： 采用标准值（组合）
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•对于地基承载力问题，单一安全系数法的 一般表达式为：
地基承载力标准值
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
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。
浅基础地基承载力基础工程
注意：①成层土γm=σcd/d；
.
13
fa fak b(b3)dm(d 0.5) （7.9） 注意： ②埋深d的取法，见教材。一般从室外地面算起。 超载q=γmd
滑动面 室内外埋深不同时
B. 确定基础及其上土的重力Gk，d要考虑室内与室外地坪标高的不同，取平均高 程计算。
A Fk fa G d
.
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例题2–2
某粘性土重度γm为18.2kN/m3 ，孔隙比e=0.7，液性指数IL=0.75，地基承载 力特征值fak为220kPa。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk＝ 830kN，基础埋深（自室外地面起算）为1.0m，室内地面高出室外地面0.3m， 试确定方形基础底面宽度。
△≤ [△]
（2–15）
.
24
2.4 浅基础的地基承载力
地基变形按其特征可分为四种： 沉降量——独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值； 沉降差——相邻两个柱基的沉降量之差；
.
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2.4 浅基础的地基承载力
倾 斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值； 局部倾斜——砌体承重结构沿纵向6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比 值
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元
基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178.9 20 1.0
.
34
取该承重墙下条形基础宽度b＝1.25m。 4.验算:
土力学天然地基承载力
由 MB 0
推导出：
a
pk N q q0 N c c
C
pk Nq H Nc c
Nq
tan2 (45o
) exp(
2
tan )
B
a
r0 r
p p
E′
c ds r r0 exp( tan ) f
Nc (Nq 1) cot
地基土的自重所对应的极限承载力为
pk
1 2
1
b
3、滑裂土体自重所产生的摩擦抗力。
该抗力的大小，除决定于土的重度γ和内摩擦角φ以外， 还决定于滑裂土体的体积，因而，地基的极限承载力随 着基础宽度b的增加而线性增加。
地基极限承载力的其它极限平衡法
• Terzaghi 公式
基础底面粗糙
破坏区
弹性区
破坏区
破坏区
破坏区
• Meyerhof 公式
计入基底以上土的抗剪强度，适用于埋深较大的基础。 在斜坡、成层土地基上时的承载力计算。
N
N 2(Nq 1) tan
则埋深为H、粘聚力为c、内摩擦角为φ的地基的极限承载力为
pk pk pk
式中
Nc
c
Nq 2 H
基底
12基底1b N
Prandtl-Vesic公式
以上
以下
Nq
tan2 (45o
) exp(
2
tan )
Nc (Nq 1) cot
N 2(Nq 1) tan
2
1
3
2
cos 2
2
3
1
xz
1
3
2
s in 2
z , zx
极限平衡条件
1
2017第3讲浅基础-地基承载力-基础工程001
2.4 浅基础的地基承载力
地基变形按其特征可分为四种：
沉降量——独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值； 沉降差——相邻两个柱基的沉降量之差；
2.4 浅基础的地基承载力
倾 斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；
局部倾斜——砌体承重结构沿纵向6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比 值
f ak 和 f a 的区别
f a ——地基承载力特征值：
由理论公式法、岩石地基的现场和室内试验法直接取得。
f ak ——未经深宽修正的地基承载力特征值：
由土质地基的现场载荷试验和静力触探、动力触探、标准贯入试验 fa 等原位测试法取得，经深宽修正后方得到 。
（25页）某场地地表土层为中砂，厚度2m，γ =18.7kN/m3，标准贯入锤击 数N=13；中砂层之下为粉质粘土，γ =18.2kN/m3，γ sat=19.1kN/m3，抗剪 强度指标标准值φ k=21，ck=10kPa，地下水位在地表下2.1m处。若修建的基 础底面尺寸为2×2.8m，试确定基础埋深分别为1m和2.1m处时持力层的承载 力特征值。
f a ——修正后的地基承载力特征值（kPa） ；
f ak ——地基承载力特征值（kPa） ；
（7.9）
b——基础底面宽度（m）；b取值范围3~6 m d——基础埋置深度（m）；
修正原因 : 考虑增加基础宽度和埋置深度时，地基承载力也将随之提高，应将地基承 载力对不同的基础宽度和埋置深度进行修正，才能供设计使用。
Fk 6M G d w hw 2k bl bl 6e p k 1 l pk max
单向偏心荷载作用下的基础
②e>l/6
pk max
岩石力学-地基承载力的确定
地基承载力是指地基单位面积上承受荷载 的能力。分为极限承载能力和容许承载力。
8.2 地基承载力的确定
地基处于极限平衡状 态时，所能承受的荷 载即为极限承载力； 在保证地基稳定的条 件下，建筑物的沉降 量不超过容许值时， 地基单位面积上所能 承受的荷载即为设计 采用的容许承载力。
8.2 地基承载力的确定
为保证建筑物的使用安 全，地基应同时满足两 个基本的条件：
地基应具有足有的强度， 在荷载作用后，不产生 地基失效而破坏；
地基不能产生过大的变 形而影响建筑物的安全 与正常使用。
8.2 地基承载力的确定
地基承载力应包含强度和变形两个概念。岩 石地基承载力可按现场岩石类别、风化程度 由地基规范表确定,或由实验或理论确定。
8.2.1 “地基规范”提供的承载力经验取值表
表 8-1 岩石地基承载力标准值（kPa)
风化程度
强风化
中风化
微风化
硬质岩石 500～1000 1500～2500 ≥4000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
软质岩石 200～500 700～1200 1500～2000
8.2.2 采用岩体现场荷载试验确定承载力
荷载试验方法：
对浅基础采用直 径为30cm的圆形 刚性承压板;
岩体内存在裂隙,非连续,非均匀,弹塑性体.因此,必 须对其简化.假设为连续介质体,可采用弹塑性本构 关系来描述其力学性质. 太沙基公式; 科茨公式;
当岩石埋藏较深 时,可用钢筋混泥 土桩。
8.2.3按室内单轴抗压强度确定地基承载力
对微风化及中风化的岩石， 可根据室内饱和单 轴抗压强度确定起承载力。
试样尺寸一般为 50mm*100mm;
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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。