[PPT]地基承载力教学课件ppt
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基础工程地基承载力课件
旁压试验
总结词
旁压试验是一种通过向预置在土体中的旁压器内充水加压，使旁压器扩张对土体施加压 力，同时记录压力与旁压器径向变形的试验方法。
详细描述
旁压试验通常采用预置在土体内的旁压器作为压力传感器，通过向旁压器内充水加压， 使旁压器扩张对土体施加压力。在加压过程中，记录压力与旁压器径向变形的关系。根 据试验结果，可以计算出土体的抗压强度、剪切强度和变形模量等参数。旁压试验适用
振密挤密法
总结词
通过振动或挤密的方法，使软 土地基密实，提高承载力的方
法
详细描述
振密挤密法是通过振动或挤密 机械对软土地基进行振动或挤 压，使土体密实，从而提高地 基承载力。
适用范围
适用于砂土、粉土、粘性土等 软土地基的处理。
优点
可以有效提高地基承载力，减 小沉降量，同时还可以防止地
震液化等现象的发生。
，需要进行特殊的地基处理。
解决方案
03
采用深层搅拌、高压喷射等技术，改善地基土的性质，提高地
基承载力和稳定性，确保厂房的正常生产和安全运行。
THANKS
感谢观看
于各种类型的土体，具有加压均匀、连续和准确等优点。
04
地基处理技术
换土垫层法
总结词
通过置换软弱土层，提高地基承载力的方法
适用范围
适用于浅层软弱地基的处理，如浅层软土、杂填土等。
详细描述
换土垫层法是通过挖除基础底面下一定范围内的软弱土层 ，然后换填其他材料，如砂石、灰土等，分层夯实，形成 垫层，以提高地基承载力。
地区经验法
参考类似工程的地基处理经验和实测数据，通过类比和统计分析得出适用于本 工程的地基承载力经验公式。
数值分析法
有限元法
第7章地基承载力
或
p1/ 4 cNc qNq bN1/ 4
p1/ 3
(c cot q b / cot / 2
3)
q
或
p1/3 cNc qNq bN1/3
第四节 地基极限承载力
极限平衡理论求导Prandal普朗德尔和Ressiner赖斯纳 极限承载力,按假定滑动面求导太沙基极限承载力
二、基础下形成刚性核（弹性楔）时地基的极限承 载力——太沙基(K.Terzaghi)课题
太沙基公式作为一种半理论半经验法，得到最广泛应用。
（一）基本假设
（1）基础底面完全粗糙 ，刚性核的尖端处，左右两侧的 曲线滑 裂面必定与铅垂线相切
（2）除弹性楔体外，滑动区域范围内的土体处于塑性平衡 状态
（3）基础底面以上两侧的土体用相当均布荷载q= D 代替
用极限平衡理论求地基的极限承载力方法讨论
（一）影响的极限承载力的因素 1、滑裂土体自重产生的抗力
与， ，B有关， 且与B成正比 2、 q所产生的的抗力
与q、 有关， 但此部分极限荷载与B无关 3、 c所产生的抗力
与c 有关，与B无关 （二）关于承载力系数 （1） 较大的粘土，采用普郎德尔理论，承载力Pu误差较大 （2）较小的粘土，采用普郎德尔理论，承载力Pu误差较小 （3）c=0的无粘性土，基础埋深d对Pu起极其重要作用
•90°-￠ 图 滑裂体的过渡区
考虑基础埋深 Ressiner
1.当荷载达到极限荷载时, 地基内出现连续的滑裂面, 滑裂区由3个区组成. 第二区为过渡区, 其对数螺线 可表示为:
r=r0etan
2. 由特征线法求解得: Pu=qNq+cNc
式中 Nq=f(c,), Nc= g(c,) 由力平衡法求极限承载力同样可得
地基承载力PPT课件
载 Ⅲ2 c 的
ⅡⅡ b
c
Ⅱ区：普朗特尔区， 边界是对数螺线
计 算
将无限长，底面光滑的荷载板至于无质
量的土(＝0)的表面上，荷载板下土体处
于塑性平衡状态时，塑性区分成五个区
Ⅲ区：被动朗肯区，
1水平向，破裂面与 水平面成45o－ / 2
2. 地基的极限承载力pu可以表示为：
pu qNq cNc
基础两侧 均布荷载所 产生的抗力
其中承载力系数：
滑裂面上 粘聚力所 产生抗力
二、极限承载力的一般计算公式 索科洛夫斯基把地基土当成如下两 种介质的总和：
1. 理想散粒体，即
c0 0 0
2. 无重的纯粘性体，即
c0 0 0
三、用极限平衡理论求地基极限承载 力方法讨论
（一）影响极限承载力的因素
基础两侧 滑裂面上 滑裂土体自重 均布荷载所 粘聚力所 所产生的抗力 产生的抗力 产生抗力
解：1.判断地基的破坏形式
土
刚性指标
Ir
E
2(1 )(c qtg)
58.8
力
临界刚性
指标
I r (cr)
1 2
exp[(3.30 0.45
B )ctg(45o L
)]
2
80.5
学
∵ Ir< Ir（cr）∴地基将发生局部剪切破坏
2.用太沙基公式求地基极限承载力
pu
B
2
Nr
2c 3
Nc
qNq
学
N
(1) 3
3
ctg
2
2
q D
三、按地基规范承载力表确定地基容许承载力
土 力
❖承载力基本值（f0）：是指按有关规范规定的一定 的基础宽度和埋深条件下的地基承载能力，按有关规 范查表确定。 ❖承载力标准值（fk）：是指按有关规范规定的标准 方法试验并经统计处理后的地基承载能力。
地基承载力的评估及计算方法 优质课件
地基承载力的特征值
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）5.2.5 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可 按下式计算，并满足变形要求：
fa= Mbγb+ Mdγm+ Mc Ck （6-20）
式中fa――由土的抗剪强度指标确定的地基承载力值； Mb，Md，Mc――承载力系数，按表6-1确定；
b――基础地面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂
土小于3m时，按3m取值；
Ck ――基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值
N(或N6 )=μ-1.645σ
(6-18)
确定地基承载力设计值的方法
地基承载力设计值的意义是指在建筑物荷 载作用下，能够保证地基不发生失稳破坏， 同时也不产生建筑物所不容许的沉降时的 最大基底压力。
地基承载力设计值既要考虑土的强度性质， 同时还要考虑不同建筑物对沉降的要求。
确定地基承载力设计值的方法，一般有下 面几种：
地基的破坏形式
(3)破坏阶段 p-s 曲线上的bc段。当荷载超过极限荷载后， 载荷板急剧下沉，即使不增加荷载，沉降 也将继续发展，因此，p-s 曲线陡直下降。 在这一阶段，由于土中塑性区范围的不断 扩展，最后在土中形成连续滑动面，土从 载荷板四周挤出隆起，地基土失稳而破坏。
6.3 地基临塑荷载和临界荷载
q——q=γd, kPa；
γ——基土的重度，kN/m3；
Nγ、N c、N q——承载力系数，可查表6-2。
按极限荷载确定地基承载力
地基承载力设计值 f =Pu/Fs
式中:
Fs_---------地基极限荷载安全系数，Fs≥3.0
按极限荷载确定地基承载力
地基承载力地基承载力地基承载力地基承载力课件
确保建筑物的安全性和稳定性。
04
地基承载力案例分析
案例一：某住宅楼地基承载力不足问题
总结词
住宅楼沉降、裂缝
解决方案
采用桩基加固、注浆加固等方 法提高地基承载力，并对已出 现问题的结构进行修复。
详细描述
某住宅楼在使用过程中出现沉 降和裂缝现象，经检测发现是 由于地基承载力不足所致。
案例分析
该案例说明了地基承载力对建 筑物安全的重要性，及时发现 和处理地基问题可以避免重大
在实验室条件下模拟实际工程地质 条件，进行的地基承载力试验，适 用于无法进行原位试验的情况。
监测数据分析
通过对工程现场的地基沉降、水平 位移等监测数据进行分析，反推出 地基承载力，适用于已建工程的评 估。
03
地基承载力增强技术
基础加固
基础加固方法
对建筑物基础进行加固，以提高其承载能力。常用的基础加固方 法包括扩大基础面积、桩基托换等。
案例三：某大型工业厂房地基承载力优化措施
总结词
工业厂房生产安全、设备运行稳定
详细描述
某大型工业厂房在生产过程中出现设备振 动、地面下沉等现象，影响了生产安全和 设备运行稳定性。
解决方案
案例分析
对地基进行加固处理，采用桩基、注浆等 措施提高地基承载力和稳定性，确保生产 安全和设备稳定运行。
该案例突出了工业厂房对地基承载力的特 殊要求，合理的设计和施工可以确保工业 生产的正常运行。
地区经验值
根据地区经验和工程实践 ，总结出的地基承载力经 验值，适用于地区内的类 似工程。
规范推荐值
根据国家或行业规范，推 荐的常用地基承载力值， 适用于符合规范要求的工 程。
现场试验法
原位试验
地基承载力计算PPT课件
n 1
抗剪强度指标的标准值求法 2.计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数
1 (1.704 n
4.678 n2
)
c
1 (1.704 n
4.678 n2
) c
3.计算内摩擦角和粘聚力的标准值
k m ck ccm
m —内摩擦角的试验平均值
c —粘聚力的试验平均值 m
二、地基极限承载力（破坏载荷）计算
4.汉森公式（1961）
pu
B
2
Nr S D i
cNcSc Dcic
qNqSq Dqiq
5.斯凯普顿公式 饱和软土地基（=0）
pu
5c(1 0.2
B)(1 0.2 L
D) D
B
第一节 基本概念
• 一、承载力、极限承载力、容许承载力 • 二、地基承载力的确定方法 • 三、地基承载力的确定原则
Transcona谷仓地基
建筑物地基与基础相互作用可能出现 的工程地质问题
• 1.过度沉陷、不均匀沉陷 • 2.剪切破坏
决定因素
1.地基土本身的力学性质 2.建筑物、地基对土体的作用力
D
这样，根据地基土的性质，让塑性区 发展到一定的深度是容许的，将容许 发展的这个深度带入上式，求得 p 即 为容许承载力
临塑荷载：当塑性区刚刚出现时的荷载称为临 塑荷载，也称为比例荷载
临界荷载：实际工程中将Zmax控制在1/3-1/4B， 相应的荷载称为临界荷载
GB50007-2002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可按下式计算，并应满 足变形要求
二、地基承载力特征值 的确定方法
• 建筑地基基础设计规范（CODE FOR DESIGN OF BUILDING FOUNDATION，GB50007-2002）规定： 地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、 公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
抗剪强度指标的标准值求法 2.计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数
1 (1.704 n
4.678 n2
)
c
1 (1.704 n
4.678 n2
) c
3.计算内摩擦角和粘聚力的标准值
k m ck ccm
m —内摩擦角的试验平均值
c —粘聚力的试验平均值 m
二、地基极限承载力（破坏载荷）计算
4.汉森公式（1961）
pu
B
2
Nr S D i
cNcSc Dcic
qNqSq Dqiq
5.斯凯普顿公式 饱和软土地基（=0）
pu
5c(1 0.2
B)(1 0.2 L
D) D
B
第一节 基本概念
• 一、承载力、极限承载力、容许承载力 • 二、地基承载力的确定方法 • 三、地基承载力的确定原则
Transcona谷仓地基
建筑物地基与基础相互作用可能出现 的工程地质问题
• 1.过度沉陷、不均匀沉陷 • 2.剪切破坏
决定因素
1.地基土本身的力学性质 2.建筑物、地基对土体的作用力
D
这样，根据地基土的性质，让塑性区 发展到一定的深度是容许的，将容许 发展的这个深度带入上式，求得 p 即 为容许承载力
临塑荷载：当塑性区刚刚出现时的荷载称为临 塑荷载，也称为比例荷载
临界荷载：实际工程中将Zmax控制在1/3-1/4B， 相应的荷载称为临界荷载
GB50007-2002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可按下式计算，并应满 足变形要求
二、地基承载力特征值 的确定方法
• 建筑地基基础设计规范（CODE FOR DESIGN OF BUILDING FOUNDATION，GB50007-2002）规定： 地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、 公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
地基承载力
1）当p-s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载
值；
2）当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限
荷载值的一半；
3）当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25-
0.50m2，可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不应大于
最大加载量的一半。 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值
p1/ 4 B 2 d cot c m 4 cot cot cot 2 2 2 N r (1 4) B N q m d Ncc
cot
p1/3
B 2 d cot c m 3 cot cot cot 2 2 2 N r 1 / 3B Nq m d Ncc
2 d m
cot
cot
2
c N q m d Ncc
2
地基承载力
大量工程实践表明，用pcr作为地基承载力设计值是比较保守 和不经济的。 工程中允许塑性区发展到一定范围，一般中心受压基础可取 zmax=B/4，偏心受压基础可取zmax=B/3，与此相应的地基承载 力用p1/4、p1/3表示，称为临界荷载。
p
cot
2
zmax
cot cot
2 d m
cot
cot
2
c
2
如果zmax=0，则表示地基土中即将产生塑性区，其相应的荷载 就是临塑荷载pcr：
pcr cot cot
9.3.1 普朗特尔地基极限承载力公式 普朗特尔1920年根据塑性理论研究了刚性体压入介质中，介 质达到破坏时，滑动面的形状及极限压应力的公式。 介质是无质量的 假设 无限长的条形荷载 荷载板底面是光滑的 滑动面包围 区域的分区 Ⅰ-郎肯主动区 Ⅱ-过渡区 Ⅲ-郎肯被动区
值；
2）当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限
荷载值的一半；
3）当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25-
0.50m2，可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不应大于
最大加载量的一半。 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值
p1/ 4 B 2 d cot c m 4 cot cot cot 2 2 2 N r (1 4) B N q m d Ncc
cot
p1/3
B 2 d cot c m 3 cot cot cot 2 2 2 N r 1 / 3B Nq m d Ncc
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cot
cot
2
c N q m d Ncc
2
地基承载力
大量工程实践表明，用pcr作为地基承载力设计值是比较保守 和不经济的。 工程中允许塑性区发展到一定范围，一般中心受压基础可取 zmax=B/4，偏心受压基础可取zmax=B/3，与此相应的地基承载 力用p1/4、p1/3表示，称为临界荷载。
p
cot
2
zmax
cot cot
2 d m
cot
cot
2
c
2
如果zmax=0，则表示地基土中即将产生塑性区，其相应的荷载 就是临塑荷载pcr：
pcr cot cot
9.3.1 普朗特尔地基极限承载力公式 普朗特尔1920年根据塑性理论研究了刚性体压入介质中，介 质达到破坏时，滑动面的形状及极限压应力的公式。 介质是无质量的 假设 无限长的条形荷载 荷载板底面是光滑的 滑动面包围 区域的分区 Ⅰ-郎肯主动区 Ⅱ-过渡区 Ⅲ-郎肯被动区
第十二讲 桥梁地基承载力检测ppt课件
动力触探：是利用一定质 量的重锤，将与探杆相连接的 标准规格的探头打入土中，根 据探头贯入土中10cm或30cm时 所需要的锤击数，判断土的力 学特性。
标准贯入法：用63.5kg的锤,自 1900px（76cm）的高度自由落下,将长 度51厘米、外径5.1厘米、内径3.49厘 米的对标准贯入器击入土中750px（ 30cm）所需的锤击数,称为标准贯入击 数N。
桥梁地基承载力检测
什么是地基承载力
地基承载力指地基在同时满足变形和强度两个条件下，单位 面积所能承受的最大荷载。
在进行地基基础设计时，地基必须满足以下条件：
(1) (变形要求)建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允 许的范围之内； (2) (承载力要求)建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能 力范围内
2.2 深层平板载荷试验
当出现下列情况之一时,可终止加载: 1.沉降 s 急剧增大,荷载 -沉降(p-s )曲线上有可判定极限承载力的陡 降段, 且沉降量超过 0.04d(d为承压板直径 ) ; 2.在某级荷载下, 24h 内沉降速率不能达到稳定; 3.本级沉降量大于前一级沉降量的 5倍;
确定地基承载力的方法
1.现场原位测试法： 堆载进行荷载试验； 标准贯持力层地基承载
力是否满足，再结合建筑物对沉 降的要求确定地基允许承载力
3.地基规范查表法： 查地基规范中持力层地基基本承载 力 查表看持力层地基承载力是否满足 按现行规范提供的经验公式计算
4.当地经验确定法： 凭经验确定看持力层地基承
载力是否满足 在土质基本相同的的条件下，
参照临近结构物地基容许承载力
以上几种办法,前提均是要明确持力层的地质,才能做出判断.
1. 动力触探确定地基承载力
原位测试确定地基承载力的方法有静力触探 、动力触探、标准贯入法等。
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成，如图(b)所示，其中滑动区Ⅱ的边界bc为对数螺旋曲线。朗肯被动区Ⅲ的
边界cd为直线，它与水平面成
角。
当基础埋置深度为Ｄ时，则基底以上两侧的土体用当量均布超载q（等于 ） 来代替。
第三节 浅基础地基极限承载力
太沙基极限承载力公式
45
2
第三节 浅基础地基极限承载力
太沙基极限承载力公式
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
塑性区的边界方程
z p d (sin 2 2 ) c d
sin
tg
dz p d (cos 2 2) 0 d sin
2
2
zmax
p d (ctg )
2
c d
tg
zmax [z] 稳定 zmax [z] 稳定没有保证
直向下移动的可能性，这种移动必然要求通过b点的滑动面bc的开始段应是
一根竖直线。因ab也是滑动面，而在塑性区域内过每一点的一对滑动面彼此
应交成
角，所以，由几何关系可知， 等于 ，如图(b)所示；当把基
底看作完全光滑时， 则等于
，如图(c)所示,一般情况， 介于 与
－
之间。
当把基底看作完全粗糙时，则滑动区域由径向剪切区Ⅱ和朗肯被动区Ⅲ所组
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
荷载与塑性区开展深度关系：
p
Nzrm axctg ctg
2d1
ctg
c
Nc
ctg
ctgctg
ctg
2
2
2
2
记
Nq
1
ctg
2
Nc
ctg ctg
2
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
Nq
1
ctg
2
实际应用时，常规定塑性区开展深度，视其能承受 多大的基底压力，来判别地基稳定性。
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
地下水位在滑动面与基底之间
h1
b
h1 '(b h1) ' h1 ( )
b
b
fu
1 2
B
N
DNq
cNc
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
地下水位在基底与地面之间
h2 b
h2 '(d h2 ) ' h2 ( )
动区域即将由朗肯主动区Ⅰ，径向剪切区Ⅱ和朗肯被动区Ⅲ所组成，如图
（a）所示。其中滑动区Ⅰ的边界ad(或a1d)为直线并与水平面成
角；
滑动区Ⅱ的边界de(或de1)为对数螺旋曲线，其曲线方程为
， 为起
始始矢径(
.
角。
)；滑动区Ⅲ的边界ef(或e1f1)为直线并与水平面成
（4）当基础有埋置深度D时，将基础底面以上的两侧土体用当量均布超载
将地基中的剪切破坏区限制在某一范围，视地基土能够承受多 大的压力，该压力即为容许承载力。
1 p d (2 sin 2 )
2
1 p d (2 sin 2 ) (d z) 3
1
3tg
2
(45
2
)
2ctg(45
2
)
z p d (sin 2 2 ) c d
sin
tg
塑性区的边界方程
第一节 概述 Introduction
地基中剪切破坏的型式有 整体剪切破坏 局部剪切破坏 冲剪破坏
第一节 概述 Introduction
整体剪切破坏
弹性变形阶段、 塑性变形阶段、 塑性破坏阶段
临塑压力pcr、 极限承载力fu
容许承载力fa
Fs
fu fa
第一节 概述 Introduction
d
d
fu
1 2
B
N
DNq
cNc
第三节 浅基础地基极限承载力
普朗特尔极限承载力公式
假定：
（１）地基土是均匀，各向同性的无重量介质，即认为基底下土的容重等于
零，而只具有
的材料。
（２）基础底面光滑，即基础底面与土之间无摩擦力存在。因此，水平面为 大主应力面，竖直面为小主应力面。
（３）当地基处于极限（或塑性）平衡状态时，将出现连续的滑动面，其滑
q等于 来代替。
第三节 浅基础地基极限承载力
普朗特尔极限承载力公式
第三节 浅基础地基极限承载力
普朗特尔极限承载力公式
fu 0dNq cNc
Nq
e tan
tan 2 45 0
2
Nc Nq 1tg
第三节 浅基础地基极限承载力
太沙基极限承载力公式
条形基础，中心荷载，有重量介质；
局部剪切破坏 冲剪破坏
第一节 概述 Introduction
地基破坏形式与土的压缩性有关： 坚硬或紧密土：整体剪切破坏； 松软土：局部剪切破坏；或冲剪破坏
地基承载力确定方法： 理论公式计算； 根据土的性质指标查规范；（如建筑地基基 础设计规范） 由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
第八章 地基承载力
Chapter 8 Bearing Capacity
第一节 概述 Introduction
建筑物因地基问题引起破坏有两种原因：
由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引起 基础过大的沉降或者沉降差，使上部结构倾斜、 开裂以致毁坏或失去使用价值
由于建筑物的荷载过大，超过了基础下持力层所 能承受的能力而使地基产生滑动破坏
fuLeabharlann 1 2bN0dNq
cNc
Nr、 Nq 、 NC 用式（8－29）～（8－31） 或表8－2确定
第三节 浅基础地基极限承载力
若使 zmax 0
fcr dNq cN c
zmax
1b 3
zmax
1 4
b
f1
3
1 3
bN
dNq
cN c
f1
4
1 4
bN
dNq
cN c
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
普遍形式
fp
1 2
bN
dNq
cNc
注意：第一项对应基底以下土容重； 第二项对应基底以上土容重； 地下水位以下的容重一律采用浮容重。
45
2
第三节 浅基础地基极限承载力
太沙基极限承载力公式
自重:W 基底面上的极限荷载: Pu 两斜面上的粘聚力: C 两斜面上的反力(摩擦力, 正压力): Pp
Pu 2Pp cos( ) 2C W
2Pp
cos(
)
cbtg
1 4
b2tg
第三节 浅基础地基极限承载力
基底光滑
除r不等于0外，其它同普朗特公式
基础底面粗糙，即它与土之间有摩擦力存在。因此，虽然当地基达到破坏并 出现连续滑动面时，其基底下有一部分将随着基础一起移动而处于弹性平衡 状态，该部分土体称为弹性楔体，如图(a)中的aba所示。弹性楔体的边界ab 为滑动面的一部分，它与水平面的夹角为 ， 角的具体数值与基底的粗糙程
度有关。当把基底看作完全粗糙时，由于弹性楔体内的土只有与基础一起竖