地基横向承载力特征值计算

地基容许承载力与承载力特征值

地基容许承载力与承载力特征值地基容许承载力是指土壤在一定条件下能够承载建筑物或工程所施加的最大荷载。

它是土壤力学中的一个重要参数，对于工程的设计和施工具有重要意义。

而承载力特征值则是容许承载力在统计学上的描述，用于评估地基的可靠性和安全性。

地基容许承载力的计算是建筑工程设计中的重要任务。

一般来说，计算地基容许承载力需要考虑土壤的性质、地下水位、建筑物的重量和形状等因素。

土壤的性质主要包括土层的密度、粘聚力、内摩擦角等参数。

地下水位的高低对土壤的容许承载力也有很大的影响，地下水位越高，土壤的饱和度越高，承载力就越小。

建筑物的重量和形状也是影响承载力的重要因素，建筑物的重量越大，承载力越小；建筑物的形状越复杂，地基的受力情况也就越复杂。

通过上述参数的分析和计算，可以得到地基容许承载力的具体数值。

在设计和施工中，需要将实际的荷载与地基容许承载力进行比较，确保荷载不超过地基容许承载力，以确保工程的安全和稳定。

如果设计荷载超过地基容许承载力，就需要采取相应的加固措施，例如增加地基的面积、加深地基的基础等，以提高地基的承载力。

承载力特征值是针对地基容许承载力进行的统计学分析。

由于土壤的性质和地下水位等因素存在一定的不确定性，地基容许承载力也具有一定的不确定性。

为了评估地基的可靠性和安全性，需要对地基容许承载力进行统计学上的描述。

承载力特征值可以通过对大量的地基容许承载力数据进行统计分析得到。

一般来说，可以使用概率分布函数来描述地基容许承载力的分布规律。

常用的概率分布函数有正态分布、对数正态分布、韦伯分布等。

通过对这些概率分布函数的参数进行估计，可以得到地基容许承载力的特征值，包括平均值、中位数、分位数等。

承载力特征值的计算可以用于评估地基的可靠性和安全性。

通常情况下，设计荷载应小于地基容许承载力的特征值，以确保地基在多次荷载作用下保持稳定和安全。

承载力特征值的计算还可以用于工程风险评估和决策，帮助设计师和管理者进行工程规划和管理。

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≤ƒa (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)；ƒa——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≤1.2ƒa (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p k＝(F k＋G k)/A (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(m2)。

2. 当偏心荷载作用时p kmax＝[(F k＋G k)/A]＋(M k/W) (5. 2.2-2)p kmin＝[(F k＋G k)/A]－(M k/W) (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(m3)；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)，p kmax应按下式计算：p kmax＝[2（F k＋G k)]/3la (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)。

图5.2.2 偏心荷载(e＞b/6)下基底压力计算示意b-力矩作用方向基础底面边长5.2.3 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。

5.2.4 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：ƒa＝ƒak＋ηbγ(b－3)＋ηdγm(d－0.5) (5.2.4)式中：ƒa——修正后的地基承载力特征值(kPa)；ƒak——地基承载力特征值(kPa)，按本规范第5. 2.3条的原则确定；ηb、ηd——基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；γ——基础底面以下土的重度(kN/m3)，地下水位以下取浮重度；b—基础底面宽度(m)，当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度(kN/m3)，位于地下水位以下的土层取有效重度；d——基础埋置深度(m)，宜自室外地面标高算起。

地基承载力的评估及计算方法

地基的临界荷载
式(6-6)与式(6-7)中，第一项中的γ为基底面以下地基土的重度；第二项中的γ为基础埋置深度范围内土的重度；如系均质土地基则重度相同。另外，如地基中存在地下水时，则位于水位以下的地基土取浮重度γ′值计算。
按极限荷载确定地基承载力极限荷载即地基达到完全剪切破坏时的最小压力。极限荷载除以安全系数可作为地基的承载力设计值。极限承载力的理论推导目前只能针对整体剪切破坏模式进行。确定极限承载力的计算公式：一类是假定滑动面法，先假定在极限荷载作用时土中滑动面的形状，然后根据滑动土体的静力平衡条件求解;另一类是理论解，根据塑性平衡理论导出在已知边界条件下，滑动面的数学方程式来求解。公式基本形式pu=γbNγ+Nqq+Ncc。在平面问题中浅基础应用较多的是太沙基与汉森公式。
按工程规范确定地基承载力
规范承载力表是在总结科研成果和工程实践经验的基础上制定的，利用现场勘查资料或室内试验资料直接查表得到承载力的标准值或承载力的基本值。当基础宽度b≤3m，基础埋深d=0.5m，可按《规范》各表所列的数值确定地基承载力的标准值或基本值。如果实际工程的b、d超过上述范围，则地基承载力需进行宽度与深度修正，修正后为地基承载力的设计值(或称容许承载力)
概述
地基土沉降变形
建筑物基础沉降和沉降差
变形要求
概述
荷载过大超过地基承载力
地基产生滑动破坏
稳定要求
概述
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

地基承载力的评估及计算方法

按工程规范确定地基承载力
根据野外鉴别结果确定地基承载力标准值f
k
岩石的硬度不同、风化程度不同，其承载力标准值亦不同碎石和土的种类不同、密实程度不同，其承载力标准值亦
不同
根据室内物理力学指标平均值确定地基承载力基本值f0
粉土根据孔隙比和含水率选取承载力基本值粘土根据孔隙比和液性指数选取承载力基本值淤泥质土根据天然含水量选取承载力基本值红粘土根据含水比和液塑比选取承载力基本值素填土根据压缩模量选取承载力基本值
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；
按工程规范确定地基承载力
根据室内物理力学指标平均值确定地基承载力标准值f k
先按规定查表6-7、表6-11中的承载力基本值f0，然后再乘以回归系数计算f k，即
f k=f0φf
根据标准贯入试验锤击数N，轻便触探试验锤击数N6,确定地基承载力标准值f k
现场试验锤击数应经下式修正：
6.2 地基的破坏模式
现场载荷试验 :通过试验可 O 得到载荷板在各级压力p的作用下，其相应的稳定沉降量，绘得p-s 曲线
p
a
b
c
s/ mm
图8-9 p-s 曲线 a-整体剪切破坏； b-局部剪切破坏；
c-刺入剪切破坏
地基的破坏的形式

3地基承载力特征值

3 当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25m2～0.50m2，可取
机 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。理 C.0.8 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，各试验实测值的极差不得超为过其平均值的30％，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值(ƒak)。本
本算；
h—基础底面的埋置深度；
7、实践中需要思考的问题
地基承载力特征值
概
念 1、地基承载力特征值与基本承载力联系与区别；
为先
2、地下水对地基承载力特征值的影响（配重和基底下浮容重）；
3、挖方对地基承载力特征值的影响；
4、分层土对地基承载力特征值的影响；
机理
5、【软土】地基承载力特征值的本质是沉降控制。
3、规范—建筑地基基础设计规范
表5.2.4 承载力修正系数
地基承载力特征值
注：1 强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正；
2 地基承载力特征值按本规范附录D深层平板载荷试验确定时ηd 取0；
3 含水比是指土的天然含水量与液限的比值；
4 大面积压实填土是指填土范围大于两倍基础宽度的填土。
地基承载力特征值
4、规范fak的内涵5—地基土的均匀条件
1、建筑物地基主要受力层范围条形基础：3B （B为基础宽度）独立基础：1B且不小于5m
2、建筑物地基主要受力层范围内土层坡度 60kPa≤fak<130kPa，地基土坡度<5%为均匀性地基； 130kPa≤fak<200kPa，地基土坡度<10%为均匀性地基；
机建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 > 5 地基计算 > 5.2 承载力计算理 5.2.3 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，并结合为工程实践经验等方法综合确定。本

(整理)地基承载力特征值、地基承载力设计值、地基承载力标准

地基承载力特征值、地基承载力设计值、地基承载力标准值关系一、原因与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，可以得出不同的值。

因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。

它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。

另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变表控制了承载力。

因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系已包括在内。

无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。

随着《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。

《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）以承力的允许值作为标准值，以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与《建筑可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）规定不符，因此本次规范进行了修订。

二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。

而《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）也完善了正常使用极限状态的表达式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。

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。

地基就是基础下面承压的岩土持力层。

天然地基是不需要人加固的天然土层，其节约工程造价。

人工地基：经过人工处理或改良的地基。

当土层的地质状况较好，承载力较强时可以采用天然地基；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.按极限状态设计法计算时,基底压力P不得超过修正后的承载力特征值。