地基承载力特征值
地基承载力特征值和设计安全系数
地基承载力特征值和设计安全系数地基承载力特征值和设计安全系数1. 引言地基承载力特征值和设计安全系数是土木工程中重要的概念和参数，主要用于评估土壤的承载能力及其对建筑物承载的可靠性。
本文将探讨地基承载力特征值和设计安全系数的定义、计算方法和在实际工程中的应用。
通过阐明这些概念，希望读者能对土壤承载行为以及建筑物的安全性有更深入的理解。
2. 地基承载力特征值的定义和计算方法地基承载力特征值反映了土壤的强度特性，是在一定可靠性水平下对土壤承载能力的估计。
它通常通过现场地质调查和室内试验等手段获取。
在计算地基承载力特征值时，需要考虑土壤的抗剪强度参数和土壤的变形特性。
土壤的抗剪强度参数可以通过剪切试验获得，如剪切强度试验和直剪试验等。
而土壤的变形特性则可以通过压缩试验和剪切试验等手段确定。
3. 设计安全系数的定义和计算方法设计安全系数是对地基承载力特征值进行修正以考虑不确定性因素的参数。
它是通过在地基承载力特征值上乘以一个安全系数来实现。
设计安全系数的确定需要考虑多种因素，如土壤参数的不确定性、荷载参数的不确定性以及结构的不确定性等。
一般来说，设计安全系数应该保证建筑物在正常使用情况下具有足够的稳定性和安全性。
4. 地基承载力特征值和设计安全系数的应用地基承载力特征值和设计安全系数在土木工程中有广泛的应用。
它们用于评估地基的承载能力，从而确定合理的基础设计方案。
在实际工程中，地基承载力特征值和设计安全系数需要结合具体的工程条件和要求进行计算和分析。
通过合理的设计安全系数选择和合适的土壤参数确定，可以保证建筑物的可靠性和安全性。
5. 个人观点和理解地基承载力特征值和设计安全系数是土木工程中非常重要的概念，对于建筑物的安全性和可靠性至关重要。
在实际工程中，正确估计地基承载力特征值和合理选择设计安全系数是保证工程质量的关键。
随着土木工程的发展和技术的进步，对地基承载力特征值和设计安全系数的研究还有很大的发展空间。
地基承载力特征值
地基承载力特征值地基承载力特征值是建筑工程中基础设计的一个重要参数，是衡量建筑工程地基安全性的标准。
地基承载力特征值的估算需要遵循一定的测试方法和计算规范，确保地基满足工程要求做到安全可靠。
一般来说，地基承载力必须使用特定的方法来估算和计算，以确保安全性。
常见的有：根据工程岩土特性表达地基承载力特征值的粗略估算法；根据岩土力学试验结果表达地基承载力特征值的试验模型方法；根据地质结构及岩土性质表达地基承载力特征值的理论模型方法；根据工程岩料特性表达地基承载力特征值的实践计算方法。
粗略估算法是根据岩土特性表达地基承载力特征值的方法，它简单快速，不受岩土力学性质的影响。
该方法通过调整地基承载力特征值的参数来拟合岩土特性，以确定地基承载力特征值。
然而，粗略估算法的结果常常不够准确，不能满足建筑的设计要求。
而岩土力学试验模型方法则是根据岩土试验数据来模拟和估算地基承载力特征值的方法。
该方法基于岩石力学本质来模拟岩土力学性质，并根据实际工程岩土模型来估算地基承载力特征值。
该方法可以对比不同岩土力学性质的试验数据来估算地基承载力特征值，使得结果更加准确，更加接近实际情况。
理论模型法是根据地质结构及岩土性质表达地基承载力特征值的方法。
该方法基于岩土力学理论和地质结构及岩土性质，利用固结模型、变形模型和抗拉强度模型等方法来估算地基承载力特征值。
理论模型方法的结果比前述两种方法更加精确和可靠，但缺点是所需要的数据量较大，耗时较长，同时需要具备一定的理论水平。
实践计算方法是根据工程岩料特性表达地基承载力特征值的方法。
该方法基于工程岩料的特性及其与地基的相互作用来估算地基承载力特征值。
它可以以一定的精度计算出地基承载力特征值，但需要考虑地基水文地质条件，以及岩料类型和接触条件等因素。
以上，就是估算和计算地基承载力特征值的常用方法。
在实际工程中，尤其是在建设大型工程中，应根据现场具体情况来确定地基承载力特征值的计算方法，以确保建筑物的安全性。
地基承载力特征值
地基承载力特征值地基承载力特征值是地基工程设计中重要的参考指标，被广泛应用于建筑物的设计和施工。
因此，地基承载力的测定和评价是地下建筑物的设计和施工过程中，尤其是深基坑、桩基、墙基等基础工程施工时，极为重要。
地基承载力特征值，又称为土基础承载力特征值，它是针对某特定地基而制定的指标。
目前所采用的地基承载力特征值主要由四个部分组成：地基粘聚力、土层厚度、场地结构状况以及地基质量。
首先，地基粘聚力是指地基土壤中微粒表面之间的抓合力，是对地基结构强度的主要控制因素之一，该特征值可以采用体积重、标准抗滑积、抗剪积等数值测定。
其次，土层厚度是指地基土壤中各层厚度，它决定了地基结构的水平抗力，可以通过入土内力测定法确定其厚度。
第三，场地结构状况可以指地基土壤的层理状态，这是一个重要的参数，可以指示土壤在荷载变化时的变形行为。
可以通过综合地基抗滑试验、深度承载力测试等来推断土壤的层理状态。
最后，地基质量的评价，可以采用国家标准《建筑地基质量等级分类》，这一分类按照地基质量对建筑施工和设计产生影响程度，将地基质量划分为 10。
在地基承载力特征值的确定中，需要深入地钻研和研究，以获得准确的结论。
因此，在建设隧道、立交桥、地库等重大项目时，必须对地基进行全面系统的调查研究，以确定地基承载力特征值。
深入研究过程中，可以采用三维地质调查、岩土检测仪、全程控制系统(TCC)等技术，结合地质和结构特征，全面研究地基承载力特征值。
三维地质调查可以用来分析地基土壤的层理结构，并确定具有影响的因素，如水位和土层厚度等，从而对地基状况进行估算；岩土检测仪可以检测地基的粘聚力，结合力学特性，推断地基承载力特征值；全程控制系统可以实时监测建筑过程中的地基质量，并进行有效的质量控制。
在这些原理的指导下，可以采用多种方法实现地基承载力特征值的确定，从而实现安全稳定的建筑和施工。
因此，地基承载力特征值的准确测定和评估，对于实现地基工程的安全、稳定和可靠使用，起到了重要作用。
地基承载力特征值
地基承载力概述地基承载力（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。
确定地基承载力的方法（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。
设计时应注意的问题标准值、设计值、特征值的定义（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。
地基承载力特征值
地基承载力特征值
首先，地基的极限承载力是指地基在极限状态下所能承受的最大荷载。
它可以通过现场静载试验、动力触探试验等实验方法得出。
在试验中，通
过测量不同荷载下的地基沉降或变形，推算出地基的极限承载力。
极限承
载力特征值常用于设计中，用于确定结构物的安全性。
其次，地基的安全承载力是指地基在安全状态下所能承受的最大荷载。
安全承载力是极限承载力的一部分，考虑了结构和地基的可靠性。
在设计中，通常采用安全系数来表示地基的安全承载力。
安全系数是极限承载力
与安全承载力之比，根据工程要求和地质条件的不同，可以选取不同的安
全系数。
最后，地基的应变特征值是指试验中地基产生塑性变形的特征值。
应
变特征值可以通过压缩试验、剪切试验等实验方法得出。
在试验中，通过
测量地基的应变变化曲线，推算出地基的应变特征值。
应变特征值能够反
映地基的变形特性，对于评估地基的稳定性非常重要。
地基承载力特征值的确定对于土木工程的设计和施工具有重要意义。
准确地估计地基承载力特征值可以保证结构物的安全性，避免出现结构沉
降和变形过大等问题，保护人员和财产安全。
因此，工程师在进行地基设
计时应该充分考虑地基承载力特征值，结合工程要求和地质条件合理选择
安全系数，确保土建工程的可靠性和稳定性。
地基容许承载力和承载力特征值
地基容许承载力和承载力特征值而地基承载力特征值是指在破坏状态下，地基所能承受的最大荷载。
地基承载力的计算是土木工程中非常重要的一项任务，它对于工程设计的安全性和可靠性有着至关重要的作用。
下面将详细介绍地基容许承载力和承载力特征值的计算方法。
首先，地基容许承载力的计算需要考虑土壤的强度参数和变形参数。
土壤的强度参数主要包括抗剪强度和抗压强度，而变形参数则是指土壤的压缩模量和剪切模量。
抗剪强度是指土壤在受到外界剪切力的作用下，发生破坏的能力。
常用的抗剪强度参数有黏聚力和内摩擦角。
抗压强度是指土壤在承受外界垂直荷载时的破坏能力。
常用的抗压强度有极限抗压强度和标准抗压强度。
压缩模量是指土壤在受到垂直荷载作用时发生压缩变形的能力。
剪切模量是指土壤在受到剪切力作用时发生剪切变形的能力。
这两个参数反映了土壤在荷载作用下的变形特征。
在计算地基容许承载力时，首先需要确定荷载的性质和大小，然后根据土壤的强度参数和变形参数，采用合适的计算方法来求解地基容许承载力。
常用的计算方法有经验公式法、面积平均法和有限差分法等。
经验公式法是根据大量的试验和工程经验总结出来的一种计算方法。
这种方法常用于初步计算和工程实践中。
面积平均法是一种比较精确的计算方法，它考虑了地基不均匀性的影响，适用于计算较大规模的工程。
有限差分法是一种较为复杂的计算方法，它通过对地基进行划分和近似，利用数值方法来求解地基承载力。
地基承载力特征值是指在破坏状态下地基能够承受的最大荷载。
在实际工程中，由于土壤的参数具有一定的随机性，导致地基承载力存在一定的不确定性。
因此，需要对地基承载力进行统计分析，推导出其特征值。
推导地基承载力特征值的方法有很多，常用的方法有统计方法和概率方法。
统计方法是根据大量的实测数据和试验数据，采用数理统计的方法来推导地基承载力的特征值。
概率方法是利用概率论和统计学的知识，建立地基承载力的概率分布模型，通过计算和分析来得到地基承载力特征值。
地基承载力特征值
地基承载力特征值地基承载力是指地基(底层)介质能够承受建筑结构重力荷载以及其他荷载(风荷载和地震荷载等)的能力。
它是一个重要的一般工程参数，它是建筑物设计、施工和安全因素的重要基础。
地基承载力特征值是指地基承载力描述的关键数据，其中包含了承载力极限值及其默认值，以及它们之间的关系，反映了地基结构特性的变化。
地基承载力特征值的主要内容，包括地基极限承载力及结构力学性质、抗剪极限承载力及其结构特性、抗压极限承载力及其结构特性、抗滑极限承载力及其结构特性、基床宽度、地基弹性模量、倾角及其默认值、地质结构特性、粘聚力及其默认值、岩石名称、燃烧及易燃性、气候、尺寸及结构形式、地层截面形状、地基水平及垂直稳定性、地基地质结构特性及其变化等。
地基承载力特征值的计算，现已被广泛应用于建筑设计中。
在建筑设计过程中，工程师需要准确计算出地基承载力特征值，以确定其设计参数。
另外，计算地基承载力特征值可以帮助工程师确定建筑承载力是否足够。
一般来说，地基承载力数值要比建筑物设计承载力数值高出一定比例，以求得地基结构的更高的稳定性。
地基承载力特征值的求精度，可以通过实验测试或计算机模拟，确定复杂的地基结构力学性质，从而准确地计算出地基承载力特征值。
实验测试可以采用挠性元法对地基承载力进行测试，检验地基承载力特征值，表示地基结构的力学特性，以及评价地基承载力的抗压、抗拉和抗剪性能。
而计算机模拟则需要建立包括地面结构力学、岩土学、地质参数等多个方面的复杂模型，以准确地求得地基结构的力学特性。
地基承载力特征值的求精度能够保证建筑物的安全性，又能够满足工程预算，以达到工程安全及节省成本的双重目标。
在实际施工中，应根据地面病害等因素，改变地面原有的结构，调整地基承载力特征值，以满足建筑结构的设计要求。
另外，监测地基承载力特征值的变化，也是安全施工的重要内容。
一般来说，地基承载力特征值以“荷载小-变形大”的特征进行变化，应结合一定的监测参数，实时监测地基承载力特征值的变化，以保证施工安全。
地基承载力特征值
地基承载力特征值概述地基承载力特征值是指土壤地基在一定状态下承受力的统计特性。
在土壤力学中，地基承载力是指土壤地基能够承受的最大荷载。
在地基工程设计中，确定地基承载力特征值是十分重要的。
地基承载力特征值的确定方法确定地基承载力特征值的常用方法包括原位测试和室内试验。
以下是常用的几种方法：1. 标贯试验标贯试验是一种原位测试方法，用于测定土壤的动力性质。
该试验通过将试验钻进土壤中，并在试验过程中使用重锤连续敲打试验钻杆，测定敲击钻杆被击入土壤的下落距离来评估土壤的抗压强度。
标贯试验的结果可用于确定地基承载力特征值。
2. 钻孔取样试验钻孔取样试验是一种原位测试方法，用于获取土壤的样本。
通过将钻进土壤的钻杆取出，并将土壤样本送至室内进行室内试验分析，可获取土壤的物理性质和力学性质。
通过对土壤样本的室内试验分析，可确定地基承载力特征值。
3. 杆载试验杆载试验是一种室内试验方法，用于评估土壤杆的承载力。
该试验通过在土壤样本中加入加载杆，并逐渐施加荷载，测定杆在不同荷载下的下沉量和变形特征，从而确定土壤杆的承载力。
杆载试验可用于确定地基承载力特征值。
4. 土壤剪切强度试验土壤剪切强度试验是一种室内试验方法，用于评估土壤的剪切性能。
该试验通过将土壤样本放置在剪切装置中，施加剪切力，测定土壤样本的剪切应力和剪切变形。
通过土壤剪切强度试验，可以确定土壤的强度特性，从而间接评估地基承载力特征值。
地基承载力特征值的应用地基承载力特征值是地基工程设计和施工过程中的重要参数。
根据地基承载力特征值，可以评估地基的稳定性和可承载荷载，从而确定合理的地基设计方案。
地基承载力特征值还可以作为施工过程中的控制依据，确保地基工程质量。
结论地基承载力特征值是确定地基能够承受的最大荷载的重要参数。
通过原位测试和室内试验，可以有效地确定地基承载力特征值。
在地基工程设计和施工过程中，合理确定地基承载力特征值对保证地基工程质量非常重要。
因此，对于地基工程相关人员来说，了解地基承载力特征值的确定方法和应用是必不可少的。
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墙下砼 基础
柱下砼基础
16
联合基础
相邻两柱距小或一柱在边
17
条形基础
条形基础
18
柱下十字交叉基础
梁
柱
基础底板
19
筏形基础（板式与梁板式）
梁
柱
底板
20
箱形基础
21
箱型基础
22
三﹑按受力性能分类
• 刚性(无筋扩展)基础 • 柔性(扩展)基础
23
※（有筋）扩展基础
（钢筋砼基础）
• • 适用条件： 在砼优点的基础上，更具良好的抗 弯和抗剪性能。相同条件下基础高度小， 适于荷载大或土质软的情况下采用。
一个统一的整体，从三者相互作用的概念 出发考虑地基基础方案。
11
第二节 浅基础的类型
※浅基础分类
•按材料分类 •按构造分类 •按受力性能分类
12
一﹑按材料分类
• • • • • 毛石基础 砼及毛石砼基础 钢筋砼基础 灰土及三合土基础 砖基础
13
二﹑按构造分类
• 单独基础 • 条形基础 • 联合基础: 当为了满足地基土的强度要求，必须扩大基础平面尺 寸，而扩大结果与相邻的单个基础在平面上相接甚至 重叠时，则可将它们连在一起成为联合基础。
3
• • • •
第一节 概 述
建筑物地基可分为天然地基和人工地 基，基础可分为浅基础和深基础。 深基础埋深较大，其主要作用是把所 承受的荷载相对集中地传递到地基深部； 而浅基础则是通过基础底面、把荷载扩散 分布于浅部地层。
4
浅基础不同于深基础主要 表现在 ： 1.从施工角度看，开挖基坑过程中降 低地下水位（当地下水位较高时）和保证 坑壁（或边坡）稳定的问题比较容易解决； 2.从设计角度来看，浅基础的埋臵深 度一般较浅，因此可以只考虑基础底面以 下土的承载力，而忽略基础侧面土提供的 竖向承载力。
8
9
上述浅基础设计的各项内容是相互关
联的，设计时可按上述顺序，首先选择基
础材料、类型和埋深，然后逐项进行计算，
如果发现前面的选择不妥，则需修改设计， 直至各项计算均符合要求，各数据前后一 致为止。
10
必须强调的是：地基基础问题的解决，
不宜单纯着眼于地基基础本身，按常规设
计时，更应把地基、基础与上部结构视为
山东大学
地基基 础 工程
第一章
主讲教师 王广月
1
第一章 浅基础设计的基本原理
基本内容
浅基础的类型 基础埋臵深度 地基基础的设计原则 地基承载力 按地基承载力确定基础底面尺寸 防止不均匀沉降损害的措施
2
本章学习要点
本章将主要介绍浅基础的类型与适用 条 件，浅基础的设计程序与方法。 重点掌握： ①基础埋深确定原则； ②地基承载力的确定 ③基础底面积尺寸计算；
35
六、地基土冻胀和融陷的影响
地基土冻胀性分类 • 《规范》将冻胀性分为如下五类： • • • • • 不 冻 胀 强 冻 胀 弱 冻 胀 特强冻胀 冻 胀
影 响 因 素 土 类 型 含水量
地下水位 危害: 降低承载力 不均匀沉降
36
第四节 地基基础设计的原则
37
38
一﹑地基变形的分类
• • • 1.十字交叉 2.筏 形 3.箱 形
14
毛石基础：砌筑较方便，抗冻性好，适于6 层及以下墙承重结构。砌法：
≥ MU20毛石 M5砂浆
≥400
每阶≥两皮
15
砼与毛石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于 荷载大及地下水位以下结构。掺入毛石要求：占体积 20~30%，尺寸≤300 。
掺入毛石 节约水泥
L≥(1~2)ΔH
34
五、工程地质条件影响
好 地基土层 组成类型
好
软
软
(A)
(B)
(C)
A:考虑荷载情况，按最小埋深要求确定； B:考虑人工地基，按最小埋深要求确定； C:地基土分为两层，上硬下软: • 硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋； • 硬土层厚度很薄时（ ≤ 1/4b)， 按B情况考虑； • 硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。
5
浅基础的设计，不能离开地基条件孤
立地进行，故常称为地基基础设计。
地基基础设计是建筑物结构设计的重
要组成部分。基础的型式和布臵，要合理 地配合上部结构的设计，满足建筑物整体 的要求，同时要做到便于施工、降低造价。
6
天然地基上结构较简单的浅基础，最
为经济，如能满足要求，宜优先选用。天
然地基、人工地基上浅基础设计的原则和
方法基本相同，只是采用人工地基上的浅 基础方案时，尚需对选择的地基处理方法 进行设计，并处理好人工地基与浅基础的 相互影响。
7
天然地基上浅基础的设计， 包括下述各项内容： 1.选择基础的材料、类型和平面布臵； 2.选择基础的埋臵深度； 3.确定地基承载力； 4.确定基础尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明。
• 荷载性质: • 水平荷载、上拔力作用 深埋 • 震动荷载 避开细粉砂土层
31
三、水文地质条件影响
地下水水位
宜在地下水水位以上Biblioteka 地下水水质防侵蚀性破坏
地下水流动
基坑排水防产生流砂与 管涌
32
33
四、相邻建筑物影响
新基础 • ΔH 新基础埋深≤相邻的 否则：L≥(1~2)ΔH 否则：分段施工；加固。 原基础
29
±0.00
基础埋臵深度： 指设计室外地 坪至基础底面 的距离。
埋深d≥0.5m
－0.45
≥0.1m
原则： 在满足稳定和 变形要求的前 提下应浅埋。
30
影响因素
• • • • • • • 一、建筑物用途及基础构造 地下室、设施及设备基础 无筋扩展基础构造要求 基础深埋 二、作用在地基上的荷载大小与性质 荷载大小: 大:选高承载力的作持力层 小:承载力合适，宜浅埋 相对比较
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预制柱下钢筋砼单独杯口基础： 分为单支与双支（视柱情况）；低杯口与高杯口。
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第三节 基础埋置深度
确定基础的埋臵深度是地基基础设计 中的重要内容，它涉及到结构物建成后的 牢固、稳定及正常使用问题。在确定基础 埋臵深度时，必须考虑把基础设臵在变形 较小，而强度又比较大的持力层上，以保 证地基强度满足要求，而且不致产生过大 的沉降或沉降差。
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现浇柱下钢筋砼单独基础： 台阶形: 施工支模、浇筑简单，用材相对多。
结构柱
基础底板配筋
结 构 柱 配 筋
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现浇柱下钢筋砼单独基础： 锥形：受力与用材合理，施工浇注成型较难。
基础 底板 配筋
结构 柱 配筋
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钢筋砼条形基础： 墙下条形基础：不带肋与带肋 柱下条形基础：带肋
柱
墙
翼板
肋梁
砼垫层