荷载沉降曲线地基承载力特征值
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。
地基极限承载力标准值与承载力特征值区别
地基极限承载力标准值与承载力特征值区别
（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。
地基强度是指建筑物地基在荷重作用下抵抗破坏的能力。
通常以地基容许承载力来表示。
地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷载，这是土力学的重要问题之一。
由于地基土的复杂性，要准确地确定地基极限承载力也是比较复杂的问题。
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。
承载力极限值、标准值、特征值与设计值的区别
单桩极限承载力标准值、承载力设计值、特征值单桩承载力设计值：=单桩极限承载力标准值/抗力分项系数（一般1.65左右）单桩承载力特征值：=静载试验确定的单桩极限承载力标准值/安全系数2 94桩基规范中单桩承载力有两个：单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。
单桩极限承载力标准值由载荷试验（破坏试验）或按94规范估算（端阻、侧阻均取极限承载力标准值），该值除以抗力分项系数（1.65、1.7，不同桩形系数稍有差别）为单桩承载力设计值，确定桩数时荷载取设计值（荷载效应基本组合），荷载设计值一般为荷载标准值（荷载效应标准组合）的 1.25倍，这样荷载放大1.25倍，承载力极限值缩小1.65倍，实际上桩安全度还是2（，为了荷载与设计值对应，引入了单桩承载力设计值，在确保桩基安全度不低于2的前提下，规定桩抗力分项系数取1.65左右。
所以，单桩承载力设计值是在当时特定情况下（所有规范荷载均取设计值），人为设定的指标，并没有实际意义。
02规范中地基、桩基承载力均为特征值，该值为承载力极限值的1/2（安全度为2），对应荷载标准值。
同一桩基设计，分别执行两本规范，结果应该是一样的。
单桩承载力特征值X 1.25=单桩承载力设计值；单桩承载力特征值X 2=单桩承载力极限值；单桩承载力设计值X 1.6=单桩承载力极限值。
单桩承载力设计值”与单桩承载力特征值”是两个时代的两个单桩承载力指标，没有可比性。
犹如关公和秦琼。
当代的工程师忘了单桩承载力设计值”这个没有意义的概念吧。
承载力特征值在地基设计里，大多采用特征值，而不是设计值或标准值。
实际上，这里的, 同时具备了设计值和的含义。
地基承载力特征值，指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
[1] 在意义上来说，它可以直接拿来设计，所以和设计值含义差不多。
但是在取值上，它不带分项系数，所以它在取值上与标准值是一样的。
为什么不叫标准值呢？主要就是使它与一般意义上的设计值、标准值区分开来。
地基承载力特征值一览表
地基承载力特征值一览表地基承载力是指土壤或岩石地基在承受荷载时的稳定性和变形性能。
它是评价地基工程质量的重要指标，对于建筑物的安全性和稳定性具有至关重要的作用。
地基承载力特征值是指地基在承受荷载时所能承受的最大荷载，是地基设计和施工中必须要考虑的关键参数之一。
地基承载力特征值与土壤的物理性质、结构特征和水分含量等因素密切相关。
一般来说，土壤的密度、孔隙比、孔隙水压力、颗粒大小分布等因素会直接影响地基的承载能力。
因此，在进行地基承载力特征值的计算时，需要对土壤的物理性质进行详细的调查和分析。
根据国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)，地基承载力特征值的计算可以通过现场试验或间接计算方法来获得。
其中，现场试验是最常用的方法之一，常用的试验有标准贯入试验、静力触探试验和动力触探试验等。
这些试验可以通过测定土层的抗剪强度、压缩模量和重度指标等参数，来计算地基承载力特征值。
除了现场试验外，还可以通过间接计算方法来获得地基承载力特征值。
常用的间接计算方法包括土质分类法、土质参数反算法和地基荷载试验等。
这些方法通过分析土壤的颗粒特征、压缩性和抗剪性等参数，以及考虑到地基所受荷载的类型和影响因素，来计算地基承载力特征值。
在进行地基承载力特征值计算时，需要考虑到土壤的不均匀性和不确定性。
土壤的不均匀性包括土层的不均匀性和地基的不均匀性，而土壤的不确定性则包括土层的随机变化和地基的随机变化。
为了准确计算地基承载力特征值，需要进行土壤的现场调查和采样，以及对土壤参数的统计分析和合理取值。
在地基工程设计和施工中，地基承载力特征值的准确计算对于确保建筑物的安全和稳定至关重要。
合理选择地基承载力特征值，可以保证建筑物在受到荷载时不发生过度沉降、破坏或倾斜等问题。
因此，地基承载力特征值的计算应该根据实际情况进行，并且需要经过专业工程师的合理判断和验证。
地基承载力特征值是评价地基工程质量的重要参数，对于建筑物的安全性和稳定性具有重要作用。
地基承载力 特征值 标准值 极限值 设计值的关系
地基承载力是指地基土壤在一定条件下所能承受的最大荷载能力，是评价地基土壤承载能力的重要参数。
在工程设计中，地基承载力的计算常常涉及到特征值、标准值、极限值和设计值等概念，它们之间的关系对工程设计和施工具有重要指导意义。
1. 特征值地基承载力的特征值是指在一定可靠度下，根据土壤抗压强度试验结果，通过统计分析得到的土壤抗压强度的代表值。
特征值的计算通常采用统计方法，主要考虑了土壤抗压强度试验结果的变异性，能够较为准确地描述土壤抗压强度的整体水平。
特征值的确定对于地基承载力的计算非常重要，因为它直接影响到地基的安全性和稳定性。
2. 标准值在地基承载力计算中，标准值是指在一定设计可靠度下，根据特征值和设计参数所确定的土壤抗压强度的标准数值。
标准值的确定是依据于工程设计的要求和土壤的特性，通常需要考虑土壤的类型、含水量、孔隙度等因素。
标准值的确定直接影响到地基承载力设计的合理性和可靠性。
3. 极限值地基承载力的极限值是指在设计工况下，地基土壤所能承受的最大荷载能力。
极限值的确定需要考虑到地基土壤的变形特性、荷载性质以及工程结构的要求等因素，通常需要进行复杂的计算和分析。
极限值的确定对于工程结构的安全性和稳定性至关重要，它直接决定了工程结构的承载能力。
4. 设计值在实际工程设计中，设计值是指根据特征值、标准值和极限值等参数所确定的地基承载力设计数值。
设计值的确定需要综合考虑土壤的工程特性、荷载的性质以及工程结构的要求等因素，通常需要进行精细的计算和分析。
设计值是工程设计的依据，直接决定了工程结构的合理性和安全性。
总结起来，地基承载力的特征值、标准值、极限值和设计值是相互关联、相互影响的，在工程设计中需要综合考虑它们之间的关系，以确保工程结构的安全可靠。
特征值是土壤抗压强度的代表值，标准值是依据土壤特性和设计要求所确定的土壤抗压强度的标准数值，极限值是地基土壤在设计工况下所能承受的最大荷载能力，而设计值是根据特征值、标准值和极限值等参数所确定的地基承载力设计数值。
关于地基承载力特征值
关于地基承载力特征值2008年05月19日星期一 20:关于《建筑地基基础设计标准》“特征值”的说明一、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，地基极限承载力确实定，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、地下水位的升降、地区经验的差异等等有关，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，而变形已到达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，其安全系数已包括在内。
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。
《建筑地基基础设计标准》〔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，因此本次标准进行了修订。
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。
地基承载力特征值和回弹模量
地基承载力特征值和回弹模量
1地基承载力特征值
地基承载力是指土壤或岩石承受建筑物或工程结构荷载的能力。
为了避免发生地基沉降或破坏等问题，需要对地基承载力进行评估。
地基承载力特征值是指在一定可靠度下，地基承载力的平均值减去标准偏差而得到的值。
在实际工程中，为了确保安全性和可靠性，通常要求地基承载力特征值不小于设计荷载。
因此，评估地基承载力特征值对于确定建筑物或工程结构的结构安全性至关重要。
2回弹模量
回弹模量是一种用于评估土壤或岩石的力学性质的方法。
它是指将一个小钢球嵌入土壤或岩石中，然后测量其回弹高度的方法。
通过测量不同深度和不同位置的回弹高度，可以获得土壤或岩石在不同位置和深度的最大和最小回弹模量。
回弹模量是一种快速、简单、非破坏性的土壤或岩石力学性质评估方法。
它广泛应用于土壤改良、地基处理和岩石工程等领域。
通过回弹模量的测量，可以评估土壤或岩石的密实程度、强度、位移性质等，从而为工程设计提供参考。
3结论
地基承载力特征值和回弹模量都是评估土壤或岩石力学性质的重要指标。
地基承载力特征值的评估对于保证建筑物或工程结构的结构
安全性至关重要；而回弹模量的测量则可以获得土壤或岩石的快速、简单、非破坏性的力学性质评估，在工程设计中起到重要的作用。
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P1/4 = B N1/4+0 d Nq+cNc P1/3= B N1/3+0 d Nq+cNc
地基承载力 极限荷载（极限承载力） Pu 计算 1 普朗德尔-瑞斯纳公式
P u 0 d Nq c Nc
B
q= D q 0d
D d
B I
p A
临塑荷载 Pcr
临界荷载 P1/4、P1/3 极限荷载Pu （极限承载力） 普朗特尔-雷斯诺公式 太沙基公式 汉森公式
地基承载力
我国《建筑地基基础设计规范》规定：
• 1 通过载荷试验确定或其它原位测试、 公式计算 • 2 通过理论公式计算 • 3 通过经验确定
GBJ7-89 规范： 推荐查表方法
取消了相关表格 GB50007-2002 规范：
( 1)
基础尺寸初步确定
F G
偏心荷载
d
pk f a pk max 1.2 f a
将上面计算的 A 或 b 扩大至 1.1~1.4 倍
根据 A 可初步确定 b 和 L
例题2-1
设计厂房柱基础
给出条件：
MK=950KPa FK1=1900KPa FKH=180KPa FK2=220KPa
千 斤 顶 荷载板
b、d ：宽度和埋深修正系数 ：基础底面以下土的重度 m ：基础底面以上土的加权平均重度 b ：大于6m按6m考虑，小于3m按3m考虑
P24
地基承载力特征值
2.承载力理论公式计算：
fa=Mbb+Md md+Mcck
—— fa：承载力特征值（设计值）
以临界荷载P1/4 为理论基础
载荷试验
pcr
pu
荷载沉降曲线
S
地基承载力特征值
荷载沉降曲线
• 比例界限pcr
• 当pu<1.5 pcr时， 取极限承载力一半 S/b • 渐变型曲线 s/b = 0.01—0.015
S
pcr P0.01 pu
地基承载力
进行深度和宽度修正：
fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) fa ：深宽修正后的承载力特征值（设计值） fak ：静载荷试验确定的承载力特征值
粉质粘土， γ=18.2kN/m3， γsat=19.1kN/m3 ，
抗剪强度指标标准值Φk=210 ，ck=10kpa,地下水 位在地表下2.1m处。若修建的基础底面尺寸为 2m×2.8m,试确定基础埋深分别为1m和2.1m时持 力层的承载力特征值。
图一 拟建场地交通位置示意图
基岩
拟建场地的基岩类型以中生代燕山晚期大水泊 单元二长岩为主，根据风化程度不同拟建场地 二长岩可划分为全风化二长岩和强风化二长岩。 灰绿色，灰黄色，原岩结构构造尚可辩认，岩芯眼观 砂状，手捻土感，浸水后强度明显降低，矿物成份以
斜长石和钾长石为主，含有角闪石、黑云母和少量石
英，长石矿物蚀变严重，无水干钻进尺快，岩芯基本
不消耗。
2.5 基础底面尺寸的确定
F
pk f a pk max 1.2 f a
G
d
“强度控制!”
基础底面尺寸初步确定 1.按持力层承载力确定基础底面尺寸
中心荷载
N k Fk Gk pk fa A A
• 地面倾斜修正 • 基底倾斜修正
1 Pu B N s d i g b q N q sq d q iq g q bq c N c sc d c ic g c bc 2
提问：
大型建筑物往往是由沉降控制设计 小型建筑物往往由承载力控制设计。 为什么？
地基承载力
理论公式计算承载力（总结）：
0
实际地面
r0
III II E
F
C
r
地基承载力 2 太沙基公式
被动区
过渡区
刚性核
太沙基极限承载力：
一个半经 验的公式
1 Pu B N q N q c N c 2
地基承载力 3 汉森公式 在原有极限承载力公式上修正：
• 基础形状修正
• 深度修正
• 荷载倾斜修正
F G d
Fk A fa Gd
条形基础
Fk b fa Gd
fa=fak+dm(d-0.5)
——暂不做宽度修正
地下水的情况
F
G
hw
GK G Ad w Ahw
pk N k Fk Gk fa A A
d
Fk A f a G d w hw Fk b f a G d w hw
—— Mb、Md 、Mc：承载力系数，由 k 查表
—— b：基底宽度，大于6m按6m考虑， 对于砂土小于3m按3m考虑 —— ck：基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力
案例分析造过一个2万m3大型油罐，当时按照地质
勘察报告，油罐地基的承载力只有50kpa,而设计
《公路桥涵地基与基础设计规范》规定：
地基容许承载力的确定一般有以下四种方法： 1．在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物 地基容许承载力； 2．根据现场荷载试验的p-s曲线； 3．按地基承载力理论公式计算； 4．按现行规范提供的经验公式计算。
地基承载力特征值
1.按地基载荷试验确定
百分表 千斤顶 载荷板
基础尺寸初步确定
F G
偏心荷载
d
pk f a pk max 1.2 f a
pk max
F K GK 6e (1 ) 1.2 f a A l
1.2 f a F K GK pk max 6e A (1 ) l
pk max F K GK f a A
Fk A f a G d
第二章
浅基础
2.4 地基承载力的确定
强度 承载力
变形
承载力指地基能承受荷载的能力。
地基承载力
1.理论公式计算承载力：
临塑荷载 Pcr
阶段1：弹性段 阶段2：局部塑性区
临界荷载 P1/4、P1/3
阶段3：完全破坏段
极限荷载Pu （极限承载力）
地基承载力
临塑荷载 （Zmax=0 ）：
Pcr = 0 dNq+cNc
荷载则达到173kpa，两者相差悬殊。但该工程采
用了以充水加载地进行分期预压地基的方法，同 时控制地基始终保持稳定。虽然地基沉降达到了 1m以上，但承载力逐步增长，最后达到设计要求, 油罐竣工后至今使用情况良好。
例题2-1
某场地地表土为中砂，厚度2m,γ=18.7kN/m3, 修
正后的标准贯入试验锤击数N=13, 中砂层之下为