chapter8土力学北京交通大学.ppt

文档介绍：chapter8土力学北京交通大学
墨西哥某宫殿，左部分建于1709年；右部分建于1622年。，存在明显的沉降差。
比萨斜塔-不均匀沉降的典型
始建于1173年，60米高。
1271年建成
平均沉降2定自重应力为静水压力，与实际情况有差异。
问题：
按临塑荷载或临界荷载确定地基承载力是否考虑了安全系数？

基本假定：
地基的极限承载力
（1）介质无重量。
（2）基础底面完全光滑。
（3）将基底平面当成地基表面，不考虑其剪切抗力。
理论推导
b
d
I 朗肯主动区： 滑动面与水平方向夹角45 2
II 过渡区：形成一组对数螺旋线和一组辐射线
III 朗肯被动区：滑动面与水平方向夹角45- /2
pu
d
I
II
III
r

r0
分析模型：
r0
r
pu
pp
pa
0d
d
O

e
g
a
分析Odeg的受力平衡
由力矩平衡条件，对点a取矩为零，得：
Nq、Nc—地基极限承载力系数，是内摩擦角的函数：
分析：
极限承载力由基础侧面土重量和滑动面上粘聚力产生
不考虑基底以下土的重量，即滑动土体不产生抗力
不考虑两侧土体的剪切抗力
太沙基公式
基本假定：
计算公式：
基底以下土体是有重度的。
基础底面完全粗糙，与地基土之间存在摩擦力。
基底以上两侧土体仍假定为均布荷载。
地基滑动面形状为对数螺旋线。
N Nq、Nc—内摩擦角的函数，但与前面不一样,见图8-8
适用于地基土较密实，发生整体剪切破坏的情况
对压缩性较大的软弱土，根据经验修正
对于方形基础或圆形基础，也需修正
图8-8 太沙基承载力系数表
梅耶霍夫公式
基底粗糙
考虑基底以上土的抗剪强度
对数螺旋线滑裂面
具体推导见教材！
汉森公式
埋深修正
地面倾斜修正
荷载倾斜修正
基底倾斜修正
关于地基极限承载力的讨论
（1）地基极限承载力由三部分抗力组成
（2）N、Nq和Nc随值的增大而增大。
（3）对于无粘性土，埋置深度对承载力有重要作用。
a、土体重度 产生的抗力；
b、基础两侧均布荷载q产生的抗力；
c、粘聚力c产生的抗力。
[例题8-1] 条形基础，宽度b=2m，埋深d=。地基为粘性土，地下水位在基础底面处。地基土GS=，e=，水位以上饱和度Sr=，c=10kPa，=20。
计算: (a) 临塑荷载; (b) 临界荷载; (c)太沙基极限荷载; (d) 比较。
基底下土的有效重度：
（2）计算得 Nc=；Nq=；N1/4=； N1/3=
[解] (1) 基底以上土重度：
（4）太沙基极限承载力：
由=20查图8-8中实线可得N=；Nq=8；Nc=18
而q=0d，代入式(8-27)得
（5）比较可见： pcr p1/4  p1/3  pu
地基承载力安全系数为 K=pu/pcr=
（3）临塑荷载、临界荷载：
pcr=；p1/4 = kPa； p1/3 =
按规范确定地基承载力
不同地区、行业有不同规范！
确定原则：
（1）基底压力不能超过地基的承载能力
（2）建筑物基础产生的变形不能超过允许变形值
《铁路桥涵地基和基础设计规范》
先确定地基基本承载力0，再根据尺寸修正为容许承载力[]。
基本承载力：基础宽度b2m，埋置深度h3m。
基本思想：
理论分析
确定原则
土性指标
原位测试
安全储备
结果见表8-2至表8-10
《建筑地基基础设计规范》（自学）
地基容许承载力：当b2m，h3m，且h/b4时
[]=0+k11(b2)+k22(h3)
修正后得
其中，k1和k2为宽度和深度修正系数，见表8-11
保证浅基础
[例题8-3] 地下水位在地表下2m处。水位以下w=32％，GS=，wL=40％，wP=18％；地下水位以上=18kN/m3。宽度4m的条形基础埋置于地表下5m处。
确定地基承载力（按照《桥规》法）？
[解] 基本承载力：
持力层为饱和土，Sr=1，得
液性指数 ：
根据表8-5，用内插法得0=
地基容许承