地基承載力

　　一、地基剪切破壞模式

　　(一)地基剪切破壞的三種模式

　　地基的剪切破壞模式主要有三種：整體剪切破壞、刺入剪切破壞和局部剪切破壞。

　　(1)整體剪切破壞。有輪廓分明的從地基到地面的連續(xù)剪切滑動面，鄰近基礎的土體有明顯的隆起，可使上部結構隨基礎發(fā)生突然傾斜，造成災難性破壞。

　　(2)刺入剪切破壞。地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)的剪切滑動面，以豎向下沉變形為主。隨荷載的增加，地基土不斷被壓縮，基礎豎向下沉，垂直刺入地基中，基礎之外的土體無變形�；�礎除在豎向有突然的小移動之外，既沒有明顯的失穩(wěn)，也沒有大的傾斜。

　　(3)局部剪切破壞。隨荷載的增加，緊靠基礎的土層會出現(xiàn)輪廓分明的剪切滑動面，滑動面不露出地表，在地基內某一深度處終止。基礎豎向下沉顯著，基礎周邊地表有隆起現(xiàn)象。只有產生大于基礎寬度之半的下沉量時，滑動面才會露于地表。任何情況下，建筑物均不會發(fā)生災難性傾倒，基礎總是下沉，深埋于地基之中。

　　(二)破壞模式p-s曲線的特點

　　三種破壞模式的p-s曲線雖然各有特點，但整體剪切破壞明顯存在三個變形階段，見圖18-29。

　　1.線性變形階段

　　荷載p較小時，出現(xiàn)oa直線段，土粒發(fā)生豎向位移，孔隙減小，產生地基的壓密變形，土中各點均處于彈性應力平衡狀態(tài)，地基中應力一應變關系可用彈性力學理論求解。

　　2.塑性變形階段

　　如圖中ac段，a點的荷載為地基邊緣將出現(xiàn)塑性區(qū)的臨界值，故稱a點的荷載為臨塑荷載pcr。曲線ac段表明p-s不再是線性關系，變形速率不斷加大，主要是塑性變形。隨荷載的加大，塑性變形區(qū)從基礎邊緣逐漸開展并加大加深，荷載加大到c點時，塑性變形區(qū)擴展為連續(xù)滑動面，則地基瀕臨失穩(wěn)破壞，故稱c點對應的荷載為極限荷載pu。p-s曲線上的峰值荷載(圖中曲線1、2)或p-s曲線變化率變?yōu)楹阒灯鹗键c的荷載(曲線3)均定為戶。值。ac段上任意一點對應的荷載均稱為塑性荷載。pcr與pu可視為塑性荷載中的特殊點。

　　3.完全破壞階段

　　p-s曲線c點以下]的階段，基礎急劇下沉，荷載不能增加(圖中曲線1、2)或荷載增加不多(曲線3)。

　　二、臨塑荷載、界限荷載、極限荷載、破壞荷載

　　臨塑荷載pc是指地基中剛要出現(xiàn)塑性剪切區(qū)的臨界荷載。

　　三、地基承載力概念

　　地基承載力是指單位面積上地基所能承受的荷載。地基承受這一荷載時，在強度方面，相對于破壞狀態(tài)的極限荷載有足夠大的安全儲備;而所產生的變形均在容許的范圍內。

　　四、地基承載力的確定方法

　　按應《地基規(guī)范》規(guī)定確定地基承載力。

　　地基承載力特征值也可由載荷試驗或其他原位測試公式計算，并結合工程實踐經驗等方

　　法綜合確定。

　　(一)按《地基規(guī)范》規(guī)定確定地基承載力

　　【例18-12】在相同的砂土地基上，甲、乙兩基礎的底面均為正方形，且埋深相同�；�礎甲的面積為基礎乙的2倍，根據載荷試驗得到的承載力進行深度和寬度修正后，有：

　　A.基礎甲的承載力大于基礎乙

　　B.基礎乙的承載力大于基礎甲

　　C.兩個基礎的承載力相等

　　D.根據基礎寬度不同，基礎甲的承載力可能大于或等于基礎乙的承載力，但不會小于基礎乙的承載力

　　解 增大基礎寬度和埋深可以提高地基承載力。根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB

　　50007-2011)，可對基礎寬度在3-- 6m范圍內的基礎地基承載力進行提高修正。據題意，影

　　響兩基礎地基承載力的因素只有基礎寬度。

　　答案：D

　　(二)按荷載試驗確定地基承載力

　　載荷試驗是地基承載力的原位測試方法。

　　1.淺層平板載荷試驗

　　(1)地基土淺層平板載荷試驗可適用于確定淺部地基土層的承壓板下應力主要影響范圍

　　內的承載力。承壓板面積不應小于0.25m2，對于軟土不應小于0.5m2。

　　(2)試驗基坑寬度不應小于承壓板寬度或直徑的3倍。應保持試驗土層的原狀結構和天

　　然濕度。宜在擬試壓表面用粗砂或中砂層找平，其厚度不超過20mm。

　　(3)加荷分級不應少于8級，最大加載量不應小于設計要求的兩倍。

　　(4)每級加載后，按間隔10min、10min、10min、15min、15min，以后為每隔半小時測讀一次沉降量，當在連續(xù)兩小時內，每小時的沉降量小于O.1mm時，則認為已趨穩(wěn)定，可加下一級荷載。

　　(5)當出現(xiàn)下列情況之一時，即可終止加載：

　�、俪袎喊逯車�的土明顯地側向擠出;

　�、诔两盗縮急驟增大，荷載一沉降(p-s).曲線出現(xiàn)陡降段;

　�、墼谀骋患壓奢d下，24h內沉降速率不能達到穩(wěn)定;

　�、艹两盗颗c承壓板寬度或直徑之比大于或等于0.06。

　　當滿足前三種情況之一時，將其對應的前一級荷載定為極限荷載。

　　(6)承載力特征值的確定應符合下列規(guī)定：

　�、佼攑-s曲線上有比例界限時，取該比例界限所對應的荷載值;

　�、� 極限荷載小于對應比倒界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半;

　�、� 不能按上述兩款要求確定時，當壓板面積為0.25～0. 50m2，可取s/b=0.01～0.015

　　所對應的荷載，但其值不應大于最大加載量的一半。

　　(7)同一土層參加統(tǒng)計的試驗點不應少于3個，當試驗實測值的極差不超過其平均值的