西南交通大学：《土力学》第五章 天然地基承载力（毛坚强）

第五章天然地基承载力

第五章 天然地基承载力

、概述 °地基承载力: 地基在不破坏、不产生过大沉降的前提下能够承受的荷载的大小 特点: (1)上部结构一基础一地基系统中的重要组成部分。 (2)性质复杂。 对地基的要求 (1)不破坏 (2)不产生过大变形(沉降) (3)稳定性

一、概 述 • 特 点： • 地基承载力： 对地基的要求： 地基在不破坏、不产生过大沉降的前提下能够承受的荷载的大小。 （1）上部结构－基础－地基系统中的重要组成部分。 （2）性质复杂。 （1）不破坏。 （2）不产生过大变形（沉降）。 （3）稳定性

二、地基的典型破坏形态 1.整体剪切破坏 密实砂土或硬粘土 P3临塑荷载 Pk极限荷载

二、地基的典型破坏形态 1. 整体剪切破坏 p S a p k p 密实砂土或硬粘土 a p 临塑荷载 k p 极限荷载

2.局部剪切破坏 中密砂土或一般粘性土 或基础埋深较大时 S

2. 局部剪切破坏 p S a p k p 中密砂土或一般粘性土 或基础埋深较大时

3.冲切破坏 松砂 通常不能直接作为地基

3. 冲切破坏 p S 松 砂 通常不能直接作为地基

地基临塑压力 H y H T yH p-yH→可=P=yH (v±siny) yH y(H+2)o3=K0(H+

三、地基临塑压力 p H − z  1  3   H 1 3 ( sin )  p H      −  =    1   = + ( ) H z 3 0    = + K H z ( ) p H −  H 0 K =1 p b H 

0,=0,+O p-rH (v±siny)+y(H+) 03=5(0,+o)sin o+ ccoso p-yH Siny 775m0)--C H塑性区范围 y tan g 确定塑性区最大深度 duo dz P-7H COSV-1)=0 dz SIn( 元 p-rH cot H max P) tan (o

   1 1 1 = +     3 3 3 = +  1 3 ( sin ) ( ) p H H z         −  =  + +  1 3 1 3 1 1 sin cos 2 2 （      - ）= （ + ） + c  sin ( ) sin tan p H c z H        − = − − − 0 dz d = cos ( 1) 0 sin dz p H d      − = − = 2    = − max (cot ) 2 tan p H c z H        − = − + − − 塑性区范围 确定塑性区最大深度

确定临塑荷载 0 =p=x(C0+y1)+yH与b无关 cot -+o q=0饱和粘土地基 Pa =c +yH H=0 Pa=Cr破坏区为半圆 临界荷载 P 最大塑性区深度为b/4或b3时所对应的p 矛盾出现塑性后,仍用弹性公式计算应力

max 0 ( cot ) cot 2 a z c H p p H        =  + = = + − +  = 0 a p c H = +   饱和粘土地基 H = 0 a p c =  破坏区为半圆 与b无关 1 3 1 p 4 • 临界荷载 p 最大塑性区深度为b/4或b/3时所对应的p。 • 矛 盾 出现塑性后，仍用弹性公式计算应力。 确定临塑荷载 max z = 0

H H max

2  − z b p H −  H  （，z） max z

四、地基极限承载力的理论近似解(Pant- Vesic公式) X=0B→=以+以 C=0H=0 H 45° I:主动区 I:过渡区 Ⅲ:被动区

0 2 q H =  45 2  − 90 45 2  + I III III II II k p  四、地基极限承载力的理论近似解（Prandtl-Vesic 公式） 1  = 0 k p  c = 0 H = 0 k p  k k k p p p = +  I：主动区 II：过渡区 III：被动区