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论文 地基承载力

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值与试验室常规三轴不固结不排水试验得出的强度有一定程度的差别。试验室常规三轴不固结不排水强度是否适合作为妒=0时Hansen公式中的C。,值以计算承载力,而必须通过实践或大型载荷试验验证。由于在饱和粘性土地基中,比贯入阻力见或贯入阻力q。与土的不排水抗剪强度C。有密切的内在联系,故而可用来估算粘性土的承载力。在粉性土、砂土中,静探贯入阻力反映土的压密和剪切特性,故也与承载力有密切关系。

反思建国50多年的建设经验,对岩土工程的特点可以得到阻下认识:

岩土工程具有两大特性,一是服务对象(工程类型)的广泛性,二是研究对象(岩土)的复杂性。具体表现在:

A、岩土介质的区域性: 由于岩土体是大自然在漫长的地质演变进程中形成的产物,因而具有区域性。不同地质地理区域的岩土,其性质是迥然不同的。比如黄土、红土、风成砂、软土、膨胀岩、膨胀土、盐渍土、冻土、残积土、新近沉积土、填土、混合土、污染土等特殊性岩土具有明显的特殊性质。

B、岩土材料的变异性:由于岩土材料是天然形成的,其空间分布的变异性已成为不争的事实。岩土的物质成分、组织结构特点、干湿、疏密等都是自然条件下形成的,完全是随机的、不可控制的。人类为了把握岩土工程的规律性,只能在特定的时间、地点进行抽样测定岩土的性质,然后根据不确定的工作条件(环境变化和荷载变化的不确定性),选择参数(称作参数估计),进行设计。岩土工程的勘察

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方案、试验方法、参数选择和工程师的经验对工程的安全和经济具有重要影响。

C、岩土性质的复杂性: 岩土的工程性质是十分复杂的。岩土的种类繁多,而且任何一种岩土的工程性质又随它的存在状态和外界条件而又有很大的变化。为此,世界各国学者在20世纪后50年中深入研究了土的本构关系(土的应力一应变一强度一时间关系),但由于土的复杂性,目前还没有任何一种土力学理论能在一次计算中概括土的全部复杂性质。通常的做法是,研究承载力、土压力时将土假定为剐性体,而在研究变形时,将土假定为线弹性体。这种高度的简单化做法,是不能令人满意的。

D、岩土工程的广泛性: 岩土工程的服务对象是土木工程,而土木工程又分为建筑、水利、道路、桥梁、港口??,不同类型的土木工程,对岩土工程提出的要求也是不同的。

E、岩土工程的理论性和经验性:由于岩土的复杂性,土力学及岩土工程学迄今仍是一门半理论半经验的科学。世界岩土工程学始祖太沙基(K.Terzaghi)教授说:“土力学不仅是一门科学,而且是一门艺术”。中国岩土工程学奠基人黄文熙教授说“岩土工程学犹如医学”。

从以上的五个特性可以得出如下结论:地基承载力应该坚持用载荷试验、理论计算、其他原位测试、经验值(承载力表)等方法根据工程具体情况综合确定。地基承载力表是很重要的一个方法,但不能作为唯一方法。地基承载力表应该具有地域性,应该大力提倡建立各

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地的地方承载力表。

1-2—2国外地基承载力的确定方法

地基承载力的确定,目前国内外常采用的有下列三种方法: (1)理论公式计算法

常用的地基承载力理论计算公式主要有两类,一类是地基临界承载力理论计算公式,另一类是地基极限承载力理论计算公式(见欧美地基规范和l目内高层建筑岩土工程勘察规程》)。 (2)现场荷载试验法

采用现场荷载试验法可以取得较精确可靠的地基承载力数值,但进行现场荷载试验需要较多的试验经费和时间,一般只在重要的工程上才进行。

(3)实测数理统计法

此法是通过统计分析荷载试验与土的室内试验或原位试验测定的指标的相互关系,并以一定的理论分析作为依据,定出各类土的承载力表,使用时根据该工程的地基土性质,既可查得相应的地基承载力,此法由于使用简单,且给定的值又多数偏于安全,因而在国内是一般工程确定地基承载力的主要方法。

由于地基承载力也与基础的宽度、深度有关,而现场荷载试验法与实测数理统计法得到的乃是在板宽较小、埋深一般为零这一基本条件下确定的地基承载力标准值。对于实际基础,埋深与宽度都有所增加,因此尚需按规范的相应规定对地基承载力标准值加以深度和宽度修正,才能得到可在工程上使用的地基承载力的设计值。而现场荷载

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试验法和理论公式计算法考虑了基础埋深和基础宽度的影响,故不再对地基承载力进行深度和宽度的修正。

国内多使用实测数理统计法或地基临界承载力计算公式来确定地基承载力,与国内不同,欧州和美国等许多国家和地区广泛使用地基极限承载力计算公式确定地基承载力。(欧洲规范与美国规范的地基承载力计算方法相似),美国地基规范确定浅基础地基承载力的一般理论计算表达式为:

qu=c Ncξc+1/2BrNrξr+rDDNqξ qu一一地基极限承载力

c一一基底地面以下地基土的粘聚力 F一一基础的最小有效宽度,

rD一一基础底面以上覆土的平均重度,KN/m3 r一一基础底面以下覆土的平均重度,KN/m3 D一一基础埋深,m

M,Ⅳ,,Ⅳg——地基承载力系数,分别与地基土的粘聚力C、楔形土体荷重和基础的旁侧荷载q有关 ξr,ξ斜度有关

根据不同的地基土类型、基础类型和荷载类型,美国规范对上述表达式的求解推荐了四种不同的公式由工程师进行选择,分别是太沙基公式,梅耶霍夫公式,汉森公式和魏西克公式。

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q,

q

ξ

c

一一修正系数,与基础形状、基础埋深和荷载倾

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