
簡述淺基礎地基承載力的計算理論及方法
1 地基承載力的理論計算方法
1.1根據剛塑性理論確定的極限承載力
地基極限承載力理論公式首先是由朗肯于1857年提出的,Prandtl(1920)和Reissner(1924)根據塑性理論,導出了剛性基礎壓入無重力土中的滑動面形狀及其相應的承載力公式.不少學者在Pran<="" p="">
1. 2 根據彈塑性理論確定的承載力
根據彈塑性理論, 埋深為 D 的條形基礎地基中任意點M 的應力, 由計算點以上土層自重引起的應力和基底附加壓力引起的應力兩部分疊加組成. 當 M 點的應力達到極限平衡狀態時, 該點的應力滿足 MohrCoulomb 強度條件. 通過分析即可得容許塑性區最大深度 Zmax處的承載力計算公式. 當土的物理力學指標已知, 地基承載力就取決于塑性區容許開展的深度 Zma
x及基礎埋深 D. 若允許地基中塑性區開展深度達 1/ 4基礎寬度 B, 令 Zmax= 1/ 4B , 則 PV 4= Mb+ MdVDD +MCC . 目前, 我國勘察設計規范中多采用其作為地基允許承載力的計算公式. 需要指出的是, 在推導公式過程中, 假定土的自重應力在各個方向相等( 即η = 1), 由于 M 點的自重應力在各個方向實際上是不等的, 因此嚴格地講, 以上兩項在 M 點處產生的應力在數值上是不能疊加的, 這是此理論公式在推導過程中最大的不足之處. 另外,在臨塑荷載的推導中采用彈性力學的解答, 對于已出現塑性區的塑性變形階段, 該公式的推導是不夠嚴格的[ 2]。
1. 3 總應力法確定地基承載力
土體穩定分析成果的可靠性在很大程度上決定于對抗剪強度試驗方法和強度指標的正確選擇. 抗剪強度總應力法是用試驗方法模擬原位土體的工作條件,其依據有以下兩個公式
在地基土的承載力計算中, 若建筑物的施工速度快, 地基土的性大, 透水性小, 排水差, 宜采用不排水強度指標進行計算, 以確保工程安全. 在不排水試驗中φu= 0, 將其代入 A. S. Vesic 公式計算得地基極限承載力[ 3]: P u= 5. 14c + q.