土力学问题释疑.docVIP

1 地基承载力 1.1 地基承载力术语 地基承载力是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力，以KPa计。从土力学的最基本概念来划分，地基承载力有极限承载力和容许承载力之分。通常把地基濒临失稳破化时地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限承载力（Pu）。地基容许承载力是指考虑一定安全储备后的地基承载力，由地基极限承载力除以安全系数得到地基容许承载力。 按照我国的设计习惯，容许承载力一词实际上包括了两种含义。一种仅指取用的承载力满足强度和稳定性的要求，在荷载作用下地基土尚处于弹性状态或仅局部出现塑性，取用的承载力值距极限承载力有足够的安全度；另一种含义是指不仅满足强度和稳定性的要求，同时必须满足建筑物的允许变形的要求，即同时满足变形的要求。前一种概念完全限于地基承载力的取值问题，是对强度和稳定性的一种控制标准，是相对于极限承载力而言的；后一种概念是对地基设计的控制标准，地基设计必须同时满足强度和变形两个问题，缺一不可。这两个概念说的并不是同一范畴的问题，但由于都使用了“容许承载力”这一术语，容易混淆概念。 极限承载力可以用极限承载力公式计算，例如太沙基（Terzaghi)公式和汉森（Hansen)公式都是极限承载力公式，地基极限承载力也可以通过平板载荷试验求得。 比例界限是指平板载荷试验的p--s曲线上，相应于直线段终点的压力值，是从试验结果取用地基承载力的一种方法，是容许承载力的一种试验值。 临塑荷载或P?荷载是俄罗斯学者普则列夫斯基用弹塑性混合法求解的一种结果，表示地基中塑性区开展的深度为零或为基础宽度的?时分别对应的压力值，可以作为容许承载力的一种计算值。《建筑地基基础设计规范》所用的地基承载力计算公式就是经过修正的P?公式。 地基承载力的基本值是《建筑地基基础设计规范》（GB50007-89）曾经使用过的一个术语，是从地基承载力表中查得但尚未经过统计修正的地基承载力数值，按其属性是容许承载力。现在由于地基承载力表已从规范中取消了，这个术语也应经退出了历史舞台。 地基承载力特征值是《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）提出的一个术语。根据本规范的规定，其定义为“指由载荷试验测定的地基土压力变化曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值”，按其属性仍然是强度条件下的地基容许承载力，因为在荷载试验的p--s曲线上所取的地基变形不同于实际建筑物的变形，不能认为这种承载力必然满足建筑物的容许变形值的要求。 地基承载力标准值与地基承载力设计值都是按概率极限状态原值设计的术语。概率极限状态设计是《建筑结构可靠度设计统一标准》规定的基本设计原则，地基承载力标准值是极限承载力的代表性数值，而设计值使用在设计表达式中，其值等于标准值除以分项系数。按照概率极限状态设计的原理，抗力分项系数是大于1的，因此抗力的设计值必然小于抗力的标准值。 1.2 地基承载力特征值 地基承载力与上部结构的承载力概念不同，它与地基变形密切相关。 地基承载力是指地基所能承受的荷载。一般分为极限承载力和承载力特征值。地基处于极限平衡状态时所能承受的荷载即为极限承载力。从结构设计出发，不仅要考虑建筑地基是否处于安全状态，同时还应考虑是否发生过大的沉降和不均匀沉降。在确保地基稳定的前提条件下，同时满足建筑物实际所能承受的变形能力，此时的承载力通常称为地基承载力特征值（或容许承载力）。 规范第2.1.3条，地基承载力特征值是由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。在地基承载力特征值的确定过程中强调了变形控制，地基承载力不再是单一的强度概念，而是一个满足正常使用要求（即与变形控制相关）的土的综合特征指标。 条文说明第2.1.3条：本次修订采用“特征值”一词，用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的设计使用值，其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许采用的抗力设计值，以避免过去一律踢“标准值”时所带来的混淆。（《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第2.1.9条，单桩竖向承载力特征值为单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。） 1.3 地基承载力特征值的修正 1.3.1 规范第5.2.4条 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正： 式中：、—基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值； —基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； —基础底面宽度，当基础底面宽度小于3m是按3m取值，大于6m时按6m取值； —基础埋置深度，宜自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上