地基基础简明教材.ppt

粘性土的特征 粘性土主要成分是粘粒，土粒细，土的比表面大（单位体积的颗粒总表面积），土粒表面与水相互作用的能力较强。 （一）界限含水量 粘性土由某一种状态转入 另一种状态时的分界含水 量称为界限含水量。土由 半固态转为固态的界限含 水量称为缩限。土由可塑 状态转为半固态的界限含 水量称为塑限，也称塑性下 限含水量。土由流动状态转为可塑状态的界限含水量称为液限，也称塑性上限含水量 粉土的特征 对于塑性指数Ip≤10及粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的低塑性土，试验表明，该土主要表现为粉粒土特征，故《建筑地基基础设计规范》将这类土从粘性土中划出成为独立的一类土，其性质介于砂土与粘性土之间. 4 确定极限荷载可按下述方法确定： ①根据沉降随时间的变化特征确定：取s-1gt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载为极限荷载。 ②根据沉降随荷载的变化特征确定： a、取P-s曲线发生明显陡降的起始点（第二拐点）所对应的荷载为极限荷载。 b、取s-lgp曲线出现陡降直线段的起始点所对应的荷载为极限荷载。 c、取lgs-lgp曲线第二段直线与第三段直线的交点所对应的荷载为极限荷载。 ③根据桩顶沉降量确定：沉降取值标准可根据地区经验确定。 5、桩的破坏模式 桩的破坏模式主要取决于桩周围土的抗剪强度、桩端支承情况、桩的尺寸以及桩的类型等条件。 桩的破坏模式，根据土的相对密度Dr和基础的相对埋置深度L/B的不同条件，分为三种情况：（一）整体剪切破坏——具有明显形成的剪切破坏面，并有明确的破坏荷载；（二）局部剪切破坏——为使塑性平衡状态扩展到滑动土体的外缘而需要的侧向压缩，大于基础沉降时产生的侧向压缩；（三）刺入剪切破坏——只出现侧向压缩，而剪应力还不够大，没有能够把土的抗剪强度发挥出来。 三种破坏模式的示意图。 浅基础和深基础的不同破坏模式的条件 （a）整体剪切破坏；（b）局部剪切破坏；（c）刺入剪切破坏 土的强度对于桩破坏模式的影响 （a）摩擦桩；（b）端承摩擦桩；（c）摩擦端承桩；（d）端承桩 第（一）种情况——摩擦桩的情况，桩底处的土层软弱，桩顶荷载由桩侧摩阻力支承，桩端阻力不起作用。P-S曲线末段呈现出竖向的陡降段，此时的桩侧摩阻力已完全被发挥出来。桩底有较厚的虚土（包括沉淀土、扰动土和回落土）的钻孔灌注桩便属于此种情况。 第（二）种情况——端承摩擦桩的情况。P-S曲线不呈现出明显的破坏荷载。桩的极限荷载大部分将由桩侧摩阻力承受，小部分则由桩端阻力承受。一般情况下的钻孔灌注桩属于此种情况。 第（三）种情况——摩擦端承桩的情况，桩穿过抗剪强度较低的土层，达到高强度的土层。假如在桩底下部没有较软弱土层，并且桩的长度不长，那么当桩顶荷载P增大时易出现整体剪切破坏，因为桩底上部的软弱土层不能阻滑动土壤的形成。桩侧摩阻力的作用是比较小的，因为桩底土层将阻止出现大的下沉量。这样，桩身表面的剪切力被 发挥出来的程度是较低的。桩的极限荷载小部分由桩侧摩阻力承受，大部分则由桩端阻力承受。打入式短桩、钻扩短桩往往属于此种情况。 第（四）种情况——端承桩的情况。打入土中的桩（如木桩、钢筋混凝土桩等），桩底支承在很硬的地层（岩石）上，桩周土又太软弱，对于桩身没有约束力或侧向抵抗力。桩的破坏是在经受了或多或少的弹性压缩后出现纵向压曲，这和同材料的细长压杆的失稳现象类似。在P—S曲线中可以看到一个明确的破坏荷载，该荷载的大小由桩身的材料强度决定。 典型的s-lgp 图 单桩水平静载荷试验 1、试验目的 （1）确定单桩水平承载力和地基土的水平抗力系数； （2）当埋设有桩身应力量测元件时，尚可测定桩身应力变化，并求出桩身的弯矩分布。 2、试验要求 （1）钢筋混凝土预制桩沉桩后到进行静载试验的间歇时间，对于砂土不应少于3天（d），对于粘性土不应少于14d；钻孔灌注桩从灌注混凝土到开始加载试验的时间一般不少于28d。 （2）对于埋设有量测元件的试桩应严格控制方向，应使最终实际受荷方向与设计方向之间的夹角小于±10o。 3、试验设备 （1）施加水平力的设备：采用高压油泵驱动的水平向千斤顶施加水平力。水平力作用线应通过地面标高处（地面标高应与实际桩基承台底面标高一致），在千斤顶与试桩接触处应安置一球形铰座，以保证千斤顶作用力能水平地通过桩身轴线。 （2）量测水平位移的设备：宜采用大量程百分表或位移计量测桩的水平位移。每一试桩在力的作用水平面上和在该平面以上50cm左右各安设1或2只表。上表量测桩顶水平位