
简述浅基础地基承载力的计算理论及方法
1 地基承载力的理论计算方法
1.1根据刚塑性理论确定的极限承载力
地基极限承载力理论公式首先是由朗肯于1857年提出的,Prandtl(1920)和Reissner(1924)根据塑性理论,导出了刚性基础压入无重力土中的滑动面形状及其相应的承载力公式.不少学者在Pran<="" p="">
1. 2 根据弹塑性理论确定的承载力
根据弹塑性理论, 埋深为 D 的条形基础地基中任意点M 的应力, 由计算点以上土层自重引起的应力和基底附加压力引起的应力两部分叠加组成. 当 M 点的应力达到极限平衡状态时, 该点的应力满足 MohrCoulomb 强度条件. 通过分析即可得容许塑性区最大深度 Zmax处的承载力计算公式. 当土的物理力学指标已知, 地基承载力就取决于塑性区容许开展的深度 Zma
x及基础埋深 D. 若允许地基中塑性区开展深度达 1/ 4基础宽度 B, 令 Zmax= 1/ 4B , 则 PV 4= Mb+ MdVDD +MCC . 目前, 我国勘察设计规范中多采用其作为地基允许承载力的计算公式. 需要指出的是, 在推导公式过程中, 假定土的自重应力在各个方向相等( 即η = 1), 由于 M 点的自重应力在各个方向实际上是不等的, 因此严格地讲, 以上两项在 M 点处产生的应力在数值上是不能叠加的, 这是此理论公式在推导过程中最大的不足之处. 另外,在临塑荷载的推导中采用弹性力学的解答, 对于已出现塑性区的塑性变形阶段, 该公式的推导是不够严格的[ 2]。
1. 3 总应力法确定地基承载力
土体稳定分析成果的可靠性在很大程度上决定于对抗剪强度试验方法和强度指标的正确选择. 抗剪强度总应力法是用试验方法模拟原位土体的工作条件,其依据有以下两个公式
在地基土的承载力计算中, 若建筑物的施工速度快, 地基土的性大, 透水性小, 排水差, 宜采用不排水强度指标进行计算, 以确保工程安全. 在不排水试验中φu= 0, 将其代入 A. S. Vesic 公式计算得地基极限承载力[ 3]: P u= 5. 14c + q.