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岩石抗压强度与地基承载力换算

岩石抗压强度与地基承载力换算
岩石抗压强度与地基承载力换算

岩石抗压强度与地基承载力换算

(桩基与扩大基础)

随着我国西部大开发的进程,我省高速公路也在日新月异的发展中,在我省高山丘岭的特殊环境下,桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。

在桥梁工程的建设施工中,桥梁基础是十分关键的部位,在设计和施工中都有相应的严格要求,在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制,但有时施工中的特殊因数(比如:桩基孔深、涌水量大,试验人员无法到达孔底检测,试验仪器在孔底无法操作等),就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。

此时,就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验,以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。

在作单轴极限抗压强度试验之前,必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm,高度与直径相同的立方体试件,再进行抗压强度试验,取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值(Ra)。

在已知岩石的单轴极限抗压强度后,还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标,然后进行换算:

[P]=(C1A+C2Uh)Ra

式中:

[P]—单桩轴向受压容许承载力(KPa)

Ra—天然湿度的岩石抗压强度值(KPa)

h—为桩嵌岩深度(m),不包括风化层

U—桩嵌入基岩部分横截面周长(m)

对于钻孔桩和管柱按设计直径采用

A—桩底横截面面积(m2),

对于钻孔桩和管柱按设计直径采用

C1,C2根据清孔情况,岩石的破碎程度等因素而定的系数

在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段,是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱,基础为直径1.2米桩基,桩基设计要求嵌岩深度不低于3米,地基承载力要求≥3.5MPa,在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米,岩石破碎程度一般,取其终孔时开挖出的岩石,切割成7×7×7(cm)试件6个,经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa,对该桩基地基承载力换算为:

[P]=(C1A+C2Uh)Ra

=((0.5×1.13)+(0.04×3.77×3.3)) ×36600

=38911(KPa)

=38.9(MPa)

经换算该孔桩桩基地基承载力为38.9MPa ,大于设计值。

桥台设计为重力式U 型桥台,基础为扩大基础,地基承载力要求≥2.5MPa,对于扩大基础地基承载力的换算,也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验,并且还要计算出相关的参数:

?a=ψr . ?rk

式中:

?a —岩石地基承载力特征值(KPa)

?rk —岩石饱和单轴抗压强度标准值(KPa)

ψr —拆减系数根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合,由地区经验确定。无经验时,完整岩体取0.5,对较完整岩体可取0.2~0.5,破碎岩体可取0.1~0.2;

?rk =ψ.μ

式中:

?rk —岩石饱和时抗压强度平均值

ψ—统计修正系数

ψ=1-(

2

678.4704.1n n ).δ 式中: ψ—为修正系数

n —试样个数

δ—变异系数

δ=s/μ

式中:

s —标准差

μ—试验平均值

μ=n

1∑=n i i 1μ

s=

1)(122--∑=n n n i i μμ

在基础开挖到设计标高时,取基底具代表性岩样,岩样试

验中,试件尺寸为φ50mm ×100mm,经过抗压强度试验并得其结果分别为46.2MPa 、43.8MPa 44.8MPa 、 45.6MPa 、 44.6MPa

计算:

μ=n

1∑=n i i 1μ=44.75

s=

1)(122--∑=n n n i i μμ=1.031

δ=s/μ=0.023

ψ=1-(

2678.4704.1n

n ).δ=0.981 ?rk =ψ.μ=43.9

?amax=43.9×0.5=22.0

?amix=43.9×0.2=8.80

?a=(22.0+8.80)/2=15.4

根据换算求出扩大基础地基承载力15.4MPa 大于设计值,由此可以得出该桥的桩基础和桥台扩大基础均能满足设计要求。此时对基底持力层进行钎探检测,检测基底下4m 深度范围内均无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质情况,则证明该桥地基承载力满足设计要求。

地基承载力计算计算书

地基承载力计算计算书 项目名称_____________构件编号_____________日期_____________ 设计者_____________ 校对者_____________ 一、设计资料 1.基础信息 基础长:l=4000mm 基础宽:b=4000mm 修正用基础埋深:d=1.50m 基础底标高:dbg=-2.00m 2.荷载信息 竖向荷载:F k=1000.00kN 绕X轴弯矩:M x=0.00kN·m 绕Y轴弯矩:M y=0.00kN·m b = 4 0 l=4000 x Y 3.计算参数 天然地面标高:bg=0.00m 地下水位标高:wbg=-4.00m 宽度修正系数:wxz=1 是否进行地震修正:是 单位面积基础覆土重:rh=2.00kPa 计算方法:GB50007-2002--综合法 地下水标高-4.00 基底标高-2.00地面标高0.00 5 5 5 5 5 4.土层信息: 土层参数表格

二、计算结果 1.基础底板反力计算 基础自重和基础上的土重为: G k = A×p =16.0×2.0= 32.0kN 基础底面平均压力为: 1.1当轴心荷载作用时,根据5. 2.2-1 : P k = F k+G k A= 1000.00+32.00 16.00= 64.50 kPa 1.2当竖向力N和Mx同时作用时:x方向的偏心距为: e = M k F k+ G k= 0.00 1000.00 +32.00= 0.00m x方向的基础底面抵抗矩为: W = lb2 6= 4.00×4.00 2 6= 10.67m 3 x方向的基底压力,根据5.2.2-2、5.2.2-3为: P kmax = F k+G k A+ M k W= 64.50 + 0.00 10.67= 64.50 kPa P kmin = F k+G k A- M k W= 64.50 - 0.00 10.67= 64.50 kPa 1.3当竖向力N和My同时作用时:y方向的偏心距为: e = M k F k+ G k= 0.00 1000.00 +32.00= 0.00m y方向的基础底面抵抗矩为: W = bl2 6= 4.00×4.00 2 6= 10.67m 3 y方向的基底压力,根据5.2.2-2、5.2.2-3为: P kmax = F k+G k A+ M k W= 64.50 + 0.00 10.67= 64.50 kPa P kmin = F k+G k A- M k W= 64.50 - 0.00 10.67= 64.50 kPa 2.修正后的地基承载力特征值计算 基底标高以上天然土层的加权平均重度,地下水位下取浮重度 γm = ∑γi h i ∑h i = 2.0×18.0 2.0= 18.00 基底以下土层的重度为 γ = 18.00 b = 4.00 f a = f ak + ηbγ (b-3) + ηdγm (d-0.5) = 150.00+1.00×18.00×(4.00-3)+1.00×18.00×(1.50-0.5)

地基承载力

第十章 地基承载力 第一节 概述 地基随建筑物荷载的作用后,内部应力发生变化,表现在两方面:一种是由于地基土在建筑物荷载作用下产生压缩变形,引起基础过大的沉降量或沉降差,使上部结构倾斜,造成建筑物沉降;另一种是由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层土所能承受荷载的能力而使地基产生滑动破坏。 因此在设计建筑物基础时,必须满足下列条件: 地基: 强度——承载力——容许承载力 变形——变形量(沉降量)——容许沉降量 一、几个名词 1、地基承载力:指地基土单位面积上所能随荷载的能力。地基承载力问题属于地基的强度和稳定问题。 2、容许承载力:指同时兼顾地基强度、稳定性和变形要求这两个条件时的承载力。它是一个变量,是和建筑物允许变形值密切联系在一起。 3、地基承载力标准值:是根据野外鉴别结果确定的承载力值。包括:标贯试验、静力触探、旁压及其它原位测试得到的值。 4、地基承载力基本值:是根据室内物理、力学指标平均值,查表确定的承载力值,包括载荷试验得到的值)。 通常0f f f k ψ= 5、极限承载力:指地基即将丧失稳定性时的承载力。 二、地基承载力确定的途径 目前确定方法有: 1.根据原位试验确定:载荷试验、标准贯入、静力触探等。每种试验都有一定的适用条件。 2.根据地基承载力的理论公式确定。 3.根据《建筑地基基础设计规范》确定。 根据大量测试资料和建筑经验,通过统计分析,总结出各种类型的土在某种条件下的容许承载力,查表。 一般:一级建筑物:载荷试验,理论公式及原位测试确定f ; 二级建筑物:规范查出,原位测试;尚应结合理论公式; 三级建筑物:邻近建筑经验。 三、确定地基承载力应考虑的因素

如何计算单桩承载力特征值

(一)单桩承载力特征值是什么? 1、单位桩体所能承受的极限荷载力也就是最大静载试验压力除以安 全系数2.0得出的标准值 2、指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载特征值。符号为Ra 3、由荷载试验测定的单桩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 (二)最近在搞水泥土搅拌桩(桩径500mm),设计给的复合地基承 载力特征值是250kp,现在要计算单桩承载力特征值,应该怎么计算?《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002上有公式计算,但是有好多公式中的符号不知道是什么意思,求高手解答。另外,能不能根据复合地基承载力的特征值推算出单桩的承载力特征值? 楼主的原意是不是这样:设计给的水泥搅拌桩复合地基承载力特征值是250kp,这是设计要求,桩径500mm,其它还不太清楚,在此条件下,可以按下述步骤依据3楼公式反算: 首先参数确定: fspk─复合地基承载力特征值250kPa,设计要求值; Ap─搅拌桩截面积(m2),500mm桩径为0.19625m^2; fsk─桩间土承载力特征值(kPa),可查勘察报告确定,一般水泥搅拌桩加固作复合地基的地层承载力都不高,假设查勘察报告应取100kPa; m─面积置换率,由计划的加固桩桩间距确定,我们暂时假设按

3d桩间距布桩,则置换率为0.19625/(1.5*1.5)=0.0872; β─桩间土承载力折减系数,一般取0.7。 按3楼搅拌桩复合地基承载力特征值一般可按下式估算: fspk=m(Ra/Ap)+β(1-m)fsk 则要求的单桩竖向承载力特征值: Ra=Ap(fspk-β(1-m)fsk)/m =0.19625(250-0.7(1-0.0872)100)/0.0872=418.8(kN)就是说按3d桩间距均布500mm搅拌桩,要达到设计要求的 250kPa复合地基承载力需要,当地桩间土承载力特征值为100kPa时,要求的搅拌桩单桩竖向承载力特征值为420kN,按此方案,就可依据 勘察报告提供的搅拌桩桩基参数,进一步确定单颗搅拌桩应该多长,能够达到420kN。 上述步骤才是正确的确定满足设计需要的单桩竖向承载力特征值的正确方法。

地基承载力计算

1、地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定. 2、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:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) 式中 fa--修正后的地基承载力特征值; fak--地基承载力特征值 ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 γ--基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度; b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值; γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度; d--基础埋置深度(m),一般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,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起.对于地下室,如采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起;当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起. 地基承载力是通过地基原位测试后再修正得到的,如果没有原位测试,可参照有关规范使用。如《公路桥涵地基与基础设计规范》的第3章,就有各种岩石、土的基本承载力数据可查(岩石地基承载力、碎石地基承载力、砂土地基承载力、粉土地基承载力、老黏土地基承载力、新近沉积黏土承载力)。通过承载力查表后,再通过测量地下水位情

况,地基的透水情况以及结构物的基底尺寸,进行承载力修正,得到最终的地基承载力。 地基承载力=8*N-20(N为锤击数) 地基承载力特征值fak是由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。它相于载荷试验时地基土压力-变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值,其最大值不应超过该压力-变形曲线上的比例界限值。 扩展资料 地基承载力(subgrade bearing capacity)是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力,常用单位KPa,是评价地基稳定性的综合性用词。 应该指出,地基承载力是针对地基基础设计提出的为方便评价地基强度和稳定的实用性专业术语,不是土的基本性质指标。土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。 地基承载力的确定方法有: (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场

地基容许承载力与承载力特征值

地基容许承载力的确定方法 地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是:地基土性质;地基土生成条件;建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数,才能作为地基的容许承载力。 浆砌片石挡墙地基承载力达不到设计要求时,将基础改为砼基础是为了增加挡墙的整体性.这也只能是相差不大时才行.一般来说要深挖直至达到要求.如果深挖不行只有扩大基础,降低压强.或者改为其它方案 从现场施工的角度来讲地基,地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下 地基;而在地质状况不佳的条件下,如坡地、沙地或淤泥地质,或虽然土层质地较好,但上部荷载过大时,为使地基具有足够的承载能力,则要采用人工加固地基,即人工地基 地基容许承载力与承载力特征值 所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时,均应满足地基承载力和变形的要求,对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物,尚应验算地基稳定性。通常地基计算时,首先应限制基底压力小于等于地基容许承载力或地基承载力特征值( 设计值) ,以便确定基础的埋置深度和底面尺寸,然后验算地基变形,必要时验算地基稳定性。 地基容许承载力是指地基稳定有足够安全度的承载能力,也即地基极限承载力除以一安全系数,此即定值法确定的地基承载力;同时必须验算地基变形不超过允许变形值。地基承载力特征值是指地基稳定有保证可靠度的承载能力,它作为随机变量是以概率理论为基础的,分项系数表达的极限状态设计法确定的地基承载力;同时也要验算地基变形不超过允许变形值。因此,地基容许承载力或地基承载力特征值的定义是在保证地基稳定的条件下,使建筑物基础沉降的计算值不超过允许值的地基承载力。 地基容许承载力:定值设计方法 承载力特征值:极限状态设计法 按定值设计方法计算时,基底压力P不得超过修正后的地基容许承载力.

地基承载力计算公式(附小桥涵地基承载力检测)

地基承载力计算公式(附小桥涵地基承载力检测) 【摘要】简明列出太沙基、汉森、魏锡克、梅耶霍夫、沈珠江、普兹列夫斯基、王长科等地基承载力理论计算公式。下面用TXT文本简明列出太沙基、汉森、魏锡克、梅耶霍夫、沈珠江、普兹列夫斯基、王长科等地基承载力理论计算公式,供参考使用。适于标准受压,只考虑基础宽度、超载影响,不考虑其他诸如倾斜等因素。 1、太沙基(Terzaghi)地基极限承载力qu公式 qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ 其中 Nc=(Nq-1)*cotφ Nq=exp(π*tanφ) * tan2(45+φ/2) Nγ= 6 * φ / (40 -φ) 式中c、φ分别表示土的粘聚力、内摩擦角,B表示基础宽度。以下同。 2、汉森(Hansen)地基极限承载力qu公式 qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ 其中 Nc=(Nq-1)*cotφ Nq=exp(π*tanφ) * tan2(π/4+φ/2) Nγ = 1.5 * Nc * tan2φ 3、梅耶霍夫(Meyerhof)地基极限承载力qu公式 qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ 其中 Nc=(Nq-1) * cotφ Nq=exp(π*tanφ)*tan2(π/4+φ/2) Nγ = (Nq - 1) * tan(1.4 * φ) 4、魏锡克(Vesic)地基极限承载力qu公式 qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ 其中 Nc=(Nq-1) * cotφ Nq=exp(π*tanφ) * tan2(π/4+φ/2) Nγ = 2 * (Nq + 1) * tanφ 5、沈珠江地基极限承载力qu公式 qu= (1 + d / B) ^ (1 / 3) * (c / tanφ * (Nq - 1) + 0.5 * γ * b * Nγ)

浅基础地基承载力验算部分计算题

一、计算题 图示浅埋基础的底面尺寸为6.5m×7m,作用在基础上的荷载如图中所示(其中竖向力 ]=240kPa[。试检算地为主要荷载,水平力为附加荷载)。持力层为砂粘土,其容许承载力基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。 K≥1.5(提示:要求倾覆安全系数)0 [本题15分] 参考答案: 解: )(1

代入后,解得: ,满足要求 ),2满足要求( ), 满足要求(3 3kN,对应的偏心距e=0.3m×10。持力层的=5.0二、图示浅埋基础,已知主要荷载的合力为N容许承载力为420kPa,现已确定其中一边的长度为4.0m (1)试计算为满足承载力的要求,另一边所需的最小尺寸。 (2)确定相应的基底最大、最小压应力。 [本题12分] 参考答案: 解:由题,应有 )2(N=6×1m×3m,已知作用在基础上的主要荷载为:竖向力图示浅埋基础的底面尺寸为6三、32M。试计算:kNm。此外,持力层的容许承载力0kN,弯矩×=1.510 1)基底最大及最小压应力各为多少?能否满足承载力要求?( e的要求?(2)其偏心距是否满足ρ≤N不变,在保持基底不与土层脱离的前提下,基础可承受的最大弯矩是多少?此时3)若(基底的最大及最小压应力各为多少?

[本题12分] 参考答案: )解:(1 )(2 )3( ba,四周襟边尺寸相同,埋=某旱地桥墩的矩形基础,基底平面尺寸为7.4m=7.5m,四、hN=6105kN2m=,在主力加附加力的组合下,简化到基底中心,竖向荷载置深度,水平荷载HM=3770.67kN.m。试根据图示荷载及地质资料进行下列项目的检算:,弯矩=273.9kN(1)检算持力层及下卧层的承载力; (2)检算基础本身强度; )检算基底偏心距,基础滑动和倾覆稳定性。3 (.

确定地基承载力表格汇总wap

国内现有确定地基承载力表格资料汇总 根据轻型动力触探试验确定地基承载力标准值 N 10 (击) 15 20 25 30 f k(kPa) 105 145 190 230 备注依据老的《建筑地基基础设计规范》(7—89)。 N 10 (击) 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 f k(kPa) 51 69 114 159 204 249 294 339 384 429 备注依据广东省建筑设计研究院资料。 N 10 (击) 15~20 18~25 23~30 27~35 32~40 35~50 e ~~~~~< f k(kPa) 40~70 60~90 80~120 100~150 130~180 150~200 备注依据西安市资料。饱和度Sr>取下限,Sr<取上限。 N 10 (击) 10 20 30 40 f k(kPa) 85 115 135 160 备注依据老的《建筑地基基础设计规范》(7—89)。 根据重型动力触探试验确定地基承载力标准值 (击) 3 4 5 6 8 10 12 碎石土 f k(kPa) 140 170 200 240 320 400 480 中、粗、砾砂 f k(kPa) 120 150 200 240 320 400 备注1、依据原一机部勘察公司西南大队资料。 2、本表适用于冲、洪积成因的碎石土和砂土,对碎石土, d60不大于30mm,不均匀系数不大于120。对中、粗砂,不均匀系不大于6,对砾砂,不均匀系数不大于20。

(击) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粘土96 152 209 265 321 382 444 505 粉质粘土88 136 184 232 280 328 376 424 粉土80 107 136 165 195 (224) 素填土79 103 128 152 176 (201) 粉细砂(80) (110) 142 165 187 210 232 255 277 备注括号内值供内插用,依据《油气管道工程地质勘察技术规定》。 (击) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 f k(kPa) 60 90 120 150 180 210 240 265 290 320 350 375 400 状态流塑软塑可塑硬塑~坚硬 备注依据广东省建筑设计研究院资料。 (击) 3 4 5 6 7 8 9 10 中、粗、砾砂f k (kPa) 120 160 200 240 280 320 360 400 粉、细砂很湿f k (kPa) 60 80 100 120 140 160 180 200 稍湿f k (kPa) 90 120 150 180 210 240 270 300 密实度松散稍密中密密实 备注依据广东省建筑设计研究院资料。 平均击数?(击) 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 碎石土140 170 200 240 280 320 360 400 470 540 中、粗、砾砂120 150 180 220 260 300 340 380 平均击数?(击) 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 碎石土600 660 720 780 830 870 900 930 970 1000 备注确定承载力时,锤击数为杆长修正后锤击数。 根据标准贯入试验确定地基承载力标准值 N(击) 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 f k(kPa) 105 145 190 220 295 325 370 430 515 600 680

地基承载力计算

地基承载力=8*N-20(N为锤击数) 地基的承载力是随负载增加而地基单位面积的承载力。常用单位KPa是评估基础稳定性的综合术语。应该指出的是,基础承载力是基础设计的一个实用术语,它有助于评估基础的强度和稳定性,而不是土壤的基础特性指标。土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定方法: (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土

的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。

基本值、标准值、设计值、特征值

地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定地基承载力的方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 标准值、设计值、特征值的定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。 (3)地基承载力基本值:按标准方法试验,未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。

地基承载力计算

地基bai承载力=8*N-20(N为锤击数) 地基基础允许承载力是指在保证地基稳定的条件下,房屋和构筑物 的沉降量不超过容许值的地基承载力。中国制定的“工业与民用建 筑地基基础设计规范”(TJ7-74)中规定,在基础宽度小于3米,埋深0.5—1.0米的条件下,粘性土主要根据孔隙比(e)、天然含 水量(Wo)、相对含水量(Wb)考虑。砂根据饱和度(Sr)和紧密度(D)决定,也可按标准贯入试验及钻探试验锤击数确定地基 承载力。当基础宽度大于3米,埋深大于1米时,必须按下式校正:P=[σ]+ k1r0(b-3)+k2r(h-1)。式中P为计算承载力(吨/平 方米),[σ]为按表查得的承载力(吨/平方米),r0及r为地基土 持力层的天然容重(地下水位以下取水下容重,吨/立方米),k1 及k2为安全系数,取2—3。 密实法 用密实法处理地基又可分为:①碾压夯实法:对含水量在一定 范围内的土层进行碾压或夯实。此法影响深度约为200毫米,仅适于平整基槽或填土分层夯实。②重锤夯实法:利用起重机械提起重锤,反复夯打(图a),其有效加固深度可达1.2米。此法适用于处理粘性土、砂土、杂填土、湿陷性黄土地基和对大面积填土的压实以及杂 填土地基的处理。③机械碾压法:用平碾、羊足碾、压路机、推土 机及其他压实机械压实松散土层(图b)。碾压效果取决于被压土层的含水量和压实机械的能量。对于杂填土地基常用 8~12吨的平碾或13~16吨的羊足碾,逐层填土,逐层碾压。④振动压实法:在地基表面施加振动力,以振实浅层松散土(图c)。振动压实效果取决于 振动力、被振的成分和振动时间等因素。用此法处理以砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土地基,效果良好。⑤强夯法:利用重量 为8~40吨的重锤从6~40米的高处自由落下,对地基进行强力夯实的处理方法。经过强夯的地基承载能力可提高3~4倍,以至6倍,

地基承载力确定的土工表格法

----------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2允许变形值密切联系在一起。 3、地基承载力标准值:是根据野外鉴别结果确定的承载力值。包括:标贯试验、静力触探、旁压及其它原位测试得到的值。 4、地基承载力基本值:是根据室内物理、力学指标平均值,查表确定的承载力值,包括载荷试验得到的值)。 通常0f f f k ψ= 5、极限承载力:指地基即将丧失稳定性时的承载力。 二、地基承载力确定的途径 目前确定方法有: 1.根据原位试验确定:载荷试验、标准贯入、静力触探等。每种试验都有一定的适用条件。 2.根据地基承载力的理论公式确定。

3.根据《建筑地基基础设计规范》确定。 根据大量测试资料和建筑经验,通过统计分析,总结出各种类型的土在某种条件下的容许承载力,查表。一般:一级建筑物:载荷试验,理论公式及原位测试确定f; 一级建筑物:规范查出,原位测试;尚应结合理论公式; 一级建筑物:邻近建筑经验。 三、确定地基承载力应考虑的因素 地基承载力不仅决定于地基的性质,还受到以下影响因素的制约。 1.基础形状的影响:在用极限荷载理论公式计算地基承载力时是按条形基础考虑的,对于非条形基础应考虑形状不同地基承载的影响。 2.荷载倾斜与偏心的影响:在用理论公式计算地基承载力时,均是按中心受荷考虑的,但荷载的倾斜荷偏心对地基承载力是有影响的。 3 4 5 6 P275),当P 当P 1 段。 随着荷载的增大,并达到某一数值时,首先在基础边缘处的土开始出现剪切破坏,如图中a点。 随着荷载的增大,剪切破坏地区也相应的扩大,此时压力与沉降关系呈曲线形状,属弹性塑性变形阶段,如图ab段。 若荷载继续增大,越过b点,则处于塑性破坏阶段。 2.局部剪切破坏的特征: 局部剪切破坏的过程与整体剪切破坏相似,破坏也从基础边缘下开始,随着荷载增大,剪切破坏地区也相应地扩大。 区别:局部剪切破坏时,其压力与沉降的关系,从一开始就呈现非线性的变化,并且当达到破坏时,均无明显地出现转折现象。 对于这种情况,常取压力与沉降曲线上坡度发生显着变化的点所对应的压力,作为相应的地基承载力。3.冲剪破坏的特征:

地基承载力特征值,标准值,容许承载力概念分析

地基承载力特征值,标准值,容许承载力概念分析: 回复:土的承载力的标准值与特征值 回答这个问题,得从地基承载力在74-2002规范不同提法来说起。在74规范修编时,就把地基承载力取值定在浅层平板载荷试验中的比例界限内的直线段,即容许承载力(或叫承载力容许值)。并以此为依据,在全国范围内收集了大量不同土类的浅层平板载荷试验的资料,用多元回归方程进行回归分析,得出了粘性土中的F与e、IL的关系、F与N(标准贯入试验)的关系、F与Ps(静探比贯入阻力)等的关系式,并以此建立了不同土类的地基承载力表,而且在使用地基承载力表作了许多严格的规定。这就是地基承载力容许值。而到了89规范修定时,因为荷载规范发生了重大变化————通俗地说就是将荷载人为地放大了约1.25倍,对应载荷试验应为比例界限的1.25倍左右。而74规范中的地基承载力表中的数据仍然为比例界限点,故在89规范修定时将地基承载力表中的数据均进行了人为的少许放大(不超过1.25倍),但用载荷试验法确定地基承载力时仍取比例界限点。这就是地基承载力标准值。目的是为了对应荷载规范。而新的2002规范,因为荷载规范将荷载组合改回了原来的组合,在修定时又将地基承载力取值方法改回了比例界限点。同时,考虑到我国国土面积较大,各地方地基土差异较大,若仍延用地基承载力表格查表法确定承载力时,会产生浪费或安全问题。故在修定2002规范时将地基承载力表格取消了,而强调原位测试法(包括载荷试验)及地区经验法。而地区经验法的使用决不是工程师“拍脑门”,而是要求本地区要自已收集整理以往资料,或做大量实验,自己建立地方性的地基承载力表格。而为避免发生混淆,不论是未进行深宽修正,还是经过深宽修正的承载力,统一叫地基承载力特征值。这就是地基承载力特征值由来。经比较,我们不难得出这样的关系:地基承载力容许值[R]=1.25地基承载力标准值fk=地基承载力特征值fak。:)

地基承载力计算书

地基承载力验算书 楼上钢结构重量统计如下: 1). 柱子(22aI工字钢) 3*22*33.07=2.2t 2). 梁(22aI工字钢) (10.8*10+9.8*2)*33.07=4.2 t 3). 钢柱(方管60*120) 2.9*48*14.13+11*36*14.13+94*14.13=8.9 t 4). 连梁(方管60*60) (90*3+32*6)*14.3=6.6 t 5). 圆管(圆76) 32*4*5.76=0.7 t 5). 水槽(3mm) 94*0.64*23.55=1.4 t 5). 混凝土柱子500*600 0.5*0.6*0.7*2400*0.5=5.5 t 合计:2.2+4.2*8.9+6.6+0.7+1.4+5.5=29.5 t 二:取中间跨一米宽基础核算, 1)荷载统计 钢屋架荷载设计按300 kN计算(包括活荷载0.7kN/m): 300x5.55/(36x11.1) =4.2Kn 一二层墙体总重(包括装修0.5kN/m):20x7x0.25=35kN 一二层板荷载计算(包括活荷载2.5kN/m):板厚为150mm 板自重0.15x25=3.75kN/m2 板底装修0.50kN/m2 楼面做法,考虑到原来二层板为屋面做法,故取1.50kN/m2 每层楼面横荷载合计为4.25kN/m2 2*4.25x2.7+2.5*2.7+1.5=31.25kN 一米宽基础荷载总计为N=4.2+35+31.25=70.45kN

2)确定基础宽度 b>=N/(fa-yd)=70.45/(100-20x1.2)=0.93<1m (式中fa为地基承载力特征值=100kPa,y为土和基础的容重20kN/m2 ,d为基础埋深1.2米) 根据现在结果看,满足。 3)地基净反力 p=N/b=70.45/1=70.45KP 计算基础悬臂部分最大内力 a=(1-0.24)/2=0.38m M=0.5Pa^2=0.5x70.45x0.38x0.38=5.1kN*m 基础底板配筋A=M/0.9hof=5.1x1000000/(0.9x200x210)=134.8mm2<565(12@200),满足.。 三:加固方案论述 1.先在楼房四角及中间埋设8个沉降观测点,每天观测楼房的基础沉降,如果楼房沉降大于3mm用以下方案进行加固处理。 方案一: 1.1加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。加大基础底面积的设计和施工应符合下列规定: 1 当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽。 2 在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力。 3 对加宽部分,地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。 4 当采用混凝土套加固时,基础每边加宽的宽度其外形尺寸应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7中有关刚性基础台阶宽高比允许值的规定。沿基础高度隔一定距离应设置锚固钢筋。 5 当采用钢筋混凝土套加固时,加宽部分的主筋应与原基础内主筋相焊接。 6 对条形基础加宽时,应按长度1.5-2.0m划分成单独区段,分批、分段、间隔

承载力标准、特征值、设计值

一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加在,很难界定出下一个真正的“极限值”,而根据现有的理论及经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个通用的界定标准,也没有一个适用于一切土类的计算公式,主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变表控制了承载力。 因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即允诺承载力,其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。 随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行,要求抗力计算按承载能力极限状态,采用相应于极限值的“标准值”,并将过去的总安全系数一分为二,由荷载分项系数和抗力分项系数分担,这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以承力的允许值作为标准值,以深宽修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。 二、对策 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于地基设计的特殊性,将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”,并加强了正常使用极限状态的研究。而《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)也完善了

地基承载力计算书

地基承载力计算书

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地基承载力计算书 吊车履带长度为9.5m,履带宽度为1.3m,两履带中心距离为6.4m,吊车自重为260t,地基承载力计算按最大起重量100t时计算,若起吊100t重物地基承载力满足要求,则其余均满足。 现假设履带吊重心位于两履带中央,不考虑履带吊配重对吊装物的平衡作用,其受力分析如图: 图5.4-1 履带吊受力简化图 考虑起吊物在吊装过程中的动载力,取动载系数为1.1则由力矩平衡原理可以得出靠近盾构井处履带压力为: RMAX=(260×6.4/2+1.1×100×(9.74+6.4/2))/6.4=357.4t 履带长度为9.5m,单个履带宽度为1.3m,履带承压面积S为: S=9.5×1.3=12.35m2 P=R MAX/S=374.6/12.35×10=303.3Kpa 地表为杂填土,顶面浇筑0.3m厚的C30混凝土。把所压的地面面积理想为方形基础,方形基础宽2m,长度2m,埋置深度0.30m,通过本标段岩土工程勘察报告得知,地基自上而下为

杂填土、黏土、淤泥质土、粉质黏土等,通过查岩土工程勘察报 告列表,土的重度18kN/m3,粘聚力c=35kPa,内摩擦角φ =10°。根据太沙基极限承载力公式: Pu=0.5Nγ×γ×b+Nc×c+Nq×γ×d γ—地基土的重度,kN/m3; b—基础的宽度,m; c—地基土的粘聚力,kN/m3; d—基础的埋深,m。 Nγ、Nc、Nq—地基承载力系数,是内摩擦角的函数,可以通 过查太沙基承载力系数表见表1或图1所示: 表1太沙基地基承载力系数Nγ、Nc、Nq的数值 内摩擦角地基承载力系数内摩擦角地基承载力系数 φ(度)NγNc Nq φ(度)NγNc Nq00 5.7 1.0022 6.50 20.2 9.17 6.5 1.22 248.6 23.4 11.4 2 0.2 3 4 0.39 7.01.48 2611. 5 27.0 14.2 7.7 1.81 2815.031.6 17.8 6 0.6 3

确定地基承载力表格汇总

国内现有确定地基承载力表格资料汇总 1.1根据轻型动力触探试验确定地基承载力标准值 确定粘性土地基承载力标准值 N 10 (击) 15 20 25 30 f k(kPa) 105 145 190 230 备注依据老的《建筑地基基础设计规范》(7—89)。 确定粘性土地基承载力标准值 N 10 (击) 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 f k(kPa) 51 69 114 159 204 249 294 339 384 429 备注依据广东省建筑设计研究院资料。 确定含少量杂物的杂填土地基承载力标准值 N 10 (击) 15~20 18~25 23~30 27~35 32~40 35~50 e 1.25~1.15 1.20~1.10 1.15~1.00 1.05~0.90 0.95~0.80 <0.80 f k(kPa) 40~70 60~90 80~120 100~150 130~180 150~200 备注依据西安市资料。饱和度Sr>0.60取下限,Sr<0.50取上限。 确定素填土地基承载力标准值 N 10 (击) 10 20 30 40 f k(kPa) 85 115 135 160 备注依据老的《建筑地基基础设计规范》(7—89)。 1.2根据重型动力触探试验确定地基承载力标准值 确定碎石土、砂土地基承载力标准值 N 63.5 (击) 3 4 5 6 8 10 12 碎石土 f k(kPa) 140 170 200 240 320 400 480 中、粗、砾砂 f k(kPa) 120 150 200 240 320 400 备注1、依据原一机部勘察公司西南大队资料。 2、本表适用于冲、洪积成因的碎石土和砂土,对碎石土, d60不大于30mm,不均匀系数不大于120。对中、粗砂,不均匀系不大于6,对砾砂,不均匀系数不大于20。

地基承载力特征值

地基承载力 概述 地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定地基承载力的方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 设计时应注意的问题 标准值、设计值、特征值的定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。

地基承载力计算

地基承载力计算 5.2.1 基础底面的压力,应符合下列规定: 1 当轴心荷载作用时 p≤f(5.2.1-1)k a 式中:p——相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值(kPa);k f——修正后的地基承载力特征值(kPa)。a 2 当偏心荷载作用时,除符合式(5.2.1-1)要求外,尚应符合下式规定: p≤1.2f (5.2.1-2)akmax 式中:p——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值(kPa)。kmax5.2.2 基础底面的压力,可按下列公式确定: 1 当轴心荷载作用时 F?G kk?p(5.2.2-1)k A式中:F——相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN);k G——基础自重和基础上的土重(kN);k2)。A——基础底面面积(m 2 当偏心荷载作用时F?GM kkk?p? (5.2.2-2) maxk AWF?GM kkk?p? (5.2.2-3) mink AW 式中:M——相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值(kN·m);k3);W ——基础底面的抵抗矩(m p——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最小压力值(kPa)。kmin3 当基础底面形状为矩形且偏心距e>b/6时(图5.2.2)时,p应按下式计算:kmax2(F?G)kk?p (5.2.2-4) maxk3la式中:l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长(m); a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m)。 e a F+G k p kma a b

图5.2.2 偏心荷载(e> b/6)下基底压力计算示意 b—力矩作用方向基础底面边长 5.2.3 地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。 5.2.4 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: γ(b-3)+ηγ(d-0.5) f f=+η(5.2.4) makadb式中:f——修正后的地基承载力特征值(kPa);a f——地基承载力特征值(kPa),按本规范第5.2.3条的原则确定;akη、η——基础宽度和埋深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;db3m/kNγ——基础底面以下土的重度(),地下水位以下取浮重度; b——基础底面宽度(m),当基础底面宽度小于3m时按3m取值,大于6m时按6m取值;3),位于地下水位以下的土层取有效重度;mγ——基础底面以上土的加权平均重度(kN/ m d——基础埋置深度(m),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,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室,如采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起;当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起。 表5.2.4 承载力修正系数 ηη别土的类db1.0 0 淤泥和淤泥质土人工填土1.0 e或I 的粘性土0.85大于等于

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