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      基础承载力计算，为什么只计算基底和可能的软弱？

      发布于：2014-04-19 16:22:19 来自：建筑结构/地基基础 [复制转发]
      本帖最后由 鲁烟半岛epc 于 2014-4-22 11:42 编辑

      工程实例：场区土层成层分布，原始土层各自土层厚度及土体容重、承载力统计见表 1 ：
       表 1 原始土层信息表






      土层名称
      土层厚度（ m ）
      土体重度（ KN/m3 ）
      土体承载力（ kpa ）
      耕植土
      0.5
      17
      50
      黏土
      2.0
      18
      100
      砂土
      1.5
      19
      110
      粉质粘土
      2.5
      18
      130
      注：不考虑地下水的影响。

      一、自重应力的变化
      于是，天然状态下，各个土层随深度的自重应力变化规律如图 1 中的绿色线所示，可见，自重应力随土层深度增加而增加。
      需要注意的是， 每个土层自重应力最大值出现在土层底部，土层底部的自重应力，需要小于土层本身的承载力，否则天然状态下土层强度验算不通过。满足这个要求，是大自然的任务，地球经年累月地沉淀已完成了这个任务。
      这个也是宏观上深度越大，土层承载力越高的原因，因为它要满足越大的自重应力。但是，实际上， 下层土层承载力比上层低的情况也很多，但低的前提也是首先满足了土层自重应力的要求。
      自重应力的变化即图 1 中的绿色线。
      二、附加应力的产生
      假设现在进入了建筑物状态，挖除全部耕植土，在埋深 -1.5m 处为基底标高，假设基底中心压力为 100kpa ，基底标高处天然状态下的自重应力为 17+18*1=35kpa ，建筑物状态下的压应力为 100kpa ，由附加应力的概念，基底处产生了附加应力 65kpa 。
      三、附加应力的发展
      土中附加应力的计算，我们采用角点法近似计算。查地基规范附录 K.0.1 ：假设 l/b=2.4/2=1.2 ，则按上面的土层， z 由 0 增加到 5.0 ， z/b 由 0 增加到 5/2=2.5 ，此时附加系数的变化查表即可知道，由角点法定义即可推算出土中附加应力的变化。
      表 2 附加应力的变化






      Z（ m ）
      z/b
      附加应力系数
      附加应力（ kpa ）
      0
      0
      0.25
      65.00
      1
      0.5
      0.235
      61.10
      2.5
      1.25
      0.15775
      41.02
      5
      2.5
      0.078
      20.28
      附加的应力和原来的自重应力累加，就是建筑物状态下的土体实际总压力，即图 1 中的黄色线，其中红线即为附加应力。

      四、地基承载力的修正
      地基规范5.2.4条讲到了地基承载力的修正，这里有一个很可悲可怕的事，我昨天才赫然发觉我这些年以来对承载力的修正的理解都是错的。我之前以为：公式里的d是基础埋深，因此对于一个确定的工程，基础埋深是确定的，因此这个修正只是针对基底处的持力层修正的，下卧层不涉及修正的问题。承载力在同一土层内是不变的，只在土层间变化。
      悲哀，可怕，无奈。错的，被公式误导了。
      其实，这个修正是针对持力层和下卧层的。其中的d 实质上是土层计算点的埋深。下卧层同样进行深度和宽度的修正。修正哪里的承载力，就假设基础落到了哪里。这样，承载力不仅在土层间变化，在同一土层内，也是随深度增加而变大的。
      五、基础设计的承载力计算
      规范里，基础设计的承载力方面，我们只要计算基底处的承载力，保证基底压力小于修正后的持力层地基承载力，其二计算可能的软弱下卧层顶面的承载力。
      为什么只计算这两处，就能保证整个地基都能承担基础的荷载呢？基底处的承载力满足，基底以下的承载力就都满足了吗？
      我们尝试推导下，为了简便，假设土的重度始终是不变的，这个假设是合理的。推导过程公式编辑器做的，以附件形式上传如图2.通过定量分析可明确地知道为何基础承载力设计只控制基底和软弱两部分。

      小院蔬菜妄言，高手批评指正。

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      承载力计算 基础
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      只看楼主 我来说两句
      • xtpxtp1
        xtpxtp1 沙发
        感谢以上各位的分享,本人学习啦.
        2014-05-15 12:41:15

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        赞同0
      • 鲁烟半岛epc
        鲁烟半岛epc 板凳
        九州·河洛 发表于 2014-4-22 17:41 看了你的基底附加应力计算。这里提个建议：是吗？难道暗藏玄机不成……确实是，我估计你说的新的发现指的是附加应力递减的规律。因为我现在只知道附加应力是随土层深度增加递减的，而并不知道这个衰减的快慢。废话不说，拿个例子靠数据说话，闪……广告之后马上回来哦！
        2014-04-23 08:16:23

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      鲁烟半岛epc
      这个家伙什么也没有留下。。。

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