地基强度

　　 　　学科： 工程地质学 　　词目：地基强度 　　英文：ground strength 　　释文：地基强度是指建筑物地基在荷重作用下抵抗破坏的能力。通常以地基容许承载力来表示。它一方面与岩性等地质条件有关，另一方面与上部荷重的类型有关。地基强度可通过现场试验和计算等方法来确定。[1]

　　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

　　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 　　5、 极限承载力：指地基即将丧失稳定性时的承载力。

　　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。

　　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． 覆盖层 抗剪强度的影响：基底以上覆盖层抗剪强度越高，地基承载力显然越高，因而基坑开挖的大小和施工回填质量的好坏对地基承载力有影响。 　　4．地下水的影响： 地下水水位上升会降低土的承载力。 　　5． 下卧层的影响：确定地基 持力层的承载力设计值，应对下卧层的影响作具体的分析和验算。 　　6．此外还有基底倾斜和地面倾斜的影响：地基 土压缩性和试验底板与实际基础尺寸比例的影响。相邻基础的影响，加荷速率的影响和地基与 上部结构共同作用的影响等。 　　在确定地基承载力时，应根据建筑物的重要性及结构特点，对上述影响因素作具体分析。

　　一． 临塑荷载Per和 极限承载力Pu 　　现场荷载试验表明：地基从开始发生变形到失去稳定的发展过程，典型的S－P曲线可以分成顺序发生的三个阶段，即 压密变形阶段（ oa）、局部剪损阶段（ ab）和 整体剪切破坏阶段（b以后）见图8－2（见教材P275），三个阶段之间存在着两个界限荷载。 　　第一个界限荷载（临塑荷载Per）：就是指基础下的地基中，塑性区的发展深度限制在一定范围内时的基础底面压力。 　　当P＞Per标志压密阶段进入局部剪损阶段。 　　第二个界限荷载（极限承载力Pu）：当地基土中由于塑性的不断扩大，而形成一个连续的 滑动面时，使得基础连同地基一起滑动，这时相应的基础底面压力称为极限承载力Pu。 　　当P＞Pu标志着地基土从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段，地基丧失稳定。 　　二．竖直荷载下地基的破坏形式 　　在荷载作用下，建筑物由于承载能力不足而引起的破坏，通常是由于基础下持力层土的剪切破坏所造成的，而这种剪切破坏的形成一般又可分为整体剪切、 局部剪切和冲剪三种。 　　1．整体剪切破坏的特征： 　　当基础上的荷载较小时，基础压力与沉降的关系近乎直线变化，此时属 弹性变形阶段，如图中oa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著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： 　　它不是在基础下出现明显的连续滑动面，而是随着荷载的增加，基础将随着土的压缩近乎垂直向下移动。当荷载继续增加并达到某数值时，基础随着土的压缩连续刺入，最后因基础侧面附近土的垂直剪切而破坏。 　　冲剪破坏的压力与沉降关系曲线类似局部剪切破坏的情况，也不出现明显的转折现象。