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5.2 承【载力计算
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5《.2.4 大面积!压实填土地基—是指填土宽度—大于基?础宽度两倍的质量控!制严:格的填土地基质量控!制不满足要求—的填:土地:基深度修《正系数应取1—。.0
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目前】建,筑工程大量存—在着主裙楼一体【的,结构:对于主体结构地基】。承载力的深》度,修正宜将《基础底?面以上范《围内的荷载按—基,础两侧的超载考虑当!超载宽度大于基【础宽度两倍时可【。将超载折算成土层厚!度作为基础埋—深,基础两?侧,超载不等时取小【值
5】.2.5 》 根据土《的抗剪强度指标确】。定,。地基承?载力的计算公式【条件:原为均布压力当受到!较大的水平荷—。载而使合力》。的偏心距过大—时地基反力分布将很!不,均匀根据规》范要求pkmax≤!1.2ƒa的—条件将计算公式【增加一?个限制条《件为:当偏心距《e≤0.033【b时可用该》。式计算相应式中的抗!剪强度指标c、【φ要求采用附录E】求出的标准》。值
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5—.2.?6, 岩石《地基的承载力一般较!土高得?多本条规定“用岩石!地基载荷试验确【定”但?对完:整、较?完整和较破碎的【岩体:可以取样试验时可以!根据饱?和单轴抗压强度【标准值乘以折减系数!确定地基承载力【特,征,值,
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关!键问题是如何—确定折减系》数岩石饱《和单轴抗《压强度?与地基承载力之【间的不同在》于,第,。一抗:压强度试《验时:岩石试件处于无侧】限的单轴受力—状态;而地基—承载力则处》于有围压的三—轴应力状态如果地基!。是完:整的则后者远远高】于前者第二岩块【强度与岩《体强度是不同—的原因在于岩体【中存:在或多或少、或【。宽或窄?、或显或隐的裂隙】这,些裂隙不《同程度地《降低了地《基的承载力显然越完!整、折减《越少;越破碎折减】越多由于情况—。复杂折减系数的【取,值原:则上由地方经—。验确定无经》。验时按岩体的完整程!度给出?。了一个范围》值经试算《和,与已:有的经验对比条【文给出的折减系【数是安全的
【
至!于“破碎”和“极】破碎”的岩石—地基因无《法取样试验故不能】。用该法确定地基【承,。。载力特征值
】
? 岩样试【验,中尺寸效应是一【。个不可忽视的因素】本规:范,规定试件尺寸—。为ф50《m,m×100m—m
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5.2.7 本!规范1974版【中规定了《矩形基础和条形基础!下的:地基压力扩散角【(压力扩散线—与,垂直线的夹》角)一般取22°当!。土层为密实》的碎石土密实的砾砂!。、粗砂、《中砂以及坚》硬和硬塑状态的黏土!时取30《°当:基础底面至》软弱下卧层顶—面以上的土层厚度小!于或等于1/4基】础宽度?时可:按0°计算
!
—双,层土的压力扩散【作用有理《论解但缺乏试验【证明在1972年开!始,编制地基《。规范时主要根据理论!解及仅有的一个【。由四川省科研所【提,供的现场载荷试【验为慎重起》见提出了上述—的应用条件在8【。9版:修订规?。范,时由天津市》建研所进行》了大批室内模—型试验及《三组野外试验得到】一批数据由于试【。验局限在基宽与硬层!。厚度相同的条—件对:。于大家希望》解决的较《。薄硬:。土层的扩《散作用只《有借助理论公式探求!其合理应用》范围以下就修改补】充部分进行说明
】
— , 天津建研所完】。成了:。硬层土?。厚度z等于基—宽b时硬层》的压力扩散角试验试!验共:16组其中野外载荷!。试验2组室》内模型?试验14组试验【。中进行了软层顶面处!的压力测量
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《
》。试,验,所选用的材料—室内为粉质》黏土、淤泥质黏土用!人工制备野外用煤】球灰及石屑双层土】。的刚度指标用—α=Es1/—Es2控制分—别取α=2、4、5!、6等?模型基宽为360m!m及200m—m两种现场压板宽】度为1410mm】
【 现场试—验下卧层为煤—球灰变形《模量为2.》2M:P,a,极限荷载6》0,kPa按s=0【.015b≈21.!1mm时所》对应:的压力仅《仅,。为40kPa—(图5曲线1)上】层硬土为振密—煤球灰及振》密石屑其《变,形模量为10.【4MPa及》12.?7MPa这》两组:试,验α:=5、?。6从:。图5曲线中可明显看!到当z=b时α【=5、6的硬层有明!显的压力扩》散作用曲线》2所反映的承载力为!曲线1的《3.5?倍曲线?3所反映的承—。。。载力为曲《线1:的4.25倍
【
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室内【模,型试验?硬层:为标准砂《e=0.66Es】=11.6MPa~!14:.8MPa;—下卧软层分别选用流!。塑状粉?质黏土变形模量【在4MPa左右【;淤泥质土变形【模量为2.》5M:Pa左右从载荷【试验:曲线上很难》找,到这两类土的比例界!线,值见:。图6曲线1》流塑状粉质黏土【s=50《mm时?。的强度仅20kPa!作为双?层地基当α=2s=!。50:。mm时的强度为【56kPa(—曲线:。2)α=4》时为:70:kPa(曲》线3)?α=6时为96kP!a(曲线4)虽然按!同一下?沉量来?确定强度是》欠妥:的但可反映》垫层的扩散》作用说明θ值—愈,大压力扩散的效果】愈显著
! , : 关于硬层压力扩散!角,的确定一般》有两种方法一种是取!承载力比值倒—算θ角另一种是采用!实测压力比值—天津建?研所采用后一—种方法取软》层顶三个压力—实测平均值作为【扩散到软层上—的压力值《然后:按扩散角公式求θ值!
】 从图6中—可以看出p-—θ曲线上按实测压力!。求出的θ角随—荷载增?。加迅速降低到硬【土层出现开裂后降】到最低值《
】
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图5 现场载荷!试验p?-,s曲线
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1《原有:煤球灰地基;2振】。密煤球?灰地基;3振—密土石屑地》基
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》
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图6 室【内模型试验p-【s曲线p-θ曲【线
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注α?=2、4时下—层土模?量为:4.:0M:P,a;α?=6时下层土模【量为2.《9,MPa
【
》 根据平面模型实】。测压力计算的θ【值,分别为α=》4,时,θ,=24?.67°;α=5】时θ=2《6.98°;α=6!时,θ=:27.31》°;均?小于30°》而直观?。的破:裂角却?为30°(》图7)
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图7 双层】地基试验《α-:θ口曲线
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,△室内试验;—○,现场试验
】。
现【场载荷试验》实测压力《值见表3
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表3 —现场实测《压力
】
! 按表3实测压【力做图8可以看出】当荷:载,增加到a点后传到软!土顶界面上的—压力急骤增加即压力!扩,散,角,迅速降低到》b,点时α?=5时?为,28.6°α=6时!为28°如果—按a点所对应的【压力分别为180】kP:a、:24:0kP?a,。其对应的扩》散角为30.34°!及36.85°换言!之在p-s曲线中比!例,界限范?围内的θ 角比【破坏时略《高
》
为讨】论这个问题在缺乏】试验论证的条件下只!能借助已有理论【解进行分《析
—
根据叶戈!罗夫的平面问题解答!条形均布荷》。载下:双层地基中点应力p!z的应力《系,数是k?z见表4
—
》
图8 !载荷板压力》p0与界面压—力pz关系
【
表》4 条《形,。基础中点《地基应力系数—。
:
!
注
【
】 Es1硬土—层土的变形模量;】
《
:。 Es2下卧!软土:层的:变形模?量
?
【 换:算为α时v=5.】0,。 大约相当 【 α=4;》
:
》 《 : v】=10.0大约【相当 ? α=?7~8;
】
—。 ! v=15.0大】约相当 α—=12
》
:
《 :将应力系数》换算为压力扩散【。角可建表如下—
》
表5 压力【扩散角?θ
:
《
【 : :从计算结果分析该值!与图6?所示试验值不同当压!力小时试验》。值大于?理论值?随着压力增加—试验值逐渐减小【到,接,近破坏时试验值趋近!于,25°?比,理论:值小50《%左右出现上—述现:。象的原?因可能是理论值只】考虑土直线》。变形段的《应力扩散当》。压板下出现塑性【区即载荷试验出现】拐点后土的》应力:应变关系已》呈,非线性性质》当下卧层土较差【时硬层挠曲变形【。不断增?加直到出现开—裂,这时压力扩散角取决!于上层土的刚性角】逐渐达到某》一定值从《地基承载力》的,角度出发采》用破:坏时的扩散》角,验算下卧层的承【载力比较安全可靠】并与实测土》的破:裂角度相当因此在】。采用理论值计算【时θ大于30°的均!。以30°为》限θ小?于30°的则—以理论计算值为【基,础;求出z=0.】25b时的》扩散角见图9
】
》
》图9 《z=:0,。。。.25b时》α-θ?。曲线(计《算值)?。
】 , 从表5可以看【到z=0.5b【时扩散角《计算值均大于z=6!时图7所给出的试验!值同时z=0.【5b时的扩散角【不宜大于z=b时所!得,试验:。值故z=0.5【b时的?扩,散角仍?按z=b时考—。虑而大?于0.5b时扩散角!亦不再增加从—。试验所示的破裂面】的出现以及任—一材料都有一个【强度限值《考,虑将扩?散角限制在一—定范围内还是合【理的综上《所述建议条形基【础下硬土《层地基的扩》散角如表《6所示
!表6 ? 条形?基础压力扩》散角
】
】 关于方形基础】的扩散角与》。条形基础扩散角可】按均质土中的压力扩!散系:数换算见表7
【
《。
表7 《扩散角?对照
!。
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,
从】表,7可以看出在—相等的均《布压力作用下压【力扩散?。系数:差别很大但在—z/b在1》.0以内时方—形基:础与条形基础的扩】散,角相差不到2°该值!与建:表误差相《比已无实《际,意义故建议采用【相同值
》