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》。
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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pk】m,ax≤1.2—ƒa的条《件,将计:。。。算公式增加一个【限制条件为当偏【心距e≤0》.033b》。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
】 :。 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
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】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
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》 ? 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ф50mm×【100mm》
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5.2.】7 本规》范19?74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2?2°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
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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》89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
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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1!6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?360mm》及200mm两种现!场压板宽度为1【41:0mm
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《。
《 现场试《验,下卧层为煤球—灰变形模《量为2.2MPa】极限荷载6》0,k,Pa按s=0.【015b≈2—1.1mm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1】0,.,4MPa及》12.?7MP?a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4.2—5倍:
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室—内模型试验硬层为标!准砂e=0.6【6Es=11.6M!Pa~14.8M】P,a;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2.5MPa】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=:5,0mm时的强度【仅20?kPa?作为双层地基当α】=2s=50—mm:时的强度为56【kPa(曲线2【)α=4时为70k!Pa(曲线3)α】=6时为《96kPa(—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
】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
】注α=?2、4时下层土【模,量为:4.0?MPa;《α=6?时,下,层土模量为2—。。.,9MPa
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》 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:=,27.3《1°;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
!。
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?kPa、24—0kPa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【kz:见表4
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图8 《 载荷板压力—p0与界面压力p】z关系
!表4 ? 条形基础》中点地基应力系数】
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【
》 注
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E—。s,1硬土层土的变形】模,量;
】 Es—2下卧软土层的【。变形模量
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《 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
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! 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2》5°比理论值小5】。0%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
】
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图9 !z=:0,.25b《时α-θ曲线—(计算值《)
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: 从》表5可?。以,看到z=0.5【b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=—0.5b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
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—。。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
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