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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《pkm?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,≤0.033—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?
》
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ф《50mm×1—。0,0mm
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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
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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1—972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》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
【。 ? 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2?0,0mm两《种现场压板宽—度为1?41:0mm?
《
《 现?场试验下卧层—。。为,煤球灰?。变,形模量为2.2MP!a极限荷载6—0,kPa?按s=0.》01:。5b≈21.1【mm: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10.4【MPa及《12.7M》Pa: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
】
《 室内模型试!验,硬层为标《。准砂e=0.—66Es=11【.6MP《a~14.8MP】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2—0kPa作为双【层地基当α=—。2s=50m—m时的?强度为56kPa(!曲线2)《α=4时为70【kPa(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
【
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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,。。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!.0MPa;α=】6时下层土》模量为2.9MPa!
?
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=》26.98》°;:α=6时θ=2【。7.31《°;均小于30°】而直观的破裂角却为!3,0°(?图7)
!。
,
:。
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180kP!a、24《0k:Pa其对应的—扩散角?为30.34°【及3:。6.8?5°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
!
—。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《
】 E?s1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:.25?b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:.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
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表7》 扩:。散角对?照
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《
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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
》