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1、另一种称为容许承载力，它是指地基稳定有足够的安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力。地基承载力的课题所涉及的面很广，影响因素也较多，除地基土的性质外、还与基础的埋置深度、宽度、形状有关，在工程建设中，合理的确定地基承载力是工程勘察和地基设计的主要内容口。年，朗肯（ ）最早提出了地基极限承载力的计算公式。它假定基础底面光滑，基础两侧的土重用连续均布超载来代替，基底咀下的土为无重量介质。年，普朗德尔（ ）根据塑性理论，导出了刚性基础压入无重量土的极限承载力公式。年，瑞斯诺（ ）对普朗特尔极限承载力公式进行了改进。在年代以前，世界各国学者提出的地基承载力公式，都是假定土是无重量的。为了弥补这

2、一缺陷，年代太沙基（）根据普朗特尔原理，提出了考虑土重量的地基极限承载力公式。年代，迈耶霍夫（）提出了考虑基底以上两侧土体抗剪强度影响的地基极限承载力公式。年代，汉森（）提出了中心倾斜荷载并考虑其它一些影响因素的极限承载力公式。年代，魏锡克（ ）引入修正系数和考虑压缩性影响，把整体剪切破坏条件下地基极限承载力公式推广到局部或冲剪破坏时的极限承载力计算。最近，中国南京水科院的沈珠江院士等关于土体破坏的运动方程和极限平衡理论的建立，提出了地基极限承载力公式。同时，在年代，前苏联学者普兹列夫斯基提出了临塑荷载cr和临界荷载。 地基承载力理论发展到今天，我们常常提到的三种概念基本成形如下：地基承载力简

3、单的说就是地基承受荷载的能力。地基承载力中常常作为研究对象的有三种荷载，即：理论上地基中刚开始出现剪切破坏（塑性变形）时基底单位面积上所承受的荷载临塑荷载cr临塑荷载表达式是依据条形均布荷载的条件推导来的。还有地基中的塑性区的最大深度max达到基础宽度的P1/3或者P1/4，这时的基底压力称为临界荷载，分别以P1/3或P1/4表示，地基的临界荷载可以作为地基承载力的一种指标。第三种是地基丧失整体稳定时的荷载即极限荷载。这时土内的塑性区己发展成为连续贯通的滑动面。在荷载试验的曲线上表现出尘将急剧增大或很长时间内不停止。将极限荷载除以安全系数，可以作为地基的容许承载力，但这是由强度方面考虑的，至于

4、是否满足地基变形要求，则需另行计算。 国内外规范地基承载力确定的一般方法国内地基承载力的确定方法 年代，我国开始编制自己国家的第一本建筑地基基础设计规范，工业与民用建筑地基基础设计规范（）。由于建国初期我国的地基基础设计都是引用前苏联的设计规范，这些规范大多规定采用普兹列夫斯基公式（临界荷载）计算地基承载力，我国从建国一开始就深深的受到前苏联设计规范的影响，因此在我国自己编制的第一本规范中，将临界荷载公式写入规范，并根据中国的经验对其中的承载力系数做了调整（对内摩擦角大于的情况都提高了承载力系数）。在规定地基承载力计算公式的同时，还对全国各类土的几千份载荷试验对比资料进行了对比统计分析，分类别

5、总结了地基承载力经验公式，最后提出了张地基承载力表。当时载荷试验承载力取值是按照比例界限荷载或相对沉降比（指沉降与载荷板的比值，高压缩性土取，中低压缩性土取）来取值的。与此同时，我国交通、铁路规范，甚至一些地方规范也根据各自的资料，给出了地基承载力表。 这些承载力表实际上是我国大规模工程建设的经验总结，对指导我国当时的工程建设，起到了应有的历史作用。 在岩土工程界，许多学者认为地基承载力不是地基的一个固有参数，而是地基和基础共同作用的一个结果参数，其中包含了地基的物理力学性质、原位应力状态，基础的形状、尺寸、刚度、荷载分布、埋深和基础容许沉降。因此将地基承载力归结为根据几个土的室内物理试验指标

6、或原位测试指标去查规范给定的全国通用地基承载力表，是将地基承载力问题过于简单化，甚至对岩土工程技术的发展是有害的。另一部分学者则认为，地基承载力表示宝贵的经验总结，反对从规范中去除。 年，我国建设部颁布了建筑地基基础设计规范（），将地基承载力表从规范范中已经删除。至此，地基承载力表终于完成了它的历史任务。 但是，多年的工程实践告诉我们，地基承载力表有其合理之处，可以更为方便简化工程实际问题。各地由于发展速度不同，开始制定自己区域性规范的时间亦不同。我们上海市为例进行分析。 上海市从二十世纪三十年代起，开始关注地基容许承载力，称为笼统的磅平方英尺，约相当于吨平方米，或，此值不包括基础上覆土重，但

7、包括基础本身重，比较接近容许承载力净值，习称老八吨。 年上海市地基基础设计规范（试行草案）建议用临界荷载为容许承载力，所需的、值按直剪固快峰值抗剪强度的求的。年修订规范草案时，将改成临塑荷载。因为实践发现，按值设计，基础沉降偏大。年上海市标准，地基基础设计规范1仍用。 年规程试行草案参照前苏联工业和民用建筑天然地基设计规程（）定下以值作为容许承载力。的计算式如下：= Nq.rod + Nrrb+ Ncc Nc， Nr ，Nq-地基承载力系数，分别于地基土的粘聚力C，楔形土体荷重和基础的旁侧荷载q有关。Ro-基础以上土的加权平均容重，KN/mr-基础以下土的加权平均容重，KN/md-基础的埋深，

8、mb-基础的宽度，m1963规范按照当时国内剪切仪器的生产及供应情况，规定用直接剪切仪。考虑到在基础受荷过程中，地基土会有一些固结，而固结快剪试验系部分排水且试验简便，规范建议用直接固结快剪试验，但用峰值、计算得出的值偏大，与已有实际经验差距很大，以致不得不用峰值强度的，计算上海规范规定天然地基应按承载能力极限状态验算地基承载力定义了极限承载力标准值和承载力设计值。极限承载力可由直剪固快指标的设计值d、d，按Hansen公式计算得到Hansen公式： fdh=1/2Nrrrb+Nqqrod+Ncccd fdh-地基承载力 fd=rd fdhfd-地基承载力设计值rd-地基承载力修正系数Nc，

9、Nr ，Nq地基承载力系数，分别与地基土的粘聚力、楔形土体荷重和基础的旁侧荷载有关r，q，c修正系数，与基础形状、基础埋深和荷载倾斜度有关 上海规范经过大量试算，并采用了一系列的系数和限制，迫使所算得的承载力设计值与，规范的临塑荷载的安全度相匹配，以防止不符合实际经验的结果产生，其中最主要的一条就是以直剪固快峰值强度指标的平均值为标准值，标准值需乘以修正系数，否则，算得的结果与工程经验相比，偏大很多。分析表明，上海一般工业和民用建筑的天然粘性土地基在实际受荷过程中固结增强不显著，采用不圃结不排水剪强度比固结快剪更合适些。但是由于取土扰动和卸荷的影响，软土的不固结不排水指标通常偏低。所以，若取土

10、质量达不到要求，用三轴试验得到的不排水强度，代入公式试算承载力会有很大差错。况且，土的不排水抗剪强度不是单一定值，它随着试验方法，破坏模式，剪切速率等因素的不同而变异，地基整体剪切破坏时，剪切滑动面上所发挥的抗剪强度平均值与试验室常规三轴不固结不排水试验得出的强度有一定程度的差别。试验室常规三轴不固结不排水强度是否适合作为妒时公式中的。，值以计算承载力，而必须通过实践或大型载荷试验验证。由于在饱和粘性土地基中，比贯入阻力见或贯入阻力。与土的不排水抗剪强度。有密切的内在联系，故而可用来估算粘性土的承载力。在粉性土、砂土中，静探贯入阻力反映土的压密和剪切特性，故也与承载力有密切关系。 反思建国多年

11、的建设经验，对岩土工程的特点可以得到阻下认识： 岩土工程具有两大特性，一是服务对象（工程类型）的广泛性，二是研究对象（岩土）的复杂性。具体表现在： 、岩土介质的区域性： 由于岩土体是大自然在漫长的地质演变进程中形成的产物，因而具有区域性。不同地质地理区域的岩土，其性质是迥然不同的。比如黄土、红土、风成砂、软土、膨胀岩、膨胀土、盐渍土、冻土、残积土、新近沉积土、填土、混合土、污染土等特殊性岩土具有明显的特殊性质。 、岩土材料的变异性：由于岩土材料是天然形成的，其空间分布的变异性已成为不争的事实。岩土的物质成分、组织结构特点、干湿、疏密等都是自然条件下形成的，完全是随机的、不可控制的。人类为了把握

12、岩土工程的规律性，只能在特定的时间、地点进行抽样测定岩土的性质，然后根据不确定的工作条件（环境变化和荷载变化的不确定性），选择参数（称作参数估计），进行设计。岩土工程的勘察方案、试验方法、参数选择和工程师的经验对工程的安全和经济具有重要影响。 、岩土性质的复杂性： 岩土的工程性质是十分复杂的。岩土的种类繁多，而且任何一种岩土的工程性质又随它的存在状态和外界条件而又有很大的变化。为此，世界各国学者在世纪后年中深入研究了土的本构关系（土的应力一应变一强度一时间关系），但由于土的复杂性，目前还没有任何一种土力学理论能在一次计算中概括土的全部复杂性质。通常的做法是，研究承载力、土压力时将土假定为剐性体

13、，而在研究变形时，将土假定为线弹性体。这种高度的简单化做法，是不能令人满意的。 、岩土工程的广泛性： 岩土工程的服务对象是土木工程，而土木工程又分为建筑、水利、道路、桥梁、港口，不同类型的土木工程，对岩土工程提出的要求也是不同的。 、岩土工程的理论性和经验性：由于岩土的复杂性，土力学及岩土工程学迄今仍是一门半理论半经验的科学。世界岩土工程学始祖太沙基（）教授说：“土力学不仅是一门科学，而且是一门艺术”。中国岩土工程学奠基人黄文熙教授说“岩土工程学犹如医学”。 从以上的五个特性可以得出如下结论：地基承载力表是很重要的一个方法，但不能作为唯一方法。地基承载力表应该具有地域性，应该大力提倡建立各地的

14、地方承载力表。国外地基承载力的确定方法地基承载力的确定，目前国内外常采用的有下列三种方法： （）理论公式计算法 常用的地基承载力理论计算公式主要有两类，一类是地基临界承载力理论计算公式，另一类是地基极限承载力理论计算公式（见欧美地基规范和目内高层建筑岩土工程勘察规程）。 （）现场荷载试验法 采用现场荷载试验法可以取得较精确可靠的地基承载力数值，但进行现场荷载试验需要较多的试验经费和时间，一般只在重要的工程上才进行。 （）实测数理统计法 此法是通过统计分析荷载试验与土的室内试验或原位试验测定的指标的相互关系，并以一定的理论分析作为依据，定出各类土的承载力表，使用时根据该工程的地基土性质，既可查得

15、相应的地基承载力，此法由于使用简单，且给定的值又多数偏于安全，因而在国内是一般工程确定地基承载力的主要方法。 由于地基承载力也与基础的宽度、深度有关，而现场荷载试验法与实测数理统计法得到的乃是在板宽较小、埋深一般为零这一基本条件下确定的地基承载力标准值。对于实际基础，埋深与宽度都有所增加，因此尚需按规范的相应规定对地基承载力标准值加以深度和宽度修正，才能得到可在工程上使用的地基承载力的设计值。而现场荷载试验法和理论公式计算法考虑了基础埋深和基础宽度的影响，故不再对地基承载力进行深度和宽度的修正。 国内多使用实测数理统计法或地基临界承载力计算公式来确定地基承载力，与国内不同，欧州和美国等许多国家

16、和地区广泛使用地基极限承载力计算公式确定地基承载力。（欧洲规范与美国规范的地基承载力计算方法相似），美国地基规范确定浅基础地基承载力的一般理论计算表达式为： qu=c Ncc+1/2BrNrr+rDDNqq qu一一地基极限承载力一一基底地面以下地基土的粘聚力 一一基础的最小有效宽度， rD一一基础底面以上覆土的平均重度， r一一基础底面以下覆土的平均重度， 一一基础埋深， ，地基承载力系数，分别与地基土的粘聚力、楔形土体荷重和基础的旁侧荷载有关 r，q，c一一修正系数，与基础形状、基础埋深和荷载倾斜度有关 根据不同的地基土类型、基础类型和荷载类型，美国规范对上述表达式的求解推荐了四种不同的公

17、式由工程师进行选择，分别是太沙基公式，梅耶霍夫公式，汉森公式和魏西克公式。 、太沙基公式是各国常用的地基极限承载力计算公式，适于基础底面粗糙的条形基础，并推广应用于力一形基础和圆形基础。适用于地基土较密实和地基完全剪切整体滑动破坏的情况。 太沙基公式中的地基承载力系数按照下列公式取值： Nc=（Nq-1）cotNq=e（270-）/180tan/（2cos（45+/2）Nr=1/2（Krtan-1）tan 一一土的有效内摩擦角； r一一由土的重度，引起的被动土压力系数，取计算模型中的若干个滑动面进行试算当承载力系数：最小时确定。 地基承载力系数Nc ，Nq， Nr及修正系数的取值在美国规范中均

18、给出了相应的表格。为便于比较，其提供的太沙基公式（）地基承载力系数表（）和太沙基公式（）修正系数表如表。 、梅耶霍夫公式考虑了基础形状以及基础底面以上覆土抗剪强度的影响和荷载偏心、荷载倾斜作用的情况。适用条件如下： （）基础上可作用有偏心荷载、倾斜荷载； （）可用于矩形基础： （）考虑了基础底面以上覆土抗剪强度的影响。 、汉森公式在梅耶霍夫公式的基础上，进一步考虑了基础倾斜放置和深基础的情况。适用条件： 表太沙基公式（）地基承载力系数表NqNcNr1.005.700.02817.8131.6115.721.216.300.23022.4657.1619.741.496.970.43225.82

19、44.0427.961.817.730.63436.5052.6436.082.218.600.93541.4457.7542.4102,699.601.23647.1663.5352.0123.2910.761.73861.5577.5080.0144.0212.112.34081.2795.66100.4164.9213.683.042108.75119.67180.0186.0415.523.944147.74151.95257.0207.4417.694.946173.29172.29297.5229.1920.275.848204.19196.22420,02411.4023.367

20、.850287.85258.29780.12614.2127.0911.752415.15347.511153.2 表太沙基公式（）修正系数表修正系数条形基础方形基础圆形基础r，1.01.3q，0.8c1,0 （）基础上可作用有偏心荷载、倾斜荷载。 （）可用于矩形基础，基础宽度与长度的比值、矩形基础与条形基础的影响都已计入。 （）考虑了基础底面以上覆土抗剪强度的影响； （）基础可倾斜放置； （）基础埋土表面可具有倾角。 、魏西克公式的地基承载力系数Nc ,Nq ,Nr在形式上与梅耶霍夫公式和汉森公式完全一样，区别主要是地基承载力系数N和修正系数Nc ,Nq ,Nr的取值。魏西克公式的适用条件类

21、似于汉森公式。 美国规范地基承载力计算方法是建立在极限理论的基础上，因此求得的地基极限承载力必须根据上部结构形式及其重要性考虑相应的安全系数。美国规范推荐了太沙基等四种理论公式用以计算地基极限承载力，采用不同的公式对同样的和中进行地基极限承载力的计算会得出不同的计算结果。在使用时应注意每个公式的适用范围和假定，并应辅以其它确定地基承载力的手段，综合分析使用。此外，当地基土的内摩擦角中较大时（一般大于），由上述公式计算的地基极限承载力与国内建筑地基基础设计规范（ ）的临界荷载理论公式（）的计算结果相比，在考虑了安全系数的因素以后仍然偏大太多，在工程中应注意合理使用。在实际进行建筑结构设计中，建筑

22、地基承载力特征值的确定还应符合下列规定： 、地基基础设计等级为丙级的建筑物，地基承载力特征值可根据触探试验和室内试验，结合工程实践经验确定。 、地基基础设计等级为乙级的建筑物，地基承载力特征值应根据原位测试、室内试验和工程实践经验综合确定。 、地基基础设计等级为甲级的建筑物，地基承载力特征值必须根据载荷试验、其他原位测试、室内试验和工程实践经验综合确定。 参考文献【】土工数值分析钱家欢殷宗泽主编北京中国铁道出版社】建筑地基基础设计规范（）北京中国建筑工业出版社】土工原理与计算钱家欢殷宗泽主编北京水利电力出版社】杜文山应用应力铲松弛试验推求饱和粘性土水平固结系数的数学模型铁道部“原位测试技术应用研究”课题之三