边坡稳定及挡土墙

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1、6 6、边坡稳定及挡土墙、边坡稳定及挡土墙6.1 6.1 土压力类型土压力类型6.2 6.2 静止土压力的计算静止土压力的计算6.3 6.3 朗肯土压力理论朗肯土压力理论6.4 6.4 库仑土压力理论库仑土压力理论6.5 6.5 规范法计算土压力规范法计算土压力6.6 6.6 土压力计算举例土压力计算举例6.7 6.7 特殊情况下的土压力计算方法特殊情况下的土压力计算方法6.8 6.8 挡土墙设计挡土墙设计6.9 6.9 边坡稳定性分析边坡稳定性分析6.1 6.1 土压力类型土压力类型6.1.1 6.1.1 概述概述 挡土墙是一种保证天然或人工土坡稳定的构筑物，用以挡土墙是一种保证天然或人工土

2、坡稳定的构筑物，用以防止土体滑塌。防止土体滑塌。 按结构形式分：重力式、悬臂式、扶臂式、锚定板式和按结构形式分：重力式、悬臂式、扶臂式、锚定板式和锚杆式挡土墙等。锚杆式挡土墙等。墙顶墙顶墙基墙基墙趾墙趾墙面墙面墙背墙背墙趾墙趾墙踵墙踵立壁立壁钢筋钢筋1.1.重力式挡土墙重力式挡土墙2.2.悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙3.3.扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙4.4.锚定板式和锚杆式挡土墙锚定板式和锚杆式挡土墙墙趾墙趾墙踵墙踵扶壁扶壁墙板墙板锚定板锚定板基岩基岩锚杆锚杆重力式挡土墙重力式挡土墙垮塌的重力式挡墙垮塌的重力式挡墙悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙加筋式挡土墙加筋式挡土墙 土压力：通常是指挡土墙后的填土因自重

3、或外荷载作用对土压力：通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。墙背产生的侧向压力。 根据挡墙位移情况，与墙后土体的应力状态，土压力可分根据挡墙位移情况，与墙后土体的应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。为静止土压力、主动土压力和被动土压力。E静止土压力静止土压力被动土压力被动土压力主动土压力主动土压力土压力土压力总结：总结：1 1）挡土墙所受土压力类型取决于墙体是否发生位移以及位移的方向及位移量。）挡土墙所受土压力类型取决于墙体是否发生位移以及位移的方向及位移量。2 2）挡土墙所受土压力大小并不是常量，随位移变化，墙所受土压力值也变化。）挡土墙所受土压

4、力大小并不是常量，随位移变化，墙所受土压力值也变化。3 3）土体达到主动平衡、产生主动土压力所需的墙体位移量较小，而墙体达到被）土体达到主动平衡、产生主动土压力所需的墙体位移量较小，而墙体达到被动平衡，产生的被动土压力所需的墙体位移量很大。动平衡，产生的被动土压力所需的墙体位移量很大。E0H静止土压力的分布静止土压力的分布6.2 6.2 静止土压力的计算静止土压力的计算 例例6-6-1 1 已知某挡土墙高已知某挡土墙高4.0m4.0m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土重力密度为填土重力密度为=18.0kN=18.0kNm m3 3，静止土压力系数静止土压力系数K

5、 Ko o=0.65=0.65，试计算，试计算作用在墙背的静止土压力大小及作用在墙背的静止土压力大小及其作用点，并绘出土压力沿墙高其作用点，并绘出土压力沿墙高的分布图。的分布图。 解解: :按静止土压力计算公式，按静止土压力计算公式，墙顶处静止土压力强度为：墙顶处静止土压力强度为：墙底处静止土压力强度为：墙底处静止土压力强度为： 土压力沿墙高分布图如图所示，土压力合力土压力沿墙高分布图如图所示，土压力合力E Eo o的大小通过的大小通过三角形面积求得：三角形面积求得：静止土压力静止土压力E E0 0的作用点离墙底的距离为：的作用点离墙底的距离为： 建筑物地下室的外墙、地建筑物地下室的外墙、地下

6、水池的侧壁、涵洞的侧壁下水池的侧壁、涵洞的侧壁以及不产生任何位移的挡土以及不产生任何位移的挡土构筑物，其侧壁所受到的土构筑物，其侧壁所受到的土压力可按静止土压力计算。压力可按静止土压力计算。0 zK0 z弹性平衡状态时的莫尔圆弹性平衡状态时的莫尔圆自重应力自重应力竖直截面上的法向应力竖直截面上的法向应力6.3.1 6.3.1 基本原理基本原理6.3 6.3 朗肯土压力理论朗肯土压力理论 朗肯土压力理论的基本假设：朗肯土压力理论的基本假设： 1. 1.挡土墙为刚体；挡土墙为刚体； 2. 2.墙背竖直、光滑；墙背竖直、光滑； 3. 3.墙后填土面水平，其上无超载。墙后填土面水平，其上无超载。 1.

7、1.土体在水平方向伸展土体在水平方向伸展 单元体在水平截面上的法向应力单元体在水平截面上的法向应力 z z不变，而竖直截面上不变，而竖直截面上的法向应力的法向应力 x x却逐渐却逐渐减小减小，直至满足极限平衡条件（称为，直至满足极限平衡条件（称为主主动朗肯状态动朗肯状态）。）。0 zK0 z a主动朗肯状态时的莫尔圆主动朗肯状态时的莫尔圆 2.2.土体在水平方向压缩土体在水平方向压缩 单元体在水平截面上的法向应力单元体在水平截面上的法向应力 z z不变而竖直截面上不变而竖直截面上的法向应力的法向应力 x x却逐渐却逐渐增大增大，直至满足极限平衡条件（称为，直至满足极限平衡条件（称为被动朗肯状态

8、被动朗肯状态）。）。0 zK0 z p被动朗肯状态时的莫尔圆被动朗肯状态时的莫尔圆0 zK0 z a p三种状态时的莫尔圆三种状态时的莫尔圆绿色圆代表静止土压力状态绿色圆代表静止土压力状态蓝色圆代表主动土压力状态蓝色圆代表主动土压力状态红色圆代表被动土压力状态红色圆代表被动土压力状态2.无粘性土无粘性土一、土体的极限平衡状态一、土体的极限平衡状态6.3.2 6.3.2 朗肯主动土压力计算朗肯主动土压力计算1.1.粘性土粘性土EaH粘性土的主动土压力强度分布图粘性土的主动土压力强度分布图adebc临界深度临界深度1.1.粘性土主动土压力粘性土主动土压力EaH无粘性土的主动土压力强度分布图无粘性土

9、的主动土压力强度分布图2.2.无粘性土主动土压力无粘性土主动土压力Ep粘性土的被动土压力强度分布图粘性土的被动土压力强度分布图合力：合力：1.1.粘性土被动土压力粘性土被动土压力6.3.3 6.3.3 朗肯被动土压力计算朗肯被动土压力计算Ep无粘性土的被动土压力强度分布图无粘性土的被动土压力强度分布图H合力：合力：2.无粘性土无粘性土 例：有一挡土墙高例：有一挡土墙高5m5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水，墙背垂直光滑，墙后填土面水平。填土的物理力学性能指标为：平。填土的物理力学性能指标为：c=10.0kPac=10.0kPa，=30=300 0，=18.0kN=18.0kNm m3 3。试计算

10、主动土压力大小及作用点位置，并。试计算主动土压力大小及作用点位置，并绘出主动土压力强度沿墙高的分布图。绘出主动土压力强度沿墙高的分布图。 解解: :因挡土墙墙背垂直光滑，墙后填土面水平，满足因挡土墙墙背垂直光滑，墙后填土面水平，满足朗金土压力条件，故可按下式计算土压力：朗金土压力条件，故可按下式计算土压力：其中主动土压力系数为其中主动土压力系数为 墙顶点墙顶点l l处的主动土压力强度为：处的主动土压力强度为： 由于由于a1a1为拉应力，墙背与填为拉应力，墙背与填土脱开，故应求临界深度土脱开，故应求临界深度z zo o： 墙底点墙底点2 2处主动土压力强度为处主动土压力强度为土压力分布图形如图所

11、示，土压力分布图形如图所示，主动土压力的大小为主动土压力的大小为6.4 6.4 库仑土压力理论库仑土压力理论 6.4.1 6.4.1 库仑土压力基本假设库仑土压力基本假设 1.1.墙后的填土是理想的散粒体（粘聚力墙后的填土是理想的散粒体（粘聚力c c=0=0）；）； 2.2.当墙体产生一定位移时，墙后土体将形成破裂体，并沿当墙体产生一定位移时，墙后土体将形成破裂体，并沿着墙背和破裂面滑动。着墙背和破裂面滑动。 3.3.滑动破坏面为通过滑动破坏面为通过墙踵墙踵的平面。的平面。 4.4.当开始发生滑动时，土体处于极限平衡状态，破裂体在当开始发生滑动时，土体处于极限平衡状态，破裂体在自重、墙背反力和

12、破裂面反力作用下维持平衡。自重、墙背反力和破裂面反力作用下维持平衡。 5.5.挡土墙及破裂体均视为刚体。挡土墙及破裂体均视为刚体。 按库伦理论求主动土压力按库伦理论求主动土压力WREWREACB6.3.2 6.3.2 库仑土压力计算库仑土压力计算 作用于土楔上的力：作用于土楔上的力：1.1.土楔体的自重土楔体的自重 ； 2.2.破坏面上的反力破坏面上的反力R R；3.3.墙背对土楔体的反力墙背对土楔体的反力E E；由土楔体的静力平衡条件得：由土楔体的静力平衡条件得：作用在墙背上的土压力作用在墙背上的土压力库伦主动土压力的一般表达式：库伦主动土压力的一般表达式：或简写为：或简写为：E Emaxm

13、ax所对应的挡土墙后填土的破坏所对应的挡土墙后填土的破坏角角 crcr，即为真正滑动面的倾角。，即为真正滑动面的倾角。 库伦主动土压力强度沿墙高呈库伦主动土压力强度沿墙高呈三角形分布三角形分布，主动土压力的，主动土压力的作用点在作用点在距墙底距墙底H H/3/3处。处。 当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦主动土压力的一当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦主动土压力的一般表达式与朗肯公式相同。般表达式与朗肯公式相同。二、被动土压力二、被动土压力按库伦理论求被动土压力按库伦理论求被动土压力WREWREACB或简写为：或简写为： 库伦被动土压力强度沿墙高呈库伦被动土压力强度沿墙高呈三角形分布三角形

14、分布，被动土压力，被动土压力的作用点在的作用点在距墙底距墙底H H/3/3处处。 当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦被动土压力的当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦被动土压力的一般表达式与朗肯公式相同。一般表达式与朗肯公式相同。6 6.5 .5 规范规范法计算土压力法计算土压力 对于墙后为粘性土的土压力计算可选用对于墙后为粘性土的土压力计算可选用建筑地基基础建筑地基基础设计规范设计规范（GB50007GB5000720022002）所推荐的公式。）所推荐的公式。 主动力土压力系数，土坡高度小于主动力土压力系数，土坡高度小于5m5m时宜取时宜取1.01.0；高度为；高度为5 5- -8 8时宜

15、取时宜取1.11.1；高度大于；高度大于8m8m时宜取时宜取1.21.2； K Ka a主动土压力系数主动土压力系数K Ka a: :对于高度小于或等于对于高度小于或等于5m5m的挡土墙的挡土墙, ,可将土分四类可将土分四类, ,查查6.36.3（P128P128）例例5-75-7某挡土墙高度某挡土墙高度5m5m，墙背倾斜，墙背倾斜 ，墙后填土为粉质粘，墙后填土为粉质粘土，土， ， ， ，挡土墙的排水措施，挡土墙的排水措施齐全。按齐全。按规范规范方法计算作用在该挡土墙上的主动土压力。方法计算作用在该挡土墙上的主动土压力。解：由解：由 ，土的重度，土的重度Ka可可查图5-20（d），）， 作用方

16、向与墙背法线成作用方向与墙背法线成15角，其作用点距角，其作用点距墙基墙基处处Ka=0.52， 6.7.16.7.1、填土面作用均布荷载、填土面作用均布荷载 当挡土墙后填土面有连续均布荷载作用时，土压力的计算方法是将均布荷载换算成当量的土重。6.7 6.7 特殊情况下的土压力计算方法特殊情况下的土压力计算方法 Ea将垂直压力项将垂直压力项zz换以换以z+qz+q计算即可。计算即可。 1 1、填土面作用均布荷载、填土面作用均布荷载无粘性土无粘性土 粘性土粘性土 例题例题：已知某挡土墙高已知某挡土墙高6.00m6.00m，墙背竖直、光滑、墙后填土面，墙背竖直、光滑、墙后填土面水平。填土为粗砂，重度

17、水平。填土为粗砂，重度=19.0kN/m3=19.0kN/m3，内摩擦角，内摩擦角 ，在，在填土表面作用均布荷载填土表面作用均布荷载q=18.0kPaq=18.0kPa。计算作用在挡土墙上的主。计算作用在挡土墙上的主动土压力。动土压力。解（解（1 1）计算主动土压力系数）计算主动土压力系数 （2 2）计算主动土压力）计算主动土压力 合力作用方向水平，作用点距墙基为合力作用方向水平，作用点距墙基为z z，则，则6.7.2 6.7.2 成层成层填土填土 分层计算:若计算第i层土对挡土墙产生的土压力，其上覆土层的自重应力可视为均布荷载作用在第i层土上。以粘性土为例，其计算公式为： 若为无粘性土，上式

18、中的第二项为零。若为无粘性土，上式中的第二项为零。 例题：挡土墙高例题：挡土墙高5m5m，墙背直立，光滑，墙后填土水平，共分，墙背直立，光滑，墙后填土水平，共分两层，各土层的物理力学指标如图所示，试求主动土压力并绘两层，各土层的物理力学指标如图所示，试求主动土压力并绘出土压力分布图。出土压力分布图。 底面底面 底面底面 顶面顶面解：（解：（1 1）计算主动土压力系数）计算主动土压力系数（2 2）计算第一层的土压力）计算第一层的土压力顶面顶面（3 3）计算第二层的土压力）计算第二层的土压力例题例题5-55-5 挡土墙高5m，墙背直立，光滑，墙后填土水平，共分两层，各土层的物理力学指标如图5-12

19、所示，试求主动土压力并绘出土压力分布图。解：（1）计算主动土压力系数 （4 4）计算主动土压力）计算主动土压力E Ea a的作用方向水平，作用点距墙基为的作用方向水平，作用点距墙基为z z，则，则6.7.36.7.3填土中有地下水填土中有地下水 当当墙后土体中有地下水存在时，墙体除受到土压力的作墙后土体中有地下水存在时，墙体除受到土压力的作用外，还将受到水压力的作用。计算土压力时，可将地下潜用外，还将受到水压力的作用。计算土压力时，可将地下潜水面看作是土层的分界面，按分层土计算。潜水面以下的土水面看作是土层的分界面，按分层土计算。潜水面以下的土层因受到地下水的影响，可分别采用层因受到地下水的影

20、响，可分别采用“水土分算水土分算”或或“水土水土合算合算”的方法计算。的方法计算。 （1 1）水土分算法）水土分算法 这种方法比较适合渗透性大的砂土层。计算作用在挡这种方法比较适合渗透性大的砂土层。计算作用在挡土墙上的土压力时，采用有效重度；计算水压力时按静水土墙上的土压力时，采用有效重度；计算水压力时按静水压力计算。然后两者叠加为总的侧压力。压力计算。然后两者叠加为总的侧压力。 （2 2）水土合算法）水土合算法 这种方法比较适合渗透性这种方法比较适合渗透性小的粘性土层。计算作用在挡小的粘性土层。计算作用在挡土墙上的土压力时，采用饱和土墙上的土压力时，采用饱和重度，水压力不再单独计算叠重度，水

21、压力不再单独计算叠加。加。 例题：用水土分算法计算下图所示的挡土墙上的主动土压例题：用水土分算法计算下图所示的挡土墙上的主动土压力、水压力及其合力。力、水压力及其合力。 解（解（1 1）计算主动土压力系数）计算主动土压力系数（2 2）计算地下水位以上的主动土压力）计算地下水位以上的主动土压力顶面顶面 （3 3）计算地下水位以下土层的主动土压力及水压力）计算地下水位以下土层的主动土压力及水压力因水下土为砂土，采用水土分算法因水下土为砂土，采用水土分算法主动土压力：主动土压力：顶面顶面底面底面水压力：顶面水压力：顶面底面底面 底面底面（4 4）计算总主动土压力和总水压力）计算总主动土压力和总水压力

22、E Ea a作用方向水平，作用点距墙基为作用方向水平，作用点距墙基为z z，则，则水压力水压力P Pw w作用方向水平，作用点距墙基作用方向水平，作用点距墙基4/3=1.33m4/3=1.33m。（5 5）挡土墙上主动土压力及水压力如图所示。）挡土墙上主动土压力及水压力如图所示。6.8 6.8 挡土墙设计挡土墙设计6.8.1 6.8.1 挡土墙类型挡土墙类型 1 1、重力式挡土墙、重力式挡土墙 一般有块石或混凝土材料砌筑，墙身截面较大，墙高一般小于8米，当H为8-12米时，宜采用衡重式。 依靠墙身自重抵抗力引起的倾覆弯矩。结构简单，施工方便，能就地取材，在建筑工程中应用最广。墙顶墙顶墙基墙基墙

23、趾墙趾墙面墙面墙背墙背重力式挡土墙重力式挡土墙2.2.悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙 一般由钢筋混凝土材料制成，主要依靠墙踵悬臂以上土重维持墙的稳定性。拉应力由墙内的钢筋承受，故墙身截面小，能充分利用钢筋混凝土的受力特点，多用于市政工程及厂矿储料仓库。墙趾墙趾墙踵墙踵立壁立壁钢筋钢筋悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙3.3.扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙墙趾墙趾墙踵墙踵扶壁扶壁 当墙后填土较高，挡土墙力臂挠度较大时，为了增强立壁的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设置一道扶壁，称为扶壁式挡土墙，扶壁间填土可增强抗滑和抗倾覆能力，一般用于大型土建工程。4.4.锚定板式和锚杆式挡土墙锚定板式和锚杆式挡土墙墙板墙板锚定板

24、锚定板基岩基岩锚杆锚杆 锚定板挡土墙由预制的钢筋混凝土立柱、墙面、钢拉杆和埋置在填土中的锚定板在现场拼装而成，依靠填土与结构的相互作用力维持其自身稳定。与重力式挡土墙相比，其结构轻，预想性大，工程量少，造价低、施工方便，特别适用于地基承载力不大的地区。6.8.2 6.8.2 重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计1 1、埋置深度、埋置深度 埋置深度应根据持力层土的承载力、冻结深度、岩石风化程度、流水冲刷等因素确定，一般不应小于0.5米。2 2、截面形式的选择、截面形式的选择 四种形式，主动土压力最小的是仰斜式，最大的俯斜式。3 3、截面尺寸的选择、截面尺寸的选择 一般规定块石挡土墙顶宽不宜小于400

25、mm，混凝土挡土墙顶宽不宜小于200mm，底宽为（1/2-1/3）H。4 4、构造要求、构造要求 1）重力式挡土墙适用于高度小于6m,底层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段。 2）重力式挡土墙可在基底设置逆坡。对于土质地基，基底逆坡坡度不宜大于1:10；对于岩质地基，基底逆坡不宜大于1:5。 3）块石挡土墙顶宽不宜小于400mm，混凝土挡土墙顶宽不宜小于200mm。 4）埋置深度应根据持力层土的承载力、冻结深度、岩石风化程度、流水冲刷等因素确定。土质地基中，一般不应小于0.5米；软质岩地基中，一般不宜小于0.3米。 5）重力式挡土墙应每隔10-20米设置一道伸缩缝。当地基有变化时，

26、应加设沉降缝。在挡土结构拐角处，应采取加强构造措施。5 5、挡土墙稳定性验算、挡土墙稳定性验算 1）抗滑移稳定性验算抗滑安全系数抗滑安全系数2）抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数坡底坡底坡脚坡脚坡面坡面坡肩坡肩坡顶坡顶坡高坡高坡角坡角滑坡的位置滑坡的位置6.6.9 9 边坡稳定性分析边坡稳定性分析1 1、土坡失稳（滑坡）的定义、土坡失稳（滑坡）的定义 土坡失稳（滑坡）是指土坡在一定范围内整体地沿着某一浮动面向内或向外滑动而丧失其稳定性的现象。2 2、影响土、影响土坡的失稳坡的失稳的主要因素有：的主要因素有： 1）土坡作用力发生变化; 2）土体的抗剪强度低； 3）静水力的作用。6.9.1 6.9.1

27、 影响土坡稳定的因素影响土坡稳定的因素滑坡的位置滑坡的位置1.无粘性土坡稳定性分析无粘性土坡稳定性分析 6.6.2 简单土坡的稳定性分析简单土坡的稳定性分析无粘性土的简单土坡无粘性土的简单土坡抗滑力为抗滑力为抗滑力与滑动力之比称为抗滑力与滑动力之比称为稳定安全系数稳定安全系数K滑动力为滑动力为一般要一般要求求K K1.25-1.301.25-1.30。 2.粘性土的土坡稳定分析粘性土的土坡稳定分析条分法条分法 各土条对滑弧各土条对滑弧圆心的抗滑力圆心的抗滑力矩和滑动力矩矩和滑动力矩 滑动土体滑动土体分为若干分为若干垂直土条垂直土条土坡稳定土坡稳定安全系数安全系数 一般要求一般要求K=1.201

28、.30abcdiiOCRABHTiQiGiNicili5.3.1影响因素和设计原则一、土坡稳定的影响因素（1）外界荷载作用或土坡环境变化等使土体内部剪应力增大；（2）外界各种因素影响导致土体抗剪强度降低，促使土坡失稳破坏。二、土坡稳定的设计原则（1）对土坡工程的设计处理，必须进行详细的工程地质勘察，对边坡的稳定性作出准确的评价，对周围环境的危害性作出预测；（2）建筑物的布局应依山就势，防止大挖大填；（3）土坡设计应注意边坡环境的保护与整治，边坡水系应因势利导，保护排水畅通。5.3.2 无粘性土土坡稳定分析粘性土坡的稳定条分法的基本概念瑞典条分法5.3.4 土质边坡常见的工程处理措施（1）边坡的

29、坡度允许值，应根据当地的经验，参照同类土层的稳定坡度确定；（2）土质边坡开挖时，必须加强排水措施，边坡的顶部必须设置排水沟；（3）边坡开挖时，只能由上往下开挖，依次进行。弃土应分散处理。不允许将弃土堆置在破顶及坡面上；（4）边坡开挖后，应立即对边坡进行防护处理。5.4 基坑工程简介5.4.1 概述一、维护结构的重要性和主要功能 维护结构应满足以下三个方面的要求：（1）保证基坑周边为开挖土体的稳定；（2）保证临近基坑的相邻建筑物、构筑物和地下管线在地下结构施工期间不受损害，即要求维护结构能有效的控制坑周和坑底土体变形；（3）要求维护结构起截水作用，并结合降水、排水等措施，保证施工作业面在地下水位

30、以上。二、维护结构的设计等级与适用条件 根据的规定，维护结构应根据其破坏后果的严重性区分等级，并在设计时取相应的重要性系数。.基坑维护结构的常见形式常见的基坑维护结构形式有：（）放坡开挖及简易维护；（）悬臂式维护结构；（）重力式维护结构；（）内撑式维护结构；（）锚拉式维护结构；（）土钉墙维护结构；（）其它形式维护结构。5.4 地基破坏型式和地基承载力地基破坏型式和地基承载力整体剪切破坏整体剪切破坏局部剪切破坏局部剪切破坏冲剪破坏冲剪破坏5.4.1 地基破坏型式地基破坏型式 1.整体剪切破坏整体剪切破坏 整体剪切破坏型式的整体剪切破坏型式的压力压力沉降关系曲线沉降关系曲线ps0线性变形阶段线性变

31、形阶段弹塑性变形阶段弹塑性变形阶段塑性破坏阶段塑性破坏阶段整体剪切破坏oPSPcrpuab临塑荷载极限荷载整体剪切破坏整体剪切破坏出现了连续滑动面出现了连续滑动面地表面出现了明显的隆起地表面出现了明显的隆起上部结构荷载上部结构荷载 2.局部剪切破坏局部剪切破坏 sp局部剪切破坏型式的压力局部剪切破坏型式的压力沉降关系曲线沉降关系曲线0压力和沉降关系曲线从一压力和沉降关系曲线从一开始就呈现开始就呈现非线性关系非线性关系局部剪切破坏局部剪切破坏上部结构荷载上部结构荷载未出现连续滑动面未出现连续滑动面地表隆起不明显地表隆起不明显 3.冲剪破坏冲剪破坏ps冲剪破坏型式的冲剪破坏型式的压力压力沉降关系曲

32、线沉降关系曲线0无明显的转折现象无明显的转折现象冲剪破坏冲剪破坏地基承载力地基承载力临塑荷载临塑荷载pcr地基极限承载力地基极限承载力pu5.4.2 地基承载力地基承载力地基承载力：是指地基承受荷载的能力地基承载力：是指地基承受荷载的能力临塑荷载：指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基地临塑荷载：指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基地压力。压力。地基极限承载力：地基承受基础荷载的极限压力地基极限承载力：地基承受基础荷载的极限压力注解：地基承载力的大小一般介于临塑荷载和极限承载力之注解：地基承载力的大小一般介于临塑荷载和极限承载力之间，认为是地基中出现一定的塑性区之后所对相应的状态。间，认

33、为是地基中出现一定的塑性区之后所对相应的状态。而地基承载力设计值是对极限承载力的一种折减。而地基承载力设计值是对极限承载力的一种折减。引出的概念：地基承载力的安全度，引出的概念：地基承载力的安全度，地基承载力通过将极限承载力除以地基承载力通过将极限承载力除以一个安全系数一个安全系数K得到，得到，K一般取值一般取值23，其物理意义：一种安全储备。，其物理意义：一种安全储备。确定地基承载力的方法静荷试验或其他原位试验规范查表方法理论公式方法三类方法确定地基承载力不可能完全相同，尚需结合区域地质条件参照经验综合确定课本课本72页页建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）

34、中取消了地基承载）中取消了地基承载力特征值表之后，各地有必要建力特征值表之后，各地有必要建立地方性的地基承载力表。立地方性的地基承载力表。 按塑性开展深度确定地基承载力解题思路： 依据弹性理论求出地基任意点自重应力和附加应力的表达式，再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程，从而通过限定塑性开展区的最大深度获得地基承载力公式。按塑性开展深度确定地基承载力参见课本参见课本59页，公式页，公式3.37按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力将大小主应力代入上将大小主应力代入上式式按塑性开展深度确定地基承载力不必描绘整个塑性区得边界，只需知道塑性展开区相对该基底压力P的最大深度。利用导数求解推出如下关系式推出如下关系式按塑性开展深度确定地基承载力代入右式代入右式按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力上式由三项组成，上式由三项组成，每一项的常量部每一项的常量部分可以看作是本分可以看作是本项的系数项的系数按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力写成统一的形式，有：参加课本参加课本144页，页，公式公式6.47，即为太，即为太沙基公式沙基公式