太沙基承载系数表.doc

地基极限荷载是指地基土体完全发生剪切破坏时所承受的荷载，目前对于地基极限荷载的计算理论仅限于整体剪切破坏型式。对于局部剪切破坏及刺入剪切破坏，尚无可靠的计算方法,通常是先按整体剪切破坏型式进行计算，再作某种修正。
极限荷载的求解有两类途径:一类是根据土体的极限平衡原理，另一类是根据模型试验.先假定在极限荷载作用时土中滑动面的形状，然后根据滑动土体的静力平衡条件求解极限荷载.这类方法又由于假设的滑动面形状不同，导出了多种形式的计算公式。
· 太沙基公式
太沙基在1943年提出了确定条形浅基础的极限荷载公式。太沙基认为当基础的长宽比l/b≥5及基础埋深d≤b时，就可视为条形浅基，基底以上土体看作是作用在基础两侧的均布荷载q=γd 。
太沙基假定基础底面是粗糙的,地基的滑动面形状如图7—4所示，可分为三个区:
图7-4
I区———基础底面下的土楔ABC，由于假定基底是粗糙的，具有很大的摩擦力，因此AB不会发生剪切位移，该区内土体处于弹性压密状态，它像一个“弹性核"随基础一起向下移动;
II区-—-滑动面按对数螺旋线变化，在C点处螺旋线的切线垂直，D、E点处螺旋线的切线与水平线成45°—φ/2角；
III区-—-被动朗金区（底角与水平线成45°—φ/2角的等腰三角形)。
根据弹性土楔的静力平衡条件,可求得地基的极限荷载:
式中:C-——土的粘聚力，KPa；
q---基础两侧土压力q=γ0d，若地基土是均质,则基础两侧土压力q=γd；若地基土是非均质，则γ0是基底以上土的加权平均重度；
d———基底埋深,m ；
b——-基础宽度，m ；
Nr、Nq、Nc-——无量纲承载力系数，可根据内摩擦角从表7-2查出.
以上公式只适用于地基土整体剪切破坏情况，即地基土较密实，其P—S曲线有明显的转折点，破坏前沉降不大等情况。对于松软土质，地基破坏是局部剪切破坏，沉降较大,其极限荷载较小。太沙基建议采用较少的φ′,C′值代入公式计算极限荷载，即得:
此时极限荷载公式为：
式中Nr′、Nc′、Nq′是相应于局部剪切破坏情况的承载力系数，根据降低后的摩擦角φ′查表7-2 。
表7-2 太沙基公式承载力系数表
φ
0°
5°
10°
15°
20°
25°
30°
35°
40°
45°
Nr
0
0。51
1。20
1。80
4.0
11.0
21.8
45.4
125
326
Nq
1.0
1.64
2。69
4。45
7。42
12.7
22。5
41.4
81。3
173。3
Nc
5.71
7。32
9.58
12。9
17。6
25。1
37。2
57。7
95。7
172。2

上述公式只适用于条形基础，对方形和圆形基础，太沙基建议按下列修正公式计算地基极限荷载：
方形基础：
    整体剪切破坏：

    局部剪切破坏:
圆形基础：
    整体剪切破坏：

    局部剪切破坏:
式中r为圆形基础的半径,其余符号同前.
对于矩形基础(宽为b，长为l）,可近似按b/l值，在条形基础（b/l=0)与方形基础（b/l=1)的承载力之间用插入法求得。