倾斜荷载下的地基边坡极限承载力分析
2018-09-05吴建平
江西水利科技 2018年4期
吴建平
(江西省鹰潭市水利电力勘测设计院,江西 鹰潭 335001)
作为经典土力学的三个主要领域之一的地基承载力问题,虽已被全世界学者不断研究数年,甚至是数十年,但是在实际工程中,依旧存在一些问题无法完美的解决。在如今我国这个高土地利用率的国度,倾斜荷载作用下的地基承载力计算在岩土工程、土木工程甚至是水利工程中就尤为突出[1-4]。
目前学术界对以上问题越来越重视,已经有不少学者取得了一定意义的成果,并通过不同的研究手段(物理模型、理论推导等等)[5-8]得到了特定条件下地基极限承载力的计算方法和公式。对此,根据不同的情况(土体材料参数、荷载施加方法等)采用不同的计算方法和公式,并且地基承载力问题作为工程设计重要因素,所以采用科学合理的计算方法将有助于工程建设事业。因此,本文在前人的研究基础上,采用理论计算和数值计算结合的手段,分析了边坡坡角对倾斜荷载下条形地基极限承载力的影响。
1 地基极限承载力分析
1.1 Terzaghi公式
地基处于稳定与破坏临界点时所能承受的最大承载力即为地基的极限承载力[9,10]。早期只针对水平地基极限承载力进行研究,随着学术的不断深入与改进,Terzaghi公式进入公众视野,并不断得到认可,并且广泛被应用,其表达式如下:
(1)基础埋深不为0时:
(1)
(2)当基础埋深为0时:
(2)
式中:Pu为地基的极限承载力,kPa;Nγ、Nc、Nq为不同的水平地基极限承载力系数;γ为土体的重度,kN/m3;b为地基承载力宽度,m;……
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