地基承载力的计算公式

地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷载，通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。
   （1）根据载荷试验的p-s曲线来确定
   确定地基承载力最直接的方法是现场载荷试验的方法。载荷试验是一种基础受荷的模拟试验,方法是在地基土上放置一块刚性载荷板（深度一般位于基底的设计标高处，载荷板面积一般约为0.5  m2），然后在载荷板上逐级施加荷载，同时测定在各级荷载下载荷板的沉降量，并观察周围土位移情况，直到地基土破坏失稳为止。
根据试验结果可绘出载荷试验的p-s曲线，如果p-s曲线上能够明显地区分其承载过程的三个阶段，则可以较方便地定出该地基的比例界限荷载pcr和极限承载力pu。若p-s曲线上没有明显的三个阶段，根据GBJ  7-89《建筑地基基础设计规范》，地基承载力基本值可按载荷板沉降与载荷板宽度或直径之比即s/b的值确定，对低压缩性土和砂土可取s/b=001～0.015,对中、高压缩性土可取s/b=0.02。
   （2）根据设计规范确定
   在GBJ  7－89《建筑地基基础设计规范》中给出了各类土的地基承载力经验值。这些表是根据在各类土上所做的大量的载荷试验资料，以及工程经验经过统计分析而得到的，在无当地经验时，可据此估算地基的承载力。
   (3)根据地基承载力理论公式确定
   地基承载力理论公式是在一定的假定条件下通过弹性理论或弹塑性理论导出的解析解，包括地基临塑荷载pcr公式、临界荷载p1/4公式、太沙基公式、斯肯普顿和汉森公式等。
 
当基础宽度大于3m或埋置深度大于  0.5m  时，除岩石地基外，其地基承载力设计值应按下式计算：
f＝fk＋ηbγ（b－3）＋ηdγ0（d－0.5）　  （5.1.3）
式中  f　---  地基承载力设计值；
　  fk  ---  地基承载力标准值，按本规范第3.2.1条至3.2.3条确定；
　  ηb、ηd  ---  基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土类查表5.1.3；
　  γ  ---  土的重度，为基底以下土的天然质量密度  ρ  与重力加速度  g  的乘积，地下水位以下取有效重度；
　  b　---  基础底面宽度（m），当基宽小于  3m  按  3m  考虑，大于  6m  按  6m  考虑；
　  γ0  ---  基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度；
　  d　---  基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起，在其他情况下，应从室内地面标高算起。
　  当计算所得设计值  f＜1.1fk  时，可取  f＝1.1fk；
当不满足按（5.1.3）式计算的条件时，可按  f＝1.1fk  直接确定地基承载力设计值。
承载力修正系数　　　  表5.1.3  
土的类别  
 ηb  
 ηd  
 
淤泥和淤泥质土  
 fk＜50kPa
fk≥50kPa  
 0
0  
 1.0
1.1  
 
人工填土
e  或  IL  大于等于  0.85  的粘性土
e≥0.85  或  Sr＞0.5  的粉土  
 0  
 1.1  
 
红粘土  
 含水比aw＞0.8
含水比  aw≤0.8  
 0
0.15  
 1.2
1.4  
 
e  及  IL  均小于0.85的粘性土
e＜0.85  及  Sr≤0.5  的粉土
粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）中砂、粗砂、砾砂和碎石土  
 0.3
0.5
2.0
3.0  
 1.6
2.2
3.0
4.4  
 
注：①  强风化的岩石，可参照所风化的相应土类取值；
　　  ②  Sr为土的饱和度，Sr≤0.5，稍湿；0.5＜Sr≤0.8，很湿；rr＞0.8，饱和。

N*8-20  Kpa,其中N是每30cm的锤击数。当然N一般是大于3的，如果小于3时是不适用的，小于3时地基承载力不大于20  Kpa.

1、地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
2、当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)  
式中
 fa--修正后的地基承载力特征值；
 fak--地基承载力特征值
 ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数
 γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；
 b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；
 γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；
 d--基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起

f=fk+εbγ(b-3)+εdγο(d-0.5)  式中：  fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m2）  εb、εd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数  b－－基础宽度（m）  d——基础埋置深度（m）  γ－－基底下底重度（kN/m3）  γ0——基底上底平均重度（kN/m3）

N63.5=100*n/Δs  Δs:一阵击的贯入度,mm;n:相应的一阵击锤击数;100:单位换算系数。N63.5：每贯入0.1m所需的锤击数;超重型动力触探为N120。

地基承载力（subgrade  bearing  capacity）是指地基承担荷载的能力。
在荷载作用下，地基要产生变形。随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区（plastic  zone）。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。