基本介紹
- 中文名：臨塑荷載
- 外文名：critical edge load
- 學科：土力學
- 定義：產生塑性平衡區時的荷載強度
- 特徵：出現塑性變形區
- 組成：超載項和內聚力項
簡介,碎石樁複合地基臨塑荷載,地基容許承載力,
簡介
臨塑荷載是使土體中剛要出現而尚未出現塑性區時的荷載；或相應於基礎的壓力一沉降曲線從彈性變形階段轉為彈塑性變形階段的臨界荷載。它是臨界荷載的一種，由兩項組成，即超載項和內聚力項，基礎寬度對它沒有影響。其值較適用於軟土地區。臨界荷載是指構件或部件達臨界狀態時所承受的荷載。在土力學中，使地基中塑性開展區達到一定深度或範圍，但未與地面貫通，地基仍有一定的強度，能夠滿足建築物的強度變形要求的荷載，地基中塑性復形區的最大深度達到基礎寬度的n倍（n=1/3或1/4）時，作用於基礎底面的荷載，被稱為臨界荷載。臨塑荷載和臨界荷載不是一個固定值，而是與破壞區的大小相對應的。
碎石樁複合地基臨塑荷載
碎石樁複合地基是指通過在鬆軟的土層中設定碎石樁體( 即豎向增強體) ，使其與樁周土體共同承擔上部結構荷載的人工地基。碎石樁複合地基可以達到提高地基承載力，增強地基穩定性，減小地基最終沉降及不均勻沉降的目的。碎石樁複合地基以其經濟、施工簡便、適用範圍廣泛、加固效果良好等優勢在我國得到了廣泛套用。碎石樁在上部荷載作用下 ，不僅產生豎向變形，而且存在側向變形， 隨著荷載的增大，最終發生鼓脹破壞。鑒於碎石樁複合地基樁土相互作用的複雜性，作如下簡化假定:1) 樁體與樁周土是線彈性材料，樁周土體的屈服準則符合莫爾 - 庫侖屈服準則；2) 在荷載作用下，剛性基礎下樁體與樁周土體豎向應變始終相等( 等應變條件成立) ，即在同一水平面上樁體與樁周土體豎向變形是相等的；3) 樁體與樁周土體之間無剪應力的作用；4) 不考慮樁體和樁周土體的自重應力 。在剛性基礎下， 樁體和樁周土體在基礎底面發生的豎向變形是相等的， 同時碎石樁是散體材料樁 ， 樁端刺入變形幾乎沒有， 所以樁和樁周土等應變的假定具有合理性。對於碎石樁複合地基 ，在荷載較小的時候，樁體和樁周土體都處於線彈性狀態 。隨著上部結構荷載的增大，樁周土體在樁體側向擠壓和外荷載作用下將由彈性狀態轉為塑性狀態， 這就意味著樁周土體在彈性狀態轉化為塑性狀態過程中存在著一臨界狀態。這個臨界狀態對應的荷載稱之為臨塑荷載。對樁周土而言，在一定荷載作用下，豎向應力保持不變，徑向應力和環向應力沿徑向發生變化。在樁土界面上環向應力沿徑向達到最小，而徑向應力沿徑向在樁土界面上達到最大，樁周土在樁土界面上首先出現屈服, 此時對應的上部結構的荷載即為臨塑荷載。
地基容許承載力
地基承載力是指地基承擔荷載的能力。在荷載作用下，地基要產生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基尚處在彈性平衡狀態，具有安全承載能力。當荷載增大到地基中開始出現某點，或小區域內各點某一截面上的剪應力達到土的抗剪強度時，該點或小區域內各點就剪下破壞而處在極限平衡狀態，土中應力將發生重分布。這種小範圍的剪下破壞區，稱為塑性區。地基小範圍的極限平衡狀態大都可以恢復到彈性平衡狀態，地基尚能趨於穩定，仍具有安全的承載能力。但此時地基變形稍大，尚須驗算變形的計算值不超過允許值。當荷載繼續增大，地基出現較大範圍的塑性區時，將顯示地基承載力不足而失去穩定。此時地基達到極限承載能力。地基承載力是地基土抗剪強度的一種巨觀表現，影響地基土抗剪強度的因素對地基承載力也產生類似影響。容許承載力是指在保證地基穩定（不破壞）的條件下，地基的變形沉降量不超過其容許值時的地基承載力，通常用滿足強度和變形（沉降）兩方面的要求並留有一定安全儲備時所允許的最大基底壓力表示。
地基容許承載力的確定，是土力學基本原理在工程實踐中套用的一個重要方面，其確定途徑主要有如下四種：一是現場荷載試驗；二是模型試驗分析；三是 《公路橋涵地基與基礎設計規範》 （以下簡稱 《規範》 ） 推薦的半經驗理論公式；四是強度理論公式計算。其中現場荷載試驗結果較為可靠，但費時、費力，中小型工程一般不做；模型分析試驗研究更是僅在重大、複雜工程中開展；最簡便、同時使用最廣泛的方法仍是 《規範》 推薦的半經驗半理論公式，不過 《規範》 要照顧到全國不同地區、不同土質的各類地基的使用安全，因而相對較為保守。
