在荷载作用下地基土体产生排水固结。在固结过程中，土体中超孔隙水压力消散，有效应力增大，地基土体抗剪强度提高。同时还应看到，在荷载作用下，地基土体会产生蠕变，土体在发生蠕变时，可能导致土体抗剪强度衰减，因此在荷载作用下，地基中土体某时刻的抗剪强度τft可以表示为
τft=τf0+Δτfc-Δτfs （6.5.3）
式中 τf0——地基中某点处初始抗剪强度；
Δτfc——由于排水固结而增长的抗剪强度增量；
Δτfa——由于土体蠕变引起的抗剪强度减小的数量。
由于蠕变引起的抗剪强度减小的数量Δτft尚难计算，实际工程中常忽略土体蠕变这一因素的影响。对正常固结饱和软黏土，由于排水固结而引起抗剪强度增加的数量Δτft，采用τ=σtanφ的抗剪强度公式来确定。
设在预压荷载作用下，地基中某点总主应力增量为Δσz。当该点土体固结度为Ut时，土体中相应的有效主应力增量Δσc′为
Δσc′=Δσz-Δu=UtΔσz
式中 Δu——土体中超孔隙水压力增量。
由此，因固结而增长的强度可按式（6.5.4）计算：
Δτfc=Δσc′tanφcu=ΔσzUttanφcu （6.5.4）
忽略土体蠕变及其他因素的影响，则地基土某点某一时间的抗剪强度可按式（6.5.5）计算：
τft=τf0+ΔσzUttanφcu （6.5.5）
此即《建筑地基处理技术规范》的计算公式。
5.2.11 计算预压荷载下饱和黏性土地基中某点的抗剪强度时，应考虑土体原来的固结状态。对正常固结饱和黏性土地基，某点某一时间的抗剪强度可按下式计算：
τft=τf0+Δσz·Uttanφcu （5.2.11）
式中 τft——t时刻，该点土的抗剪强度（kPa）；
τf0——地基土的天然抗剪强度（kPa）；
Δσz——预压荷载引起的该点的附加竖向应力（kPa）；
Ut——该点土的固结度；
φcu——三轴固结不排水压缩试验求得的土的内摩擦角（°）。
【6.5.1】 （2008年一级考题）
某单层单跨工业厂房建于正常固结的黏性土地基上，跨度27m，长度84m，采用柱下钢筋混凝土独立基础。厂房基础完工后，室内外均进行填土；厂房投入使用后，室内地面局部范围有大面积堆载，堆载宽度6.8m，堆载的纵向长度40m。具体的厂房基础及地基情况、地面荷载大小等如图6.5.4所示。
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图 6.5.4
已知地基②层土的天然抗剪强度τf0为15kPa，三轴固结不排水压缩试验求得的土的内摩擦角φcu为12°。地面荷载引起的柱基础下方地基中A点的附加竖向应力Δσz=12kPa；地面填土三个月时，地基中A点土的固结度Ut为50%。试问，地面填土三个月时地基中A点土体的抗剪强度τft（kPa），最接近于下列何项数值？
（A）15.0 （B）16.3 （C）17.6 （D）21.0
【答案】 （B）
【解答】 由《建筑地基处理技术规范》5.2.11条：
τft=τf0+Δσz·Ut·tanφcu=15+12×0.5tan12°=16.3（kPa）
【6.5.2】 （2010年岩土考题）
拟对厚度为10.0m的淤泥层进行预压法加固。已知淤泥面上铺设1.0m厚中粗砂垫层，再上覆厚2.0m的压实填土，地下水位与砂层顶面齐平，淤泥三轴固结不排水试验得到的黏聚力ccu=10.0kPa，内摩擦角φcu=9.5°，淤泥面处的天然抗剪强度τ0=12.3kPa，中粗砂重度为20kN/m3，填土重度为18kN/m3，按《建筑地基处理技术规范》计算，如果要使淤泥面处抗剪强度值提高50%，则要求该处的固结度至少达到以下哪个选项？
（A）60% （B）70% （C）80% （D）90%
【答案】 （C）
【解答】 根据《建筑地基处理技术规范》式（5.2.11）：
τft=τf0+Δσz·U1tanφcu
代入，1.5×12.3=12.3+[2×18+1×（20-10）]×U1×tan9.5°，解得U1=80%。
故选（C）。
【6.5.3】 （2011年岩土考题）
某大型油罐群位于滨海均质正常固结软土地基上，采用大面积堆载预压法加固，预压荷载140kPa，处理前测得土层的十字板剪切强度为18kPa，由三轴固结不排水剪测得土的内摩擦角φcu=16°，堆载预压至90d时，某点土层固结度为68%，计算此时该点土体由固结作用增加的强度最接近下列哪一选项？
（A）45kPa （B）40kPa （C）27kPa （D）25kPa
【答案】 （C）
【解答】 根据《建筑地基处理技术规范》5.2.11条，强度增长值Δτ=ΔσzUttanφcu
Δσz为预压荷载引起的某点土体附加应力，由于大面积堆载可取预压荷载140kPa
Ut=0.68，φcu=16°
Δτ=140×0.68tan16°=27.3kPa
故选（C）。
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