建筑物荷载通过基础作用于地基上，地基就有两个方面的问题需要考虑：一种是因为地基土的压缩变形而引起的建筑物基础沉降和沉降差，如果沉降或沉降差过大，超过了建筑物的允许范围，则可能导致上部结构开裂、倾斜甚至毁坏；另一种如果是荷载过大，超过地基的承载能力，将使地基产生滑动破坏，即地基的承载力不足以承受如此大的荷载将导致建筑物倒塌。所以，进行地基基础设计时，地基必须满足如下条件：①建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允许的范围之内；②建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能力之内。
静载荷试验研究和工程实例表明，由于地基承载力不足而使地基遭受破坏的实质是基础下面持力层土的剪切破坏。其破坏形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏及冲剪破坏3种。
地基发生整体剪切破坏的p-s曲线如图7-1中曲线a所示，破坏的过程和特征是：①当荷载较小时，基底压力p与沉降s基本上成直线关系（OA段），属线性变形阶段，相应于A点的荷载称为临塑荷载，以pcr表示；②当荷载增加到某一数值时，基础边缘处土体开始发生剪切破坏，随着荷载的增加，剪切破坏区（或塑性变形区）逐渐扩大，土体开始向周围挤出，p-s曲线不再保持为直线（AB段），属弹塑性变形（或剪切）阶段，相应于B点的荷载称为极限荷载，以pu表示；③如果荷载继续增加，剪切破坏区不断扩大，最终在地基中形成一连续的滑动面，基础急剧下沉或向一侧倾斜，同时土体被挤出，基础四周地面隆起，地基发生整体剪切破坏，p-s曲线陡直下降（BC段），通常称为完全破坏阶段。一般紧密的砂土、硬黏性土地基常属整体剪切破坏。
图7-1 地基的破坏形式
局部剪切破坏的过程和特征是：p-s曲线没有明显的直线段，是介于整体剪切破坏和冲剪破坏之间的一种破坏形式。随着荷载的增加，剪切破坏区从基础边缘开始，发展到地基内部某一区域（图（b）中实线区域），当基底压力增大到某一数值即相应于极限荷载时，基础两侧地面微微隆起，然而剪切破坏区仅仅被限制在地基内部的某一区域，未形成延伸至地面的连续滑动面。相应的p-s曲线如图7-1中曲线b所示，拐点不甚明显，拐点后沉降增长率较前段大，但不像整体剪切破坏那样急剧增加。中等密实的砂土地基常发生局部剪切破坏。
图7-1中曲线c为冲剪破坏的情况。冲剪破坏的特征是：随着荷载的增加，基础出现持续下沉，主要是因为地基土的较大压缩以至于基础呈现连续刺入。地基不出现连续的滑动面，基础侧面地面不出现隆起，因为基础边缘下地基的垂直剪切而破坏。
地基的剪切破坏形式与多种因素有关，由于整体剪切破坏有连续的滑动面，比较容易建立理论研究模型，并且已经获得一些地基承载力的计算公式。局部剪切破坏和冲剪破坏的过程和特征比较复杂，目前理论研究方面还未得出地基承载力的计算公式。表7-1综合列出了条形基础在中心荷载下不同剪切破坏形式的各种特征，以供参考。
表7-1 条形基础在中心荷载下地基破坏形式的特征
注：表中埋深为基础的相对埋深，即基础埋深与基础宽度相同。
假定地基为均质半无限体，将地基中的剪切破坏区即塑性开展区限制在某一范围，确定其相应的承载力。允许塑性区有一定的开展范围，又保证地基能最大限度地安全、正常承担结构荷载时的基底压力确定为地基的设计承载力。
临塑荷载是指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力。其计算公式可根据土中应力计算的弹性理论和土体极限平衡条件导出。
由弹性理论，在条形均布压力作用下，如图7-2（a）所示，在地表下任一深度点M处产生的大、小主应力可按式（7-1）求得
实际上，一般基础都具有一定的埋置深度d，如图7-2（b）所示，此时地基中某点M的应力除了由基底附加应力p0（=p-γd）产生以外，还有土的自重应力（γ0d+γz）。严格地说，M点上土的自重应力在各向是不等的，因此，上述两项在M点产生的应力在数值上不能叠加。为了简化起见，在下述荷载公式推导中，假定土的自重应力在各向相等，故地基中任一点的σ1和σ3可写为
图7-2 条形均布荷载作用下的地基主应力及塑性区
当M点处于极限平衡状态时，该点的大、小主应力应满足极限平衡条件式，整理可得塑性区的边界方程为
式（7-3）表示在某一基底压力p下的地基中塑性区的边界方程，表明塑性区边界上任意一点的z与β0之间的关系。如果p、γ0、γ、d、c和φ已知，则根据式（7-3）可绘出塑性区的边界线如图7-2（c）所示。在实际应用中，不必去描绘整个塑性区的边界，只需要知道塑性开展区相对该基底压力p时的最大深度。
塑性区发展的最大深度zmax可由
的条件求得，即
将β0代入式（7-3）得塑性区发展最大深度zmax的表达式为
由上式可见，当其他条件不变时，荷载p增大，塑性区就发展，该区的最大深度也随着增大。若zmax=0，则表示地基中将要出现但尚未出现塑性变形区，其相应的荷载即为临塑荷载pcr。因此，在式（7-5）中令zmax=0，可得临塑荷载的表达式为
式中：γ0——基底标高以上土的重度（kN/m3）；
φ——地基土的内摩擦角（弧度）。
其他符号意义同前。
如果限定塑性区开展深度为某一容许值［z］，那么：
当zmax<［z］时，地基是稳定的；
当zmax>［z］时，地基的稳定是没有保障的。
根据经验统计，塑性区开展深度容许值［z］取为（1/4～1/3）b（b为条形基础宽度，以m计）。
一般认为，在中心垂直荷载下，塑性区的最大发展深度zmax可控制在基础宽度的1/4，相应的荷载用p1/4表示。因此，在式（7-5）中令zmax=b/4，可得p1/4的计算公式为
而对于偏心荷载作用的基础，一般可取zmax=b/3相应的荷载p1/3，可作为地基的承载力，即
尚需指出，上述公式是在条形均布荷载作用下导出，对于矩形和圆形基础，其结果偏于安全。此外，在公式的推导过程中采用了弹性力学的解答，对于已出现塑性区的塑性变形阶段，其推导是不够严格的。
【例7-1】 某条形基础，底宽b=1.5m，埋深d=2m，地基土的重度γ=19kN/m3，饱和土的重度γsat=21kN/m3，抗剪强度指标为φ=20°，c=20kPa。求：（1）该地基承载力p1/4；（2）若地下水位上升至地表下1.5m，承载力有何变化？
【解】 （1）
（2）地下水位上升时，地下水位以下的重度用有效重度
从以上可以看出，地下水位上升时，地基承载力将下降。
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