基礎(chǔ)工程-淺基礎(chǔ)設(shè)計(2)

1、淺基礎(chǔ)設(shè)計（2）Shallow Foundation Design（2）天然地基淺基礎(chǔ)設(shè)計1.地質(zhì)勘察，掌握地質(zhì)資料2.選擇基礎(chǔ)類型、建筑材料和平面布置方案3.選擇持力層和基礎(chǔ)埋置深度4.確定地基承載力5.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸6.地基穩(wěn)定性和變形驗算7.進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計8.繪制基礎(chǔ)施工圖（一）（二）（三）（四）（五）（六）（二）基礎(chǔ)埋置深度n埋置深度：基礎(chǔ)底面至地面的距離 影響因素：n建筑結(jié)構(gòu)與場地環(huán)境n工程地質(zhì)條件n水文地質(zhì)條件n地基凍融條件建筑結(jié)構(gòu)與場地環(huán)境n建筑結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)形式、地下室、電梯、地下管道n結(jié)構(gòu)物荷載大小和性質(zhì)：風(fēng)荷載、地震荷載n場地環(huán)境：原有建筑物的基礎(chǔ)工程地質(zhì)條件n

2、持力層：直接支承基礎(chǔ)的土層n下臥層：持力層以下的土層n上層土的承載力能滿足要求時，應(yīng)選擇淺埋；若其下有軟弱土層時，應(yīng)驗算軟弱下臥層的承載力。n當(dāng)上層土的承載力低于下層土?xí)r，要綜合考慮基礎(chǔ)底面積與埋深的關(guān)系。地基土層的組成類型好土好土軟土軟土軟土軟土好土好土好土好土軟土軟土好土好土軟土軟土好土好土()tancba土坡坡頂處的基礎(chǔ)埋深 3.52.5：（條形基礎(chǔ)）， （矩形基礎(chǔ)）水文地質(zhì)條件n盡量置于地下水位以上n置于地下水位以下時，要考慮：n基坑排水、坑壁圍護n涌土、流砂等情況n地下水的腐蝕作用；n上浮托力；n地下室防滲。h000whhkh 承壓水位高度（從承壓含水層頂算起）（m）0槽底安全厚度范

3、圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度k 系數(shù)，一般取1.0，對寬基坑宜取0.7地基凍融條件n季節(jié)性凍土：冬季凍結(jié)、天暖解凍。n凍脹產(chǎn)生上抬力，基礎(chǔ)可能被上抬；土層解凍時，土體軟化，強度降低，地基產(chǎn)生融陷。n地基土依據(jù)凍前天然含水量，凍結(jié)期間地下水位和平均凍脹率（凍脹試驗）可劃分不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹。凍脹量原地面凍結(jié)線地下水位凍深凍層厚度0dzszwzezz dz式中：設(shè)計凍深(m)0zzszwze土的類別對凍深的影響系數(shù)土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)環(huán)境對凍深的影響系數(shù)標準凍深(m)。系采用在地表平坦、裸露、城市之外的空曠場地中不小少已10年實測最大凍深的平均值。無實測資料時，按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計

4、規(guī)范“中國季節(jié)性凍土標準凍深線圖”采用；季節(jié)性凍土的設(shè)計凍深n當(dāng)建筑基礎(chǔ)底面以下允許一定厚度的凍土層，可用：minmaxddzhmaxh為基礎(chǔ)底面下允許殘留凍土層的最大厚度殘留凍土層 hmax原地面凍結(jié)線地下水位zd凍層厚度防凍害措施n在地下水位以上的基礎(chǔ)基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)回填非凍脹性的中砂或粗砂，其厚度不小于10cm。在地下水位以下的基礎(chǔ)，可采用樁基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)(凍土層下有擴大板或擴底短柱)或采取其他有效措施。n選擇地勢高、地下水位低、地表排水良好的建筑場地。對低洼場地，宜在建筑物四周向外一倍凍深距離范圍內(nèi)，使室外地坪至少高出自然地面300一500mm。n防止雨水、地表水、乍產(chǎn)廢水、生活污水浸入建

5、筑地基，應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。在山區(qū)加沒截水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝，以排走地表水和潛水流。n在強凍脹性和特強凍脹性地基上其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁、并控制上部建筑的長高比，增強房屋的整體剛度。（三）地基承載力n地基承載力的設(shè)計原則n總安全系數(shù)設(shè)計原則n容許承載力設(shè)計原則n概率極限狀態(tài)設(shè)計原則n總安全系數(shù)設(shè)計原則：uppK式中: p 基礎(chǔ)底面的壓力（kPa）; pu 地基極限承載力（kPa）; K 總安全系數(shù)n容許承載力設(shè)計原則： pp式中:p地基容許承載力（kPa）容許承載力設(shè)計原則是我國最常用的方法之一n概率極限狀態(tài)設(shè)計原則建筑地基規(guī)范 為保證建筑物的安全使用，地基必須滿足兩種極限狀態(tài)

6、的要求：（1）承載力極限狀態(tài)：（2）正常使用極限狀態(tài)apf ssp:基底平均壓力設(shè)計值，fa：地基承載力設(shè)計值s：地基變形，s:地基容許變形 地基承載力設(shè)計值或特征值 ：在發(fā)揮正常使用功能時所允許采用的抗力設(shè)計值af確定地基承載力設(shè)計值n按土的抗剪強度指標確定n按地基載荷試驗確定n按地基規(guī)范承載力表確定按土的抗剪強度指標確定按土的抗剪強度指標確定n建筑地基規(guī)范abdmckfMbMdM c0.033eb1/412qcpbNqNcN荷載偏心距2-16n臨塑荷載：n對一級建筑物，確定抗剪強度指標ck，fk，要求采取原狀土樣以三軸剪切試驗測定；n確定抗剪強度指標ck，fk的試驗方法必須和地基土的工作狀

7、態(tài)相適應(yīng)；n僅適用于e0.033b的情況，這是因為用該公式確定承載力時相應(yīng)的理論模式是基底壓力呈條形均勻分布;n按以上承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸后，還應(yīng)進行地基變形特征驗算；n當(dāng) ，增加b對地基承載力的提高無明顯效果。0k按地基載荷試驗確定按地基載荷試驗確定規(guī)范要求對地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的建筑物采用荷載試驗通過荷載沉降曲線來求地基承載力特征值(a) fak=p1 fak=pu/2 (pu=0.06巖石地基承載力特征值n巖石地基承載力特征值n極限荷載：規(guī)范規(guī)定的終止條件荷載時前一級nMin（極限荷載/3 ，比例界限荷載）n依據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓試驗確定arrkfffa 巖石地基承載力特征值（kPa)

8、frk 巖石飽和單軸抗壓強度標準（kPa)r 折減系數(shù)。根據(jù)巖體完整程度等確定按地基規(guī)范承載力表確定n舊規(guī)范提供承載力表供查用n新規(guī)范將地基承載力地域化，取消承載力表，但允許制定地方性規(guī)范，確定地基承載力表1.建筑地基規(guī)范承載力表根據(jù)土的物理根據(jù)土的物理力學(xué)指標查表力學(xué)指標查表根據(jù)野外鑒別結(jié)果或標準根據(jù)野外鑒別結(jié)果或標準貫入、輕便觸探試驗查表貫入、輕便觸探試驗查表承載力基本值承載力基本值f0承載力標準值承載力標準值fk承載力設(shè)計值承載力設(shè)計值f統(tǒng)計學(xué)回統(tǒng)計學(xué)回歸修正歸修正基礎(chǔ)深、基礎(chǔ)深、寬休正寬休正地基承載力設(shè)計值n寬度和埋深修正a(3)(0.5)akbdmffbd 式中 fa地基承載力設(shè)計值

9、，kPa fak地基承載力標準值，kPa b、d分別為基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土類查表2-15 基底持力層土的天然重度（地下水位以下的有效重度）， kN/m3 m基底以上埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度（該范圍內(nèi)的土層處于水位以下部分有效重度參與加權(quán)平均）， kN/m3 b基礎(chǔ)底面寬度，b6m時按6m計 d基礎(chǔ)埋置深度，d2m， h3m， h/b4時 ) 3()2(22110hKbKssb基礎(chǔ)驗算底面的最小寬度或直徑（m）粘性土地基承載力不考慮寬度修正,砂土：b10m，按10m修正h基礎(chǔ)的埋置深度（m）1基底下持力層的容重（kN/m3）2基底以上土的容重（kN/m3）K1 K2 按持力層類確定的寬度和深度修正系數(shù)課堂習(xí)題1已知某擬建建筑物場地地質(zhì)條件，第一層：雜填土，層厚1.0m，18kN/m3；第二層：粉質(zhì)粘土，層厚 4.2m， 18.5kN/m3，e0.92，IL=0.94，地基承載力特征值fak=136kPa，試按以下基礎(chǔ)條件分別計算修正后的地基承載力特征值：（1）基礎(chǔ)底面為4.0m6.0m的矩形獨立基礎(chǔ)，埋深1.0m；（2）基礎(chǔ)底面