地基與基礎(chǔ)工程(淺基礎(chǔ))

1、地基與基礎(chǔ)工程主講教授 馬石城第七章 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)n7.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則n 什么叫地基？什么叫基礎(chǔ)？n 地基的分類天然地基與人工地基n 基礎(chǔ)的分類-淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)n規(guī)范：GB5007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般步驟n工程地質(zhì)條件和地質(zhì)勘察資料n基礎(chǔ)類型和平面布置方案n選擇地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度n確定地基承載力n按地基承載力確定基底尺寸n地基穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算n基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n繪制基礎(chǔ)施工圖，并提出必要的技術(shù)說明概率極限設(shè)計(jì)方法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則n以可靠度指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)的可靠度n承載力極限狀態(tài)n正常使用極限狀態(tài)n結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求n g(x1,x2,xn

2、)=0n R-S=0地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本規(guī)定n地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級-甲、乙、丙n地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和計(jì)算應(yīng)滿足的三項(xiàng)原則n1. 在剪切破壞和穩(wěn)定性方面要有足夠的 安全度n2.控制地基的變形，使之不超過允許值n3.滿足強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求淺基礎(chǔ)的類型n無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)n幾點(diǎn)注意的地方：別名，臺階高寬比，受剪承力的驗(yàn)算，注意各種不同的材料之間的差別擴(kuò)展基礎(chǔ)n相對于無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)材料變了n柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)n柱下條形基礎(chǔ)n筏形基礎(chǔ)n殼體基礎(chǔ)n巖層錨桿基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋置深充的選擇n基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至地面的距離（天然地面），選擇基礎(chǔ)埋置深度就是選擇合適的地在持力層。選擇基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)考慮的

3、幾個(gè)因素：n1.建筑結(jié)構(gòu)條件與場地環(huán)境條件n2.工程地質(zhì)條件n水文地質(zhì)條件n地基凍融條件地基承載力n總安全系數(shù)設(shè)計(jì)原則將安全系數(shù)作為控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，以極限承載力表達(dá)n容許承載力設(shè)計(jì)原則將滿足強(qiáng)度和變形的兩個(gè)基本要求作為地基承載力控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)n概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則地基承載力采用特征值，實(shí)質(zhì)上是地基容許承載力地基承載力公式uppKP-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) ppp-地基容許承載力（kPa)n建筑地基規(guī)范推薦的理論公式abdmckfMbMdM cfa-由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值Mb,Md,Mc-承載力系數(shù)，根據(jù)k查表確定b-基礎(chǔ)底面寬度，

4、大于6m按6m取值，對于砂土，小 于3m按3m取值ck-基底下一倍短邊寬度范圍內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值 k-基底下一倍短邊寬度范圍內(nèi)土的內(nèi)摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值-基礎(chǔ)底面下土的重度，地下水位以下取浮重度m-基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)各層土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度魏錫克公式（或漢森公式）uapAKfAPu-地基土極限承載力A-與土接觸的有效基底面積A-基底面積按地基載荷試驗(yàn)確定n載荷試驗(yàn)確定地基土承載力特征值fakn由載荷板試驗(yàn)確定n具體考慮p-s曲線n巖石的地基承載力特征值fan由其他原位試驗(yàn)確定地基承載力按地基規(guī)范承載力表確定n建筑地基規(guī)范承載力表-區(qū)域化n地基承載力的修正(3)(0.5)aakbdmffb

5、d fa-修正后的地基承載力特征值fak-地基承載力特征值b d-分別為基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)-基底持力層的重度m-基礎(chǔ)底面以上埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度b-基礎(chǔ)底面寬度，小于3m取3m，大于6m取6md-基礎(chǔ)埋置深度，小于0.5m取0.5m基礎(chǔ)底面尺寸的確定max1.2kakapfpfpk-相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值pkmax-相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值fa-修正后的地基承載力特征值按地基持力層的承載力計(jì)算基底尺寸n中心荷載作用下的基礎(chǔ)nFk-相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)底面的豎向力值nG-基礎(chǔ)及回填土的重度，一般取20，地

6、下水位以下取10nd-基礎(chǔ)平均埋深kaGFAfd偏心荷載作用下的基礎(chǔ)maxminminmax61when 023kkkkkkkkkkkkkpFGMFGepAWl blpFGpba軟弱下臥層的驗(yàn)算zczazppfpz-相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值pcz-軟弱下臥層頂面處的土的自重應(yīng)力值faz-軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值地基變形驗(yàn)算n地基變形的特征n沉降量n沉降差n傾斜n局部傾斜地基變形驗(yàn)算 sss-地基變形值s-變形允許值擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)n擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求n現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的構(gòu)造要求n墻下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求擴(kuò)展基礎(chǔ)的計(jì)算n墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的底板厚

7、度及配筋n中心荷載作用nFFpblbFb12112nnVp aMPa基礎(chǔ)底板厚度n滿足抗剪強(qiáng)度要求n基礎(chǔ)底板配筋n偏心荷載作用下n一般情況下按最大應(yīng)力取，結(jié)果偏于安全1 00.7hVf h00.9syMAh f柱下鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)底板厚度和配筋計(jì)算n中心荷載作用n基礎(chǔ)底板配筋按最大彎矩配筋n偏心荷載作用與中心受荷基本相同00.7lhptmFf a h柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)n地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念n基本概念n相對剛度的影響上部結(jié)構(gòu)+基礎(chǔ)與地基的剛度比，兩種極限情況，相對剛度無窮小，相對剛度無窮大，一般都是第三情況，相對剛度有一具體數(shù)值柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)n柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求n外形尺寸n鋼筋混凝土n柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法n彈性地基梁法基床系數(shù)法，半地限彈性體法n簡化計(jì)算方法倒梁法，剪力平衡法倒梁法n基本假定：相對剛度無窮大，地基壓力呈直線分布，合力中心與荷載中心重合n剪力平衡法用各個(gè)截面的剪力平衡來求內(nèi)力maxminiipPFMblW筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)n構(gòu)造要求n筏形基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)力計(jì)算n簡化計(jì)算方法倒樓蓋法n結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算減輕不均勻沉降損害的措施n建筑措施n建筑物體型力求簡單n控制建筑物長高比及合理布置縱橫墻n設(shè)置沉降縫n控