基礎(chǔ)工程2淺基礎(chǔ)

1、基礎(chǔ)工程Foundation Engineering大連大學(xué)建筑工程學(xué)院主講教師：肖麗萍第第2 2章章 淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)(The Shallow foundation The Shallow foundation )2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型2.3基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.4淺基礎(chǔ)的地基承載力2.5基礎(chǔ)底面尺寸的確定2.6擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.7聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計2.8防止不均勻沉降損害的措施2 2.1 .1 概述概述 進行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，必須根據(jù)建筑物的用途和進行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，必須根據(jù)建筑物的用途和設(shè)計等級、建筑布置和上部結(jié)構(gòu)類型，充分考慮建筑設(shè)計等級、建筑布置和上部結(jié)構(gòu)類型，充分考慮建筑場地和地基巖土條件

2、，結(jié)合施工條件以及工期、造價場地和地基巖土條件，結(jié)合施工條件以及工期、造價等各方面的要求，合理選擇地基基礎(chǔ)方案。等各方面的要求，合理選擇地基基礎(chǔ)方案。 天然地基 人工地基 淺基礎(chǔ) 深基礎(chǔ) 剛性的 有限剛性的 柔性的 (a)天然地基 (b)人工地基圖2.1 天然地基和人工地基 (a)淺基礎(chǔ)示意圖(b)深基礎(chǔ)示意圖圖2.2淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)示意圖2.1.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容 一一. .基礎(chǔ)設(shè)計時要考慮的因素基礎(chǔ)設(shè)計時要考慮的因素(1)(1)建筑基礎(chǔ)所用的材料及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式；建筑基礎(chǔ)所用的材料及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式；(2)(2)基礎(chǔ)的埋置深度；基礎(chǔ)的埋置深度；(3)(3)地基土的承載力；地基土的承載力；(4)

3、(4)基礎(chǔ)的形狀和布置，以及與相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑基礎(chǔ)的形狀和布置，以及與相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和地下管道的關(guān)系；物和地下管道的關(guān)系；(5)(5)上部結(jié)構(gòu)的類型、使用要求及其對不均勻沉降的上部結(jié)構(gòu)的類型、使用要求及其對不均勻沉降的敏感性；敏感性；(6)(6)施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備等。施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備等。 二二.天然淺基的設(shè)計內(nèi)容與步驟天然淺基的設(shè)計內(nèi)容與步驟(1)初步設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式、材料與平面布置；初步設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式、材料與平面布置；(2)(2)確定地基持力層和基礎(chǔ)的埋置深度；確定地基持力層和基礎(chǔ)的埋置深度；(3)(3)確定地基承載力；確定地基承載力；(4)(

4、4)計算基礎(chǔ)底面積，必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算；計算基礎(chǔ)底面積，必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算；(5)(5)設(shè)計基礎(chǔ)高度、剖面形狀；設(shè)計基礎(chǔ)高度、剖面形狀；(6)(6)驗算軟弱下臥層；驗算軟弱下臥層；(7)(7)計算地基的變形；計算地基的變形；(8)(8)構(gòu)造設(shè)計；構(gòu)造設(shè)計；(9)(9)繪施工圖，提出施工說明。繪施工圖，提出施工說明。 三三.設(shè)計所需資料設(shè)計所需資料(1)(1)建筑場地地形圖；建筑場地地形圖；(2)(2)巖土工程勘察成果報告；巖土工程勘察成果報告；(3)(3)建筑物平面圖、立面圖，荷載，特殊結(jié)構(gòu)物布置建筑物平面圖、立面圖，荷載，特殊結(jié)構(gòu)物布置與標高；與標高；(4)(4)建筑

5、場地環(huán)境，鄰近建筑物基礎(chǔ)類型與埋深，地建筑場地環(huán)境，鄰近建筑物基礎(chǔ)類型與埋深，地下管線分布；下管線分布；(5)(5)工程總投資與當?shù)亟ㄖ牧瞎?yīng)情況；工程總投資與當?shù)亟ㄖ牧瞎?yīng)情況；(6)(6)施工隊伍技術(shù)力量與工期的要求。施工隊伍技術(shù)力量與工期的要求。 2.1.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計方法 常規(guī)設(shè)計方法常規(guī)設(shè)計方法：將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者分離開來，分別對三者進行計算。其缺點是：雖然其缺點是：雖然滿足了靜力平衡條件，但卻忽略了地基、基礎(chǔ)和上滿足了靜力平衡條件，但卻忽略了地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三者之間受荷前后的變形連續(xù)性部結(jié)構(gòu)三者之間受荷前后的變形連續(xù)性。 合理的分析方法合理的分析方法：原則上應(yīng)該以地

6、基、基礎(chǔ)和地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三者之間必須同時滿足靜力平衡條件和變上部結(jié)構(gòu)三者之間必須同時滿足靜力平衡條件和變形協(xié)調(diào)兩個條件形協(xié)調(diào)兩個條件為前提。 常規(guī)設(shè)計方法在下列條件可行： 1）沉降較小或較均勻。 2）基礎(chǔ)剛度較大。2.1.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計原則據(jù)GB50068-2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 ，結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)滿足：1在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；2在正常使用時具有良好的工作性能；3在正常維護下具有足夠的耐久性能；4在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。 設(shè)計設(shè)計等級等級建筑和地基類型建筑和地基類型甲級甲級重要的工業(yè)與民用建筑；重

7、要的工業(yè)與民用建筑；30層以上的高層建筑；層以上的高層建筑；體型復(fù)雜體型復(fù)雜,層數(shù)相差超過層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體的建筑物；層的高低層連成一體的建筑物；大面積的多層地下建筑物大面積的多層地下建筑物(如地下車庫、商場、運動場等如地下車庫、商場、運動場等)；對地基變形有特殊要求的建筑物；對地基變形有特殊要求的建筑物；復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物包括高邊坡）；復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物包括高邊坡）；對原有工程影響較大的新建筑物；對原有工程影響較大的新建筑物；場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物；場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物；位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工位于復(fù)雜地質(zhì)條件

8、及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程程乙級乙級除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物丙級丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑；次要的輕型建筑物及一般工業(yè)建筑；次要的輕型建筑物據(jù)據(jù)GB50007-2011GB50007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范將地基基礎(chǔ)分為將地基基礎(chǔ)分為三個設(shè)計等級三個設(shè)計等級：地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定： （1 1）所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)）所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算

9、的有關(guān)規(guī)定；規(guī)定；（2 2）設(shè)計等級為甲、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)）設(shè)計等級為甲、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計；計；（3 3）表）表2 2.2.2所列范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作所列范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算，如有下頁情況之一時，仍變形驗算，如有下頁情況之一時，仍應(yīng)作變形驗算應(yīng)作變形驗算；（4 4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)造物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性；造物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性；（5 5）基坑工程應(yīng)進行穩(wěn)定性計算；）

10、基坑工程應(yīng)進行穩(wěn)定性計算；（6 6）當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在）當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，尚應(yīng)進行抗浮驗算。上浮問題時，尚應(yīng)進行抗浮驗算。應(yīng)作變形驗算的應(yīng)作變形驗算的丙級建筑物丙級建筑物：地基承載力特征值小于地基承載力特征值小于130kPa, ,且體型復(fù)雜的且體型復(fù)雜的建筑；建筑；在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；時；軟弱地基上的相鄰建筑存在偏心荷載時；軟弱地基上的相鄰建筑存在偏心荷載時；相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜；相

11、鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜；地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。固結(jié)未完成時。練習(xí)一選擇.下列說法中，不正確的是：下列說法中，不正確的是：（A）每項工程都必須進行地基承載力計算；（）每項工程都必須進行地基承載力計算；（B）所有）所有的工程都必須進行穩(wěn)定性驗算；（的工程都必須進行穩(wěn)定性驗算；（C）經(jīng)常受水平荷）經(jīng)常受水平荷載的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)要驗算建筑物的穩(wěn)定性；載的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)要驗算建筑物的穩(wěn)定性；（D）建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物要進行穩(wěn)定性）建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物要進行穩(wěn)定性驗算。驗算。 2 2.下列建筑物哪幾類需要

12、進行地基變形驗算，地基承載下列建筑物哪幾類需要進行地基變形驗算，地基承載力為力為100kPa？（A）6層砌體承重結(jié)構(gòu)；（層砌體承重結(jié)構(gòu)；（B）6層的框架結(jié)構(gòu)；（層的框架結(jié)構(gòu)；（C）35m高的煙囪；（高的煙囪；（D）22層高層建筑。層高層建筑。練習(xí)二判斷1.1.所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定。定。2.2.設(shè)計等級為甲、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計。設(shè)計等級為甲、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計。3.3.地基承載力特征值為地基承載力特征值為120kPa120kPa且體型復(fù)雜的建筑不必作且體型復(fù)雜的建筑不必作地基變形驗算。地基變形驗

13、算。4.4.基坑工程不必進行穩(wěn)定性驗算。基坑工程不必進行穩(wěn)定性驗算。5.5.大連大學(xué)建筑工程學(xué)院的教學(xué)樓屬于乙級建筑物。大連大學(xué)建筑工程學(xué)院的教學(xué)樓屬于乙級建筑物。6.6.面積很大的二層地下停車場，要計算地基承載力但不面積很大的二層地下停車場，要計算地基承載力但不必計算地基變形。必計算地基變形。 練習(xí)三簡答1.1.在軟土地區(qū)，持力層的地基承載力特征值為在軟土地區(qū)，持力層的地基承載力特征值為90kPa90kPa，在一個小區(qū)中擬建造在一個小區(qū)中擬建造5 5幢幢6 6層住宅，層住宅，3 3幢幢1212層的小高層，層的小高層，在綠化區(qū)擬建造在綠化區(qū)擬建造2 2層地下車庫。層地下車庫。要求：確定地基基礎(chǔ)

14、的設(shè)計等級并判斷要求：確定地基基礎(chǔ)的設(shè)計等級并判斷6 6層住宅是否要層住宅是否要做地基變形驗算。做地基變形驗算。練習(xí)四簡答2.2.下表給出了四種類型建筑物的條件，指出哪種建筑物下表給出了四種類型建筑物的條件，指出哪種建筑物需做沉降計算需做沉降計算。關(guān)于荷載取值的規(guī)定（一）地基基礎(chǔ)設(shè)計時，所采用的荷載效應(yīng)最不利組地基基礎(chǔ)設(shè)計時，所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定采用：合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定采用：（）按（）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深時地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深時，傳至基礎(chǔ)底面上的傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準

15、組合限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準組合。相應(yīng)的。相應(yīng)的抗力抗力應(yīng)采用地基承載力特征值應(yīng)采用地基承載力特征值。關(guān)于荷載取值的規(guī)定（二）（）（）計算地基變形計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用準永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。（）（）計算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定計算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定及滑坡推力及滑坡推力時，時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項系數(shù)狀

16、態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項系數(shù)均為均為.。關(guān)于荷載取值的規(guī)定（三）（）在（）在確定基礎(chǔ)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計算確定基礎(chǔ)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度強度時，時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。當需要當需要驗算基礎(chǔ)裂縫寬度驗算基礎(chǔ)裂縫寬度時，應(yīng)時，應(yīng)按正常按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標準組合使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標準組合。（5 5）基礎(chǔ)設(shè)計安全等

17、級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、）基礎(chǔ)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用，結(jié)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)構(gòu)重要性系數(shù)0 0不應(yīng)小于不應(yīng)小于1.01.0。n正常使用極限狀態(tài)下，荷載效應(yīng)的標準組合值正常使用極限狀態(tài)下，荷載效應(yīng)的標準組合值S Sk k應(yīng)用應(yīng)用下式表示：下式表示：S Sk k=S=SGkGk+S+SQ1kQ1k+ +c2c2S SQ2kQ2k+ + +cncnS SQnk Qnk n荷載效應(yīng)的準永久組合值荷載效應(yīng)的準永久組合值S Sk k應(yīng)用下式表示：應(yīng)用下式表示：S Sk k= =S SGkGk+ +q1q1S SQ1kQ1k+ +q

18、2q2S SQ2kQ2k+ + +qnqnS SQnk Qnk n對由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合，也可采用簡化規(guī)對由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合，也可采用簡化規(guī)則，荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計值則，荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計值S S按下式確定：按下式確定：S=1.35SS=1.35Sk kR R 關(guān)于荷載取值的規(guī)定（四）練習(xí)五簡答3.在各種荷載條件下，建筑物上部結(jié)構(gòu)的荷載傳至基在各種荷載條件下，建筑物上部結(jié)構(gòu)的荷載傳至基礎(chǔ)底面的壓力及土和基礎(chǔ)的自重壓力分別見下表，礎(chǔ)底面的壓力及土和基礎(chǔ)的自重壓力分別見下表，基礎(chǔ)埋置深度為基礎(chǔ)埋置深度為3m，基礎(chǔ)底面以上土的平均重度為，基礎(chǔ)底面以上土的平均重度為12kN/m

19、3。要求：要求：1）確定基底尺寸所需的荷載計算；）確定基底尺寸所需的荷載計算；2）計算地基變形所需的荷載計算；）計算地基變形所需的荷載計算；3）驗算地基穩(wěn)定所需的荷載計算；）驗算地基穩(wěn)定所需的荷載計算；4）計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所需的荷載計算；）計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所需的荷載計算；5）驗算基礎(chǔ)裂縫所需的荷載計算。）驗算基礎(chǔ)裂縫所需的荷載計算。2.22.2淺基礎(chǔ)的類型淺基礎(chǔ)的類型據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為:n擴展基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)n聯(lián)合基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)n柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)n柱下交叉基礎(chǔ)柱下交叉基礎(chǔ)n筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)n箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)n殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)據(jù)材料性能分為據(jù)材料性能分為:無筋基礎(chǔ)無筋基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ))

20、鋼筋混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)2.2.1擴展基礎(chǔ) (1)無筋擴展基礎(chǔ) (剛性基礎(chǔ)) n剛性基礎(chǔ)是指用抗壓性能較好，而抗拉、抗剪性能較差的材料建造的基礎(chǔ)。(a)磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ) (b)毛石基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ) (c)混凝土基礎(chǔ)或毛石混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)或毛石混凝土基礎(chǔ) (d)灰土基礎(chǔ)或三合土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)或三合土基礎(chǔ)n剛性基礎(chǔ)的基礎(chǔ)高度應(yīng)符合寬高比的要求：n采用無筋擴展基礎(chǔ)的鋼筋混凝土柱，其柱腳高度h1不得小于b1(如圖(b)，并不應(yīng)小于300mm且不小于20d(d為柱中的縱向受力鋼筋的最大直徑)。 剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)n柱下獨立基礎(chǔ)(2) 鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)n墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)墻下鋼筋砼條

21、形基礎(chǔ)墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)2.2.2聯(lián)合基礎(chǔ)典型的雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)典型的雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)（a）矩形聯(lián)合基礎(chǔ)矩形聯(lián)合基礎(chǔ) （b）梯形聯(lián)合基礎(chǔ)梯形聯(lián)合基礎(chǔ) （c）連梁式聯(lián)合基礎(chǔ)連梁式聯(lián)合基礎(chǔ)2.2.3柱下條形基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) 當荷載很大，采用柱下條當荷載很大，采用柱下條形基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)形基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計要求時，可采用雙向設(shè)計要求時，可采用雙向的柱下鋼筋混凝土條形基的柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)形成的十字交叉條形基礎(chǔ)形成的十字交叉條形基礎(chǔ)礎(chǔ)( (又稱交叉梁基礎(chǔ)又稱交叉梁基礎(chǔ)) ) 。2.2.4十字交叉基礎(chǔ)當?shù)鼗浫醵奢d很大，采用十字交叉基礎(chǔ)也不能滿足當?shù)鼗浫醵奢d很

22、大，采用十字交叉基礎(chǔ)也不能滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計要求時，可采用筏板基礎(chǔ)，即用鋼筋混地基基礎(chǔ)設(shè)計要求時，可采用筏板基礎(chǔ)，即用鋼筋混凝土做成連續(xù)整片基礎(chǔ)，俗稱凝土做成連續(xù)整片基礎(chǔ)，俗稱“滿堂紅滿堂紅” 。2.2.5筏形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)（a a）、（）、（b b）平板式平板式 （ c c）、（）、（d d）肋梁式肋梁式2.2.6箱形基礎(chǔ)n高層建筑由于建筑功能與結(jié)構(gòu)受力等要求，可以采用箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)2.2.7殼體基礎(chǔ)n由正圓錐形及其組合形式的殼體基礎(chǔ)，用于一般工業(yè)與民用建筑柱基和筒形的構(gòu)筑物(如煙囪、水塔、料倉、中小型高爐等)基礎(chǔ)。(a)正圓錐殼正圓錐殼 (b)M型組合殼型組合殼 (c)內(nèi)球

23、外錐組合殼內(nèi)球外錐組合殼殼體基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式殼體基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式2.32.3基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇 n基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至地面底面至地面(一般指室一般指室外設(shè)計地坪外設(shè)計地坪)的距離。的距離。n選擇基礎(chǔ)埋深的原則是：選擇基礎(chǔ)埋深的原則是：在保證建筑物基礎(chǔ)安全在保證建筑物基礎(chǔ)安全穩(wěn)定、耐久使用的前提穩(wěn)定、耐久使用的前提下，應(yīng)盡量淺埋，以便下，應(yīng)盡量淺埋，以便節(jié)省投資，方便施工。節(jié)省投資，方便施工?；A(chǔ)埋深的選擇主要考慮以下幾個方面一、建筑結(jié)構(gòu)條件一、建筑結(jié)構(gòu)條件建筑物用途、類型、規(guī)模與性質(zhì)建筑物用途、類型、規(guī)模與性質(zhì)二、工程地質(zhì)條件二、工程地質(zhì)條件持力層、下臥

24、層持力層、下臥層三、水文地質(zhì)條件三、水文地質(zhì)條件地下水地下水四、地基凍融條件四、地基凍融條件凍深與是否凍脹土凍深與是否凍脹土五、場地環(huán)境條件五、場地環(huán)境條件相鄰建筑物、地下管線相鄰建筑物、地下管線2.42.4淺基礎(chǔ)的地基承載力淺基礎(chǔ)的地基承載力 2.4.1地基承載力概念地基承載力地基承載力：地基承受荷載的能力。地基承載力特征值地基承載力特征值fa：在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量不超過允許值的地基承載力。fa必須滿足的條件必須滿足的條件 ： 一、要有一定的強度安全儲備；一、要有一定的強度安全儲備；二、地基變形不應(yīng)大于相應(yīng)的允許值。二、地基變形不應(yīng)大于相應(yīng)的允許值。地基承載力特征值可表達

25、為：KPfuauPK式中： 為地基極限承載力； 安全系數(shù)； 由地基允許變形值控制的系數(shù)，102.4.2地基承載力特征值的確定方法有四類：方法有四類：（）（）根據(jù)土的抗剪強度指標以理論公式計算；根據(jù)土的抗剪強度指標以理論公式計算；（）（）由現(xiàn)場載荷試驗的由現(xiàn)場載荷試驗的曲線確定；曲線確定；（）（）按規(guī)范提供的承載力表確定；按規(guī)范提供的承載力表確定；（）（）在土質(zhì)基本相同的情況下，參照鄰近建筑在土質(zhì)基本相同的情況下，參照鄰近建筑物的工程經(jīng)驗確定。物的工程經(jīng)驗確定。（）根據(jù)土的抗剪強度指標以理論公式計算（）根據(jù)土的抗剪強度指標以理論公式計算地基極限承載力理論公式地基極限承載力理論公式式中式中 pu

26、u地基極限承載力；地基極限承載力； K安全系數(shù)，對長期承載力，一般安全系數(shù)，對長期承載力，一般K=23。 Pu u可由斯凱普頓公式、太沙基公式、魏錫克公式、可由斯凱普頓公式、太沙基公式、魏錫克公式、漢森公式等確定。漢森公式等確定。規(guī)范推薦的理論公式規(guī)范推薦的理論公式uapfK返回返回（2 2）按荷載試驗確定地基承載力特征值）按荷載試驗確定地基承載力特征值 荷載試驗分為淺層平板和深層平板試驗，利用載荷試驗荷載試驗分為淺層平板和深層平板試驗，利用載荷試驗記錄而成的記錄而成的p-s曲線來確定地基承載力特征值。曲線來確定地基承載力特征值。 按下述方法之一確定地基承載力特征值按下述方法之一確定地基承載力

27、特征值fak： 當載荷試驗當載荷試驗p-s曲線上有明顯的比例極限時，取該比例曲線上有明顯的比例極限時，取該比例極限所對應(yīng)的荷載值極限所對應(yīng)的荷載值p1(a)；當極限荷載當極限荷載pu能確定，且能確定，且pu1.5p1時，取荷載極限值時，取荷載極限值pu的一半；的一半； p p-s s曲線曲線 不能按上述兩種方法確定時不能按上述兩種方法確定時 (b)，如壓板面積為如壓板面積為0 . 2 5 0 . 5 0 m2， 對 低 壓 縮 性 土 和 砂 土 ， 可 取對 低 壓 縮 性 土 和 砂 土 ， 可 取s/b=0.010.015所對應(yīng)的荷載值，但其值不應(yīng)大于最大所對應(yīng)的荷載值，但其值不應(yīng)大于最

28、大加載量的一半。加載量的一半。 同一土層參加統(tǒng)計的試驗點數(shù)不應(yīng)少于同一土層參加統(tǒng)計的試驗點數(shù)不應(yīng)少于3個，且基本值個，且基本值的極差的極差(即最大值與最小值即最大值與最小值)不超過平均值的不超過平均值的30%，取，取此平均值作為地基承載力特征值此平均值作為地基承載力特征值fak。返回返回（3）按規(guī)范提供的承載力表確定按規(guī)范提供的承載力表確定 我國各地區(qū)規(guī)范將荷載試驗資料經(jīng)回歸分析并我國各地區(qū)規(guī)范將荷載試驗資料經(jīng)回歸分析并結(jié)合經(jīng)驗編制，給出地基承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗編制，給出地基承載力特征值fak的表格。的表格。n地基承載力特征值的修正地基承載力特征值的修正 注意式中各符號的含義！注意式中各符號的

29、含義?。?）按建筑經(jīng)驗確定建筑經(jīng)驗確定返回返回2.4.3地基變形驗算地基變形驗算的要求是：建筑物的地基變形計算值地基變形驗算的要求是：建筑物的地基變形計算值應(yīng)應(yīng)不大于地基變形允許值不大于地基變形允許值，即：即： 地基的變形按特征分：n沉降量獨立基礎(chǔ)中心點的沉降值或整幢建筑物基礎(chǔ)的平均沉降值；n沉降差相鄰兩個柱基的沉降量之差；n傾斜基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值；n局部傾斜砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6-10米內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值。 地基特征變形地基特征變形2.52.5基礎(chǔ)底面尺寸的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定n在初步選擇基礎(chǔ)類型和埋置深度后，就可以根在初步選擇基礎(chǔ)類型和埋置深度后，就可以

30、根據(jù)據(jù)持力層持力層的承載力特征計算基礎(chǔ)底面尺寸。的承載力特征計算基礎(chǔ)底面尺寸。n如果地基受力層范圍內(nèi)存在如果地基受力層范圍內(nèi)存在軟弱下臥層軟弱下臥層，則所，則所選擇的基底尺寸尚須滿足對軟弱下臥層驗算的選擇的基底尺寸尚須滿足對軟弱下臥層驗算的要求。要求。2.5.1按持力層承載力計算基底尺寸（1）軸心荷載作用）軸心荷載作用獨立基礎(chǔ)： 條形基礎(chǔ)：dfFAAdGAGFpfpGakGGkkkkak3kN/m20,/ )(dfFbGakdfFbGak （2）偏心荷載作用）偏心荷載作用調(diào)整至滿足為止。）若不合適（公式；）驗算是否滿足承載力（進行寬度修正；考慮是否對地基承載力之比）選取基底長邊與短邊（；底面積

31、增大將按軸心荷載作用的基）據(jù)荷載偏心情況（承載力特征值；初步確定修正后的地基）進行深度修正（，還要求偏心距為保證基礎(chǔ)不過分傾斜且,65 )4();2(/340%10%,2,1/6:2 . 12maxminmaxnblnlefpfppakakk練習(xí)題練習(xí)題1某黏性土重度為某黏性土重度為18.2，孔隙比，孔隙比e=0.7，液性指數(shù)，液性指數(shù)0.75，地基承載力特征值，地基承載力特征值fak=220kPa。2.5.2地基軟弱下臥層承載力驗算n條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)n矩形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)azfczztan2)(zbcdkpbz)tan2)(tan2()(zbzlcdkplbz練習(xí)題練習(xí)題2 2 柱下矩形基礎(chǔ)底面

32、尺寸為5.4m2.7m，請根據(jù)圖中各項資料驗算持力層和軟弱下臥層的承載力是否滿足要求。練習(xí)題練習(xí)題3 32.5.4地基穩(wěn)定性驗算n對于經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)，對于經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，應(yīng)以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，應(yīng)對地基進行穩(wěn)定性驗算。對地基進行穩(wěn)定性驗算。n用圓弧滑動面法驗算，應(yīng)：用圓弧滑動面法驗算，應(yīng)：K=Mr/Ms1.2n對于建在穩(wěn)定土坡坡頂?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)對于建在穩(wěn)定土坡坡頂?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)b3m,a2.5m且且基礎(chǔ)底面外緣至坡頂基礎(chǔ)底面外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x示意圖的水平距離示意圖/tanab d2.

33、62.6擴展基礎(chǔ)設(shè)計擴展基礎(chǔ)設(shè)計 2.6.1無筋擴展基礎(chǔ)基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：式中式中為基礎(chǔ)的剛性角。為基礎(chǔ)的剛性角。tan20bbh無筋擴展基礎(chǔ)無筋擴展基礎(chǔ)經(jīng)驗做法: :磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)“兩皮一收兩皮一收”或或“二一間隔收二一間隔收”；毛石基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)每階伸出寬度不宜大于每階伸出寬度不宜大于200每階高度常取每階高度常取400600錯縫砌筑。錯縫砌筑。 磚基礎(chǔ)剖面圖毛石基礎(chǔ)剖面圖素混凝土基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)2.6.2墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計n墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的截面設(shè)計包括確定基礎(chǔ)高度確定基礎(chǔ)高度 基礎(chǔ)底板配筋基礎(chǔ)底板配筋n沿墻長方向取1m作為計算單元。n用地基凈反力

34、 計算。（僅由基礎(chǔ)頂面的荷載所產(chǎn)生的地基反力為地基凈反力）jp墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計構(gòu)造要求 1.構(gòu)造要求構(gòu)造要求 （）梯形截面基礎(chǔ)的邊緣高度，一般不小于（）梯形截面基礎(chǔ)的邊緣高度，一般不小于200mm；基礎(chǔ)高度小于等于基礎(chǔ)高度小于等于250mm時，可做成等厚度板時，可做成等厚度板（）基礎(chǔ)下的墊層厚度一般為（）基礎(chǔ)下的墊層厚度一般為100mm，每邊伸出基礎(chǔ)，每邊伸出基礎(chǔ)50100mm，墊層混凝土強度等級應(yīng)為，墊層混凝土強度等級應(yīng)為C10（）底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于（）底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10，間距不，間距不宜大于宜大于200mm和小于和小于100m

35、m當有墊層時，混凝土的當有墊層時，混凝土的保護層凈厚度不應(yīng)小于保護層凈厚度不應(yīng)小于40mm，無墊層時不應(yīng)小于，無墊層時不應(yīng)小于70mm縱向分布鋼筋直徑不小于縱向分布鋼筋直徑不小于8mm，間距不大于，間距不大于300mm，每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面，每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的積的1/10墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計構(gòu)造要求 （）混凝土強度等級不應(yīng)低于（）混凝土強度等級不應(yīng)低于C20（）當基礎(chǔ)寬度大于或等于（）當基礎(chǔ)寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長時，底板受力鋼筋的長度可取基礎(chǔ)寬度的度可取基礎(chǔ)寬度的0.9倍，并交錯布置倍，并交錯布置（）

36、基礎(chǔ)底板在形及十字形交接處，底板橫向受力鋼（）基礎(chǔ)底板在形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通常布置，另一方向的橫向受筋僅沿一個主要受力方向通常布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處在拐角處處在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置（）當?shù)鼗浫鯐r，為了減少不均勻沉降的影響，基礎(chǔ)（）當?shù)鼗浫鯐r，為了減少不均勻沉降的影響，基礎(chǔ)截面可采用帶肋的板，肋的縱向鋼筋按經(jīng)驗確定截面可采用帶肋的板，肋的縱向鋼筋按經(jīng)驗確定基礎(chǔ)底板受力鋼筋布置示意墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計2.軸心荷載作用軸心荷載作用

37、（1）基礎(chǔ)高度）基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)內(nèi)不配箍筋和彎起筋，故基礎(chǔ)高度由混基礎(chǔ)高度由混凝土的受剪承載力確定：凝土的受剪承載力確定： 于是07 . 0hfVt1j0pV7 . 0bfVht其中（2）基礎(chǔ)底板配筋）基礎(chǔ)底板配筋n懸臂根部的最大彎矩設(shè)計值最大彎矩設(shè)計值M為：n基礎(chǔ)每米長的受力鋼筋截面面積：2121bpMj09 . 0hfMAys.偏心荷載作用偏心荷載作用在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)邊緣處的最大凈反力設(shè)計值為：或 式中荷載的凈偏心距，基礎(chǔ)的高度：基礎(chǔ)的配筋：式中，剪力 彎矩2max6bMbFpj21max)2(61bppMjj09 . 0hfMAys)61 (0maxbebFpj7 . 00tfVh 1

38、max)(21bppVjj擴展基礎(chǔ)的破壞形式 2.6.3柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計構(gòu)造要求1.構(gòu)造要求構(gòu)造要求除應(yīng)滿足墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的要求外，尚應(yīng)除應(yīng)滿足墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的要求外，尚應(yīng)滿足：滿足：階梯形基礎(chǔ)每階高度一般為階梯形基礎(chǔ)每階高度一般為300500mm，當基礎(chǔ)，當基礎(chǔ)高度大于等于高度大于等于600mm而小于而小于900mm時，階梯形基礎(chǔ)分時，階梯形基礎(chǔ)分二級；當基礎(chǔ)高度大于等于二級；當基礎(chǔ)高度大于等于900mm時，則分三級當時，則分三級當采用錐形基礎(chǔ)時，其邊緣高度不宜小于采用錐形基礎(chǔ)時，其邊緣高度不宜小于200mm，頂部

39、，頂部每邊應(yīng)沿柱邊放出每邊應(yīng)沿柱邊放出50mmn鋼筋混凝土基礎(chǔ)鋼筋配置應(yīng)按鋼筋混凝土基礎(chǔ)鋼筋配置應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定規(guī)定執(zhí)行執(zhí)行n有關(guān)杯口基礎(chǔ)的構(gòu)造應(yīng)按有關(guān)杯口基礎(chǔ)的構(gòu)造應(yīng)按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范執(zhí)行執(zhí)行2.7.5擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求(a)階梯形基礎(chǔ)(b)杯口基礎(chǔ)(c)錐形基礎(chǔ)(d)底板受力鋼筋示意圖2.38 擴展基礎(chǔ)構(gòu)造的一般要求表2.18 柱的插入深度h1/mm擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求現(xiàn)澆柱的基礎(chǔ)中插筋的構(gòu)造示意預(yù)制鋼筋混凝土柱獨立基礎(chǔ)示意柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計2.軸心荷載作用（1 1）基礎(chǔ)高度）基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切

40、承載力確定?；A(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定。（由沖切破壞錐體以外的地基凈反力所產(chǎn)生的沖切力小于沖切面處混凝土的抗沖切能力。）即：式中相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的地基凈反力，沖切力的作用面積；受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當基礎(chǔ)高度h800mm時，取1.0；當h2000mm時，取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值；沖切破壞錐體斜裂面上下邊長的平均值；基礎(chǔ)有效高度。1ApFjl07 . 0hbfFmthpl1Ahptfmb0hblFpj/jp（2 2）底板配筋）底板配筋在地基凈反力的作用下，基礎(chǔ)沿柱的周邊向上彎曲。當彎曲應(yīng)力超過了基礎(chǔ)的抗彎強度時，就發(fā)生彎曲破壞。破壞特征：裂縫沿

41、柱角至基礎(chǔ)角將基礎(chǔ)底面分裂成四塊梯形面積。將基礎(chǔ)板看成四塊固定在柱邊的梯形懸臂板。將基礎(chǔ)板看成四塊固定在柱邊的梯形懸臂板。計算出地基凈反力對柱邊截面產(chǎn)生的彎距以及階梯形基礎(chǔ)在變階處的彎距。(當基底和柱截面均為正方形時，只需計算一個方向的彎距即可。)3. 偏心荷載作用（1 1）基礎(chǔ)高度）基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定。基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定。（由沖切破壞錐體以外的地基凈反力所產(chǎn)生的沖切力小于沖切面處混凝土的抗沖切能力。）即：1maxApFjl07 . 0hbfFmthplbbt+2h0bbt+2h0計算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置計算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置 1 1沖

42、切破壞錐體最不利一側(cè)的斜截面；沖切破壞錐體最不利一側(cè)的斜截面；2 2沖切破壞錐體的底面線沖切破壞錐體的底面線（2 2）底板配筋）底板配筋n階梯形基礎(chǔ)尚應(yīng)計算變階處-及-的相應(yīng)彎矩并求算所需鋼筋面積，即n偏心受壓時，-截面?。簄-截面取：n-和-截面?。簄-和-截面?。耗充摻罨炷联毩⒒A(chǔ)配筋圖某鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)配筋圖2.72.7聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計n分三種類型：矩形聯(lián)合基礎(chǔ)、梯形聯(lián)合基礎(chǔ)和連梁式聯(lián)合基礎(chǔ)。n應(yīng)使基礎(chǔ)底面形心盡可能接近柱主要荷載的合力作用點。應(yīng)使基礎(chǔ)底面形心盡可能接近柱主要荷載的合力作用點。n聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計通常作如下規(guī)定或假定：（）基礎(chǔ)是剛性的一般認為，當基礎(chǔ)高度不小于柱距的/時，基礎(chǔ)可視為是剛性的；（）基底壓力為線性（平面）分布；（）地基主要受力層范圍內(nèi)土質(zhì)均勻；（）不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響2.7.2矩形聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計步驟：（）計算柱荷載的合力作用點（荷載重心）位置；（）確定基礎(chǔ)長度，使基礎(chǔ)底面形心盡可能與柱荷載重心重合；（）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面寬度；（）按反力線性分布假定計算基底凈反力設(shè)計值，并用靜定分析法計算基礎(chǔ)內(nèi)力，畫出彎距圖和剪力圖；（）根據(jù)受沖切和受剪承載力確定基