基礎工程交通

1、2022-3-812022-3-82q第一節(jié)第一節(jié) 概述概述q第二節(jié)第二節(jié) 基礎工程設計基本原理基礎工程設計基本原理q第三節(jié)第三節(jié) 淺基礎的類型淺基礎的類型q第四節(jié)第四節(jié) 基礎的埋置深度基礎的埋置深度q補充材料補充材料 地基承載力地基承載力(土質學與土力學土質學與土力學 第九章第九章)q第五節(jié)第五節(jié) 地基承載力的確定地基承載力的確定q第六節(jié)第六節(jié) 地基承載力的驗算及基礎底面尺寸的確定地基承載力的驗算及基礎底面尺寸的確定q第七節(jié)第七節(jié) 地基的變形驗算地基的變形驗算q第八節(jié)第八節(jié) 地基基礎的穩(wěn)定性驗算地基基礎的穩(wěn)定性驗算q第九節(jié)第九節(jié) 減輕不均勻沉降危害的措施減輕不均勻沉降危害的措施2022-3-

2、83第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1. 淺基礎的定義淺基礎的定義l通常將基礎的埋置深度小于基礎最小寬度，且只通常將基礎的埋置深度小于基礎最小寬度，且只需經過挖坑、排水、澆筑基礎等普通施工程序就需經過挖坑、排水、澆筑基礎等普通施工程序就可建造的基礎稱為可建造的基礎稱為淺基礎淺基礎。 2. 淺基礎的荷載傳遞淺基礎的荷載傳遞 上部結構上部結構基礎基礎應力和變形應力和變形 地基地基荷載荷載基底壓力基底壓力2022-3-84天然地基上的淺基礎天然地基上的淺基礎人工地基上的淺基礎人工地基上的淺基礎樁基礎樁基礎沉井基礎沉井基礎2022-3-853. 地基基礎設計考慮的主要因素地基基礎設計考慮的主要因素l基礎設計時，

3、除須保證基礎結構本身具有足夠的基礎設計時，除須保證基礎結構本身具有足夠的強度和剛度外，同時還須選擇合理的基礎尺寸和強度和剛度外，同時還須選擇合理的基礎尺寸和布置方案，使地基的反力和沉降在允許的范圍之布置方案，使地基的反力和沉降在允許的范圍之內。內。l基礎設計基礎設計包括包括地基與基礎兩部分，又常稱為地基與基礎兩部分，又常稱為地基地基基礎設計基礎設計。 2022-3-86第二節(jié)第二節(jié) 基礎工程設計基本原理基礎工程設計基本原理一、建筑結構荷載的有關概念一、建筑結構荷載的有關概念1、荷載的有關定義、荷載的有關定義(1)永久荷載永久荷載l 在結構使用期間，其值不隨時間變化，或其變化在結構使用期間，其值

4、不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的荷載，以能趨于限值的荷載，以G表示。表示。l 例如：例如： 結構自重結構自重 土壓力土壓力 正常穩(wěn)定水位的水壓力正常穩(wěn)定水位的水壓力2022-3-87(2)可變荷載可變荷載l 在結構使用期間，其值隨時間變化，且其變化與在結構使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略不計的荷載，以平均值相比不可忽略不計的荷載，以Q表示。表示。l 例如：例如： 樓面活荷載樓面活荷載 建筑物建筑物 屋面活荷載屋面活荷載 風荷載風荷載 雪荷載雪荷載 汽車荷載汽車荷載 橋梁橋面橋梁橋面

5、風荷載風荷載 雪荷載雪荷載2022-3-88(3)荷載效應荷載效應l 由荷載引起結構或結構構件的反應。由荷載引起結構或結構構件的反應。l 例如：結構內力例如：結構內力 結構變形結構變形 結構裂縫結構裂縫l永久荷載效應和可變荷載效應分別以永久荷載效應和可變荷載效應分別以SG、SQ表示。表示。(4)設計基準期設計基準期l 為確定可變荷載代表值而選用的為確定可變荷載代表值而選用的時間參數(shù)時間參數(shù)。2022-3-892、荷載的代表值、荷載的代表值l 荷載的代表值有多種，在地基基礎計算中常用荷載的代表值有多種，在地基基礎計算中常用的有以下三種。的有以下三種。(1)荷載的標準值荷載的標準值l 定義：為設計

6、基準期內最大荷載統(tǒng)計分布的特定義：為設計基準期內最大荷載統(tǒng)計分布的特征值，以下標征值，以下標K表示。表示。l 荷載標準值可以取均值或某個分位值。荷載標準值可以取均值或某個分位值。l 例如：對于結構自重，可按結構構件的設計尺例如：對于結構自重，可按結構構件的設計尺 寸乘以材料單位體積的自重；寸乘以材料單位體積的自重； 對于雪荷載，可按對于雪荷載，可按50年一遇的雪壓乘以年一遇的雪壓乘以 屋面積雪分布系數(shù)等。屋面積雪分布系數(shù)等。2022-3-810(2)荷載的準永久值荷載的準永久值l 對于可變荷載，在設計基準期內，其超越的總對于可變荷載，在設計基準期內，其超越的總時間約為設計基準期一半的荷載值。時

7、間約為設計基準期一半的荷載值。l對于某一隨時間而變化的荷載，如果設計基準對于某一隨時間而變化的荷載，如果設計基準期是期是T，則在，則在T時間內大于和等于準永久值的時間時間內大于和等于準永久值的時間約為約為0.5T。l荷載的準永久值實際上是考慮了可變荷載作用荷載的準永久值實際上是考慮了可變荷載作用的時間間歇性和分布的不均勻性的一種折減。的時間間歇性和分布的不均勻性的一種折減。l例如，對于地基沉降計算，短時間的荷載不一例如，對于地基沉降計算，短時間的荷載不一定引起充分的沉降，這種情況下，可變荷載就應定引起充分的沉降，這種情況下，可變荷載就應該采用荷載的準永久值。該采用荷載的準永久值。2022-3-

8、811(3)荷載的組合值荷載的組合值l 對于可變荷載，使組合后的荷載效應在設計基對于可變荷載，使組合后的荷載效應在設計基準期內的超越概率準期內的超越概率(類似失效概率類似失效概率)，能與該荷載，能與該荷載單獨出現(xiàn)時的效應概率趨于一致的荷載值；單獨出現(xiàn)時的效應概率趨于一致的荷載值；l 使組合后的結構具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標的荷使組合后的結構具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標的荷載值。載值。l 兩種或兩種以上的可變荷載同時出現(xiàn)標準值的兩種或兩種以上的可變荷載同時出現(xiàn)標準值的概率很小，因此當結構承受兩種或兩種以上的可概率很小，因此當結構承受兩種或兩種以上的可變荷載時，應采用荷載的組合值。變荷載時，應采用荷載的組合

9、值。 2022-3-8123、荷載的設計值、荷載的設計值l 荷載代表值與荷載分項系數(shù)荷載代表值與荷載分項系數(shù) 的乘積稱為荷載的設的乘積稱為荷載的設計值。計值。4、荷載的組合、荷載的組合l 設計時為了保證結構的可靠性，需要確定同時作設計時為了保證結構的可靠性，需要確定同時作用在結構上有幾種荷載、每種荷載采用何種代表值，用在結構上有幾種荷載、每種荷載采用何種代表值，這一工作稱為荷載組合或荷載效應組合。這一工作稱為荷載組合或荷載效應組合。l 在地基基礎設計中，一般有如下幾種荷載組合：在地基基礎設計中，一般有如下幾種荷載組合：u標準組合標準組合Sk：按正常使用極限狀態(tài)計算時，采用標按正常使用極限狀態(tài)計

10、算時，采用標準值或組合值為荷載代表值的組合。準值或組合值為荷載代表值的組合。u準永久組合準永久組合Sk ：按正常使用極限狀態(tài)計算時，對可按正常使用極限狀態(tài)計算時，對可變荷載采用準永久值為荷載代表值的組合。變荷載采用準永久值為荷載代表值的組合。u基本組合基本組合S ：按承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作按承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作用與可變作用的組合設計值。用與可變作用的組合設計值。 S =1.35Sk2022-3-813二、地基基礎設計的技術要求及原則二、地基基礎設計的技術要求及原則 地基基礎設計必須滿足的三個基本要求是：地基基礎設計必須滿足的三個基本要求是：l 地基強度要求地基強度要求l 地基

11、變形要求地基變形要求l 基礎結構的強度、剛度及耐久性要求基礎結構的強度、剛度及耐久性要求2022-3-814三、地基基礎設計方法三、地基基礎設計方法 1.地基的極限狀態(tài)設計地基的極限狀態(tài)設計為保證建筑物的安全使用，地基設計必須同時滿為保證建筑物的安全使用，地基設計必須同時滿足以下兩種極限狀態(tài)的要求：足以下兩種極限狀態(tài)的要求：l 正常使用極限狀態(tài)或變形極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)或變形極限狀態(tài)l 承載能力極限狀態(tài)或穩(wěn)定極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)或穩(wěn)定極限狀態(tài)2022-3-815 為地基廣義變形值，可分為沉降量、沉降差、傾斜為地基廣義變形值，可分為沉降量、沉降差、傾斜和局部傾斜等。和局部傾斜等。(1)正

12、常使用極限狀態(tài)或變形極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)或變形極限狀態(tài)afp 正常使用極限的驗算包括以下兩部分正常使用極限的驗算包括以下兩部分l 驗算地基變形量驗算地基變形量，其驗算通式為：，其驗算通式為：式中式中 p作用于地基土上的平均總壓力；作用于地基土上的平均總壓力； f a地基容許承載力。地基容許承載力。l 驗算地基變形狀態(tài)，以不使地基中出現(xiàn)過大驗算地基變形狀態(tài)，以不使地基中出現(xiàn)過大塑性變形為原則，塑性變形為原則，一般采用容許承載力法進行一般采用容許承載力法進行驗算驗算，即：，即：2022-3-816 我國現(xiàn)行設計規(guī)范多數(shù)采用容許承載力方法，地我國現(xiàn)行設計規(guī)范多數(shù)采用容許承載力方法，地基容許承載力

13、可以由荷載試驗、理論公式或規(guī)范推基容許承載力可以由荷載試驗、理論公式或規(guī)范推薦的地基承載力表求得。薦的地基承載力表求得。 用載荷試驗資料確定地基容許承載力，可取用載荷試驗資料確定地基容許承載力，可取 ps 曲線上的第曲線上的第1拐點對應的壓力。拐點對應的壓力。 用理論公式確定地基容許承載力時，可以采用臨用理論公式確定地基容許承載力時，可以采用臨塑荷載公式或塑性區(qū)開展深度為基礎寬度的塑荷載公式或塑性區(qū)開展深度為基礎寬度的1/4的界的界限荷載限荷載 公式。公式。2022-3-817 我國我國建筑地基基礎設計規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2011)采用了地基承載力特征值的概念。采用了地基

14、承載力特征值的概念。 地基承載力特征值地基承載力特征值是指地基土壓力是指地基土壓力-變形曲線變形曲線(p-s曲線曲線)在線性變形范圍內規(guī)定的變形所對應的壓力值，在線性變形范圍內規(guī)定的變形所對應的壓力值，其最大值為比例界限值。其最大值為比例界限值。 地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、理論公式計算，并結合工程實踐經驗等方法綜合確理論公式計算，并結合工程實踐經驗等方法綜合確定。定。2022-3-818 承載能力極限狀態(tài)一般采用安全系數(shù)法進行驗算承載能力極限狀態(tài)一般采用安全系數(shù)法進行驗算:式中式中 p 作用于地基上的平均總壓力，作用于地基上的平均總

15、壓力，kPa； 地基極限承載力，地基極限承載力，kPa； K 安全系數(shù)。安全系數(shù)。 地基極限承載力地基極限承載力可以由載荷試驗或理論公式求得：可以由載荷試驗或理論公式求得：l 當用載荷試驗資料確定地基極限承載力時，可取當用載荷試驗資料確定地基極限承載力時，可取ps曲線上第曲線上第2拐點對應的壓力。拐點對應的壓力。l 當用理論公式確定地基極限承載力時，可用極限當用理論公式確定地基極限承載力時，可用極限荷載公式計算。荷載公式計算。Kfpuuf (2)承載能力極限狀態(tài)或穩(wěn)定極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)或穩(wěn)定極限狀態(tài)2022-3-819結構的可靠度結構的可靠度設計是以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計是以概率理

16、論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，簡稱概率極限設計方法，也稱設計方法，簡稱概率極限設計方法，也稱可靠度設計可靠度設計方法方法。 結構的工作狀態(tài)可以用結構的工作狀態(tài)可以用荷載效應荷載效應S(指荷載在結構或指荷載在結構或構件內引起的內力或位移等構件內引起的內力或位移等)和和結構抗力結構抗力R(指抵抗破指抵抗破壞或變形的能力壞或變形的能力)的關系描述，令：的關系描述，令： Z=R-S l當當Z0時，抗力大于荷載效應，結構處于可靠狀態(tài)；時，抗力大于荷載效應，結構處于可靠狀態(tài)；l當當Z0時，抗力小于荷載效應，結構處于失效狀態(tài)；時，抗力小于荷載效應，結構處于失效狀態(tài)；l當當Z=0時，抗力等于荷載效應，結構處于極

17、限狀態(tài)。時，抗力等于荷載效應，結構處于極限狀態(tài)。2. 2.結構的可靠度設計結構的可靠度設計、2022-3-820 圖圖2-2中中f (Z)為為Z的概率密度函數(shù)，曲線下的陰影面的概率密度函數(shù)，曲線下的陰影面積表示積表示Z0的概率，稱為的概率，稱為失效概率失效概率，用，用Pf表示。表示。 令令 Z / Z ( Z為為Z的平均值，的平均值， Z 為為Z的標準差的標準差)， 也是一個反映失效概率的指標，稱為也是一個反映失效概率的指標，稱為可靠指標可靠指標。、失效概率失效概率2022-3-821可靠指標可靠指標 的作用類似于極限狀態(tài)設計中的安全系的作用類似于極限狀態(tài)設計中的安全系數(shù)數(shù)K，但兩者的概念有明

18、顯的不同。，但兩者的概念有明顯的不同?？煽恐笜丝煽恐笜?與安全系數(shù)與安全系數(shù)K的區(qū)別：的區(qū)別：安全系數(shù)只決定于荷載效應和抗力的均值，而可靠安全系數(shù)只決定于荷載效應和抗力的均值，而可靠指標則不但決定于指標則不但決定于S和和R的均值，而且還與它們的概率的均值，而且還與它們的概率分布狀況即離散程度有關。分布狀況即離散程度有關。、mmSRK平均荷載效應平均抗力22222222211SRRmmSmmSRmmzmKKSRSRSRZ2022-3-822由于影響由于影響R和和S的因素很多，且缺乏統(tǒng)計資料，目前的因素很多，且缺乏統(tǒng)計資料，目前直接用概率分析方法計算結構的可靠度還較困難，一直接用概率分析方法計算結

19、構的可靠度還較困難，一般采用較為實用的方法，即將極限狀態(tài)表達式般采用較為實用的方法，即將極限狀態(tài)表達式R=S寫寫成成分項系數(shù)分項系數(shù)的形式：的形式：式中：式中：R抗力的設計值；抗力的設計值； S荷載的設計值；荷載的設計值； RK抗力標準值；抗力標準值； SK荷載效應標準值；荷載效應標準值； R抗力分項系數(shù)；抗力分項系數(shù)； S荷載效應分項系數(shù)。荷載效應分項系數(shù)。、KSKRSR2022-3-823l 容許承載力方法容許承載力方法l 安全系數(shù)方法安全系數(shù)方法l 分項系數(shù)方法分項系數(shù)方法地基基礎設計中承載力驗算的三種表達式地基基礎設計中承載力驗算的三種表達式按不同方法設計時，荷載的取值不同，承載力的確

20、按不同方法設計時，荷載的取值不同，承載力的確定方法不同，安全度控制的方法也不相同。定方法不同，安全度控制的方法也不相同。l容許承載力法和安全系數(shù)法所用的荷載都取標準值，容許承載力法和安全系數(shù)法所用的荷載都取標準值，荷載組合采用標準組合；而分項系數(shù)法是取荷載設計荷載組合采用標準組合；而分項系數(shù)法是取荷載設計值，荷載組合采用基本組合。值，荷載組合采用基本組合。l安全系數(shù)法和分項系數(shù)法所用的承載力都是極限承安全系數(shù)法和分項系數(shù)法所用的承載力都是極限承載力；而容許承載力法所用的承載力是容許承載力。載力；而容許承載力法所用的承載力是容許承載力。l 容許承載力法的安全度由容許承載力的取值來控制；容許承載力

21、法的安全度由容許承載力的取值來控制；而安全系數(shù)法和分項系數(shù)法則用安全系數(shù)或分項系數(shù)而安全系數(shù)法和分項系數(shù)法則用安全系數(shù)或分項系數(shù)取值來控制。取值來控制。2022-3-824四、四、建筑地基基礎設計規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范的基本規(guī)定的基本規(guī)定1.地基基礎地基基礎設計等級設計等級(GB 50007-2011)2022-3-8252. 地基基礎設計所采用的荷載效應組合及相應的抗力地基基礎設計所采用的荷載效應組合及相應的抗力限值規(guī)定限值規(guī)定地基基礎設計應根據(jù)使用過程中可能同時出現(xiàn)的地基基礎設計應根據(jù)使用過程中可能同時出現(xiàn)的荷載，按設計要求和使用要求，采用最不利的荷載荷載，按設計要求和使用要求，采用最不

22、利的荷載效應組合與相應的抗力限值應。效應組合與相應的抗力限值應。 在在建筑地基基礎設計規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2011)中：中：l 地基承載力驗算采用容許承載力方法；地基承載力驗算采用容許承載力方法；l 地基穩(wěn)定性驗算采用安全系數(shù)方法；地基穩(wěn)定性驗算采用安全系數(shù)方法；l 基礎結構設計中的強度驗算采用分項系數(shù)方法?；A結構設計中的強度驗算采用分項系數(shù)方法。2022-3-826五、巖土工程勘察的要求五、巖土工程勘察的要求資料齊全的巖土工程勘察報告資料齊全的巖土工程勘察報告 地基評價：宜采用鉆探取樣、室內土工試驗和觸探，地基評價：宜采用鉆探取樣、室內土工試驗和觸探，并結合其它原位測

23、試方法進行。并結合其它原位測試方法進行。l 設計等級為甲級的建筑物應提供載荷試驗指標、設計等級為甲級的建筑物應提供載荷試驗指標、抗剪強度指標、變形參數(shù)指標和觸探資料?？辜魪姸戎笜恕⒆冃螀?shù)指標和觸探資料。l 設計等級為乙級的建筑物應提供抗剪強度指標、設計等級為乙級的建筑物應提供抗剪強度指標、變形參數(shù)指標和觸探資料。變形參數(shù)指標和觸探資料。l 設計等級為丙級的建筑物應提供觸探及必要的設計等級為丙級的建筑物應提供觸探及必要的鉆探和土工試驗資料。鉆探和土工試驗資料。2022-3-827六、淺基礎設計步驟六、淺基礎設計步驟l 閱讀和分析建筑場地的地質勘察資料和建筑物的閱讀和分析建筑場地的地質勘察資料和

24、建筑物的設計資料，進行相應的現(xiàn)場勘察和調查；設計資料，進行相應的現(xiàn)場勘察和調查；l 選擇基礎的結構類型和建筑材料；選擇基礎的結構類型和建筑材料；l 選擇持力層，決定合適的基礎埋置深度；選擇持力層，決定合適的基礎埋置深度；l 確定地基的承載力；確定地基的承載力；l 根據(jù)地基的承載力和作用在基礎上的荷載組合，根據(jù)地基的承載力和作用在基礎上的荷載組合，初步確定基礎的尺寸；初步確定基礎的尺寸；l 根據(jù)地基基礎設計等級進行必要的地基驗算。依據(jù)根據(jù)地基基礎設計等級進行必要的地基驗算。依據(jù)驗算結果，必要時需修改基礎尺寸甚至埋置深度；驗算結果，必要時需修改基礎尺寸甚至埋置深度；l 進行基礎結構設計及驗算進行基

25、礎結構設計及驗算(第三章內容第三章內容)l 編制基礎的設計和施工圖紙。編制基礎的設計和施工圖紙。本本章章學學習習內內容容2022-3-828第三節(jié)第三節(jié) 淺基礎的類型淺基礎的類型 獨立基礎獨立基礎 條形基礎條形基礎(十字交叉條形基礎十字交叉條形基礎)按基礎形狀和大小分類按基礎形狀和大小分類 筏板基礎筏板基礎 箱形基礎箱形基礎 殼體基礎殼體基礎 無筋擴展基礎無筋擴展基礎(剛性基礎剛性基礎)按基礎材料的性能分類按基礎材料的性能分類 鋼筋混凝土擴展基礎鋼筋混凝土擴展基礎2022-3-829一、一、無筋擴展基礎無筋擴展基礎( (剛性基礎剛性基礎) ) 定義：定義：通常由磚、毛石、素混凝土或毛石混凝土、

26、通常由磚、毛石、素混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料建造的基礎?；彝梁腿贤恋炔牧辖ㄔ斓幕A。 特點：特點：抗壓性能較好，但抗拉、抗剪強度不高?？箟盒阅茌^好，但抗拉、抗剪強度不高。 設計要求：設計要求：l發(fā)生在基礎內的拉應力和剪應力不超過其材料強度發(fā)生在基礎內的拉應力和剪應力不超過其材料強度設計值。設計值?？赏ㄟ^限制基礎外伸寬度與基礎高度的比可通過限制基礎外伸寬度與基礎高度的比值來實現(xiàn)值來實現(xiàn)。l在寬高比的限制下，基礎相對高度一般較大，幾乎在寬高比的限制下，基礎相對高度一般較大，幾乎不會發(fā)生彎曲變形，此類基礎習慣上稱之為不會發(fā)生彎曲變形，此類基礎習慣上稱之為剛性基礎剛性基礎。2022-3-

27、830應用：應用：l無筋擴展基礎可用于無筋擴展基礎可用于6 6層和層和6 6層以下（三合土基礎不層以下（三合土基礎不宜超過宜超過4 4層）的民用建筑和輕型房。層）的民用建筑和輕型房。 l無筋擴展基礎又可分為無筋擴展基礎又可分為墻下條形基礎墻下條形基礎和和柱下獨立柱下獨立基礎基礎。 無筋墻下條形基礎無筋墻下條形基礎無筋柱下獨立基礎無筋柱下獨立基礎2022-3-831l在橋梁基礎中，通常采用如圖在橋梁基礎中，通常采用如圖2-5所示的剛性擴大所示的剛性擴大基礎?；A。圖圖2-5 2-5 橋梁工程中常用的剛性擴大基礎橋梁工程中常用的剛性擴大基礎2022-3-832二、二、( (鋼筋混凝土鋼筋混凝土)

28、)擴展基礎擴展基礎 當剛性基礎的尺寸不能同時滿足地基承載力和基礎當剛性基礎的尺寸不能同時滿足地基承載力和基礎埋深的要求時，則需埋深的要求時，則需則需采用則需采用(鋼筋混凝土鋼筋混凝土)擴展基礎擴展基礎。 鋼筋混凝土擴展基礎具有較好的抗剪能力和抗彎能鋼筋混凝土擴展基礎具有較好的抗剪能力和抗彎能力，通常也稱之為力，通常也稱之為柔性基礎柔性基礎或或有限剛度基礎有限剛度基礎。 特點：特點：具有較好的抗剪能力和抗彎能力。具有較好的抗剪能力和抗彎能力。 設計要求：設計要求：采用擴大基礎底面積的方法來滿足地采用擴大基礎底面積的方法來滿足地基承載力的要求，但不必增加基礎的埋深基承載力的要求，但不必增加基礎的埋

29、深；選擇合選擇合適的基礎材料、高度與配筋來滿足基礎抗剪和抗彎適的基礎材料、高度與配筋來滿足基礎抗剪和抗彎要求。要求。鋼筋混凝土擴展基礎種類：鋼筋混凝土擴展基礎種類：主要是指主要是指鋼筋混凝土鋼筋混凝土獨立基礎、獨立基礎、鋼筋混凝土條形基礎鋼筋混凝土條形基礎。 2022-3-833基礎底面形狀：基礎底面形狀：l軸心受壓柱下：一般為正方形軸心受壓柱下：一般為正方形l偏心受壓柱下：一般為矩形偏心受壓柱下：一般為矩形 1. 1. 柱下鋼筋混凝土獨立基礎柱下鋼筋混凝土獨立基礎 鋼筋混凝土獨立基礎主要是指柱下單獨基礎。常見于鋼筋混凝土獨立基礎主要是指柱下單獨基礎。常見于橋梁工程、工業(yè)廠房等。橋梁工程、工業(yè)

30、廠房等。 截面形式：截面形式：2022-3-834 2. 2. 墻下鋼筋混凝土條形基礎墻下鋼筋混凝土條形基礎 橫截面積根據(jù)受力條件可分為橫截面積根據(jù)受力條件可分為不帶肋不帶肋和和帶肋帶肋兩種。兩種。 墻下鋼筋混凝土條形基礎墻下鋼筋混凝土條形基礎 可看作是鋼筋混凝土獨可看作是鋼筋混凝土獨立基礎的特例，其計算屬于平面應變問題，只考慮立基礎的特例，其計算屬于平面應變問題，只考慮在基礎橫向受力發(fā)生破壞。在基礎橫向受力發(fā)生破壞。2022-3-835 當?shù)鼗休d力較低且柱下鋼筋混凝土獨立基礎的當?shù)鼗休d力較低且柱下鋼筋混凝土獨立基礎的底面積不能承受上部結構荷載時，常把若干柱子的底面積不能承受上部結構荷載時

31、，常把若干柱子的基礎連成一條，構成基礎連成一條，構成柱下條形基礎柱下條形基礎。一個方向的單列柱基連在一起便成為一個方向的單列柱基連在一起便成為單向條形基單向條形基礎礎。 三、柱下鋼筋混凝土條形基礎三、柱下鋼筋混凝土條形基礎 2022-3-836 當單向條形基礎的底面積仍不能承受上部結構荷當單向條形基礎的底面積仍不能承受上部結構荷載時，可將縱橫柱基礎均連在一起，構成載時，可將縱橫柱基礎均連在一起，構成十字交叉十字交叉條形基礎條形基礎。十字交叉條形基礎可承擔十字交叉條形基礎可承擔1010層以下民用住宅。層以下民用住宅。2022-3-837 四、四、 筏板基礎筏板基礎當?shù)鼗休d力低，而上部結構的荷重

32、又較大，以至于當?shù)鼗休d力低，而上部結構的荷重又較大，以至于十字交叉條形基礎仍不能提供足夠的底面積來滿足地十字交叉條形基礎仍不能提供足夠的底面積來滿足地基承載力的要求時，可采用鋼筋混凝土滿堂基礎，即基承載力的要求時，可采用鋼筋混凝土滿堂基礎，即筏板基礎筏板基礎。2022-3-838 四、四、 筏板基礎筏板基礎筏板基礎分為筏板基礎分為平板式平板式和和梁板式梁板式兩種類型。兩種類型。 筏板基礎可在筏板基礎可在6 6層住宅中使用，也可在層住宅中使用，也可在5050層的高層建層的高層建筑中使用，如美國休斯敦市的筑中使用，如美國休斯敦市的5252層殼體廣場大樓就是采層殼體廣場大樓就是采用天然地基上的筏板

33、基礎，它的厚度為用天然地基上的筏板基礎，它的厚度為2.52m2.52m。l平板式筏基是一塊等厚度（不得小于平板式筏基是一塊等厚度（不得小于200mm200mm）的）的鋼筋混凝土平板鋼筋混凝土平板( (圖圖2-10a2-10a、b b) )；l 梁板式筏基是在筏板上沿柱軸縱橫向設置基礎梁梁板式筏基是在筏板上沿柱軸縱橫向設置基礎梁而形成而形成( (圖圖2-10c2-10c、d d) ) 。 2022-3-839箱形基礎是由鋼筋混凝土底板、頂板、側墻、內箱形基礎是由鋼筋混凝土底板、頂板、側墻、內隔墻組成，形成一個整體性好、空間剛度大的箱體。隔墻組成，形成一個整體性好、空間剛度大的箱體。 五、箱形基礎

34、五、箱形基礎2022-3-840箱形基礎比筏板基礎具有更大的抗彎剛度，可視箱形基礎比筏板基礎具有更大的抗彎剛度，可視為為絕對剛性基礎絕對剛性基礎。箱形基礎的地下室被分割，空間較小，而筏板基箱形基礎的地下室被分割，空間較小，而筏板基礎的地下室空間則較大。礎的地下室空間則較大。箱形基礎埋深較深，基礎空腹，卸除了基底處原箱形基礎埋深較深，基礎空腹，卸除了基底處原有的地基自重壓力，因此大大地減小了作用于基礎有的地基自重壓力，因此大大地減小了作用于基礎底面的附加應力，減少建筑物的沉降，這種基礎又底面的附加應力，減少建筑物的沉降，這種基礎又稱之為稱之為補償基礎補償基礎。箱形基礎的材料消耗量較大，施工技術要

35、求高。箱形基礎的材料消耗量較大，施工技術要求高。 五、箱形基礎五、箱形基礎2022-3-841常用于筒形構筑物（如煙囪、水塔、糧倉、中小常用于筒形構筑物（如煙囪、水塔、糧倉、中小型高爐等）的基礎。型高爐等）的基礎。主要有主要有MM型組合殼、正圓錐殼和內球外錐組合殼型組合殼、正圓錐殼和內球外錐組合殼三種形式。三種形式。殼體結構的內力主要是軸向壓力，這就充分利用殼體結構的內力主要是軸向壓力，這就充分利用了混凝土結構受壓性能好的特點，因而具有材料了混凝土結構受壓性能好的特點，因而具有材料省和造價低等優(yōu)點。省和造價低等優(yōu)點。六、殼體基礎六、殼體基礎2022-3-842第四節(jié)第四節(jié) 基礎的埋置深度基礎的

36、埋置深度 基礎埋置深度基礎埋置深度(簡稱埋深簡稱埋深): 基礎底面到天然地面的垂直基礎底面到天然地面的垂直距離。距離。v 確定淺基礎埋深的原則確定淺基礎埋深的原則：l 凡能淺埋的應盡量淺埋；凡能淺埋的應盡量淺埋；l 除巖石地基外除巖石地基外( (至少至少0.1m)0.1m)，最小埋深不宜小于最小埋深不宜小于0.5m0.5m；l 為保護基礎，基礎頂面一般不露出地面，要求為保護基礎，基礎頂面一般不露出地面，要求基礎基礎頂面低于室外設計地面至少頂面低于室外設計地面至少0.1m0.1m；l 水下基礎考慮到水流沖刷的影響，應將基礎埋置在水下基礎考慮到水流沖刷的影響，應將基礎埋置在沖刷深度以下；沖刷深度以

37、下；l 要求滿足地基穩(wěn)定性和變形條件。要求滿足地基穩(wěn)定性和變形條件。 基礎埋深基礎埋深2022-3-843 一、建筑物的用途及基礎類型一、建筑物的用途及基礎類型基礎埋深的首先選擇取決于基礎埋深的首先選擇取決于建筑物用途建筑物用途以及以及基礎的形基礎的形式和構造式和構造： l如果有地下室，則基礎埋深受地下室空間高度的控制。如果有地下室，則基礎埋深受地下室空間高度的控制。l當管道與基礎相交時，基礎埋深應低于管道。當管道與基礎相交時，基礎埋深應低于管道。l與基礎剛度有關，剛性基礎埋深要大于鋼筋混凝土擴與基礎剛度有關，剛性基礎埋深要大于鋼筋混凝土擴展基礎。展基礎。l當基礎需有不同的埋深當基礎需有不同的

38、埋深時，基礎可做成臺階形時，基礎可做成臺階形，由淺向深逐步過渡，由淺向深逐步過渡，臺階的高寬比一般為臺階的高寬比一般為1: 21: 2，如圖，如圖2-122-12所示。所示。2022-3-844二、荷載的大小和性質二、荷載的大小和性質 荷載的大小和性質不同，對持力層的要求也不同。荷載的大小和性質不同，對持力層的要求也不同。 對于作用有較大水平荷載的基礎，應滿足穩(wěn)定性要對于作用有較大水平荷載的基礎，應滿足穩(wěn)定性要求。求。l對于高層建筑對于高層建筑,基礎埋深不宜小于建筑物高度的基礎埋深不宜小于建筑物高度的1/15。l煙囪、水塔等高聳構筑物的埋深應滿足抗傾覆穩(wěn)定性煙囪、水塔等高聳構筑物的埋深應滿足抗

39、傾覆穩(wěn)定性的要求。的要求。l位于巖石地基上的建筑物，基礎埋深應滿足抗滑穩(wěn)定位于巖石地基上的建筑物，基礎埋深應滿足抗滑穩(wěn)定性的要求。性的要求。 對于承受動力荷載的基礎，不宜選擇飽和疏松的粉對于承受動力荷載的基礎，不宜選擇飽和疏松的粉細砂作為持力層。細砂作為持力層。2022-3-845三、工程地質和水文地質條件三、工程地質和水文地質條件 根據(jù)工程地質條件選擇合適的土層作為基礎的根據(jù)工程地質條件選擇合適的土層作為基礎的持力持力層層，是確定基礎埋深的重要因素。，是確定基礎埋深的重要因素。l持力層：持力層：直接支撐基礎的土層稱為持力層。直接支撐基礎的土層稱為持力層。l下臥層：下臥層：持力層以下的各土層稱

40、為下臥層。持力層以下的各土層稱為下臥層。l軟弱下臥層：軟弱下臥層：其承載力明顯小于持力層的下臥層。其承載力明顯小于持力層的下臥層。 地基持力層應盡可能選擇承載力高而壓縮性小的土地基持力層應盡可能選擇承載力高而壓縮性小的土層，當持力層下存在軟弱下臥層時，應同時考慮軟弱層，當持力層下存在軟弱下臥層時，應同時考慮軟弱下臥層的強度和變形要求。下臥層的強度和變形要求。2022-3-846v考慮工程地質條件的基礎埋深選：考慮工程地質條件的基礎埋深選： 地基上部為軟弱土層而下部為良好土層情況：地基上部為軟弱土層而下部為良好土層情況：l當軟弱土層厚度較小當軟弱土層厚度較小(小于小于2m)時，宜選取下部良好時，

41、宜選取下部良好土層作為地基持力層；土層作為地基持力層；l當軟弱土層厚度較大時，應從施工技術和工程造價當軟弱土層厚度較大時，應從施工技術和工程造價等方面綜合分析天然地基、人工地基或深基礎形式等方面綜合分析天然地基、人工地基或深基礎形式的優(yōu)劣，從中選出合適的基礎形式和埋深。的優(yōu)劣，從中選出合適的基礎形式和埋深。 淺層土為良好的地基持力層而其下為軟弱下臥層，此淺層土為良好的地基持力層而其下為軟弱下臥層，此時基礎應盡量淺埋，即采用所謂的時基礎應盡量淺埋，即采用所謂的“寬基淺埋寬基淺埋”形式，形式，軟弱下臥層的強度及沉降控制要求對基礎埋深的確定影軟弱下臥層的強度及沉降控制要求對基礎埋深的確定影響很大。響

42、很大。 在整個壓縮層范圍內均為高壓縮性的軟弱土層，此時在整個壓縮層范圍內均為高壓縮性的軟弱土層，此時不宜采用天然地基作為持力層，可對天然地基進行地基不宜采用天然地基作為持力層，可對天然地基進行地基處理后，再考慮建筑功能和結構構造要求選定基礎埋深。處理后，再考慮建筑功能和結構構造要求選定基礎埋深。2022-3-847v考慮承壓水情況的基礎埋深選擇：考慮承壓水情況的基礎埋深選擇： 如果在持力層下埋藏有承壓含水層時，選擇基礎埋如果在持力層下埋藏有承壓含水層時，選擇基礎埋深必須考慮承壓水的作用，以免在開挖基坑時，坑底深必須考慮承壓水的作用，以免在開挖基坑時，坑底土被承壓水沖破，從而引起突涌或流砂現(xiàn)象。

43、土被承壓水沖破，從而引起突涌或流砂現(xiàn)象。2022-3-848v考慮河床沖刷深度的基礎埋深選擇：考慮河床沖刷深度的基礎埋深選擇： 對于橋墩基礎或受到流水沖刷影響的建筑物基礎：對于橋墩基礎或受到流水沖刷影響的建筑物基礎：l 為防止橋梁墩、臺基礎四周和基底以下土層被為防止橋梁墩、臺基礎四周和基底以下土層被水流淘空沖走導致坍塌，其埋置深度還應考慮河水流淘空沖走導致坍塌，其埋置深度還應考慮河床的床的沖刷深度沖刷深度，基礎必須埋置在設計洪水的最大，基礎必須埋置在設計洪水的最大沖刷線以下一定的深度，以保證基礎的穩(wěn)定性。沖刷線以下一定的深度，以保證基礎的穩(wěn)定性。l 一般情況下，小型橋涵的基礎底面應設置在設一般

44、情況下，小型橋涵的基礎底面應設置在設計洪水沖刷線以下不少于計洪水沖刷線以下不少于1m。在天然河床上修建橋梁后，因橋墩臺壓縮過水斷面在天然河床上修建橋梁后，因橋墩臺壓縮過水斷面,致使單寬流量增加致使單寬流量增加,流速增大引起橋下河床普遍刷深。流速增大引起橋下河床普遍刷深。2022-3-849四、考慮相鄰建筑物基礎埋深的影響四、考慮相鄰建筑物基礎埋深的影響 如果新建的建筑物與已有的相鄰建筑物距離過近，如果新建的建筑物與已有的相鄰建筑物距離過近，為保證原有建筑物的安全和正常使用，為保證原有建筑物的安全和正常使用，新建建筑物的新建建筑物的基礎埋深不宜深于相鄰原有建筑物的基礎埋置深度基礎埋深不宜深于相鄰

45、原有建筑物的基礎埋置深度。 如果新建建筑物的基礎埋深深于相鄰原有建筑物如果新建建筑物的基礎埋深深于相鄰原有建筑物的基礎埋深，設計時應考慮與原有建筑物之間保持一的基礎埋深，設計時應考慮與原有建筑物之間保持一定的距離，定的距離，一般取相鄰兩基礎底面高差的一般取相鄰兩基礎底面高差的1 12 2倍倍( (圖圖2-14)2-14)。 如不能滿足上述如不能滿足上述要求，則必須采取要求，則必須采取其它可靠的加固和其它可靠的加固和支護措施。支護措施。2022-3-850五、考慮地基土凍脹和融陷的影響五、考慮地基土凍脹和融陷的影響 在寒冷地區(qū)，地面下一定深度范圍內的土會產生凍在寒冷地區(qū)，地面下一定深度范圍內的土

46、會產生凍結，形成凍土。由于土在凍結時體積膨脹，產生結，形成凍土。由于土在凍結時體積膨脹，產生凍脹凍脹現(xiàn)象現(xiàn)象。 細粒土層（粘土、粉土、粉砂）有凍脹的特點。細粒土層（粘土、粉土、粉砂）有凍脹的特點。 如果基礎埋置在凍結深度范圍內，則在冬天因凍如果基礎埋置在凍結深度范圍內，則在冬天因凍脹而上抬，造成門窗不能開啟，嚴重的甚至引起墻脹而上抬，造成門窗不能開啟，嚴重的甚至引起墻體開裂。到了春夏季節(jié)，凍土溶化以后強度降低，體開裂。到了春夏季節(jié)，凍土溶化以后強度降低，產生產生融陷現(xiàn)象融陷現(xiàn)象，基礎下陷。，基礎下陷。為了防止凍脹和融陷產生的不利影響，必須將基礎為了防止凍脹和融陷產生的不利影響，必須將基礎埋置在凍結深度以下。埋置在凍結深度以下。 2022-3-851 根據(jù)土凍結持續(xù)時間，可分為根據(jù)土凍結持續(xù)時間，可分為季節(jié)性凍土季節(jié)性凍土和和多年凍土多年凍土兩大類。兩大類。l多年凍土多年凍土是指凍結狀態(tài)