天然地基淺基礎(chǔ)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1天然地基淺基礎(chǔ)天然地基淺基礎(chǔ)天然地基天然地基：建筑物荷載不大或地基土強(qiáng)度較高時(shí)，天然土層不需要經(jīng)過(guò)特殊處 理就可承受建筑物荷重的地基。天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)：天然地基上，基礎(chǔ)埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度超過(guò)5m，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸的基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ))。 在選擇地基基礎(chǔ)類(lèi)型時(shí)，主要考慮兩個(gè)方面的因素： 一、建筑物的性質(zhì)建筑物的性質(zhì)(包括它的用途、重要性、結(jié)構(gòu)型式、荷載性質(zhì)和荷載大小等)； 二、地基的地質(zhì)條件地基的地質(zhì)條件(包括土層的分布、土的性質(zhì)和地下水地下水等)。 如果地基中有軟弱土層存在(通常指承載力低于100kPa的土層)，不適于做天然地基

2、上的淺基礎(chǔ)時(shí)，常用以下3種方法解決： 1加固軟弱土層，提高土層的承載力，再把基礎(chǔ)做在經(jīng)過(guò)人工加固后的土層上。這種地基叫做人工地基。 地基基礎(chǔ)類(lèi)型 2在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺(tái)上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為堅(jiān)實(shí)的土層。這種基礎(chǔ)叫做樁基礎(chǔ) 3 把基礎(chǔ)做在地基深處在承載力較高的土層上。埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度，在計(jì)算基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)該考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的影響。這類(lèi)基礎(chǔ)叫做深基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)類(lèi)型二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 789)(以下簡(jiǎn)稱地基規(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)的要求，即： 1.承載力極限狀態(tài)承載力極限

3、狀態(tài) p f式中：p 基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計(jì)值，kPa；在p的計(jì)算中，所采用的荷載是荷載的基本組合設(shè)計(jì)值。 f 地基承載力設(shè)計(jì)值，kPa。 2.正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) s s式中：s 建筑物地基的變形;在s的計(jì)算中，應(yīng)采用荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合不計(jì)入風(fēng)荷載和地震荷載，且荷載用標(biāo)準(zhǔn)值；s 建筑物地基的變形容許值。 從表面來(lái)看，地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)物的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)完全相同。旨先滿足承載力極限狀態(tài)，保證地基的穩(wěn)定，其次滿足正常使用極限狀態(tài)，符合變形的要求。從表面來(lái)看，地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)物的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)完全相同。旨先滿足承載力極限狀態(tài)，保證地基的穩(wěn)定，其次滿足正常使用極限狀態(tài)，符合變

4、形的要求。 但從已有大量地基事故分析表明，絕大多數(shù)事故是由于地基變形過(guò)大和不均勻沉降所造成的。根據(jù)地基載荷試驗(yàn)和地基承載力理論可知，隨著荷載的增加，地基先產(chǎn)生壓密變形，再產(chǎn)生局部剪切破壞，最后產(chǎn)生整體剪切破壞。而且代表壓密變形階段的界限壓力，即臨塑荷載但從已有大量地基事故分析表明，絕大多數(shù)事故是由于地基變形過(guò)大和不均勻沉降所造成的。根據(jù)地基載荷試驗(yàn)和地基承載力理論可知，隨著荷載的增加，地基先產(chǎn)生壓密變形，再產(chǎn)生局部剪切破壞，最后產(chǎn)生整體剪切破壞。而且代表壓密變形階段的界限壓力，即臨塑荷載p pcrcr遠(yuǎn)小于整體剪切破壞的極限荷載遠(yuǎn)小于整體剪切破壞的極限荷載p pu u。這就是說(shuō)地基在充分發(fā)揮其

5、承載力以前，通常都產(chǎn)生較大的變形，影響建筑物的正常使用，即地基設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是受變形所控制。這就是說(shuō)地基在充分發(fā)揮其承載力以前，通常都產(chǎn)生較大的變形，影響建筑物的正常使用，即地基設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是受變形所控制。 承載力特征值的含義承載力特征值的含義與材料強(qiáng)度計(jì)算值的內(nèi)涵完全不一樣。首先，地基土體的承載能力f 值不是土的強(qiáng)度，其值不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，而且與荷載的分布范圍以及作用的深度等因素有關(guān)；其次，f 值在很大程度上仍然是反映建筑物對(duì)變形的限制。如上所述，地基發(fā)生失穩(wěn)破壞的情況極為少見(jiàn)。變形驗(yàn)算的實(shí)質(zhì)是控制地基內(nèi)不要出現(xiàn)過(guò)大的塑性區(qū)，以免變形迅速發(fā)展，導(dǎo)致地基失穩(wěn)。由此可見(jiàn)，地基的極限狀態(tài)分析實(shí)際上是以

6、驗(yàn)算變形為核心的分析。這點(diǎn)與結(jié)構(gòu)的極限分析有所不同。 三、地基的驗(yàn)算要求三、地基的驗(yàn)算要求 地基規(guī)范按由于地基的原因造成建筑物破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物分成3個(gè)安全等級(jí)，并相應(yīng)地規(guī)定驗(yàn)算要求。不同的安全等級(jí)地基的驗(yàn)算要求不同的安全等級(jí)地基的驗(yàn)算要求 1.一級(jí)建筑物和下表所列范圍以外的建筑物以及雖屬于下表以內(nèi)的建筑，一級(jí)建筑物和下表所列范圍以外的建筑物以及雖屬于下表以內(nèi)的建筑，但符合如下規(guī)定之一項(xiàng)者，均應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算，即除了應(yīng)該滿足承載力但符合如下規(guī)定之一項(xiàng)者，均應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算，即除了應(yīng)該滿足承載力極限狀態(tài)的要求外，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。極限狀態(tài)的要求外，還應(yīng)滿足正常使用極限狀

7、態(tài)的要求。 (1).地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa且體型復(fù)雜的建筑；且體型復(fù)雜的建筑； (2).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，引起地基不在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基不均勻沉降時(shí)；均勻沉降時(shí)； (3).軟弱地基上的相鄰建筑物距離過(guò)近，可能發(fā)生傾斜時(shí)；軟弱地基上的相鄰建筑物距離過(guò)近，可能發(fā)生傾斜時(shí)； (4).地基內(nèi)有厚度較大或厚度不均的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。地基內(nèi)有厚度較大或厚度不均的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。 2.不屬于上述范圍內(nèi)的二級(jí)建筑物和三級(jí)建筑物只要求驗(yàn)算地基承載不屬于上述范圍內(nèi)的二級(jí)建筑物和三級(jí)建筑物只要求驗(yàn)算

8、地基承載力，可不再進(jìn)行變形驗(yàn)算，即滿足地基承載力的要求也就滿足了變形的要求力，可不再進(jìn)行變形驗(yàn)算，即滿足地基承載力的要求也就滿足了變形的要求。 3.對(duì)于經(jīng)常受水平荷載作用的水工建筑物，擋土結(jié)構(gòu)、高層建筑、高聳對(duì)于經(jīng)常受水平荷載作用的水工建筑物，擋土結(jié)構(gòu)、高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，還應(yīng)驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，還應(yīng)驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性。四、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟四、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和順序如下：天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和順序如下： 1.閱讀和分析建筑物場(chǎng)地的地質(zhì)勘察資料和建筑物的設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行相應(yīng)閱讀和分析建筑物

9、場(chǎng)地的地質(zhì)勘察資料和建筑物的設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)勘察和調(diào)查；的現(xiàn)場(chǎng)勘察和調(diào)查； 2.選擇基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和建筑材料；選擇基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和建筑材料； 3.選擇持力層，決定合適的基礎(chǔ)埋置深度；選擇持力層，決定合適的基礎(chǔ)埋置深度； 4.根據(jù)地基的承載力和作用在基礎(chǔ)上的荷載，計(jì)算基礎(chǔ)的初步尺寸；根據(jù)地基的承載力和作用在基礎(chǔ)上的荷載，計(jì)算基礎(chǔ)的初步尺寸； 5.進(jìn)行地基計(jì)算，包括地基持力層和軟弱下臥層進(jìn)行地基計(jì)算，包括地基持力層和軟弱下臥層(如果存在如果存在)的承載力驗(yàn)算的承載力驗(yàn)算，以及按規(guī)定需要進(jìn)行的變形驗(yàn)算，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果修改基礎(chǔ)尺寸；，以及按規(guī)定需要進(jìn)行的變形驗(yàn)算，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果修改基礎(chǔ)尺寸； 6.

10、進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)；進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)； 7.繪制基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)圖和施工圖；繪制基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)圖和施工圖； 8.編制工程預(yù)算書(shū)和工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。編制工程預(yù)算書(shū)和工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。淺基礎(chǔ)：擴(kuò)展基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：擴(kuò)展基礎(chǔ) 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)：無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)：無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)分類(lèi)淺基礎(chǔ)分類(lèi)淺基礎(chǔ)的類(lèi)型和基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類(lèi)型和基礎(chǔ)材料 一、淺基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型一、淺基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 基礎(chǔ)的作用就是把建筑物的荷載安全可靠地傳給地基，保證地基不會(huì)基礎(chǔ)的作用就是把建筑物的荷載安全可靠地傳給地基，保證地基不會(huì)發(fā)生強(qiáng)度破壞或者產(chǎn)生過(guò)大變形，同時(shí)還要充分發(fā)揮地基的承載能力

11、；因發(fā)生強(qiáng)度破壞或者產(chǎn)生過(guò)大變形，同時(shí)還要充分發(fā)揮地基的承載能力；因此，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型必須根據(jù)建筑物的持點(diǎn)此，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型必須根據(jù)建筑物的持點(diǎn)(結(jié)構(gòu)型式荷載性質(zhì)和大小等結(jié)構(gòu)型式荷載性質(zhì)和大小等)和地基土層的情況來(lái)選定，淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)的基本結(jié)構(gòu)類(lèi)型分下列四種：和地基土層的情況來(lái)選定，淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)的基本結(jié)構(gòu)類(lèi)型分下列四種： 1.單獨(dú)基礎(chǔ)單獨(dú)基礎(chǔ)：柱的基礎(chǔ)一般都是單獨(dú)基礎(chǔ)。：柱的基礎(chǔ)一般都是單獨(dú)基礎(chǔ)。 2.條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)：墻的基礎(chǔ)通常是連續(xù)設(shè)置成長(zhǎng)條形，稱為條形基礎(chǔ)；：墻的基礎(chǔ)通常是連續(xù)設(shè)置成長(zhǎng)條形，稱為條形基礎(chǔ)； 如果柱子的荷載較大而土層的承載能力又較低，做單獨(dú)基礎(chǔ)需要很大的面積，在這種情況也可采用

12、柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)，甚至柱下的交叉梁基礎(chǔ)交叉梁基礎(chǔ)。相反當(dāng)建筑物較輕，作用于墻上的荷載不大，基礎(chǔ)又需要做在較深處的好土層上時(shí)，做條形基礎(chǔ)可能不經(jīng)濟(jì)，這時(shí)可以在墻下加一根過(guò)梁，將過(guò)梁支在單獨(dú)基礎(chǔ)上，稱為墻下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)基礎(chǔ)。 3.筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ) 當(dāng)柱子或墻傳來(lái)的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地當(dāng)柱子或墻傳來(lái)的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力的要求時(shí)，或者地下水位常年在地下室的地坪以上，為了防止地下水滲入室基承載力的要求時(shí)，或者地下水位常年在地下室的地坪以上，為了防止地下水滲入室內(nèi)時(shí)，往往需要把整個(gè)房屋底面內(nèi)時(shí)

13、，往往需要把整個(gè)房屋底面(或地下室部分或地下室部分)做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎(chǔ)、稱為屋的基礎(chǔ)、稱為筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)。為了增加基礎(chǔ)板的剛度，以減小不均勻沉降，高層建筑物往往把地下室的底板、頂板為了增加基礎(chǔ)板的剛度，以減小不均勻沉降，高層建筑物往往把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個(gè)整體剛度很強(qiáng)的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，稱為、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個(gè)整體剛度很強(qiáng)的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，稱為箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)。4.殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ) 為改善基礎(chǔ)的受力性能，而做成各種形式的殼體，稱為殼體基礎(chǔ)。為改善基礎(chǔ)的受力性能，而做成各種形式的殼

14、體，稱為殼體基礎(chǔ)。殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)主要是軸向壓力，可以充分發(fā)揮鋼筋和混凝土材料的受力特殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)主要是軸向壓力，可以充分發(fā)揮鋼筋和混凝土材料的受力特點(diǎn)，具有節(jié)省材料、降低造價(jià)、加快施工速度等優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)，具有節(jié)省材料、降低造價(jià)、加快施工速度等優(yōu)點(diǎn)。 高聳建筑物，如煙囪、水塔、電視塔等基礎(chǔ)常做成殼體基礎(chǔ)。高聳建筑物，如煙囪、水塔、電視塔等基礎(chǔ)常做成殼體基礎(chǔ)。 二、剛性基礎(chǔ)和擴(kuò)展基礎(chǔ)二、剛性基礎(chǔ)和擴(kuò)展基礎(chǔ) 1.剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)由磚、砌石、素混凝土和灰土等材料做成滿足剛性角要求的基礎(chǔ)稱為由磚、砌石、素混凝土和灰土等材料做成滿足剛性角要求的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)。工作條件：工作條件：像個(gè)倒置的兩邊外伸的懸臂梁

15、。這種結(jié)構(gòu)受力后，在靠柱邊、像個(gè)倒置的兩邊外伸的懸臂梁。這種結(jié)構(gòu)受力后，在靠柱邊、墻邊或斷面高度突然變化的臺(tái)階邊緣處容易產(chǎn)生彎曲破壞。為了防止彎曲破壞。對(duì)墻邊或斷面高度突然變化的臺(tái)階邊緣處容易產(chǎn)生彎曲破壞。為了防止彎曲破壞。對(duì)于用磚、砌石、素混凝土和灰土等抗拉性能很差的材料所做成的基礎(chǔ)，要求基礎(chǔ)有于用磚、砌石、素混凝土和灰土等抗拉性能很差的材料所做成的基礎(chǔ)，要求基礎(chǔ)有定的高度，使彎曲所產(chǎn)生的拉應(yīng)力不會(huì)超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度。定的高度，使彎曲所產(chǎn)生的拉應(yīng)力不會(huì)超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度?？刂品椒ǎ嚎刂品椒ǎ菏够A(chǔ)的外伸長(zhǎng)度使基礎(chǔ)的外伸長(zhǎng)度bt和基礎(chǔ)高度和基礎(chǔ)高度h的比值不超過(guò)規(guī)定的容許比值的比值不超過(guò)規(guī)定的

16、容許比值。剛性角剛性角：容許的bt/h值相應(yīng)的角度。滿足剛性角要求的基礎(chǔ)，各臺(tái)階的內(nèi)緣應(yīng)落在墻邊或柱邊鉛垂線成 角的斜線上。hbttan應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍剛性基礎(chǔ)用于剛性基礎(chǔ)用于6層和層和6層以下的一般民用建層以下的一般民用建筑和承重墻的輕型廠房，超過(guò)此范圍時(shí)，必須筑和承重墻的輕型廠房，超過(guò)此范圍時(shí)，必須驗(yàn)算基礎(chǔ)強(qiáng)度，三合土的基礎(chǔ)不宜用于驗(yàn)算基礎(chǔ)強(qiáng)度，三合土的基礎(chǔ)不宜用于4層以層以上的建筑。上的建筑。2.擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ) 當(dāng)基礎(chǔ)的高度不能滿足剛性角要求時(shí)，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)。柱下鋼筋混當(dāng)基礎(chǔ)的高度不能滿足剛性角要求時(shí)，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)。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)，統(tǒng)

17、稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，統(tǒng)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。三、基礎(chǔ)材料三、基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)埋在土中、經(jīng)常受潮，容易受侵蝕，而且它是建筑物的隱蔽部分，破壞了不容易基礎(chǔ)埋在土中、經(jīng)常受潮，容易受侵蝕，而且它是建筑物的隱蔽部分，破壞了不容易發(fā)發(fā)現(xiàn)，也不容易修復(fù)，所以必須保證基礎(chǔ)的材料有足夠的強(qiáng)度。發(fā)發(fā)現(xiàn)，也不容易修復(fù)，所以必須保證基礎(chǔ)的材料有足夠的強(qiáng)度。1.磚磚 基礎(chǔ)所用的磚和砂漿的標(biāo)號(hào)，根據(jù)地基土的潮濕程度和地區(qū)的寒冷程度而有不同基礎(chǔ)所用的磚和砂漿的標(biāo)號(hào)，根據(jù)地基土的潮濕程度和地區(qū)的寒冷程度而有不同的要求。此外，用石灰及砂所制成的灰砂磚和其他輕質(zhì)磚均不得用于基礎(chǔ)。的要求。此外，用石灰及砂所制

18、成的灰砂磚和其他輕質(zhì)磚均不得用于基礎(chǔ)。2.石料石料 料石料石(經(jīng)過(guò)加工，形狀規(guī)則的石塊經(jīng)過(guò)加工，形狀規(guī)則的石塊)、毛石和大漂石有相當(dāng)高的強(qiáng)度和抗凍性，、毛石和大漂石有相當(dāng)高的強(qiáng)度和抗凍性，是基礎(chǔ)的良好材料。是基礎(chǔ)的良好材料。3.混凝土混凝土 混凝土的耐久性、抗凍性和強(qiáng)度都比磚好，且便于機(jī)械化施工和預(yù)制，可建混凝土的耐久性、抗凍性和強(qiáng)度都比磚好，且便于機(jī)械化施工和預(yù)制，可建造比磚和砌石有較大的剛性角的基礎(chǔ)。因此，同樣的基礎(chǔ)寬度，用混凝土?xí)r，基礎(chǔ)的高度造比磚和砌石有較大的剛性角的基礎(chǔ)。因此，同樣的基礎(chǔ)寬度，用混凝土?xí)r，基礎(chǔ)的高度可以小一些。但是混凝上基礎(chǔ)造價(jià)稍高，耗水泥量較大，較多用于地下水位以下

19、的基礎(chǔ)及可以小一些。但是混凝上基礎(chǔ)造價(jià)稍高，耗水泥量較大，較多用于地下水位以下的基礎(chǔ)及墊層。標(biāo)號(hào)一般采用墊層。標(biāo)號(hào)一般采用C7.5C10。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入2030毛石，稱毛石，稱為毛石混凝土。為毛石混凝土。4.鋼筋混凝土鋼筋混凝土 鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的抗彎、抗剪能力，是質(zhì)量很好的基礎(chǔ)材料。用于鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的抗彎、抗剪能力，是質(zhì)量很好的基礎(chǔ)材料。用于荷載大、土質(zhì)軟弱的情況或地下水位以下的擴(kuò)展基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。荷載大、土質(zhì)軟弱的情況或地下水位以下的擴(kuò)展基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。對(duì)于一般的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的

20、標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于對(duì)于一般的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于C15。殼體基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于。殼體基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于C20。5.灰土灰土 我國(guó)在我國(guó)在1000多年以前就采用灰土作為基礎(chǔ)墊層，效果很好?；A(chǔ)砌體下部受力多年以前就采用灰土作為基礎(chǔ)墊層，效果很好?；A(chǔ)砌體下部受力不大時(shí)，也可以利用灰土代替磚、石或混凝土。作為基礎(chǔ)材料用的灰土，一般為三七灰土不大時(shí)，也可以利用灰土代替磚、石或混凝土。作為基礎(chǔ)材料用的灰土，一般為三七灰土，即用三分石灰和七分粘性土，即用三分石灰和七分粘性土(休積比休積比)拌勻后分層夯實(shí)。若在灰土中加入適量的水泥做成三拌勻后分層夯實(shí)。若在灰土中加入適量的水泥做成三合

21、土，可以有更高的強(qiáng)度和抗水性合土，可以有更高的強(qiáng)度和抗水性?；A(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度 基礎(chǔ)底面埋在地面基礎(chǔ)底面埋在地面(一般指設(shè)計(jì)地面一般指設(shè)計(jì)地面)下的深度，稱為基礎(chǔ)的埋置深度。下的深度，稱為基礎(chǔ)的埋置深度。為了保證基礎(chǔ)安全，同時(shí)減少基礎(chǔ)的尺寸，要盡量把基礎(chǔ)放在良好的上層上為了保證基礎(chǔ)安全，同時(shí)減少基礎(chǔ)的尺寸，要盡量把基礎(chǔ)放在良好的上層上。但是基礎(chǔ)埋置過(guò)深不但施工不方便，并且提高基礎(chǔ)的造價(jià)。但是基礎(chǔ)埋置過(guò)深不但施工不方便，并且提高基礎(chǔ)的造價(jià)。 合理的埋置深度選擇原則：在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋。但不合理的埋置深度選擇原則：在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋。但不應(yīng)淺于應(yīng)淺于0.5m，

22、因?yàn)楸硗烈话愣妓绍洠资苡晁巴饨缬绊?，不宜作為基礎(chǔ)的，因?yàn)楸硗烈话愣妓绍?，易受雨水及外界影響，不宜作為基礎(chǔ)的持力層。另外，基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于設(shè)計(jì)地面持力層。另外，基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于設(shè)計(jì)地面100mm以上避免基礎(chǔ)外露，遭受以上避免基礎(chǔ)外露，遭受外界的破壞。外界的破壞。 影響基礎(chǔ)埋置深度的因素很多，其中最主要的有以下幾方面：影響基礎(chǔ)埋置深度的因素很多，其中最主要的有以下幾方面：一、一、建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和荷載性質(zhì)與大小建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和荷載性質(zhì)與大小 基礎(chǔ)的埋置深度首先決定于建筑物的用途、如有無(wú)地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和基礎(chǔ)的埋置深度首先決定于建筑物的用途、如有無(wú)地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的型式

23、和構(gòu)造條件。對(duì)于由磚石材料砌筑的剛性基礎(chǔ)，因要地下設(shè)施，基礎(chǔ)的型式和構(gòu)造條件。對(duì)于由磚石材料砌筑的剛性基礎(chǔ)，因要滿足剛性角的構(gòu)造要求，基礎(chǔ)埋深就由基礎(chǔ)構(gòu)造高度決定。因地基條件或使?jié)M足剛性角的構(gòu)造要求，基礎(chǔ)埋深就由基礎(chǔ)構(gòu)造高度決定。因地基條件或使用上的要求，基礎(chǔ)埋置深度有不同時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)做成臺(tái)階形，由淺到深逐步用上的要求，基礎(chǔ)埋置深度有不同時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)做成臺(tái)階形，由淺到深逐步過(guò)渡過(guò)渡,臺(tái)階高寬比例為臺(tái)階高寬比例為1:2。二、相鄰建筑物基礎(chǔ)的影響二、相鄰建筑物基礎(chǔ)的影響如果與鄰近建筑物的距離很近時(shí)，如果與鄰近建筑物的距離很近時(shí)，為保證相鄰原有建筑物的安全和正常使為保證相鄰原有建筑物的安全和正常使用

24、。基礎(chǔ)理設(shè)深度宜淺于或等于相鄰建用?；A(chǔ)理設(shè)深度宜淺于或等于相鄰建筑物的埋置深度。如果基礎(chǔ)深于原有建筑物的埋置深度。如果基礎(chǔ)深于原有建筑物基礎(chǔ)時(shí)，要使二基礎(chǔ)之間保持一定筑物基礎(chǔ)時(shí)，要使二基礎(chǔ)之間保持一定距離，其凈距距離，其凈距L一般為相鄰兩基礎(chǔ)底面高一般為相鄰兩基礎(chǔ)底面高差差 H的的12倍。以免開(kāi)挖基坑時(shí)，坑壁倍。以免開(kāi)挖基坑時(shí)，坑壁塌落，影響原有建筑物地基的穩(wěn)定。如塌落，影響原有建筑物地基的穩(wěn)定。如不能滿足這一要求時(shí)，應(yīng)采取施工措施不能滿足這一要求時(shí)，應(yīng)采取施工措施，如分段施工、設(shè)臨時(shí)加固支撐或板樁，如分段施工、設(shè)臨時(shí)加固支撐或板樁支撐等。支撐等。對(duì)荷載較大的高層建筑和對(duì)不均勻沉對(duì)荷載較大的

25、高層建筑和對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)格的建筑物設(shè)計(jì)中，為減少沉降降要求嚴(yán)格的建筑物設(shè)計(jì)中，為減少沉降，取得較大的承載力，需把基礎(chǔ)埋置在較，取得較大的承載力，需把基礎(chǔ)埋置在較深的良好土層上。此外，承受水平荷載較深的良好土層上。此外，承受水平荷載較大的基礎(chǔ)，應(yīng)有足夠大的埋置深度，以保大的基礎(chǔ)，應(yīng)有足夠大的埋置深度，以保證地基的穩(wěn)定性。證地基的穩(wěn)定性。三、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件三、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件直接支承基礎(chǔ)的土層稱為持力層，其下的各土層稱為下臥層。為了保證直接支承基礎(chǔ)的土層稱為持力層，其下的各土層稱為下臥層。為了保證建筑物的安全必須根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)給基礎(chǔ)選擇可靠的持力層。上層土的承載力建筑物的安

26、全必須根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)給基礎(chǔ)選擇可靠的持力層。上層土的承載力大于下層土?xí)r，盡可能取上層土作為持力層，以減少基礎(chǔ)的埋深。大于下層土?xí)r，盡可能取上層土作為持力層，以減少基礎(chǔ)的埋深。當(dāng)上層土的承載力低于下層土?xí)r，如果取下層土為持力層，所需的基礎(chǔ)底面積較當(dāng)上層土的承載力低于下層土?xí)r，如果取下層土為持力層，所需的基礎(chǔ)底面積較小、但基礎(chǔ)埋深較大，若取上層土為持力層，則情況適相反。哪一種方案較好，要從小、但基礎(chǔ)埋深較大，若取上層土為持力層，則情況適相反。哪一種方案較好，要從施工難易、材料用量等方面作方案比較后才能肯定。當(dāng)基礎(chǔ)存在軟弱下臥層時(shí)，基礎(chǔ)施工難易、材料用量等方面作方案比較后才能肯定。當(dāng)基礎(chǔ)存在軟

27、弱下臥層時(shí)，基礎(chǔ)宜盡量淺埋，以便加大基底至軟弱層的距離。宜盡量淺埋，以便加大基底至軟弱層的距離?；A(chǔ)應(yīng)盡量埋置在地下水位以上，基礎(chǔ)應(yīng)盡量埋置在地下水位以上，避免施工時(shí)要進(jìn)行基槽排水。如果地基避免施工時(shí)要進(jìn)行基槽排水。如果地基中有承壓水存在，則要校核開(kāi)挖基槽后中有承壓水存在，則要校核開(kāi)挖基槽后，承壓水層以上的基底隔水層是否會(huì)因，承壓水層以上的基底隔水層是否會(huì)因承壓力水的浮托作用而發(fā)生流土破壞的承壓力水的浮托作用而發(fā)生流土破壞的危險(xiǎn)。要考慮地下水對(duì)基礎(chǔ)材料的腐蝕危險(xiǎn)。要考慮地下水對(duì)基礎(chǔ)材料的腐蝕作用。作用。四、地基凍脹和融陷條件四、地基凍脹和融陷條件 地下一定范圍內(nèi)，土層的溫度隨氣候而變化地下一定

28、范圍內(nèi)，土層的溫度隨氣候而變化，在寒冷地區(qū)，冬季地表附近土層中，水因溫度，在寒冷地區(qū)，冬季地表附近土層中，水因溫度降低而凍結(jié)。土凍結(jié)后，含水量增加，體積膨脹降低而凍結(jié)。土凍結(jié)后，含水量增加，體積膨脹，地面隆起這種現(xiàn)象稱為，地面隆起這種現(xiàn)象稱為土的凍脹現(xiàn)象土的凍脹現(xiàn)象。春季氣。春季氣溫回升土層解凍，凍土層體積縮小，而含水量顯溫回升土層解凍，凍土層體積縮小，而含水量顯著增加，土的強(qiáng)度大幅度下降而產(chǎn)生著增加，土的強(qiáng)度大幅度下降而產(chǎn)生融陷現(xiàn)象融陷現(xiàn)象。凍脹和融陷都是不均勻的。如果基底下面有凍土凍脹和融陷都是不均勻的。如果基底下面有凍土層，就將產(chǎn)生難以預(yù)估的凍脹和融陷變形，影響層，就將產(chǎn)生難以預(yù)估的凍脹

29、和融陷變形，影響建筑物的正常使用，甚至導(dǎo)致建筑物破壞。建筑物的正常使用，甚至導(dǎo)致建筑物破壞。 對(duì)于埋置于可凍脹土中的基礎(chǔ)，其最小埋深對(duì)于埋置于可凍脹土中的基礎(chǔ)，其最小埋深dmin應(yīng)由下式確定應(yīng)由下式確定式中式中 zo(標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度)； t(采暖對(duì)凍深的影響采暖對(duì)凍深的影響系數(shù)系數(shù))和和dfr(殘留凍土層厚度殘留凍土層厚度)。 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定對(duì)于凍脹地規(guī)定對(duì)于凍脹地基上的建筑物應(yīng)采取防凍害措施?；系慕ㄖ飸?yīng)采取防凍害措施。frtdzd0min一、地基承載力驗(yàn)算一、地基承載力驗(yàn)算 1.持力層的承載力驗(yàn)算持力層的承載力驗(yàn)算 直接支承基礎(chǔ)的地基土層稱為持力層

30、。對(duì)于所有等級(jí)的建筑物都必須進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算。當(dāng)基礎(chǔ)只承受軸心荷載時(shí)，要求滿足式pk fa式中 pk 基礎(chǔ)底面的壓力?；讐毫?jiǎn)化為按直線分布，用材料力學(xué)方法求得式中 Fk 相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面豎向力，kN； Gk 基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，kN； A 基礎(chǔ)底面積，m2。地地 基基 計(jì)計(jì) 算算 采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，結(jié)合地基土的特點(diǎn)和長(zhǎng)期積累的工程經(jīng)驗(yàn)，地基計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，結(jié)合地基土的特點(diǎn)和長(zhǎng)期積累的工程經(jīng)驗(yàn)，地基計(jì)算包括地基承強(qiáng)力驗(yàn)算、地基變形驗(yàn)算、地基穩(wěn)定驗(yàn)算三個(gè)方面內(nèi)容。算包括地基承強(qiáng)力驗(yàn)算、地基變形驗(yàn)算、地基穩(wěn)定驗(yàn)算三個(gè)方面內(nèi)容。kkkFGpA 當(dāng)基礎(chǔ)

31、受偏心荷載作用時(shí)，除要求滿足上式外，還應(yīng)滿足式中 pmax 基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力值，kPa； pmin 基礎(chǔ)底面邊緣最小壓力值，kPa； M 作用于基礎(chǔ)底面的力矩值，kNM； W 基礎(chǔ)底面的抵抗矩，m3； e 偏心矩，m。maxmaxmin1.2kkkkkkpfpFGMpAW 當(dāng)偏心矩eb6時(shí)，pmin0，基礎(chǔ)底面與地基土脫開(kāi)。這種情況下，基底壓力pmax可表示為：式中 l 垂直于力矩方向的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)，m； a 合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離，m。 pmin /pmax 值過(guò)小，表示基底壓力分布很不均勻，容易引起過(guò)大的不均勻沉降應(yīng)盡量避免。對(duì)高層建筑的箱形和筏形基礎(chǔ)。要求pmin 0

32、。若考慮地震組合，則允許基礎(chǔ)底面可以局部與地基土脫開(kāi)，但零應(yīng)力區(qū)的面積不應(yīng)超過(guò)基礎(chǔ)底面積的25，即3a 0.75b 。max2()3kFGpla 2.2.地基承載力設(shè)計(jì)值地基承載力設(shè)計(jì)值 地基承載力設(shè)計(jì)值是滿足土的強(qiáng)度條件和變形要求時(shí)的地基單位面積上的承載能力。因此承載力驗(yàn)算可以認(rèn)為是控制地基中塑性區(qū)域的發(fā)展以免導(dǎo)致地基失穩(wěn)。 地基承載力特征值確定方法： 1按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范提供的承載力表，由室內(nèi)土工試驗(yàn)和原位測(cè)試指標(biāo)確定地基承載力特征值fak。 2按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，以理論公式fa=Mb b+Md 0d+Mcck 計(jì)算地基承載力設(shè)計(jì)值fa。 地基承載力設(shè)計(jì)值確定地基承載力設(shè)計(jì)值確定 fa

33、fak b (b3) d (d0.5)式中 fa 修正后的地基承載力特征值，kPa； fak 地基承載力特征值，kPa； 基底以下土的天然容重，地下水位以下用浮容重，kNm3； b 基礎(chǔ)寬度，當(dāng)寬度小于3m時(shí)按3m計(jì)，大于6m時(shí)按6m計(jì)； d 基礎(chǔ)埋置深度m；一般基礎(chǔ)自室外地面標(biāo)高起算。在填方整平地區(qū)，可自填土面標(biāo)高算起， 但填土在上部結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。 對(duì)于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起，當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。 地下室的外墻基礎(chǔ)埋深，可按下式計(jì)算 d=(d1+d2)/2。在其他情況下，從室內(nèi)地面標(biāo)高起算； b、

34、d 基礎(chǔ)寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù)。 二、中心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算二、中心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算 在基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，通常假定基礎(chǔ)底面壓力是直線分布，受中心荷載作用時(shí)，則為均勻分布，基礎(chǔ)采用對(duì)稱形式，使荷載作用線通過(guò)基底形心。計(jì)算步驟如下： (一一) 計(jì)算基礎(chǔ)底面積計(jì)算基礎(chǔ)底面積A (矩形矩形)或基礎(chǔ)底面寬或基礎(chǔ)底面寬度度b (條形、正方形條形、正方形) 中心荷載作用下的基礎(chǔ)，按承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算，應(yīng)滿足條件： 初步估算時(shí)，可假定基礎(chǔ)與土的平均容重 為19.6kN/m3(工程計(jì)算中，常簡(jiǎn)化取為 20 kN/m3) 即GG dA。在實(shí)際計(jì)算時(shí)G則為基礎(chǔ)自重的設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)上土重的標(biāo)準(zhǔn)值，地下水位以下部

35、分均用浮容重計(jì)算。kGkaFAdpfA kaGkaGkaGFbfdFbfdFAfd條形基礎(chǔ)方形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ) 三、偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算三、偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算 偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的尺寸一般用逐次漸近法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算步驟如下： 1.先不考慮偏心，用條形基礎(chǔ)公式或矩形基礎(chǔ)公式計(jì)算出基礎(chǔ)的底面積A1 (對(duì)于單獨(dú)基礎(chǔ))或基礎(chǔ)寬度b1(對(duì)于條形基礎(chǔ))。 2.根據(jù)偏心大小，把底面積A1(或b1)適當(dāng)提高1040，作為偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面積(或?qū)挾?的第一次近似值，即：A(1.11.4)A1 3.按假定的基礎(chǔ)底面積A，用下式計(jì)算基底的最大和最小的邊緣壓力。 如不滿足要求，或應(yīng)力過(guò)小，地基承載力

36、未能充分發(fā)揮，應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，直到既滿足要求又能發(fā)揮地基承載力為止。 基礎(chǔ)高度的確定方法與受中心荷載作用的方法相同。 若地基中有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。若建筑物屬于必需進(jìn)行變形驗(yàn)算的范圍，應(yīng)按要求進(jìn)行變形驗(yàn)算。必要時(shí)還要對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整，并重新進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算。maxmaxminmaxmin1 () 1.22kkkkakakpFGMppfpfpAW驗(yàn)算地基承載力 3. 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 持力層以下存在承載力明顯低于持力層的土層，稱為軟弱下臥層。如果軟弱下臥層埋藏不夠深，擴(kuò)散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的承載力時(shí)，地基仍然有失效的可能，因此需要進(jìn)行軟弱下臥層的承

37、載力驗(yàn)算。 當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算： pzpczfaz 式中 pz軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計(jì)值； pcz軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)值； faz 軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力設(shè)計(jì)。 當(dāng)持力層與下臥軟弱土層的壓縮模量比值大于或等于3時(shí)，對(duì)條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)， pz值可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算。()2 tan()(2 tan )(2 tan )cozcozb ppbzlb pplzbz條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 附加壓力設(shè)計(jì)值 Es1/Es2 pzpczczfaz ()2 tan()(2 tan )(2 tan )cozcozb ppbzlb pplzbz條形基

38、礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 附加壓力設(shè)計(jì)值 Es1/Es2 三、地基穩(wěn)定性驗(yàn)算三、地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)以及建在斜坡上的建筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算地基地穩(wěn)定性。 地基穩(wěn)定性可用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行驗(yàn)算。穩(wěn)定安全系數(shù)為最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動(dòng)力矩的比值，其值應(yīng)符合下式要求： 若考慮深層滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面可為軟弱土層界面，即為一平面時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)提高1.3。 位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)小于或等于3m時(shí)，其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)符合下式要求，但不得小于2.5m。 當(dāng)邊坡坡角大于45o 、坡高大于8m時(shí)，尚應(yīng)進(jìn)行

39、坡體穩(wěn)定性驗(yàn)算。2 . 1滑動(dòng)力矩抗滑力矩K tan5 . 2 tan5 . 3 dbadba矩形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)二、地基變形驗(yàn)算二、地基變形驗(yàn)算 建筑物的地基變形計(jì)算值，不應(yīng)大于地基變形允許直。地基變形必須滿足 s s 1.地基變形量計(jì)算 采用規(guī)范提供的分層總和法。參見(jiàn)土力學(xué)中的闡述。 2.地基的允許變形(參見(jiàn)書(shū)p47) 3.地基變形特征可分為 沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜 沉降量指基礎(chǔ)某一點(diǎn)的沉降量，通常指基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降量。沉降量若過(guò)大，將影響建筑物的正常使用，如造成室內(nèi)外上下水管、煤氣管道的斷裂等等。 沉降差一般指相鄰柱基中點(diǎn)的沉降量之差。相鄰柱基沉降差過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力

40、，嚴(yán)重時(shí)，建筑物將發(fā)生裂縫、傾斜甚至破壞。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。 傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)高比很小的高層建筑，其地基的主要特征變形是建筑物的整體傾斜。 局部?jī)A斜指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。墻體局部?jī)A斜大時(shí)，將會(huì)使其撓曲變形、開(kāi)裂，影響正常使用。 對(duì)于不同建筑物應(yīng)選用對(duì)其影響最大的地基變形特征作為地基允許變形的控制依據(jù)。對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部?jī)A斜控制；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對(duì)于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。 由磚、毛石、灰土、混凝土等材料按臺(tái)階逐級(jí)

41、向下擴(kuò)展(大放腳)形成的無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，也稱為剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)。 其優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)簡(jiǎn)單施工技術(shù)簡(jiǎn)單，材料可就地取材。造價(jià)低廉，在地基條件許可的情況下，是多層民用建筑和輕型廠房適用的淺基礎(chǔ)類(lèi)型淺基礎(chǔ)類(lèi)型。 剛性基礎(chǔ)所用材料的抗壓強(qiáng)度較高抗壓強(qiáng)度較高，抗拉、抗剪抗拉、抗剪強(qiáng)度低，稍有撓曲變形，基礎(chǔ)內(nèi)拉應(yīng)力拉應(yīng)力就會(huì)超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫裂縫。無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 為保證基礎(chǔ)不發(fā)生彎曲破壞或剪切破壞，通常都是限制臺(tái)階的寬高比以滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求，即滿足如下要求：22tanbh式中: 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的剛性角，而tan即為臺(tái)階寬高比的允許值。002tanbbH基礎(chǔ)底面寬度b應(yīng)符合下式要求： 采用無(wú)筋擴(kuò)展

42、基礎(chǔ)的鋼筋混凝土柱其柱腳高度h1 不得小于b1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)當(dāng)柱縱向鋼筋在柱腳內(nèi)的豎向錨固長(zhǎng)度不滿足錨固要求時(shí)可沿水平方向彎折彎折后的水平錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于10d 也不應(yīng)大于20d。 基礎(chǔ)大放腳采用等高式或二一間隔式砌法，每收一次其兩邊各收1/4磚長(zhǎng)。(a)、(b)灰土基礎(chǔ);(c)毛石基礎(chǔ);(d)毛石混凝土基礎(chǔ)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)類(lèi)型和埋置深度確定以后就可以根據(jù)地基土層的承載力和作用在基礎(chǔ)上的荷載，計(jì)算基礎(chǔ)底面積和基礎(chǔ)的高度。 一、作用在基礎(chǔ)上的荷載計(jì)算一、作用在基礎(chǔ)上的荷載計(jì)算 基礎(chǔ)的受力情況可分四種，一般房屋建筑物

43、的基礎(chǔ)主要是承受豎向荷載。水平荷載如土壓力、風(fēng)壓力等所占的比例很小。作用在基礎(chǔ)底面上的豎向荷載包括上部結(jié)構(gòu)的自重結(jié)構(gòu)的自重、屋面荷載屋面荷載、樓面荷載樓面荷載和基礎(chǔ)的自重基礎(chǔ)的自重(包括基礎(chǔ)臺(tái)階上的填土)等?；詈奢d應(yīng)按規(guī)范折減活荷載應(yīng)按規(guī)范折減。荷載的計(jì)算方法應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行。 二二 確定剛性基礎(chǔ)的高度確定剛性基礎(chǔ)的高度 剛性基礎(chǔ)在寬度確定后剛性基礎(chǔ)在寬度確定后(滿足承載力要求滿足承載力要求)，應(yīng)該，應(yīng)該按剛性角的要求，確定剛性基礎(chǔ)的高度。按剛性角的要求，確定剛性基礎(chǔ)的高度。 若墻或柱的寬度為若墻或柱的寬度為bo，基礎(chǔ)的寬度為，基礎(chǔ)的寬度為b，剛基礎(chǔ)，剛基礎(chǔ)兩側(cè)的外伸長(zhǎng)度為兩側(cè)的外伸長(zhǎng)度為bt

44、(bbo)/2，按，按剛性角的要求剛性角的要求:)(tan21tan tan ; 200bbbhhbbbbttt基礎(chǔ)的最小高度基礎(chǔ)寬度 為了保護(hù)基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計(jì)地面以下為了保護(hù)基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計(jì)地面以下 100 150mm，所以基礎(chǔ)的埋置深度眾必須大于基礎(chǔ)的高度所以基礎(chǔ)的埋置深度眾必須大于基礎(chǔ)的高度A加上保護(hù)層的厚度。不滿足這項(xiàng)要求時(shí)加上保護(hù)層的厚度。不滿足這項(xiàng)要求時(shí)，必須加大基礎(chǔ)的埋深或者采取其他措施。，必須加大基礎(chǔ)的埋深或者采取其他措施。三、基礎(chǔ)的構(gòu)造三、基礎(chǔ)的構(gòu)造 剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是

45、要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。 (一一) 磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ) 磚的尺寸規(guī)則容易砌成各種形狀的基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)大放腳的砌法有兩種，一種按臺(tái)階的寬高比為1/1.5；另種按臺(tái)階的寬高比為l/2。 在槽底可先澆注100200mm厚的素混凝土墊層。對(duì)于低層房屋也可在槽底打兩步(300mm)三七灰土，代替混凝土墊層。 為防止土中水分沿磚基礎(chǔ)上升、可在磚基礎(chǔ)中，在室內(nèi)地面以下50mm左右處鋪設(shè)防潮層。防潮層可以是摻有防水劑的 l:3水泥砂漿，厚2030mm；也可以鋪設(shè)瀝青油氈。 (二二) 砌石基礎(chǔ)砌石基礎(chǔ) 砌石基礎(chǔ)每臺(tái)階至少有兩層砌石，每個(gè)臺(tái)階的高度要求不小于 300 mm。為

46、了保證上一層砌石的邊能壓緊下一層砌石的邊塊，每個(gè)臺(tái)階伸出的長(zhǎng)度不應(yīng)大于150mm，實(shí)際的剛性角小于允許的剛性角。因此往往要求基礎(chǔ)要有比較大的高度。為了減少基礎(chǔ)的高度，可以把斷面做成梯形。 (三三) 素混凝土基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ) 素混凝土基礎(chǔ)可以做成臺(tái)階形或梯形斷面。做成臺(tái)階形時(shí)，總高度在素混凝土基礎(chǔ)可以做成臺(tái)階形或梯形斷面。做成臺(tái)階形時(shí)，總高度在350 mm 以內(nèi)作一層臺(tái)階；總高度為以內(nèi)作一層臺(tái)階；總高度為350mmH900mm時(shí)，作成二層臺(tái)階；總高度大于時(shí)，作成二層臺(tái)階；總高度大于 900mm時(shí)、作成三層臺(tái)階。每個(gè)臺(tái)階的高度不宜大于時(shí)、作成三層臺(tái)階。每個(gè)臺(tái)階的高度不宜大于500mm。 (四四)

47、灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ) 灰土基礎(chǔ)一般與磚、砌石、混凝土等材料配合使用，厚度通常用灰土基礎(chǔ)一般與磚、砌石、混凝土等材料配合使用，厚度通常用300至至450 mm(2步或步或3步步)，臺(tái)階寬高比為，臺(tái)階寬高比為1/1.5。由于基槽邊角處灰土不容易夯實(shí)。所以用灰。由于基槽邊角處灰土不容易夯實(shí)。所以用灰土基礎(chǔ)時(shí)，實(shí)際的施工寬度應(yīng)該比計(jì)算寬度每邊各放出土基礎(chǔ)時(shí)，實(shí)際的施工寬度應(yīng)該比計(jì)算寬度每邊各放出50mm以上。以上。 某磚混結(jié)構(gòu)山墻基礎(chǔ)，傳到基礎(chǔ)頂面的荷載，室內(nèi)外高差為0.45m，墻厚0.37m，地質(zhì)條件如例圖所示，試設(shè)計(jì)條形基礎(chǔ)。 某磚混結(jié)構(gòu)山墻基礎(chǔ)，傳到基礎(chǔ)頂面的荷載，室內(nèi)外高差為0.45m，墻厚0.3

48、7m，地質(zhì)條件如例圖所示，試設(shè)計(jì)條形基礎(chǔ)。ApFhbfFjlmtl06 . 01 1基礎(chǔ)高度的確定基礎(chǔ)高度的確定 基礎(chǔ)在柱荷載作用下，如果沿柱周邊的基礎(chǔ)高度不夠，就會(huì)發(fā)生沖切破壞，即沿柱邊沿柱邊4545 方向斜面拉裂方向斜面拉裂。為保證基礎(chǔ)不發(fā)生沖切破壞，必須使沖切面外的地基凈反力地基凈反力產(chǎn)生的沖切荷載應(yīng)小于或等于沖切面上混凝土的抗沖切強(qiáng)度，即00.7 lhptmljlFf a hFp AFl相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上上地基土的凈反力地基土的凈反力設(shè)計(jì)值；設(shè)計(jì)值； hp 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h800mm時(shí)，時(shí)

49、， hp1.0；h2000mm時(shí)，時(shí)，bhp0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；，其間按線性內(nèi)插法取用；ft 混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度，沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度，am(atab)2；at 沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力承載力 時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；ab 沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜

50、截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在l方向落在基礎(chǔ)方向落在基礎(chǔ)底面以外時(shí)，即底面以外時(shí)，即a+h0l時(shí)，時(shí)，abl；h0 沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時(shí)，沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時(shí)，h0h45mm，無(wú)墊層時(shí)，無(wú)墊層時(shí)，h0h75mm；pj 扣除基礎(chǔ)白重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基底凈反力，對(duì)偏扣除基礎(chǔ)白重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基