基礎(chǔ)工程第一章地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則

1、基 礎(chǔ) 工 程第一章地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則淺基礎(chǔ)的類型與選用地基基礎(chǔ)設(shè)計的原則、方法和內(nèi)容基礎(chǔ)的埋置深度地基承載力的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定地基變形驗算減輕建筑物不均勻沉降危害的措施主要內(nèi)容第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的區(qū)別主要在施工方法及設(shè)計原理上： 淺基礎(chǔ)的埋深不大，一般通過普通基坑開挖、敞坑排水的施工方法建造，施工條件和工藝簡單，設(shè)計時只考慮基底以下土的承載能力，不考慮基礎(chǔ)側(cè)面土的抗剪強度對地基承載力的影響，還忽略了基礎(chǔ)側(cè)面與土之間的摩擦阻力。 深基礎(chǔ)都采用特殊的施工方法和施工機具，施工條件比較困難，工藝比較復雜。設(shè)計時，要考慮側(cè)壁與土的摩擦阻力對基礎(chǔ)的有力作用。選用原則：

2、在滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求的前提下，宜優(yōu)先考慮采用淺基礎(chǔ)。 概 述第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的區(qū)別主要在施工方法及設(shè)計原理上： 淺基礎(chǔ)的埋深不大，一般通過普通基坑開挖、敞坑排水的施工方法建造，施工條件和工藝簡單，設(shè)計時只考慮基底以下土的承載能力，不考慮基礎(chǔ)側(cè)面土的抗剪強度對地基承載力的影響，還忽略了基礎(chǔ)側(cè)面與土之間的摩擦阻力。 深基礎(chǔ)都采用特殊的施工方法和施工機具，施工條件比較困難，工藝比較復雜。設(shè)計時，要考慮側(cè)壁與土的摩擦阻力對基礎(chǔ)的有利作用。選用原則：在滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求的前提下，宜優(yōu)先考慮采用淺基礎(chǔ)。 概 述按基礎(chǔ)的形狀、大小和使用的材料與性能，可

3、分為： 第一節(jié) 淺基礎(chǔ)的類型與選用 一、淺基礎(chǔ)的類型 無筋擴展基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ) 及箱形基礎(chǔ)，其中后三種又稱為連續(xù)基礎(chǔ)。1. 無筋擴展基礎(chǔ) 磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土或三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ) 。特點：較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度不高。適用：多層民用建筑和輕型廠房。 第一節(jié) 淺基礎(chǔ)的類型與選用 一、淺基礎(chǔ)的類型 2.擴展基礎(chǔ) 包括：墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。特點：較好的抗彎、抗剪能力，并能承受一定的水平力和力矩。適用：豎向荷載較大，地基承載力不太高、基礎(chǔ)底面較大和需要淺埋的情況。 2.擴展基礎(chǔ) 墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)分為

4、板式和肋式，其中肋式適用于地基土壓縮性不均勻時，為了增強基礎(chǔ)的整體性和縱向抗彎能力，減小不均勻沉降。3.柱下條形基礎(chǔ) 柱子的荷載較大而地基的承載力較低，需要較大的基礎(chǔ)面積，或相鄰柱子的荷載有差異、地基土壓縮性不均勻等情況，可將一個方向的柱下獨立基礎(chǔ)連成一條，形成柱下條形基礎(chǔ) 。無地下室要求時，常根據(jù)實際情況選用柱下條形基礎(chǔ)或交叉條形基礎(chǔ) 當單向條形基礎(chǔ)的底面積仍不能滿足地基承載力或不均勻沉降要求時，將基礎(chǔ)沿縱橫向連接，形成十字交叉條形基礎(chǔ)。 4、筏形基礎(chǔ) 當十字交叉條形基礎(chǔ)的底面積仍不能滿足地基設(shè)計要求，或相鄰基槽距離較小以及地下室需要防水時，可采用筏形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)由于基底面積大，可減小基底

5、壓力，并能有效地增強基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整地基的不均勻沉降，是高層建筑常用的結(jié)構(gòu)形式。 分為平板式和梁板式 5、箱形基礎(chǔ)由頂、底板和縱、橫墻組成的盒式結(jié)構(gòu)。具有極大的整體剛度，有效調(diào)整地基的不均勻沉降。剪力墻結(jié)構(gòu)等落地墻較多，分布較均勻的結(jié)構(gòu)可考慮采用該基礎(chǔ)形式。常見淺基礎(chǔ)特點總結(jié)單獨基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ) 筏形和箱形基礎(chǔ)基底面積越來越大、對上部結(jié)構(gòu)荷載的擴散作用越來越強 在相同的上部結(jié)構(gòu)荷載作用下，基底壓力和基底附加壓力越來越小，剛度越來越大，可以適應更軟弱的地基，可以減小地基的沉降變形 在相同的地基條件下，可以承受更大的上部結(jié)構(gòu)荷載作用 設(shè)計計算方法越來越復雜，一般情況下工程造價越來越高 二、淺基礎(chǔ)類

6、型的選用與比較 工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件建筑體型與功能要求、荷載大小與性質(zhì)分布情況相鄰建筑基礎(chǔ)情況施工條件、材料供應以及抗震設(shè)防情況等綜合考慮。安全適用、經(jīng)濟合理。選擇淺基礎(chǔ)類型，根據(jù)：1）砌體結(jié)構(gòu)：優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ)，如灰土條形基礎(chǔ)、C15素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)等，當基礎(chǔ)寬度大于，可采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。 2）多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)：如地基土較差時，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。3)框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好時，荷載較?。嚎刹捎锚毩⒒A(chǔ)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)、無地下室、地基較差時，荷載較大：為增強整體剛度，減少不均勻沉降，可采用交叉條形基礎(chǔ)。如采用上述結(jié)構(gòu)不能滿足要求時，又不適合采用樁

7、基或人工地基時，可采用筏板基礎(chǔ)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降要求嚴，防水要求高，柱網(wǎng)較均勻：可采用箱形基礎(chǔ)；柱網(wǎng)不均勻，可采用筏形基礎(chǔ)。4)筏形基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小或均勻：可采用平板式筏形基礎(chǔ)；當柱荷載不同，柱距較大時：宜采用梁板式筏基。5)剪力墻結(jié)構(gòu)，無地下室或有地下室，無防水要求，地基較好：宜采用交叉條形基礎(chǔ)。當有防水要求時， 宜選用筏形基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。 6)高層建筑一般都設(shè)有地下室，可采用筏形基礎(chǔ)；如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時，可采用箱形基礎(chǔ)。例A：某招待所采用砌體結(jié)構(gòu)，四層，場地平坦，地層均勻，地基土層較好，分布情況為：）雜填土，厚度，2）粉質(zhì)粘土，厚度，3

8、）中砂，厚度大于8m ,地下水位在地表下。適宜的基礎(chǔ)方案：（素混凝土墻下條基）。例B：某綜合樓為框架剪力墻，地上11 層，地下層，基底埋深，地基土層較好，地下水位在地表下2.m處，可選用的基礎(chǔ)方案：筏形基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)。第二節(jié) 地基基礎(chǔ)設(shè)計的原則、方法和內(nèi)容一、為提高設(shè)計質(zhì)量減少失誤的設(shè)計原則建筑物體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件進行綜合分析。確定合理的建筑措施、結(jié)構(gòu)措施和地基處理措施。提高設(shè)計質(zhì)量而減少設(shè)計失誤 設(shè)計等級分為甲、乙、丙三個等級；設(shè)計等級劃分原則： 1）地基及場地復雜程度； 2）建筑物規(guī)模和功能特征； 3）由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響建筑物正常使用的程度。地基基礎(chǔ)設(shè)計等

9、級 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2011 第二節(jié) 地基基礎(chǔ)設(shè)計的原則、方法和內(nèi)容二、按變形控制設(shè)計的原則第二節(jié) 地基基礎(chǔ)設(shè)計的原則、方法和內(nèi)容從已有的大量地基事故分析，絕大多數(shù)事故都由地基變形過大且不均勻所造成。土為大變形材料，荷載增加，變形增加，承載力也隨之增大，很難界定“極限值”。地基承載力還有潛力時，變形已超限。 按變形設(shè)計的原則! 長期荷載作用下，地基變形不至于造成承重結(jié)構(gòu)的破壞；在不利荷載作用下，地基不出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。地基設(shè)計的功能要求：二、按變形控制設(shè)計的原則地基基礎(chǔ)設(shè)計包括承載力計算、變形驗算、穩(wěn)定性驗算和抗浮驗算；根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和工程地質(zhì)條件，確定設(shè)計要求。 第二節(jié) 地基基

10、礎(chǔ)設(shè)計的原則、方法和內(nèi)容1. 地基計算的要求 地基計算內(nèi)容 建筑物類型 地基承載力計算所有建筑物（甲、乙、丙級） 地基變形計算設(shè)計等級為甲、乙及部分丙級建筑物 地基穩(wěn)定性計算經(jīng)常受水平荷載的高層建筑物；高聳結(jié)構(gòu)、擋土墻；建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物或構(gòu)筑物；基坑工程 抗浮驗算當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑物地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題2. 基礎(chǔ)計算的要求基礎(chǔ)應有足夠的強度、剛度和耐久性；同時基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算。三、地基基礎(chǔ)設(shè)計兩種極限狀態(tài)的荷載組合和抗力條件承載能力極限狀態(tài)：對應于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形；正常使用極限狀態(tài)：對應于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項

11、規(guī)定的限值。3種承載力設(shè)計設(shè)計理論：正常使用極限狀態(tài)的允許承載力理論承載能力極限狀態(tài)的承載力設(shè)計理論單一安全系數(shù)法承載能力極限狀態(tài)的承載力設(shè)計理論分項系數(shù)法（又稱分項安全系數(shù)法）。 地基設(shè)計：正常使用極限狀態(tài)的允許承載力理論地基允許承載力的意義是“確保地基不發(fā)生剪切破壞而失穩(wěn)，同時又保證建筑物的沉降不超過允許值的最大荷載”。 采用承載能力極限狀態(tài)的承載力設(shè)計理論：單一安全系數(shù)法。 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算內(nèi)容 荷載效應最不利組合相應的抗力及限值按地基承載力確定基底面積及基礎(chǔ)埋深正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合地基承載力特征值fa計算地基變形正常使用極限狀態(tài)下荷在效應的準永久值組合(不計入風荷載和

12、地震作用）地基變形允許值 S計算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定、滑坡推力承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但分項系數(shù)均為1；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；確定配筋或驗算材料強度承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(shù)；驗算基礎(chǔ)裂縫寬度正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合地基基礎(chǔ)兩種極限狀態(tài)的荷載組合及適用范圍天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容和一般步驟場地勘察與室內(nèi)試驗資料基礎(chǔ)型式方案比較擬定基礎(chǔ)型式及平面布置確定基礎(chǔ)埋深必要時的驗算（軟弱下臥層強度、變形穩(wěn)定、抗滑驗算等）確定地基承載力確定基底平面尺寸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計（基礎(chǔ)剖面尺寸、配筋）編制施工說明、繪施工圖不滿足

13、1.基礎(chǔ)埋深的概念： 基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至設(shè)計地面的距離。 2.確定基礎(chǔ)埋深的意義 ：選擇了基礎(chǔ)埋置深度就選擇了地基持力層，反之亦然。 3.確定基礎(chǔ)埋深的原則：1)在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎(chǔ)盡量淺埋。 2)當上層土強度大于下層土時，宜采用上層為持力層。 3)高層建筑應有足夠的埋深來保持其穩(wěn)定性。 4)除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于。第三節(jié) 基礎(chǔ)的埋置深度持力層的選擇一、基本概念4.基礎(chǔ)埋深基本要求：1) D大于50cm：表土擾動，植物，凍融，沖蝕2)基礎(chǔ)頂面距離表土大于10cm：保護作用3)橋基要求在沖刷深度以下d大于10cm5.基礎(chǔ)埋深d的取值1）一般至室外標高算起；2）在

14、填方整平地區(qū)，可至填土地面標高算起；3）對于地下室，如采用箱形或筏形基礎(chǔ)時，至室外標 高算起；當采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應從室內(nèi)地 面標高算起?？紤]建筑物地下空間的使用功能要求2、電梯緩沖坑：自地面向下至少1、有地下室或半地下室的建筑，其埋深必須結(jié)合地下部分設(shè)計標高選定。地下管道應在基底以上，便于維修。F二、基礎(chǔ)埋深的影響因素考慮建筑物的高度和荷載大小的影響加大埋深高層建筑基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)1/151/18-1/20樁箱或樁筏基礎(chǔ)（不計樁長）輸電塔基礎(chǔ) 要求較大的埋深 提供足夠的抗拔阻力 以上規(guī)定不包括巖石地基，巖石地基上的高層主要考慮抗滑要求滿足穩(wěn)定性1.新建筑物基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建

15、筑物基礎(chǔ)。2.當埋深大于原有建筑物基礎(chǔ)時，兩基礎(chǔ)間應保持一定凈距3.否則要求支護并且嚴格限制支護的水平位移分段施工，設(shè)置臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物地基?？紤]相鄰建筑物的影響只有低層房屋可用,否則處理盡量淺埋若h1太小就為IIh14 m,寬基淺埋，或樁基或人工加固處理好土軟土(很深)好土軟土軟土好土 I II III IVh1h1基礎(chǔ)條件由其它條件確定時，盡可能淺埋1)根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)給基礎(chǔ)選擇可靠的持力層工程地質(zhì)及水文條件2)地下水的埋藏條件1 盡量考慮將基礎(chǔ)置于地下水位以上。2 埋在地下水位以下時，考慮:基坑排水、坑壁圍護、保護地基土不受擾動出現(xiàn)涌土、流

16、砂的可能性；地下室防滲；輕型結(jié)構(gòu)物 上浮托力；地下水浮托力 基礎(chǔ)底板的內(nèi)力 3承壓含水層的地基，控制基坑開挖深度，防止基坑隆起開裂向下的土壓力 向上的承壓水壓力 一般取。 季節(jié)性凍土：是冬季凍結(jié)、天暖解凍，每年凍融交替一次的土層，在我國北方地區(qū)分布廣泛。多年性凍土：指連續(xù)保持凍結(jié)狀態(tài)三年以上的土層，其性質(zhì)較復雜，屬特殊土地基，另見專著。 1.凍土定義凍脹：凍脹力，地面隆起 融陷：強度降低，建筑物下陷建筑物開裂損壞不均勻沉降地基土凍脹性注意：粗粒土中細粒土的含量（填充土），超過某一定值如40%時，其凍脹性按所填充物的凍脹性考慮。高塑性粘土（Ip22），土的滲透性下降，影響其凍脹性的大小，所以考慮

17、凍脹性下降一級。 當土層中的粘粒（粒徑小于）含量大于60%，可看成為不透水的土，此時地基為不凍脹土。 2、地基規(guī)范根據(jù)土的類別、凍前天然含水量、凍結(jié)期間地下水位、凍土層的平均凍脹率將地基土分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹五類。見表1-4碎石土、礫砂、粗砂、中砂（的含量不超過15%）、細砂（的含量不超過10%）均按不凍脹考慮。 地基土凍結(jié)后，體積較凍結(jié)前增大的現(xiàn)象為凍脹，以凍結(jié)率表示。平均凍脹率 凍脹前的體積 凍脹后的體積 平面凍結(jié)條件下，單層土的平均凍脹率 地表最大凍脹量 最大凍層厚度減去最大凍脹量 3、凍脹率影響因素：土體的類別、土中含水量、及地下水補給條件。土的凍脹性劃分：不凍脹

18、、弱凍脹、凍脹、強凍脹、特強凍脹季節(jié)性凍土設(shè)計凍深 地區(qū)標準凍深 土的凍脹性影響，表1-6土性影響，表1-5環(huán)境影響，表1-74、凍土地區(qū)基礎(chǔ)埋深的確定場地凍結(jié)深度原則：季節(jié)性凍土地區(qū)基礎(chǔ)埋深宜大于場地的凍結(jié)深度。當有實測資料時：zd=hz h最大凍深出現(xiàn)時場地最大凍土層厚度（m）；z最大凍深出現(xiàn)時場地地表凍脹量（m）；實際設(shè)計中，對于深厚季節(jié)凍土地區(qū)，當建筑基礎(chǔ)底面土層為不凍脹、弱凍脹、凍脹土時，基礎(chǔ)埋置深度可以小于場地凍結(jié)深度，基底允許凍土層最大厚度應根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定?；A(chǔ)的最小埋深 基礎(chǔ)底面允許殘留的最大凍土層的厚度，表1-8，ZdZ0dmin室內(nèi)地面hmax上式表明，設(shè)計時采用的基礎(chǔ)埋

19、深方案可以小于凍結(jié)深度。建筑物建成后，在冬春季凍層繼續(xù)向下延深時，基礎(chǔ)底面以下允許有較小厚度的凍土層。但它并不代表在冬季砌筑基礎(chǔ)時，允許基槽下遭受凍結(jié)。 例：擬在某城市近郊建造多層廠房，冬季采暖，采用柱下鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)，按永久荷載標準值計算的基底平均壓力，p=145kPa, 場地條件：）填土厚，）粘性土，厚度，w=29%，wp=18.6%，wL=38%，fak=170kpa,）淤泥質(zhì)土，厚度10m，）中密細砂。地下水位在地表下處，標準凍深為2m。設(shè)計凍深是多少？合理的基礎(chǔ)埋置深度是多少？粘性土層，wp+9=27wwp+15=33，地下水位距凍結(jié)面，查表1-4，屬特強凍漲土 查表，2.0 *

20、1.0* 0.8* 0.95=1.52m 可取d第四節(jié) 地基承載力的確定一、基本概念1.地基承載力的概念:地基承受荷載的能力 為了滿足地基強度和穩(wěn)定性的要求，設(shè)計時必須控制基礎(chǔ)底面最大壓力不得大于某一界限值，這一界限值稱為地基承載力 。 地基承載力特征值fa：指由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線，在線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應的壓力值,其最大值取比例界限值。 它也是在發(fā)揮正常使用功能時所允許采用的抗力設(shè)計值，是指就是地基的容許承載力 。sp spcrfasa p第四節(jié) 地基承載力的確定2、地基承載力確定：1）靜荷載試驗、其它原位試驗，然后進行深寬修正2）理論公式計算（界限荷載）3）按規(guī)范提供的

21、承載力表確定（地方規(guī)范）4）經(jīng)驗方法根據(jù)工程經(jīng)驗，從建筑物的重要性、使用時有無特殊要求、場地土質(zhì)情況與地下水情況、幾種測定方法及試驗條件的可靠程度等因素出發(fā)，綜合分析評價后加以確定。 3.載荷試驗法 載荷板的測試范圍：在現(xiàn)場通過2的載荷板對擾動較少的地基土體直接施荷，所測得的成果一般能反映相當于12倍荷載板寬度的深度以內(nèi)土體的平均性質(zhì)。 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載荷試驗、理論公式計算及其他原位試驗等方法綜合確定。千斤頂荷載板載荷板試驗的主要優(yōu)缺點：載荷試驗可靠性高；費時、耗資；試驗只能反映淺層地基的承載力。 圖 載荷板與實際基礎(chǔ)對地基的影響深度比較 (a)載荷試驗 (b)

22、實際基礎(chǔ) 確定地基承載力特征值(一) p-s曲線“陡降型”取值主要由地基強度控制（二）p-s曲線“緩變型” 取值主要由地基允許變形控制常出現(xiàn)于低壓縮性土常出現(xiàn)于中、高壓縮性土 (一)p-s曲線“陡降型” 取圖中的比例界限荷載作為承載力特征值有明顯比例界限時(密砂、硬土), 取 f ak=pb 極限荷載能確定，且pub/6） 垂直于力矩方向的基礎(chǔ)底面邊長計算步驟：先按中心荷載作用下的公式計算基底面積A0;考慮偏心影響，加大A0。一般根據(jù)偏心距大小增大10%40%；計算偏心荷載作用下的pkmax，驗算是否滿足 如果不合適（過大或過?。?，可調(diào)整l和b，再驗算。注意：基底最大最小壓力相差不宜過大，否則

23、易引起基礎(chǔ)傾斜。一般認為，在高、中壓縮性土上的基礎(chǔ)，或有吊車的廠房基礎(chǔ)， ek不宜大于l/6;對低壓縮性地基上的基礎(chǔ)，當考慮短期作用的荷載時， ek可適當放寬，但應控制在l/4之內(nèi)。否則，應調(diào)整基底尺寸，或做成梯形底面形狀。2. 偏心荷載作用下65 65 【例】柱截面300mm400mm，作用在柱底的荷載標準值：中心垂直荷載700kN，力矩80kNm，水平荷載13kN。其他參數(shù)見下圖 。 試根據(jù)持力層地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸。66 66 【 解】 求地基承載力特征值 根據(jù)粘性土e， IL0.78,查規(guī)范表得：b，d1.6 。 持力層承載力特征值fa(先不考慮對基礎(chǔ)寬度進行修正)： 67 67

24、 初步選擇基底尺寸 計算基礎(chǔ)和回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋深 d=1/2(1.0+1.3)=1.15m 由公式： 由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%增大，即 初步選擇基底尺寸 A=l22)，且 b=1.6m3m，不需再對fa進行修正。68 68 驗算持力層地基承載力 基礎(chǔ)和回填土重 偏心距 滿足。69 69 基底最大壓應力 ： （滿足） 最后，確定該柱基礎(chǔ)底面長l=2.4m ，寬b。二、軟弱下臥層承載力的驗算軟弱下臥層： 在持力層下面，地基土受力范圍內(nèi)，若存在承載力明顯低于持力層的土層，稱為軟弱下臥層。軟弱下臥層驗算必要性： 若軟弱下臥層埋藏深度不夠深，擴散到下臥層的應力大于下臥層的承載力時，地基仍舊

25、有失效的可能，因此需要進行軟弱下臥層的承載力驗算。二、軟弱下臥層承載力的驗算要求滿足下式：相應于荷載標準組合時，軟弱下臥層頂面處的附加應力軟弱下臥層頂面處土的自重應力軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值確定分布在軟弱下臥層頂面處的附加應力： 假定基底附加壓力按一定的擴散角向下傳播，并均勻分布于較大面積上的軟弱下臥層頂面上，根據(jù)基底與軟弱下臥層頂面處擴散面積上的附加應力相等的條件，就可以得到pz的表達式。p0=pk-md持力層pz矩形基礎(chǔ)zbb+2ztan條形基礎(chǔ)附加應力求解地基壓力擴散角：2、與上下土層壓縮模量有關(guān)，隨二者比值增加擴散角增加；1、 s1為上層土壓縮模量；Es2為下層土

26、壓縮模量；3、與深度Z有關(guān)，隨Z增加擴散角增加；當Z1/4b時取0，此時地基承 載力由軟土層控制，z/b時值不變。附加應力求解Es1/Es2z/b0.250.50351061020232530軟弱下臥層強度不足應采取的措施 1）增大基礎(chǔ)底面積； 2）減小基礎(chǔ)埋深；3）對軟弱下臥層進行地基處理，用人工方法提高其承載力；4）變換地基持力層，或采用深基礎(chǔ)避開軟弱下臥層。例題分析【例】已知如圖所示柱基礎(chǔ)所受荷載標準值為Fk = 1100 kN，Mk=140 kNm，基礎(chǔ)底面尺寸lb = 3.6 m2.6 m，基礎(chǔ)埋深d = 2.0 m，地層分布情況如圖所示。地下水位在地面下1.2 m。試驗算基底面積是

27、否滿足地基承載力要求。 【解】1. 持力層承載力驗算 基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度 經(jīng)寬深修正后的持力層承載力特征值 基礎(chǔ)及回填土重 2軟弱下臥層驗算軟弱下臥層頂面處自重應力 軟弱下臥層頂面以上土的加權(quán)平均重度 軟弱下臥層頂面處的附加應力 驗算 1. 沉降量：基礎(chǔ)某點的沉降值.2. 沉降差： 相鄰柱基中點的沉降量之差.ss2s1l第六節(jié) 地基變形驗算一、地基變形特征對各類建筑結(jié)構(gòu)不利的沉降形式，稱為地基變形特征。3. 傾斜：基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值.4. 局部傾斜：砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值。s1s2ls1s2l對于不同類型的建筑物、不同的建筑

28、結(jié)構(gòu)特點和使用要求、對不均勻沉降的敏感程度及安全要求，地基的變形允許值各不相同：對于單層排架結(jié)構(gòu)的柱基，應限制其沉降量，尤其是 多跨排架中受荷較大的中排柱基的沉降量；對于框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計計算應由沉降差來控制，并要求 沉降量不宜過大；對于高聳結(jié)構(gòu)物、高層建筑物，控制地基特征變形 的主要是控制整體傾斜；對于砌體承重結(jié)構(gòu)，房屋的損壞主要是由于墻體撓曲而 引起局部彎曲，而引起房屋外墻由拉應變形成裂縫，故 地基變形主要由局部傾斜控制。二、地基變形驗算建筑物的變形計算值不應大于地基變形允許值，即地基變形計算值；地基變形允許值規(guī)范規(guī)定，設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設(shè)計，規(guī)范表 3.0.2 所列

29、范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算，但有以下情況者，仍須驗算 ：1)地基承載力特征值小于 130kPa 且體型復雜的建筑； 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， 可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時； 3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時； 4)相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時； 5）地基內(nèi)有厚度較大或厚不均的填土 ，其自重固結(jié)未完成時。二、地基變形驗算建筑物的地基變形允許值變 形 特 征地 基 土 類 別中、低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部傾斜0.0020.003工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差框架結(jié)構(gòu)0.002l0.003l砌體墻填充的邊排柱0.007l0.

30、001l當基礎(chǔ)不均勻沉降時不產(chǎn)生附加應力的結(jié)構(gòu)0.005l0.005l單層排架結(jié)構(gòu)(柱距為)柱基的沉降量(mm)（120）200橋式吊車軌面的傾斜(按不調(diào)整軌道考慮)縱 向0.004橫 向0.003多層和高層建筑的整體傾斜2Hg240.00424Hg600.003601000.002體型簡單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm)200高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜Hg200.00820Hg500.00650Hg1000.005100Hg1500.004150Hg2000.003200Hg2500.002高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量(mm)Hg100400100Hg200300200Hg250200計算不滿足時：建筑措

31、施、結(jié)構(gòu)措施，必要時修改總體設(shè)計方案單純從地基基礎(chǔ)的角度出發(fā)，防止或減輕不均勻沉降危害的途徑通常有：(1)采用剛度更大、整體性能更好的基礎(chǔ)，如筏基或箱基；(2)采用樁基礎(chǔ)或其它深基礎(chǔ)；(3)進行地基處理。 可考慮從地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的觀點出發(fā)，綜合選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)、施工方案和措施，降低對地基基礎(chǔ)處理的要求和難度，同樣達到減輕房屋不均勻沉降損害的預期目的。第八節(jié) 減輕建筑物不均勻沉降危害的措施 建筑措施 、結(jié)構(gòu)措施 、施工措施 一、建筑措施 1、建筑體型的合理組合 ：建筑物的平面布置不宜復雜。 第八節(jié) 減輕建筑物不均勻沉降危害的措施 一、建筑措施 1、建筑體型的合理組合 ：建筑物的平

32、面布置不宜復雜。 第八節(jié) 減輕建筑物不均勻沉降危害的措施 一、建筑措施 1、建筑體型的合理組合 ：建筑物的平面布置不宜復雜。 當需要將建筑物設(shè)計成體型較復雜時，宜根據(jù)其平面、立面形狀、荷載差異等情況，在適當部位用沉降縫將其劃分成若干剛度較好的獨立單元；或者將兩者隔開一定距離，兩者之間采用能自由沉降的聯(lián)接體或簡支、懸挑結(jié)構(gòu)相聯(lián)接 2、設(shè)置沉降縫 作用在于縮短建筑物的變形長度，將建筑物分成若干個長高比較小、整體剛度好、自成沉降體系的單元。 在建筑物下列部位設(shè)置沉降縫：（1）平面形狀復雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；（2）建筑物高度或荷載差異處；（3）長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當部位；（4

33、）地基土的壓縮性有顯著差異處；（5）建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；（6）分期建造房屋的交界處。沉降縫構(gòu)造 由于地基附加應力的擴散作用，使相鄰建筑物產(chǎn)生附加不均勻沉降，可能導致建筑物的開裂或傾斜。這種相鄰房屋影響主要發(fā)生在： 同期建造的兩相鄰建筑物之間的影響，特別是當兩建筑物輕(低)重(高)差別太大時，輕者受重者的影響更甚； 原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響。 除了上述在使用階段的地基附加應力擴散的影響外，高層建筑在施工階段深基坑開挖對鄰近原有建筑物的影響更應受到高度重視。3控制相鄰建筑物基礎(chǔ)的間距4調(diào)整建筑物的局部標高根據(jù)預估沉降，適當提高室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標高；將相互有聯(lián)系的建筑物各部分(包括設(shè)備)中預估沉降較大者的標高適當提高；建筑物與設(shè)備之間應留有足夠的凈空；有管道穿過建筑物時，應留有足夠尺寸的孔洞，或采用柔性管道接頭。二、結(jié)構(gòu)措施1. 減輕建筑物自重 基底壓力中，建筑物自重(包括基礎(chǔ)及回填土重)所占的比