天然地基上的淺基礎(chǔ)課件

1、天然地基上的淺基礎(chǔ)杜曉麗121619727第 3 章8/20/20221本章內(nèi)容3.1 概述3.2 淺基礎(chǔ)類型和特點(diǎn)3.3 基礎(chǔ)埋深的確定3.4地基承載力特征值的確定3.5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定3.6 軟弱下臥層的驗(yàn)算3.7地基變形驗(yàn)算3.8地基穩(wěn)定性驗(yàn)算3.9淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)例3.10地基、基礎(chǔ)與上部荷載的共同作用3.11 減少地基不均勻沉降對(duì)建筑物危害的措施淺基礎(chǔ)的地基承載力1 天然地基上的淺基礎(chǔ)2 人工地基上的淺基礎(chǔ)3 深基礎(chǔ)換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)合地基等人工地基埋深5m特殊方法施工考慮側(cè)壁阻力作用沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基礎(chǔ)寬度。

2、兩側(cè)（四周）的摩阻力忽略不計(jì)。所以不是簡(jiǎn)單的深淺概念。3.1 概述Strong Rock基礎(chǔ)：在地表以下與地基接觸的下部建筑物稱為基礎(chǔ)。地基:支承基礎(chǔ)的、受建筑物影響的那部分土層（土體或巖體）。上部結(jié)構(gòu) 下部結(jié)構(gòu)（地基、基礎(chǔ)）基礎(chǔ)工程：研究地基基礎(chǔ)相互作用共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的各種變形與穩(wěn)定問(wèn)題。3.1 概 述基礎(chǔ)工程的特點(diǎn)基礎(chǔ)工程的特點(diǎn)一般位于地下，具有隱蔽性施工環(huán)境較差，質(zhì)量較難控制問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，糾正起來(lái)困難造價(jià)較高（25%），工期較長(zhǎng)（2530）如何設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ)？三種方案都可以，要做方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。雜填土軟土天然地基Natural ground樁基 Pile好土 地基處理Grou

3、nd improvement 按結(jié)構(gòu)型式可分為擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。 擴(kuò)展基礎(chǔ)通常指墻下條形基礎(chǔ)和柱下單獨(dú)基礎(chǔ)；擴(kuò)展基礎(chǔ)又可分為無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）和鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）。一、 擴(kuò)展基礎(chǔ)3.2 淺基礎(chǔ)的類型（一）無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)：材料：通常是由磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土。特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高，而抗拉、抗剪強(qiáng)度較低。為了使基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)相應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，設(shè)計(jì)時(shí)需要加大基礎(chǔ)高度，基礎(chǔ)幾乎不發(fā)生撓曲變形，所以也稱為剛性基礎(chǔ)。 磚基礎(chǔ)（下鋪墊層） 毛石基礎(chǔ)（下鋪墊層）混凝土或毛石混凝土基礎(chǔ)灰土或三合土基礎(chǔ)（二）鋼筋混凝土

4、擴(kuò)展基礎(chǔ) 鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)系指墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)： 墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)多用于地質(zhì)條件較差的多層建筑物，其截面形式可做成無(wú)肋式或有肋式兩種。 柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)： 鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用。由于這類基礎(chǔ)的高度不受臺(tái)階寬高比的限制故適宜于需要寬基淺埋的場(chǎng)合下采用。(a)臺(tái)階形基礎(chǔ) (b)錐形基礎(chǔ) (c)杯口基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)二、 聯(lián)合基礎(chǔ)三、柱下條形基礎(chǔ)和柱下十字交叉條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ): 同一軸線（或同一方向）上若干柱下相連的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。柱下十字交叉

5、條形基礎(chǔ): 柱網(wǎng)下沿縱橫兩向分別設(shè)置的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。柱下條形基礎(chǔ) 當(dāng)?shù)鼗休d力較低，且柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的差異沉降，可將柱下連成一體優(yōu)點(diǎn):該基礎(chǔ)抗彎剛度大,調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降能力大柱下交叉條形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗浫?并且在兩個(gè)方向分布不均勻,需要基礎(chǔ)在兩個(gè)方向具有一定的剛度來(lái)調(diào)整不均勻沉降?？稍谥W(wǎng)下縱橫兩向分別設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。柱下交叉條形基礎(chǔ) 連梁交叉條形基礎(chǔ)四、筏形基礎(chǔ)覆蓋于建筑物地基上的整體鋼筋混凝土板狀基礎(chǔ)。當(dāng)交叉基礎(chǔ)滿足不了地基承載力或不均勻沉降要求時(shí)，可在柱、墻下布置滿堂筏形基礎(chǔ)。工作條件: 猶如倒置的樓蓋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式墻下筏基 - 平板式 柱下筏基平板式梁板

6、式(a) 平板式 (b) 梁板式筏形基礎(chǔ)平板式筏板基礎(chǔ)：是一塊等厚度的鋼筋混凝土平板。當(dāng)柱荷載較大，設(shè)墩基以防止筏板被沖剪破壞。梁板式筏板基礎(chǔ)：當(dāng)柱距較大，柱荷載相差也較大時(shí)板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的彎矩，宜在板上沿柱軸縱橫向設(shè)置基礎(chǔ)梁。這時(shí)板的厚度比平板式小得多。 1）有較大基底面積，不僅易于滿足軟弱地基承載力的要求,而且減少了基底的附加壓力，并在與上部結(jié)構(gòu)共同工作的條件下使沉降比較均勻； 2）對(duì)上部結(jié)構(gòu)剛度較好的多層房屋，能增加整體性能，減少相對(duì)沉降，增強(qiáng)抗震性能； 3）可跨越土中淺層小洞穴和局部軟弱層，防止因局部下沉造成的房屋損壞；4）可作為水池、油庫(kù)等的防滲底板；5）有地下室時(shí)，可提供較寬敞的使

7、用空間； 6）有地下室或架空地板時(shí)，具有一定的補(bǔ)償性效應(yīng)。 筏基的功能不足之處1)無(wú)力調(diào)整過(guò)大的差異沉降2)上下配筋，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高五、箱形基礎(chǔ) 當(dāng)?shù)鼗休d力較低，上部結(jié)構(gòu)荷載較大時(shí)采用筏形基礎(chǔ)無(wú)法調(diào)整差異沉降，又不合適采用樁基時(shí)，可采用箱形基礎(chǔ)。 是由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫內(nèi)隔墻組成，形成一只剛度大的箱子。底板外墻內(nèi)墻適用條件：軟弱地基上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两狄髧?yán)格的建筑物 1）基礎(chǔ)埋深大、中空形式，使開挖卸去的土重部分抵償了上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，能顯著減小基底壓力、降低 基礎(chǔ)沉降量； 2）整體剛度大，只能產(chǎn)生大致的均勻沉降或整體傾斜，抗震性能好； 3）具有較大地下空間可供各種使用功能

8、，但因內(nèi)墻分隔而使使用受限； 4）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高，施工技術(shù)復(fù)雜，對(duì)防水通風(fēng)要求較高。六、殼體基礎(chǔ)基礎(chǔ)材料：鋼筋混凝土特點(diǎn)：1）材料省、造價(jià)低， 2）施工技術(shù)要求高。適用條件：可用作柱基礎(chǔ)和筒形構(gòu)筑物基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)（梁板式）獨(dú)立基礎(chǔ) 柱下條形基礎(chǔ) 箱形和筏形基礎(chǔ)基底面積越來(lái)越大、對(duì)上部結(jié)構(gòu)荷載的擴(kuò)散作用越來(lái)越強(qiáng) 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(lái)越小，整體剛度越來(lái)越大，可以適應(yīng)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(jì)計(jì)算方法越來(lái)越復(fù)雜，一般情況下工程造價(jià)越來(lái)越高 淺基礎(chǔ)的特點(diǎn)：小結(jié)3.3 基礎(chǔ)埋深的確定原則：在滿足承載力的條件下

9、盡量淺埋基本要求：除巖石以外，d不宜小于50cm（表土擾動(dòng)，植物，凍融，沖蝕）基礎(chǔ)頂距離設(shè)計(jì)地面不小于10cm橋梁或近水建筑基礎(chǔ)要求在沖刷深度以下其它控制因素3.3 基礎(chǔ)埋深的確定1 建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型及荷載性質(zhì)與大小地震區(qū)，除巖石地基外，天然地基的筏形和箱形基礎(chǔ)埋深不宜小于建筑物高度的1/15； 樁筏或樁箱基礎(chǔ)的埋深（不計(jì)樁長(zhǎng)）不宜小于建筑物高度的1/181/20；土質(zhì)地基上的建筑物，基礎(chǔ)埋深應(yīng)隨建筑物高度適當(dāng)增大；巖石上的高層建筑，基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑要求；受上拔力的基礎(chǔ)埋深要滿足抗拔要求；煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求；受溫度影響的建筑物，基礎(chǔ)埋深要考慮對(duì)地基的凍脹或干縮

10、效應(yīng)。在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用，否則處理盡量淺埋。但是如h1太小就為IIh1 5m樁基或處理；好土軟土好土 I II III IV好土軟土軟土(很深)h12 工程地質(zhì)條件硬殼層臺(tái)階形基礎(chǔ)應(yīng)盡可能埋置在良好的持力層上，存在軟弱下臥層時(shí)，軟弱下臥層也要滿足承載力和地基變形的要求。傾斜地基可采用不同基礎(chǔ)埋深3 水文地質(zhì)條件盡量在地下水位以上,否則開挖降水,費(fèi)用大有承壓水時(shí)，防止承壓水頂破基底基坑對(duì)于尺寸較大的基礎(chǔ)，應(yīng)有不小于1.1的安全系數(shù)。還應(yīng)注意防侵蝕、抗浮及防滲問(wèn)題。4 地基凍融條件凍土多年凍土（凍結(jié)時(shí)間3年）季節(jié)性凍土發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件 一般是細(xì)顆粒土（2）溫度條件

11、 低于凍結(jié)溫度（3）水力條件 含水量含水量越大，凍脹性越強(qiáng)，如粉土凍脹最嚴(yán)重地下水位：離凍結(jié)區(qū)越近，水分補(bǔ)充越快外因內(nèi)因土的凍脹性4 地基凍融條件 土的凍脹與融陷毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰凍脹 土凍結(jié)后體積的膨脹凍脹機(jī)理融陷 凍土融化后引起建筑物沉陷的現(xiàn)象。 結(jié)冰時(shí)水的膨脹可達(dá)10%左右，且膨脹力很大，達(dá)2MPa量級(jí)，當(dāng)膨脹力大于基底壓力時(shí)，基礎(chǔ)被抬起土的凍脹性衡量指標(biāo)凍脹性分類平均凍脹率：不凍脹 1%弱凍脹 1% 3.5%凍脹 3.5% 6%強(qiáng)凍脹 6% 12%注意：碎石、砂等中粒徑小于0.075mm的顆粒含量太高也會(huì)導(dǎo)致凍脹規(guī)范附錄G凍深對(duì)基礎(chǔ)埋深的要求Zddmin室內(nèi)地面hmax dmin =

12、 zd hmax式中： zd 設(shè)計(jì)凍深； hmax 允許殘留凍土 最大厚度。zd=z0 zs zw ze標(biāo)準(zhǔn)凍深土類別凍脹性環(huán)境影響系數(shù)Z0 標(biāo)準(zhǔn)凍深：北 京 0.81.0m哈爾濱 2.0m滿洲里 2.8m10年的實(shí)測(cè)最大凍深平均值標(biāo)準(zhǔn)凍深當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí)，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有的建筑物基礎(chǔ) ；當(dāng)埋深大于原有建筑物基礎(chǔ)時(shí)，兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距（12倍基底高差），其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定；當(dāng)上述條件不能滿足時(shí)，應(yīng)分段施工，設(shè)置臨時(shí)加固支撐等或加固原有建筑物基礎(chǔ)；基礎(chǔ)底面一般低于管溝等地下設(shè)施的底面。 5 場(chǎng)地環(huán)境條件一、 地基承載力概念為了滿足地基強(qiáng)度和

13、穩(wěn)定性的要求，設(shè)計(jì)時(shí)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 。3.4 淺基礎(chǔ)的地基承載力 極限承載力:地基即將喪失穩(wěn)定性時(shí)的承載力; 允許承載力:地基穩(wěn)定有足夠的安全度且變形 在允許范圍內(nèi)時(shí)的承載力。 (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(guò) 允許值的地基承載力。 特點(diǎn)：1. 地基承載力特征值實(shí)質(zhì)就是允許承載力；2. 按正常使用極限狀態(tài)原則確定；3. 以地基的變形作為控制標(biāo)準(zhǔn)。 二、 地基承載力特征值的確定地基承載力特征值的確定方法主要有以下四種： 根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以理論公式計(jì)算確定； 按載荷試驗(yàn)或其它原位試驗(yàn)

14、確定；（需做深寬修正） 按規(guī)范提供的承載力表； （需做深寬修正） 土質(zhì)基本相同時(shí)，根據(jù)鄰近場(chǎng)地條件相似的建筑物經(jīng)驗(yàn)確定； （需做深寬修正） 結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很重要！1 根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定：（1）地基極限承載力理論公式式中：pu地基極限承載力，具體方法見土力學(xué)；K安全系數(shù), 其值與地基設(shè)計(jì)等級(jí)、荷載性質(zhì)、土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的可靠性、地基條件等因素有關(guān)，長(zhǎng)期荷載一般為K=23。fa地基承載力特征值；按該方法確定的地基承載力特征值，只保證地基強(qiáng)度有足夠的安全度，未能保證滿足變形要求，故還應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。（2）規(guī)范推薦的理論公式建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500072011）規(guī)定，當(dāng)基底偏心距e

15、0.033b（b為基底寬度）時(shí)，根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值可按下式計(jì)算：幾點(diǎn)說(shuō)明：公式僅適用于e0.033b，因?yàn)樵摴嚼碚撃Ｊ绞腔讐毫鶆蚍植?，?dāng)受到較大水平荷載或偏心荷載使合力偏心距過(guò)大時(shí)，地基反力就會(huì)很不均勻，為了使計(jì)算的地基承載力符合其理論模式，故增加以上的限制。承載力系數(shù)Mb、Md、Mc是以界限荷載p1/4公式中相應(yīng)系數(shù)為基礎(chǔ)確定的?？紤]到內(nèi)摩擦角大時(shí)理論值Mb偏小，所以對(duì)一部分系數(shù)按試驗(yàn)結(jié)果做了調(diào)整。按公式確定地基承載力時(shí)，只保證地基強(qiáng)度有足夠的安全度，未能保證滿足變形要求，故還應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)應(yīng)取質(zhì)量較好的原狀土樣以三軸壓縮試驗(yàn)測(cè)定,每層土不少于

16、6組。 2 按地基載荷試驗(yàn)確定- 適用于淺層地基 淺層平板載荷試驗(yàn) 深層平板載荷試驗(yàn) 螺旋板載荷試驗(yàn)適用于深層地基載荷板的測(cè)試范圍：在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)0.250.50m2的載荷板對(duì)擾動(dòng)較少的地基土體直接施荷，所測(cè)得的成果一般能反映相當(dāng)于12倍荷載板寬度的深度以內(nèi)土體的平均性質(zhì)。 p s曲線“陡降型” 步驟：1）當(dāng)p s曲線上有明顯的比例界限 pb時(shí)，取pb對(duì)應(yīng)的荷載值為地基承載力特征值； 2）當(dāng) pu 2pb時(shí)，取 pu / 2 為地基承載力特征值。載荷試驗(yàn)結(jié)果 p s 曲線確定 地基承載力特征值條件： 承壓板面積為 0.25 0.50m2p s曲線“緩變型” 步驟： 當(dāng)p s曲線上無(wú)明顯的比例界限

17、pb和極限荷載pu時(shí)，取沉降 s = (0.010.015) b對(duì)應(yīng)的荷載值為地基承載力特征值；且其值不大于最大加載量的一半。 反力梁千斤頂基準(zhǔn)梁荷載板百分表載荷試驗(yàn)結(jié)果 p s 曲線確定 地基承載力特征值方法 p-s曲線“陡降型” 取值主要由地基強(qiáng)度控制， p-s曲線“緩變型” 取值主要由地基允許變 形控制，常出現(xiàn)于中、高 壓縮性土 常出現(xiàn)于低壓縮性土 同一層土參加統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)點(diǎn)不少于三點(diǎn)，所得試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差(最大值與最小值之差)不超過(guò)平均值的30%時(shí)，取此平均值為地基承載力特征值fak。即： 滿足： f = famax famin 0.3fam 有： fak = fam 要求 載荷試驗(yàn)的主要

18、優(yōu)缺點(diǎn) 載荷板與實(shí)際基礎(chǔ)對(duì)地基影響深度比較 (a)載荷試驗(yàn) (b)實(shí)際基礎(chǔ) 優(yōu)點(diǎn)： 載荷試驗(yàn)可靠性高，對(duì)于成分或結(jié)構(gòu)很不均勻的土層，如雜填土、裂隙土、風(fēng)化巖等，它則顯出用別的方法所難以代替的作用。 缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)、耗資多；載荷板的尺寸一般比實(shí)際基礎(chǔ)小，影響深度較小，試驗(yàn)只反映這個(gè)范圍內(nèi)土層的承載力。 對(duì)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從荷載試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、查規(guī)范表、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值尚應(yīng)按下式進(jìn)行修正： 地基承載力特征值的深寬修正基礎(chǔ)寬度修正項(xiàng)基礎(chǔ)埋深修正項(xiàng)fa = fak + b (b 3) + d m (d 0.5)3 按規(guī)范承載力表確定 由室內(nèi)試驗(yàn)、力學(xué)指標(biāo)

19、或現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)查規(guī)范表可得出地基承載力特征值fak 。野外鑒別結(jié)果室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)89規(guī)范：fak 在初步選定基礎(chǔ)類型和埋置深度后，就可根據(jù)持力層的承載力特征值計(jì)算基礎(chǔ)底面尺寸，如果受力層范圍內(nèi)存在承載力明顯低于持力層的軟弱下臥層，則所選基底尺寸尚必須滿足對(duì)軟弱下臥層承載力的驗(yàn)算。此外，必要時(shí)應(yīng)對(duì)地基變形或地基穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。一、按持力層承載力確定基底尺寸（一）軸心荷載作用 在軸心荷載作用下，要求基底壓力小于或等于修正后的地基承載力特征值。即 ：3.5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定即 a式中 Fk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) 頂面的豎向荷載值； G基礎(chǔ)及基礎(chǔ)

20、上填土的平均重度，一般取G=20kN/m3 計(jì)算，在地下水下取G=10kN/m3計(jì)算； d基礎(chǔ)平均埋置深度；持力層修正后的承載力特征值；A基礎(chǔ)底面積。式中 pk相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ) 底面處的平均壓力值對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)，軸心荷載作用下常采用正方形基礎(chǔ)，其邊長(zhǎng)：對(duì)條形基礎(chǔ)，沿基礎(chǔ)長(zhǎng)度方向取1m作為計(jì)算單元，條形基礎(chǔ)寬度： 需要說(shuō)明，上式計(jì)算時(shí)，一般先要對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行深度修正求出fa，根據(jù)上式得到基礎(chǔ)寬度b，再看基底寬度b是否超過(guò)3.0m，若b3.0m時(shí)，需重新修正承載力特征值，再確定基底尺寸。最后確定的基底尺寸應(yīng)為100mm的倍數(shù)。d取均值d取1m【例】某住宅承重墻厚240mm，采用墻

21、下條形基礎(chǔ)；地基土表層為雜填土，厚度0.80m，重度17.5kN/m3，其下為粘土層，重度18.5 kN/m，承載力特征值 fak為 200kPa，孔隙比0.86。地下水位在地表下 1.0m處。若已知上部墻體傳來(lái)的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為195kN/m。試確定基礎(chǔ)底面尺寸。 解: 1.確定基礎(chǔ)埋深: 為了便于施工，基礎(chǔ)宜建在地下水位以上，故選擇粘土層作為持力層，初步選擇基礎(chǔ)埋深 d = 1m。 3.取 1m 長(zhǎng)的條基作計(jì)算單元基礎(chǔ)寬度： 埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度： 2.對(duì)持力層土進(jìn)行深度修正:取該承重墻下條形基礎(chǔ)寬度 b 1.25m。4.驗(yàn)算: 滿足要求。（二）偏心荷載作用當(dāng)作用在基底形心處的荷載不

22、僅有豎向荷載，而且有力矩存在的情況，為偏心受壓基礎(chǔ)。對(duì)于單向偏心受壓矩形基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí) ，通常將基底長(zhǎng)邊方向與偏心方向取一致?；讐毫π铦M足以下承載力要求，即： 設(shè)計(jì)上通常要求pkmin0(el/6)，以控制基底壓力呈梯形分布，防止基礎(chǔ)過(guò)分傾斜。但對(duì)低壓縮性土，pkmin可放寬至等于或小于零，但宜將偏心距控制在e l/4內(nèi)。 基底壓力的計(jì)算 偏心受壓基礎(chǔ)基底面積的確定，通常是根據(jù)中心受壓基礎(chǔ)底面積的公式并適當(dāng)增大底面積（考慮力矩作用）進(jìn)行試估，再驗(yàn)算承載力，直到滿足為止。試算法步驟如下：（1）進(jìn)行深度修正，初步確定修正后的地基承載力特征值；（2）試估基礎(chǔ)底面積A：（3）選取基礎(chǔ)長(zhǎng)與寬的比值（一般

23、取l/b2），根據(jù)上式確定 基礎(chǔ)長(zhǎng)l 和寬b。（4）對(duì)地基承載力進(jìn)行寬度修正。重復(fù)（2）和（3）步，確定 基礎(chǔ)寬和長(zhǎng)度尺寸；（5）計(jì)算偏心距e和基底最大壓力pkmax，看滿足 和否；（6）如b、l 選取不當(dāng)，則進(jìn)行調(diào)整，直到選出合適的尺寸。例：地基承載力特征值fak=220kPa，承載力修正系數(shù)d =1.6，土的重度為18.2kN/m3，現(xiàn)修建一外柱基礎(chǔ)，作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載Fk830kN，基礎(chǔ)埋深（自室外地面起算）為1.0m，室內(nèi)地面高出室外地面0.3m，作用在基礎(chǔ)頂面處的荷載還有力矩200kNm和水平荷載20kN，試確定矩形基礎(chǔ)底面尺寸。 解：1、初步確定基礎(chǔ)底面尺寸按軸心荷載作用，計(jì)

24、算基底面積：考慮荷載偏心，將基底面積擴(kuò)大20%取矩形n=l/b=2，有：因b=1.5m小于3m，故不要進(jìn)行寬度修正。取室外先進(jìn)行地基承載力修正：(1+1.3)/2=1.152、驗(yàn)算偏心矩e（是否滿足el/6）3、驗(yàn)試基底最大壓力是否滿足pkmax1.2fa4、調(diào)整底面尺寸再驗(yàn)算選定的基底尺寸為l=3.2m，b=1.6m【例】 柱截面尺寸300mm400mm，作用在柱底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：中心垂直荷載700kN，力矩80kN.m，水平荷載13kN。其它參數(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。【解】 1、求地基承載力特征值根據(jù)粘性土e=0.7，IL=0.78查表，得：b=0.3d=1.6持力

25、層承載力特征值fa（先只考慮對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行深度修正）：2、初步選擇基底尺寸計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重Gk時(shí)的基礎(chǔ)埋深。 按中心受壓計(jì)算基底面積：由于偏心不大(怎樣得知偏心不大？)，基礎(chǔ)底面積按20%增大，即：初步選擇基礎(chǔ)底面積因 不需再對(duì)fa進(jìn)行寬度修正。 3、驗(yàn)算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重：偏心距：即基底最大壓力：最后確定該柱基礎(chǔ)底面長(zhǎng) L = 2.4m, 寬b = 1.6m。 基底平均壓力：滿足要求。二、地基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)存在承載力顯著低于持力層的軟弱下臥層（承載力顯著低的高壓縮性土）時(shí)，還必須對(duì)軟弱下臥層進(jìn)行承載力驗(yàn)算。要求作用在軟弱下臥層頂面處的總壓力不超過(guò)軟弱下臥土層

26、經(jīng)深度修正后的承載力特征值，即：軟弱下臥層土層頂面處經(jīng)深度修正后的承載力特征值。（不要寬度修正）軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值；軟弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力值?；酌嫔峡偢郊訅毫Γ合屡P層頂面總附加壓力：基底面上總附加壓力：下臥層頂面總附加壓力：z的計(jì)算 一般采用簡(jiǎn)化方法，即參照雙層地基中附加應(yīng)力分布的理論解答按壓力擴(kuò)散角的概念計(jì)算（圖2-17）。假設(shè)基底處的附加壓力po往下傳遞時(shí)按壓力擴(kuò)散角向外擴(kuò)散至軟弱下臥層表面，根據(jù)基底與擴(kuò)散面積上的總附加壓力相等的條件，可得附加應(yīng)力z 。條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)blz條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)條件：當(dāng)上述驗(yàn)算不能滿足時(shí)可采取的措施1) 采用“寬基淺埋”方案，盡量減少基礎(chǔ)埋深

27、，增 加基底至軟弱下臥層的距離，使傳至軟弱下臥 層的附加應(yīng)力減??；2) 增大基礎(chǔ)寬度，減小基底壓力，使傳至軟臥層 的附加應(yīng)力減?。ǖ赡茉黾榆浫跸屡P層變形）;3) 采用人工地基或采用深基礎(chǔ)避開軟弱下臥層 ?！纠磕吵兄貕?，傳來(lái)軸力標(biāo)準(zhǔn)值 基礎(chǔ)埋深 ，地基資料如下圖所示，試確定基底尺寸并驗(yàn)算軟弱下臥層?！窘狻?1、持力層承載力驗(yàn)算：中心荷載作用，沿墻長(zhǎng)方向取 埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度 先進(jìn)行深度修正：由于： 不須進(jìn)行寬度修正。 基底平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值： 確定基底尺寸：淤泥質(zhì)土承載力修正：2、軟弱下臥層驗(yàn)算： 軟弱下臥層頂面處自重應(yīng)力則：滿足要求軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力：軟弱下臥層頂面以上土的

28、加權(quán)平均重度： 例:柱下矩形基礎(chǔ)底面尺寸為5.4m2.7m，試根據(jù)圖中 各項(xiàng)資料驗(yàn)算持力層和軟弱下臥層的承載力是否滿足要求？ (1) 持力層承載力驗(yàn)算 求fak 查表得b=0, d=1基底處的總豎向力 Fk +Gk=1800+220+202.75.41.8=2545 kPa基底處的總力矩 Mk =950+1801.2+2200.62=1302 kPa基底平均壓力： 基底最大壓力：(2) 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算下臥層頂面處附加應(yīng)力為下臥層頂面處的自重應(yīng)力為 下臥層承載力特征值為驗(yàn)算：表層滑動(dòng)：深層整體滑動(dòng)：圓弧滑動(dòng)法計(jì)算三、地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 在承載力驗(yàn)算中，實(shí)際上只驗(yàn)算了豎向荷載作用下地基的穩(wěn)定性，

29、對(duì)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構(gòu)筑物，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。在水平和豎向荷載共同作用下，地基失穩(wěn)破壞有兩種 對(duì)于修建于坡高和坡角穩(wěn)定土坡坡頂?shù)幕A(chǔ)，當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)b3m時(shí)，如果基礎(chǔ)底面外緣至坡頂邊緣的水平距離不小于2.5m，且符合下式要求，可認(rèn)為不影響土坡穩(wěn)定 地基變形驗(yàn)算目的保證建筑物安全、正常使用和外觀。 變形驗(yàn)算的要求：建筑物的地基特征變形計(jì)算值，不 應(yīng)大于地基特征變形允許值，即 地基特征變形計(jì)算值 變形特征允許值。 注： 傳至基礎(chǔ)上的荷載應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合（不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用）。四、 地基變形驗(yàn)算地基變形特征： 對(duì)各種建筑物產(chǎn)生危害的不利沉降形式。 類型 沉降量 沉降差 傾斜 局部?jī)A斜(1) 沉降量 指基礎(chǔ)某點(diǎn)的沉降值。 控制對(duì)象：對(duì)于單層排架結(jié)構(gòu)，體型簡(jiǎn)單的高層建筑基礎(chǔ)， 高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)注意驗(yàn)算。(2)沉降差 一般指相鄰柱基中點(diǎn)的沉降量之差。 控制對(duì)象：是不均勻沉降的一種，框架結(jié)構(gòu) 容易出現(xiàn)這種情況的破壞。（3）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。 控制對(duì)象：高聳結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)高比很小的高層建筑（4）局部?jī)A斜 指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6