天然地基的淺基礎(chǔ)課件

第四章

天然地基上的淺基礎(chǔ)

第四章

天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ShallowfoundationonnaturalgroundGB50007-20021地基基礎(chǔ)分類，荷載和承載力計(jì)算2基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)尺寸確定3承載力驗(yàn)算和下臥層驗(yàn)算4基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算5基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算6.基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.算例天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1地基基礎(chǔ)分類，荷載和承載力計(jì)算地基基礎(chǔ)分類荷載和承載力計(jì)算DD地基基礎(chǔ)分類荷載和承載力計(jì)算DD一地基基礎(chǔ)分類(一)天然地基與淺基礎(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。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。天然地基

是不經(jīng)過(guò)對(duì)地基土的處理人工地基

經(jīng)過(guò)地基處理DD樁基礎(chǔ)一地基基礎(chǔ)分類(一)天然地基與淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)埋深小下臥層地基與基礎(chǔ)D埋深Dq=D均布荷載持力層（受力層）地基基礎(chǔ)FG主要受力層下臥層地基與基礎(chǔ)D埋深Dq=D均布荷載持力層（受力主要受力層（表3－0－2）條形基礎(chǔ)3b獨(dú)立基礎(chǔ)1.5b且5m（二層以下民用建筑除外）主要受力層（表3－0－2）條形基礎(chǔ)3b天然地基淺基礎(chǔ)的分類1按基礎(chǔ)埋深分2按基礎(chǔ)剛度分 無(wú)筋擴(kuò)展(剛性)基礎(chǔ) 擴(kuò)展基礎(chǔ)3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分地基基礎(chǔ)分類ShallowfoundationRigidfoundationSpreadfoundationMatfoundationPilefoundationIndividualfooting(padfoundation)StripfootingCrossstripfootingBoxfoundation天然地基淺基礎(chǔ)的分類地基基礎(chǔ)分類Shallowfoun2按基礎(chǔ)剛度分無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)

Rigidfoundation

磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強(qiáng)度很低有基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比(剛性角)要求擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Spreadfoundation鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求1.11.5與材料和荷載有關(guān)Fbtb0h0F2按基礎(chǔ)剛度分無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))1.113按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類1單獨(dú)基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好Individualfooting,padfoundation3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類1單獨(dú)基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好2條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨(dú)基礎(chǔ)相連Stripfoundation2條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)3十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)3十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱4片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處理Matfoundation4片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板5箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻5箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻6殼體基礎(chǔ)6殼體基礎(chǔ)二荷載計(jì)算2荷載種類永久(恒)荷載:(1)不隨時(shí)間變化,(2)變化與均值比可以忽略,(3)單調(diào)變化并趨于極值?？勺?活)荷載：變化與均值比不可以忽略偶然(特殊)荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大，持續(xù)時(shí)間很短。二荷載計(jì)算2荷載種類3荷載的代表值標(biāo)準(zhǔn)值:為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值，如均值組合值：對(duì)于可變荷載，組合超越概率與其出現(xiàn)概率相同頻遇值：對(duì)于可變荷載，超越概率為規(guī)定的較小比率準(zhǔn)永久值：對(duì)于可變荷載，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載值。荷載計(jì)算3荷載的代表值荷載計(jì)算4荷載的設(shè)計(jì)值＝代表值×分項(xiàng)系數(shù)5荷載效應(yīng)上部結(jié)構(gòu)F：結(jié)構(gòu)自重屋面樓面荷載活荷載基礎(chǔ)自重G：設(shè)計(jì)地面高程（內(nèi)外地面平均值）FMFFHFMH一般為前兩種情況，橫向力不大，只做校核荷載計(jì)算4荷載的設(shè)計(jì)值＝代表值×分項(xiàng)系數(shù)FMFFHFMH一般荷載計(jì)算6荷載組合極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)可靠性對(duì)于同時(shí)出現(xiàn)底各種荷載設(shè)計(jì)值的規(guī)定基本組合：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久作用與可變作用的組合（分項(xiàng)系數(shù)）標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)值（或組合值）為荷載代表的組合準(zhǔn)永久組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表的組合荷載計(jì)算6荷載組合極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)可靠性對(duì)于同時(shí)1原位測(cè)試方法

(1)深，淺層平板荷載板試驗(yàn)(2)其他原位試驗(yàn)2公式計(jì)算3經(jīng)驗(yàn)類比荷載采用標(biāo)準(zhǔn)組合確定地基承載力

荷載計(jì)算SGK

永久荷載效應(yīng)值SQiK

可變荷載效應(yīng)值，SQ1K

表示起控制的可變荷載1原位測(cè)試方法荷載采用標(biāo)準(zhǔn)組合確定地基承載力荷載計(jì)算SG三地基承載力計(jì)算荷載板試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定的公式經(jīng)驗(yàn)方法千斤頂荷載板三地基承載力計(jì)算荷載板試驗(yàn)千斤頂荷載板承載力的標(biāo)準(zhǔn)（特征）值fak比例界限pcr當(dāng)pu<1.5pcr時(shí)，取極限承載力一半漸變型曲線s/b=0.01—0.015低壓縮性土s/b=0.02高壓縮性土深度寬度修正的特征值承載力的標(biāo)準(zhǔn)（特征）值fak比例界限pcr深度寬度修正的特征（二）規(guī)范中設(shè)計(jì)承載力的確定

fa=Mbb+Mdmd+Mcck

fa:承載力特征值（設(shè)計(jì)值）——相當(dāng)與p1/4=NB/2+Nq

d+Ncc但當(dāng)內(nèi)摩擦角比較大時(shí)，2MbN基礎(chǔ)寬度b大于6m按6m計(jì)算，砂土小于3m按3m計(jì)算（三）經(jīng)驗(yàn)類比法確定承載力查表得出承載力的標(biāo)準(zhǔn)值，做基礎(chǔ)的寬度和深度修正（二）規(guī)范中設(shè)計(jì)承載力的確定fa=Mbb+Md基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)尺寸確定下臥層持力層（受力層）FGD埋深基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)尺寸確定下臥層持力層（受力層）FGD埋深基礎(chǔ)埋深和尺寸一基礎(chǔ)埋深確定

(一）基礎(chǔ)埋深確定的基本原則在滿足承載力的條件下盡量淺埋。省工省時(shí)省料，但是有如下基本要求：

D大于50cm,表土擾動(dòng)，植物，凍融，沖蝕基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm，保護(hù)橋要求在沖刷深度以下還有三項(xiàng)控制因素D大于10cm基礎(chǔ)埋深和尺寸一基礎(chǔ)埋深確定D大于10cm（二）結(jié)構(gòu)要求1地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修，要求地下室,作用:

承載力 變形補(bǔ)償基礎(chǔ)F基礎(chǔ)埋深和尺寸（二）結(jié)構(gòu)要求1地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在新舊相鄰建筑物有一定距離否則要求支護(hù)并且要嚴(yán)格限制支護(hù)的水平位移L/H=1~2（二）結(jié)構(gòu)要求LH基礎(chǔ)埋深和尺寸新舊相鄰建筑物有一定距離（二）結(jié)構(gòu)要求LH基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深不同時(shí)(1)主樓與裙房

高度不同,分期施工設(shè)置后澆帶（二）結(jié)構(gòu)要求(2)臺(tái)階式相連,如山坡上的房屋或者驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性L/H=1~2三基礎(chǔ)埋深和尺寸臺(tái)北國(guó)際金融中心基礎(chǔ)埋深不同時(shí)（二）結(jié)構(gòu)要求(2)臺(tái)階式相連,如山坡上（三）地基及地質(zhì)水文條件1地下水位以上,否則開(kāi)挖降水,費(fèi)用大擾動(dòng)2土層分布情況(1)淺基礎(chǔ)還是深基礎(chǔ)(樁基礎(chǔ))(2)天然還是人工地基(3)如果是天然地基,基礎(chǔ)埋深的確定根據(jù)土層分布基礎(chǔ)埋深和尺寸（三）地基及地質(zhì)水文條件1地下水位以上,否則開(kāi)挖降水,費(fèi)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<2m基底在好土h1=2m~4m高樓好土,低樓軟土h1>4m樁基或處理（三）地基及地質(zhì)水文條件好土軟土(很深)好土軟土軟土好土

III IIIIVh1基礎(chǔ)埋深和尺寸h1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（四）凍結(jié)深度凍脹丘Pingo隨凍結(jié)面向下發(fā)展，當(dāng)凍結(jié)層上水的壓力大于上覆土層強(qiáng)度時(shí)，地表就發(fā)生隆起，便形成凍脹丘?；A(chǔ)埋深和尺寸（四）凍結(jié)深度凍脹丘Pingo基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸冰椎基礎(chǔ)埋深和尺寸冰椎基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸（四）凍結(jié)深度1凍脹危害及機(jī)理（1）凍脹及凍拔地面隆起(不均勻)翻漿,融陷,強(qiáng)度降低如果凍結(jié)深度大于融沉，稱為永凍土基礎(chǔ)埋深和尺寸（四）凍結(jié)深度1凍脹危害及機(jī)理基礎(chǔ)埋深和尺寸1凍脹危害及機(jī)理凍深毛細(xì)區(qū)地下水1928-1929Casagrande做了較深入的研究,美國(guó)北部:冰深45cm,凍脹13cm,=8%~12%,60%~110%,冰透鏡達(dá)13cm凍結(jié)區(qū)基礎(chǔ)埋深和尺寸1凍脹危害及機(jī)理凍深毛細(xì)區(qū)地下水1928-1929Ca毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰(2)機(jī)理復(fù)雜,開(kāi)始認(rèn)為是水變成冰的體脹.自由水凍結(jié)溫度0oc,結(jié)合水凍結(jié)溫度-0.5~-30oc基礎(chǔ)埋深和尺寸毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰(2)機(jī)理復(fù)雜,開(kāi)始認(rèn)為是水變成冰的總結(jié):開(kāi)敞式水源,凍結(jié)慢,形成透鏡體吸引毛細(xì)水自由水+外層(弱)結(jié)合水凍結(jié),形成冰針,冰透鏡結(jié)合水膜變薄,離子濃度加大,吸力增加吸引地下水基礎(chǔ)埋深和尺寸總結(jié):開(kāi)敞式水源,凍結(jié)慢,形成透鏡體吸引毛細(xì)水自由水+外層(2發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件一般是細(xì)顆粒土。砂土的毛細(xì)高度小，發(fā)生冰凍時(shí)體積膨脹，孔隙水排走，骨架不變。太細(xì)的土，水分供應(yīng)不及時(shí)，凍脹也不明顯。（2）溫度條件低于凍結(jié)溫度（3）水力條件含水量，具有開(kāi)放性條件，如粉土凍脹最嚴(yán)重基礎(chǔ)埋深和尺寸2發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件一般是細(xì)顆粒土?；A(chǔ)埋3按凍脹的地基土分類老規(guī)范

不凍脹，弱凍脹，凍脹，強(qiáng)凍脹P32-33,表2－5土的凍脹性分類

土類，含水量，地下水位Z0標(biāo)準(zhǔn)凍深－多年實(shí)測(cè)最大凍結(jié)深度的平均值,夏季地面開(kāi)始往下算。北京1.0m，哈爾濱2.0m，滿洲里2.5m3按凍脹的地基土分類老規(guī)范

不凍脹，弱凍脹，凍脹，強(qiáng)凍脹4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin＝z0

t–dfrZ0標(biāo)準(zhǔn)凍深；dfr殘留凍土層厚度Z0tZ0dmin室內(nèi)地面dfr4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin＝z0t–dfrZ4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深凍脹率：地面最大凍脹量/設(shè)計(jì)凍深(%)hw凍結(jié)面與地下水的距離Zd設(shè)計(jì)凍深＝(h’

-z)凍脹后地面原地面zzdh’實(shí)測(cè)凍土厚度4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深凍脹率：地面最大凍脹量/設(shè)計(jì)凍深(4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin>zd

–hmaxZd設(shè)計(jì)凍深；hmax允許殘留凍土最大厚度ZdZ0dmin室內(nèi)地面hmax4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin>zd–hmaxZd思考題：在遼寧某地修建一6層宿舍樓，9月底開(kāi)工挖地基，3月份建成第一層時(shí)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)和墻面由于凍脹而開(kāi)裂。設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)埋深完全滿足凍深的要求，解釋為什么發(fā)生凍脹破壞？思考題：5基礎(chǔ)尺寸的確定基本條件：基底壓力的標(biāo)準(zhǔn)值不大于承載力的特征值pkfa三基礎(chǔ)埋深和尺寸5基礎(chǔ)尺寸的確定基本條件：基底壓力的標(biāo)準(zhǔn)值不大于承載力的特中心荷載柱基礎(chǔ)（1）底面積A的確定*荷載Fk+GkGk=Ad,是基礎(chǔ)加土=20KN/m3*承載力特征值fa（暫不做寬度修正）*基底面積Fk+Gk

=Afa三基礎(chǔ)埋深和尺寸GkFk中心荷載柱基礎(chǔ)*基底面積三基礎(chǔ)埋深和尺寸GkFk(2)長(zhǎng)和寬,高度的確定單獨(dú)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)blA,bb0+2htg,l

l0+2htg滿足dh+0.1m確定b,l和h=45o(1:1)30o(1:2)Fll0b0bbth三基礎(chǔ)埋深和尺寸(2)長(zhǎng)和寬,高度的確定單獨(dú)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)確定b,l和h條基－單位長(zhǎng)度，確定基礎(chǔ)寬度Fhbb0+2htg確定h磚墻:承重墻b60~70cm,b0為24,37,48cm非承重墻b50cm三基礎(chǔ)埋深和尺寸條基－單位長(zhǎng)度，確定基礎(chǔ)寬度Fhbb0+2htg偏心荷載以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)為例（1）按中心荷載確定底面積A1(2)考慮偏心A=(1.1~1.4)A1根據(jù)偏心大小根據(jù)A初步確定b和lFMeF+G三基礎(chǔ)埋深和尺寸偏心荷載以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)為例(2)考慮偏心FMeF+G三擴(kuò)展基礎(chǔ)（鋼筋混凝土）埋置深度和平面尺寸的確定方法一剛性基礎(chǔ)相同基礎(chǔ)高度較小.Fbtb0h0F三基礎(chǔ)埋深和尺寸擴(kuò)展基礎(chǔ)（鋼筋混凝土）埋置深度和平面尺寸的確定方法一剛性基礎(chǔ)承載力和下臥層驗(yàn)算下臥層D埋深Dq=D均布荷載持力層（受力層）基礎(chǔ)FG主要受力層承載力和下臥層驗(yàn)算下臥層D埋深Dq=D均布荷載持力初步確定了埋深和尺寸后,需要一系列驗(yàn)算(一)持力層驗(yàn)算1承載力的設(shè)計(jì)值的確定b>6m按6m,<3m按3m荷載板試驗(yàn)fa=Mbb+Mdmd+Mcck不再做寬度和深度修正

fa:承載力特征值（設(shè)計(jì)值）初步確定了埋深和尺寸后,需要一系列驗(yàn)算2承載力驗(yàn)算根據(jù)初步確定的埋深D與b，確定寬深修正后的fa(1)中心荷載(2)偏心荷載**高層建筑(筏,箱基)*考慮地震可能出現(xiàn)e>b/6,此時(shí)pmin<0基礎(chǔ)的驗(yàn)算2承載力驗(yàn)算根據(jù)初步確定的埋深D與b，確定寬深修正后的fa2承載力驗(yàn)算(2)偏心荷載**高層建筑(筏,箱基)*考慮地震可能出現(xiàn)e>b/6,此時(shí)pmin<0blM基礎(chǔ)的驗(yàn)算2承載力驗(yàn)算(2)偏心荷載blM基礎(chǔ)的驗(yàn)算ae3ae采用不對(duì)稱柱實(shí)際基底與土之間不能傳遞拉應(yīng)力，基底壓應(yīng)力分布如圖。一部分脫開(kāi)。要求3a0.75b，即脫開(kāi)面積小于25%不滿足時(shí)*增加A*增加l,減少b,A不變*采用不對(duì)稱柱四基礎(chǔ)的驗(yàn)算ae3ae采用不對(duì)稱柱實(shí)際基底與土之間不能傳遞拉應(yīng)力，基底壓(二)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)持力層下有軟土?xí)r，可能在此層破壞，需要驗(yàn)算1基底壓力pk=(Fk+Gk)/A中心荷載2基底原自重應(yīng)力c03基底附加應(yīng)力p0=pk-c04擴(kuò)散角與Es1/Es2及z/b有關(guān)持力層太薄，不起作用FP-c0dzc0cz軟土Es1Es2基礎(chǔ)的驗(yàn)算(二)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)持力層下有軟土?xí)r，可能在此層5軟弱下臥層頂部附加應(yīng)力

查表2－19，條基無(wú)后一項(xiàng)6只做深度修正，不做寬度修正四基礎(chǔ)的驗(yàn)算5軟弱下臥層頂部附加應(yīng)力四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(三)沉降驗(yàn)算1沉降要求一級(jí)和部分二級(jí)建筑，在滿足承載力要求外，還要驗(yàn)算沉降大部分二級(jí)建筑物查表確定承載力，無(wú)需驗(yàn)算沉降沉降要求，表5.3.4四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(三)沉降驗(yàn)算1沉降要求四基礎(chǔ)的驗(yàn)算沉降計(jì)算時(shí)的荷載計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)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)荷載和地震荷載。準(zhǔn)永久組合四基礎(chǔ)的驗(yàn)算沉降計(jì)算時(shí)的荷載計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按2沉降計(jì)算(1)基本原理:分層總合法,

方法:土力學(xué)講過(guò)的方法,e-p,logp,Es規(guī)范為方便采用“平均附加應(yīng)力系數(shù)法”有應(yīng)力的量綱

GB50007-2002

表K.0.1-2(2)計(jì)算最終沉降S’=Si’計(jì)算深度確定s’0.025S’四基礎(chǔ)的驗(yàn)算2沉降計(jì)算(1)基本原理:分層總合法,四基礎(chǔ)的驗(yàn)算平均附加應(yīng)力系數(shù)法：Ai=p0(izi-I-1zi-1)si=Ai/Esis=ssiz0zi-1ziHizib四基礎(chǔ)的驗(yàn)算平均附加應(yīng)力系數(shù)法：Ai=p0(izi-I-1z(3)地基最終沉降S=sS’s沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù),因?yàn)樵谇懊嬗?jì)算中,忽略了側(cè)向變形及取樣擾動(dòng)s=1.4~0.2,(1)與土質(zhì)軟硬Es有關(guān),是多層平均值,(2)與基底凈附加應(yīng)力p0/fk的大小有關(guān)，四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(3)地基最終沉降S=sS’四基礎(chǔ)的驗(yàn)算3沉降不滿足時(shí),修改設(shè)計(jì)增大尺寸(減少p0)增加埋深(減少p0),尤其增加地下室-補(bǔ)償基礎(chǔ)地基處理調(diào)整荷載四基礎(chǔ)的驗(yàn)算3沉降不滿足時(shí),修改設(shè)計(jì)增大尺寸(減少p0)四基礎(chǔ)的基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算(四)擴(kuò)展基礎(chǔ)彎曲和沖切驗(yàn)算1擴(kuò)展基礎(chǔ)破壞形式2121純剪斜壓沖切彎曲四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(四)擴(kuò)展基礎(chǔ)彎曲和沖切驗(yàn)算1擴(kuò)展基礎(chǔ)破壞形式2122沖切和彎曲破壞的荷載計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力，確定配筋，驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的荷載效應(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(xiàng)系數(shù)(2)由永久荷載控制(1)由可變荷載控制四基礎(chǔ)的驗(yàn)算2沖切和彎曲破壞的荷載計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力，確定配筋，驗(yàn)算材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)永久荷載

(1)效應(yīng)對(duì)于結(jié)構(gòu)不利時(shí)由可變荷載控制G＝1.2由永久荷載控制G＝1.35可變荷載Q＝1.0～0.9(2)

效應(yīng)對(duì)于結(jié)構(gòu)有利時(shí)G＝1.0～0.9四基礎(chǔ)的驗(yàn)算分項(xiàng)系數(shù)永久荷載可變荷載(2)效應(yīng)對(duì)于結(jié)構(gòu)有利時(shí)G＝145ob0h0h0b2單獨(dú)基礎(chǔ)沖切破壞四基礎(chǔ)的驗(yàn)算F1=A1?pj[V]=0.7hpftamh0Al為陰影面積am沖切梯形的中線amh0h0l0lhp沖切截面高度影響系數(shù)45ob0h0h0b2單獨(dú)基礎(chǔ)沖切破壞四基礎(chǔ)的驗(yàn)算F1=3單獨(dú)基礎(chǔ)彎矩計(jì)算b0(b-b0)/2b(b-b0)/2(-0)/20(-0)/2四基礎(chǔ)的驗(yàn)算b’a’IIIa13單獨(dú)基礎(chǔ)彎矩計(jì)算b0(b-b0)/2b(b-b0)/2(任意截面I－I，II－II處的彎矩任意截面I－I，II－II處的彎矩基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算Kobeearthquake,1995(五)抗震驗(yàn)算四基礎(chǔ)的驗(yàn)算Kobeearthquake,1995(五)抗震驗(yàn)擁有地鐵的城市分布圖擁有地鐵的城市分布圖發(fā)生破壞的大開(kāi)車站發(fā)生破壞的大開(kāi)車站阪神大地震中地基液化神戶碼頭：地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下喪失強(qiáng)度變成流動(dòng)狀態(tài)的一種現(xiàn)象阪神大地震中地基液化神戶碼頭：液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下Concrete-framestructurewithamid-storycollapse

Concrete-framestructurewith(五)抗震驗(yàn)算(一)動(dòng)荷載和抗震承載力1抗震承載力

pE=sfs=1~1.5(軟~硬)為提高系數(shù),表8-8由于特殊荷載安全系數(shù)降低在動(dòng)荷載作用下,動(dòng)強(qiáng)度偏高(五)抗震驗(yàn)算(一)動(dòng)荷載和抗震承載力2基底壓力計(jì)算(擬靜力法)將地震作用等效為慣性力,按靜荷載分析計(jì)算(1)荷載組合GE計(jì)算地震作用時(shí),結(jié)構(gòu)的總重力荷載G基礎(chǔ)加周圍土重FE地震引起的慣性力MFE引起的地面位置的力矩pmaxFEGMGED2基底壓力計(jì)算(擬靜力法)將地震作用等效為慣性力,pma(2)ae3a不脫離脫離(2)ae3a不脫離脫離3水平地震力FE的計(jì)算FE=Geq單層Geq=Ge多層Geq=0.85Ge等效重量荷載~總重力荷載與設(shè)計(jì)裂度有關(guān),a加速度(取決裂度),決定max與近震,遠(yuǎn)震有關(guān),比震中小2度為遠(yuǎn)震與地基土有關(guān)與建筑物本身的特性有關(guān),自振周期T關(guān)鍵在于地震影響系數(shù)3水平地震力FE的計(jì)算FE=Geq單層Geq裂度:某地區(qū)的地面和各種建筑物受一次地震影響的強(qiáng)烈程度.(反映破壞程度).國(guó)際上定12度(1)與震級(jí)有關(guān)(2)與距離震中的遠(yuǎn)近有關(guān)(3)與地質(zhì)和地形條件有關(guān)設(shè)計(jì)裂度:根據(jù)某地區(qū)多年地震裂度的統(tǒng)計(jì)而確定的基本裂度.根據(jù)重要性加減.震級(jí):M=logA,是能量大小的尺度裂度:某地區(qū)的地面和各種建筑物受一次地震影響的強(qiáng)烈程度.(Tg特征周期,地震在此地基引起的震動(dòng)主周期*當(dāng)建筑物基本周期接近于地基的特征周期時(shí)發(fā)生最大損害—共振*一次地震中,出現(xiàn)低層建筑破壞,同裂度另一地方高層破壞

00.1Tg 3T(秒)maxTg特征周期,地震在此地基引起的震動(dòng)主周期04驗(yàn)算條件脫離時(shí)bb/45小結(jié)4驗(yàn)算條件脫離時(shí)bb/4(二)地基液化可能性判斷

liquefaction1液化:對(duì)于飽和松,細(xì)砂,在振動(dòng)荷載下(剪切力)土有由松變密的趨勢(shì),這個(gè)過(guò)程中,由于水來(lái)不及排走,顆粒在一段時(shí)間內(nèi)處于懸浮狀態(tài).其自重原來(lái)由土骨架承擔(dān),現(xiàn)在由水承擔(dān),有效應(yīng)力變?yōu)榱?抗剪強(qiáng)度喪失—液化.u=3條件飽和,松散,細(xì)砂或粉土粘土有C,不易懸浮(二)地基液化可能性判斷

liquefaction12規(guī)范法判斷地基液化(1)初判*Q3(第四紀(jì)晚更新世10000年)以前,非液化土*粉土中粘粒含量>10~16%,7~9度不液化*非液化土層du很厚,地下水位dw很深(一定值)不必進(jìn)一步判斷例:du>6~9m,dw>5~8m,2規(guī)范法判斷地基液化*Q3(第四紀(jì)晚更新世10000年)2規(guī)范法判斷地基液化(2)復(fù)判在以上初判的基礎(chǔ)上,用標(biāo)準(zhǔn)慣入擊數(shù)N63.5反映砂土密度首先飽和,地下水以下,砂土或粉土ds標(biāo)慣點(diǎn)深度；dw地下水深度，ds>dw非液化c粘粒含量，N0基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)2規(guī)范法判斷地基液化在以上初判的基礎(chǔ)上,用標(biāo)準(zhǔn)慣入擊數(shù)NN0基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)789近震61016遠(yuǎn)震812/裂度遠(yuǎn)近N0基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)78基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一磚基礎(chǔ)2405×602405×60一磚基礎(chǔ)2405×602405×60二磚石基礎(chǔ)30030030080150150二磚石基礎(chǔ)30030030080150150素混凝土基礎(chǔ)一層臺(tái)階1202002406017024060150150兩層臺(tái)階素混凝土基礎(chǔ)一層臺(tái)階120200240601702算例算例e=0.1Il=0.2w=0.1n=6(樣本數(shù))北京地區(qū)，居民住宅，條形基礎(chǔ)，無(wú)地下室，案例題F=300kN/m素填土，.9kN/m3Es=4MPa0.00-1.50-6.50-14.50w=29%;;9kN/m3;e=0.80;wl=37.7%,;wp=18.0%,Es=8.8MPack=25kPa;k=18。粘土-1.205m8mw=38%;;8kN/m3;e=1.10;wl=25.0%,;wp=14.0%,Es=3.0MPack=12kPa;k=10。淤泥質(zhì)土②①③密實(shí)砂礫石層e=0.1北京地區(qū)，居民住宅，案例題F=300kN/m素填1·根據(jù)給定條件，比較合理的埋深應(yīng)為：(A)2.00m(B)1.00m(C)1.40m(D)3.50m1·根據(jù)給定條件，比較合理的埋深應(yīng)為：2.用經(jīng)驗(yàn)類比（查表）法，第二層土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值最接近于：(A)180kPa(B)200kPa(C)250kPa(D)150kPae=0.80;w=29%;wl=37.7%;wp=18.0%IL＝(w-wp)/Ip=0.558查表得承載力基本值215.36kPae=0.1，IL=0.2，w=0.1n=6(樣本數(shù))，回歸修正系數(shù)f＝0.832承載力標(biāo)準(zhǔn)值179.2kPa2.用經(jīng)驗(yàn)類比（查表）法，第二層土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值最接近于：(.3.用經(jīng)驗(yàn)類比（查表）法，第三層土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值最接近于：(A)100kPa(B)80kPa(C)95kPa(D)112kPaw=38%;查表得承載力基本值95kPa回歸修正系數(shù)f＝0.832承載力標(biāo)準(zhǔn)值79.0kPa.3.用經(jīng)驗(yàn)類比（查表）法，第三層土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值最接近于：4.如果基礎(chǔ)埋深定為1.5米；基礎(chǔ)寬度為1.7米。根據(jù)理論公式計(jì)算，第二層土的承載力設(shè)計(jì)值最接近于：(A)220kPa(B)250kPa(C)300kPa(D)175kPafa=Mbb+Md

md+Mcck表5.2.5k=18,Mb＝0.43,Md＝2.72,Mc=5.31,’=9kN/m3,

m=18.92kN/m3fa=0.43×9×1.7+2.72×18.92×1.5+5.31×25＝217kPa承載力設(shè)計(jì)值

4.如果基礎(chǔ)埋深定為1.5米；基礎(chǔ)寬度為1.7米。根據(jù)理論公5.如果基礎(chǔ)埋深定為1.5米；基礎(chǔ)寬度為1.7米。根據(jù)查表計(jì)算，第二層土的承載力設(shè)計(jì)值最接近于：(A)230kPa(B)210kPa(C)300kPa(D)175kPa承載力標(biāo)準(zhǔn)值179.2kPa進(jìn)行寬度和深度修正b＝0.3d=1.6,承載力設(shè)計(jì)值fa＝179.2+1.6×18.92×（1.5－0.5）=209.5kPa5.如果基礎(chǔ)埋深定為1.5米；基礎(chǔ)寬度為1.7米。根據(jù)查表6·軟弱下臥層頂面處的土層自重應(yīng)力最接近于（kPa)：(A)50(B)100(C)70(D)80自重應(yīng)力＝18.9×1.2+0.3×19＋9×4.7=70.7kPa6·軟弱下臥層頂面處的土層自重應(yīng)力最接近于（kPa)：(A)7.基底的凈壓力（P0)最接近于（kPa):(A)155(B)166(C)177(D)200＝(300+19.6×1.7×1.5)/1.7-18.9×1.5＝177kPa7.基底的凈壓力（P0)最接近于（kPa):(A)155＝(8.軟弱下臥層頂面處的土層附加應(yīng)力最接近于（kPa)：(A)72(B)67(C)83(D)56z/b>0.5,模量比約為3，＝23oz＝(177×1.7)/(1.7+2×4.7×tan23o）＝53kPa8.軟弱下臥層頂面處的土層附加應(yīng)力最接近于（kPa)：(A)9.根據(jù)查表軟弱下臥層的承載力設(shè)計(jì)值最接近于(kPa)：(A)100(B)120(C)140(D)150承載力標(biāo)準(zhǔn)值79.0kPa,d=1.1，

m=11.4kN/m3承載力設(shè)計(jì)值fa＝79.+1.1×11.4×（6.5－0.5）=154.2kPa9.根據(jù)查表軟弱下臥層的承載力設(shè)計(jì)值最接近于(kPa)：(A10.將二、三兩層分別按一層計(jì)算沉降，不進(jìn)行修正（設(shè)s=1.0)時(shí)，其沉降最接近于(cm):(A)20(B)30(C)10(D)3510.將二、三兩層分別按一層計(jì)算沉降，不進(jìn)行修正（設(shè)s=1概念題：1·下面哪一種措施可以提高地基承載力并減少沉降？A加大基礎(chǔ)埋深，并加作一層地下室B加大基礎(chǔ)寬度，同時(shí)荷載也按比例增加C建筑物建成以后，大量抽取地下水D建筑物建成以后，在室外填高地坪高程概念題：1·下面哪一種措施可以提高地基承載力并減少沉降？概念題：2·下面哪種情況，不能提高地基的極限承載力?A加大基礎(chǔ)寬度B增加基礎(chǔ)埋深C降低地下水位D增加基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度概念題：2·下面哪種情況，不能提高地基的極限承載力?概念題3·哪一個(gè)正確：在剛性基礎(chǔ)中，其它條件相同時(shí)：A基礎(chǔ)材料越高，允許剛性角越小B基底壓力越小，允許剛性角越大C允許剛性角只與基礎(chǔ)材料有關(guān)，與基底壓力無(wú)關(guān)D基底的設(shè)計(jì)深度越大，允許剛性角越小概念題3·哪一個(gè)正確：在剛性基礎(chǔ)中，其它條件相同時(shí)：概念題4·我國(guó)北方某場(chǎng)地原地面高程為50·00m，設(shè)計(jì)室外高程50·30m，設(shè)計(jì)室內(nèi)地面高程50·60m，基底高程49·00m，建筑物10月份竣工，第二年5月份地坪填至設(shè)計(jì)室外高程，驗(yàn)算凍深應(yīng)當(dāng)用：Ad=1.0mBd=1.3mCd=1.6mDd=1.45m50.650.350.049.0概念題4·我國(guó)北方某場(chǎng)地原地面高程為50·00m，設(shè)計(jì)室外高概念題5·在上題中，用公式計(jì)算，及用深度寬度修正計(jì)算地基承載力時(shí)，基礎(chǔ)埋深應(yīng)當(dāng)用：Ad=1.0mBd=1.3mCd=1.6mDd=1.45m概念題5·在上題中，用公式計(jì)算，及用深度寬度修正計(jì)算地基承載概念題6·下面哪種情況下計(jì)算使用基底凈壓力pe?A持力層承載力驗(yàn)算B基礎(chǔ)沉降計(jì)算C軟弱下臥層的附加應(yīng)力計(jì)算D擴(kuò)展基礎(chǔ)的沖切計(jì)算概念題6·下面哪種情況下計(jì)算使用基底凈壓力pe?第八章-天然地基的淺基礎(chǔ)課件

第四章

天然地基上的淺基礎(chǔ)

第四章

天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ShallowfoundationonnaturalgroundGB50007-20021地基基礎(chǔ)分類，荷載和承載力計(jì)算2基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)尺寸確定3承載力驗(yàn)算和下臥層驗(yàn)算4基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算5基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算6.基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.算例天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1地基基礎(chǔ)分類，荷載和承載力計(jì)算地基基礎(chǔ)分類荷載和承載力計(jì)算DD地基基礎(chǔ)分類荷載和承載力計(jì)算DD一地基基礎(chǔ)分類(一)天然地基與淺基礎(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。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。天然地基

是不經(jīng)過(guò)對(duì)地基土的處理人工地基

經(jīng)過(guò)地基處理DD樁基礎(chǔ)一地基基礎(chǔ)分類(一)天然地基與淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)埋深小下臥層地基與基礎(chǔ)D埋深Dq=D均布荷載持力層（受力層）地基基礎(chǔ)FG主要受力層下臥層地基與基礎(chǔ)D埋深Dq=D均布荷載持力層（受力主要受力層（表3－0－2）條形基礎(chǔ)3b獨(dú)立基礎(chǔ)1.5b且5m（二層以下民用建筑除外）主要受力層（表3－0－2）條形基礎(chǔ)3b天然地基淺基礎(chǔ)的分類1按基礎(chǔ)埋深分2按基礎(chǔ)剛度分 無(wú)筋擴(kuò)展(剛性)基礎(chǔ) 擴(kuò)展基礎(chǔ)3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分地基基礎(chǔ)分類ShallowfoundationRigidfoundationSpreadfoundationMatfoundationPilefoundationIndividualfooting(padfoundation)StripfootingCrossstripfootingBoxfoundation天然地基淺基礎(chǔ)的分類地基基礎(chǔ)分類Shallowfoun2按基礎(chǔ)剛度分無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)

Rigidfoundation

磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強(qiáng)度很低有基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比(剛性角)要求擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Spreadfoundation鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求1.11.5與材料和荷載有關(guān)Fbtb0h0F2按基礎(chǔ)剛度分無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))1.113按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類1單獨(dú)基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好Individualfooting,padfoundation3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類1單獨(dú)基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好2條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨(dú)基礎(chǔ)相連Stripfoundation2條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)3十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)3十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱4片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處理Matfoundation4片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板5箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻5箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻6殼體基礎(chǔ)6殼體基礎(chǔ)二荷載計(jì)算2荷載種類永久(恒)荷載:(1)不隨時(shí)間變化,(2)變化與均值比可以忽略,(3)單調(diào)變化并趨于極值?？勺?活)荷載：變化與均值比不可以忽略偶然(特殊)荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大，持續(xù)時(shí)間很短。二荷載計(jì)算2荷載種類3荷載的代表值標(biāo)準(zhǔn)值:為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值，如均值組合值：對(duì)于可變荷載，組合超越概率與其出現(xiàn)概率相同頻遇值：對(duì)于可變荷載，超越概率為規(guī)定的較小比率準(zhǔn)永久值：對(duì)于可變荷載，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載值。荷載計(jì)算3荷載的代表值荷載計(jì)算4荷載的設(shè)計(jì)值＝代表值×分項(xiàng)系數(shù)5荷載效應(yīng)上部結(jié)構(gòu)F：結(jié)構(gòu)自重屋面樓面荷載活荷載基礎(chǔ)自重G：設(shè)計(jì)地面高程（內(nèi)外地面平均值）FMFFHFMH一般為前兩種情況，橫向力不大，只做校核荷載計(jì)算4荷載的設(shè)計(jì)值＝代表值×分項(xiàng)系數(shù)FMFFHFMH一般荷載計(jì)算6荷載組合極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)可靠性對(duì)于同時(shí)出現(xiàn)底各種荷載設(shè)計(jì)值的規(guī)定基本組合：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久作用與可變作用的組合（分項(xiàng)系數(shù)）標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)值（或組合值）為荷載代表的組合準(zhǔn)永久組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表的組合荷載計(jì)算6荷載組合極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)可靠性對(duì)于同時(shí)1原位測(cè)試方法

(1)深，淺層平板荷載板試驗(yàn)(2)其他原位試驗(yàn)2公式計(jì)算3經(jīng)驗(yàn)類比荷載采用標(biāo)準(zhǔn)組合確定地基承載力

荷載計(jì)算SGK

永久荷載效應(yīng)值SQiK

可變荷載效應(yīng)值，SQ1K

表示起控制的可變荷載1原位測(cè)試方法荷載采用標(biāo)準(zhǔn)組合確定地基承載力荷載計(jì)算SG三地基承載力計(jì)算荷載板試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定的公式經(jīng)驗(yàn)方法千斤頂荷載板三地基承載力計(jì)算荷載板試驗(yàn)千斤頂荷載板承載力的標(biāo)準(zhǔn)（特征）值fak比例界限pcr當(dāng)pu<1.5pcr時(shí)，取極限承載力一半漸變型曲線s/b=0.01—0.015低壓縮性土s/b=0.02高壓縮性土深度寬度修正的特征值承載力的標(biāo)準(zhǔn)（特征）值fak比例界限pcr深度寬度修正的特征（二）規(guī)范中設(shè)計(jì)承載力的確定

fa=Mbb+Mdmd+Mcck

fa:承載力特征值（設(shè)計(jì)值）——相當(dāng)與p1/4=NB/2+Nq

d+Ncc但當(dāng)內(nèi)摩擦角比較大時(shí)，2MbN基礎(chǔ)寬度b大于6m按6m計(jì)算，砂土小于3m按3m計(jì)算（三）經(jīng)驗(yàn)類比法確定承載力查表得出承載力的標(biāo)準(zhǔn)值，做基礎(chǔ)的寬度和深度修正（二）規(guī)范中設(shè)計(jì)承載力的確定fa=Mbb+Md基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)尺寸確定下臥層持力層（受力層）FGD埋深基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)尺寸確定下臥層持力層（受力層）FGD埋深基礎(chǔ)埋深和尺寸一基礎(chǔ)埋深確定

(一）基礎(chǔ)埋深確定的基本原則在滿足承載力的條件下盡量淺埋。省工省時(shí)省料，但是有如下基本要求：

D大于50cm,表土擾動(dòng)，植物，凍融，沖蝕基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm，保護(hù)橋要求在沖刷深度以下還有三項(xiàng)控制因素D大于10cm基礎(chǔ)埋深和尺寸一基礎(chǔ)埋深確定D大于10cm（二）結(jié)構(gòu)要求1地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修，要求地下室,作用:

承載力 變形補(bǔ)償基礎(chǔ)F基礎(chǔ)埋深和尺寸（二）結(jié)構(gòu)要求1地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在新舊相鄰建筑物有一定距離否則要求支護(hù)并且要嚴(yán)格限制支護(hù)的水平位移L/H=1~2（二）結(jié)構(gòu)要求LH基礎(chǔ)埋深和尺寸新舊相鄰建筑物有一定距離（二）結(jié)構(gòu)要求LH基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深不同時(shí)(1)主樓與裙房

高度不同,分期施工設(shè)置后澆帶（二）結(jié)構(gòu)要求(2)臺(tái)階式相連,如山坡上的房屋或者驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性L/H=1~2三基礎(chǔ)埋深和尺寸臺(tái)北國(guó)際金融中心基礎(chǔ)埋深不同時(shí)（二）結(jié)構(gòu)要求(2)臺(tái)階式相連,如山坡上（三）地基及地質(zhì)水文條件1地下水位以上,否則開(kāi)挖降水,費(fèi)用大擾動(dòng)2土層分布情況(1)淺基礎(chǔ)還是深基礎(chǔ)(樁基礎(chǔ))(2)天然還是人工地基(3)如果是天然地基,基礎(chǔ)埋深的確定根據(jù)土層分布基礎(chǔ)埋深和尺寸（三）地基及地質(zhì)水文條件1地下水位以上,否則開(kāi)挖降水,費(fèi)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<2m基底在好土h1=2m~4m高樓好土,低樓軟土h1>4m樁基或處理（三）地基及地質(zhì)水文條件好土軟土(很深)好土軟土軟土好土

III IIIIVh1基礎(chǔ)埋深和尺寸h1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（四）凍結(jié)深度凍脹丘Pingo隨凍結(jié)面向下發(fā)展，當(dāng)凍結(jié)層上水的壓力大于上覆土層強(qiáng)度時(shí)，地表就發(fā)生隆起，便形成凍脹丘?；A(chǔ)埋深和尺寸（四）凍結(jié)深度凍脹丘Pingo基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸冰椎基礎(chǔ)埋深和尺寸冰椎基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸基礎(chǔ)埋深和尺寸（四）凍結(jié)深度1凍脹危害及機(jī)理（1）凍脹及凍拔地面隆起(不均勻)翻漿,融陷,強(qiáng)度降低如果凍結(jié)深度大于融沉，稱為永凍土基礎(chǔ)埋深和尺寸（四）凍結(jié)深度1凍脹危害及機(jī)理基礎(chǔ)埋深和尺寸1凍脹危害及機(jī)理凍深毛細(xì)區(qū)地下水1928-1929Casagrande做了較深入的研究,美國(guó)北部:冰深45cm,凍脹13cm,=8%~12%,60%~110%,冰透鏡達(dá)13cm凍結(jié)區(qū)基礎(chǔ)埋深和尺寸1凍脹危害及機(jī)理凍深毛細(xì)區(qū)地下水1928-1929Ca毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰(2)機(jī)理復(fù)雜,開(kāi)始認(rèn)為是水變成冰的體脹.自由水凍結(jié)溫度0oc,結(jié)合水凍結(jié)溫度-0.5~-30oc基礎(chǔ)埋深和尺寸毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰(2)機(jī)理復(fù)雜,開(kāi)始認(rèn)為是水變成冰的總結(jié):開(kāi)敞式水源,凍結(jié)慢,形成透鏡體吸引毛細(xì)水自由水+外層(弱)結(jié)合水凍結(jié),形成冰針,冰透鏡結(jié)合水膜變薄,離子濃度加大,吸力增加吸引地下水基礎(chǔ)埋深和尺寸總結(jié):開(kāi)敞式水源,凍結(jié)慢,形成透鏡體吸引毛細(xì)水自由水+外層(2發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件一般是細(xì)顆粒土。砂土的毛細(xì)高度小，發(fā)生冰凍時(shí)體積膨脹，孔隙水排走，骨架不變。太細(xì)的土，水分供應(yīng)不及時(shí)，凍脹也不明顯。（2）溫度條件低于凍結(jié)溫度（3）水力條件含水量，具有開(kāi)放性條件，如粉土凍脹最嚴(yán)重基礎(chǔ)埋深和尺寸2發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件一般是細(xì)顆粒土?；A(chǔ)埋3按凍脹的地基土分類老規(guī)范

不凍脹，弱凍脹，凍脹，強(qiáng)凍脹P32-33,表2－5土的凍脹性分類

土類，含水量，地下水位Z0標(biāo)準(zhǔn)凍深－多年實(shí)測(cè)最大凍結(jié)深度的平均值,夏季地面開(kāi)始往下算。北京1.0m，哈爾濱2.0m，滿洲里2.5m3按凍脹的地基土分類老規(guī)范

不凍脹，弱凍脹，凍脹，強(qiáng)凍脹4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin＝z0

t–dfrZ0標(biāo)準(zhǔn)凍深；dfr殘留凍土層厚度Z0tZ0dmin室內(nèi)地面dfr4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin＝z0t–dfrZ4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深凍脹率：地面最大凍脹量/設(shè)計(jì)凍深(%)hw凍結(jié)面與地下水的距離Zd設(shè)計(jì)凍深＝(h’

-z)凍脹后地面原地面zzdh’實(shí)測(cè)凍土厚度4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深凍脹率：地面最大凍脹量/設(shè)計(jì)凍深(4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin>zd

–hmaxZd設(shè)計(jì)凍深；hmax允許殘留凍土最大厚度ZdZ0dmin室內(nèi)地面hmax4考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深dmin>zd–hmaxZd思考題：在遼寧某地修建一6層宿舍樓，9月底開(kāi)工挖地基，3月份建成第一層時(shí)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)和墻面由于凍脹而開(kāi)裂。設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)埋深完全滿足凍深的要求，解釋為什么發(fā)生凍脹破壞？思考題：5基礎(chǔ)尺寸的確定基本條件：基底壓力的標(biāo)準(zhǔn)值不大于承載力的特征值pkfa三基礎(chǔ)埋深和尺寸5基礎(chǔ)尺寸的確定基本條件：基底壓力的標(biāo)準(zhǔn)值不大于承載力的特中心荷載柱基礎(chǔ)（1）底面積A的確定*荷載Fk+GkGk=Ad,是基礎(chǔ)加土=20KN/m3*承載力特征值fa（暫不做寬度修正）*基底面積Fk+Gk

=Afa三基礎(chǔ)埋深和尺寸GkFk中心荷載柱基礎(chǔ)*基底面積三基礎(chǔ)埋深和尺寸GkFk(2)長(zhǎng)和寬,高度的確定單獨(dú)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)blA,bb0+2htg,l

l0+2htg滿足dh+0.1m確定b,l和h=45o(1:1)30o(1:2)Fll0b0bbth三基礎(chǔ)埋深和尺寸(2)長(zhǎng)和寬,高度的確定單獨(dú)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)確定b,l和h條基－單位長(zhǎng)度，確定基礎(chǔ)寬度Fhbb0+2htg確定h磚墻:承重墻b60~70cm,b0為24,37,48cm非承重墻b50cm三基礎(chǔ)埋深和尺寸條基－單位長(zhǎng)度，確定基礎(chǔ)寬度Fhbb0+2htg偏心荷載以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)為例（1）按中心荷載確定底面積A1(2)考慮偏心A=(1.1~1.4)A1根據(jù)偏心大小根據(jù)A初步確定b和lFMeF+G三基礎(chǔ)埋深和尺寸偏心荷載以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)為例(2)考慮偏心FMeF+G三擴(kuò)展基礎(chǔ)（鋼筋混凝土）埋置深度和平面尺寸的確定方法一剛性基礎(chǔ)相同基礎(chǔ)高度較小.Fbtb0h0F三基礎(chǔ)埋深和尺寸擴(kuò)展基礎(chǔ)（鋼筋混凝土）埋置深度和平面尺寸的確定方法一剛性基礎(chǔ)承載力和下臥層驗(yàn)算下臥層D埋深Dq=D均布荷載持力層（受力層）基礎(chǔ)FG主要受力層承載力和下臥層驗(yàn)算下臥層D埋深Dq=D均布荷載持力初步確定了埋深和尺寸后,需要一系列驗(yàn)算(一)持力層驗(yàn)算1承載力的設(shè)計(jì)值的確定b>6m按6m,<3m按3m荷載板試驗(yàn)fa=Mbb+Mdmd+Mcck不再做寬度和深度修正

fa:承載力特征值（設(shè)計(jì)值）初步確定了埋深和尺寸后,需要一系列驗(yàn)算2承載力驗(yàn)算根據(jù)初步確定的埋深D與b，確定寬深修正后的fa(1)中心荷載(2)偏心荷載**高層建筑(筏,箱基)*考慮地震可能出現(xiàn)e>b/6,此時(shí)pmin<0基礎(chǔ)的驗(yàn)算2承載力驗(yàn)算根據(jù)初步確定的埋深D與b，確定寬深修正后的fa2承載力驗(yàn)算(2)偏心荷載**高層建筑(筏,箱基)*考慮地震可能出現(xiàn)e>b/6,此時(shí)pmin<0blM基礎(chǔ)的驗(yàn)算2承載力驗(yàn)算(2)偏心荷載blM基礎(chǔ)的驗(yàn)算ae3ae采用不對(duì)稱柱實(shí)際基底與土之間不能傳遞拉應(yīng)力，基底壓應(yīng)力分布如圖。一部分脫開(kāi)。要求3a0.75b，即脫開(kāi)面積小于25%不滿足時(shí)*增加A*增加l,減少b,A不變*采用不對(duì)稱柱四基礎(chǔ)的驗(yàn)算ae3ae采用不對(duì)稱柱實(shí)際基底與土之間不能傳遞拉應(yīng)力，基底壓(二)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)持力層下有軟土?xí)r，可能在此層破壞，需要驗(yàn)算1基底壓力pk=(Fk+Gk)/A中心荷載2基底原自重應(yīng)力c03基底附加應(yīng)力p0=pk-c04擴(kuò)散角與Es1/Es2及z/b有關(guān)持力層太薄，不起作用FP-c0dzc0cz軟土Es1Es2基礎(chǔ)的驗(yàn)算(二)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)持力層下有軟土?xí)r，可能在此層5軟弱下臥層頂部附加應(yīng)力

查表2－19，條基無(wú)后一項(xiàng)6只做深度修正，不做寬度修正四基礎(chǔ)的驗(yàn)算5軟弱下臥層頂部附加應(yīng)力四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(三)沉降驗(yàn)算1沉降要求一級(jí)和部分二級(jí)建筑，在滿足承載力要求外，還要驗(yàn)算沉降大部分二級(jí)建筑物查表確定承載力，無(wú)需驗(yàn)算沉降沉降要求，表5.3.4四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(三)沉降驗(yàn)算1沉降要求四基礎(chǔ)的驗(yàn)算沉降計(jì)算時(shí)的荷載計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)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)荷載和地震荷載。準(zhǔn)永久組合四基礎(chǔ)的驗(yàn)算沉降計(jì)算時(shí)的荷載計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按2沉降計(jì)算(1)基本原理:分層總合法,

方法:土力學(xué)講過(guò)的方法,e-p,logp,Es規(guī)范為方便采用“平均附加應(yīng)力系數(shù)法”有應(yīng)力的量綱

GB50007-2002

表K.0.1-2(2)計(jì)算最終沉降S’=Si’計(jì)算深度確定s’0.025S’四基礎(chǔ)的驗(yàn)算2沉降計(jì)算(1)基本原理:分層總合法,四基礎(chǔ)的驗(yàn)算平均附加應(yīng)力系數(shù)法：Ai=p0(izi-I-1zi-1)si=Ai/Esis=ssiz0zi-1ziHizib四基礎(chǔ)的驗(yàn)算平均附加應(yīng)力系數(shù)法：Ai=p0(izi-I-1z(3)地基最終沉降S=sS’s沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù),因?yàn)樵谇懊嬗?jì)算中,忽略了側(cè)向變形及取樣擾動(dòng)s=1.4~0.2,(1)與土質(zhì)軟硬Es有關(guān),是多層平均值,(2)與基底凈附加應(yīng)力p0/fk的大小有關(guān)，四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(3)地基最終沉降S=sS’四基礎(chǔ)的驗(yàn)算3沉降不滿足時(shí),修改設(shè)計(jì)增大尺寸(減少p0)增加埋深(減少p0),尤其增加地下室-補(bǔ)償基礎(chǔ)地基處理調(diào)整荷載四基礎(chǔ)的驗(yàn)算3沉降不滿足時(shí),修改設(shè)計(jì)增大尺寸(減少p0)四基礎(chǔ)的基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算(四)擴(kuò)展基礎(chǔ)彎曲和沖切驗(yàn)算1擴(kuò)展基礎(chǔ)破壞形式2121純剪斜壓沖切彎曲四基礎(chǔ)的驗(yàn)算(四)擴(kuò)展基礎(chǔ)彎曲和沖切驗(yàn)算1擴(kuò)展基礎(chǔ)破壞形式2122沖切和彎曲破壞的荷載計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力，確定配筋，驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的荷載效應(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(xiàng)系數(shù)(2)由永久荷載控制(1)由可變荷載控制四基礎(chǔ)的驗(yàn)算2沖切和彎曲破壞的荷載計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力，確定配筋，驗(yàn)算材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)永久荷載

(1)效應(yīng)對(duì)于結(jié)構(gòu)不利時(shí)由可變荷載控制G＝1.2由永久荷載控制G＝1.35可變荷載Q＝1.0～0.9(2)

效應(yīng)對(duì)于結(jié)構(gòu)有利時(shí)G＝1.0～0.9四基礎(chǔ)的驗(yàn)算分項(xiàng)系數(shù)永久荷載可變荷載(2)效應(yīng)對(duì)于結(jié)構(gòu)有利時(shí)G＝145ob0h0h0b2單獨(dú)基礎(chǔ)沖切破壞四基礎(chǔ)的驗(yàn)算F1=A1?pj[V]=0.7hpftamh0Al為陰影面積am沖切梯形的中線amh0h0l0lhp沖切截面高度影響系數(shù)45ob0h0h0b2單獨(dú)基礎(chǔ)沖切破壞四基礎(chǔ)的驗(yàn)算F1=3單獨(dú)基礎(chǔ)彎矩計(jì)算b0(b-b0)/2b(b-b0)/2(-0)/20(-0)/2四基礎(chǔ)的驗(yàn)算b’a’IIIa13單獨(dú)基礎(chǔ)彎矩計(jì)算b0(b-b0)/2b(b-b0)/2(任意截面I－I，II－II處的彎矩任意截面I－I，II－II處的彎矩基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算Kobeearthquake,1995(五)抗震驗(yàn)算四基礎(chǔ)的驗(yàn)算Kobeearthquake,1995(五)抗震驗(yàn)擁有地鐵的城市分布圖擁有地鐵的城市分布圖發(fā)生破壞的大開(kāi)車站發(fā)生破壞的大開(kāi)車站阪神大地震中地基液化神戶碼頭：地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下喪失強(qiáng)度變成流動(dòng)狀態(tài)的一種現(xiàn)象阪神大地震中地基液化神戶碼頭：液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下Concrete-framestructurewithamid-storycollapse

Concrete-framestructurewith(五)抗震驗(yàn)算(一)動(dòng)荷載和抗震承載力1抗震承載力

pE=sfs=1~1.5(軟~硬)為提高系數(shù),表8-8由于特殊荷載安全系數(shù)降低在動(dòng)荷載作用下,動(dòng)強(qiáng)度偏高(五)抗震驗(yàn)算(一)動(dòng)荷載和抗震承載力2基底壓力計(jì)算(擬靜力法)將地震作用等效為慣性力,按靜荷載分析計(jì)算(1)荷載組合GE計(jì)算地震作用時(shí),結(jié)構(gòu)的總重力荷載G基礎(chǔ)加周圍土重FE地震引起的慣性力MFE引起的地面位置的力矩pmaxFEGMGED2基底壓力計(jì)算(擬靜力法)將地震作用等效為慣性力,pma(2)ae3a不脫離脫離(2)ae3a不脫離脫離3水平地震力FE的計(jì)算FE=Geq單層Geq=Ge多層Geq=0.85Ge等效重量荷載~總重力荷載與設(shè)計(jì)裂度有關(guān),a加速度(取決裂度),決定max與近震,遠(yuǎn)震有關(guān),比震中小2度為遠(yuǎn)震與地基土有關(guān)與建筑物本身的特性有關(guān),自振周期T關(guān)鍵在于地震影響系數(shù)3水平地震力FE的計(jì)算FE=Geq單層Geq裂度:某地區(qū)的地面和各種建筑物受一次地震影響的強(qiáng)烈程度.(反映破壞程度).國(guó)際上定12度(1)與震級(jí)有關(guān)(2)與距離震中的遠(yuǎn)近有關(guān)(3)與地質(zhì)和地形條件有關(guān)設(shè)計(jì)裂度:根據(jù)某地區(qū)多年地震裂度的統(tǒng)計(jì)而確定的基本裂度.根據(jù)重要性加減.震級(jí):M=logA,是能量大小的尺度裂度:某地區(qū)的地面和各種建筑物受一次地震影響的強(qiáng)烈程度.(Tg特征周期,地震在此地基引起的震動(dòng)主周期*當(dāng)建筑物基本周期接近于地基的特征周期時(shí)發(fā)生最大損害—共振*一次地震中,出現(xiàn)低層建筑破壞,同裂度另一地方高層破壞

00.1Tg 3T(秒)maxTg特征周期,地震在此地基引起的震動(dòng)主周期04驗(yàn)算條件脫離時(shí)bb/45小結(jié)4驗(yàn)算條件脫離時(shí)bb/4(二)地基液化可能性判斷

liquefaction1液化:對(duì)于飽和松,細(xì)砂,在振動(dòng)荷載下(剪切力)土有由松變密的趨勢(shì),這個(gè)過(guò)程中,由于水來(lái)不及排走,顆粒在一段時(shí)間內(nèi)處于懸浮狀態(tài).其自重原來(lái)由土骨架承擔(dān),現(xiàn)在由水承擔(dān),有效應(yīng)力變?yōu)榱?抗剪強(qiáng)度喪失—液化.u=3條件飽和,松散,細(xì)砂或粉土粘土有C,不易懸浮(二)地基液化可能性判斷

liquefaction12規(guī)范法判斷地基液化(1)初判*Q3(第四紀(jì)晚更新世10000年)以前,非液化土*粉土中粘粒含量>10~16%,7~9度不液化*非液化土層du很厚,地下水位dw很深(一定值)不必進(jìn)一步判斷例:du>6~9m,dw>5~8m,2規(guī)范法判斷地基液化*Q3(第四紀(jì)晚更新世10000年)2規(guī)范法判斷地基液化(2)復(fù)判在以上初判的基礎(chǔ)上,用標(biāo)準(zhǔn)慣入擊數(shù)N63.5反映砂土密度首先飽和,地下水以下,砂土或粉土ds標(biāo)慣點(diǎn)深度；dw地下水深度，ds>dw非液化c粘粒含量，N0基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)2規(guī)范法判斷地基液化在以上初判的基礎(chǔ)上,用標(biāo)準(zhǔn)慣入擊數(shù)NN0基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)789近震61016遠(yuǎn)震812/裂度遠(yuǎn)近N0基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)78基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一磚基礎(chǔ)2405×602405×60一磚基礎(chǔ)2405×602405×60二磚石基礎(chǔ)30030030080150150二磚石基礎(chǔ)30030030080150150素混凝土基礎(chǔ)一層臺(tái)階1202002406017024060150150兩層臺(tái)階素混凝土基礎(chǔ)一層臺(tái)階120200240601702算例算例e=0.1Il=0.2w=0.1n=6(樣本數(shù))北京地區(qū)，居民住宅，條形基礎(chǔ)，無(wú)地下室，案例題F=300kN/m素填土，.9kN/m3Es=4MPa0.00-1.50-6.50-14.50w=