高洪梅《基礎(chǔ)工程學(xué)》基礎(chǔ)工程學(xué)-第章淺基礎(chǔ)設(shè)計2022優(yōu)秀文檔

第三章天然地基上淺根底的設(shè)計任課教師：高洪梅副教授南京工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院天然地基上淺根底的設(shè)計概述淺根底的類型和根底資料地基設(shè)計無筋擴展根底設(shè)計擴展根底的設(shè)計減輕建筑物不均勻沉降危害的措施概述與地基根底有關(guān)的幾個根本概念地基：直接承托建筑物的場地土層。天然地基：不加處置直接用作建筑物地基的天然土層。人工地基：經(jīng)過地基處置后才滿足建筑物地基要求的土層。根底：建筑物在地面以下的構(gòu)造部分。持力層：直接與根底底面接觸的土層。下臥層：持力層以下的其它土層。淺根底：天然地基上，根底埋置深度小于5m的普通根底(柱基或墻基)以及埋置深度超越5m，但小于根底寬度的大尺寸的根底(如箱形根底)。概述選擇根底類型，主要思索兩個要素：建筑物性質(zhì)：包括它的用途、重要性、構(gòu)外型式、荷載大小和性質(zhì)等；地基的地質(zhì)條件：包括土層的分布、土的性質(zhì)和地下水等方面。概述地基根底的設(shè)計等級GB50007—2021<建筑地基根底設(shè)計規(guī)范>根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征，以及由于地基問題能夠呵斥建筑物破壞或影響正常運用的程度，將地基根底設(shè)方案分為三個設(shè)計等級。天然地基上的淺根底設(shè)計應(yīng)根據(jù)地基根底設(shè)計等級，思索長期荷載作用下地基變形對上部構(gòu)造的影響程度，并符合：地基計算滿足承載力要求；應(yīng)思索地基變形對上部構(gòu)造的影響和程度；對受程度荷載的高層建筑、挺拔構(gòu)造和擋土墻，以及斜坡或附近的建筑物，應(yīng)驗算穩(wěn)定性；概述設(shè)計規(guī)定概述設(shè)計規(guī)定地基根底設(shè)計時,所采用的作用效應(yīng)與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按以下規(guī)定：按地基承載力確定根底底面積及埋深時，傳至根底底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常運用極限形狀下荷載效應(yīng)的規(guī)范組合；計算地基變形時，傳至根底底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常運用極限形狀下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用；驗算地基穩(wěn)定性時，傳至根底底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按承載才干極限形狀下荷載效應(yīng)的根本組合，但其分項系數(shù)均為1.0；確定根底高度、內(nèi)力和驗算資料強度時，傳至根底底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按承載力極限形狀下荷載效應(yīng)的根本組合值，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。概述天然地基上淺根底設(shè)計內(nèi)容和步驟：選擇根底的資料、構(gòu)造方式，確定平面布置；選擇根底的埋置深度，即確定地基持力層；確定地基承載力；根據(jù)作用在根底上的荷載和地基承載力，初步計算根底的底面尺寸；根據(jù)根底底面上的荷載效應(yīng)進展相應(yīng)的地基變形驗算，根據(jù)驗算結(jié)果修正根底尺寸；必要時進展穩(wěn)定性驗算；根底剖面和構(gòu)造設(shè)計；繪制根底施工圖，編制施工技術(shù)闡明；按資料分：磚根底灰土根底三合土根底砌石根底混凝土根底或毛石混凝土根底鋼筋混凝土根底等淺根底的類型和根底資料淺根底的類型和根底資料擴展根底延續(xù)根底墻下條形根底柱下獨立根底柱下條形根底筏板和箱形根底十字交叉條形根底按根底構(gòu)造和構(gòu)造方式分：鋼筋混凝土擴展根底柔性剛性無筋擴展根底根底構(gòu)造有無鋼筋根底埋在土中、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)現(xiàn)，也不容易修復(fù)，所以必需保證根底的資料有足夠的強度。1.磚根底所用的磚和砂漿的標(biāo)號，根據(jù)地基土的潮濕程度和地域的冰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)磚均不得用于根底。分等高砌法和二一間隔砌法。2.石料料石(經(jīng)過加工，外形規(guī)那么的石塊)、毛石和大漂石有相當(dāng)高的強度和抗凍性，是根底的良好資料。3.混凝土混凝土的耐久性、抗凍性和強度都比磚好，且便于機械化施工和預(yù)制，可建造比磚和砌石有較大的剛性角的根底。因此，同樣的根底寬度，用混凝土?xí)r，根底的高度可以小一些。但是混凝土根底造價稍高，耗水泥量較大，較多用于地下水位以下的根底及墊層。標(biāo)號普通采用C7.5-C10。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入20％-30％毛石，稱為毛石混凝土。淺根底的類型和根底資料根底資料4.灰土我國在1000多年以前就采用灰土作為根底墊層，效果很好。根底砌體下部受力不大時，也可以利用灰土替代磚、石或混凝土。作為根底資料用的灰土，普通為三七灰土，即用三分石灰和七分粘性土(休積比)拌勻后分層夯實。假設(shè)在灰土中參與適量的水泥，可以有更高的強度和抗水性。5.三合土根底以石灰、砂、碎磚或碎石等為骨料按體積比1：2：4或1：3：6〔石灰：砂：骨料〕加適量水拌和，均勻鋪設(shè)基槽并壓實而成。三合土強度和所選骨料有關(guān)，礦渣具水硬性，最為理想；碎磚次之；碎石和卵石因不易夯實，質(zhì)量較差。6.鋼筋混凝土鋼筋混凝土具有較強的抗彎、抗剪才干，是質(zhì)量很好的根底資料。用于荷載大、土質(zhì)脆弱的情況或地下水位以下的擴展根底、筏形根底、箱形根底和殼體根底。對于普通的鋼筋混凝土根底，混凝土的標(biāo)號應(yīng)不低于C15。殼體根底的混凝土標(biāo)號應(yīng)不低于C20。淺根底的類型和根底資料根底資料淺根底的類型和根底資料淺根底的構(gòu)造類型一.單獨根底:柱的根底普通都是單獨根底。二.條形根底:墻的根底通常是延續(xù)設(shè)置生長條形，稱之條形根底。根底的作用就是把建筑物的荷載平安可靠地傳給地基，保證地基不會發(fā)生強度破壞或者產(chǎn)生過大變形，同時還要充分發(fā)揚地基的承載才干；因此，根底的構(gòu)造類型必需根據(jù)建筑物的特點(構(gòu)外型式、荷載性質(zhì)和大小等)和地基土層的情況來選定，淺根底的根本構(gòu)造類型分以下四種：淺根底的類型和根底資料一.單獨根底:柱的根底普通都是單獨根底。二.條形根底:墻的根底通常是延續(xù)設(shè)置生長條形，稱之條形根底。假設(shè)柱子的荷載較大而土層的承載才干又較低，做單獨根底需求很大的面積，在這種情況也可采用柱下條形根底，甚至柱下的交叉梁根底。相反，當(dāng)建筑物較輕，作用于墻上的荷載不大，根底又需求做在較深處的好土層上時，做條形根底能夠不經(jīng)濟，這時可以在墻下加一根過梁，將過梁支在單獨根底上，稱為墻下單獨根底。淺根底的類型和根底資料淺根底的構(gòu)造類型三.筏形根底和箱形根底:當(dāng)柱子或墻傳來的荷載很大，地基土較脆弱，用單獨根底或條形根底都不能滿足地基承載力的要求時，或者地下水位年年在地下室的地坪以上，為了防止地下水滲入室內(nèi)時，往往需求把整個房屋底面(或地下室部分)做成一片延續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的根底、稱為筏形根底。為了添加根底板的剛度，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)隔墻一同構(gòu)成一個整體剛度很強的鋼筋混凝土箱形構(gòu)造，稱為箱形根底。根底的作用就是把建筑物的荷載平安可靠地傳給地基，保證地基不會發(fā)生強度破壞或者產(chǎn)生過大變形，同時還要充分發(fā)揚地基的承載才干；因此，根底的構(gòu)造類型必需根據(jù)建筑物的持點(構(gòu)外型式．荷載性質(zhì)和大小等)和地基土層的情況來選定，淺根底的根本構(gòu)造類型分以下四種：淺根底的類型和根底資料淺根底的構(gòu)造類型四.殼體根底:為改善根底的受力性能，而做成各種方式的殼體，稱為殼體根底。殼體構(gòu)造內(nèi)主要是軸向壓力，可以充分發(fā)揚鋼筋和混凝土資料的受力特點，具有節(jié)省資料、降低造價、加快施工速度等優(yōu)點。挺拔建筑物，如煙囪、水塔、電視塔等根底常做成殼體根底。根底的作用就是把建筑物的荷載平安可靠地傳給地基，保證地基不會發(fā)生強度破壞或者產(chǎn)生過大變形，同時還要充分發(fā)揚地基的承載才干；因此，根底的構(gòu)造類型必需根據(jù)建筑物的持點(構(gòu)外型式．荷載性質(zhì)和大小等)和地基土層的情況來選定，淺根底根底的根本構(gòu)造類型分以下四種：根底底面埋在地面(普通指設(shè)計地面)下的深度，稱為根底的埋置深度。為了保證根底平安，同時減少根底的尺寸，要盡量把根底放在良好的土層上。但是根底埋置過深不但施工不方便，并且提高根底的造價。影響根底埋置深度的要素很多，其中最主要的有以下幾方面：1、建筑物的功能和根底的構(gòu)造要求根底的埋置深度首先決議于建筑物或構(gòu)筑物的功能要求。如有地下室，那么要順應(yīng)添加埋深提供必要的地下空間。對一些對沉降要求嚴厲的，需求調(diào)整埋深到達控制沉降目的。對超靜定構(gòu)造，小位移可引起構(gòu)造大的內(nèi)力，需埋在較好的土層上。如荷重不均勻分布能夠引起不均勻沉降，可采用不同的埋深。合理的埋置深度選擇原那么：在保證平安可靠的前提下，盡量淺埋。但不應(yīng)淺于0.5m，由于表土普通都松軟，易受雨水及外界影響，不宜作為根底的持力層；根底頂面應(yīng)低于設(shè)計地面0.1m以上,防止根底外露，蒙受外界的破壞；根底底面應(yīng)低于所在土層頂面以下不少于0.1m.地基設(shè)計一.根底埋置深度的選擇2、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件直接支承根底的土層稱為持力層，其下的各土層稱為下臥層。為了保證建筑物的平安必需根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)給根底選擇可靠的持力層。上層土的承載力大于下層土?xí)r，盡能夠取上層土作為持力層，以減少根底的埋深。當(dāng)上層土的承載力低于下層土?xí)r，假設(shè)取下層土為持力層，所需的根底底面積較小、但根底埋深較大，假設(shè)取上層土為持力層，情況那么相反。哪一種方案較好，要從施工難易、資料用量等方面作方案比較后才干一定。當(dāng)根底存在脆弱下臥層時，根底宜盡量淺埋，以便加大基底至脆弱層的間隔。根底應(yīng)盡量埋置在地下水位以上，防止施工時要進展基槽排水。假設(shè)地基中有承壓水存在，那么要校核開挖基槽后，承壓水層以上的基底隔水層能否會因承壓水力的浮托作用而發(fā)生流土破壞的危險。要思索地下水對根底資料的腐蝕作用。3.地基根底的穩(wěn)定性要求根底還具有抵抗程度荷載的才干。根底埋深大時，側(cè)向土壓力對根底及上部構(gòu)造的抗傾覆作用是明顯的。因此，對豎向荷載大，且能夠遭遇較大程度荷載作用時，確定埋深時應(yīng)思索整體穩(wěn)定性要求。<建筑地基根底設(shè)計規(guī)范>2021規(guī)定，除巖石地基外，箱形和筏形根底埋深不小于建筑高度的1/15.位于穩(wěn)定邊坡坡頂上的建筑物，應(yīng)綜合思索根底類型、底面尺寸、根底與坡頂間的程度間隔等要素。對條形或矩形根底，埋深應(yīng)按下式確定：條形根底：矩形根底：4、場地環(huán)境條件假設(shè)與臨近建筑物的間隔很近時，為保證相鄰原有建筑物的平安和正常運用。根底理設(shè)深度宜淺于或等于相鄰建筑物的埋置深度。假設(shè)根底深于原有建筑物根底時，要使二根底之間堅持一定間隔，其凈距L普通為相鄰兩根底底面高差H的1-2倍。以免開挖基坑時，坑壁塌落，影響原有建筑物地基的穩(wěn)定。如不能滿足這一要求時，應(yīng)采取施工措施，如分段施工、設(shè)暫時加固支撐或板樁支撐等。對荷載較大的高層建筑和對不均勻沉降要求嚴厲的建筑物設(shè)計中，為減少沉降，獲得較大的承載力，需把根底埋置在較深的良好土層上。此外，接受程度荷載較大的根底，應(yīng)有足夠大的埋置深度，以保證地基的穩(wěn)定性。5、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，在冰冷地域，冬季地表附近土層中，水因溫度降低而凍結(jié)。土凍結(jié)后，含水量添加，體積膨脹，地面隆起這種景象稱為土的凍脹景象。春季氣溫上升土層解凍，凍土層體積減少，而含水量顯著添加，土的強度大幅度下降而產(chǎn)生融陷景象。凍脹和融陷都是不均勻的。假設(shè)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，影響建筑物的正常運用，甚至導(dǎo)致建筑物破壞。對于埋置于可凍脹土中的根底，其最小埋深dmin應(yīng)由下式確定式中zd(設(shè)計凍深)，hmax(基底下允許殘留凍土層的最大厚度)。<建筑地基根底設(shè)計規(guī)范>規(guī)定對于凍脹地基上的建筑物應(yīng)采取防凍害措施。地基承載力是指地基土單位面積上接受荷載的才干。這里所謂的才干是指地基土體在荷載作用下保證強度和穩(wěn)定，地基不產(chǎn)生過大沉降或不均勻沉降。地基承載力確定方法：1．按現(xiàn)場載荷實驗或其它原位實驗確定確定地基承載力 2.按地基土的強度實際確定地基承載力。 3．按閱歷方法確定地基承載力

地基設(shè)計二.地基承載力確實定23231按地基載荷實驗確定載荷實驗表示圖〔堆載〕規(guī)范規(guī)定甲級必需進展該法優(yōu)點：成果可靠該法缺陷：費時、耗資24241按地基載荷實驗確定螺旋板載荷實驗是將一螺旋形的承壓板用人力或機械旋入地面以下的預(yù)定深度，經(jīng)過傳力桿向螺旋形承壓板施加壓力，測定承壓板的下沉量。2525同一土層參與統(tǒng)計的實驗點不應(yīng)少于三點，極差不超越平均值的30%，取該平均值作為地基承載力特征值fakp-s線有明顯比例界限時(密砂、硬土)fak=p1極限荷載能確定，且pu<2.0p1時,取fak=0.5pu當(dāng)不能按上述兩點確定(中、高緊縮性土的緩變型曲線)，取s/b=0.01～0.015時對應(yīng)荷載作為fak1按地基載荷實驗確定按載荷實驗確定地基承載力(a)低緊縮性土；〔b〕高緊縮性土2626基底壓力普通方式：GB50007(建規(guī))引薦的公式(P1/4)條件：荷載偏心距e<0.033b(b為偏心方向根底邊長)

fa—由土的抗剪強度目確實定的地基承載力特征值；Mb、Md、Mc—承載力系數(shù)，由jk查規(guī)范表；b—根底底面寬度；jk、ck—基底下一倍短邊寬深度范圍內(nèi)土的內(nèi)摩擦角及粘聚力規(guī)范值；g—根底底面以下土的重度，水下取浮重度；gm—根底埋深范圍內(nèi)各層土的加權(quán)平均重度。2按土的強度實際確定承載力fa＝fak＋b(b－3)＋dm(d－0.5)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，kN／m3；b——根底寬度，當(dāng)寬度小于3m時按3m計，大于6m時按6m計；m——根底底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度；d——根底埋置深度m；普通根底自室外地面標(biāo)高起。在填方整平地域，可自填土面標(biāo)高算起，但填土在上部構(gòu)造施工完成后進展，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，如采用箱形根底或筏基時，根底埋置深度自室外地面標(biāo)高算起，當(dāng)采用獨立根底或條形根底時應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。b、d———根底寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù)。3地基承載力特征值的修正中心荷載作用在根底的設(shè)計中，通常假定根底底面壓力是直線分布，中心荷載作用時，那么為均勻分布，根底采用對稱方式，使荷載作用線經(jīng)過基底形心。中心荷載作用下的根底，按承載力設(shè)計值計算，應(yīng)滿足條件：

初步估算時，可假定根底與土的平均容重為19.6kN/m3(工程計算中，常簡化取為20kN/m3)即G＝GdA。在實踐計算時G那么為根底自重的設(shè)計值和根底上土重的規(guī)范值，地下水位以下部分均用浮容重計算。地基設(shè)計三.根底底面尺寸確實定〔一〕按持力層承載力確定偏心荷載作用偏心荷載作用下，根底底面的尺寸普通用逐次漸近法進展計算。計算步驟如下：1.先不思索偏心，用條形根底公式或矩形根底公式計算出根底的底面積A1(對于單獨根底)或根底寬度b1(對于條形根底)。2.根據(jù)偏心大小，把底面積A1(或b1)適當(dāng)提高10％～40％，作為偏心荷載作用下根底底面積(或?qū)挾?的第一次近似值，即：A＝(1.1～1.4)A13.按假定的根底底面積A，用下式計算基底的最大和最小的邊緣壓力。其中，e為根底的合力偏心矩；Mk為規(guī)范組合時根底底面的合力矩；W為根底底面的抵抗矩。4.驗算地基承載力

如不滿足要求，或應(yīng)力過小，地基承載力未能充分發(fā)揚，應(yīng)調(diào)整根底尺寸，直到既滿足要求又能發(fā)揚地基承載力為止。當(dāng)偏心矩e＞b／6時，pmin＜0，根底底面與地基土脫開。這種情況下，基底壓力pmax可表示為：式中l(wèi)——垂直于力矩方向的根底底面邊長，m；a——合力作用點至根底底面最大壓力邊緣的間隔，m。pmin/pmax值過小，表示基底壓力分布很不均勻，容易引起過大的不均勻沉降，應(yīng)盡量防止。對高層建筑的箱形和筏形根底，要求pmin>0。假設(shè)思索地震組合，那么允許根底底面可以部分與地基土脫開，但零應(yīng)力區(qū)的面積不應(yīng)超越根底底面積的25％，即3a≥0.75b。持力層以下存在承載力明顯低于持力層的土層，稱為脆弱下臥層。假設(shè)脆弱下臥層埋藏不夠深，分散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的承載力時，地基依然有失效的能夠，因此需求進展脆弱下臥層的承載力驗算。當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有脆弱下臥層時，應(yīng)按下式驗算：pz＋pcz＜faz式中pz—脆弱下臥層頂面處的附加壓力值；pcz—脆弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力值；faz—脆弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力特征值。當(dāng)持力層與下臥脆弱土層的緊縮模量比值大于或等于3時，對條形根底和矩形根底，pz值可按簡化公式計算。 〔二〕脆弱下臥層的承載力驗算pz＋pcz＜fazθ確實定：根據(jù)Es1/Es2和z/b查表講解課本例題3-6：驗算地基持力層和脆弱下臥層承載力四.地基變形和穩(wěn)定性驗算〔一〕地基變形驗算地基變形特征是指建筑物的構(gòu)造類型、整體剛度和運用要求決議的需求驗算的地基變形，普通分為：沉降量—指根底某一點的沉降量，通常指根底中點的沉降量。沉降量假設(shè)過大，將影響建筑物的正常運用，如呵斥室內(nèi)外上下水管、煤氣管道的斷裂等等。沉降差—普通指相鄰柱基中點的沉降量之差。相鄰柱基沉降差過大，就會導(dǎo)致上部構(gòu)造產(chǎn)生額外的應(yīng)力，嚴重時，建筑物將發(fā)生裂痕、傾斜甚至破壞。對于框架構(gòu)造和排架構(gòu)造，設(shè)計時應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。傾斜—指根底傾斜方向兩端點的沉降差與其間隔的比值。對于挺拔構(gòu)造及長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。部分傾斜—指砌體承重構(gòu)造沿縱墻6～10m內(nèi)根底兩點的沉降差與其間隔的比值。墻體部分傾斜大時，將會使其撓曲變形、開裂，影響正常運用。對于不同建筑物應(yīng)選用對其影響最大的地基變形特征作為地基允許變形的控制根據(jù)。對于砌體承重構(gòu)造應(yīng)由部分傾斜控制；對于框架構(gòu)造和單層排架構(gòu)造應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和挺拔構(gòu)造應(yīng)由傾斜值控制。建筑物的地基變形必需滿足s[s]其中：s為地基變形特征值，[s]為地基變形允許值。地基根底的失穩(wěn)破壞能夠發(fā)生以下情況：地基土強度缺乏引起的表層地基的滑動破壞和深層地基的整體滑動破壞；上部構(gòu)造接受較大的程度力或傾覆力矩的建筑物和構(gòu)筑物，受橫向力或偏心力矩作用發(fā)生根底傾覆失穩(wěn)；〔二〕穩(wěn)定性驗算地基表層滑動失穩(wěn)：地基深層滑動失穩(wěn)：位于斜坡場地地基上的建筑物和構(gòu)筑物，由于滑坡引起的地基根底失穩(wěn)破壞；位于地下水位以下的根底受水浮力作用而發(fā)生的浮托失穩(wěn)破壞?！捕撤€(wěn)定性驗算條形根底：矩形根底：由磚、砌石、素混凝土和灰土等資料按臺階逐級向下擴展構(gòu)成的無筋擴展根底，也稱為剛性根底。設(shè)計原那么：剛性根底抗壓強度高而抗拉、抗剪強度低。進展剛性根底設(shè)計時，必需使根底主要接受壓應(yīng)力，并保證根底內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超越資料強度。無筋擴展根底需求滿足剛性角要求。擴展根底的設(shè)計〔一〕無筋擴展根底的設(shè)計剛性角是指剛性根底中的壓力分布角，由根底資料的強度特性決議。無筋擴展根底的截面尺寸由根底資料的剛性角確定，原那么是確保根底底面不產(chǎn)生拉力，最大限制地節(jié)約根底資料。根底的寬高比與剛性角之間具有以下關(guān)系：任務(wù)條件：像個倒置的兩邊外伸的懸臂梁。受力后，在靠柱邊、墻邊或斷面高度忽然變化的臺階邊緣處容易產(chǎn)生彎曲破壞。為了防止彎曲破壞，對于用磚、砌石、素混凝土和灰土等抗拉性能很差的資料所做成的根底，要求根底有一定的高度，使彎曲所產(chǎn)生的拉應(yīng)力不會超越資料的抗拉強度。

擴展根底的設(shè)計〔一〕無筋擴展根底的設(shè)計運用范圍剛性根底用于6層和6層以下的普通民用建筑和承重墻的輕型廠房，超越此范圍時，必需驗算根底強度，三合土的根底不宜用于4層以上的建筑。根底底面寬度b和高度H0應(yīng)符合下式要求：擴展根底的設(shè)計滿足剛性角要求的根底，各臺階的內(nèi)緣應(yīng)落在墻邊或柱邊鉛垂線成角的斜線上。擴展根底的設(shè)計擴展根底的設(shè)計根底的構(gòu)造剛性根底經(jīng)常做成臺階形斷面，有時也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時斷面又必需經(jīng)濟合理，便于施工。磚根底磚的尺寸規(guī)那么，容易砌成各種外形的根底。磚根底大放腳的砌法有兩種，一種按臺階的寬高比為1/1.5；另一種按臺階的寬高比為l/2。在槽底可先澆注100～200mm厚的素混凝土墊層。對于低層房屋也可在槽底打300mm左右三七灰土，替代混凝土墊層。為防止土中水分沿磚根底上升、可在磚根底中，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20-30mm；也可以鋪設(shè)瀝青油氈。擴展根底的設(shè)計根底的構(gòu)造剛性根底經(jīng)常做成臺階形斷面，有時也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時斷面又必需經(jīng)濟合理，便于施工。砌石根底砌石根底每臺階至少有兩層砌石，每個臺階的高度要求不小于300mm。為了保證上一層砌石的邊能壓緊下一層砌石的邊塊，每個臺階伸出的長度不應(yīng)大于150mm，實踐的剛性角小于允許的剛性角。因此往往要求根底要有比較大的高度。為了減少根底的高度，可以把斷面做成梯形。擴展根底的設(shè)計根底的構(gòu)造剛性根底經(jīng)常做成臺階形斷面，有時也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時斷面又必需經(jīng)濟合理，便于施工。素混凝土素混凝土根底可以做成臺階形或梯形斷面。做成臺階形時，總高度在350mm以內(nèi)作一層臺階；總高度為350mm＜H≤900mm時，作成二層臺階；總高度大于900mm時，作成三層臺階。每個臺階的高度不宜大于500mm。擴展根底的設(shè)計根底的構(gòu)造剛性根底經(jīng)常做成臺階形斷面，有時也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時斷面又必需經(jīng)濟合理，便于施工?；彝粮谆彝粮灼胀ㄅc磚、砌石、混凝土等資料配合運用，厚度通常用300至450mm(2步或3步)，臺階寬高比為1/1.5。由于基槽邊角處灰土不容易夯實。所以用灰土根底時，實踐的施工寬度應(yīng)該比計算寬度每邊各放出50mm以上。擴展根底的設(shè)計根底的構(gòu)造剛性根底經(jīng)常做成臺階形斷面，有時也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時斷面又必需經(jīng)濟合理，便于施工。剛性根底上鋼筋混凝土柱的構(gòu)造要求采用無筋擴展根底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)的豎向錨固長度不滿足錨固要求時可沿程度方向彎折，彎折后的程度錨固長度不應(yīng)小于10d也不應(yīng)大于20d。特點：不受剛性角的限制，設(shè)計上可以做到寬基潛埋，充分利用表層好土層作為持力層。與剛性根底相比，混凝土根底具有較大的抗拉、抗彎才干，能接受較大的豎向荷載和彎矩。廣泛運用在單層和多層構(gòu)造中。擴展根底的設(shè)計〔二〕鋼筋混凝土柱下單獨根底的設(shè)計單獨根底的構(gòu)造計算主要包括沖切、部分受壓計算(當(dāng)根底混凝土強度小于柱時)和受彎。由沖切強度條件控制柱邊處根底高度和變階處高度；由根底底板彎矩決議配筋量。1.構(gòu)造要求錐形根底的邊緣高度不宜小于200mm；階梯形根底的每階高度宜為300~500mm?；炷翉姸鹊燃壊灰说陀贑20,墊層的厚度不宜小于70mm；墊層混凝土強度等級應(yīng)為C10。根底受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%，底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm；間距不宜大于200mm,也不宜小于100mm。當(dāng)根底下有墊層時，鋼筋維護層厚度不應(yīng)小于40mm，無墊層時不小于70mm.1.構(gòu)造要求當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨立根底的邊長或?qū)挾却笥诨虻扔?.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍，并宜交錯布置。2．根底高度確實定根底在柱荷載和基底反力的共同作用下，柱腳周圍會構(gòu)成較大的主拉應(yīng)力，當(dāng)主拉應(yīng)力超越混凝土抗拉強度時，那么自柱腳周圍沿45方向出現(xiàn)斜裂痕，在根底內(nèi)構(gòu)成錐體斜截面破壞。其宏觀破壞方式如從根底中沖切而成，故該破壞方式為“沖切破壞〞。這種景象還可以根底變階處產(chǎn)生。抵抗沖切破壞才干來源于沖切破壞錐面的混凝土抗拉強度，故根底高度越大，破壞錐體外表積越大，可提供的抗沖切才干越大，沖切破壞能夠性越小。根底高度滿足一定要求可防止沖切破壞。沖切荷載即沖切力為根底底面上作用的破壞錐體以外面積上的基底凈反力。Fl－相應(yīng)于荷載效應(yīng)根本組合時作用在Al上地基土的凈反力設(shè)計值；bhp－受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤800mm時，bhp＝1.0；h≥2000mm時，bhp＝0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；ft－混凝土軸心抗拉設(shè)計強度；am－沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度，am＝(at＋ab)／2；at－沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當(dāng)計算柱與根底交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當(dāng)計算根底變階處的受沖切承載力時，取上階寬；ab－沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在根底底面積范圍內(nèi)的下邊長，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在根底底面以內(nèi)時，計算柱與根底交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍根底有效高度；計算根底變階處的受沖切承載力時，取上階寬加兩倍該處的根底有效高度；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在l方向落在根底底面以外時，即a+2h0≥l時，ab＝l；h0－沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時，h0＝h－45mm，無墊層時，h0＝h－75mm；pj－扣除根底自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)根本組合時的基底凈反力，對偏心受壓根底可取根底邊緣處最大地基土單位面積凈反力；Al－沖切驗算時取用的部分基底面積。滿足抗沖切要求的根底高度應(yīng)符合：at3．彎矩計算

根底底板在荷載效應(yīng)根本組合時的凈反力作用下，好像固定于臺階根部或柱邊的倒置懸臂板，普通屬于雙向受彎構(gòu)件，彎矩控制截面在柱邊緣處或變臺階處。5656軸心或偏心荷載作用下，對矩形根底，當(dāng)滿足：臺階寬高比α≤2.5偏心距e≤l/6根底長、寬兩個方向恣意截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ的彎矩可按下式計算：圖2.25矩形根底底板計算偏心受壓根底中心受壓根底將基底分成四塊梯形面積，截面Ⅰ-Ⅰ的彎矩：4．配筋計算

根底底板兩個方向上的鋼筋面積可近似按下式計算：5．抗剪切驗算

剪切破壞也是發(fā)生在柱與根底交接處或階梯形根底變階處的一種破壞方式。剪切破壞的破壞面接近于平面，抗剪承載力同樣為受剪截面混凝土的抗拉強度控制。當(dāng)根底底面邊長比值大于2時，根底底板近似于單向受力，必需進展抗剪驗算。建筑地基根底設(shè)計規(guī)范規(guī)定，對根底底面短邊小于或等于柱寬加兩倍根底有效高度的柱下單獨根底，應(yīng)按下式驗算根底的受剪承載力：Vs－相應(yīng)于荷載效應(yīng)根本組合時，柱與根底交接處或根底變階處的剪力設(shè)計值；Pj-相應(yīng)荷載效應(yīng)根本組合時的基底平均凈反力；bhs－受剪切承載力截面高度影響系數(shù)；ft－混凝土軸心抗拉設(shè)計強度；Af-計算剪力設(shè)計值時基底凈反力作用面積；h0－驗算截面的有效高度；A0－驗算截面處根底的有效截面面積，A0＝beho；be－驗算截面折算成矩形截面后的截面折算寬度?！纠}3-8】1.構(gòu)造要求：除滿足鋼筋混凝土柱下單獨根底的要求外，還要滿足橫向為受力筋，間距不大于200mm，縱向為分布筋，直徑不小于8mm，間距不大于300mm等。2.根底底板厚度和配筋計算：條形根底能夠因彎曲變形和剪切破壞產(chǎn)生裂痕。構(gòu)造計算普通包括兩方面內(nèi)容，一是按剪切條件確定根底底板厚度，二是經(jīng)過受彎計算確定底板橫向配筋?！?〕根底底板厚度確定普通為根底寬度的1/8，設(shè)計時先按閱歷初步擬定高度，而后按抗剪切公式進展驗算?！踩充摻罨炷翂ο聴l形根底的設(shè)計鋼筋混凝土鋼筋混凝土具有較強的抗彎、抗剪才干，是質(zhì)量很好的根底資料?！?〕建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空。應(yīng)思索地基變形對上部構(gòu)造的影響和程度；進展剛性根底設(shè)計時，必需使根底主要接受壓應(yīng)力，并保證根底內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超越資料強度。對于框架構(gòu)造和排架構(gòu)造，設(shè)計時應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。磚根底大放腳的砌法有兩種，一種按臺階的寬高比為1/1.根據(jù)偏心大小，把底面積A1(或b1)適當(dāng)提高10％～40％，作為偏心荷載作用下根底底面積(或?qū)挾?的第一次近似值，即：但是混凝土根底造價稍高，耗水泥量較大，較多用于地下水位以下的根底及墊層。fa—由土的抗剪強度目確實定的地基承載力特征值；磚的尺寸規(guī)那么，容易砌成各種外形的根底。地下一定范圍內(nèi)，土層的溫度隨氣候而變化，在冰冷地域，冬季地表附近土層中，水因溫度降低而凍結(jié)。與地基根底有關(guān)的幾個根本概念按根底構(gòu)造和構(gòu)造方式分：當(dāng)根底存在脆弱下臥層時，根底宜盡量淺埋，以便加大基底至脆弱層的間隔?；彝廖覈?000多年以前就采用灰土作為根底墊層，效果很好。〔2〕根底底板配筋計算計算截面處每延米寬度的彎矩設(shè)計值按下式計算：按下式進展配筋：設(shè)計彎矩值取最大彎矩。假設(shè)為混凝土墻，最大彎矩截面為墻與根底變接處；假設(shè)磚墻放腳不大于1/4磚長時，那么最大彎矩截面位置應(yīng)自磚放腳邊緣向墻內(nèi)進1/4磚優(yōu)點。減輕建筑物不均勻沉降危害的措施一建筑措施1.建筑物體型應(yīng)力求簡單建筑物體型包括其平面與立面外形及尺度。平面外形復(fù)雜的建筑物，如“L〞、“┳〞、“━〞、“F〞、“工〞字形等，在縱橫單元交接處的根底密集，地基中附加應(yīng)力相互重疊，導(dǎo)致該部分的沉降往往大于其他部位。一.建筑措施2.控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻當(dāng)建筑物的長度與高度之比越大，整體剛度越差，抵抗彎曲變形的才干弱，容易導(dǎo)致建筑物的開裂。合理布置縱橫墻，使內(nèi)外墻貫穿，減少墻體轉(zhuǎn)機和中斷的情況，是加強建筑物剛度的重要措施。另外，門窗洞口或管道洞口如開設(shè)過大，就會減弱墻體剛度，可在洞口周圈設(shè)置鋼筋混凝土邊框予以加強。一.建筑措施3.設(shè)置沉降縫用沉降縫將建筑物由根底到屋頂分割成假設(shè)干個獨立單元，使分割成的每單元體型簡單，長高比減小，從而提高建筑物的抗裂才干。建筑物的以下部位宜設(shè)置沉降縫：〔1〕建筑物平面的轉(zhuǎn)機處；〔2〕建筑物高度或荷載差別處；〔