地基基礎設計的基本原理選用課件

地基基礎設計是整個建筑物設計的一個重要組成部分，它與建筑物的安全和正常使用密不可分。安全適用技術先進經(jīng)濟合理確保質(zhì)量保護環(huán)境中華人民共和國國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范CodefordesignofbuildingfoundationGB50007--2002第一節(jié)

概述

地基基礎設計是整個建筑物設計的一個重要組安全適用中華

地基基礎設計，必須堅持因地制宜、就地取材、保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則；根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、材料情況與施工條件等因素，精心設計。地基基礎設計，必須堅持因地制宜、就地

地基——建筑物下面的土層承擔著建筑物的全部荷載。將受到荷載影響的那部分土層（相當于壓縮層范圍的土層）稱為地基?；A——將建筑物荷載傳遞到地基上的實體結(jié)構(gòu)稱為基礎。下臥層持力層地基基礎FG一、地基與基礎的概念地基——建筑物下面的土層承擔著建筑物的全部荷載。將受到荷載基礎工程——指包括地基及基礎在內(nèi)的下部

結(jié)構(gòu)工程。

基礎工程是和巖土系系相關的，所以基礎工程也可以說是研究下部結(jié)構(gòu)物與巖土相互作用、共同承擔上部結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生各種變形與穩(wěn)定問題的學科。基礎工程——指包括地基及基礎在內(nèi)的下部基礎工程是和天然地基人工地基地基

當基礎直接建造在未經(jīng)加固的天然地層上時，這種地基稱為天然地基。若天然地基很軟弱，須先進行人工加固，再修建基礎，這種地基稱為人工地基。天然地基地基當基礎直接建造在未經(jīng)加固的天然地層上時，淺基礎——通常將基礎的埋置深度小于基礎最小寬度，且只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起來的基礎稱為淺基礎。深基礎——采用樁、沉井等特殊施工方法和設備且一般埋設大于基礎寬度的基礎?；A淺基礎深基礎淺基礎——通常將基礎的埋置深度小于基礎最小寬深基礎——采用樁1、選擇基礎結(jié)構(gòu)類型和建材；2、基礎埋置深度和持力層；3、地基土的承載力;

4、基礎的形狀、布置與相鄰的關系；5、上部結(jié)構(gòu)形式、使用要求及其對不均勻沉降的敏感性；6、施工影響因素；

7、地震影響因素。二、設計應考慮的因素

1、選擇基礎結(jié)構(gòu)類型和建材；二、設計應考慮的因素

第二節(jié)

基礎的類型按材料和構(gòu)造兩方面分類第二節(jié)基礎的類型按材料和構(gòu)造兩方面分一、按材料分類磚基礎三合土基礎灰土基礎毛石基礎混凝土和毛石混凝土基礎一、按材料分類磚基礎就地取材、價格較低、施工簡便1、磚基礎

就地取材、價格較低、施工簡便1、磚基礎

石灰、砂、碎磚或碎石，按體積比為1:2:4~1:3:6配成。常用于地下水位較低的四層及四層以下的民用建筑工程。2、三合土基礎

石灰、砂、碎磚或碎石，按2、三合土基礎

石灰和土(粘性土)按其體積比為3:7或2:8，灰土基礎適用于地下水位較低，五層及五層以下的混合結(jié)構(gòu)房屋和墻承重的輕型工業(yè)廠房。3、灰土基礎

石灰和土(粘性土)按其體積比為3:7或2:8

未風化的毛石砌筑。毛石基礎的寬度及臺階高度不得小于40mm。4、毛石基礎

未風化的毛石砌筑。毛石基礎的寬度及臺階高度不得小于

混凝土基礎的強度、耐久性、抗凍性都較好。用于荷載較大或位于地下水位以下時。5、混凝土和毛石混凝土基礎

混凝土基礎的強度、耐久性、抗凍性都較好。用于荷載較鋼筋混凝土基礎強度度大，具有良好的抗彎性能。用于建筑物的荷載較大或土質(zhì)較軟弱時。6、鋼筋混凝土基礎

鋼筋混凝土基礎強度度大，具有良好的抗彎性6、鋼筋混根據(jù)受力特點可將前述基礎分為剛性基礎和柔性基礎剛性基礎——磚基礎、三合土基礎、灰土基礎、毛石基礎、混凝土和毛石混凝土基礎

剛性基礎因無需配置鋼筋，也稱無筋擴展基礎。此類基礎設計時通過對基礎構(gòu)造的限制來實現(xiàn)其拉、剪應力不超過相應材料強度設計值。根據(jù)受力特點可將前述基礎分為剛性基礎和柔性基礎剛性基礎——磚柔性基礎——鋼筋混凝土基礎

鋼筋混凝土基礎強度度大，具有良好的抗彎性能，在相同條件下，基礎的厚度較薄。建筑物的荷載較大或土質(zhì)較軟弱時，常采用這類基礎。適宜于“寬基淺埋”情況。柔性基礎——鋼筋混凝土基礎鋼筋混凝土基礎強度度大，具二、按構(gòu)造分類柱下獨立基礎墻下條形基礎墻下條形基礎柱下條形基礎擴展基礎條形基礎柱下十字交叉條形基礎筏形基礎箱形基礎二、按構(gòu)造分類柱下獨立基礎墻下條形基礎擴展基礎條形基礎柱下十可采用磚、石、混凝土和鋼筋混凝土等材料制成。FFbtb0h01、柱下獨立基礎

可采用磚、石、混凝土和鋼筋混凝土等材料制成。FFbtb0h柱下獨立基礎的型式階梯形錐形杯口形柱下獨立基礎的型式階梯形錐形

承重墻基礎的主要形式，常用磚、毛石、三合土和灰土建造。當上部結(jié)構(gòu)荷重較大而土質(zhì)較差時，可采用混凝土或鋼筋混凝土建造。2、墻下條形基礎

承重墻基礎的主要形式，常用磚、毛石、三合土和灰土建

抗彎剛度較大，具有調(diào)整不均勻沉降的能力，并將所承受的集中荷載較均勻地分布到整個基底面積上。常用于軟弱地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的基礎形式3、柱下鋼筋混凝土條形基礎

抗彎剛度較大，具有調(diào)常用于軟弱地基上框

柱下條形基礎用在地基軟弱且地基的壓縮性在兩個方向分別不均勻時。4、

柱下十字交叉條形基礎

柱下條形基礎用在地基軟弱且地基的壓縮4、柱下十字

基底面積大，承受荷載大；整體剛度好，能調(diào)節(jié)不均勻沉降；增強建筑物整體抗震性能；提供比較寬敞的地下使用空間。筏基的板面、板底均要配筋，造價比較高。筏基墻下筏基——用于砌體承重結(jié)構(gòu)柱下筏基——用于框架、剪力墻結(jié)構(gòu)平板式梁板式5、片筏基礎

基底面積大，承受荷載大；整體剛度好，能筏基墻下筏基——用平板式梁板式梁板式筏形基礎的型式平板式梁板式筏形基礎的型式

箱形基礎是由筏、墻和頂板形成箱，整體性更好。基礎中空部分可作地下室，與實體基礎相比可減小基底壓力。適于高層建筑物的基礎。材料用量大，工期長，造價高，施工技術復雜。6、箱形基礎

箱形基礎是由筏、墻和材料用量大，工期長，造價高，施地基基礎設計的基本原理選用課件上部結(jié)構(gòu)傳力體系的特點建筑物的用途（對地下空間使用功能的要求）地基土的物理力學性質(zhì)施工條件、工期及造價環(huán)境保護選擇合理的地基基礎方案所需考慮的因素上部結(jié)構(gòu)傳力體系的特點選擇合理的地基基礎方案所需考慮的因素下臥層持力層（受力層）FGd埋深埋置深度——指基礎底面到設計地面（室外）

的距離基礎埋深涉及建筑物的以下問題：穩(wěn)定使用功能施工的難易程度造價第三節(jié)基礎埋置深度的選擇下臥層持力層（受力層）FGd埋深埋置深度——指基礎底面到設計基礎埋深總原則——在滿足地基穩(wěn)定性和變形要求的前提下，盡量淺埋。但還要滿足：最小埋深不宜小于500mm

（巖石地基除外）；基礎頂面距設計地面宜大于100mm；橋要求在沖刷深度以下。d大于10cm基礎埋深總原則——在滿足地基穩(wěn)定性和變形最小埋深不宜小于50影響基礎埋深的主要因素工程地質(zhì)條件與地下水與建筑物有關的條件場地環(huán)境條件地基凍融條件影響基礎埋深的主要因素工程地質(zhì)條件與地下水一、工程地質(zhì)條件與地下水位

1、工程地質(zhì)條件由其它條件和最小埋深確定輕型建筑，按I處理；不滿足要求，重新選擇基礎或地基處理。良好土層

III

軟弱土層(很深)原則：基礎盡量淺埋，盡量埋置在良好土層上一、工程地質(zhì)條件與地下水位

1、工程地質(zhì)條件由其它條件和最小盡量淺埋，但是如h1太小，就為II。h2<2m，基底在好土；h2=2m~4m，高樓好土,低樓軟土；h2>4m，按情況II考慮。

IIIIV良好土層軟弱土層h1軟弱土層良好土層h2盡量淺埋，h2<2m，基底在好土；III基礎應盡量埋在地下水位以上

基礎位于水下時，要考慮流砂、涌土及地下水水質(zhì)問題。2、地下水位

基礎應盡量埋在地下水位以上基礎位于水下時，要考慮二、與建筑物有關的條件1、應滿足使用功能和用途方面的要求如必須設置地下室、帶有地下設施、屬于半埋式結(jié)構(gòu)物等。二、與建筑物有關的條件1、應滿足使用功能和用途方面的要求如必

高層建筑荷載大，風和地震等水平作用大，天然地基基礎最小埋深不少于建筑地面高度的1/15。樁箱或樁筏基礎的埋置深度（不計樁長）不小于建筑物高度的1/18~1/20。對于水塔與煙囪等高聳構(gòu)筑物還要演算抗傾覆的穩(wěn)定性。對于高壓輸電塔需要有較大埋深滿足抗拔力。2、應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求

高層建筑荷載大，風和地震等水平作用大，2、應滿足地三、場地環(huán)境條件若L＜（1~2）H，則在基礎施工期采取有效措施LH若深于，則新舊相鄰建筑物應有一定的凈距

L≥（1~2）H新基礎不深于既有建筑物基礎的底面三、場地環(huán)境條件若L＜（1~2）H，LH若深于，則新舊四、地基凍融條件土凍結(jié)后產(chǎn)生凍脹的條件——水分，土質(zhì)，負溫度當?shù)鼗恋臏囟鹊陀诹愣龋ā妫r，土中部分孔隙水將凍結(jié)而形成凍土，造成地面隆起(不均勻)，翻漿,融陷,強度降低。四、地基凍融條件土凍結(jié)后產(chǎn)生凍脹的條件——水分，土質(zhì)，負溫度凍脹丘Pingo隨凍結(jié)面向下發(fā)展，當凍結(jié)層上水的壓力大于上覆土層強度時，地表就發(fā)生隆起，便形成凍脹丘。凍脹丘Pingo地基基礎設計的基本原理選用課件地基基礎設計的基本原理選用課件地下水凍深毛細區(qū)凍結(jié)區(qū)凍脹的形成土的含水量較高——凍結(jié)深度范圍內(nèi)的土中水被凍結(jié)成冰晶體。地下水在凍結(jié)深度下1.5～2.0m——未凍結(jié)區(qū)的自由水、部分結(jié)合水會不斷地向凍結(jié)區(qū)遷移、聚集，使冰晶體不斷擴大、冰層膨脹、地面隆起。水分的遷移——冰晶體不斷擴大的供給。

地下水凍深毛細區(qū)凍結(jié)區(qū)凍脹的形成土的含水量較高——凍結(jié)深度范《地基規(guī)范》根據(jù)凍脹對建筑物的危害程度，把地基土的凍脹性分為：不凍脹，弱凍脹，凍脹，強凍脹不凍脹土的基礎埋深不考慮凍結(jié)深度考慮凍脹的土質(zhì)：粉質(zhì)粘土、粉砂、粉土不考慮凍脹的土質(zhì)：細砂、中砂、粗砂、巖石《地基規(guī)范》根據(jù)凍脹對建筑物的危害程度，不凍脹，弱凍脹，凍脹Zddmin室內(nèi)地面hmax凍脹土的基礎埋深凍脹、強凍脹、特強凍脹地基土，尚應采取相應的防凍害措施允許殘留凍土最大厚度設計凍深；分別為實測凍土層厚度和地表凍脹量考慮凍脹的基礎埋深Zddmin室內(nèi)地面hmax凍脹土的基礎埋深基礎埋深的選擇

選擇基礎的埋置深度是基礎設計工作中的重要一環(huán)，因為它關系到建筑物的使用功能地基是否可靠、施工的難易及造價的高低。以上是影響基礎埋深的五個主要因素，對于一項具體工程來說，往往只是其中一、二種因素起決定作用?；A埋深的選擇選擇基礎的埋置深度是基礎設計工作中的第四節(jié)地基基礎的設計原則

建筑物地基承受上部結(jié)構(gòu)及基礎傳來的全部荷載，因此，地基計算的基本原則應從保證上部結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性來考慮。第四節(jié)地基基礎的設計原則建筑物地基承載力計算：正常使用極限狀態(tài)標準組合

pkfa

中心受壓

pmax1.2fa

偏心受壓變形計算：sw

準永久組合穩(wěn)定性計算：高層、高聳結(jié)構(gòu)、斜坡上結(jié)構(gòu)一、一般要求承載力計算：正常使用極限狀態(tài)標準組合一、一般要求

不同類型的建筑物，對地基變形的適應性是不同的，因此，不同建筑物采用不同的地基變形特征來進行比較和控制。沉降量：基礎中心的沉降量沉降差：相鄰兩個獨基沉降量的差傾斜：獨基在傾斜方向兩端點沉降量差與其距離的比值局部傾斜：磚石承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6~10米內(nèi)兩點的沉降差

與其距離的比值。二、地基變形的分類不同類型的建筑物，對地基變形的適應性是不同的，因此沉降量砌體結(jié)構(gòu)局部傾斜框架結(jié)構(gòu)沉降差排架結(jié)構(gòu)沉降量高層建筑傾斜、沉降量高聳構(gòu)筑物傾斜、沉降量沉降差傾斜沉降量砌體結(jié)構(gòu)局部傾斜沉降差傾斜

在常規(guī)設計中，一般都針對各類建筑物的結(jié)構(gòu)特點、整體剛度和使用要求的不同，計算地基變形的某一特征值，驗證其是否不超過相應的允許值，即要求滿足條件

是和結(jié)構(gòu)特點、使用要求、對地基不均勻沉降的敏感度和結(jié)構(gòu)強度儲備等因素有關的值?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》提出了建筑物地基變形允許值三、地基允許變形值在常規(guī)設計中，一般都針對各類建筑物的結(jié)構(gòu)特點、整體

地基基礎設計所要滿足的強度條件、變形條件是相對的。即不同的建筑物、不同的地基，要求是不一樣的。

根據(jù)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征和由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎設計分為三個設計等級。四、地基基礎設計等級及地基計算規(guī)定1、設計等級地基基礎設計所要滿足的強度條件、變形條三個設計等級三個設計等級根據(jù)建筑物地基基礎設計等級長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度地基基礎設計應符合下列規(guī)定：1)所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規(guī)定；2)設計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設計；3)部分設計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算,如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：2、地基計算的要求

根據(jù)建筑物地基基礎設計等級地基基礎設計應符合下列規(guī)定：1)所①地基承載力特征值小于130kPa,且體型復雜的建筑；②在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰甚礎荷載差異較大，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)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未

完成時。容易產(chǎn)生大變形或不均勻變形的情況①地基承載力特征值小于130kPa,且體型復雜的建筑；②在基地基基礎設計的基本原理選用課件4)對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性；5)基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算；6)當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，尚應進行抗浮驗算。4)對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻

地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應按下列規(guī)定：①按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。②計算地基變形時．傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合．不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。3、荷載取值規(guī)定

地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與③計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0④在確定基礎或樁臺高度、支檔結(jié)構(gòu)截面、計算基礎或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應組合和相應的基底反力，應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(shù)。

當需要驗算基礎裂縫寬度時，應按正常使用極限狀態(tài)荷載效應標準組合。

⑤基礎設計安全等級、結(jié)構(gòu)設計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應按有關規(guī)范的規(guī)定采用．但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應小于1.0。③計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應應按

地基基礎設計首先必須保證在荷載作用下地基土體具有足夠抵抗剪切破壞的安全度。第五節(jié)地基承載力的確定地基基礎設計首先必須保證在荷載作用第五節(jié)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允許值的地基承載力。要有一定強度的安全儲備地基變形不應大于相應的允許值兩個含義一、地基承載力概念地基承載力特征值fa——在保證地基穩(wěn)定的條要有一定強度的安全Ⅰ——壓密階段Ⅱ——局部塑性變形階段Ⅲ——破壞階段或地基允許變形值控制系數(shù)地基承載力特征值表達式基礎荷載與地基變形的關系ppcSpuSⅠSⅡⅠ——壓密階段或地基允許變形值控制系數(shù)地基承載力特征值表達式地基承載力的確定方法主要有根據(jù)土的抗剪強度指標計算、按現(xiàn)場載荷試驗確定、由工程經(jīng)驗計算確定等。各種確定方法的選用應以建筑物的安全等級并結(jié)合具體的工程條件進行。二、

地基承載力特征值的確定地基承載力的確定方法主要有根據(jù)土的抗剪強度指標計算當荷載偏心距時，可采用規(guī)范推薦的以地基臨界荷載為基礎的理論公式：1、根據(jù)土的抗剪強度指標計算

此公式為規(guī)范推薦，且只需通過勘察知道值即可，應用比較廣泛。

此公式為規(guī)范推薦，且只需通過勘察知道值即可，應用比較廣泛。當荷載偏心距式中：

fa---由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值；

Mb、Md、Mc---承載力系數(shù)，為內(nèi)摩擦角的函數(shù)；

b---基礎底面寬度，大于6m時按6m取值，對于砂土

小于3m時按3m取值；d--基礎埋置深度(m)，取值方法見后；γ--基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下

取浮重度；

ck---基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標準值。式中：

fa---由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征

在現(xiàn)場通過一定尺寸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1—2倍載荷板寬度的深度以內(nèi)土體的平均性質(zhì)。淺層平板載荷試驗深層平板載荷試驗螺旋板載荷試驗2、按現(xiàn)場載荷試驗確定

在現(xiàn)場通過一定尺寸的載荷板對擾動較少的地基土淺層平板載荷

①載荷試驗的成果：荷載Q和時間t對應的沉降s，Q-s曲線Q/kNQuQS/mm密實砂，硬塑粘土等低壓縮性土，其Q-s曲線有比較明顯起始直線段和極限值，呈陡降型，其承載力一般由強度安全控制。松砂、填土、可塑粘土等有一定強度的中、高壓縮性土，其Q-s曲線無明顯轉(zhuǎn)折點，但曲線的斜率隨荷載的增加而逐漸增大，其承載力受允許沉降量的控制。①載荷試驗的成果：Q/kNQuQS/mm密實砂對同一土層，應選擇三個以上的試驗點，如所得的實測值的極差不超過平均值的30%，則取該平均值作為地基承載力特征值。當Q—s曲線呈陡降型時有比例界限時，fak＝Qcr當Qu<2Qcr時，fak＝Qu/2當Q—s曲線呈漸變型時fak取s=(0.01～0.015）b對應的荷載值但其值不應大于最大加荷量的一半②根據(jù)試驗結(jié)果確定地基承載力特征值對同一土層，應選擇三個以上的試驗點，如所得③地基承載力特征值的深寬修正當基礎寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，由原位試驗（包括載荷試驗）和經(jīng)驗公式等方法確定的地基承載力特征值，尚應按下式修正

由于試驗條件與實際的差異，結(jié)果需要進行基礎寬度和埋深的承載力修正③地基承載力特征值的深寬修正當基礎寬度大于式中：

fa--修正后的地基承載力特征值；

fak--地基承載力特征值，按原位試驗和經(jīng)驗公式等方

法確定的；

ηb、ηd--基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基

底下土的類別查表；

γ--基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；

b--基礎底面寬度(m)，當基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；式中：

fa--修正后的地基承載力特征值；

fak-

γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下

取浮重度；

d--基礎埋置深度(m)，一般自室外地面標高算起。在

填方整平地區(qū)，可自填土地面標高算起，但填土在

上部結(jié)構(gòu)施工后完成時，應從天然地面標高算起。

對于地下室，如采用箱形基礎或筏基時，基礎埋置

深度自室外地面標高算起；當采用獨立基礎或條形

基礎時，應從室內(nèi)地面標高算起。

γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下包括承載力表法原位測試法經(jīng)驗值法承載力表法——《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ7—89給出了承載力表，GB50007—2002取消了承載力表。規(guī)定地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、并結(jié)合工程實踐經(jīng)驗等方法綜合確定3、工程經(jīng)驗計算確定

包括承載力表法承載力表法——《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ7原位測試法——一般指動力觸探，國際上廣泛應用的是標準貫入試驗。由錘擊數(shù)N經(jīng)驗值法——根據(jù)土的物理指標確定土的承載力土的類型物理指標碎石土、砂密實度粘性土孔隙比、液性指數(shù)淤泥、淤泥質(zhì)土天然含水量工程地質(zhì)手冊、巖土工程手冊上提供原位測試法——一般指動力觸探，國際上廣泛應用的經(jīng)驗值法

設計淺基礎時，一般先確定埋深d并初步選擇底面尺寸，求得基底以下持力層的承載力特征值

fa，再按下列基本條件驗算并調(diào)整尺寸直至滿足設計要求為止。三、基礎底面尺寸的確定基本條件：pkfa若為偏心荷載，則還應滿足:pkmax1.2fa設計淺基礎時，一般先確定埋深d并初步選擇三、基礎1、按持力層承載力計算基礎底面尺寸（1）軸心荷載作用基本條件：pkfa

pk

相應于荷載效應標準組合時，基底平均壓力值

fa

修正后的地基承載力特征值1、按持力層承載力計算基礎底面尺寸（1）軸心荷載作用基本條件Gk—基礎自重和基礎上的土重（kN）,地下水位以下部分

應扣去浮力d—基礎平均埋深(m)Fk—上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的豎向力(標準組合)（kN）Fkde=0由得Gk—基礎自重和基礎上的土重（kN）,地下水位以下部分d方形基礎：

條形基礎：獨立基礎：最后確定的b、l應為100mm的倍數(shù)方形基礎：條形基礎：獨立基礎：最后確定的b、l應為1基本條件

假定基礎底面的壓力為直線分布，則其邊緣壓力為：（2）偏心荷載作用

基本條件假定基礎底面的壓力為直線分布，則其邊緣（2

對低壓縮性地基上的基礎，當考慮短暫作用的偏心荷載時,應控制在l／4以內(nèi)。中、高壓縮性土上的基礎，或有吊車的廠房柱基礎，要求e≤l／6MFkQkdeea對低壓縮性地基上的基礎，中、高壓縮性土上的偏心荷載作用下基底面積確定的步驟：1.先求A中；2.A偏=(1.1~1.5)A中；3.修正否？4.驗算：pmax

1.2fae

l/6寬度修正重復1～3步A偏YesNo偏心荷載作用下基底面積確定的步驟：1.先求A中；2.A偏

當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層(承載力顯著低于持力層的高壓縮性土層)時，可能在此層破壞，故按持力層土的承載力計算得出基礎底面所需的尺寸后，還必須對軟弱下臥層進行驗算。要求作用在軟弱下臥層頂面處的附加應力與自重應力之和不超過它的承載力設計值，即2、軟弱下臥層承載力驗算

當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層(承載力2faz—軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力

特征值z—軟弱下臥層頂面處的附加應力值（標準組合）cz—軟弱下臥層頂面處土的自重應力值z+czfaz—下臥層以上各土層的加權平均重度(kN/m3)d—基礎埋深(m)z—基礎底面至軟弱下臥層頂面處的距離(m)cz=(d+z)faz—軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力z—軟弱條形基礎矩形基礎cd—基底以上土的自重應力值z的簡化計算法——壓力擴散角法當條件成立，擴散前、后各面積上的總壓力不變條形基礎矩形基礎cd—基底以上土的自重應力值z的簡化l、b—分別為矩形基礎底面的長度和寬度；pk—基底的平均壓力設計值；cd

—基底處土的自重應力標準值，cd=od，o為基底以上土的加權平均重度，d為基礎的埋深；z—基底至軟弱下臥層頂面的距離；—基底壓力擴散角，和持力層與下臥層的壓縮模量比值有關。式中：l、b—分別為矩形基礎底面的長度和寬度；pk—基底的第六節(jié)地基變形量計算一、分層總和法地基最終變形量：地基變形穩(wěn)定后基礎底面的沉降量1.基本假設地基是均質(zhì)、各向同性的半無限線性變形體，可按彈性理論計算土中應力在壓力作用下，地基土不產(chǎn)生側(cè)向變形，可采用側(cè)限條件下的壓縮性指標

為了彌補假定所引起誤差，取基底中心點下的附加應力進行計算，以基底中點的沉降代表基礎的平均沉降2.單一壓縮土層的沉降計算在一定均勻厚度土層上施加連續(xù)均布荷載，豎向應力增加，孔隙比相應減小，土層產(chǎn)生壓縮變形，沒有側(cè)向變形。第六節(jié)地基變形量計算一、分層總和法地基最終變形量：地基變△p∞∞可壓縮土層H1H0s土層豎向應力由p1增加到p2，引起孔隙比從e1減小到e2，豎向應力增量為△p由于所以3.單向壓縮分層總和法分別計算基礎中心點下地基中各個分層土的壓縮變形量△si,基礎的平均沉降量s等于△si的總和ei第i層土的壓縮應變△p∞∞可壓縮土層H1H0s土層豎向應力由p1增加到p2，引4.單向壓縮分層總和法計算步驟e1i———由第i層的自重應力均值從土的壓縮曲線上得到的相應孔隙比e2i———由第i層的自重應力均值與附加應力均值之和從土的壓縮曲線上得到的相應孔隙比ei土的壓縮應變1.繪制基礎中心點下地基中自重應力和附加應力分布曲線2.確定地基沉降計算深度3.確定沉降計算深度范圍內(nèi)的分層界面4.計算各分層沉降量5.計算基礎最終沉降量4.單向壓縮分層總和法計算步驟e1i———由第i層的自重應力繪制基礎中心點下地基中自重應力和附加應力分布曲線確定基礎沉降計算深度

一般取附加應力與自重應力的比值為20％處，即σz=0.2σc處的深度作為沉降計算深度的下限確定地基分層1.不同土層的分界面與地下水位面為天然層面2.每層厚度hi≤0.4b計算各分層沉降量根據(jù)自重應力、附加應力曲線、e-p壓縮曲線計算任一分層沉降量

對于軟土，應該取σz=0.1σc處，若沉降深度范圍內(nèi)存在基巖時，計算至基巖表面為止計算基礎最終沉降量d地基沉降計算深度σc線σz線繪制基礎中心點下地基中自重應力和附加應力分布曲線確定基礎沉降二、《規(guī)范》法由《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007－2002）提出分層總和法的另一種形式沿用分層總和法的假設，并引入平均附加應力系數(shù)和地基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)

均質(zhì)地基土，在側(cè)限條件下，壓縮模量Es不隨深度而變，從基底至深度z的壓縮量為附加應力面積深度z范圍內(nèi)的附加應力面積附加應力通式σz=K

p0代入引入平均附加應力系數(shù)因此附加應力面積表示為因此二、《規(guī)范》法由《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007－2利用附加應力面積A的等代值計算地基任意深度范圍內(nèi)的沉降量，因此第i層沉降量為根據(jù)分層總和法基本原理可得成層地基最終沉降量的基本公式zi-1地基沉降計算深度znzi△zzi-1534612b12345612p0p0第n層第i層ziAiAi-1利用附加應力面積A的等代值計算地基任意深度范圍內(nèi)的沉降量，因地基沉降計算深度zn應該滿足的條件zi、zi-1——基礎底面至第i層土、第i-1層土底面的距離(m)ai、ai-1——基礎底面至第i層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應力系數(shù)當確定沉降計算深度下有軟弱土層時，尚應向下繼續(xù)計算，直至軟弱土層中所取規(guī)定厚度的計算沉降量也滿足上式，若計算深度范圍內(nèi)存在基巖，zn可取至基巖表面為止當無相鄰荷載影響，基礎寬度在1～30m范圍內(nèi)，基礎中點的地基沉降計算深度可以按簡化公式計算為了提高計算精度，地基沉降量乘以一個沉降計算經(jīng)驗系數(shù)ys，可以查有關系數(shù)表得到地基最終沉降量修正公式地基沉降計算深度zn應該滿足的條件zi、zi-1——基礎底面三、地基沉降計算中的有關問題1.分層總和法在計算中假定不符合實際情況假定地基無側(cè)向變形計算結(jié)果偏小計算采用基礎中心點下土的附加應力和沉降

計算結(jié)果偏大兩者在一定程度上相互抵消誤差，但精確誤差難以估計2.分層總和法中附加應力計算應考慮土體在自重作用下的固結(jié)程度，未完全固結(jié)的土應考慮由于固結(jié)引起的沉降量相鄰荷載對沉降量有較大的影響，在附加應力計算中應考慮相鄰荷載的作用

3.當建筑物基礎埋置較深時，應考慮開挖基坑時地基土的回彈，建筑物施工時又產(chǎn)生地基土再壓縮的情況三、地基沉降計算中的有關問題1.分層總和法在計算中假定不符合

當基礎埋置較深時，應考慮開挖基坑時地基土的回彈，建筑物施工時又產(chǎn)生地基土再壓縮的狀況。4、考慮地基土回彈的沉降計算sc——考慮回彈再壓縮影響的地基變形Eci——土的回彈再壓縮模量，按相關試驗確定yc——考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，取1.0Pc——基坑底面以上土的自重應力，kPa計算深度取至基坑底面以下5m，當基坑底面在地下水位以下時取10m當基礎埋置較深時，應考慮開挖基坑時地基4、考慮地基

在工業(yè)與民用建筑工程中，地基的強度問題一般不大，常常以變形作為控制條件。而對受有很大水平荷載或建在斜坡上的建筑物（構(gòu)筑物），地基穩(wěn)定將成為主要問題，要求具有足夠的抗傾覆及抗滑的能力。第七節(jié)地基穩(wěn)定性驗算在工業(yè)與民用建筑工程中，地基的強度問題一第七節(jié)

在較大豎向及水平荷載作用下，地基土中有軟土或軟弱夾層時，可能引起地基整體滑動。驗算方法：圓弧滑動條分法一、整體穩(wěn)定性驗算在較大豎向及水平荷載作用下，地基土中有驗算方法：圓位于穩(wěn)定土坡上的建筑物應距坡頂邊緣一定距離。條形基礎a>3.5b-d/tg?獨立基礎a>2.5b-d/tg?當不滿足上式時，應進行坡體穩(wěn)定性驗算d二、斜坡上地基穩(wěn)定性驗算

位于穩(wěn)定土坡上的建筑物應距坡頂邊緣一定距離。條形基增強上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降的適應能力減少不均勻沉降或總沉降量采用連續(xù)基礎采用樁基或其它深基礎進行地基處理采用增強上部結(jié)構(gòu)適應不均勻沉降的能力

第九節(jié)減小不均勻沉降危害的措施對策建筑措施結(jié)構(gòu)措施施工措施增強上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降的適應能力采用連續(xù)基礎第九節(jié)體型簡單的：一字型體型復雜的：L型，T型，I型，槽型，山型等一、建筑措施1、體型應力求簡單體型簡單的：一字型體型復雜的：L型，T型，I型，槽型，山型等控制長高比(l/H)

三層及三層以上l/H2.5合理布置縱橫墻體2、

增強結(jié)構(gòu)的整體剛度

控制長高比(l/H)2、增強結(jié)構(gòu)的整體剛度

部位：(1)平面形狀復雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；(2)建筑物高度或荷載突變處；(3)建筑結(jié)構(gòu)類型不同處；(4)長高比過大的建筑物的適當部位；(5)地基土軟硬交界處；(6)分期建造房屋的分界處；(7)地基處理的方法不同處。3、設沉降縫

部位：(1)平面形狀復雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；(2)建筑物高沉降縫構(gòu)造沉降縫構(gòu)造(1)室內(nèi)地坪和地下設施的標高，應根據(jù)預估沉降量予以提高；(2)建筑物各部分(或設備之間)有聯(lián)系時，可將沉降較大者的標高適當提高；(3)在建筑物與設備之間應留有足夠的凈空。當管道穿過建筑物時，應預留足夠尺寸的孔洞或采用柔性管道接頭。5、調(diào)整設計標高

(1)室內(nèi)地坪和地下設施的標高，應根據(jù)預估沉降量予以提高；措施：1.減輕墻體重量2.選用輕型結(jié)構(gòu)3.減少基礎和上覆土的重量二、結(jié)構(gòu)措施

1、

減輕建筑物自重措施：1.減輕墻體重量2.選用輕型結(jié)構(gòu)3.減少基礎和上設置圈梁可以提高結(jié)構(gòu)抵抗彎曲的能力，增強建筑物的整體剛度。2～3層：基礎大放腳處、頂層門窗處多層：除上之外，隔層增設圈梁要求平面內(nèi)閉合。圈梁部位2、設置圈梁

設置圈梁可以提高結(jié)構(gòu)抵抗彎曲的能力，增強建筑物的整體（1）設置地下室，采用“補償設計”概念。p0=p－od（2）改變基底尺寸，調(diào)整基礎沉降。如采用排架結(jié)構(gòu)、三鉸拱結(jié)構(gòu)等。3、

減小或調(diào)整基底的附加壓力

4、采用非敏感性結(jié)構(gòu)（1）設置地下室，采用“補償設計”概念。p0=p－od3、

保持地基土原狀結(jié)構(gòu)注意保護，預留20cm，混凝土墊層否則鋪砂等，再夯實1、

合理安排施工順序（先重后輕）2、

注意選擇合理的施工方法開挖、降水、堆載、預壓等三、施工措施3、保持地基土原狀結(jié)構(gòu)1、合理安排施工順序（先重后輕）2

地基基礎設計是整個建筑物設計的一個重要組成部分，它與建筑物的安全和正常使用密不可分。安全適用技術先進經(jīng)濟合理確保質(zhì)量保護環(huán)境中華人民共和國國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范CodefordesignofbuildingfoundationGB50007--2002第一節(jié)

概述

地基基礎設計是整個建筑物設計的一個重要組安全適用中華

地基基礎設計，必須堅持因地制宜、就地取材、保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則；根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、材料情況與施工條件等因素，精心設計。地基基礎設計，必須堅持因地制宜、就地

地基——建筑物下面的土層承擔著建筑物的全部荷載。將受到荷載影響的那部分土層（相當于壓縮層范圍的土層）稱為地基?；A——將建筑物荷載傳遞到地基上的實體結(jié)構(gòu)稱為基礎。下臥層持力層地基基礎FG一、地基與基礎的概念地基——建筑物下面的土層承擔著建筑物的全部荷載。將受到荷載基礎工程——指包括地基及基礎在內(nèi)的下部

結(jié)構(gòu)工程。

基礎工程是和巖土系系相關的，所以基礎工程也可以說是研究下部結(jié)構(gòu)物與巖土相互作用、共同承擔上部結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生各種變形與穩(wěn)定問題的學科?；A工程——指包括地基及基礎在內(nèi)的下部基礎工程是和天然地基人工地基地基

當基礎直接建造在未經(jīng)加固的天然地層上時，這種地基稱為天然地基。若天然地基很軟弱，須先進行人工加固，再修建基礎，這種地基稱為人工地基。天然地基地基當基礎直接建造在未經(jīng)加固的天然地層上時，淺基礎——通常將基礎的埋置深度小于基礎最小寬度，且只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起來的基礎稱為淺基礎。深基礎——采用樁、沉井等特殊施工方法和設備且一般埋設大于基礎寬度的基礎?；A淺基礎深基礎淺基礎——通常將基礎的埋置深度小于基礎最小寬深基礎——采用樁1、選擇基礎結(jié)構(gòu)類型和建材；2、基礎埋置深度和持力層；3、地基土的承載力;

4、基礎的形狀、布置與相鄰的關系；5、上部結(jié)構(gòu)形式、使用要求及其對不均勻沉降的敏感性；6、施工影響因素；

7、地震影響因素。二、設計應考慮的因素

1、選擇基礎結(jié)構(gòu)類型和建材；二、設計應考慮的因素

第二節(jié)

基礎的類型按材料和構(gòu)造兩方面分類第二節(jié)基礎的類型按材料和構(gòu)造兩方面分一、按材料分類磚基礎三合土基礎灰土基礎毛石基礎混凝土和毛石混凝土基礎一、按材料分類磚基礎就地取材、價格較低、施工簡便1、磚基礎

就地取材、價格較低、施工簡便1、磚基礎

石灰、砂、碎磚或碎石，按體積比為1:2:4~1:3:6配成。常用于地下水位較低的四層及四層以下的民用建筑工程。2、三合土基礎

石灰、砂、碎磚或碎石，按2、三合土基礎

石灰和土(粘性土)按其體積比為3:7或2:8，灰土基礎適用于地下水位較低，五層及五層以下的混合結(jié)構(gòu)房屋和墻承重的輕型工業(yè)廠房。3、灰土基礎

石灰和土(粘性土)按其體積比為3:7或2:8

未風化的毛石砌筑。毛石基礎的寬度及臺階高度不得小于40mm。4、毛石基礎

未風化的毛石砌筑。毛石基礎的寬度及臺階高度不得小于

混凝土基礎的強度、耐久性、抗凍性都較好。用于荷載較大或位于地下水位以下時。5、混凝土和毛石混凝土基礎

混凝土基礎的強度、耐久性、抗凍性都較好。用于荷載較鋼筋混凝土基礎強度度大，具有良好的抗彎性能。用于建筑物的荷載較大或土質(zhì)較軟弱時。6、鋼筋混凝土基礎

鋼筋混凝土基礎強度度大，具有良好的抗彎性6、鋼筋混根據(jù)受力特點可將前述基礎分為剛性基礎和柔性基礎剛性基礎——磚基礎、三合土基礎、灰土基礎、毛石基礎、混凝土和毛石混凝土基礎

剛性基礎因無需配置鋼筋，也稱無筋擴展基礎。此類基礎設計時通過對基礎構(gòu)造的限制來實現(xiàn)其拉、剪應力不超過相應材料強度設計值。根據(jù)受力特點可將前述基礎分為剛性基礎和柔性基礎剛性基礎——磚柔性基礎——鋼筋混凝土基礎

鋼筋混凝土基礎強度度大，具有良好的抗彎性能，在相同條件下，基礎的厚度較薄。建筑物的荷載較大或土質(zhì)較軟弱時，常采用這類基礎。適宜于“寬基淺埋”情況。柔性基礎——鋼筋混凝土基礎鋼筋混凝土基礎強度度大，具二、按構(gòu)造分類柱下獨立基礎墻下條形基礎墻下條形基礎柱下條形基礎擴展基礎條形基礎柱下十字交叉條形基礎筏形基礎箱形基礎二、按構(gòu)造分類柱下獨立基礎墻下條形基礎擴展基礎條形基礎柱下十可采用磚、石、混凝土和鋼筋混凝土等材料制成。FFbtb0h01、柱下獨立基礎

可采用磚、石、混凝土和鋼筋混凝土等材料制成。FFbtb0h柱下獨立基礎的型式階梯形錐形杯口形柱下獨立基礎的型式階梯形錐形

承重墻基礎的主要形式，常用磚、毛石、三合土和灰土建造。當上部結(jié)構(gòu)荷重較大而土質(zhì)較差時，可采用混凝土或鋼筋混凝土建造。2、墻下條形基礎

承重墻基礎的主要形式，常用磚、毛石、三合土和灰土建

抗彎剛度較大，具有調(diào)整不均勻沉降的能力，并將所承受的集中荷載較均勻地分布到整個基底面積上。常用于軟弱地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的基礎形式3、柱下鋼筋混凝土條形基礎

抗彎剛度較大，具有調(diào)常用于軟弱地基上框

柱下條形基礎用在地基軟弱且地基的壓縮性在兩個方向分別不均勻時。4、

柱下十字交叉條形基礎

柱下條形基礎用在地基軟弱且地基的壓縮4、柱下十字

基底面積大，承受荷載大；整體剛度好，能調(diào)節(jié)不均勻沉降；增強建筑物整體抗震性能；提供比較寬敞的地下使用空間。筏基的板面、板底均要配筋，造價比較高。筏基墻下筏基——用于砌體承重結(jié)構(gòu)柱下筏基——用于框架、剪力墻結(jié)構(gòu)平板式梁板式5、片筏基礎

基底面積大，承受荷載大；整體剛度好，能筏基墻下筏基——用平板式梁板式梁板式筏形基礎的型式平板式梁板式筏形基礎的型式

箱形基礎是由筏、墻和頂板形成箱，整體性更好?；A中空部分可作地下室，與實體基礎相比可減小基底壓力。適于高層建筑物的基礎。材料用量大，工期長，造價高，施工技術復雜。6、箱形基礎

箱形基礎是由筏、墻和材料用量大，工期長，造價高，施地基基礎設計的基本原理選用課件上部結(jié)構(gòu)傳力體系的特點建筑物的用途（對地下空間使用功能的要求）地基土的物理力學性質(zhì)施工條件、工期及造價環(huán)境保護選擇合理的地基基礎方案所需考慮的因素上部結(jié)構(gòu)傳力體系的特點選擇合理的地基基礎方案所需考慮的因素下臥層持力層（受力層）FGd埋深埋置深度——指基礎底面到設計地面（室外）

的距離基礎埋深涉及建筑物的以下問題：穩(wěn)定使用功能施工的難易程度造價第三節(jié)基礎埋置深度的選擇下臥層持力層（受力層）FGd埋深埋置深度——指基礎底面到設計基礎埋深總原則——在滿足地基穩(wěn)定性和變形要求的前提下，盡量淺埋。但還要滿足：最小埋深不宜小于500mm

（巖石地基除外）；基礎頂面距設計地面宜大于100mm；橋要求在沖刷深度以下。d大于10cm基礎埋深總原則——在滿足地基穩(wěn)定性和變形最小埋深不宜小于50影響基礎埋深的主要因素工程地質(zhì)條件與地下水與建筑物有關的條件場地環(huán)境條件地基凍融條件影響基礎埋深的主要因素工程地質(zhì)條件與地下水一、工程地質(zhì)條件與地下水位

1、工程地質(zhì)條件由其它條件和最小埋深確定輕型建筑，按I處理；不滿足要求，重新選擇基礎或地基處理。良好土層

III

軟弱土層(很深)原則：基礎盡量淺埋，盡量埋置在良好土層上一、工程地質(zhì)條件與地下水位

1、工程地質(zhì)條件由其它條件和最小盡量淺埋，但是如h1太小，就為II。h2<2m，基底在好土；h2=2m~4m，高樓好土,低樓軟土；h2>4m，按情況II考慮。

IIIIV良好土層軟弱土層h1軟弱土層良好土層h2盡量淺埋，h2<2m，基底在好土；III基礎應盡量埋在地下水位以上

基礎位于水下時，要考慮流砂、涌土及地下水水質(zhì)問題。2、地下水位

基礎應盡量埋在地下水位以上基礎位于水下時，要考慮二、與建筑物有關的條件1、應滿足使用功能和用途方面的要求如必須設置地下室、帶有地下設施、屬于半埋式結(jié)構(gòu)物等。二、與建筑物有關的條件1、應滿足使用功能和用途方面的要求如必

高層建筑荷載大，風和地震等水平作用大，天然地基基礎最小埋深不少于建筑地面高度的1/15。樁箱或樁筏基礎的埋置深度（不計樁長）不小于建筑物高度的1/18~1/20。對于水塔與煙囪等高聳構(gòu)筑物還要演算抗傾覆的穩(wěn)定性。對于高壓輸電塔需要有較大埋深滿足抗拔力。2、應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求

高層建筑荷載大，風和地震等水平作用大，2、應滿足地三、場地環(huán)境條件若L＜（1~2）H，則在基礎施工期采取有效措施LH若深于，則新舊相鄰建筑物應有一定的凈距

L≥（1~2）H新基礎不深于既有建筑物基礎的底面三、場地環(huán)境條件若L＜（1~2）H，LH若深于，則新舊四、地基凍融條件土凍結(jié)后產(chǎn)生凍脹的條件——水分，土質(zhì)，負溫度當?shù)鼗恋臏囟鹊陀诹愣龋ā妫r，土中部分孔隙水將凍結(jié)而形成凍土，造成地面隆起(不均勻)，翻漿,融陷,強度降低。四、地基凍融條件土凍結(jié)后產(chǎn)生凍脹的條件——水分，土質(zhì)，負溫度凍脹丘Pingo隨凍結(jié)面向下發(fā)展，當凍結(jié)層上水的壓力大于上覆土層強度時，地表就發(fā)生隆起，便形成凍脹丘。凍脹丘Pingo地基基礎設計的基本原理選用課件地基基礎設計的基本原理選用課件地下水凍深毛細區(qū)凍結(jié)區(qū)凍脹的形成土的含水量較高——凍結(jié)深度范圍內(nèi)的土中水被凍結(jié)成冰晶體。地下水在凍結(jié)深度下1.5～2.0m——未凍結(jié)區(qū)的自由水、部分結(jié)合水會不斷地向凍結(jié)區(qū)遷移、聚集，使冰晶體不斷擴大、冰層膨脹、地面隆起。水分的遷移——冰晶體不斷擴大的供給。

地下水凍深毛細區(qū)凍結(jié)區(qū)凍脹的形成土的含水量較高——凍結(jié)深度范《地基規(guī)范》根據(jù)凍脹對建筑物的危害程度，把地基土的凍脹性分為：不凍脹，弱凍脹，凍脹，強凍脹不凍脹土的基礎埋深不考慮凍結(jié)深度考慮凍脹的土質(zhì)：粉質(zhì)粘土、粉砂、粉土不考慮凍脹的土質(zhì)：細砂、中砂、粗砂、巖石《地基規(guī)范》根據(jù)凍脹對建筑物的危害程度，不凍脹，弱凍脹，凍脹Zddmin室內(nèi)地面hmax凍脹土的基礎埋深凍脹、強凍脹、特強凍脹地基土，尚應采取相應的防凍害措施允許殘留凍土最大厚度設計凍深；分別為實測凍土層厚度和地表凍脹量考慮凍脹的基礎埋深Zddmin室內(nèi)地面hmax凍脹土的基礎埋深基礎埋深的選擇

選擇基礎的埋置深度是基礎設計工作中的重要一環(huán)，因為它關系到建筑物的使用功能地基是否可靠、施工的難易及造價的高低。以上是影響基礎埋深的五個主要因素，對于一項具體工程來說，往往只是其中一、二種因素起決定作用?；A埋深的選擇選擇基礎的埋置深度是基礎設計工作中的第四節(jié)地基基礎的設計原則

建筑物地基承受上部結(jié)構(gòu)及基礎傳來的全部荷載，因此，地基計算的基本原則應從保證上部結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性來考慮。第四節(jié)地基基礎的設計原則建筑物地基承載力計算：正常使用極限狀態(tài)標準組合

pkfa

中心受壓

pmax1.2fa

偏心受壓變形計算：sw

準永久組合穩(wěn)定性計算：高層、高聳結(jié)構(gòu)、斜坡上結(jié)構(gòu)一、一般要求承載力計算：正常使用極限狀態(tài)標準組合一、一般要求

不同類型的建筑物，對地基變形的適應性是不同的，因此，不同建筑物采用不同的地基變形特征來進行比較和控制。沉降量：基礎中心的沉降量沉降差：相鄰兩個獨基沉降量的差傾斜：獨基在傾斜方向兩端點沉降量差與其距離的比值局部傾斜：磚石承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6~10米內(nèi)兩點的沉降差

與其距離的比值。二、地基變形的分類不同類型的建筑物，對地基變形的適應性是不同的，因此沉降量砌體結(jié)構(gòu)局部傾斜框架結(jié)構(gòu)沉降差排架結(jié)構(gòu)沉降量高層建筑傾斜、沉降量高聳構(gòu)筑物傾斜、沉降量沉降差傾斜沉降量砌體結(jié)構(gòu)局部傾斜沉降差傾斜

在常規(guī)設計中，一般都針對各類建筑物的結(jié)構(gòu)特點、整體剛度和使用要求的不同，計算地基變形的某一特征值，驗證其是否不超過相應的允許值，即要求滿足條件

是和結(jié)構(gòu)特點、使用要求、對地基不均勻沉降的敏感度和結(jié)構(gòu)強度儲備等因素有關的值?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》提出了建筑物地基變形允許值三、地基允許變形值在常規(guī)設計中，一般都針對各類建筑物的結(jié)構(gòu)特點、整體

地基基礎設計所要滿足的強度條件、變形條件是相對的。即不同的建筑物、不同的地基，要求是不一樣的。

根據(jù)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征和由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎設計分為三個設計等級。四、地基基礎設計等級及地基計算規(guī)定1、設計等級地基基礎設計所要滿足的強度條件、變形條三個設計等級三個設計等級根據(jù)建筑物地基基礎設計等級長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度地基基礎設計應符合下列規(guī)定：1)所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規(guī)定；2)設計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設計；3)部分設計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算,如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：2、地基計算的要求

根據(jù)建筑物地基基礎設計等級地基基礎設計應符合下列規(guī)定：1)所①地基承載力特征值小于130kPa,且體型復雜的建筑；②在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰甚礎荷載差異較大，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)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未

完成時。容易產(chǎn)生大變形或不均勻變形的情況①地基承載力特征值小于130kPa,且體型復雜的建筑；②在基地基基礎設計的基本原理選用課件4)對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性；5)基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算；6)當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，尚應進行抗浮驗算。4)對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻

地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應按下列規(guī)定：①按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。②計算地基變形時．傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合．不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。3、荷載取值規(guī)定

地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與③計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.0④在確定基礎或樁臺高度、支檔結(jié)構(gòu)截面、計算基礎或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應組合和相應的基底反力，應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(shù)。

當需要驗算基礎裂縫寬度時，應按正常使用極限狀態(tài)荷載效應標準組合。

⑤基礎設計安全等級、結(jié)構(gòu)設計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應按有關規(guī)范的規(guī)定采用．但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應小于1.0。③計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應應按

地基基礎設計首先必須保證在荷載作用下地基土體具有足夠抵抗剪切破壞的安全度。第五節(jié)地基承載力的確定地基基礎設計首先必須保證在荷載作用第五節(jié)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允許值的地基承載力。要有一定強度的安全儲備地基變形不應大于相應的允許值兩個含義一、地基承載力概念地基承載力特征值fa——在保證地基穩(wěn)定的條要有一定強度的安全Ⅰ——壓密階段Ⅱ——局部塑性變形階段Ⅲ——破壞階段或地基允許變形值控制系數(shù)地基承載力特征值表達式基礎荷載與地基變形的關系ppcSpuSⅠSⅡⅠ——壓密階段或地基允許變形值控制系數(shù)地基承載力特征值表達式地基承載力的確定方法主要有根據(jù)土的抗剪強度指標計算、按現(xiàn)場載荷試驗確定、由工程經(jīng)驗計算確定等。各種確定方法的選用應以建筑物的安全等級并結(jié)合具體的工程條件進行。二、

地基承載力特征值的確定地基承載力的確定方法主要有根據(jù)土的抗剪強度指標計算當荷載偏心距時，可采用規(guī)范推薦的以地基臨界荷載為基礎的理論公式：1、根據(jù)土的抗剪強度指標計算

此公式為規(guī)范推薦，且只需通過勘察知道值即可，應用比較廣泛。

此公式為規(guī)范推薦，且只需通過勘察知道值即可，應用比較廣泛。當荷載偏心距式中：

fa---由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值；

Mb、Md、Mc---承載力系數(shù)，為內(nèi)摩擦角的函數(shù)；

b---基礎底面寬度，大于6m時按6m取值，對于砂土

小于3m時按3m取值；d--基礎埋置深度(m)，取值方法見后；γ--基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下

取浮重度；

ck---基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標準值。式中：

fa---由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征

在現(xiàn)場通過一定尺寸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1—2倍載荷板寬度的深度以內(nèi)土體的平均性質(zhì)。淺層平板載荷試驗深層平板載荷試驗螺旋板載荷試驗2、按現(xiàn)場載荷試驗確定

在現(xiàn)場通過一定尺寸的載荷板對擾動較少的地基土淺層平板載荷

①載荷試驗的成果：荷載Q和時間t對應的沉降s，Q-s曲線Q/kNQuQS/mm密實砂，硬塑粘土等低壓縮性土，其Q-s曲線有比較明顯起始直線段和極限值，呈陡降型，其承載力一般由強度安全控制。松砂、填土、可塑粘土等有一定強度的中、高壓縮性土，其Q-s曲線無明顯轉(zhuǎn)折點，但曲線的斜率隨荷載的增加而逐漸增大，其承載力受允許沉降量的控制。①載荷試驗的成果：Q/kNQuQS/mm密實砂對同一土層，應選擇三個以上的試驗點，如所得的實測值的極差不超過平均值的30%，則取該平均值作為地基承載力特征值。當Q—s曲線呈陡降型時有比例界限時，fak＝Qcr當Qu<2Qcr時，fak＝Qu/2當Q—s曲線呈漸變型時fak取s=(0.01～0.015）b對應的荷載值但其值不應大于最大加荷量的一半②根據(jù)試驗結(jié)果確定地基承載力特征值對同一土層，應選擇三個以上的試驗點，如所得③地基承載力特征值的深寬修正當基礎寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，由原位試驗（包括載荷試驗）和經(jīng)驗公式等方法確定的地基承載力特征值，尚應按下式修正

由于試驗條件與實際的差異，結(jié)果需要進行基礎寬度和埋深的承載力修正③地基承載力特征值的深寬修正當基礎寬度大于式中：

fa--修正后的地基承載力特征值；

fak--地基承載力特征值，按原位試驗和經(jīng)驗公式等方

法確定的；

ηb、ηd--基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基

底下土的類別查表；

γ--基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；

b--基礎底面寬度(m)，當基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；式中：

fa--修正后的地基承載力特征值；

fak-

γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下

取浮重度；

d--基礎埋置深度(m)，一般自室外地面標高算起。在

填方整平地區(qū)，可自填土地面標高算起，但填土在

上部結(jié)構(gòu)施工后完成時，應從天然地面標高算起。

對于地下室，如采用箱形基礎或筏基時，基礎埋置

深度自室外地面標高算起；當采用獨立基礎或條形

基礎時，應從室內(nèi)地面標高算起。

γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下包括承載力表法原位測試法經(jīng)驗值法承載力表法——《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ7—89給出了承載力表，GB50007—2002取消了承載力表。規(guī)定地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、并結(jié)合工程實踐經(jīng)驗等方法綜合確定3、工程經(jīng)驗計算確定

包括承載力表法承載力表法——《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ7原位測試法——一般指動力觸探，國際上廣泛應用的是標準貫入試驗。由錘擊數(shù)N經(jīng)驗值法——根據(jù)土的物理指標確定土的承載力土的類型物理指標碎石土、砂密實度粘性土孔隙比、液性指數(shù)淤泥、淤泥質(zhì)土天然含水量工程地質(zhì)手冊、巖土工程手冊上提供原位測試法——一般指動力觸探，國際上廣泛應用的經(jīng)驗值法

設計淺基礎時，一般先確定埋深d并初步選擇底面尺寸，求得基底以下持力層的承載力特征值

fa，再按下列基本條件驗算并調(diào)整尺寸直至滿足設計要求為止。三、基礎底面尺寸的確定基本條件：pkfa若為偏心荷載，則還應滿足:pkmax1.2fa設計淺基礎時，一般先確定埋深d并初步選擇三、基礎1、按持力層承載力計算基礎底面尺寸（1）軸心荷載作用基本條件：pkfa

pk

相應于荷載效應標準組合時，基底平均壓力值

fa

修正后的地基承載力特征值1、按持力層承載力計算基礎底面尺寸（1）軸心荷載作用基本條件Gk—基礎自重和基礎上的土重（kN）,地下水位以下部分

應扣去浮力d—基礎平均埋深(m)Fk—上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的豎向力(標準組合)（kN）Fkde=0由得Gk—基礎自重和基礎上的土重（kN）,地下水位以下部分d方形基礎：

條形基礎：獨立基礎：最后確定的b、l應為100mm的倍數(shù)方形基礎：條形基礎：獨立基礎：最后確定的b、l應為1基本條件

假定基礎底面的壓力為直線分布，則其邊緣壓力為：（2）偏心荷載作用

基本條件假定基礎底面的壓力為直線分布，則其邊緣（2

對低壓縮性地基上的基礎，當考慮短暫作用的偏心荷載時,應控制在l／4以內(nèi)。中、高壓縮性土上的基礎，或有吊車的廠房柱基礎，要求e≤l／6MFkQkdeea對低壓縮性地基上的基礎，中、高壓縮性土上的偏心荷載作用下基底面積確定的步驟：1.先求A中；2.A偏=(1.1~1.5)A中；3.修正否？4.驗算：pmax

1.2fae

l/6寬度修正重復1～3步A偏YesNo偏心荷載作用下基底面積確定的步驟：1.先求A中；2.A偏

當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層(承載力顯著低于持力層的高壓縮性土層)時，可能在此層破壞，故按持力層土的承載力計算得出基礎底面所需的尺寸后，還必須對軟弱下臥層進行驗算。要