第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)(2)2014

第二章

天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ShallowfoundationinnaturalgroundGB50007-20021地基與基礎(chǔ)的類型2淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法3基礎(chǔ)埋深確定4地基計(jì)算－承載力、變形、穩(wěn)定5基礎(chǔ)設(shè)計(jì)下臥層持力層(受力層)主要受力層地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)地面FGD埋深Dq=D均布荷載天然地基淺基礎(chǔ)2-1-1地基與基礎(chǔ)的類型

1.地基的類型2.基礎(chǔ)的類型1.地基的類型2.基礎(chǔ)的類型基礎(chǔ)類型：天然地基上的淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)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。兩側(cè)（四周）的摩阻力忽略不計(jì)。所以不是簡單的深淺概念。人工地基：加固上部土層，提高承載力。地基處理軟土人工地基淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)將荷載傳遞到下部好土層新加坡發(fā)展銀行,四墩,每墩直徑7.3m大直徑鉆孔樁風(fēng)化砂巖及粉砂巖部分風(fēng)化及不風(fēng)化泥巖樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)一淺基礎(chǔ)的分類1、按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類2、按基礎(chǔ)剛度分類 無筋擴(kuò)展(剛性)基礎(chǔ) 擴(kuò)展基礎(chǔ)3、按基礎(chǔ)材料分類淺基礎(chǔ)分類第2節(jié)淺基礎(chǔ)的類型1、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,padfoundation獨(dú)立基礎(chǔ)的主要受力層深度1.5b淺基礎(chǔ)分類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Stripfoundation條形基礎(chǔ)的主要受力層深度

3.0b淺基礎(chǔ)分類3)柱下交叉梁基礎(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)淺基礎(chǔ)分類CrossStripfooting4)筏形基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處理淺基礎(chǔ)分類Matfoundation5)箱形基礎(chǔ)Boxfoundation有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻淺基礎(chǔ)分類6)殼體基礎(chǔ)Shellfoundation淺基礎(chǔ)分類1按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式（總結(jié)）

單獨(dú)基礎(chǔ)Individualfootingpadfoundation條形基礎(chǔ)Stripfooting柱下交叉梁基礎(chǔ)Crossstripfooting筏板基礎(chǔ)Matfoundation箱形基礎(chǔ)Boxfoundation殼體基礎(chǔ)Shellfoundation淺基礎(chǔ)分類Matfoundation2按基礎(chǔ)剛度分類無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)non-reinforcedspreadfoundation

磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強(qiáng)度很低有基礎(chǔ)臺階寬高比(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1.1~1.5與材料和荷載有關(guān)Fbth0F淺基礎(chǔ)分類3按基礎(chǔ)材料分類磚石料混凝土鋼筋混凝土灰土三合土淺基礎(chǔ)分類2.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

2.4基礎(chǔ)的埋置深度獨(dú)立基礎(chǔ)主要受力層1.5b條形基礎(chǔ)主要受力層3.0b下臥層持力層(受力層)設(shè)計(jì)地面FG埋深D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條文5.1.1基礎(chǔ)的埋置深度，應(yīng)按下列條件確定：1建筑物的用途，有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造；2作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)；3工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；4相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深；5地基土凍脹和融陷的影響。具體規(guī)定5.1.2在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r，宜利用上層土作持力層。除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m。5.1.3高層建筑基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑穩(wěn)定性要求。5．1．4在抗震設(shè)防區(qū)，除巖石地基外，天然地基上的箱形和筏形基礎(chǔ)其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；樁箱或樁筏基礎(chǔ)的埋置深度（不計(jì)樁長）不宜小于建筑物高度的1/18。5．1．5基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，當(dāng)必須埋在地下水位以下時(shí)，應(yīng)采取地基土在施工時(shí)不受擾動的措施。當(dāng)基礎(chǔ)埋置在易風(fēng)化的巖層上，施工時(shí)應(yīng)在基坑開挖后立即鋪筑墊層。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4工程地質(zhì)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選擇基礎(chǔ)埋深時(shí)應(yīng)注意地下水的埋藏條件和動態(tài)。水文地質(zhì)條件對于天然地基上的淺基礎(chǔ)，應(yīng)盡量將其置于地下水位以上，以免施工排水的麻煩；對底面低于淺水面的基礎(chǔ)，必選考慮施工措施及其他施工與設(shè)計(jì)問題，如管涌、流砂；化學(xué)腐蝕；地下室防滲；輕型結(jié)構(gòu)的上?。坏叵滤⊥幸鸬幕A(chǔ)底板內(nèi)力等。對埋藏有承壓含水層的地基(圖2.16)，確定基礎(chǔ)埋深時(shí)，必須控制基坑開挖深度，防止基坑因挖土減壓而隆起開裂。水文地質(zhì)條件要求基底至承壓含水層頂間保留土層厚度(槽底安全厚度)h0為：4相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深5.1.6當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí)，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時(shí)，兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定。【條文說明】在城市居住密集的地方往往新舊建筑物距離較近，當(dāng)新建建筑物與原有建筑物距離較近、尤其是新建建筑物基礎(chǔ)埋深大于原有建筑物時(shí)，新建建筑物會對原有建筑物產(chǎn)生影響，甚至?xí)＜霸薪ㄖ锏陌踩蛘Ｊ褂谩榱吮苊庑陆ńㄖ飳υ薪ㄖ锏挠绊?，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮與原有建筑物保持一定的安全距離1.決定建筑物相鄰影響距離大小的因素，主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的剛度等。2.新建建筑物的沉降量與地基土的壓縮性、建筑物的荷載大小有關(guān)；3.而原有建筑物的剛度則與其結(jié)構(gòu)形式、長高比以及地基土的性質(zhì)有關(guān)。減小相互影響措施：1、盡量減小新建建筑物的沉降量；2、新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)；3、選擇對地基變形不敏感的結(jié)構(gòu)形式；4、采取有效的施工措施，如分段施工、采取有效的支護(hù)措施以及對原有建筑物地基進(jìn)行加固等措施。7.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距，可按表7.3.3選用。1）凍脹現(xiàn)象和融陷現(xiàn)象地面隆起(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)埋深和尺寸地下冰5地基土凍脹和融陷的影響凍脹丘Pingo熱融2）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,美國北部:凍深45cm,凍脹量13cm,=8%~12%,冰透鏡達(dá)13cm凍結(jié)區(qū)考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深機(jī)理復(fù)雜,開始認(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毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深總結(jié):開敞式水源,凍結(jié)慢,形成透鏡體自由水+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毛細(xì)水吸引地下水毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深3）影響土的凍脹性的因素(1)土的性質(zhì)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，孔隙水容易排走，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)水文條件含水量，具有開放性條件，粉土凍脹嚴(yán)重毛細(xì)高度大滲透性相對較低考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深場地凍結(jié)深度計(jì)算5.1.7季節(jié)性凍土地基的場地凍結(jié)深度應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：zd=z0·ψzs·ψzw·ψze(5.1.7)式中：zd——場地凍結(jié)深度（m），當(dāng)有實(shí)測資料時(shí)按zd=h’－Δz計(jì)算；h’——最大凍深出現(xiàn)時(shí)場地最大凍土層厚度（m）；Δz——最大凍深出現(xiàn)時(shí)場地地表凍脹量（m）；z0——標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度（m）。當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，按本規(guī)范附錄F采用ψzs——土的類別對凍深的影響系數(shù)，按表5.1.7-1；ψzw——土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)，按表5.1.7-2；ψze——環(huán)境對凍深的影響系數(shù)，按表5.1.7-3。【條文說明】“場地凍結(jié)深度”在本規(guī)范2002版中稱為“設(shè)計(jì)凍深”，指：地下水位與凍結(jié)鋒面之間的距離大于2m，非凍脹粘性土，地表平坦、裸露，城市之外的空曠場地中，多年實(shí)測（不少于十年）最大凍深的平均值。由于建設(shè)場地通常不具備上述標(biāo)準(zhǔn)條件，所以標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度一般不直接用于設(shè)計(jì)中。凍結(jié)深度與凍土層厚度兩個(gè)概念容易混淆，對不凍脹土二者相同，但對凍脹性土，尤其強(qiáng)凍脹以上的土，二者相差頗大。凍土層厚度對于凍脹性土，冬季自然地面是隨凍脹量的加大而逐漸上抬的。包含了凍脹量；凍結(jié)深度是自凍前自然地面算起的，它等于實(shí)測凍土層厚度減去凍脹量，為避免混淆，表2-11土的巖性對凍深的影響系數(shù)ψzs表2-12土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)ψzw表2-13環(huán)境對凍深的影響系數(shù)ψze注：環(huán)境影響系數(shù)一項(xiàng)，當(dāng)城市市區(qū)人口為20萬~50萬時(shí)，按城市近郊取值；當(dāng)城市市區(qū)人口大于50萬小于或等于100萬時(shí)，只計(jì)入市區(qū)影響；當(dāng)城市市區(qū)人口超過100萬時(shí)，除計(jì)入市區(qū)影響外，尚應(yīng)考慮5公里以內(nèi)的郊區(qū)近郊影響系數(shù)。5．1．8季節(jié)性凍土地區(qū)基礎(chǔ)埋置深度宜大于場地凍結(jié)深度。對于深厚季節(jié)凍土地區(qū)，當(dāng)建筑基礎(chǔ)底面土層為不凍脹、弱凍脹、凍脹土?xí)r，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(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。沒有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按本規(guī)范附錄G查取。此時(shí)，基礎(chǔ)最小埋深dmin可按下式計(jì)算：dmin=zd-hmax(5.1.8)式中：hmax——基礎(chǔ)底面下允許凍土層的最大厚度（m）?！緱l文說明】季節(jié)凍土地區(qū)基礎(chǔ)合理淺埋在保證建筑安全方面是可以實(shí)現(xiàn)的，本次規(guī)范修訂將基底允許出現(xiàn)凍土層應(yīng)用范圍控制在深厚季節(jié)凍土地區(qū)的不凍脹、弱凍脹和凍脹土場地，修訂主要依據(jù)如下：1原規(guī)范基礎(chǔ)淺埋方法目前實(shí)際設(shè)計(jì)中使用不普遍。我國淺季節(jié)凍土地區(qū)（凍深小于1m）除農(nóng)村低層建筑外基本沒有實(shí)施基礎(chǔ)淺埋。中厚季節(jié)凍土地區(qū)（凍深在1~2m之間）多層建筑和凍脹性較強(qiáng)的地基也很少有淺埋基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深多數(shù)控制在場地凍深以下。在深厚季節(jié)性凍土地區(qū)（凍深大于2m）凍脹性不強(qiáng)的地基上淺埋基礎(chǔ)較多。淺埋基礎(chǔ)應(yīng)用不多的原因：一是設(shè)計(jì)者對基礎(chǔ)淺埋不放心；二是多數(shù)勘察資料對凍深范圍內(nèi)的土層不給地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)；三是多數(shù)情況凍脹性土層不是適宜的持力層。2隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對基礎(chǔ)淺埋帶來的經(jīng)濟(jì)效益與房屋建筑的安全性、耐久性之間，更加重視房屋建筑的安全性、耐久性。3基礎(chǔ)淺埋后如果使用過程中地基浸水，會造成地基土凍脹性的增強(qiáng)，導(dǎo)致房屋出現(xiàn)凍脹破壞。此現(xiàn)象在采用了淺埋基礎(chǔ)的三層以下建筑時(shí)有發(fā)生。4凍脹性強(qiáng)的土融化時(shí)的凍融軟化現(xiàn)象使基礎(chǔ)出現(xiàn)短時(shí)的沉陷，多年累積可導(dǎo)致部分淺埋基礎(chǔ)房屋使用20年~30年后室內(nèi)地面低于室外地面，甚至出現(xiàn)進(jìn)屋下臺階現(xiàn)象。5目前西歐、北美、日本和俄羅斯規(guī)范規(guī)定基礎(chǔ)埋深均不小于凍深。鑒于上述情況，本次規(guī)范修訂提出在淺季節(jié)凍土地區(qū)、中厚季節(jié)凍土地區(qū)和深厚季節(jié)凍土地區(qū)中凍脹性較強(qiáng)的地基不宜實(shí)施基礎(chǔ)淺埋，在深厚季節(jié)凍土地區(qū)的不凍脹、弱凍脹、凍脹土地基可以實(shí)施基礎(chǔ)淺埋。(4)基底允許的最大殘留凍土層厚度《地基基礎(chǔ)規(guī)范》季節(jié)性凍土地基的最小埋深為：式中hmax——基礎(chǔ)底面下允許出現(xiàn)凍土層的最大厚度，書中p48表2-14已修改，見地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄G，表G.0.2。(4)地基凍脹分類根據(jù)土的類別、凍前天然含水量大小和平均凍脹率η的大小，將地基土劃分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強(qiáng)凍脹和特強(qiáng)凍脹5類(表2-10)。(4)地基凍脹分類5．1．9地基土的凍脹類別分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強(qiáng)凍脹和特強(qiáng)凍脹，可按本規(guī)范附錄G查取。在凍脹、強(qiáng)凍脹和特強(qiáng)凍脹地基上采用防凍害措施時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：1對在地下水位以上的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)側(cè)表面應(yīng)回填不凍脹的中、粗砂，其厚度不應(yīng)小于200mm；對在地下水位以下的基礎(chǔ)，可采用樁基礎(chǔ)、保溫性基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)（凍土層下有擴(kuò)大板或擴(kuò)底短樁），也可將獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)做成正梯形的斜面基礎(chǔ)；2宜選擇地勢高、地下水位低、地表排水條件好的建筑場地。對低洼場地，建筑物的室外地坪標(biāo)高應(yīng)至少高出自然地面300mm~500mm，其范圍不宜小于建筑四周向外各一倍凍深距離的范圍；3應(yīng)做好排水設(shè)施，施工和使用期間防止水浸入建筑地基。在山區(qū)應(yīng)設(shè)截水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝，以排走地表水和潛水；4在強(qiáng)凍脹性和特強(qiáng)凍脹性地基上，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁，并控制建筑的長高比；5當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺下有凍土?xí)r，應(yīng)在梁或承臺下留有相當(dāng)于該土層凍脹量的空隙；6外門斗、室外臺階和散水坡等部位宜與主體結(jié)構(gòu)斷開，散水坡分段不宜超過1.5m，坡度不宜小于3%，其下宜填入非凍脹性材料；7對跨年度施工的建筑，入冬前應(yīng)對地基采取相應(yīng)的防護(hù)措施；按采暖設(shè)計(jì)的建筑物，當(dāng)冬季不能正常采暖時(shí)，也應(yīng)對地基采取保溫措施?；A(chǔ)防切向凍脹力方法切向凍脹力是指地基土凍結(jié)膨脹時(shí)產(chǎn)生的其作用方向平行基礎(chǔ)側(cè)面的凍脹力。（一）基側(cè)填砂用基側(cè)填砂來減小或消除切向凍脹力，是簡單易行的方法。地基土在凍結(jié)膨脹時(shí)所產(chǎn)生的凍脹力通過土與基礎(chǔ)牢固凍結(jié)在一起的剪切面?zhèn)鬟f，砂類土的持水能力很小，當(dāng)砂土處在地下水位之上時(shí)，不但為非飽和土而且含水量很小，其力學(xué)性能接近松散凍土，所以砂土與基礎(chǔ)側(cè)表面凍結(jié)在一起的凍結(jié)強(qiáng)度很小，可傳遞的切向凍脹力亦很小。在基礎(chǔ)施工完成后回填基坑時(shí)在基側(cè)外表（采暖建筑）或四周（非采暖建筑）填入厚度不小于200mm的中、粗砂，可以起到良好的防切向凍脹力破壞的效果。（二）斜面基礎(chǔ)截面為上小下大的斜面基礎(chǔ)就是將獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)的臺階或放大腳作成連續(xù)的斜面，其防切向凍脹力作用明顯，但它容易被理解為是用下部基礎(chǔ)斷面中的擴(kuò)大部分來阻止切向凍脹力將基礎(chǔ)抬起，這種理解是錯(cuò)誤的?，F(xiàn)對其原理分析如下。用斜面基礎(chǔ)防切向凍脹力具有如下特點(diǎn)：1、在凍脹作用下基礎(chǔ)受力明確，技術(shù)可靠。當(dāng)其傾斜角β大于等于9°時(shí)，將不會出現(xiàn)因切向凍脹力作用而導(dǎo)致的凍害事故發(fā)生；2、不但可以在地下水位之上，也可在地下水位之下應(yīng)用；3、耐久性好，在反復(fù)凍融作用下防凍脹效果不變；4、不用任何防凍脹材料就可解決切向凍脹問題。該種基礎(chǔ)施工時(shí)較常規(guī)基礎(chǔ)相比稍有麻煩，當(dāng)基礎(chǔ)側(cè)面較粗糙時(shí)，可用水泥砂漿將基礎(chǔ)側(cè)面抹平。（三）保溫基礎(chǔ)在基礎(chǔ)外側(cè)采取保溫措施是消除切向凍脹力的有效方法。日本稱其為“裙式保溫法”，上世紀(jì)90年代開始在北海道進(jìn)行研究和實(shí)踐，取得了良好的效果。該方法可在凍脹性較強(qiáng)、地下水位較高的地基中使用，不但可以消除切向凍脹力，還可以減少地面熱損耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)淺埋?；A(chǔ)保溫方法見圖4保溫層厚度應(yīng)根據(jù)地區(qū)氣候條件確定，水平保溫板上面應(yīng)有不小于300mm厚土層保護(hù)，并有不小于5%的向外排水坡度，保溫寬度應(yīng)不小于自保溫層以下算起的場地凍結(jié)深度。案例分析8：在遼寧某地修建一6層宿舍樓，9月底開工挖地基，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？考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深2.5基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

一、概述FbthFdA（bl）dh0hA（bl）無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)As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；fa——修正后的地基承載力特征值。1.當(dāng)軸心荷載作用時(shí)一、地基持力層承載力計(jì)算Pk≤fa式中：Mk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)底面的力矩值。2.對于偏心受壓基礎(chǔ)A——基礎(chǔ)底面面積。二基礎(chǔ)底面的壓力計(jì)算1、當(dāng)軸心荷載作用時(shí)，可按下列公式確定：式中：Fk——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值（kN）；Gk——基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重（kN）；A——基礎(chǔ)底面面積（m2）。2、當(dāng)偏心荷載作用時(shí)式中：Mk——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)底面的力矩值（kN·m）；W——基礎(chǔ)底面的抵抗矩（m3）；p——相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值（kPa）。條件：(e≤L/6)當(dāng)偏心距e=Mk/(Fk+Gk)≥b/6(b為偏心方向基礎(chǔ)邊長)時(shí)，這時(shí)基底壓力分布如圖2.20所示。pkmax按式2.18計(jì)算：3偏心荷載作用下的基礎(chǔ)其中，l為垂直于力矩作用方向的基礎(chǔ)底面邊長；

a為合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離。圖2.20基底壓力分布圖三地基承載力特征值計(jì)算1、地基承載力特征值可由載荷試驗(yàn)或其它原位測試、公式計(jì)算、并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方法綜合確定。2、當(dāng)偏心距（e）小于或等于0.033倍基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特征值可按下式計(jì)算，并應(yīng)滿足變形要求：式中：fa——由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值（kPa）；Mb、Md、Mc——承載力系數(shù)，按表5.2.5確定；b——基礎(chǔ)底面寬度（m），大于6m時(shí)按6m取值，對于砂土小于3m時(shí)按3m取值；ck——基底下一倍短邊寬度的深度范圍內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）。3、對于完整、較完整、較破碎的巖石地基承載力特征值可按本規(guī)范附錄H巖基載荷試驗(yàn)方法確定；對破碎、極破碎的巖石地基承載力特征值，可根據(jù)平板載荷試驗(yàn)確定。對完整、較完整和較破碎的巖石地基承載力特征值，也可根據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度按下式進(jìn)行計(jì)算：式中：fa——巖石地基承載力特征值(kPa)；frk——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa），可按本規(guī)范附錄J確定；ψr——折減系數(shù)。根據(jù)巖體完整程度以及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合，由地方經(jīng)驗(yàn)確定。無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對完整巖體可取0.5；對較完整巖體可取0.2～0.5；對較破碎巖體可取0.1～0.2。注:1上述折減系數(shù)值未考慮施工因素及建筑物使用后風(fēng)化作用的繼續(xù)；2對于粘土質(zhì)巖，在確保施工期及使用期不致遭水浸泡時(shí)，也可采用天然濕度的試樣，不進(jìn)行飽和處理。三地基承載力特征值計(jì)算5.2.4當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其它原位測試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：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），按本規(guī)范第5.2.3條的原則確定；ηb、ηd——基礎(chǔ)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5.2.4取值；γ——基礎(chǔ)底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；b——基礎(chǔ)底面寬度（m），當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于3m時(shí)按3m取值，大于6m時(shí)按6m取值；γm——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土層取有效重度；d——基礎(chǔ)埋置深度（m），宜自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。四地基承載力特征值修正五軟弱下臥層承載力驗(yàn)算：5.2.7當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：F

pdzpcz軟土Es1Es2注意：下臥層承載力f只做深度修正條基無后一項(xiàng)擴(kuò)散角可查表1條形基礎(chǔ)2矩形基礎(chǔ)當(dāng)持力層與軟弱下臥層的壓縮模量比值Es1/Es2≥3時(shí)，對矩形和條形基礎(chǔ)，假設(shè)基底處的附加應(yīng)力(p0=p-γ0d)向下傳遞時(shí)按某一角度θ向外擴(kuò)散分布于較大的面積上，根據(jù)基底與軟弱下臥層頂面處擴(kuò)散面積上的附加應(yīng)力相等的條件，可得。五軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算六地基變形計(jì)算5.3.1建筑物的地基變形計(jì)算值，不應(yīng)大于地基變形允許值。5.3.2地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。5．3.3在計(jì)算地基變形時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：１由于建筑地基不均勻、荷載差異很大、體型復(fù)雜等因素引起的地基變形，對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜值控制；對于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制；必要時(shí)尚應(yīng)控制平均沉降量。２在必要情況下，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建筑物有關(guān)部分之間的凈空，選擇連接方法和施工順序?！緱l文說明】一般多層建筑物在施工期間完成的沉降量，對于碎石或砂土可認(rèn)為其最終沉降量已完成80%以上，對于其它低壓縮性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%～80%，對于中壓縮性土可認(rèn)為已完成20%～50%，對于高壓縮性土可認(rèn)為已完成5%～20%。六地基變形計(jì)算1計(jì)算地基變形時(shí)，地基內(nèi)的應(yīng)力分布，可采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論。其最終變形量可按下式進(jìn)行計(jì)算：式中：s——地基最終變形量（mm）s’——按分層總和法計(jì)算出的地基變形量（mm）；Ψs——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗(yàn)確定，無地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值、基底附加壓力按表5.3.5取值；p0——相應(yīng)于作用的準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的附加壓力(kPa)；Esi——基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量（MPa），應(yīng)取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計(jì)算；【條文說明】該條指出：1壓縮模量的取值，在考慮到地基變形的非線性性質(zhì)，一律采用固定壓力段下的Es值必然會引起沉降計(jì)算的誤差，因此采用實(shí)際壓力下的Es值，即式中：e0——土自重壓力下的孔隙比；α——從土自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和壓力段的壓縮系數(shù)。2沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)3地基壓縮層范圍內(nèi)壓縮模量Es的加權(quán)平均值提出按分層變形進(jìn)行Es的加權(quán)平均方法4地基變形計(jì)算深度zn（圖5.3.5），應(yīng)符合式（5.3.7）的規(guī)定。當(dāng)計(jì)算深度下部仍有較軟土層時(shí)，應(yīng)繼續(xù)計(jì)算。式中：Δs’i

——在計(jì)算深度范圍內(nèi)，第i

層土的計(jì)算變形值（mm）；Δs’n——在由計(jì)算深度向上取厚度為Δz的土層計(jì)算變形值（mm），Δz見圖5.3.5并按表5.3.7確定。4地基變形計(jì)算深度zn5.3.8當(dāng)無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在1～30m范圍內(nèi)時(shí)，基礎(chǔ)中點(diǎn)的地基變形計(jì)算深度也可按簡化公式（5.3.8）進(jìn)行計(jì)算。（1）在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖時(shí)，zn可取至基巖表面；（2）當(dāng)存在較厚的堅(jiān)硬粘性土層，其孔隙比小于0.5、壓縮模量大于50MPa，或存在較厚的密實(shí)砂卵石層，其壓縮模量大于80MPa時(shí)，zn可取至該層土表面。地基土附加壓力分布應(yīng)考慮相對硬層存在的影響，按本規(guī)范公式（6.2.2）計(jì)算地基最終變形量。式中：sgz——具剛性下臥層時(shí)，地基土的變形計(jì)算值（mm）βgz——剛性下臥層對上覆土層的變形增大系數(shù)，按表6.2.2-2采用；sz——變形計(jì)算深度相當(dāng)于實(shí)際土層厚度按本規(guī)范第5.3.5條計(jì)算確定的地基最終變形計(jì)算值（mm）。七地基穩(wěn)定性計(jì)算5.4.1地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進(jìn)行驗(yàn)算。最危險(xiǎn)的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動力矩應(yīng)符合下式要求：MＲ／MS≥1.2(5.4.1)式中：MS——滑動力矩（kN·m）；MＲ——抗滑力矩（kN·m）。5.4.2位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，應(yīng)符合下列規(guī)定：1對于條形基礎(chǔ)或矩形基礎(chǔ)，當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于3m時(shí),其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x(圖5.4.2)應(yīng)符合下式要求,且不得小于2.5m：條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)3當(dāng)邊坡坡角大于45°、坡高大于8m時(shí)，尚應(yīng)按式（5.4.1）驗(yàn)算坡體穩(wěn)定性。2.6無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)8.1.1無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)(圖8.1.1)高度應(yīng)滿足下式的要求：

式中：b——基礎(chǔ)底面寬度（m）；b0——基礎(chǔ)頂面的墻體寬度或柱腳寬度（m）；H0——基礎(chǔ)高度（m）；tanα——基礎(chǔ)臺階寬高比b2:H0，其允許值可按表8.1.1選用；b2——基礎(chǔ)臺階寬度（m）。無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟GFd1、確定基礎(chǔ)底面積偏心荷載時(shí)：將上面計(jì)算的

A

或b

擴(kuò)大至

1.1~1.4倍2、按剛性角確定基礎(chǔ)高度根據(jù)A可初步確定b和L例題1L=2.6m,b=1.8m,d=1.5m,N=800kN,混凝土容重20kN/m3，驗(yàn)算持力層及軟弱下臥層的承載力是否滿足要求？（地基壓力擴(kuò)散角按22°計(jì)算）例題基底以上土體，所以持力層是0.5mb<3m,不需要進(jìn)行修正基礎(chǔ)自重例題基底以上土體自重應(yīng)力按擴(kuò)散角計(jì)算附加應(yīng)力算至軟弱下臥層頂面處設(shè)計(jì)示例2（p68）解（1）按中心荷載作用初估基礎(chǔ)底面積，由式2.36得（2）考慮偏心荷載作用，將基底面積擴(kuò)大1.3倍：設(shè)計(jì)示例A=1.3A0=6.04m2初步擬定基礎(chǔ)尺寸為3m×2m。（3）計(jì)算基底邊緣最大壓力Pmax按公式2.16計(jì)算基底邊緣最大應(yīng)力為：設(shè)計(jì)示例總荷載的偏心距：基底總力矩：基礎(chǔ)的總垂直荷載：基礎(chǔ)及回填土自重：W的計(jì)算？（4）按基礎(chǔ)埋深修正地基承載力：（6）驗(yàn)算基底平均應(yīng)力：（5）驗(yàn)算偏心荷載下基底反力的允許條件：查p51表2.15得ηd＝1.6,持力層以上土體容重γm＝17.6kN/m2：粉質(zhì)粘土液性指數(shù)：（7）確定基礎(chǔ)高度和構(gòu)造尺寸：根據(jù)素混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造要求，基礎(chǔ)總高度大于900mm時(shí)做成三層臺階，每個(gè)臺階高度不大于500mm，基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸如圖：采用C10混凝土基礎(chǔ)，查表2.4,臺階高寬比允許值為1:1.0,則基礎(chǔ)高度2.7擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造8.2.1擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造，應(yīng)符合下列規(guī)定：1錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm，且兩個(gè)方向的坡度不宜大于1：3；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300mm～500mm；2墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C10；3擴(kuò)展基礎(chǔ)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。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不宜小于8mm；間距不宜大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的15%。當(dāng)有墊層時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不應(yīng)小于40mm；無墊層時(shí)不應(yīng)小于70mm；4混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；5當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時(shí)，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍，并宜交錯(cuò)布置(圖8.2.1-1)；6鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個(gè)主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處(圖8.2.1-2)。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向布置(圖8.2.1-2)。

一、擴(kuò)展基礎(chǔ)的破壞形式

埋置深度和平面尺寸的確定方法與剛性基礎(chǔ)相同

基礎(chǔ)高度較小，要滿足沖切、抗彎、抗剪要求一擴(kuò)展基礎(chǔ)破壞形式2121純剪斜壓彎曲F沖切三擴(kuò)展基礎(chǔ)計(jì)算8.2.6擴(kuò)展基礎(chǔ)的基礎(chǔ)底面積，在條形基礎(chǔ)相交處，不應(yīng)重復(fù)計(jì)入基礎(chǔ)面積。1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算8.2.8柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的受沖切承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：式中：βhp——受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h不大于800mm時(shí)，βhp取1.0；當(dāng)βhp大于等于2000mm時(shí)，βhp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；h0——基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度（m）；am——沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度（m）；at——沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長（m），當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；ab——沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長（m），當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)（圖8.2.8a、b），計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度；pj——扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的地基土單位面積凈反荷載采用基本組合基底壓力計(jì)算時(shí)只考慮基底凈壓力F（不考慮基礎(chǔ)自重及其上覆土重G）Al——沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積（m2）(圖8.2.8a、b中的陰影面積ABCDEF)；Fl——相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)作用在Al上的地基土凈反力設(shè)計(jì)值（kPa）。45o1單獨(dú)基礎(chǔ)中心荷載Fl=Ac?pe≤[V]=0.7hpftbph0Ac為陰影面積bp沖切破壞錐體面上下邊周長的平均值ft混凝土抗拉強(qiáng)度h

受沖切承載力截面高度影響系數(shù)h0沖切破壞錐體的有效高度h0h0lclh0bb0h0h02、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)受剪承載力驗(yàn)算8.2.9當(dāng)基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度時(shí)，應(yīng)按下列公式驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處截面受剪承載力：式中：Vs——柱與基礎(chǔ)交接處的剪力設(shè)計(jì)值（kN），圖8.2.9中的陰影面積乘以基底平均凈反力；βhs——受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h0＜800mm時(shí)，取h0＝800mm；當(dāng)h0＞2000mm時(shí)，取h0＝2000mm；A0——驗(yàn)算截面處基礎(chǔ)的有效截面面積（m2）。當(dāng)驗(yàn)算截面為階形或錐形時(shí)，可將其截面折算成矩形截面，截面的折算寬度和截面的有效高度按本規(guī)范附錄U計(jì)算。3、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)受剪承載力階形或錐形截面基礎(chǔ)寬度計(jì)算當(dāng)驗(yàn)算截面為階形或錐形時(shí)，可將其截面折算成矩形截面，截面的折算寬度和截面的有效高度按本規(guī)范附錄U計(jì)算。4墻下條形基礎(chǔ)受剪承載力驗(yàn)算8.2.10墻下條形基礎(chǔ)底板應(yīng)按本規(guī)范公式（8.2.9-1）驗(yàn)算墻與基礎(chǔ)底板交接處截面受剪承載力，其中A0為驗(yàn)算截面處基礎(chǔ)底板的單位長度垂直截面有效面積，Vs為墻與基礎(chǔ)交接處由基底平均凈反力產(chǎn)生的單位長度剪力設(shè)計(jì)值。（b）配筋4單獨(dú)基礎(chǔ)彎矩計(jì)算8.2.11在軸心荷載或單向偏心荷載作用下，當(dāng)臺階的寬高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時(shí)，柱下矩形獨(dú)立基礎(chǔ)任意截面的底板彎矩可按下列簡化方法進(jìn)行計(jì)算(圖8.2.11-1)：式中：MⅠ、MⅡ——任意截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ處相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）；a1——任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底邊緣最大反力處的距離（m）；l、b——基礎(chǔ)底面的邊長（m）；pmax、pmin——相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面邊緣最大和最小地基反力設(shè)計(jì)值（kPa）；p——相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)在任意截面I-I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值（kPa）；G——考慮作用分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重及其上的土自重（kN）；當(dāng)組合值