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第2章淺基礎(chǔ)§2.1概述
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在某種地質(zhì)條件下,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的意義和要求,比上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更重要、更難。本章重點(diǎn)淺基礎(chǔ)類(lèi)型基礎(chǔ)埋深的選擇地基承載力確定基底尺寸的確定淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ)的關(guān)系天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的深基礎(chǔ)地基與基礎(chǔ)密切相關(guān),彼此制約地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不能單方面考慮地基基礎(chǔ)方案人工地基上的淺基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)方案選擇淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工條件建筑物的性質(zhì)工程地質(zhì)條件包括建筑物的用途、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載性質(zhì)及大小等包括場(chǎng)地土層分布、組成、土性及地下水等包括當(dāng)?shù)厥┕ぜ夹g(shù)力量、施工設(shè)備、材料價(jià)格、工期等優(yōu)選天然地基上的淺基礎(chǔ)1.為何優(yōu)先選擇天然地基上的淺基礎(chǔ)?2.目前淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用何種設(shè)計(jì)方法?3.如何進(jìn)行天然地基是淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)?思考淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全的前提下,可節(jié)約大量的建設(shè)資金。資料表明:天然地基基礎(chǔ)造價(jià)僅為樁基礎(chǔ)的17~67%。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)地基計(jì)算
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
控制地基的變形:正常使用極限狀態(tài)地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算:斜坡,高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度耐久性防止地基強(qiáng)度破壞:承載力極限狀態(tài)基礎(chǔ)選型基礎(chǔ)埋深和形狀尺寸2.1.1地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與步驟淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容充分掌握擬建場(chǎng)地的地質(zhì)勘察資料
考慮選擇基礎(chǔ)類(lèi)型和平面布置方案選擇地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度確定地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸進(jìn)行必要的地基穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪制基礎(chǔ)施工圖,提出必要的技術(shù)說(shuō)明
建筑物的型式與功能上部結(jié)構(gòu)荷載資料場(chǎng)地勘察與室內(nèi)試驗(yàn)資料場(chǎng)地施工技術(shù)條件基礎(chǔ)型式方案比較擬定基礎(chǔ)型式及平面布置確定基礎(chǔ)埋深必要時(shí)的驗(yàn)算(軟弱下臥層強(qiáng)度、變形穩(wěn)定、抗滑驗(yàn)算等)確定地基承載力確定基底平面尺寸計(jì)算地基承受荷載基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(基礎(chǔ)剖面尺寸、配筋)編制施工說(shuō)明、繪施工圖計(jì)算地基凈反力不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)步驟基底壓力附加應(yīng)力地基沉降變形基底反力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的外荷載上部結(jié)構(gòu)的自重及各種荷載都是通過(guò)基礎(chǔ)傳到地基中的。上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基建筑物設(shè)計(jì)1)常規(guī)設(shè)計(jì)法:
將地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)三者分離,分別對(duì)三者進(jìn)行計(jì)算。優(yōu)缺點(diǎn):計(jì)算簡(jiǎn)單(不考慮三者共同作用);滿(mǎn)足靜力平衡條件;忽略三者受荷后變形的連續(xù)性;不經(jīng)濟(jì)、不合理。適用條件:沉降較小或較均勻;基礎(chǔ)剛度大。基底壓力接近直線“剛性設(shè)計(jì)”2.1.2淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法2)地基上梁板的計(jì)算法:
通常柱下條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)及箱形基礎(chǔ)等連續(xù)基礎(chǔ)可采用此方法。特點(diǎn):僅考慮地基與基礎(chǔ)的相互作用,建立既滿(mǎn)足靜力平衡條件又滿(mǎn)足地基與基礎(chǔ)接觸面上的變形協(xié)調(diào)條件的地基應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系式,直接或近似求解基礎(chǔ)內(nèi)力。3)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的計(jì)算方法:特點(diǎn):不僅考慮地基與基礎(chǔ)的相互作用,同時(shí)粗略考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響。分類(lèi):逐次逼近法有限元法等效剛度法2.1.3地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)原則設(shè)計(jì)等級(jí)甲級(jí)乙級(jí)丙級(jí)1)地基復(fù)雜雜程度2)建筑物規(guī)規(guī)模和功能特特征3)地基問(wèn)題題可能造成建建筑物破壞或影響正正常使用程度度劃分原則地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)等級(jí)《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)原則在長(zhǎng)期荷載載作用下,,地基變形形不致造成成結(jié)構(gòu)的損損壞在最不利荷荷載作用下下,地基不不出現(xiàn)失穩(wěn)穩(wěn)現(xiàn)象設(shè)計(jì)要求
地基計(jì)算內(nèi)容
建筑物類(lèi)型
地基承載力計(jì)算設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙、丙級(jí)的建筑物
地基變形計(jì)算設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙及部分丙級(jí)建筑物
地基穩(wěn)定性計(jì)算經(jīng)常受水平荷載的高層建筑物;高聳結(jié)構(gòu)、擋土墻;建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物或構(gòu)筑物;基坑工程
抗浮驗(yàn)算當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺,建筑物地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問(wèn)題計(jì)算要求地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)原則
計(jì)算內(nèi)容
荷載效應(yīng)最不利組合相應(yīng)的抗力及限值
圖示按地基承載力確定基底面積及基礎(chǔ)埋深正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合地基承載力特征值
fa(kpa)
計(jì)算地基變形正常使用極限狀態(tài)下荷在效應(yīng)的準(zhǔn)永久值組合(不計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用)地基變形值[S]計(jì)算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定、滑坡推力承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,但分項(xiàng)系數(shù)均為1;確定基礎(chǔ)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面;計(jì)算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力;確定配筋或驗(yàn)算材料強(qiáng)度承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù);FMeF+G荷載取值地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)原則由永久荷載載效應(yīng)控制制的基本組組合值可取取標(biāo)準(zhǔn)組合合值的1.35倍倍荷載取值的的規(guī)定荷載取值原原則——遵循以以概率理論論為指導(dǎo)的的極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)方法該原則特點(diǎn)點(diǎn):(1)建立結(jié)結(jié)構(gòu)可靠度度與結(jié)構(gòu)極極限狀態(tài)方方程;(2)充分分考慮各有有關(guān)影響因因素的客觀觀差異性;;(3)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算工作作量大,地地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)有些參參數(shù)因統(tǒng)計(jì)計(jì)資料不足足,很大程程度憑經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)確定。正常使用極極限狀態(tài)——對(duì)于結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件達(dá)到正常常使用或耐耐久性能的的某項(xiàng)規(guī)定定值,如影影響建筑物物正常使用用或外觀的的地基變形形承載能力極極限狀態(tài)——對(duì)于結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件達(dá)到到最大承載載能力或不不適于繼續(xù)續(xù)承載大變變形。承載力極限限狀態(tài)正常使用極極限狀態(tài)基本組合簡(jiǎn)化基本組組合標(biāo)準(zhǔn)組合準(zhǔn)永久組合合永久荷載效效應(yīng)控制的的基本組合合值取標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合值的的1.35倍倍S=1.35SK11地基基基礎(chǔ)規(guī)范的的設(shè)計(jì)原則則從已有的大大量地基事事故分析,,絕大多數(shù)數(shù)事故都由由地基變形形過(guò)大且不不均勻所造造成。土為大變形形材料,荷荷載增加,,變形增加加,承載力力也隨之增增大,很難難界定“極極限值”。。地基承載力力還有潛力力時(shí),變形形已超限。。地基設(shè)計(jì)::采用正常使使用極限狀狀態(tài),所選選定的地基基承載力是是一種允許許承載力((承載力特特征值),相應(yīng)的荷荷載組合采采用標(biāo)準(zhǔn)組組合。按變形設(shè)計(jì)計(jì)的原則!§2.2淺基礎(chǔ)的類(lèi)類(lèi)型1、常用材材料灰土:生石石灰經(jīng)熟化化(加水化化開(kāi))后與與塑性指數(shù)數(shù)較低的粉粉土、粘性性土按體積積比為3∶7或2∶8配制而成。。石:微風(fēng)化化硬質(zhì)巖石石。磚:強(qiáng)度等等級(jí)不低于于MU10的粘土實(shí)心心磚。三合土:石石灰、砂((或粉煤灰灰)和骨料料配制而成成?;炷粒簭?qiáng)強(qiáng)度等級(jí)不不低于C15。鋼筋混凝土土毛石(塊石石、片石))料石(條石石)毛石混凝土土素混凝土淺基礎(chǔ)的類(lèi)類(lèi)型2、基礎(chǔ)的的類(lèi)型淺基礎(chǔ)的分分類(lèi)方法按基礎(chǔ)材料料按基礎(chǔ)受力力特點(diǎn)按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)類(lèi)型剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)無(wú)筋基礎(chǔ)鋼筋混凝土土基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)柱下條形基基礎(chǔ)柱下交叉條條形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)1)擴(kuò)展展基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)的類(lèi)類(lèi)型結(jié)構(gòu)型式柱下獨(dú)立基礎(chǔ)(單獨(dú)基礎(chǔ))墻下條形基基礎(chǔ)基礎(chǔ)材料無(wú)筋擴(kuò)展基基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))鋼筋混凝土土基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))由磚、石、、灰土、三三合土、混混凝土等材材料組成無(wú)筋擴(kuò)展基基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ)礎(chǔ))材料:磚、石、灰灰土、三合合土及混凝凝土工作條件::猶如一倒置置的承受地地基反力的的兩端外外伸的懸臂臂梁剛性角在1.1~1.5之間,與材料和荷荷載(基底底壓力)有有關(guān)Fbtb0h0擴(kuò)展基礎(chǔ)特點(diǎn):磚、石、灰灰土,素混混凝土材料料抗壓強(qiáng)度較較高,抗拉拉和抗剪強(qiáng)強(qiáng)度很低,受受彎后易剪剪切破壞。。設(shè)計(jì)采用限制基基礎(chǔ)外伸寬寬度與高方法:度之比(臺(tái)臺(tái)階寬高比比)不超過(guò)過(guò)允許值的的構(gòu)造措施施。剛性基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)定義剛性基礎(chǔ):用磚、石抗抗拉和抗剪剪強(qiáng)度較低低的材料建建造,在構(gòu)構(gòu)造上受剛性角限制制,受力后后不發(fā)生撓撓曲變變形的基礎(chǔ)礎(chǔ)。應(yīng)用范圍:一般用于六六層及六層層以下(三三合土不超超過(guò)四層))的民用建建筑和輕型型廠房。鋼筋混凝土土擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))材料:鋼筋混凝土工作條件:倒置懸臂梁F擴(kuò)展基礎(chǔ)特點(diǎn):基礎(chǔ)配置一定數(shù)數(shù)量的鋼筋,可可以以承受拉拉應(yīng)力,故不受受剛性角的限制,但要滿(mǎn)足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要要求。定義:柔性基礎(chǔ)礎(chǔ)----用鋼鋼筋混凝土建造造,構(gòu)造上不受受剛性角限制,,受力后允許產(chǎn)產(chǎn)生一定撓曲變變形的基礎(chǔ)。適用條件:寬基淺埋2)聯(lián)合基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)的類(lèi)型基礎(chǔ)材料:鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)型式矩形聯(lián)合基礎(chǔ)梯形聯(lián)合基礎(chǔ)連梁式聯(lián)合基礎(chǔ)礎(chǔ)特點(diǎn):調(diào)整相鄰兩柱沉沉降差,防止兩柱相向傾傾斜。適用條件:兩柱設(shè)立獨(dú)立基基礎(chǔ)時(shí),其中一一柱受限;兩柱柱間距較小而基基底面積不足或或荷載偏心過(guò)大大等淺基礎(chǔ)的類(lèi)型3)柱下條形形基礎(chǔ)基礎(chǔ)材料:鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)型式單向條形基礎(chǔ):同一軸線(或同同一方向)上若若干柱下相連的鋼筋筋混凝土條形基基礎(chǔ)。十字交叉條形基基礎(chǔ):柱網(wǎng)下沿縱橫兩兩向分別設(shè)置的鋼筋混凝土土條形基礎(chǔ)。特點(diǎn):1)抗彎剛度度大,具具有調(diào)整整不均均勻沉降降的能力力。2)能將集中中柱荷載載較均勻地分布布到整個(gè)個(gè)基底。。工作條件件:有別于于鋼筋混混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ),不僅僅在橫截截面方向向如倒置置的懸臂臂梁,在在縱向則則如倒置置的以各各柱為鉸鉸支的多多跨連續(xù)續(xù)梁。淺基礎(chǔ)的的類(lèi)型適用條件件:地基土較較軟弱,,分布不不均;基基底面積積受相鄰鄰建筑物物或設(shè)備備基礎(chǔ)的的限制無(wú)無(wú)法擴(kuò)展展時(shí);柱柱荷載差差異大,,以致基基底面積積擴(kuò)大使使其彼此此接近或或相碰時(shí)時(shí)。淺基礎(chǔ)的的類(lèi)型4)筏筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)覆蓋于建建筑物地地基上的的整體鋼鋼筋混凝凝土板狀狀基礎(chǔ)。?;A(chǔ)材料料:鋼鋼筋混凝凝土工作條件件:猶猶如倒倒置的樓樓蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式墻下筏基---平板式柱下筏基基平板式梁板式淺基礎(chǔ)的的類(lèi)型1)有較大基基底面積積,不僅僅易于滿(mǎn)滿(mǎn)足軟弱弱地基承承載力的的要求,,而而且減減少了地地基的附附加壓力力,并在在與上部部結(jié)構(gòu)共共同工作作的條件下使使沉降比比較均勻勻;2)對(duì)上部結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度較好的的多層房房屋,能能增加整整體性能能,減少少相對(duì)沉降降,增強(qiáng)強(qiáng)抗震性性能;3)可跨越土土中淺層層小洞穴穴和局部部軟弱層層,防止止因局部部下沉造造成的房屋屋損壞;;4)可滿(mǎn)足工工藝上連連續(xù)作業(yè)業(yè)要求和和自動(dòng)化化程度較較高的工工藝設(shè)備備不允許有有差異沉沉降的要要求;5)可作為水水池、油油庫(kù)等的的防滲底底板;6)有地下室室時(shí),可可提供較較寬敞的的使用空空間;7)有地下室或架空地地板時(shí),具有一定定的補(bǔ)償性效應(yīng)。。筏基的功能不足之處1)無(wú)力調(diào)整過(guò)大大的差異沉降2)上下配筋,經(jīng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高淺基礎(chǔ)的類(lèi)型5)箱形基礎(chǔ)由鋼筋混凝土底板板、頂板和內(nèi)外墻墻體組成的整體空空間結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?;A(chǔ)材料:鋼筋混凝土土適用條件:軟弱地基上的高層層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两狄髧?yán)格格的建筑物淺基礎(chǔ)的類(lèi)型箱形基礎(chǔ)特點(diǎn)1)基礎(chǔ)埋深大、中空空形式,使開(kāi)挖卸卸去的土重部分抵償了上部結(jié)結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載,,能顯著減小基底壓力、降低基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降量;2)整體剛度大,只能能產(chǎn)生大致的均勻勻沉降或整體傾斜,抗震性能好好;3)具有較大地下空間間可供各種使用功功能,但因內(nèi)墻分隔而使使用受受限;4)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高,施工工技術(shù)復(fù)雜,對(duì)防防水通風(fēng)要求較高。淺基礎(chǔ)的類(lèi)型6)其他類(lèi)型獨(dú)立基礎(chǔ)整個(gè)結(jié)構(gòu)物之下的的剛性或鋼筋混凝凝土柔性單個(gè)基礎(chǔ)礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)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)和筒筒形構(gòu)筑物基礎(chǔ)鋼筋混凝土殼體基基礎(chǔ)混凝土大塊式基礎(chǔ)礎(chǔ)鋼筋混凝土圓板基基礎(chǔ)鋼筋混凝土圓環(huán)基基礎(chǔ)巖層錨桿基礎(chǔ)巖層錨桿基礎(chǔ)適用用于直接建在基巖巖上的柱基,以及承受拉力力或水平力較大的的建筑物、構(gòu)筑物物基礎(chǔ)。巖層錨桿基礎(chǔ)單獨(dú)基礎(chǔ)條條形基礎(chǔ)箱箱形和筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)基底面積越來(lái)越大大、對(duì)上部結(jié)構(gòu)荷載載的擴(kuò)散作用越來(lái)來(lái)越強(qiáng)在相同的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載作用下,基底壓力和基底附附加壓力越來(lái)越小小,剛度越來(lái)越大,可可以適應(yīng)更軟弱的的地基,可以減小小地基的沉降變形形在相同的地基條件件下,可以承受更更大的上部結(jié)構(gòu)荷荷載作用設(shè)計(jì)計(jì)算方法越來(lái)來(lái)越復(fù)雜,一般情情況下工程造價(jià)越越來(lái)越高淺基礎(chǔ)的特點(diǎn):小結(jié)§2.3基礎(chǔ)埋置深度的選選擇1、確定基礎(chǔ)埋深深的意義和原則下臥層持力層(受力層)FGd設(shè)計(jì)地面基礎(chǔ)底面基礎(chǔ)埋深埋深定義基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至設(shè)設(shè)計(jì)地面的距離。。基礎(chǔ)埋深的選擇選擇埋深的意義實(shí)質(zhì)選擇合適的持力層層保證1)地基的可靠性(強(qiáng)強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定定性要求)2)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性(抗抗傾覆、滑動(dòng)和侵侵蝕要求)3)施工的難易性(埋埋深大施工難,反反之則易)4)造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性(埋深大造價(jià)高,,反之則低)基礎(chǔ)埋深的選擇選擇埋深的原則1)在滿(mǎn)足地基強(qiáng)度、、穩(wěn)定和變形要求求的前提下,基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋;2)除巖石地基外,基礎(chǔ)埋深不宜小于于0.5m。3)當(dāng)上層地基承載力力大于下層土?xí)r,,宜利用上層為持持力層。4)高層建筑應(yīng)有足夠夠的埋深來(lái)保持其其穩(wěn)定性。淺埋可節(jié)約材料,,方便施工,縮短短工期,降低造價(jià)價(jià)淺層土體孔隙與大大氣相通,有充足足的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物物,是生物活動(dòng)的的主要場(chǎng)所,土體體性能較差;巖石規(guī)范理解:基礎(chǔ)埋埋深d的取值1)一般自室外地地面標(biāo)高算起;2)在填方整平地地區(qū),可自填土地地面標(biāo)高算起。但但填土在在上部結(jié)構(gòu)施工完完成以后,應(yīng)從天天然地面標(biāo)高算起起;3)對(duì)于地下室,,如采用箱形或筏筏形基礎(chǔ)時(shí),自室室外地面標(biāo)高算起起;當(dāng)采用獨(dú)立基基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)時(shí),應(yīng)從室內(nèi)地面面標(biāo)高算起。注:天然地面設(shè)設(shè)計(jì)地面室室外標(biāo)高室室內(nèi)標(biāo)高基礎(chǔ)埋深的選擇(1)與建筑物有關(guān)的條條件2、選擇基礎(chǔ)埋深深的影響因素建筑物的功能用途結(jié)構(gòu)類(lèi)型1、建筑物用途要要求是首要考慮問(wèn)問(wèn)題;5、巖石地基上高高層建筑,應(yīng)滿(mǎn)足足抗滑要求;2、對(duì)于敏感性結(jié)結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)埋深較較深;6、高聳構(gòu)筑物,,應(yīng)滿(mǎn)足抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定性要求。4、土質(zhì)地基上高高層建筑,應(yīng)滿(mǎn)足足穩(wěn)定性要求;3、對(duì)于不敏感結(jié)結(jié)構(gòu),埋深可較淺淺;基礎(chǔ)埋深的選擇2、選擇基礎(chǔ)埋深深的影響因素作用在地基上的荷荷載大小與性質(zhì)1、軸向壓力為主主的基礎(chǔ)埋深僅需需滿(mǎn)足地基承載力力和變形要求;4、對(duì)于地震區(qū)或或有振動(dòng)荷載的基基礎(chǔ),應(yīng)適當(dāng)加大大基礎(chǔ)埋深,防止止放置于易液化的的土層上;3、受上拔力的基基礎(chǔ),應(yīng)滿(mǎn)足抗拔拔要求;抗震區(qū)筏板、箱形形基礎(chǔ)不宜小于建筑物高度1/15;樁箱、樁筏基礎(chǔ)不宜小于建筑物高度1/18~1/202、承受較較大水平力力的基礎(chǔ),,應(yīng)滿(mǎn)足穩(wěn)穩(wěn)定性要求求;只有輕型建建筑可用,,否則采用用連續(xù)基礎(chǔ)礎(chǔ)、人工處處理或深基基礎(chǔ)比較確確定上硬下軟盡量淺埋((寬基淺埋埋),但是是如h1太小就按情情況Ⅱ考慮上軟下硬h1<2m,基底置于下下層好土h1=2m~4m高樓置置于好土,低樓置于于軟土h1>4m樁樁基或人人工處理好土軟土(很深)好土軟土軟土好土IIIIIIIV基礎(chǔ)埋深和和尺寸h1基礎(chǔ)條件由由其它條件確確定時(shí),基礎(chǔ)礎(chǔ)盡可能淺淺埋基礎(chǔ)埋深的的選擇1)工程地質(zhì)條條件h1(2)建筑物環(huán)境境的條件基礎(chǔ)埋深的的選擇2)水文地質(zhì)條條件地基中有地地下水時(shí)1)基礎(chǔ)應(yīng)盡量量置于地下下水位以上上;2)當(dāng)基礎(chǔ)必須須置于地下下水位以下下時(shí),應(yīng)考考慮排水、、圍護(hù)及擾動(dòng)和地地下水有無(wú)無(wú)侵蝕性,,設(shè)計(jì)時(shí)還還應(yīng)考慮地地下室防滲、抗浮浮等問(wèn)題;;3)有承壓水時(shí)時(shí),由避免免基坑被承承壓水沖破破的條件確確定。向上的承壓壓水壓力向下的土壓壓力要求.有承壓水時(shí)時(shí)基坑尺寸較較大時(shí)應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足:k>1.1基礎(chǔ)埋深的的選擇3)地基凍融條條件凍土地基:地基土的溫溫度低于攝攝氏零度時(shí)時(shí),土中中部分孔隙隙水將凍結(jié)結(jié)而形成凍凍土。凍土的類(lèi)型型季節(jié)性?xún)鐾镣?---冬季凍凍結(jié),夏夏季融化化,每每年年凍融交交替一次次。多年凍土土----連續(xù)凍凍結(jié)三年年以上的的凍土。?;A(chǔ)埋深深的選擇擇土的凍脹脹與融陷陷毛細(xì)水土顆粒結(jié)合水冰凍脹—土凍凍結(jié)后體體積的膨膨脹凍脹機(jī)理理季節(jié)性?xún)鰞鐾劣杉?xì)細(xì)粒土組組成,土土中含水水量高且且地下水水位又高高時(shí),不不但在凍凍結(jié)深度度范圍內(nèi)內(nèi)的土中中水被凍凍結(jié)形成成冰晶體體,且未未凍區(qū)的的自由水水和弱結(jié)結(jié)合水會(huì)會(huì)不斷向向凍結(jié)區(qū)區(qū)遷移、、聚集,,使冰晶晶體逐漸漸擴(kuò)大,,引起土土體發(fā)生生膨脹和和隆起,,形成凍凍脹現(xiàn)象象。結(jié)冰時(shí)水水的膨脹脹可達(dá)10%左右,且且膨脹力力很大,,達(dá)2MPa量級(jí),當(dāng)當(dāng)膨脹力力大于基底壓力力時(shí),基基礎(chǔ)被抬抬起融陷—凍土土融化后后引起建建筑物沉沉陷的現(xiàn)現(xiàn)象?;A(chǔ)埋深深和尺寸寸基礎(chǔ)埋深深的選擇擇凍深毛細(xì)區(qū)地下水位位凍結(jié)區(qū)土凍脹的的影響因素素土質(zhì):含含弱結(jié)合合水或有有毛細(xì)水水的細(xì)粒粒土含水量::含水量量越大,,凍脹性性越強(qiáng)地下水位位:離凍凍結(jié)區(qū)越越近,水水分補(bǔ)充充越快基礎(chǔ)埋深深的選擇擇凍脹的分分類(lèi)不凍脹特強(qiáng)凍脹脹弱凍脹凍脹強(qiáng)凍脹凍深對(duì)基基礎(chǔ)埋深深的要求求Zddmin室內(nèi)地面面hmaxdmin=zd–hmax式中:zd––設(shè)計(jì)凍深深;hmax––允許殘留留凍土最大厚度度。①有地下室室或半地地下室的的建筑,,其埋深深必須結(jié)結(jié)合地下下部分設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高選定。。地下管管道(上上下水,,煤氣電電纜)應(yīng)應(yīng)在基底底以上,,且應(yīng)預(yù)預(yù)留孔洞洞,孔徑徑應(yīng)大于于管徑((10~15mm),管管道宜選選柔材?;A(chǔ)埋深深和尺寸寸基礎(chǔ)埋深深的選擇擇4)場(chǎng)地環(huán)境境條件②同一建筑筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)可采用用不同的埋深深,對(duì)土土質(zhì)地基基上的墻下無(wú)無(wú)筋基礎(chǔ)礎(chǔ),應(yīng)做做成臺(tái)臺(tái)階階狀,這這是為解解決基礎(chǔ)礎(chǔ)不均勻變變形的構(gòu)構(gòu)造措施施。L/H=1~2③新舊相鄰鄰建筑物物的新基基礎(chǔ),其埋深不不宜超過(guò)過(guò)原有建建筑物基礎(chǔ)底底面,否否則應(yīng)有有一定間距,,即:L/H=1~2若不能滿(mǎn)滿(mǎn)足上述述要求,,則應(yīng)在施工工期間對(duì)對(duì)原有建建筑物物采取保保護(hù)措施施。LH基礎(chǔ)埋深深和尺寸寸基礎(chǔ)埋深深的選擇擇④為了保護(hù)護(hù)基礎(chǔ)不不受人類(lèi)類(lèi)和其其他生物物活動(dòng)等等的影響,,基礎(chǔ)的頂頂面宜低于室室外設(shè)計(jì)計(jì)地面0.10m,同時(shí)又又要便于于周?chē)潘疁系牟疾贾?。d大于10cm舊新新§2.4淺基礎(chǔ)的的地基承承載力1.地基承載載力的概概念地基所具具有的承承受荷載載的能力力為了滿(mǎn)足足地基強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定性的的要求,,設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)必須控控制基礎(chǔ)礎(chǔ)底面最最大壓力力不得大大于某一一界限值值,這一一界限值值稱(chēng)為地基承載載力。極限承載載力:地基即將將喪失穩(wěn)穩(wěn)定性時(shí)時(shí)的承載載力;允許承載載力:地基穩(wěn)定定有足夠夠的安全全度且變變形在允許范范圍內(nèi)時(shí)時(shí)的承載載力。地基承載載力特征征值相應(yīng)應(yīng)于載荷荷試驗(yàn)時(shí)時(shí),地基基土的壓壓力變形形曲線線性變形形段內(nèi)不超過(guò)比比例界限限點(diǎn)的地基壓力力值。sp~s曲線pcrpufasap地基承載載力特征征值fa—在保證地地基穩(wěn)定定的條件件下,使建筑物物的沉降降量不超超過(guò)允許值的的地基承承載力。淺基礎(chǔ)的的地基承承載力2.地基承載載力確定定的原則則1)在最不利利荷載作作用下,,地基不不出現(xiàn)失失穩(wěn)現(xiàn)象象;2)在長(zhǎng)期荷荷載作用用下,地地基變形形不造成成上部結(jié)結(jié)構(gòu)損壞壞。特點(diǎn):地基承載載力特征征值實(shí)質(zhì)質(zhì)就是允允許承載力力;2.按正常使使用極極限狀態(tài)態(tài)原則確確定;3.以地基的的變形作作為控制制標(biāo)準(zhǔn)。。荷載增加加地基變形形增長(zhǎng)地基承載載力加大大地基承載載力是其變形的的函數(shù)淺基礎(chǔ)的的地基承承載力3.地基承載載力特征征值確定定的方法法根據(jù)土的的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo),按理理論公式式計(jì)算按地基現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)載荷荷試驗(yàn)確確定按規(guī)范承承載力表表確定根據(jù)相鄰鄰條件相相似的建建筑經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)確定分類(lèi)淺基礎(chǔ)的的地基承承載力------適適用于于淺層地地基1)按現(xiàn)場(chǎng)載載荷試驗(yàn)驗(yàn)確定淺基礎(chǔ)的的地基承承載力淺層平板板載荷試試驗(yàn)深層平板板載荷試試驗(yàn)螺旋板載載荷試驗(yàn)驗(yàn)適用于深深層地基基千斤頂荷載板載荷板的的測(cè)試范范圍:在現(xiàn)場(chǎng)通通過(guò)0.25~0.50m2的載荷板板對(duì)擾動(dòng)動(dòng)較少的的地基土土體直接接施荷,,所測(cè)得得的成果果一般能能反映相相當(dāng)于1~2倍倍荷載板板寬度的的深度以以?xún)?nèi)土體體的平均均性質(zhì)。。淺基礎(chǔ)的的地基承承載力載荷試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果p~s曲線確定地基承載載力特征征值方法p-s曲線“陡降型”——取值主要要由地基基強(qiáng)度控控制p-s曲線“緩變型”——取值主要要由地基基允許變變形控制常出現(xiàn)于于中、高高壓縮性土常出現(xiàn)于于低壓縮縮性土淺基礎(chǔ)的的地基承承載力p~s曲線“陡降型”步驟:1)當(dāng)p~s曲線上有有明顯的的比例界界限pb時(shí),取pb對(duì)應(yīng)的荷荷載值為為地基承承載力特特征值;;2)當(dāng)pu<2pb時(shí),取pu/2為為地基承承載力特特征值。。淺基礎(chǔ)的的地基承承載力p~s曲線“緩變型”步驟:當(dāng)p~s曲線上無(wú)無(wú)明顯的的比例界界限pb和極限荷荷載pu時(shí),取沉沉降s=(0.01~0.015)b對(duì)應(yīng)的荷荷載值為為地基承承載力特特征值;;且其值值不大于于最大加加載量的的一半。。條件:承壓板面面積為0.25~0.50m2同一層土土參加統(tǒng)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)不少少于三點(diǎn)點(diǎn),所得得試驗(yàn)實(shí)實(shí)測(cè)值的的極差(最大值值與最小小值之差差)不超超過(guò)平均均值的30%時(shí)時(shí),取此此平均值值為地基基承載力力特征值值fak。即:滿(mǎn)足:Δf=famax–famin≤0.3fam有:fak=fam淺基礎(chǔ)的的地基承承載力要求淺基礎(chǔ)的的地基承承載力載荷試驗(yàn)驗(yàn)的主要要優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)載荷板與與實(shí)際基基礎(chǔ)對(duì)地地基影響響深度比比較(a)載荷試驗(yàn)驗(yàn)(b)實(shí)際基礎(chǔ)礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn):載荷試驗(yàn)驗(yàn)可靠性性高,對(duì)對(duì)于成分分或結(jié)構(gòu)構(gòu)很不均均勻的土土層,如如雜填土土、裂隙隙土、風(fēng)風(fēng)化巖等等,它則則顯出用用別的方方法所難難以代替替的作用用。缺點(diǎn):費(fèi)時(shí)、耗資多多;載荷板的的尺寸一般比比實(shí)際基礎(chǔ)小小,影響深度度較小,試驗(yàn)驗(yàn)只反映這個(gè)個(gè)范圍內(nèi)土層層的承載力。。2)按土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)確定定淺基礎(chǔ)的地基基承載力地基極限承載載力理論公式式安全系數(shù),一一般取2~3地基規(guī)范推薦薦的理論公式式fa=Mbb+Mdmd+Mcck注:此式以p1/4=Nb/2+Nqd+Ncc為理論依據(jù)當(dāng)≥24°時(shí),Mb實(shí)際比理論大大該公式相應(yīng)的的理論模式是是基底壓力呈呈條形均勻分布布。所以?xún)H適用于于e≤0.033b的情況。承載力系數(shù),,按查查表確定。淺基礎(chǔ)的地基基承載力(1)土的抗抗剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)、、ck的取值①原狀土土樣,三軸試試驗(yàn),每層土土的試驗(yàn)數(shù)量量≥6組;②指標(biāo)的的計(jì)算(取樣的地點(diǎn)點(diǎn)P21)(2)地下水水對(duì)地基承載載力的影響(γm、γ的取值)基底上下土的的重度γm、γ,在地下水位位以下采用有有效重度;(3)基礎(chǔ)寬寬度和埋深對(duì)對(duì)地基承載力力的影響①對(duì)>>0的土,增大基基礎(chǔ)寬度,地地承力隨之增增大;但b≥6時(shí),取b=6;對(duì)砂砂土地基b<3時(shí),取b=3。(b的限制))②對(duì)飽和和軟粘土(=0),有fa=3.14cu+γmd③地承力隨隨埋深增加而而增大,但對(duì)對(duì)實(shí)體基礎(chǔ),,尤其是置于于飽和軟粘土上上時(shí),承載力力無(wú)明顯增長(zhǎng)長(zhǎng)。(4)按此式式確定fa時(shí),尚應(yīng)進(jìn)行地基的變變形驗(yàn)算。幾點(diǎn)說(shuō)明:思考:飽和軟粘土上上加寬基礎(chǔ)對(duì)對(duì)承載的影響響如何?淺基礎(chǔ)的地基基承載力地基承載力特特征值的修正正修正原因:考慮增加基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度和埋置置深度時(shí),地地基承載力也也將隨之提高高,所以,應(yīng)應(yīng)將地基承載載力對(duì)不同的的基礎(chǔ)寬度和和埋置深度進(jìn)進(jìn)行修正,才才能供設(shè)計(jì)使使用。適用條件:當(dāng)基礎(chǔ)寬度大大于3m或埋置深深度大于0.5m時(shí),從從現(xiàn)場(chǎng)載荷試試驗(yàn)或其他原原位測(cè)試等方方法確定的地基承載力特特征值應(yīng)進(jìn)行修正。。修正公式:fa=fak+ηb(b–3)+ηdm(d–0.5)基礎(chǔ)寬度和埋埋深的地承力力修正系數(shù)查查表2-43)現(xiàn)行規(guī)范的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算算方法《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范范》GB50007-2011淺基礎(chǔ)的地基基承載力地基承載力特特征值的修正正適用條件:當(dāng)基礎(chǔ)最小邊邊寬大于2m或基礎(chǔ)埋埋深超過(guò)3m時(shí),從現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)驗(yàn)或其他原位位測(cè)試等方法法確定的地基承載力特特征值應(yīng)進(jìn)行修正。。修正公式:fa=fa0+k11(b–2)+k22(h–3)基礎(chǔ)寬度和埋埋深的地承力力修正系數(shù)查表2-7(P24)3)現(xiàn)行規(guī)范的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算算方法《公路橋涵地地基與基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007查表2-5(P23)2-6(P24))淺基礎(chǔ)的地基承載載力fa與fak的區(qū)別4.地基變形驗(yàn)算淺基礎(chǔ)的地基承載載力地基變形驗(yàn)算目的的——保證建筑物安全、、正常使用和外觀。變形驗(yàn)算的要求:建筑物的地基特特征變形計(jì)算值,,不應(yīng)應(yīng)大于于地基特征變形允允許值,即s——地基特征變形計(jì)算算值[s]——變形特征允許值。。注:傳至基礎(chǔ)上上的荷載應(yīng)按正常常使用極限狀態(tài)下下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合(不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載載和地震作用)。。s≤[s]地基變形特征:對(duì)各種建筑物產(chǎn)生生危害的不利沉降降形式。類(lèi)型淺基礎(chǔ)的地基承載載力沉降量沉降差傾斜局部?jī)A斜淺基礎(chǔ)的地基承載載力(1)沉降量——指基礎(chǔ)某點(diǎn)的沉降降值??刂茖?duì)象:對(duì)于單層排架結(jié)構(gòu)構(gòu),體型簡(jiǎn)單的高高層建筑基礎(chǔ),高聳結(jié)構(gòu)基基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)注注意驗(yàn)算。淺基礎(chǔ)的地基承載載力(2)沉降差——一般指相鄰鄰柱基中點(diǎn)的沉降降量之差??刂茖?duì)象:是不均勻沉降的一一種,框架結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)這種情況況的破壞。淺基礎(chǔ)的地基承載載力(3)傾斜——指基礎(chǔ)傾斜方方向兩端點(diǎn)的沉降降差與其距離的比比值??刂茖?duì)象:高聳結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)高比比很小的高層建筑筑淺基礎(chǔ)的地基承載載力(4)局部?jī)A斜——指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6~10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與與其距離的比值。。控制對(duì)象:一般砌體承重結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋的長(zhǎng)高比不不太大,易出現(xiàn)這這種不均勻沉降。。它是砌體承重結(jié)構(gòu)的主要變形特征。。變形特征定義圖示控制對(duì)象沉降量基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降值單層排架結(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。沉降差相鄰兩個(gè)柱基的沉降量之差??蚣芙Y(jié)構(gòu)、砌體墻填充的邊排柱等基礎(chǔ)傾斜基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值多高層建筑物、高聳結(jié)構(gòu)、土層分布不均及相鄰建筑物影響局部?jī)A斜砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6~10米內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值砌體承重結(jié)構(gòu)淺基礎(chǔ)的地基承載載力變形驗(yàn)算的選擇(1)與柔性結(jié)構(gòu)有有關(guān)的地基變形特特征通常柔性結(jié)構(gòu)指排排架結(jié)構(gòu),一般在在低、中壓縮性地地基上不會(huì)產(chǎn)生沉沉降破壞,但在高高壓縮性地基上應(yīng)應(yīng)注意下列變形特特征:①砌體墻填充充的邊排柱(尤其其是端部抗風(fēng)柱))--驗(yàn)算沉降差②單層排架柱柱基(尤其是多跨跨排架的中排柱基基)驗(yàn)算沉降量③對(duì)有橋式吊吊車(chē)的廠房,應(yīng)限制相鄰柱基沉降差引起的吊車(chē)軌道面面的傾斜,以防導(dǎo)致吊車(chē)滑滑行或卡軌。淺基礎(chǔ)的地基承載載力(2)與敏感性結(jié)構(gòu)構(gòu)有關(guān)的地基變形形特征所謂敏感性結(jié)構(gòu)指指對(duì)不均勻沉降敏敏感的框架結(jié)構(gòu)和和砌體承重結(jié)構(gòu)。。由于一般砌體的的抗拉、抗剪強(qiáng)度度較低,在地基不不均勻變形影響下下,易沿縱墻開(kāi)裂裂破壞;而框架結(jié)結(jié)構(gòu)則主要是由于于相鄰柱基的不均均勻沉降在上部結(jié)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生較大次次應(yīng)力,使強(qiáng)度超超過(guò)安全儲(chǔ)備而破破壞。因此:①砌體承重結(jié)結(jié)構(gòu)---驗(yàn)算算局部?jī)A斜②框架結(jié)構(gòu)---驗(yàn)算相鄰柱柱基的沉降差淺基礎(chǔ)的地基承載載力(3)與剛性結(jié)構(gòu)有有關(guān)的地基變形特特征所謂剛性結(jié)構(gòu)指高高層建筑和高聳結(jié)結(jié)構(gòu)物。①高聳結(jié)構(gòu)和和長(zhǎng)高比很小的高高層建筑,地基變變形的主要特征是是建筑物的整體傾斜;②對(duì)地基較均均勻、且無(wú)相鄰荷荷載影響的高聳結(jié)結(jié)構(gòu),則注意控制制沉降量。高聳及高層建筑容容易產(chǎn)生傾斜的主主要原因是地基不不均勻及相鄰建筑筑影響,此外這類(lèi)類(lèi)結(jié)構(gòu)受水平荷載載大、重心高,容容易重心偏移引起起偏心力矩而影響響傾覆穩(wěn)定性,故故傾斜允許值隨高高度增加而遞減。。淺基礎(chǔ)的地基承載載力沉降觀測(cè)與地基變變形值的預(yù)估沉降觀測(cè)目的通過(guò)對(duì)觀測(cè)結(jié)果果的分析來(lái)驗(yàn)證計(jì)算方法法;可預(yù)測(cè)沉降發(fā)展展的趨勢(shì)及時(shí)采取處理措措施。預(yù)估施工期間使用期間變形值便于預(yù)留建筑物有關(guān)部分間凈空淺基礎(chǔ)的地基承承載力預(yù)估地基變形值考慮土的壓縮性多層建筑在施工工期間完成的沉沉降量砂土---80%以上低壓縮性土–50~80%中壓縮性土–20~50%高壓縮性土–5~20%變形不滿(mǎn)足時(shí)的的措施1)適當(dāng)調(diào)整整基底尺寸(改改變基底附加壓壓力);2)適當(dāng)調(diào)整整基礎(chǔ)埋深;3)改用其它它基礎(chǔ)型式;4)采用人工工地基處理方案案;5)從建筑\結(jié)構(gòu)及施工等等方面采取措施施以防止地基不均勻沉降對(duì)對(duì)上部結(jié)構(gòu)造成成的損害?!?.5基礎(chǔ)底面尺寸的的確定1.按地基持力層承載載力特征值確定定基底面積GkFk1)中心荷載下下的基礎(chǔ)計(jì)算假定:基底壓力力均勻分布基底平均壓力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值pk不超過(guò)持力層經(jīng)經(jīng)修正后的地基基承載力特征值值fa,即:pk≤fa計(jì)算要求pk計(jì)算公式基礎(chǔ)底面尺寸的的確定GkFkdlb基礎(chǔ)自重及其臺(tái)臺(tái)階上的土重實(shí)體基礎(chǔ)Gk=γGAd=20Ad基礎(chǔ)底面尺寸的的確定①矩形基礎(chǔ)A=lb(一般l/b≤3)②方形基礎(chǔ)A=b2③條形基礎(chǔ)A=1×b=b沿基礎(chǔ)長(zhǎng)度方向向取1m的計(jì)算單元元(l=1m)基礎(chǔ)底面尺寸的的確定【例1】某住宅承重墻厚厚240mm,采用墻下條形形基礎(chǔ);地基土土表層為雜填土土,厚度0.80m,重度17.5kN/m3,其下為粘土層,重重度18.5kN/m,承載力力特征值fak為170kPa,,孔隙比0.86。地下水位位在地表下1.0m處。若已知上部部墻體傳來(lái)的豎豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為為195kN/m。試確定基礎(chǔ)底面尺尺寸。解:1.確定基礎(chǔ)埋深:為了便于施工,,基礎(chǔ)宜建在地地下水位以上,,故選擇粘土層層作為持力層,,初步選擇基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深d=1m。2.對(duì)持力層土土進(jìn)行深度修正正:埋深范圍內(nèi)土的的加權(quán)平均重度度:持力層土的承載載力特征值3.取1m長(zhǎng)的的條基作計(jì)算單單元基礎(chǔ)寬度取該承重墻下條條形基礎(chǔ)寬度b=1.25m。4.驗(yàn)算:滿(mǎn)足要求。基礎(chǔ)底面尺寸的的確定2)偏心荷載下下的基礎(chǔ)計(jì)算基基底壓力按直直線分布假定:(梯形形或三角形分布布)同時(shí)滿(mǎn)足下列兩兩式的要求,即即:pk≤fapkmax≤1.2fa計(jì)算要求FeF+GMlbpkmaxpkminpk計(jì)算公式基礎(chǔ)底面尺寸的的確定基礎(chǔ)底面的抵抗抗矩矩形基礎(chǔ)Mk=(Fk+Gk)e矩形基礎(chǔ)基礎(chǔ)底面尺寸的的確定exylbk3kF+G當(dāng)pkmin<0時(shí)偏心荷載作用點(diǎn)點(diǎn)至最大壓力pkmax作用邊緣的距離離(m):k=(l/2)-ee>l/6:出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)基礎(chǔ)底面尺寸的的確定計(jì)算偏心荷載作作用下的基礎(chǔ)底底面尺寸——逐次漸近試算法法計(jì)算步驟1)按中心受受壓初步計(jì)算基基底尺寸:2)據(jù)偏心大大小,增加基底尺寸10~40%,即:A1=(1.1~1.4)A03)初選l和b,一般取l/b=1~2,得實(shí)實(shí)際基底尺寸:A≈A1承載力特征值可先進(jìn)行深度修正若b>3,則對(duì)地基承承載力進(jìn)行寬度度修正基礎(chǔ)底面尺寸的的確定4)計(jì)算基底底pk和pkmax:其中:要求:?。?yīng)滿(mǎn)足e≤l/6(即pkmin≥0)ⅱ)對(duì)重要建筑筑物:pkmin/pkmax≥1/4~1/3以避免產(chǎn)生過(guò)大大的不均勻沉降降;ⅲ)對(duì)個(gè)別情況況可:e≤l/4(即pkmin<0)此時(shí):Mk=M0k+VkH0上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的力矩標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值5)驗(yàn)算:pk≤fapkmax≤1.2fa如不滿(mǎn)足要求,,應(yīng)修改尺寸,,重復(fù)上述步驟,直到到符合要求為止止?!纠?】柱截面尺寸300×400mm2,作用在柱底的荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值:中心垂直荷載700kN,力力矩80kN-m,水平荷載載13kN?;A(chǔ)礎(chǔ)高度0.6m,埋深深1m;粘性土土地基,γ=17.5kN/m3,e=0.7,IL=0.78,,fak=226kPa。試根據(jù)持持力層地基承載載力力確定基礎(chǔ)礎(chǔ)底面尺寸。解題思路:此題題為偏心荷載作作用下的基礎(chǔ),,解題思路為:對(duì)地基承載載力進(jìn)行深深度修正,按中中心荷載作用初初定基礎(chǔ)底面積積,考考慮偏偏心荷載作用擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)面積,,驗(yàn)算地基承載載力,如不不合適,調(diào)整基基底面積重復(fù)按按上述步驟計(jì)算算。注意:1)對(duì)兩兩邊地面標(biāo)高不不等的基礎(chǔ),計(jì)計(jì)算地基承載力力深度修正時(shí)時(shí),其埋深從室室外地坪標(biāo)高((地面標(biāo)高更低低的一邊)算起。計(jì)算基礎(chǔ)和和回填土重時(shí),,應(yīng)采用平均埋埋深。2)剪力應(yīng)轉(zhuǎn)化化對(duì)基底的彎矩矩,其方法為用用剪力乘以剪力力至基底中心的距離離(力臂)。3)如果初定的的基底寬度大于于3m,應(yīng)對(duì)地地基承載力進(jìn)行行寬度修正后再進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算。,【解】1、求求地基承載力特特征值根據(jù)粘性土e=0.7,IL=0.78查表表2-5,得::ηb=0.3ηd=1.6持力層承載力特特征值fa(先只考慮對(duì)基基礎(chǔ)進(jìn)行埋深修修正):2、初步選擇基基底尺寸計(jì)算基礎(chǔ)和回填填土重Gk時(shí)的基礎(chǔ)埋深按中心受壓計(jì)算算基底面積由于偏心不大,,基礎(chǔ)底面積按20%增大,即即:初步選擇基礎(chǔ)底底面積因不不需需再對(duì)fa進(jìn)行寬度修正。。3、驗(yàn)算持力層層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重重偏心距即基底最大壓力基底平均壓力滿(mǎn)足要求。最后后確定該柱基礎(chǔ)礎(chǔ)底面長(zhǎng)l=2.4m,寬b=1.6m。。2.地基軟弱下臥層層承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面尺寸的的確定當(dāng)持力層下有軟軟土?xí)r,可能在此層破壞,需需要驗(yàn)算軟弱下下臥層的地基承載力力Fkp0dzpcdpcz軟土Es1Es2Gk驗(yàn)算要求求作用于下下臥層頂頂面的全全部壓力力(自重重應(yīng)力和和附加應(yīng)應(yīng)力),,不超過(guò)過(guò)軟臥層層的承載載力。即即:pz+pcz≤faz基底附加加壓力基底處自自重應(yīng)力力軟臥層頂頂面處自自重應(yīng)力力pz軟臥層頂頂面處附附加應(yīng)力力基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定軟弱下臥臥層地基基承載力力特征值值faz計(jì)算faz=fak+ηdγm(d+z–0.5)對(duì)軟弱下下臥層地地基承載力只只進(jìn)行深深度修正,修修正深度度從地面到軟軟臥層頂頂面當(dāng)上述驗(yàn)驗(yàn)算不能能滿(mǎn)足時(shí)時(shí)可采取取的措施施1)采采用“寬基淺埋埋”方案,盡盡量減少少基礎(chǔ)埋埋深,增增加加基底至至軟弱下下臥層的的距離,,使傳至至軟弱下下臥層層的附附加應(yīng)力力減小;;2)增增大基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度,,減小基基底壓力力,使傳至軟軟臥層的附加應(yīng)應(yīng)力減小?。ǖ煽赡茉黾蛹榆浫跖P臥層變形形);3)采采用人工工地基或或采用深基基礎(chǔ)避開(kāi)開(kāi)軟弱下下臥層。基礎(chǔ)的驗(yàn)驗(yàn)算軟弱下臥臥層頂面面的附加加應(yīng)力簡(jiǎn)簡(jiǎn)化計(jì)算算---壓壓力擴(kuò)擴(kuò)散角法法2.5.2基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定條件假設(shè)基底底處的附附加應(yīng)力力向下傳遞遞時(shí)某一一角度向向外擴(kuò)擴(kuò)散,并并均勻分分布于較較大面積積的軟弱弱下臥土土層上。。Fkp0軟土Es1Es2Gkdpcd=γmdpcdpczzpz矩形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)軟臥層頂頂面處附附加應(yīng)力力=基底處總總應(yīng)力應(yīng)力擴(kuò)散散后面積積注擴(kuò)散角與Es1/Es2及z/b有有意:關(guān),持力層層太薄不不起作用用2、驗(yàn)算算要求其埋深應(yīng)應(yīng)取從地地面到軟軟弱下臥臥層頂面面的距離離。傳遞到軟軟弱下臥臥層頂面面處的附附加應(yīng)力力與土的的自重應(yīng)應(yīng)力之和和不超過(guò)過(guò)下臥層層的承載載力軟弱下臥臥層強(qiáng)度度不足應(yīng)應(yīng)采取的的措施?1)增大大基礎(chǔ)底底面積(有時(shí)不不一定行行);2)減小小基礎(chǔ)埋埋深;3)對(duì)軟軟弱下臥臥層進(jìn)行行地基處處理,用用人工方方法提高高其承載載力;4)變換換地基持持力層,,或采用用深基礎(chǔ)礎(chǔ)避開(kāi)軟軟弱下臥臥層【例3】】已知條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度2.17m,豎向向荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值Fk=324kN/m;方方形基基礎(chǔ)邊長(zhǎng)長(zhǎng)3m,,豎向荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值Fk=1452kN,其它它條件如如例圖。。上部土土層厚4.0m,其壓壓縮模量量Es1=
6.0MPa,地地下水位位在地面面下3.0m;;該土層層下面是是淤泥質(zhì)質(zhì)粘土土,其承承載力特特征值為為fak=63kPa,,壓縮模模量Es2=1.5Mpa,試分分別驗(yàn)算算條形和方形基基礎(chǔ)下軟軟弱下臥臥層是否滿(mǎn)足足要求??(下臥臥層承載力深度度修正系系數(shù)為ηd=1.0)解:①條形基礎(chǔ)礎(chǔ)水下土的的有效重重度軟弱下臥臥層頂面面處土的的自重應(yīng)應(yīng)力值查表得軟弱下臥臥層頂面面處的附附加應(yīng)力力值軟弱下臥臥層頂面面以上土土的加權(quán)權(quán)平均重重度不滿(mǎn)足要要求??紤]增大大基底面面積。設(shè)設(shè)條形基基礎(chǔ)寬3.37m,由題意,,加大基基底面積積后,持持力層承承載力也也肯定滿(mǎn)滿(mǎn)足要求求,不用再驗(yàn)驗(yàn)算。這時(shí),基基底壓力力:重新驗(yàn)算算軟弱下下臥層承承載力::滿(mǎn)足要求求。②方形基礎(chǔ)礎(chǔ)查表得滿(mǎn)足要求求。3.地基穩(wěn)定定性驗(yàn)算算(補(bǔ)充充)基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定驗(yàn)算對(duì)象象1)承受水平平荷載作作用的高高層建筑筑、高聳聳結(jié)構(gòu)物物2)建建在斜坡坡上或邊坡坡附近的的建(構(gòu))筑筑物。驗(yàn)算內(nèi)容容1)整體滑動(dòng)動(dòng)破壞---通通常采采用圓弧弧滑動(dòng)面面法要求:K=Mr/Ms≥1.2抗滑力矩矩滑動(dòng)力矩矩基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定驗(yàn)算內(nèi)容容2)斜坡上建建(構(gòu))筑筑物對(duì)穩(wěn)定土土坡(如如圖)上上的基礎(chǔ)礎(chǔ)當(dāng)b≤3m,a<2.5m,且符符合要求:可不進(jìn)行行穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算對(duì)條形基基礎(chǔ)ξ=3.5對(duì)矩形基基礎(chǔ)ξ=2.5§2.6擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)1.無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)(剛性基基礎(chǔ))設(shè)設(shè)計(jì)Fkb2bH0b1b0d設(shè)計(jì)原理理采用增加加基礎(chǔ)高高度H0,控制基基礎(chǔ)外伸伸寬度b2與基礎(chǔ)礎(chǔ)高度H0的比值((臺(tái)階寬寬高比,,又稱(chēng)剛剛性角))來(lái)提高高基礎(chǔ)抗抗彎能力力,從而而無(wú)需配配筋就可可保證基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)不發(fā)生生破壞。。無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)方法法Fkb2bH0b1b0d通過(guò)控制制材料強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)級(jí)和基礎(chǔ)礎(chǔ)臺(tái)階的的寬高比來(lái)來(lái)確定基基礎(chǔ)的截截面尺寸寸,要求求臺(tái)階寬寬高比小小于其允允許值設(shè)計(jì)公式式基礎(chǔ)臺(tái)階階寬高比允許許值查表2-9無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)一般先按按地基承承載力特特征值確確定基礎(chǔ)礎(chǔ)底面尺尺寸,然然后根據(jù)據(jù)剛性角角要求按按下式計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)礎(chǔ)高度::Fkb2bH0b1b0d因剛性角,,大小取取決于基基礎(chǔ)材料料和pk無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)驗(yàn)算要求求對(duì)階梯形形截面基基礎(chǔ),除基礎(chǔ)高高度應(yīng)符符合要求求外,各各級(jí)臺(tái)階階的寬高高比亦應(yīng)應(yīng)滿(mǎn)足剛剛性角要要求;2)除墻下條條基只在在橫截面面方向進(jìn)進(jìn)行臺(tái)階階寬高比比驗(yàn)算外外,單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)則則應(yīng)在長(zhǎng)長(zhǎng)、寬兩兩個(gè)方面面進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算;3)若基礎(chǔ)由由二種或或二種以以上材料料疊合而而成,則則應(yīng)分別別滿(mǎn)足不不同材料料的允許許剛性角角,并應(yīng)應(yīng)對(duì)兩種種材料接接觸部分分進(jìn)行局局部受壓壓驗(yàn)算??辜趄?yàn)算算(GB50007-2011)當(dāng)混凝土基基礎(chǔ)的基礎(chǔ)底底面的平平均壓力力值pk超過(guò)300kPa時(shí)時(shí),還應(yīng)應(yīng)按下式式驗(yàn)算墻墻(柱))邊緣或或變階處處的受剪剪承載力力:無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)的的設(shè)計(jì)步步驟1.根據(jù)據(jù)已知的的d,進(jìn)進(jìn)行地基基承載力力特征值值的深度度修正。。2.按持持力層承承載力確確定基底底尺寸b。3.按臺(tái)臺(tái)階寬高高比允許許值初選選基礎(chǔ)高高度H0。4.確定定每一級(jí)級(jí)臺(tái)階的的寬度bi,高度hi。注:為保證傳傳力路線線流暢,,節(jié)省材材料,施施工方便便,每一一級(jí)臺(tái)階階都宜符符合寬高高比要求求。5.滿(mǎn)足足構(gòu)造要要求。如如磚模等等。無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)不滿(mǎn)足剛剛性角要要求時(shí)可可采取的的措施1)增加基礎(chǔ)礎(chǔ)高度H0(增加埋埋深d)——使減減??;(應(yīng)注意意若其下下有軟弱弱下臥層層時(shí),不不宜采用用);2)改用鋼鋼筋混凝凝土擴(kuò)展展基礎(chǔ)——不受允許許寬高比比限制,使H0及d減小;3)采用人工地地基——提高地基承載載力使b減小。無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)構(gòu)造要求1)基頂埋深深d1(1)必要性::①保護(hù)不不受大氣氣風(fēng)化和和外力破破壞;②保持建建筑物整整體外觀觀;③預(yù)留地地坪結(jié)構(gòu)構(gòu)層及埋埋設(shè)管線線所需置置。(2)最最小構(gòu)造造尺寸::①民用建建筑≥100mm②工業(yè)建建筑≥500mm;無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)構(gòu)造要求2)基頂頂寬度bt(1)必必要性::①便于增增加建筑筑物的穩(wěn)穩(wěn)定性;;②便于施施工,防防止誤差差,上部部結(jié)構(gòu)有有調(diào)整余余地。((2)最最小構(gòu)造造尺寸::兩側(cè)超超出墻、、柱的尺尺寸原則則上應(yīng)符符合材料料的模數(shù)數(shù)。①磚——②石——b1≥100mm③砼——b1≥50mm
無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)構(gòu)造要求3)基礎(chǔ)礎(chǔ)剖面形形狀及尺尺寸不同材料料的基礎(chǔ)礎(chǔ)原則上上應(yīng)符合合材料的的模數(shù)要要求。(1)磚磚基礎(chǔ)(模數(shù))60的的倍數(shù)剖面形式式按砌筑筑方法可可分為二二種:①二皮一收收砌法::從底面面開(kāi)始,,每層為為二匹磚磚,高120mm,逐逐漸內(nèi)收收1/4磚長(zhǎng)60mm(簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)等高法法);②二一間隔隔收砌法法:從底底面開(kāi)始始,先砌砌二匹磚磚,內(nèi)收收1/4磚長(zhǎng)60mm,再砌砌一匹磚磚內(nèi)收1/4磚磚長(zhǎng)60mm,,如此反反復(fù)(簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)間隔隔法)。。5×605×60無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)構(gòu)造要求(2)砌石石基礎(chǔ)::①毛毛石基礎(chǔ)礎(chǔ):每級(jí)級(jí)由二層層毛石錯(cuò)錯(cuò)縫砌成成,每級(jí)級(jí)伸出寬寬度bi≤200mm,高度一一般400~600mm②條條石基礎(chǔ)礎(chǔ):每級(jí)級(jí)高度為為300或300mm的倍數(shù)數(shù),伸出出寬度同同上。150300300300150無(wú)筋擴(kuò)展展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)構(gòu)造要求(3)混凝凝土基礎(chǔ)礎(chǔ)①毛毛石混凝凝土基礎(chǔ)礎(chǔ):毛石石含量約約為基礎(chǔ)礎(chǔ)體積的的25-30%,毛石石尺寸一一般不超超過(guò)300mm,每每級(jí)高度度一般般為500mm。②素混凝凝土基礎(chǔ)::階梯形(每階高度度≤500mm);錐形形(要求邊邊緣高度≥≥200mm),,一般300-500mm((節(jié)約材料料)。60150150無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)構(gòu)造要求(4)灰土基基礎(chǔ):每階階二~三步步(分層夯夯實(shí),每每層層虛鋪220-250mm,,夯實(shí)到150mm為一步))一般每階高300~450mm。(5)三合合土基礎(chǔ)::每階高≥≥300mm(虛鋪鋪220~250mm,夯實(shí)至至150mm)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)構(gòu)造要求4)基礎(chǔ)墊墊層墊層材料可可選用灰土土、三合土土和混凝土土。墊層每每邊伸出基基礎(chǔ)底面50~100mm,,厚度一般般為100mm?;A(chǔ)礎(chǔ)墊層主要要為施工方方便而設(shè),,一般作為為構(gòu)造墊層層,不作為為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)部分考慮慮。因此,,墊層的寬寬度和厚度度都不計(jì)入入基礎(chǔ)寬度度和厚度及及埋深之內(nèi)內(nèi),它不同同于組合基基礎(chǔ)也非人人工地基的的墊層,應(yīng)應(yīng)注意區(qū)別別。類(lèi)型:柱下獨(dú)立基基礎(chǔ)和墻下下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)受力模型::倒置的懸臂臂梁。彎曲,剪切切,沖切問(wèn)問(wèn)題。一、設(shè)計(jì)荷荷載取值::1、確定基基礎(chǔ)配筋和和驗(yàn)算材料料強(qiáng)度,上上部結(jié)構(gòu)傳傳來(lái)的荷載載效應(yīng)組合合應(yīng)按承載載能力極限限狀態(tài)下荷荷載效應(yīng)的的基本組合;相應(yīng)的基基底反力為為凈反力(不包括基礎(chǔ)礎(chǔ)自重和基基礎(chǔ)臺(tái)階上上回填土重重所引起的的反力)。2、驗(yàn)算基基礎(chǔ)裂縫寬寬度,應(yīng)按按正常使用用極限狀態(tài)態(tài)荷載效應(yīng)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合?!?.7擴(kuò)擴(kuò)展基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)二、墻下鋼鋼筋混凝土土條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算1.中心荷荷載:基底的凈反反力一般取沿墻墻長(zhǎng)度方向向的基礎(chǔ)進(jìn)進(jìn)行分析在基礎(chǔ)底板板內(nèi)產(chǎn)生彎彎矩M和剪力V。Ⅰ-ⅠⅠ截面為結(jié)結(jié)構(gòu)控制截截面,此截截面上的彎彎矩M和剪剪力V為結(jié)結(jié)構(gòu)的控制制內(nèi)力。三、擴(kuò)展基基礎(chǔ)破壞形形式2121純剪斜壓沖切彎曲四基礎(chǔ)礎(chǔ)的驗(yàn)算45ob0h0h0b1、單獨(dú)基基礎(chǔ)沖切破破壞驗(yàn)算———確定基基礎(chǔ)高度要求F1≤[V]計(jì)算要點(diǎn)::沖切力的的作用面積積沖切力F1=A1?pj抗沖切力[V]=0.7hpftamh0Al為陰影面積積am沖切梯形的的中線amh0h0l0lhp沖切截面高高度影響系系數(shù)2、單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)彎矩矩計(jì)算—基基礎(chǔ)底板配配筋b0(b-b0)/2b(b-b0)/2(-0)/20(-0)/2b’a’IIIa1§2.8防防止或或減輕不均勻勻沉降危害害的措施建筑物開(kāi)裂裂、傾斜、、甚至破壞壞均勻沉降影響建筑物物的功能和和正常使用用不均勻沉降降主要對(duì)象框架等超靜靜定結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次次應(yīng)力門(mén)窗洞口部部位開(kāi)裂危害裂縫位置和和方向與不不均勻沉降降的狀況有有關(guān)減輕不均勻勻沉降危害害的措施砌體結(jié)構(gòu)開(kāi)開(kāi)裂的規(guī)律律當(dāng)中段沉降降大,產(chǎn)生生正向撓曲曲(下凹))時(shí),裂縫縫呈正“八”字形開(kāi)展,,若兩翼沉沉降大,墻墻體反向撓撓曲(上凸凸)時(shí),裂裂縫呈倒減輕不均勻勻沉降危害害的措施如何解決不不均勻沉降降的問(wèn)題??思考解決途徑增強(qiáng)上部結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)不均均勻沉降的的適應(yīng)能力力減少不均勻勻沉降或總總沉降具體措施選用條形、、筏形或箱箱形等連續(xù)續(xù)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)礎(chǔ)或其它深深基礎(chǔ)進(jìn)行地基處處理(采用用人工地基基)從地基、基基礎(chǔ)和上部部結(jié)構(gòu)共同同工作的觀觀點(diǎn)出發(fā),在建筑、結(jié)構(gòu)和施工方面采取某些措措施減輕不均勻沉降降危害的措施1、建筑措施1)建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單平面立面平面形狀復(fù)雜的的建筑物易開(kāi)裂裂部位建筑立面高差大大易開(kāi)裂部位減輕不均勻沉降降危害的措施2)設(shè)置沉降縫沉降縫從上部結(jié)構(gòu)檐口口到基礎(chǔ)底面將將建筑物分割成成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)獨(dú)立單元,分割割出的獨(dú)立單元元(或沉降單元元),應(yīng)滿(mǎn)足體體形簡(jiǎn)單、長(zhǎng)高比小、結(jié)構(gòu)類(lèi)型不變變和所在處的地地基比較均勻等等條件的要求。。設(shè)置位置(1)復(fù)雜建建筑平面轉(zhuǎn)折處處;(2)高高度或荷載變變化差異處;(3)結(jié)構(gòu)或或基礎(chǔ)類(lèi)型不同同處;(4)長(zhǎng)高比過(guò)過(guò)大的適當(dāng)部位位;(5)地基壓壓縮性顯著變化化處;(6)分期建造造房屋交接處;(7)擬設(shè)伸伸縮縫或防震縫縫處(沉降縫可可兼作伸縮縫或或防震縫)。(2)合理布置縱縱、橫墻:縮小橫墻間距距,避免削弱縱縱墻剛度減輕不均勻沉降降危害的措施3)加強(qiáng)建筑物物的整體剛度建筑物過(guò)長(zhǎng):長(zhǎng)長(zhǎng)高比7.6:1(1)控制建筑物的長(zhǎng)長(zhǎng)高比:建筑物長(zhǎng)高比比是指它的長(zhǎng)度度L與其高度(屋屋頂檐口至基底底的距離)Hf之比L/Hf≤2.5~3.0減輕不均勻沉降降危害的措施4)恰當(dāng)安排相相鄰建筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)間的凈距相鄰基礎(chǔ)附加應(yīng)力疊加不均勻沉降(1)同期建造的的兩相鄰建筑物物,低(或輕))者受高(或重))者的影響;(2)不同期建建造的兩相鄰建建筑物,原有建建筑物受鄰近新建高高(或重)的建建筑物的影響。。新建11層樓房原有建筑受影響建筑(被被影響者)--剛度(長(zhǎng)高比比)影響建筑(產(chǎn)生生影響者)-預(yù)估平均沉降量量決定相鄰建筑物物基礎(chǔ)間凈距的的指標(biāo):根據(jù)可能產(chǎn)生的的不均勻沉降,,將預(yù)估沉降量量大的部分標(biāo)高高提高,待其沉沉降后達(dá)到預(yù)定定的標(biāo)高,與沉沉降小的部分協(xié)協(xié)調(diào)一致。(1)室內(nèi)地坪和和地下設(shè)施的標(biāo)標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)預(yù)預(yù)估沉降量予以以提高;(2)建筑物各各部分(或設(shè)備備之間)有聯(lián)系系時(shí),可將沉降降較大者標(biāo)高提提高;(3)建筑物與與設(shè)備之間,應(yīng)應(yīng)留有足夠的凈凈空;(4)當(dāng)有管道道穿過(guò)建筑物時(shí)時(shí),應(yīng)預(yù)留足夠夠尺寸的孔洞,,或采用柔性的的管道接頭。減輕不均勻沉降降危害的措施5)調(diào)整建筑物物各部分的標(biāo)高高原理:具體措施:減輕不均勻沉降降危害的措施2、結(jié)構(gòu)措施1)減輕建筑物物自重①減輕墻重量::采用用多孔磚,輕質(zhì)質(zhì)墻等。②選用輕型結(jié)構(gòu)構(gòu):采用預(yù)應(yīng)力力鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種種輕型空間結(jié)構(gòu)構(gòu)。③減少基礎(chǔ)和回回如采采用空心基礎(chǔ)、、殼體基礎(chǔ)、填土重量:以以及加空地板板代替厚填土等等。對(duì)于砌體承重房房屋,不均勻沉沉降的損害突出出地表現(xiàn)為墻體體的開(kāi)裂。因此此,實(shí)踐中常在在基礎(chǔ)頂面附近近(俗稱(chēng)“地圈圈梁”)、門(mén)窗窗頂部樓(層))面處設(shè)置圈梁梁,每道圈梁應(yīng)應(yīng)盡量貫通外墻墻、承重內(nèi)縱墻墻及主要內(nèi)橫墻墻,并在平面內(nèi)內(nèi)形成閉合的網(wǎng)網(wǎng)狀系統(tǒng)。減輕不均勻沉降降危害的措施2)設(shè)置圈梁圈梁類(lèi)型鋼筋混凝土圈梁梁鋼筋磚圈梁(或或鋼筋磚帶)作用----增強(qiáng)強(qiáng)建筑物的抗彎彎剛度減輕不均勻沉降降危害的措施3)減小或調(diào)整整基底附加壓力力①減小基底附加壓壓力:除了采用本節(jié)““減輕建筑物自自重”減小基底底附加壓力外,,還可設(shè)置地下下室(或半地下下室、架空層)),以挖除的土土重去
補(bǔ)償((抵消)一部分分甚至全部的建建筑物重量,達(dá)到減小沉降的的目的。②改變基底尺寸::按照沉降控制的的要求,選擇和和調(diào)調(diào)整基礎(chǔ)底底面尺寸,從而而調(diào)整基底壓力力。減輕不均勻沉降降危害的措施4)加強(qiáng)基礎(chǔ)剛剛度①采用鋼筋混混凝土基礎(chǔ),如如條形,十字形形,筏形和箱形基礎(chǔ),可可以增大基底面面積,加強(qiáng)基礎(chǔ)礎(chǔ)剛
度和提高高調(diào)整不均勻沉沉降的能力。尤尤其是軟弱地地基上的砌體結(jié)結(jié)構(gòu)房屋,特別別有效。②設(shè)置基礎(chǔ)梁梁,以提高基礎(chǔ)礎(chǔ)的整體剛度,,增強(qiáng)適應(yīng)不均均勻沉降的能力力。減輕不均勻沉降降危害的措施5)采用非敏感性結(jié)構(gòu)排架、三鉸拱((架)等鉸接結(jié)結(jié)構(gòu)油罐、水池等基基礎(chǔ)采用柔性底底板適用條件單層廠房、倉(cāng)庫(kù)庫(kù)和某些公共建建筑減輕不均勻沉降降危害的措施3、施工措施1)合理安排施施工程序先高重后低輕,,先主體后附屬屬2)基礎(chǔ)周?chē)徊灰硕演d3)保護(hù)基底的的地基土(巖)4)防止施工中中的不利影響本章小結(jié)1、地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)首先要滿(mǎn)足足安全和正常使使用的要求;按按承載力極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)是為保證建建筑物的安全,,而正常使用的的要求是由正正常使用極限狀狀態(tài)驗(yàn)算來(lái)以保保證;地基基礎(chǔ)礎(chǔ)按以上兩個(gè)狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)。2、基礎(chǔ)埋深受受很多因素的影影響,在滿(mǎn)足安安全可靠的前提提下盡可能淺埋,
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