淺基礎設計資料

淺基礎設計資料第1頁/共89頁2023/4/162一、無筋擴展基礎1.磚基礎墊層：100mm，C10

灰土墊層=灰土基礎三合土墊層=三合土基礎剖面：大放腳第一節(jié)淺基礎的類型第2頁/共89頁2023/4/1632.毛石基礎尺寸：臺階高、基礎墻厚400mm適用：7層建筑物基礎不適用：地下水位以下3.混凝土基礎混凝土

C15適用于荷載較大之墻、柱基礎4.毛石混凝土基礎毛石尺寸

300mm毛石占總體積25%-30%第3頁/共89頁2023/4/164二、鋼筋混凝土基礎1.鋼筋混凝土獨立基礎墻下獨立基礎：利用地基梁傳力柱下獨立基礎：最常用，最經(jīng)濟第4頁/共89頁2023/4/165第5頁/共89頁2023/4/166第6頁/共89頁2023/4/1672.鋼筋混凝土條形基礎墻下條形基礎：承重墻下常用柱下條形基礎：單向式，十字交叉式鋼筋混凝土獨立基礎鋼筋混凝土墻下條形基礎擴展基礎第7頁/共89頁2023/4/1683.筏板基礎平板式：0.5-1.5m厚梁板式：板上設基礎梁，梁上安柱第8頁/共89頁2023/4/169第9頁/共89頁2023/4/1610M型組合殼內(nèi)球外錐組合殼4.箱形基礎底板，頂板縱、橫墻，內(nèi)、外隔墻5.薄殼基礎正圓錐殼第10頁/共89頁2023/4/1611第二節(jié)基礎埋置深度d一、埋深原則1.除巖石地基外，dmin=0.5m2.在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，盡量淺埋3.天然地基上箱、筏基礎埋深建筑物高度/15；樁箱（筏）基礎埋深(1/18~1/20)

建筑物高度第11頁/共89頁2023/4/1612二、影響因素1.場地土質及地下水上層好——上層持力，A、d可小上層弱且薄——下層持力上層弱且厚——樁基礎，人工地基基礎底面一般置于地下水位以上粉土、砂土，有承壓水時，防止流砂：坑底自重應力＞水的承壓力2.建筑物用途有地下室，d加大第12頁/共89頁2023/4/1613基礎埋深不同時，作臺階，高寬比1:2管線通過，預留孔間隙100-150mm3.荷載大小、性質F大，需要好的持力層較大水平荷載，穩(wěn)定性要求d加大抗拔力，d加大4.相鄰基礎影響凈距離l

(1~2)底面高差h不滿足時，施工措施第13頁/共89頁2023/4/16145.季節(jié)性凍土凍土分類：不凍脹，弱凍脹，凍脹強凍脹，特強凍脹最小埋深

zd

：設計凍深=標準凍深z0三個影響系數(shù)土的類別影響系數(shù)土的凍脹性影響系數(shù)環(huán)境影響系數(shù)

hmax

：基底下允許殘留凍土層最大厚度第14頁/共89頁2023/4/1615第三節(jié)地基承載能力一、由試驗、工程經(jīng)驗確定承載力1.地基承載力特征值fak2.修正后的地基承載力特征值fa

b,d

：修正系數(shù)，規(guī)范查表5.2.4。教材P.178

,m

：基底土重度，平均重度

b

：小于3m取b=3m，大于6m取b=6m

d:小于0.5m取d=0.5m第15頁/共89頁2023/4/1616例題9.1

試驗確定某中砂地基的承載力特征值fak為286kPa，如基礎底面寬度為2.0m，埋深為1.5m，土的重度為18kN/m3，試確定該基礎修正后的地基承載力特征值。解

b=3.0，d=4.4，=m=18kN/m3

kPa第16頁/共89頁2023/4/1617例題9.2

某基礎底面尺寸為2.5m×3.5m，埋深1.8m，持力層為粉土，粘粒含量15%，重度

=18.9kN/m3，m=17.8kN/m3,土的承載力特征值fak=161kPa。下列哪項為修正后的地基承載力特征值？

(A)177kPa(B)212kPa(C)195kPa(D)161kPa解（1）計算第17頁/共89頁2023/4/1618查表

b=0.3,d=1.5（2）結論答案為C第18頁/共89頁2023/4/1619二、按土體強度理論計算1.條件偏心距e

0.033b2.計算公式承載力系數(shù)Mb、Md、Mc——由k查表b——大于6m取6m；對于砂土小于3m取3mck——基底1.0b深度內(nèi)土的內(nèi)聚力標準值結果無需再按深度、寬度修正第19頁/共89頁2023/4/1620第四節(jié)確定基底尺寸一、持力層承載力條件定尺寸1.承載力條件荷載效應標準組合對心受壓基礎第20頁/共89頁2023/4/1621偏心受壓基礎此處l為偏心方向的尺寸第21頁/共89頁2023/4/16222.確定基底尺寸定埋深d

僅按深度修正承載力特征值fa（如果需要）計算底面積對偏心受壓基礎，面積再增大10%~40%確定長度l、寬度b

（若b>3m，需重新計算fa）第22頁/共89頁2023/4/1623例題9.3

某擴展基礎軸心荷載標準值Fk=1000kN，置于粘性土層上，其e=0.86，埋深為5.65m，m=18.5kN/m3，fak=120kPa，試求該基礎的底面積。解（1）承載力特征值

b=0與寬度無關，僅按深度修正d=1.0kPa第23頁/共89頁2023/4/1624（3）結果取3.2m×3.2m，A=10.24m2

（2）計算底面積m2第24頁/共89頁2023/4/1625二、下臥軟弱層承載力驗算1.下臥層層頂承載力特征值（僅按深度修正）z:基底到下臥軟弱層頂?shù)木嚯x2.下臥層層頂自重應力第25頁/共89頁2023/4/16263.軟弱層頂附加應力壓力擴散法計算?；A邊緣按θ角向下擴散，θ角可查規(guī)范表5.2.7（教材P.183表9-20）。由合力相等得附加應力（1）條形基礎pc——基底處土的自重應力第26頁/共89頁2023/4/1627（2）矩形基礎4.承載力條件總應力不超過承載力特征值第27頁/共89頁2023/4/1628例題9.4

柱基礎底面寬2.0m，長2.5m，埋深2.2m，荷載標準值為Fkv=835kN，F(xiàn)kH=14kN，Mk=577kN.m；其地基表層1.5m厚的雜填土，γ=16kN/m3；第二層3.3m厚的粉質粘土，γ=19kN/m3

，Es=7.5MPa；第三層為淤泥質粘土，承載力特征值為84kPa，天然重度為γ=16.8kN/m3

，Es=2.5MPa，試驗算軟弱下臥層的承載力。第28頁/共89頁2023/4/1629解（1）軟弱層頂自重應力

d=2.2m，z=2.6mkPakN/m3（2）基底平均附加應力kPa第29頁/共89頁2023/4/1630（3）軟弱層頂附加壓力kPa第30頁/共89頁2023/4/1631（4）軟弱層頂總壓力kPakPa第31頁/共89頁2023/4/1632（5）承載力特征值

d=2.2m，z=2.6m，d=1.0>pz

+pcz=130.6

該軟弱下臥層承載力滿足要求kPakPa第32頁/共89頁2023/4/1633三、地基變形條件1.需要進行變形驗算的地基（1）甲級、乙級建筑物地基（2）部分丙級建筑物地基（規(guī)范表3.0.2以外的丙級建筑物）2.變形特征量沉降量：基礎中心沉降值s沉降差：相鄰柱基礎沉降量的差值傾斜：同一基礎而言局部傾斜：砌體承重結構，縱墻6~10m內(nèi)第33頁/共89頁2023/4/16343.沉降計算方法分層總和，修正

s——沉降計算經(jīng)驗系數(shù)

p0——荷載效應準永久組合時基底附加應力計算深度滿足條件由zn向上取zn(與b有關)，該層壓縮量第34頁/共89頁2023/4/16354.控制指標的選取砌體承重結構——“局部傾斜”框架單層排架——“沉降差”多層高層高聳——“傾斜”必要時控制——平均“沉降量”5.允許值

GB50007-2002，表5.3.4。如：砌體承重結構局部傾斜中低壓縮性土0.002

高壓縮性土0.003第35頁/共89頁2023/4/1636第五節(jié)常見淺基礎設計一、基礎選型1.考慮因素（1）建筑場地的巖土工程條件（2）建筑物上部結構類型，體型、剛度和整體性；是否有設備基礎、地下室（3）作用在地基上的荷載大小、位置和性質（4）場地的類型和環(huán)境（5）施工條件、材料供應情況第36頁/共89頁2023/4/16372.典型實例（1）磚混結構：一般用剛性條形基礎地下水低，可用灰土基礎地下水高，混凝土條形基礎寬度大于2.5m，宜采用鋼筋混凝土擴展基礎（2）框架結構：柱下獨立擴展基礎十字交叉鋼筋混凝土條基柱下筏基第37頁/共89頁2023/4/1638（3）一般地基上的高層建筑之基礎類型

8-12層：筏形基礎，箱形基礎，樁基礎、擴展基礎

12-20層：箱形基礎，筏形基礎

20層以上：樁基（樁箱、樁筏）第38頁/共89頁2023/4/1639二、無筋擴展基礎設計1.剖面型式臺階式雙向放坡2.限制條件臺階寬高比基礎高度b0：基礎頂面砌體寬度H0：基礎高度第39頁/共89頁2023/4/16403.構造要求（1）混凝土基礎（C15）臺階厚度不小于250mm。當基底平均壓力pk超過300kPa時，應驗算受剪承載力相應于荷載效應基本組合時的地基土平均凈反力沿墻邊緣或變階處單位長度的剪力設計值沿墻邊緣或變階處混凝土基礎單位長度面積混凝土的抗拉強度設計值第40頁/共89頁2023/4/1641（2）毛石混凝土基礎臺階厚度不小于300m。（3）毛石基礎每臺階不小于二層塊石或三層毛石每階高度400~600mm第41頁/共89頁2023/4/1642例題9.5

一民用建筑四層混合結構，承重墻厚240mm，傳至±0.000處的荷載標準值Fk=192kN/m。場地土厚度基本均勻，表層為耕植土，厚0.6m，重度17.0kN/m3；持力層為粉土，厚度12m，重度18.6kN/m3，fak=160kPa，粘粒含量15%，地下水位-0.800m。試設計該墻下條形基礎。解（1）埋置深度基礎宜淺埋，最好位于地下水位以上，取埋深d=0.8m。第42頁/共89頁2023/4/1643（2）地基承載力特征值kN/m3修正系數(shù)假設b3mkPa第43頁/共89頁2023/4/1644（3）基底寬度取b=1.30m（<3m，與假設相符）m第44頁/共89頁2023/4/1645（4）基礎材料和構造下部采用300mm厚的C15混凝土，其上用MU10的燒結普通磚和M5水泥砂漿砌筑。為減小基礎高度，大放腳采用二一間隔收砌法，寬高比滿足要求?；炷粱A的寬高比a:h=290:300=1:1.03，滿足不超過1:1.00的要求。第45頁/共89頁2023/4/1646（5）驗算地基承載力kPa<fa=167.8kPa滿足要求（6）地基變形砌體承重結構應以“局部傾斜”作為變形控制參數(shù)。地基條件簡單，荷載分布均勻，可定為丙級基礎，層數(shù)<6層，可不作地基變形計算。第46頁/共89頁2023/4/1647三、墻下鋼筋混凝土條形基礎設計1.擴展基礎構造要求（1）錐形基礎邊緣高度200mm；階梯形每階高度300~500mm；當高度<250mm時，做成等厚板。（2）墊層：C10，厚度70mm，一般取100mm

兩邊伸出底板100mm（3）基礎混凝土：

C20（4）保護層：有墊層時40mm

無墊層時

70mm第47頁/共89頁2023/4/1648（5）受力鋼筋直徑10mm，一般取10~16mm

間距100mm、200mm

當b2.5m時，受力鋼筋長度可取板0.9b并交錯布置（6）分布鋼筋直徑8mm

間距250-300mm第48頁/共89頁2023/4/1649（7）軟弱地基上基礎截面基礎截面可采用帶肋的底板，以減小不均勻沉降的影響肋的縱向鋼筋和箍筋按經(jīng)驗確定第49頁/共89頁2023/4/16502.中心荷載作用下條形基礎計算（1）基底凈反力沿墻長方向取l=1m計算上部荷載設計值為基本組合（2）底板內(nèi)力底板內(nèi)墻邊I-I截面為控制截面磚墻厚度第50頁/共89頁2023/4/1651（3）底板厚度初選h=b/8，按模數(shù)取值底板不配箍筋和彎起鋼筋，由混凝土抗剪，驗算抗剪承載力單位：N（4）底板配筋受力鋼筋近似取=0.2分布鋼筋按構造要求配置第51頁/共89頁2023/4/1652例題9.6

某房屋承重墻厚370mm，傳至基礎的荷載標準值Fk=352kN、設計值F=445kN，基礎埋深d=1.75m、經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值fa=165kPa。試設計該墻下鋼筋混凝土條形基礎。解：（1）基礎材料受力鋼筋：HRB335，fy=300N/mm2

分布鋼筋：HPB235

墊層混凝土：C10、厚100mm第52頁/共89頁2023/4/1653

基礎混凝土：C20，fc=9.6N/mm2

ft=1.10N/mm2（2）基底寬度由荷載標準組合確定基礎底面寬度m取b=2.80m=2800mm第53頁/共89頁2023/4/1654（3）底板內(nèi)力由荷載基本組合計算內(nèi)力（效應）kPakNkN.m第54頁/共89頁2023/4/1655（4）基礎高度初選h=b/8=2800/8=350mm有墊層，取保護層厚度c=40mmmmmm抗剪承載力驗算NkN>V=193.1kN滿足要求取h=350mm可行第55頁/共89頁2023/4/1656（5）底板配筋受力鋼筋mm2

分布鋼筋按構造配置實配16@130，面積As=1547mm28@250第56頁/共89頁2023/4/16573.偏心荷載作用下條形基礎計算（1）基底凈反力基底邊緣處最大、最小凈反力墻邊截面I-I處凈反力a—墻厚第57頁/共89頁2023/4/1658（2）I-I截面內(nèi)力kPa剪力彎矩第58頁/共89頁2023/4/1659（3）承載力計算抗剪

抗彎單位：N第59頁/共89頁2023/4/1660四、柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計1.構造要求除滿足條形基礎的一般構造要求外，還應滿足（1）基底尺寸軸心受壓l/b=1.0，偏心受壓l/b=1.5~2.0

邊長取100mm的倍數(shù)（2）階梯形基礎（質量易保證，優(yōu)先采用）每階高度300~500mm

階高和階寬均采用

50mm的倍數(shù)第60頁/共89頁2023/4/1661

最下一階寬b11.75h1，其余階寬不大于階高

當H500mm時，宜分為一級當500<H900mm時，宜分為二級當H>900mm時，宜分為三級（3）錐形基礎邊緣高度：200mm500mm

錐形坡度一般25o

頂部每邊宜沿柱邊放出50mm第61頁/共89頁2023/4/1662（4）柱受力鋼筋的錨固柱邊受力鋼筋在基礎內(nèi)的錨固長度la由《混凝土結構設計規(guī)范》確定，抗震設防時一、二級抗震等級：laE=1.15la

三級抗震等級：laE=1.05la

四級抗震等級：laE=la帶肋鋼筋光面鋼筋第62頁/共89頁2023/4/1663（5）插筋現(xiàn)澆柱的基礎，其插筋的數(shù)量、直徑以及鋼筋種類應與柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同。插筋的下端宜作成直鉤放在基礎底板鋼筋網(wǎng)上。當符合下列條件之一時，可僅將四角的插筋伸至底板鋼筋網(wǎng)上，其余插筋錨固在基礎頂面下la或laE（有抗震設防要求時）處：軸心受壓或小偏心受壓，基礎高度1200mm大偏心受壓，基礎高度1400mm第63頁/共89頁2023/4/1664基礎插筋第64頁/共89頁2023/4/16652.柱下獨立基礎的截面高度（1）沖切現(xiàn)象高度不足，將沿柱（或階梯的高度變化處）產(chǎn)生沖切破壞，形成45o斜裂面的角錐體。矩形基礎沿柱短邊一側先產(chǎn)生沖切破壞（2）抗沖切條件《混凝土結構設計規(guī)范》符號《建筑地基基礎設計規(guī)范》am第65頁/共89頁2023/4/1666當h800mm時，hp=1.0hp—受沖切承載力截面高度影響系數(shù)當h2000mm時，hp=0.9其間按線性內(nèi)插法取用ft—混凝土抗拉強度設計值h0—基礎沖切破壞錐體的有效高度bm—沖切破壞錐體最不利一側計算長度bt—沖切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長bb—沖切破壞錐體最不利一側斜截面的下邊長pj—荷載效應基本組合時地基土單位面積凈反力，偏心受壓基礎可取最大凈反力pjmax第66頁/共89頁2023/4/1667設柱長、短邊的邊長分別為ac、bcAl—沖切計算時取用的部分基底面積則bt=bc第67頁/共89頁2023/4/16683.基礎底板配筋（1）軸心受壓基礎I-I截面基礎固定于柱四周的四邊懸挑板，沿長邊方向截面I-I的彎矩為ABCD

凈反力產(chǎn)生第68頁/共89頁2023/4/1669I-I截面II-II截面鋼筋直徑第69頁/共89頁2023/4/1670（2）偏心受壓基礎

利用軸心受壓的公式，但凈反力取值不同求I-I截面彎矩MI時變階處截面也應計算，方法類似，最后按鋼筋面積較大者配筋求II-II截面彎矩MII時變階處尺寸替代柱邊長第70頁/共89頁2023/4/1671例題9.7

已知某框架外柱截面400mm500mm，對稱配置420縱向受力鋼筋。柱傳至基礎頂面的內(nèi)力設計值為：N=1680kN，M=176kN.m，V=49kN；內(nèi)力標準值為：Nk=1295kN，Mk=130kN.m，Vk=36.5kN。已知室外地坪-0.60m（室內(nèi)地坪±0.00），基礎頂面為-1.40m，地基土為粘性土，孔隙比e=0.85，承載力特征值fak=125kPa，地基土重度=17.6kN/m3（無地下水）。試設計該柱的鋼筋混凝土基礎。解第71頁/共89頁2023/4/1672（1）選擇設計基本參數(shù)基礎采用C20混凝土N/mm2N/mm2墊層采用C10混凝土，厚100mm鋼筋采用HPB235級N/mm2柱受拉鋼筋錨固長度mm初步確定基礎高度h=900mm（二階）基礎埋深：d=1.40+0.9=2.30m第72頁/共89頁2023/4/1673（2）持力層承載力確定基礎底面尺寸估算面積修正后地基承載力特征值kPamm2第73頁/共89頁2023/4/1674偏心受壓，面積放大1.2倍m2取l=4000mm，b=3600mm，A=14.4m2臺階尺寸：取l2=l3=450mm，l1=850mmb2=b3=450mm，b1=700mm取h2=h3=450mm，h1=500mm確定為三階基礎，總高h=1400mm基礎埋深：d=1.40+1.40=2.80m第74頁/共89頁2023/4/1675修正后地基承載力特征值kPa驗算地基承載力kN.mkNkNm2m3第75頁/共89頁2023/4/1676kPakPakPakPa地基承載力滿足要求！第76頁/共89頁2023/4/1677（3）基礎高度驗算（抗沖切驗算）上兩個臺階的寬高相同，抗沖切承載力由下一個臺階的高度控制（h0=500-50=450mm）m用第一個臺階處的尺寸代替柱尺寸kPam第77頁/共89頁2023/4/1678kNbc+2h0=2.20+