道路橋梁相關(guān)資料 基礎(chǔ)及土力學(xué)的基本概念

1.1地基、基礎(chǔ)及土力學(xué)的基本概念為地基(見(jiàn)圖1-1)。地基分為天然地基和人工地基。力學(xué)性能滿(mǎn)足建筑物的承載和變形能力要求的承載能力和抗變形能力是地層能否作為天然地要求是指該地層承受建筑物荷載后不能產(chǎn)生過(guò)量的筑物的上部結(jié)構(gòu)荷載，所以只能在豎向傳力構(gòu)件(墻和柱等)等直接與地基的接觸處設(shè)置一層尺寸大于墻或柱斷面的結(jié)構(gòu)來(lái)將荷載擴(kuò)散后安全地傳遞豎向傳力構(gòu)件荷載的建筑物最下部的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為基礎(chǔ)(見(jiàn)圖1-1)。相對(duì)埋深(基礎(chǔ)埋深與基礎(chǔ)寬度之比)不大，采用普通方法與設(shè)備即可施工的基礎(chǔ)稱(chēng)學(xué)常常要借助于工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及室內(nèi)是，如何做到合理選擇基礎(chǔ)形式還有許多工作要做。近20年來(lái)的研究國(guó)內(nèi)外提出了許多1.3本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法1、在規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)、施工及使用階段，地基基礎(chǔ)問(wèn)題是一個(gè)最基本的，需要分析3、地基土的條件千變?nèi)f化，建筑場(chǎng)地一旦確定，均要根據(jù)該場(chǎng)地的地質(zhì)條件來(lái)設(shè)計(jì)基4、地基基礎(chǔ)涉及的內(nèi)容廣泛，要有綜合的知識(shí)。同時(shí)，理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合是5、本課程的知識(shí)更新周期較短。隨著科技的發(fā)展，涌現(xiàn)了大量新的基礎(chǔ)形式和地基基級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)的整體剛度、荷載的大小和性質(zhì)等)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和場(chǎng)地的條件(包括場(chǎng)地類(lèi)別、工程地質(zhì)和水文條件)以及施工方法、造價(jià)等因素來(lái)合理地確定地基基礎(chǔ)方案。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)乙級(jí)、丙級(jí)三個(gè)等級(jí)(見(jiàn)表5-1)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按表5-1中的規(guī)定確定地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)表5-1設(shè)計(jì)等級(jí)甲級(jí)30層以上的高層建筑大面積的多層地下建筑物(如地下車(chē)庫(kù)、商場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等)復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡)位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的乙除甲級(jí)、丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物5.2.2地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本要求為了保證建筑物的正常和安全使用，根據(jù)長(zhǎng)期荷載作用下地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響程度和建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列基本要求：1、承載力基本條件所有建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)均應(yīng)滿(mǎn)足承載力設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定。2、地基變形條件1)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙級(jí)的建筑物均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)。式中：S—地基變形值，計(jì)算方法見(jiàn)本書(shū)3.3節(jié)；[s]—地基允許變形值，見(jiàn)表5-2。中、低壓縮性土高壓縮性士(1)框架結(jié)構(gòu)(2)砌體墻填充的邊排柱(3)當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí)不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)單層排架結(jié)構(gòu)(柱距為6m)柱基的沉降量(mm)橋式吊車(chē)軌面的傾斜(按不調(diào)整軌道考慮)縱向橫向多層和高層建筑的整體傾斜體形簡(jiǎn)單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm)高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量(mm)2)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物，若滿(mǎn)足表5-3的條件時(shí)可不作變形驗(yàn)算。受力況各土層坡度(%)結(jié)構(gòu)柱距)單跨吊車(chē)額定起重量(t)廠(chǎng)房跨度(m)多跨吊車(chē)額定起重量(t)廠(chǎng)房跨度(m)煙囪高度(m)高度(m)容積(m3)100~200~300~500~注：(1)地基主要受力層系指條形基礎(chǔ)底面下深度為3b(b為基礎(chǔ)底面寬度),獨(dú)立基礎(chǔ)下為1.5b,若遇下列情況，仍應(yīng)作變形驗(yàn)算：(1)地基承載力特征值小于130KPa,且體型復(fù)雜的建筑；(2)在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，可能引起地基產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí)；(3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí)；(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(shí)。對(duì)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，以及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值見(jiàn)表5-4所列。荷載效應(yīng)組合表5-4荷載效應(yīng)的組合值(方式)1(1)基礎(chǔ)底面積(2)基礎(chǔ)埋深(3)樁數(shù)值值2值3(1)擋土墻土壓力(2)地基或斜坡穩(wěn)定(3)滑坡推力(取分項(xiàng)系數(shù)為1.0)4(1)基礎(chǔ)高度(2)承臺(tái)高度(3)支擋結(jié)構(gòu)截面(1)基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力(2)確定配筋和驗(yàn)算材5.3基礎(chǔ)分類(lèi)據(jù)基礎(chǔ)所用的材料來(lái)分，淺基礎(chǔ)可分為無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)、鋼筋砼擴(kuò)展基礎(chǔ)和鋼筋砼梁板基四層以下的丙級(jí)民用建筑中。圖5-1為無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造示意圖。擴(kuò)展基礎(chǔ)的擴(kuò)展寬度大得多，特別適用于“寬基淺埋”的情況。圖5-2為墻下擴(kuò)展條形基圖5-2墻下擴(kuò)展條形基礎(chǔ)圖5-3柱下獨(dú)立基礎(chǔ)3、鋼筋砼梁板式基礎(chǔ)鋼筋砼梁板式基礎(chǔ)分為柱下條形基礎(chǔ)、柱下十字交叉梁基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。1)柱下鋼筋砼條形基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大，地基較軟弱的情況下，若采用柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，基底面積可能很大以至于互相接近時(shí)可將同一排的柱基礎(chǔ)連通做成鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。2)柱下十字交叉基礎(chǔ)當(dāng)上部荷載較大、地基土質(zhì)較差，采用條形基礎(chǔ)不能滿(mǎn)足地基承載力要求，或是需要增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體剛度來(lái)減少不均勻沉降時(shí)，可在柱網(wǎng)下縱橫兩方向設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)形成如圖5-53)筏板基礎(chǔ)或有地下室時(shí)可采用鋼筋混凝土好地適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載的變化及調(diào)整地基的不均勻沉降。按構(gòu)造的不同它可分為平板式和梁板式兩類(lèi)，見(jiàn)圖5-6。平板式是柱子直接支承在鋼筋混凝土底板上，形若倒置的無(wú)梁樓蓋。按梁板的位置不同梁板式又可分為上梁式和下梁式，其中下梁式底板表面平整，可作建筑4)箱形基礎(chǔ)縱橫墻組成的箱形基礎(chǔ)，見(jiàn)圖5-7。這種基礎(chǔ)整體抗彎剛度相當(dāng)大，基礎(chǔ)的空心部分可做深基礎(chǔ)可分為樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)按樁的制作方式可分為預(yù)制樁和灌摩擦型樁和端承樁，摩擦型樁的樁頂豎向荷載2.2地質(zhì)作用及地質(zhì)年代2.2.1地質(zhì)作用2.2.2地質(zhì)年代在的實(shí)際年齡，即代表巖石的絕對(duì)年代。2、地質(zhì)年代表2.3巖石成因、特征及分類(lèi)礦物是指地殼中具有一定化學(xué)成分內(nèi)部構(gòu)造和物理物，它是各種地質(zhì)作用的天然產(chǎn)物，是巖石的基本組已發(fā)現(xiàn)的礦物種類(lèi)有3000多種，但其主要造巖礦物只有100多種，最常見(jiàn)1、沉積巖石，沉積巖由顆粒和膠結(jié)物組成，顆粒包括各種不沉積巖的物理力學(xué)特性不僅與礦物和巖屑的成分有關(guān)，而且與膠結(jié)物的性質(zhì)有很大關(guān)系。硅質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)的沉積巖，其強(qiáng)度組成，由于組成巖漿巖的各種礦物的化學(xué)成分和3、變質(zhì)巖2.4土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1)殘積土2)坡積土3)洪積土4)沖積土5)湖積土6)海積土7)風(fēng)積土天然形成的土通常由固體顆粒、液體水和氣體三個(gè)部分(俗稱(chēng)三相)組成。1)土粒的礦物成分屑物(礫石、砂等),它的礦物成分與母巖相同，顆粒一般較粗，多呈渾圓形、塊狀或板2)土的粒組和顆粒級(jí)配小于某粒徑的土粒含量(%)大于某粒徑的土粒含量(%)小于某粒徑的土粒含量(%)大于某粒徑的土粒含量(%)粒徑范圍(mm)透水性很大，無(wú)粘性，無(wú)毛細(xì)水。圓礫或角礫顆粒粗中細(xì)粗易透水，當(dāng)混入云母等雜質(zhì)時(shí)透水性減小，而壓縮性增加，無(wú)粘性，通水不膨脹，干燥時(shí)松散，毛細(xì)水上中細(xì)極細(xì)粗縮，毛細(xì)水上升高度較大較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)細(xì)時(shí)收縮顯著,毛細(xì)水上升高度大，但速度較慢。土粒的大小及其組成通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量(各粒組占土粒總量的百分?jǐn)?shù))分散的代表性土樣通過(guò)一套孔徑不等的標(biāo)準(zhǔn)篩(20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm),稱(chēng)土粒愈均勻，級(jí)配不良；反之，曲線(xiàn)平緩，則表示粒徑大小相差懸顆粒級(jí)配可以在一定程度上反映土的某些性質(zhì)。對(duì)于級(jí)配良好的土，較粗顆粒間的孔隙被較細(xì)的顆粒所填充，因而土的密實(shí)度較好，相應(yīng)的地基土的強(qiáng)2、土中水1)結(jié)合水2)自由水水上升帶。其上升的高度視土顆粒的大小而不同，粘性土中3、土中氣1)土的密度天然狀態(tài)下土的密度變化范圍較大。一般粘性土和粉土P=1.8～2.0g/cm3;砂土P=1.6～2.0g/cm2;腐殖土P=1.5～1.7g/cm3。2)土粒相對(duì)密度土粒密度(單位體積土粒的質(zhì)量)與4℃時(shí)純水密度之比，稱(chēng)為土粒相對(duì)密度，用ds的含土的含土土的含水量：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，用w表示，以百分?jǐn)?shù)計(jì)，即：含水量w是標(biāo)志土的濕度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土層的含水量變化范對(duì)同一類(lèi)土，當(dāng)其含水量增大時(shí)，則其強(qiáng)度就降低。土的含水量一般用“烘干法”測(cè)定。先稱(chēng)小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量m,然后置于烘箱內(nèi)維持100～105℃烘至恒重，再稱(chēng)干土質(zhì)量ms,濕、干土質(zhì)量之差m-ms與干土質(zhì)量ms之比值，就是土的含水量。3、其它常用指標(biāo)在測(cè)定土的密度P、土粒比重ds和土的含水量w這三個(gè)基本指標(biāo)后，就可以根據(jù)三相簡(jiǎn)圖計(jì)算出三相組成各自在體積上與質(zhì)量上的含量。4、土的孔隙比和孔隙率孔隙比用小數(shù)表示，它是一個(gè)重要的物理性能指標(biāo)，可用來(lái)評(píng)價(jià)天然土層孔隙率n定義為土中孔隙體積與土總體積之比，以百分?jǐn)?shù)計(jì)，即：孔隙比和孔隙率都是用來(lái)表示孔隙體積含量的概念。容易證明兩者之間具有以下關(guān)系：中充滿(mǎn)水的程度，這可用飽和度S,表示。土的飽和度S,定義為土中被水充滿(mǎn)的孔隙體飽和度S,(%)除了天然密度P(有時(shí)也叫濕密度)以外，工程計(jì)算中還常用如下兩種土的密度：飽和密度Psat和干密度Pd。的有土的天然重度Y、飽和重度Ysat、干重度Y力加速度g,即Y=P·g,Ysat=Psat'g,Ya=Pa'g。對(duì)于地下水位以下的土體，由于受到水的浮力作用，將扣除水浮P≥p≥P≥p≥Pa,Y≥y≥Ya>Y'假設(shè)V;=1.0,根據(jù)孔隙比的定義，有V=e·V,=e根據(jù)土粒相對(duì)密度的定義，有ms=d?VsPw=dsPw;由含水量的定義，有m=wm,=wd,P;由三相指標(biāo)的定義，可推導(dǎo)得常用三相比例指標(biāo)之間的換算公式，見(jiàn)表2名稱(chēng)符號(hào)常用換算公式常見(jiàn)的數(shù)值范圍比重粘性土：2.72~粉土：2.70~砂類(lèi)土：2.65~量WP度飽和pY度飽和y孔隙比e砂類(lèi)十：0.30~孔隙率n砂類(lèi)土：飽和度常用三相比例指標(biāo)之間的換算公式表2-5注：水的重度Y~=P·g=1t/m3×9.807m/s2=9.807×10°(kg·m/s2)/m3≈10kN/m3常用堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑等術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。為稠度界限或Atterberg界限。工程上常用的稠度界限有：液限W、塑限Wp和縮限W,如圖2-6所示?？s限塑限固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)液限流動(dòng)狀態(tài)含水量W塑性指數(shù)是指液限W,與塑限Wp的差值(省去%符號(hào)),用符號(hào)I,表示，即愈高，因而Iī也越大。液性指數(shù)是指粘性土的天然含水量W與塑限含水量Wp的差值與塑性指數(shù)I之比值，表征土的天然含水量與界限含水量之間的相對(duì)關(guān)系，用符號(hào)I表示，即按液性指數(shù)I的大小，把粘性土分成五種稠度(軟硬)狀態(tài)，如表2-6。堅(jiān)硬可塑軟塑液性指數(shù)I實(shí)度是反映這類(lèi)土工程性質(zhì)的主要指標(biāo)。呈密實(shí)狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)度較大，是良好當(dāng)D,=0時(shí)，土處在最松狀態(tài)；當(dāng)D,=1時(shí)，土處在最密狀態(tài)。用相對(duì)密度D,判定砂根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N值的大小，按表2-7的標(biāo)準(zhǔn)間接判定。砂土密實(shí)度稍密中密密實(shí)N2.4.5土的工程分類(lèi)土的分類(lèi)考慮到土的天然結(jié)構(gòu)連結(jié)的性質(zhì)和強(qiáng)度，首先可以按堆積年代和地質(zhì)成因進(jìn)行劃分，并將某些特殊條件下形成具特殊工程性質(zhì)的區(qū)域性特殊土與一般性土區(qū)別開(kāi)來(lái)，工程上一般按顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)將土分為碎石土、砂土、粉土和粘性土四大類(lèi)，并結(jié)合堆積年代、成因和某種特殊性質(zhì)綜合定名。1、碎石土粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)總質(zhì)量50%。根據(jù)顆粒級(jí)配和顆粒形狀，按表2-8分為漂石、塊石、卵石、圓礫和角礫。以圓形及亞圓形為主以棱角形為主卵石以圓形及亞圓形為主以棱角形為主圓礫以圓形及亞圓形為主以棱角形為主注：定名時(shí)，應(yīng)根據(jù)顆粒由大到小，以最先符合者確定.粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)土的總量的50%,且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超2.當(dāng)砂土中小于0.075mm的土的塑性指數(shù)大于10時(shí)，應(yīng)冠隙比大于或等于1.5的粘性土稱(chēng)為淤泥。天然孔隙比小于1.5塑性指數(shù)I2.5地下水及其侵蝕性2.5.1地下水的分類(lèi)及性質(zhì)地下水通常是指地表以下巖土空隙中的重力水?？墒沟鼗恋膹?qiáng)度降低，使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。當(dāng)?shù)叵滤休^多的酸類(lèi)物質(zhì)時(shí)，還有可能造成地下結(jié)構(gòu)物的腐蝕和破壞。根據(jù)埋藏條件地下水可分為上層滯水、潛水和承壓水，按含水層的空隙性質(zhì)又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。大氣降水或地表水通過(guò)包氣帶向下滲透，補(bǔ)給含水層成為地下水，而地下水在重力作用下由高水位向低水位流動(dòng)，最后在地形低洼處以泉的形式排出地表或直接排入地表水體，重新變成地表水和大氣水，如此反復(fù)地循環(huán)就是地下水徑流產(chǎn)生的根本原因，這種補(bǔ)給、徑流、排泄無(wú)限往復(fù)進(jìn)行形成了地下水的循環(huán)。2.5.2地下水的侵蝕性地下水中含的多種化學(xué)成分可以與建(構(gòu))筑物的混凝土部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或溶解混凝土中某些組成部分使其強(qiáng)度降低、地下水中起侵蝕作用的主要化學(xué)成分是游離CO?和SO;,此外結(jié)構(gòu)材料腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，侵蝕類(lèi)型可分為結(jié)晶類(lèi)侵土是固體顆粒組成的多孔介質(zhì)集合體，其孔隙在空間上互相連通，當(dāng)飽和流動(dòng)。水在土體孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為滲流；土具流動(dòng)。水在土體孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為滲流；土具為土的滲透性。1)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法常水頭法：在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中保持水頭為一常試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)的滲出流量，通過(guò)達(dá)西定律，推求滲透系數(shù)k。變水頭法：試驗(yàn)過(guò)程中水頭差隨時(shí)間而變化。通過(guò)測(cè)定某一時(shí)段內(nèi)水頭差的變化，通過(guò)達(dá)西定律，推求滲透系數(shù)k。變水頭法適用于滲透系數(shù)很小粘性2)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法在現(xiàn)場(chǎng)研究場(chǎng)地的滲透性，進(jìn)行滲透系數(shù)k值測(cè)定時(shí)，常用現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)土的許多性質(zhì)對(duì)k值有影響，其中主要的有下列五個(gè)方面：①粒徑大小與級(jí)配；②孔隙比；③礦物成分；④土的結(jié)構(gòu)；⑤飽和度。其中，粒徑大小和滲透系數(shù)k(cm/s)各類(lèi)土的滲透系數(shù)的大致范圍列于表2-11中。土的滲透變形類(lèi)型主要有管涌、流砂(土)、接觸流土和接觸沖刷四種；但就單一土層來(lái)說(shuō)，滲透變形主要是流砂(土)和管涌?jī)煞N基本型式。1、流砂(土)在向上的滲透水流作用下，表層土局部范圍內(nèi)的土體或顆粒群同時(shí)發(fā)生懸都會(huì)發(fā)生流砂(土)破壞。3.2地基的應(yīng)力當(dāng)深度z范圍內(nèi)有多層土?xí)r，深度z處的自重應(yīng)力為各土層自重應(yīng)力之和，即n——從地面到深度z處的土層數(shù)。從式(3-2)可知，土中自重應(yīng)力隨深度呈線(xiàn)性增加。當(dāng)僅有一層土?xí)r，呈三角形4圖3-1土中自重應(yīng)力的分布?y1=Ya-Yw(Yw為水的重度)。如圖3-1中心心荷載下的基底通常，土的自重應(yīng)力不會(huì)引起地基變形，因?yàn)橥翆由赡甏芫?，早已固結(jié)完成，唯有新沉積的土或人工填土，尚未固結(jié)，需考慮自重引起的變形。3.2.2基底壓力1、基底壓力及其分布規(guī)律建筑物的荷載通過(guò)基礎(chǔ)傳給地基，在基礎(chǔ)和地基之間存在著接觸壓力。這個(gè)壓力是一對(duì)作用和反作用力，其中基礎(chǔ)底面給地基的壓力，稱(chēng)為基底壓力(方向向下);而地基對(duì)基底的反力，則稱(chēng)之為地基反力(方向向上)。兩者大小相等，分布相同。計(jì)算地基中的附加應(yīng)力及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)，必須先確定基底壓力(或地基反力)的大小和分布?；讐毫Φ姆植寂c基礎(chǔ)剛度、基礎(chǔ)形狀及尺寸、埋置深度、基礎(chǔ)所受荷載大小及分布、四周超載以及地基土性質(zhì)等因素有關(guān)。完全柔性基礎(chǔ)見(jiàn)圖3-2,剛性基礎(chǔ)基底反力與上部荷載大小有關(guān)，見(jiàn)圖3-3,其中P?<P?<P?.圖3-2P圖3-3中心荷載下的基礎(chǔ)，可假設(shè)其基底壓力是均勻分布的。計(jì)算公式為：式中p——基底壓力(kPa)F作用在基礎(chǔ)上的豎向荷載(kN),有時(shí)F也可用N表示。A——基底面積(m2)G——基礎(chǔ)及其上基礎(chǔ)臺(tái)階上回填土總重量(kN),計(jì)算時(shí)基礎(chǔ)及回填土的平均重度可近似地取為20kN/m3。例如墻下條形基礎(chǔ)，計(jì)算時(shí)沿長(zhǎng)度方向取長(zhǎng)1米，仍按上式計(jì)算。NNMEP->PP圖3-4基底壓力計(jì)算圖形?圖3-5集中力作用下土中點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算式中e——偏心距(m),e=M/(F+G);1——基底偏心方向的長(zhǎng)度(m)。當(dāng)e>b/6時(shí)，按式(3-5)計(jì)算得Pmin<0,即理論上出現(xiàn)拉應(yīng)力(圖3-4c)。實(shí)際上基底與地基之間不能承受拉應(yīng)力，出現(xiàn)局部脫開(kāi)，反力重分布。根據(jù)平衡條件，外荷的合力必定通過(guò)基底三角形壓力圖形的形心(圖3-4d)。由1——垂直于偏心方向的底邊長(zhǎng)(m)。Paax/Poin在1.5～3.0間。在基坑開(kāi)挖前，基底處已存在土的重應(yīng)力0c,基坑開(kāi)挖后，自重應(yīng)力消失。故應(yīng)在基底壓力p中扣除原先存在的自重應(yīng)力，才是基底處的附加壓力po,P?=P-G3.2.3地基附加應(yīng)力及計(jì)算方法可由表3-1直接查取也可用下式計(jì)算：KKKKK0i集聚現(xiàn)象利用式(3-8)可算出出圖3-6(a所示的等應(yīng)力(b)所示為兩個(gè)集中力作用的情況下，在AB水平面上所引起的附加應(yīng)力圖。設(shè)矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)邊為L(zhǎng)、短邊為b,受豎向均布荷載p作用，欲求基礎(chǔ)任一角點(diǎn)下深度z處的M點(diǎn)的附加應(yīng)力，可由式(3-8)對(duì)矩形面積積分(注意R2=x2+y2+z2)即得2-b根據(jù)疊加原理，可用上式計(jì)算矩形荷載面內(nèi)外任一點(diǎn)M以下任何深的應(yīng)力疊加起來(lái)即可(如圖3-8所示)。(1)計(jì)算矩形荷載面內(nèi)點(diǎn)M之下的附加應(yīng)力(圖3-8a)時(shí)，其附加應(yīng)力系數(shù)為(2)計(jì)算矩形荷載面邊上點(diǎn)M之下的附加應(yīng)力(圖3-8b)時(shí)，其附加應(yīng)力系數(shù)為例3-1如圖3-9所示，矩形基礎(chǔ)底面積A=5×4m2,基底埋深d=2m,柱傳至基頂標(biāo)高的集中豎向荷載F=2000kN,土的重度γ=20kN/m3。求此基礎(chǔ)中心點(diǎn)以下不同深度處基底處土的自重應(yīng)力σ.=20×2kPa=40kPaP?=p-G。=140kPa-40kPa計(jì)算中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力時(shí)，過(guò)基底中心點(diǎn)0將矩形基底分成四個(gè)相等的小矩形，0點(diǎn)即為四個(gè)小矩形K?(m、n查表3-2得),然后乘以4即得相應(yīng)點(diǎn)的附加詳見(jiàn)表3-3,中心點(diǎn)下各點(diǎn)的附加應(yīng)力分布圖見(jiàn)例圖點(diǎn)0123345678例如圖中5點(diǎn)，z=5mσ?=4×0.0712×100=28.43、條形荷載下的土中附加應(yīng)力當(dāng)基礎(chǔ)的長(zhǎng)度比相當(dāng)大(例如1/b>10)時(shí)，在彈性力學(xué)中把它們作為平面問(wèn)題來(lái)推導(dǎo)出其下的附加應(yīng)力計(jì)算公式。例如，墻下條基、擋土墻及堤壩等均屬此類(lèi)問(wèn)題。首先研究土體表面承受豎向均布線(xiàn)形荷載，如圖3-10a所示，由彈性力學(xué)中的弗拉曼解(Flaman)可得線(xiàn)荷載下土中M點(diǎn)的附加應(yīng)力為將上式對(duì)寬度b積分(圖3-10b)可得條形均布荷載下土中某點(diǎn)M的豎向附加應(yīng)力為圖3-10a圖3-10b?3.3.1地基變形的基本概念地基土的壓縮性是指土在壓力作用下體積變小的特性。在一般工程壓力(100～600kPa)作用下，土粒和水本身的壓縮量極為微小(不到整個(gè)土體壓縮量的1/400),可以忽略不計(jì)。而土粒間原有的聯(lián)結(jié)可能受到削弱或破壞，土粒相對(duì)移動(dòng)，重新排列，相互擠密，同時(shí)孔隙中的部分水和氣體被擠出，從而孔隙體積變小。土的壓縮變形實(shí)質(zhì)上是土中孔隙體積變小的結(jié)果。所以土體的變形，常以土孔隙比e的變化來(lái)衡量。3.3.2土的壓縮性及變形指標(biāo)1、壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)對(duì)于一般工程，常用側(cè)限壓縮試驗(yàn)來(lái)測(cè)定土的壓縮性。試驗(yàn)所用儀器為圖3-11所示的壓縮儀，又稱(chēng)固結(jié)儀。試驗(yàn)時(shí)，用金屬環(huán)刀切除保持天然結(jié)構(gòu)的土樣，將土樣置于剛性護(hù)環(huán)內(nèi)，其上下各放一片透水石，以便土中水排出。由于護(hù)環(huán)的限制，土樣在壓力作用下只可能發(fā)生豎向變形，而無(wú)側(cè)向變形。試驗(yàn)中逐級(jí)加壓固結(jié)，測(cè)出在各級(jí)壓力作用下，土樣變形穩(wěn)定之后的壓縮量，進(jìn)而換算出土的相應(yīng)孔隙比。根據(jù)受壓前后土粒體積和土樣橫截面積不變的兩個(gè)條件(圖3-12)整理得試驗(yàn)成果以壓縮曲線(xiàn)e～p曲線(xiàn)或e～1gp曲線(xiàn)表示，如圖3-13所示。1)壓縮系數(shù)a圖3-13表示作用于土樣上的壓力p與試樣孔隙比e之間關(guān)系的曲線(xiàn)，稱(chēng)為壓縮曲線(xiàn)。當(dāng)壓力變化不大時(shí)，壓縮曲線(xiàn)的斜率可以近似用割線(xiàn)M?M?斜率表示。其斜率為式中a——壓縮系數(shù)MPa1圖3-13土的壓縮曲線(xiàn)P?、P?——壓力(MPa)。計(jì)算變形時(shí)，P?取土層自重應(yīng)力，P?取自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和；e、e?——與P?、P?對(duì)應(yīng)的孔隙比。從圖3-13可以看出，壓縮系數(shù)a表示出壓縮在同一壓力增量下土的壓縮量(孔隙比減小)越多，則土的壓縮性越大，反之壓縮性越小。壓縮系數(shù)a值與所取壓力區(qū)段有關(guān)。為便于評(píng)200kPa時(shí)的壓縮系數(shù)aj~2來(lái)進(jìn)行比較。當(dāng)a?~2<0.1時(shí)，屬低壓縮性；0.1≤ar~?<0.5時(shí)，屬中等壓縮性；aj~2≥0.5時(shí)，屬高壓縮性。2)壓縮指數(shù)C。壓縮曲線(xiàn)的縱坐標(biāo)仍用e,而橫坐標(biāo)改為p的對(duì)數(shù)表示，即得e—1gp曲線(xiàn)。該e—1gp曲線(xiàn)的后段一般接近于直線(xiàn)，其斜率稱(chēng)為壓縮指數(shù)，用C。表示：在側(cè)限條件下，土的豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比，稱(chēng)為壓縮模量，即：3、變形模量E?土體在無(wú)側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值稱(chēng)為變形模量E?。E?與材料力學(xué)中的彈性模量意義相似，因土的變形中有部分為不可恢復(fù)的塑性變形，所以稱(chēng)之為變形模量。式t的變化范圍可參考表3-5。地基變形模量通常通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)(原位)載荷試驗(yàn)測(cè)得地基沉降(土的壓縮變形)與壓力之間的關(guān)系(p—s曲線(xiàn)),利用彈性力學(xué)公式來(lái)反推土的變形模量。μβ地基最終沉降量的計(jì)算，常采用分層總和法和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》推薦的方法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》法)。圖3-14地基最終沉降計(jì)算的分層總和法如圖3-14所示，已求得地基中心點(diǎn)以下圖3-14地基最終沉降計(jì)算的分層總和法該分層的平均附加應(yīng)力為σ、壓縮模量Ex、壓縮前后的孔隙比為及e?、壓縮系數(shù)為ai,則由式(3-16)和式(3-17)可得該層的壓縮量S;為地基最終沉降量s為或式中s——地基最終沉降量(m);e?、eg——分別為根據(jù)第i土層自重應(yīng)力平均值σ與附加應(yīng)力平均值σ之和(即a、Es分別為第i土層的壓縮系數(shù)(MPa-1)和壓縮模量(MPa)。上面三個(gè)公式，可根據(jù)已知數(shù)據(jù)和計(jì)算方便任取一個(gè)，注意單位換算。分層總和法計(jì)算結(jié)果與沉降觀(guān)測(cè)比較，對(duì)于較堅(jiān)實(shí)地基，理論計(jì)算值比實(shí)測(cè)值大；對(duì)于軟弱地基計(jì)算值又小于實(shí)測(cè)值。產(chǎn)生這些類(lèi)別的原因有：(1)分層總和法計(jì)算理論上的幾點(diǎn)假定與實(shí)際有差別；(2)理論上所采用的土的性質(zhì)指標(biāo)是由試驗(yàn)得來(lái)的，試驗(yàn)與實(shí)際值有差別；(3)沉降中沒(méi)有考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用等。《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》法是由分層總和法發(fā)展而成的一種簡(jiǎn)化的地基沉降量的計(jì)算方法。它根據(jù)應(yīng)力圖形性質(zhì)，采用平均附加應(yīng)力系數(shù)a,對(duì)同一土層采用單一的壓縮性指標(biāo)E?,大大地簡(jiǎn)化了計(jì)算。同時(shí)引入沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)央，使計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際?！兜鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》法計(jì)算原理如圖3-15所示。式(3-20)中的σh實(shí)際是圖3-15中應(yīng)力圖形3465(陰影部分)的面積A3465,而為便于計(jì)算，令A(yù)?26s=a-1Zi-1Pc從圖3-15可看出，采用ā后實(shí)質(zhì)上是用矩形等效替代了曲邊梯形。從上兩式可知，平均附加應(yīng)力系數(shù)即為其計(jì)算結(jié)果已制成表格方便查用，應(yīng)當(dāng)注意的是：平均附加應(yīng)力系數(shù)a;系指基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層底面全部土層的平均附加壓力除以基底處的附加壓力，而非第i層本身的圖3-15平均附加應(yīng)力系數(shù)a示意圖平均附加應(yīng)力系數(shù)。將上述面積計(jì)算式代入式(3-20)可得引入沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Vs即得《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》法計(jì)算地基最終沉降量的公式：式中Vs——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀(guān)測(cè)資料和經(jīng)驗(yàn)確定，也可查表3-6n——地基壓縮層范圍內(nèi)天然土層數(shù)；P?——基底附加壓力(kPa);Ew——第i土層的壓縮模量(MPa);Z;、Z;-1分別為基礎(chǔ)底面至第i土層和第i-1土層底面的距離(m);a;、a?-1——分別為基礎(chǔ)底面至第i土層和i-1土層范圍內(nèi)的平均附加應(yīng)力系數(shù)，對(duì)矩形基礎(chǔ)可由l/b及z/b由表3-8查取，表中1為長(zhǎng)邊、b為短邊，粘性土注①表中Es為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值，應(yīng)按下式計(jì)算As′?！谏疃萙n處向上取一定厚度Az土層的計(jì)算變形值(mm)?！鱶可由表3-7查得。Zn的確定采用試算方式，滿(mǎn)足式(3-23)即可停止往下算。但是如果Z下面有軟弱土層時(shí)，應(yīng)繼續(xù)往下計(jì)算至再次滿(mǎn)足式(3-23)為止。對(duì)無(wú)相鄰荷載影響的地基，當(dāng)基礎(chǔ)寬度b≥1.0m時(shí)，也可按下面的簡(jiǎn)化公式確定Z:具體計(jì)算步驟及方法見(jiàn)例3-2。考慮相鄰荷載影響時(shí)，其平均附加應(yīng)力系數(shù)ā可按角表3-8的α僅為矩形均布荷載角點(diǎn)下的數(shù)值，至于矩形三角形荷載、等其它形式荷載面下和常用到的矩形中心點(diǎn)下的平均附加應(yīng)力系數(shù)a,《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[例3-2]某工程基礎(chǔ)情況見(jiàn)圖3-16,土樣試驗(yàn)e-p曲線(xiàn)見(jiàn)例圖3-16(b)。地下水位以上的粉質(zhì)粘土層呈飽和狀態(tài)。粉質(zhì)粘土層E?=4.12MPa,液性指數(shù)I?=02,孔隙比=0771;粘土層E?=3.72MPa,I?=05,e=0.8規(guī)范》法計(jì)算該基礎(chǔ)的最終沉降量。(基礎(chǔ)底面尺為5m×4m)。圖3-162)計(jì)算基底附加壓力Po:本基礎(chǔ)已在例3-1中已給出基底附加壓力Po=100kPa。3)計(jì)算各分層的平均附加應(yīng)力系數(shù)a:結(jié)果如表3-9第4列。計(jì)算時(shí)將基底分成四據(jù)l/b、z/b查表3-8所得ā再乘以4即為計(jì)算表3-9中的ā;值。4)計(jì)算z,ā?、z;ā?-Z;-ā-1之值，列入表3-9第5、6列。1234567890006)驗(yàn)算地基沉降計(jì)算深度Zn:當(dāng)Zn=10m時(shí)，向上取h=△:=0.8m薄層，即增加z=(10-0.8)=9.2m分層面，所以計(jì)算分層實(shí)際上有3層。對(duì)于此薄層本例不考慮相鄰荷載影響，則可按式(3-24)的簡(jiǎn)便方法確定計(jì)算深度Zn:zn=b(2.5-0.4lnb)=4(2.5-0.4ln47)確定沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Ws8)計(jì)算地基最終沉降量s3.3.4土的固結(jié)、地基中應(yīng)力變化和應(yīng)力歷史壓力逐漸消散并轉(zhuǎn)移到土粒骨架上，有效應(yīng)力(粒間擠壓應(yīng)力)逐漸增大，壓縮變形逐漸降量，對(duì)于砂土已基本完成最終沉降量，對(duì)于低壓縮性粘土完成最終沉降量的50%～80%,對(duì)中壓縮性粘土為20%～40%,對(duì)于高壓縮性粘土則只有5%～20%。地基的最終沉降量按其成因過(guò)程，通常由瞬時(shí)沉降sa、固結(jié)沉降(又稱(chēng)主固結(jié)沉降)sc和次固結(jié)沉降ss三部分組成。瞬時(shí)沉降是指加荷后土，主要是固結(jié)沉降，瞬時(shí)沉降占少量。次固結(jié)沉降一般所占比例很小，但對(duì)于含大量有機(jī)質(zhì)的飽和軟粘土則次固結(jié)沉降相當(dāng)土層歷史上所受荷載情況，即應(yīng)力歷史對(duì)粘性將大不一樣。天然土層歷史上曾受過(guò)的最大壓力Pc稱(chēng)為前期固結(jié)壓力。按Pe與現(xiàn)在覆蓋1)正常固結(jié)土，如圖3-17(a)所示，前期固結(jié)壓力等于現(xiàn)覆蓋土重，即Pe=Po。2)超固結(jié)土，如圖3-17(b)所示，前期固結(jié)壓力大于現(xiàn)覆土重，即Pc>Po。歷史3)欠固結(jié)土，如圖3-17(c)所示，土層在自重作用下尚未完成固結(jié)，自重固結(jié)完成3.4土的強(qiáng)度指標(biāo)在工程實(shí)踐中，建筑物地基和土工構(gòu)筑物常產(chǎn)生如圖3-18所示的破壞情況。這是因?yàn)橥馏w在自重或外荷載作用下，土中一點(diǎn)的剪應(yīng)力t達(dá)到了土的最大抗剪能力，該點(diǎn)要處于極限狀態(tài)。當(dāng)荷載繼續(xù)增加，這樣的點(diǎn)逐漸擴(kuò)展，最后連成一個(gè)滑動(dòng)面(也稱(chēng)破裂面)。當(dāng)一部分土體(滑動(dòng)體)相對(duì)另一部分土體滑動(dòng)時(shí)，即為土體剪切破壞。所謂土的力，用f表示。圖3-181776年庫(kù)倫(C.A.Coulomb)通過(guò)一系列的土的強(qiáng)度試驗(yàn)得出了在一般情況下，砂性土的抗剪強(qiáng)度T;與作用在剪切面上的法向應(yīng)力σ成直線(xiàn)關(guān)系，如圖3-19φ——土的內(nèi)摩擦角(度)。值為零。由公式(3-25)可知是隨著由法向應(yīng)力σ的大小而變化的。1)土的抗剪強(qiáng)度的構(gòu)成(1)粘聚力：(2)摩阻力：2)抗剪強(qiáng)度的影響因素(1)土粒的礦物成分、形狀、大小及顆粒級(jí)配：(2)原始密實(shí)度：原始密實(shí)度愈密實(shí)其粘聚力和摩阻力愈大。(3)含水量：含水量愈高則粘粒表面薄膜水愈厚，粒間甚至被自由水分離，膠結(jié)力(4)土的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)：受擾動(dòng)的土結(jié)構(gòu)被破壞，土體變得疏松，粘粒間膠結(jié)物質(zhì)以及(5)有效法向壓力：有效法向壓力愈大，即粒間傳遞的應(yīng)力愈大，土體愈易擠緊壓(6)土體的應(yīng)力歷史：超固結(jié)土的值比正常固結(jié)土的大，而正常固結(jié)土的又比欠土體在自重和外載荷作用下，當(dāng)某點(diǎn)的剪應(yīng)力r達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，該點(diǎn)就處圖3-20此式即為最原始的土的極限平衡條件式。根據(jù)庫(kù)倫定律：按材料力學(xué)，σ、T均可用主應(yīng)力(如平面問(wèn)題的σ1和σ?)求得，因此將式(3-27)改用σ?、σ3、c和φ表達(dá)，用來(lái)判斷土體破壞與否甚為方便。1.土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只研究平面應(yīng)力狀態(tài)問(wèn)題，如圖3-20為平面應(yīng)力狀態(tài)，土中某點(diǎn)的應(yīng)力是Gx、Gz和Tx,根據(jù)材料力學(xué)公式可求得σ?和σ?,即現(xiàn)推導(dǎo)與大主應(yīng)力σ?作用面成a角的mn截面上的G和r計(jì)算公式，如圖3-20所示，取隔離體abc,根據(jù)靜力平衡條件：Zx=0o?·ds·sina-σ·ds·sina+t·Zz=0o?·ds·cosa-σ·ds·cosa-r·ds·sin將上兩式兩邊平方后相加并整理得此即σ-T坐標(biāo)系中以為圓心、為半徑的土中一點(diǎn)的應(yīng)力圓方程，圓周上任一點(diǎn)都代表與大主應(yīng)力作用面成α角截面上的應(yīng)力，縱坐標(biāo)為剪應(yīng)力r,橫坐標(biāo)為法向應(yīng)力σ,該應(yīng)力圓稱(chēng)為摩爾應(yīng)力圓，見(jiàn)圖3-21(c),利用摩爾圖可圖解求得該點(diǎn)任一截面上的σ和r。+件因剪應(yīng)力t可用摩爾應(yīng)力圓表示，抗剪強(qiáng)度可用庫(kù)倫抗剪強(qiáng)度線(xiàn)表示，所以將它們畫(huà)在同一σ-T坐標(biāo)圖中，如圖3-22所示。1)兩者相離，說(shuō)明該點(diǎn)任何面上的r都小于T,即未破2)如圓Ⅱ所示，兩者相切于A點(diǎn)，說(shuō)明該點(diǎn)A截面上的3)兩者相割，說(shuō)明該點(diǎn)t早已超過(guò)，已破壞，如圓Ⅲ所示。根據(jù)第2種情況的幾何關(guān)系，即可建立以σ1、G3、c和φ表達(dá)的土中一點(diǎn)的極限平衡條件式。對(duì)粘性土，在Rt△RAD中：即經(jīng)移項(xiàng)整理和三角函數(shù)運(yùn)算可得：對(duì)無(wú)粘性土，因c=0,上式變?yōu)椋和林腥我稽c(diǎn)剪切破壞時(shí)破裂面與大主應(yīng)力作用面所成的夾角，由圖3-23中的幾何關(guān)圖3-24直剪儀示意圖3.4.3土的抗剪強(qiáng)度測(cè)定方法強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)試方法有原狀土室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)兩大類(lèi)。室內(nèi)試驗(yàn)有直剪試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等?，F(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)有十字板剪切試驗(yàn)和原位直剪試驗(yàn)等。1、直剪試驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度最簡(jiǎn)單最常用的方法是直式兩種。如圖3-24所示。試驗(yàn)時(shí)，先對(duì)正上下剪切盒，再將圓餅形土試樣放入盒中兩透設(shè)土樣水平面積為A,則剪切面上的法向應(yīng)力σ=Q/A,然后通過(guò)等速旋轉(zhuǎn)手輪對(duì)下盒徐徐施加水平推力T至試樣剪裂破壞，由量力環(huán)測(cè)T值，其剪切面上的剪應(yīng)力r=T/A,即直剪試驗(yàn)應(yīng)用廣泛，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，易于掌握等優(yōu)點(diǎn)。但也存在下列缺點(diǎn)1)人為地將剪切破裂面限制在上下盒之間，而不能反映土體實(shí)際最薄弱的剪切面。2)剪切面在整個(gè)剪切過(guò)程中隨上下盒的錯(cuò)動(dòng)而逐漸減小，并非定數(shù)A值，且豎向荷載也隨之產(chǎn)生偏心，剪應(yīng)力r也不是均勻分布，有應(yīng)力集中現(xiàn)象。圖3-25三軸剪切儀示意圖3)不能?chē)?yán)格控制排水條件和測(cè)定孔三軸剪切試驗(yàn)(也稱(chēng)三軸壓縮試驗(yàn))所用的儀器稱(chēng)為三軸剪切儀(也稱(chēng)三軸壓縮儀)如圖3-25所示。它主要由用有機(jī)玻透水石。通過(guò)閥門(mén)A向室內(nèi)施加液體周?chē)鷫毫Ζ?并保持穩(wěn)定，再由螺桿頂升壓力室施加爾應(yīng)力圓(極限應(yīng)力圓，圖3-26),其圓心在一種土取3～4個(gè)試樣，在不同的σ3作用下，便可畫(huà)出相應(yīng)的一組極限應(yīng)力圓，它們的公(a)無(wú)側(cè)限壓力儀示意圖(b)極限應(yīng)力圖圖3-27無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)力儀，如圖3-27(a)所示，它實(shí)際正圓柱形試樣不施加周?chē)鷫毫?即σ?=0),只通過(guò)手輪提升螺桿頂推環(huán)測(cè)得此時(shí)的豎向力9α(即G?值),的三軸剪切試驗(yàn)來(lái)測(cè)定飽和性土的不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度Tr(圖3-27b),即4、十字板剪切試驗(yàn)該試驗(yàn)所用儀器稱(chēng)十字板剪切儀，如圖3-28所示，它特別適用于現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定軟粘土的抗剪強(qiáng)度。因?yàn)檫@種土不能取回原狀土試樣。試驗(yàn)時(shí)，先將鋼套管打入土內(nèi)預(yù)定標(biāo)高并清除管內(nèi)土，將十字板通過(guò)套管壓入土中約750mm深，然后由扭力設(shè)備對(duì)鉆桿施扭矩，帶動(dòng)十字板旋轉(zhuǎn)形成圓柱土體與周?chē)粍?dòng)土體發(fā)生相對(duì)的剪切位移，直至土剪切破壞。其剪切面為十字板旋轉(zhuǎn)形成的圓柱面及上下端面。設(shè)圓柱面和上下表面的抗剪強(qiáng)度相等，通過(guò)量力設(shè)備可測(cè)得破壞時(shí)的扭矩T,它應(yīng)等于該剪切面上的抵抗力矩之和，即h、d—分別為十字板的高度和寬度(m)。3.5土壓力及擋土墻設(shè)計(jì)3.5.1土壓力定義及分類(lèi)1、土壓力的定義擋土墻墻背受到墻后填土的自身重力或外荷載的作用，該作用稱(chēng)為土壓力。土壓力的單位是KN/m,指的是擋土墻后每延米范圍內(nèi)墻后填土等作用在墻背上產(chǎn)生的側(cè)向梁中力，其要素包括大小、方向和作用點(diǎn)。我們學(xué)過(guò)其它壓力指的是單位面積上的力(KN/m2),與土壓力是不同的。擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移(移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)),墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻背的土壓力稱(chēng)為靜止土壓力(圖3-29a)。擋土墻在土壓力作用下離開(kāi)土體向前位移時(shí)，土壓力隨之減小。當(dāng)位移至一定數(shù)值時(shí)，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)。此時(shí)，作用在墻背的土壓力稱(chēng)為主動(dòng)土壓力(圖土壓力(圖3-29c)。E?<E?<E,如圖3-30所示的單位見(jiàn)3.4節(jié));粘性土?xí)rk?=0.5～0.7,流塑粘性土?xí)rk?=0.75～0.8;Y一墻后填土重度(kN/m3)。2、朗肯、庫(kù)侖土壓力理論朗肯、庫(kù)侖土壓力理論都是研究土壓力問(wèn)題的簡(jiǎn)化方法，均屬于極限狀態(tài)土壓力理論。庫(kù)侖土壓力分布如圖3-30,朗肯土壓力分布如圖3-31。朗肯、庫(kù)侖土壓力理論的主動(dòng)土壓力計(jì)算公式列于表3-10。因工程中被動(dòng)土壓力計(jì)算較少用到，因此表中沒(méi)有列入。朗肯土壓力理論(1)墻北豎直；(2)光滑，即墻北體為半無(wú)限體(1)墻后土為無(wú)粘性土；(2)墻體是剛性的；(3)滑動(dòng)楔體處于極限平衡狀態(tài)；(4)滑動(dòng)楔體為剛體；(5)滑動(dòng)面公式(3-32a)公式(3-32b)力強(qiáng)度公式(3-33)公式(3-34)力公式(3-35公式(3-36)注：Y、C、9一分別為土的重度(KN/m3)、粘聚力(KPa)、內(nèi)摩擦角(0);摩擦角δ墻背平滑，排水不良朗肯土壓力理論中對(duì)于粘性土，主動(dòng)土壓力強(qiáng)度由兩部分組成，如圖3-31。粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度的第一項(xiàng)為土重產(chǎn)生的土壓力yzka,是正值，隨深度呈現(xiàn)三角形分布；第二項(xiàng)為粘聚力C引起的土壓力,是負(fù)壓力在Z0深度以上出現(xiàn)負(fù)值，即產(chǎn)生拉應(yīng)力，但實(shí)際上墻背與填土之間沒(méi)有抗拉強(qiáng)度，所以拉應(yīng)力的存在會(huì)使填土與墻背脫開(kāi)，因此，可以認(rèn)為20以上土壓力為土計(jì)算公式。只有在簡(jiǎn)單的情況下(E=0、朗肯土壓力理論是根據(jù)半空間無(wú)限體中的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件來(lái)計(jì)算土壓力的，只適用于擋土墻墻背垂直光滑、墻后填土面水平的情形。在工程中，墻背光滑的條件較難得到滿(mǎn)足，因而用該理論計(jì)算出的結(jié)果與工程實(shí)際是有出入的。由于忽略了墻背與填土之間摩擦的影響，使得計(jì)算出的主動(dòng)土壓力值偏大。庫(kù)侖土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑裂面時(shí)，由滑裂面以上土楔體的靜力平衡條件來(lái)計(jì)算土壓力的，可用于墻背傾斜、粗糙，填土面不水平等情況，但只適用于無(wú)粘性填土。對(duì)于粘性填土則必須采用規(guī)范推薦的公式。庫(kù)侖理論的推導(dǎo)中，滑裂面是假定為平面的，而實(shí)際上卻是一曲面，這種出入，使得計(jì)算出的土壓力與實(shí)際情況有偏差。一般情況下，這種偏差對(duì)主動(dòng)土壓力影響較小，可以滿(mǎn)足實(shí)際工程需要。3、兩種常見(jiàn)情況下的土壓力計(jì)算1)填土表面作用有均布荷載的情況當(dāng)擋土墻后填土面上有連續(xù)均布荷載9作用時(shí)，填土表面下深為Z處的豎向應(yīng)力σ?=q+yz。若為無(wú)粘性土，則2處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度o=(yz+q)K?,從而得出填土表面A點(diǎn)和墻底B點(diǎn)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分別為：σ=(q+yH)K。3.5.3土壓力理論應(yīng)用——擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算擋土墻是指用于維護(hù)土體邊坡穩(wěn)定性的所謂邊坡?lián)跬翂?，與抗滑擋土的滑坡推力遠(yuǎn)較一般邊坡?lián)跬翂λ羞吰聯(lián)跬翂ΤＲ?jiàn)的形式有重力式(磚石或混凝土砌筑)和懸臂式(鋼筋混凝土2)墻后填土有地下水的情況部分澆筑)兩種，前者宜用于高度小于6m、地層穩(wěn)定、開(kāi)挖土、石方時(shí)不會(huì)危及鄰近建筑物的地段。它構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，常被廣泛采用。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較差或現(xiàn)場(chǎng)缺少石料時(shí)，可采用懸臂式鋼筋、混凝土擋土墻，一般設(shè)計(jì)成L形。本節(jié)著重介紹重力式擋土墻。重力式擋土墻是靠墻身自重以保證墻身的穩(wěn)定性的。在設(shè)計(jì)計(jì)算中，先依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定墻型和假定墻身的截面尺寸，按前述方法計(jì)算它所承受的主動(dòng)土壓力，然后再分別驗(yàn)算墻和地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。1、擋土墻的墻型、斷面尺寸和構(gòu)造選擇擋土墻合理的類(lèi)型，對(duì)它的設(shè)計(jì)具有重要的意義，應(yīng)根據(jù)技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)等因素綜合考慮。重力式擋土墻按墻背的傾斜情況分為仰斜、俯斜和垂直三種(見(jiàn)圖3-34)。如前所述，仰斜墻主動(dòng)土壓力最小，而俯斜墻主動(dòng)土壓力最大。從挖、填方要求來(lái)說(shuō)，邊坡是挖方時(shí)，仰斜較合理，因?yàn)檠鲂眽Ρ晨梢院烷_(kāi)挖的臨時(shí)邊坡緊密貼合；反之，填方時(shí)如用仰斜墻，則墻背填土的夯實(shí)工作比較困難，因而俯斜或墻背垂直比較合理。墻前地形平坦時(shí)，用仰斜較好；墻前地形較陡，則用垂直墻背較好。綜上所述，仰斜最好，直立次之，俯斜最差，應(yīng)優(yōu)先采用仰斜墻。為了減小作用在擋土墻背上的主動(dòng)土壓力，除了可采用仰斜墻外，還可從選擇填料、墻身截面形狀(特別是墻背形狀和構(gòu)造)以及新型墻體形式等方面來(lái)考慮。如前述折線(xiàn)形墻背有利于減小主動(dòng)土壓力外，還可采用如圖3-35所示的減壓平臺(tái)。平臺(tái)以上部分墻背所受的主動(dòng)土壓力可按前述方法計(jì)算，而平臺(tái)以下部分墻背所受的土壓力只與平臺(tái)以下填土的方面因素進(jìn)行巖土工程勘察等級(jí)的劃分。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001),等級(jí)的劃分步驟是：先將工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地等級(jí)和地基等級(jí)各分1)工程重要性2)場(chǎng)地等級(jí)劃分(1)符合下列條件之一者為一級(jí)場(chǎng)地(復(fù)雜場(chǎng)地):①對(duì)建筑抗震危險(xiǎn)的地段；②不良地質(zhì)作用強(qiáng)烈發(fā)育；③地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到強(qiáng)烈破壞；④地形地貌復(fù)雜；⑤有影響工程的多層地下水、巖溶裂隙水，或其他水文地(2)符合下列條件之一者為二級(jí)場(chǎng)地(中等復(fù)雜場(chǎng)地):①對(duì)建筑抗震不利的地段；②不良地質(zhì)作用一般發(fā)育；③地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到一般破壞；④地形地貌較復(fù)雜；⑤基礎(chǔ)位于地下水位以下的場(chǎng)地。(3)符合下列條件者為三級(jí)場(chǎng)地(簡(jiǎn)單場(chǎng)地):①抗震設(shè)防烈度等于或小于6度，或?qū)ㄖ拐鹩欣牡囟?；②不良地質(zhì)作用不發(fā)育；③地質(zhì)環(huán)境基本未受破壞；④地形地貌簡(jiǎn)單；⑤地下水對(duì)工程無(wú)影響。2)地基等級(jí)劃分(1)符合下列條件之一者為一級(jí)地基(復(fù)雜地基):(2)符合下列條件之一者為二級(jí)地基(中等復(fù)雜地基):①巖土種類(lèi)較多，不均勻，性質(zhì)變化較大；②除嚴(yán)重濕陷、膨脹、鹽漬、污染等特(3)符合下列條件者為三級(jí)地基(簡(jiǎn)單地基):①巖土種類(lèi)單一、均勻，性質(zhì)變化不大；②無(wú)特殊性巖土。3)巖土工程勘察等級(jí)劃分(1)甲級(jí)：場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)中，有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí)；(2)乙級(jí)：除勘察等級(jí)為甲級(jí)和丙級(jí)以外的勘察項(xiàng)目；(3)丙級(jí)場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)。1)勘察綱要編制(1)工程名稱(chēng)、工程地點(diǎn)及工程概況；(2)建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位；(3)勘察等級(jí)、勘察險(xiǎn)段及勘察目的；(4)對(duì)已有巖土工程資料和經(jīng)驗(yàn)的分析；(5)勘察應(yīng)執(zhí)行的規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)；(6)勘察工作布置，包括勘察方法、工作量及技術(shù)要求；(7)資料整理及勘察報(bào)告編寫(xiě)的內(nèi)容要求；(8)勘察工作中可能遇到的問(wèn)題及措施；2)工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查3)勘探(1)確定采用的勘探方法；(2)確定勘探孔的深度，包括控制性孔的深度、一般性孔的深度及控制性孔占勘探孔總數(shù)的比例；(3)確定勘探點(diǎn)的平面布置，包括布點(diǎn)方式、4)取樣5)原位測(cè)試確定進(jìn)行原位測(cè)試孑L的數(shù)量和平面布置、各孔測(cè)試點(diǎn)的豎向間距(或試驗(yàn)深度)。6)室內(nèi)試驗(yàn)7)巖土工程評(píng)價(jià)以及工程地質(zhì)勘察報(bào)告1)搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、礦產(chǎn)、地震、當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和巖土工程等資料；2)踏勘了解場(chǎng)地的地層、構(gòu)造、巖性、不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件；3)當(dāng)擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工4)當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上擬選場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析。(1)搜集擬建工程的有關(guān)文件、工程地質(zhì)和巖土工程資料以及工程場(chǎng)地地形圖；(2)初步查明地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件；(3)查明場(chǎng)地不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模，并對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)；(4)對(duì)抗震設(shè)防烈度≥6度的場(chǎng)地，應(yīng)對(duì)場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)做出初步評(píng)價(jià)；(5)對(duì)于季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)，應(yīng)調(diào)查場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度；(6)初步判定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性；(7)進(jìn)行高層建筑初步勘察時(shí)，應(yīng)對(duì)可能采取的地基基礎(chǔ)類(lèi)型、基坑開(kāi)挖與支護(hù)、1)詳細(xì)勘察勘的探點(diǎn)間距可根據(jù)地基復(fù)雜程度等級(jí)按表4-1確定。2)勘探點(diǎn)的布置方式和規(guī)定(1)勘探點(diǎn)宜按建筑物周邊線(xiàn)和角點(diǎn)布置，對(duì)無(wú)特殊要求的其他建筑物可按建筑物(2)同一建筑范圍內(nèi)的主要受力層或有影響的下臥層起伏較大時(shí)，應(yīng)加密勘探點(diǎn)，一級(jí)(復(fù)雜)二級(jí)(中等復(fù)雜)三級(jí)(簡(jiǎn)單)3)勘探孔的深度(1)勘探孔深度應(yīng)能控制地基主要受力層，當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度≤5m時(shí)，勘探孔的深度應(yīng)大于條形基礎(chǔ)底面寬度的3倍或單獨(dú)柱基的1.5倍，且不應(yīng)小于5m。(2)對(duì)高層建筑和需作變形計(jì)算的地基，控制性勘探孔的深度應(yīng)超過(guò)地基變形計(jì)算深度；其一般性勘探孔應(yīng)達(dá)到基底下5～10倍的基礎(chǔ)寬度，并深入穩(wěn)定分布的地層。(3)對(duì)僅有地下室的建筑或高層建筑的裙房，控制性勘探孔的深度可適當(dāng)減小，但(4)當(dāng)有大面積地面堆載或軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加深控制性勘探孔的深度。(5)在上述規(guī)定深度內(nèi)當(dāng)遇基巖或厚層碎石土等穩(wěn)定地層時(shí)，勘探孔深度應(yīng)根據(jù)情4.2勘探和取樣1)非連續(xù)取芯鉆進(jìn)的回次進(jìn)尺，對(duì)螺旋鉆探應(yīng)在1m以?xún)?nèi)，對(duì)巖芯鉆探應(yīng)在2m以?xún)?nèi)，2)對(duì)鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地下水位以上應(yīng)進(jìn)行干鉆；3)巖芯鉆探的巖芯采取率，對(duì)一般巖石不應(yīng)低于80%,對(duì)破碎巖石不應(yīng)低于65%?；ㄣ@(或提土鉆)、小徑勺形鉆或洛陽(yáng)鏟鉆進(jìn)。探坑、探井采用直徑0.8～1.0m圓形斷面或1.0m×1.2m矩形斷面。掘進(jìn)中，應(yīng)對(duì)坑、成分、含水量、可塑性及定名等。不擾動(dòng)土樣(又稱(chēng)原狀土樣)是指土的原始應(yīng)力狀態(tài)雖擾動(dòng)土樣的采取比較容易，可自探坑或鉆孔中采取0.5～1.0Kg保持天然級(jí)配和濕度不擾動(dòng)土樣的采取難度要大一些。在鉆孔中取樣時(shí)應(yīng)采用取土器方法；在探坑(井)4.3工程勘察的室內(nèi)土工試驗(yàn)及測(cè)試1)粘性土天然重度、天然含水量、相對(duì)密度、液限、塑限、壓縮系數(shù)及抗剪強(qiáng)度的測(cè)2)砂土顆粒分析，天然重度、天然含水量、相對(duì)密度及自然休止角等測(cè)定；3)碎石土可作顆粒分析；對(duì)含粘性土較多的碎石土，宜測(cè)定粘性土的天然含水量、液4)巖石作飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；5)地下水對(duì)砼的侵蝕性測(cè)定下列項(xiàng)目：如pH、CT、SO?、HCO?、Ca2+Mg2*等離子以及游離CO?和侵蝕性CO?的含量。4.4地質(zhì)勘察報(bào)告1)前言：工程簡(jiǎn)介、勘察任務(wù)要求及勘察工作概況；2)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件：地形地貌、地基土的構(gòu)成特征及物理力學(xué)性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)3)場(chǎng)地工程地質(zhì)評(píng)價(jià)；4)結(jié)論與建議：對(duì)各層土作為天然地基的穩(wěn)定性與適宜性作出評(píng)價(jià)，建議采取的基1)勘探點(diǎn)平面布置圖、工程地質(zhì)剖面圖及圖例；2)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)綜合表和分層結(jié)果表、室內(nèi)土試驗(yàn)報(bào)告、原位測(cè)試成果報(bào)4.5勘察報(bào)告的閱讀與使用地質(zhì)條件與擬建建筑物具體情況和要求聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合分析，充通過(guò)勘察報(bào)告的閱讀，在熟悉場(chǎng)地各土層的分布和性質(zhì)(層次、狀態(tài)；壓縮性和抗剪強(qiáng)度、土層厚度，埋深及其均勻程度等)的基礎(chǔ)上，初步選擇適合上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和要求的場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造(斷層、褶皺等)、不良地質(zhì)現(xiàn)象(滑坡、崩塌、巖溶、塌陷、泥石流等)、地層成層條件和地震等都會(huì)影響場(chǎng)地的穩(wěn)定性。在勘察工作中必須查明其分布規(guī)在不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的地1)工程勘察的目的和工作內(nèi)容；2)工程勘察的方法和手段；3)地質(zhì)勘探報(bào)告的編制方法和閱讀要求；4)以某工程勘察報(bào)告為實(shí)例介紹了勘察報(bào)告的格式和主要內(nèi)容，該實(shí)例報(bào)告給出的部分均為原稿，2、本章內(nèi)容拓展1)基本要求(1)測(cè)繪時(shí)所用地形圖的比例尺，可行性研究勘察階段可選用1:5000～1:50000;初步勘察階段可選用1:2000～1:10000;詳細(xì)勘察階段可選用1:200～1:2000。工程地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，比例尺可(2)對(duì)工程有重要影響的地質(zhì)單元體(滑坡、斷層、軟弱夾層、洞穴等),必要時(shí)可采用擴(kuò)大比例尺(3)建筑地段的地質(zhì)界線(xiàn)、地質(zhì)點(diǎn)測(cè)繪精度在圖上的誤差不應(yīng)超過(guò)3mm。2)基本工作內(nèi)容(1)查明地形、地貌特征，地貌單元形成過(guò)程及其與地層、構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象的關(guān)系，劃分地貌(2)巖土的性質(zhì)、成因、年代、厚度和分布。對(duì)巖層應(yīng)查明風(fēng)化程度，對(duì)土層應(yīng)區(qū)分新近堆積土、(3)查明巖層的產(chǎn)狀及構(gòu)造類(lèi)型、軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀及其性質(zhì)，包括斷層的位置、類(lèi)型、產(chǎn)狀、斷(4)查明地下水的類(lèi)型，補(bǔ)給來(lái)源、排泄條件，井、泉的位置、含水層的巖性特征、埋藏深度、水(6)查明巖溶、土洞、滑坡、泥石流、崩塌、沖溝、斷裂、地震震害和岸邊沖刷等不良地質(zhì)現(xiàn)象的3)測(cè)繪方法(1)相片成圖法及不良地質(zhì)現(xiàn)象等，并在相片上選擇若干點(diǎn)和路線(xiàn)，然后去實(shí)地進(jìn)行校對(duì)修正，繪成底圖，最后再轉(zhuǎn)繪4.4.2勘察報(bào)告實(shí)例某工程地質(zhì)勘察報(bào)告1、文字部分1)前言；2)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件；3)場(chǎng)地工程地質(zhì)評(píng)價(jià)；4)結(jié)論與建議。2、圖表部分(本書(shū)選用了部分圖表并單獨(dú)編號(hào)，其它省略)1)各土(巖)層設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表——1張2)各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)綜合表——1張3)各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)分層結(jié)果表——1張4)圖例——1張5)勘探點(diǎn)平面布置圖——1張6)工程地質(zhì)剖面圖——1張7)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)資料分層統(tǒng)計(jì)表——1張8)土工試驗(yàn)成果表(滲透)——1張9)波速測(cè)試成果報(bào)告——1份1)工程概況及勘察目的受某經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)總公司的委托，我公司對(duì)其在李家湖畔擬建的水上接待中心進(jìn)行(1)建筑物范圍內(nèi)地基土的地層結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)，確定(2)地下水的埋藏條件、侵蝕性的地層的滲透性；(3)場(chǎng)地和地基土的地震效應(yīng)及評(píng)價(jià)，對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)；(4)提供基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)、建議。2)勘察工作量和測(cè)點(diǎn)布置本次勘察點(diǎn)由某設(shè)計(jì)院布設(shè)，共布設(shè)機(jī)鉆孔54個(gè)。我司于xx年x月x日—x日對(duì)擬建場(chǎng)地進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘察，根據(jù)場(chǎng)地條件和地基土特征，又增補(bǔ)8個(gè)鉆孔和8個(gè)手搖螺紋孔。共完成機(jī)鉆孔62個(gè)，總進(jìn)尺900.8米。1)地形、地貌擬建場(chǎng)地位于李家湖畔，場(chǎng)地地貌單元屬秦淮河漫灘，地形起伏不大，地面標(biāo)高7.21～10.02米，最大高差2.81米。2)地基土的構(gòu)成及其特征本次勘察最大孔深為18.50米，根據(jù)野外鉆探鑒別結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)資料，將擬將建磚塊及植物根系，局部有少量腐殖質(zhì)。該層層厚0.80～2.50米，層底埋深0.80～2.50米。第①-2層塘填土：灰黑色，飽和，流塑狀態(tài)，含大量有機(jī)物。層厚0.70～3.40米，層底埋深2.00～4.40米。地基分布于暗塘部位。第②-1層粉質(zhì)粘土：灰黃色一黃灰色，可塑狀態(tài)，中壓縮性。層厚0.50～3.00米，層底埋深1.50～4.00米，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值fg=160KPa。第②-2層粉質(zhì)粘土：灰黃色一灰綠色，硬塑狀態(tài)，中低壓縮性。層厚1.90～3.80米，層底埋深3.90～6.50米，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=140KPa。第③-1層粘土：黃褐色一褐黃色，硬塑狀態(tài)，中低壓縮性，可見(jiàn)鐵、錳質(zhì)結(jié)核和高嶺土條帶，層厚0.20～3.60米，層底埋深1.50～5.30米。此層分布于大部分場(chǎng)地內(nèi)，地第③-2層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑狀態(tài)，中等壓縮性，含鐵、錳質(zhì)氧化物，此層粉性較重。該層層厚3.50～4.80米，層底埋深9.00～11.50米。此層在場(chǎng)地大部分地區(qū)均第③-3層粉質(zhì)粘土夾粉土：黃灰色，飽和，流塑狀態(tài)，中等壓縮性，具有層理。該層層厚3.50～4.80米，層底埋深9.00～11.50米。此層分布于整個(gè)場(chǎng)地，地基土承載力3)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)4)地下水第①-1素填土層和①—2塘填土層堆積時(shí)間短，松散，欠固結(jié)第②-1粉質(zhì)粘土層，可塑狀態(tài)，中等壓縮性。第②-2粉質(zhì)粘土層，可塑狀態(tài)，中等壓縮性，力學(xué)性質(zhì)較差。場(chǎng)地第②層土主要分布于場(chǎng)地B區(qū)環(huán)李家湖邊；場(chǎng)地第③層土主要分布于場(chǎng)一1粘土層，硬塑狀態(tài)，中偏低壓縮性，力學(xué)性質(zhì)好；第③-2粉質(zhì)粘土層，可塑狀態(tài)，中等壓縮性，力學(xué)性質(zhì)較好；第③-3粉質(zhì)粘土層夾分土，流塑狀態(tài)，中低高壓縮性，力1)場(chǎng)地地貌單元屬秦淮河漫灘地貌。2)經(jīng)判定：場(chǎng)地地下水對(duì)砼無(wú)侵蝕性。南京地區(qū)設(shè)防烈度為7度，該建筑場(chǎng)地卓越周期為0.491秒，場(chǎng)地土屬中軟場(chǎng)地土，3)場(chǎng)地第③-1粉質(zhì)粘土層的工程地質(zhì)條件較好，埋藏較淺，層厚較大，且分布較穩(wěn)定，是良好的基礎(chǔ)持力層；第③-2粉質(zhì)粘土層與第③-3粉質(zhì)粘土夾粉土層埋藏較深，4)鑒于場(chǎng)地地質(zhì)條件及其上部建筑物特征，建議采用條形基礎(chǔ)以第②-1粉質(zhì)粘土層或第③-1粉質(zhì)粘土層作為未來(lái)建筑物基礎(chǔ)的持力層。5)當(dāng)基礎(chǔ)跨越不同的地基土層時(shí)為減少建筑物差異現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)設(shè)置沉降縫。6)對(duì)于有暗塘的部位，建議挖除后采用換土墊層法處理。本書(shū)選用給出其中擬建主樓部分的勘察點(diǎn)平面布置圖、工程地質(zhì)剖面圖(2～2)和各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)綜合表(表4-2)。圖4-1工程地質(zhì)剖面圖(2～2)土層序號(hào)土層編號(hào)值含水量天然重度重力密度孔隙比飽和度液限塑限液性指數(shù)塑性指數(shù)壓縮系數(shù)量?jī)?nèi)聚力內(nèi)磨擦角WeCφ%%%%1μ234567土8④土平均值μ5.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的幾個(gè)重要概念1)建筑物的用途，有無(wú)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。1)除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深宜大于0.5m?；A(chǔ)頂面應(yīng)低于室外設(shè)計(jì)地面0.1m以上；2)天然地基、高層建筑基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于建筑物高度的1/15;3)樁箱基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ)的埋深(不計(jì)樁長(zhǎng))應(yīng)大于建筑物高度的1/18～1/20。1)宜使新基礎(chǔ)埋深小于原基礎(chǔ)埋深；2)若上一條不滿(mǎn)足要求，應(yīng)使兩基礎(chǔ)間凈距大于它們底面高差的1～2倍；3)若上兩條不滿(mǎn)足時(shí)，施工期間應(yīng)采取有效措施減少新措施為：①分段施工；②設(shè)臨時(shí)加固支撐或打板樁或設(shè)置地下連續(xù)墻等；③加固原有建筑1)設(shè)計(jì)凍深ZaZ?=Z?·Y??·P?w·HZ?=h'-△z,h′和△z分別為實(shí)測(cè)Z?—標(biāo)準(zhǔn)凍深。系采用地表平坦、裸露、城市之外的空曠場(chǎng)地中不少于10年實(shí)測(cè)最V?—土的類(lèi)別對(duì)凍深的影響系數(shù)，按表5-5;V?w—土的凍脹性對(duì)凍深的影響系數(shù)，按表5-6;V:e一環(huán)境對(duì)凍深的影響系數(shù)，按表5-7;土的類(lèi)別中、粗、礫砂影響系數(shù)Vze城市市區(qū)2)凍土條件下基礎(chǔ)最小埋深dm5.4.2地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用的概念起關(guān)鍵作用的是“上部結(jié)構(gòu)+基礎(chǔ)”與地基之間的剛度對(duì)比(相對(duì)剛度)。見(jiàn)圖5-8。(絕對(duì)剛性礎(chǔ)地基反力及沉降見(jiàn)圖5-9。1)按照具體條件可不考慮或計(jì)算整體彎曲時(shí)，必須采取措施同時(shí)滿(mǎn)足整體彎曲的受力要3)柱下條基和筏基縱向邊跨跨中及第1內(nèi)支座的彎矩值宜乘以1.20的系數(shù)；4)根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的共同工作性能，選擇合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算模式對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是非常重要的。1)建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單平面形狀復(fù)雜(如“L”、“T”、“Ⅱ”、“Ⅲ”形等)的建筑物，縱、橫單元交叉處基礎(chǔ)密建筑物高低(或輕重)變化太大，地基各部分所受的荷載不同，也易出現(xiàn)過(guò)量的不均勻2)控制長(zhǎng)高比二層上的砌體承重房屋，當(dāng)預(yù)估的最大沉降量超過(guò)120mm時(shí)，長(zhǎng)高比不宜大于2.5;對(duì)于平面簡(jiǎn)單、內(nèi)外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長(zhǎng)高比的控制可適當(dāng)放寬，但一般不大于3)合理布置墻體合理布置縱、橫墻，是增強(qiáng)砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體形成了空間剛度。另一方面，盡量縮小橫墻的間距，可有效地改善房4)設(shè)置沉降縫用沉降縫將建筑物(包括基礎(chǔ))分割為兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的沉降單元，可有效地防止不均(1)建筑物結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類(lèi)型不同處；(2)建筑物平面轉(zhuǎn)折部位，建筑物的高度或荷載有很大差異處；(3)地基土的壓縮性有顯著變化處；(4)長(zhǎng)高比過(guò)大的砌體承重結(jié)構(gòu)中部，長(zhǎng)度超過(guò)50m的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的中部；5)調(diào)整建筑設(shè)計(jì)標(biāo)高(1)將有聯(lián)系的建筑物或設(shè)備中，沉降較大者的標(biāo)高適當(dāng)提高，并留有足夠的凈空；(2)根據(jù)預(yù)估的沉降量，適當(dāng)提高室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高；(3)當(dāng)有管道穿過(guò)建筑物時(shí)，應(yīng)預(yù)留足夠的尺寸的孔洞，或者采用柔性管道接頭等。6)相鄰建筑物基礎(chǔ)間滿(mǎn)足凈距要求相鄰建筑物基礎(chǔ)的凈距按表5-8選用。影響建筑的預(yù)估沉降量s(mm)1)減少建筑物的基底壓力建筑物的自重在建筑物的基底壓力中所占有比例很大，工業(yè)建筑筑為60～75%。因此，對(duì)于軟弱地基上的建筑物，減輕建筑自重就能有效地減輕基底壓力。(1)采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)以及各種輕型空間結(jié)構(gòu)；(2)采用輕質(zhì)混凝土墻板、空心砌塊、空心磚或其他輕質(zhì)墻等減輕墻體重量；(3)采用覆土少而自重輕的基礎(chǔ)，如淺埋鋼筋混凝土基礎(chǔ)、空心基礎(chǔ)等，若室內(nèi)外高2)減小或調(diào)整基底附加壓力(1)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)格的建筑物，可以通過(guò)改變基礎(chǔ)底面尺寸調(diào)整基底壓力，使(2)設(shè)置地下室或半地下室。利用挖去的土重補(bǔ)償部分甚至全部建筑物的重量，使基3)設(shè)置圈梁圈梁的設(shè)置方法為在多層房屋的基礎(chǔ)和頂層處各設(shè)一道，其他各層要隔層設(shè)置，必要1)合理安排施工順序：2)在新建基礎(chǔ)、建筑物側(cè)邊不宜堆放大量的建筑材料或棄土3)活載較大的建筑物，在使用初期應(yīng)控制加載速率和加載范圍，避免大量的迅速、集中4)打樁施工過(guò)程中、降低地下水過(guò)程中以及基坑開(kāi)挖過(guò)程中都可能6.2無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)式詳見(jiàn)本書(shū)5.3節(jié)2、基礎(chǔ)高度H?如圖6-4所示，擴(kuò)展基礎(chǔ)可以是同種材料，也可以是兩種高比tanα=b?/H?均應(yīng)滿(mǎn)足表6-4的允許值[tana]要求。無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值[tanα]表6-4臺(tái)階寬高比的允許值體積比為3:7或2:8的粉質(zhì)粘土1.50t/m3粘土1.45t/m3一體積比1:2:4～1:3:6(石灰：砂：骨料),每層注：(1)為荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的平均壓力值(kPa);(2)當(dāng)基礎(chǔ)由不同材料疊合組成時(shí)，應(yīng)對(duì)接觸部分做抗壓驗(yàn)算；(3)基礎(chǔ)底面處的平均壓力值超過(guò)300KPa的混凝土基礎(chǔ)，尚應(yīng)進(jìn)行抗剪驗(yàn)算。3、無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求(圖6-4):(1)砼基礎(chǔ)階梯形基礎(chǔ)的高度不宜小于300mm,多個(gè)臺(tái)階時(shí)，最底臺(tái)階高度不應(yīng)小于(a)墻下基礎(chǔ)(b)(a)墻下基礎(chǔ)(2)磚基礎(chǔ)：為了施工方便及減少砍磚損耗，基礎(chǔ)臺(tái)階的高度及寬度應(yīng)符合磚的模數(shù)這種基礎(chǔ)又稱(chēng)大放腳基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)一般采用等高式或間隔式砌法等高式是兩皮一收的砌法間隔式砌法是兩皮一收與一皮一收相間。相比較而言，在相同底寬的情況下，采用間隔式或減少基礎(chǔ)高度，比較節(jié)省材料。磚基礎(chǔ)下應(yīng)設(shè)一層100mm厚C10或C7.5的混凝土墊層。(3)毛石基礎(chǔ)：階梯形時(shí)每臺(tái)階伸出長(zhǎng)度應(yīng)小于200mm,每階高度應(yīng)大于200mm。(4)三合土和灰土基礎(chǔ)：基礎(chǔ)高度應(yīng)是150mm的倍數(shù)?；A(chǔ)的臺(tái)階高度與基礎(chǔ)寬度的關(guān)系見(jiàn)下式：式中b—基礎(chǔ)底面寬度；bo—基礎(chǔ)頂面的墻體寬度即大放腳寬度或柱腳寬度；b?一墻邊到大放腳邊寬或柱邊到柱腳邊寬度；b?—基礎(chǔ)臺(tái)階寬度可按表6-4選用。6.2.2無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟及算例1、設(shè)計(jì)步驟1)計(jì)算上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面處的力或力矩，確定基礎(chǔ)埋深和底面尺寸時(shí)，采用與荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)對(duì)應(yīng)的值；2)按5.4.1節(jié)方法確定基礎(chǔ)埋深d;3)按6.1.2節(jié)方法確定地基承載力和按6.1.3節(jié)方法確定基礎(chǔ)底面積尺寸：l×b;條形基礎(chǔ)時(shí)偏心在b方向，矩形基礎(chǔ)時(shí)(l>b),偏心在l方向；4)按6.2.1節(jié)選擇基礎(chǔ)材料，根據(jù)構(gòu)造要求確定基礎(chǔ)高度H0,最后查表6-4得[lana5)若采用圖6-4(a)中的大放腳下砼或灰土基礎(chǔ)，則還需用式(6-14b)計(jì)算b?。要求：試確定灰土基礎(chǔ)寬度b和磚大放腳的寬度b,并繪出基礎(chǔ)剖面圖。圖6-5按式(6-8)得：H?=300mmH?=300mm基礎(chǔ)剖面圖如圖6-5所示。條件：某四層混合結(jié)構(gòu)，底層承重墻厚240mm,每米長(zhǎng)度承重墻傳至±0.000處的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)的豎向中心荷載值F=192.0kN/m。地質(zhì)剖面圖如圖6-6所示，地基持力層的擴(kuò)散要求：設(shè)基礎(chǔ)下部采用300mm厚的C10混凝b?=4×60=240mm,試確定基礎(chǔ)的埋深、構(gòu)造類(lèi)圖6-62、對(duì)持力層粉土承載力進(jìn)行深度修正因基礎(chǔ)底板寬度未定，先按b≤3m來(lái)分析，則只對(duì)深度進(jìn)行承載力修正。查表得7,=1.5f=f+Ymn?(d-0.5)=160+17.4×1.5(0.8-0.53、計(jì)算基底寬度室內(nèi)外地坪等高取b=1.30m<3m,不需對(duì)承載力進(jìn)行4、基礎(chǔ)材料和構(gòu)造tana=b?/h=290:300=1作用在基底處壓應(yīng)力為：符合表6-4的要求作用在基底處土的自重應(yīng)力為：P=17×0.6+18.6×0.2=13.9kPa作用在下臥層淤泥質(zhì)粘土自重應(yīng)力為：P=13.9+1.8×(18.6-10)=29.4kPa作用在下臥層淤泥質(zhì)粘土上的附加應(yīng)力為：淤泥質(zhì)粘土承載力的修正：=80+1.0×11.3×(2.6-0.5)=103.73kP滿(mǎn)足要求。6.3擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3、底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm,間距不大于200mm,也不宜小于100mm,墻下鋼筋混凝土采用基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm,間距不大于300mm,鋼筋保護(hù)的厚度有墊層時(shí)不宜小于35mm,無(wú)墊層時(shí)不宜小于70mm;4、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20;0.9倍，并宜交錯(cuò)布置(圖6-8a);礎(chǔ)底板在T形及十字形橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處(圖6-8b)。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向布置(圖6-8c);8、預(yù)制鋼筋混凝土柱與杯口的連接應(yīng)符合下列要求(見(jiàn)圖6-9b):柱的插入深度h?/mm表6-5h2)基礎(chǔ)的杯底厚和杯壁厚度，可按表6-6選用。3)杯壁的配筋墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)底板像倒置的懸臂梁，其受力情況如圖6-10所示，由于自重G產(chǎn)抵消所以基礎(chǔ)底板主要受到上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載設(shè)計(jì)值F引起的地基凈反力P;的作用，使基礎(chǔ)底產(chǎn)生彎矩M;和剪力V。(1)軸心荷載作用下：X墻邊I-I截面最大彎矩、最大剪力的位置(2)偏心荷載F、M作用下，基底反力不均勻，則：條形基礎(chǔ)底板寬度b按式(6-8)確定。底板的高度h一般先取為基礎(chǔ)寬度b的1/8,再根據(jù)抗剪強(qiáng)度條件驗(yàn)算。式中V一相對(duì)于荷載效應(yīng)基本組合值時(shí)的剪力設(shè)計(jì)值，KN;一般情況下，取基礎(chǔ)寬度h≥b/8時(shí)，均能滿(mǎn)足抗剪條件要求。實(shí)際設(shè)計(jì)工作中可略去6.3.3鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算主要包括確定基礎(chǔ)底面積、基礎(chǔ)高度和基礎(chǔ)底板配筋。1、基礎(chǔ)底面積及高度的確定基礎(chǔ)底面積尺寸按公式(6-7)計(jì)算，具體長(zhǎng)和寬按柱的截面比例確定?；A(chǔ)高度及變階處高度，應(yīng)通過(guò)截面抗剪強(qiáng)度及抗沖切驗(yàn)算。對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)而言，其抗剪強(qiáng)度一般能滿(mǎn)足要求，故主要根據(jù)沖切驗(yàn)算確定基礎(chǔ)高度。從柱子周邊起，沿45°斜面是抗沖切面，形成如圖6-11中虛線(xiàn)所示的沖切角錐體。設(shè)計(jì)時(shí)先假設(shè)一個(gè)基礎(chǔ)高度h,然后按下列公式驗(yàn)算沖切承載力：F=p;A0.9,其間按線(xiàn)性?xún)?nèi)插法取用；am—沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度；或圖6-12(c)中的陰影面積ABCD);F—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在4,上的地基土凈反力設(shè)計(jì)值。圖6-12計(jì)算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置2、基礎(chǔ)底板配筋對(duì)于矩形基礎(chǔ)，當(dāng)臺(tái)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)，在軸心荷載或單向偏心荷載作用下底板受彎可按下列簡(jiǎn)化方法計(jì)算任意截面的彎矩，如圖6-13所示。式中M?、Mμ—任意截面I-I、Ⅱ-Ⅱ處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值；a?—任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離；1、b—基礎(chǔ)底面的邊長(zhǎng)；彎矩作用在b方向內(nèi)(見(jiàn)圖6-13);圖6-13矩形基礎(chǔ)底板配筋的計(jì)算示意。Pmax、Pmin—相應(yīng)于荷載效應(yīng)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；P—相應(yīng)于荷載效應(yīng)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；G—考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重及其上的土自重軸心荷載下一般按式(6-23)計(jì)算，此時(shí)柱下單獨(dú)基礎(chǔ)在兩個(gè)方向上配置受力鋼筋，I-I截面(平行于l方向)的受力鋼筋面積為：Ⅱ-Ⅱ截面(平行于b方向)的受力鋼筋面積為：6.3.4設(shè)計(jì)計(jì)算步驟及算例墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟：1、計(jì)算上部結(jié)構(gòu)荷載到基礎(chǔ)頂面的作用值：1)計(jì)算相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)標(biāo)準(zhǔn)值用于驗(yàn)算地基承載力和確定基礎(chǔ)底面尺寸；2)計(jì)算相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的設(shè)計(jì)值用于確定基礎(chǔ)高度和計(jì)算基礎(chǔ)底面配筋；2、確定地基承載力和基礎(chǔ)底面尺寸：按6.1.2節(jié)確定地基承載力和按6.1.3節(jié)方法確定基礎(chǔ)底面尺寸；一般采用驗(yàn)算法，先假定基礎(chǔ)高度為b/8,然后進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算條件為基礎(chǔ)底板根部處的抗剪或抗沖切能力。3、計(jì)算基礎(chǔ)底板內(nèi)力：墻下條形基礎(chǔ)時(shí)按式(6-17)、(6-18)計(jì)算柱下；[例6-5]軸心壓力作用下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)條件：某墻下條形基礎(chǔ)，墻厚a=240,相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值時(shí)的軸向力N=175KN/m2,相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合值時(shí)的軸向力N=200kN/m,埋深a=1m,修正后的地基承載力特征值fa=100kN/m2,基礎(chǔ)底板砼強(qiáng)度等級(jí)C20,f;=1.10kN/m2,鋼要求：試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。[解]基礎(chǔ)寬度地基凈反力計(jì)算截面為墻邊，則Mmx=P,(b-a)218=80×(2.5-0.24)218=510.7f,h?=0.7×1.1×300=23[例6-6]偏心荷載作用下鋼筋混凝土