浅基础设计基础知识之天然地基PPT(35页)_详细

1、天然地基上的浅基础的设计,1、天然地基浅基础的基础知识 2、天然地基浅基础的设计,一、天然地基浅基础的基础知识,基础按埋置深度可分为浅基础和深基础 浅基础 埋深小于5m。一般为扩大基础 天然地基 是不经过处理地基土 天然地基浅基础特点：由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价比较低，是建筑物最常用的基础类型,一）根据基础受力条件（刚度）分类,无筋扩展基础-刚性基础 钢筋混凝土扩展基础-柔性基础,无筋扩展基础,与基础尺寸和荷载材料有关,钢筋混凝土扩展基础,1、无筋扩展基础,常用材料：砖、片石、灰土、素混凝土、毛石混凝土。 不配筋基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。 设计时

2、必须保证发生在基内的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值。这种保证通常是通过对基础构造的限制来实现的，即基础每个台阶的宽度与高度之比（刚性角）都不得超过允许值 无筋扩展基础台阶宽高比（刚性角）规范有要求,基础台阶宽高比 b2:H 根据材料和地基承载力不同在1：1.00到1：2.00范围。即=45度 (1:1) 或30度 (1:2,无筋扩展基础（刚性基础）设计时一般先选择适当的基础埋置深度和基础底面尺寸 优点：就地取材、施工简便 缺点：自重大、整体性差，对荷载大或沉降敏感的建筑物不适宜,2、钢筋混凝土扩展基础,钢筋混凝土扩展基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水

3、平力和力矩荷载等情况下使用。由于这类基础的高度不受台阶宽高比的限止故适宜于需要宽基浅埋的场合下采用。 整体性好，抗弯刚度较大，应用广。 受力分析,二） 按基础的结构形式分类,1、单独基础: 柱下或墙下,土质较好,2 条型基础,墙下或柱下条形基础, 柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连,3 十字交叉基础,柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连,4 片筏基础,土质软弱又不均匀,单独基础联成整体。整体性好，避免不均匀沉降。受力：类似倒楼盖,Mat foundation,5 箱形基础,有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好刚度远大于筏板基础，沉降小,二、天然地基浅基础的设计,以刚性基础（无筋扩展基础）为例

4、 设计步骤及内容： 1、基础埋深的确定； 2、基础底面尺寸拟定； 3、必要的地基验算（稳定和变形）； 4、根据基础材料确定基础的构造尺寸； 5、绘制基础施工图,一） 基础埋深确定 基础的埋置深度一般是指室外设计底面到基础底面的距离。 1、确保持力层稳定的最小埋深 在满足承载力、变形的条件下尽量浅埋。省工省时省料，但是有如下基本要求： 1） 基础埋深不宜小于0.5m 2) 基础顶距离表土大于10cm， 3) 桥台基础考虑冲刷深度,在满足其他要求下尽量浅埋,只有低层房屋可用,否则处理,尽量浅埋但是如h1太小就为II,h14 m 桩基或处理,2、 地基及地质水文条件,软土 (很深,好土,软土,软土,

5、好土,I II III IV,h1,h1,一般基础尽量设置在地下水位以上,否则开挖降水,费用大扰动,3、建筑物的用途,地下室，地下管道（上下水，煤气电缆）应在基底以上，便于维修,F,基础埋深和尺寸,一般要求新建筑物基础的平时埋深小于原有基础的埋深，并考虑新加荷载的影响 当新基础深于旧基础时，新旧相邻建筑物有一定距离L/ H=12 否则要求支护以确保安全,4、相邻建筑物基础埋深的影响,基础埋深和尺寸,5、季节性冻土的影响,季节性冻土是冬季冻结，天暖解冻的土层。 对于埋置于可冻胀土中的基础，其最小埋深d应由下式确定,dmin z0 t dfr Z0 标准冻深；dfr残留冻土层厚度,二）初步确定基础

6、底面尺寸,1、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定埋深d，得出承载力特征值fa（暂不做宽度修正），可初步选择底面尺寸 pk fa,F-基础上的外荷载(kN)， -为基础及回填土的平均重度， =20kNm3)， 但在地下水位以下部分应扣去浮力。 对条形基础，F为基础每米长度上的外荷载(kNm)， 此时，沿基础长度方向取单位长度(1m)计算，故上式可改写为,三）必要的地基验算（稳定和变形,1、偏心荷载下 2、验算地基软弱下卧层承载力 3、地基变形计算 规范对必须做变形计算的建筑物有规定,四）确定基础的构造尺寸,单独无筋扩展基础 blA, 满足宽高比要求 bb0+2htg, l

7、 l0+2htg 满足d h+0.1m,45o (1:1) 30o (1:2,F,l,l0,b0,b,bt,h,条基单位长度，确定基础宽度,F,h,bb0+2htg 确定h 砖墙:两皮一收或二一间隔收,一 砖基础构造要求,二 砖石基础,300,300,300,80 150 150,素混凝土基础,一层台阶,120,200,240 60 170,240 60 150 150,两层台阶,北京地区，居民住宅， 条形基础，无地下室,解： 1、埋深确定：根据地基情况，地下水位比较浅，基础宜浅埋，基础埋深D取0.8m. 2、承载力特征值修正,承载力标准值79.0kPa , d=1.1， m=17.4kN/m

8、3 承载力设计值 fa170+17.4X1.1X（0.8-0.5）=176kPa,3、计算基底宽度： b200（176-20X0.8)=1.25m 取b=1.30m 4、进行必要验算 （1）软弱下卧层地基承载力 （2）变形：由于是4层混合结构，经查规范，不必验算地基变形量,5、基础材料和构造 由于地下水位比较高，故基础下部采用毛石混凝土基础，查规范宽高比为1：1.25,240 60 220 250,两层台阶,300,350,概念题,1 下面哪一种措施可以提高地基承载力并减少沉降？ A加大基础埋深，并加作一层地下室 B加大基础宽度，同时荷载也按比例增加 C建筑物建成以后，在室外填高地坪高程,概念题,2下面哪种情况，