基础工程之浅基础

1、 第2章 浅基础 2-1 概述概述 2-2 浅基础的类型浅基础的类型 2-3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 2-4 浅基础的地基承载力浅基础的地基承载力 2-5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 2-6 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 2-1 概 述 天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础（本章讨论）（本章讨论） 人工地基上的浅基础人工地基上的浅基础 2.1.1 浅基础设计内容浅基础设计内容 2.1.2 浅基础设计方法浅基础设计方法 2.1.3 地基基础设计原则地基基础设计原则 1. 地基的类型地基的类型 一般土质地基一般土质地基 特殊土质地基特殊土质地基 土质地基

2、土质地基岩石地基岩石地基土岩组合地基土岩组合地基 天然地基天然地基 换填地基换填地基 强夯地基强夯地基 压实地基压实地基 灌浆地基灌浆地基 复合地基复合地基 人工地基人工地基 地基地基 2. 基础的类型 柱柱下下独独立立基基础础 墙墙下下条条形形基基础础 刚刚性性基基础础 （无无筋筋扩扩展展基基础础） 柱柱下下独独立立基基础础 墙墙下下条条形形基基础础 钢钢筋筋混混凝凝土土 扩扩展展基基础础 柱柱下下条条形形基基础础 筏筏板板基基础础 箱箱形形基基础础 浅浅基基础础 桩桩基基础础 沉沉井井基基础础 沉沉箱箱基基础础 地地下下连连续续墙墙基基础础 组组合合型型深深基基础础 深深基基础础 基基础础

3、 2.1.1 浅基础设计内容浅基础设计内容 主要内容：主要内容： 1.选择基础方案（确定材料、类型，进行基础平面布选择基础方案（确定材料、类型，进行基础平面布 置）；置）； 2.确定地基持力层和基础埋置深度；确定地基持力层和基础埋置深度； 3.确定地基承载力；确定地基承载力； 4.确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定 性验算；性验算； 5.进行基础结构设计（内力分析、截面计算、构造要进行基础结构设计（内力分析、截面计算、构造要 求）；求）； 6.绘制基础施工图，提出施工说明。绘制基础施工图，提出施工说明。 2.1.2 浅基础设计方法浅基础设计

4、方法 常规设计法（简化计算法）、相互作用设计法。常规设计法（简化计算法）、相互作用设计法。 常规设计法要点：常规设计法要点： 特点：特点： 满足静力平衡条件；满足静力平衡条件； 不满足变形协调条件。不满足变形协调条件。 结论：结论： 地基越软弱或越不均匀，按常地基越软弱或越不均匀，按常 规设计法计算的结果与实际情规设计法计算的结果与实际情 况的差别就可能越大。况的差别就可能越大。 合理的设计方法：合理的设计方法： 考虑地基、基础与上部结构的相互作用（分析难度较大）。考虑地基、基础与上部结构的相互作用（分析难度较大）。 常规设计法适用条件：常规设计法适用条件： 1.地基沉降较小或较均匀；地基沉降

5、较小或较均匀； 2.基础刚度较大。基础刚度较大。 2.1.3 地基基础设计原则地基基础设计原则 5)地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。 即应验算地基变形即应验算地基变形。 标准值标准值 设计值设计值 按结构型式分按结构型式分：扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交：扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交 叉条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等。叉条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等。 2.2.1 扩展基础扩展基础 作用作用：把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载：把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足

6、地基承载 力和变形的要求。力和变形的要求。 2.2 浅基础类型浅基础类型 按材料分按材料分：无筋基础（刚性基础）、钢筋混凝土基础。：无筋基础（刚性基础）、钢筋混凝土基础。 1. 无筋扩展基础无筋扩展基础 指由砖、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料组成的无需指由砖、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料组成的无需 配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。俗称配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。俗称“刚性基础刚性基础”。 适用于适用于多层民用建筑和轻型厂房。多层民用建筑和轻型厂房。 砖：强度等级不低于砖：强度等级不低于MU10。 砂浆：不低于砂浆：不低于M5。 在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采

7、在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采 用水泥砂浆砌筑。用水泥砂浆砌筑。 适用于适用于6层及层及6层以下的民用建筑和砖墙承层以下的民用建筑和砖墙承 重的厂房。重的厂房。 (1)砖基础砖基础 垫层作用垫层作用（素砼，（素砼，100厚，厚，C10）：）： 保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡；保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡； 改善基础的施工条件。改善基础的施工条件。 (2)毛石基础毛石基础 毛石毛石是指未经加工凿平的石料。是指未经加工凿平的石料。 应采用未风化的硬质岩石，禁用风化应采用未风化的硬质岩石，禁用风化 毛石。毛石。 (3)灰土基础灰土基础 石灰和土料按体积比石灰和土料按体积比3:7或或2

8、:8拌和均匀，拌和均匀， 在基槽内分层夯实（每层虚铺在基槽内分层夯实（每层虚铺220250mm, 夯实至夯实至150mm）。）。 灰土基础宜在比较干燥的土层中使用。在我国华北和西北地灰土基础宜在比较干燥的土层中使用。在我国华北和西北地 区，广泛用于区，广泛用于5层和层和5层以下的民用房屋。层以下的民用房屋。 (4)三合土基础三合土基础 由石灰、砂、骨料（矿渣、碎砖、碎石）加水混合而成。由石灰、砂、骨料（矿渣、碎砖、碎石）加水混合而成。 体积比体积比1:2:4或或1:3:6。 用于用于4层和层和4层以下的民用房屋。层以下的民用房屋。 四合土基础四合土基础（南方个别地区用）：（南方个别地区用）：

9、水泥：石灰：砂：骨料水泥：石灰：砂：骨料1:1:5:10或或1:1:6:12 (5)砼基础砼基础 C15。 抗压强度、耐久性、抗冻性较好。抗压强度、耐久性、抗冻性较好。 毛石砼基础毛石砼基础： 在砼基础中埋入体积占在砼基础中埋入体积占25%30%的毛石，石块尺寸不宜的毛石，石块尺寸不宜 超过超过300mm。 可节省水泥用量，减少水化热。可节省水泥用量，减少水化热。 2. 钢筋砼扩展基础（简称扩展基础）钢筋砼扩展基础（简称扩展基础） 特点特点：抗弯、抗剪性能较好，基础高度较小。：抗弯、抗剪性能较好，基础高度较小。 (1)墙下钢筋砼条形基础墙下钢筋砼条形基础 (a)(b) 图2-3墙下钢筋混凝土条

10、形基础 (a)无肋的； （b）有肋的 底板 肋 垫层 (2)柱下钢筋砼独立基础柱下钢筋砼独立基础 图图2-4 柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础 (a)阶梯形基础；阶梯形基础；(b)锥形基础；锥形基础；(c)杯口基础杯口基础 2.2.2 联合基础联合基础 2.2.3 柱下条形基础柱下条形基础 肋梁 翼板 (a) (b) 图2-6 柱下条形基础 (a）等截面的 （b）柱位处加腋的 特点特点： 整体抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力；整体抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力； 基底压力较均匀；基底压力较均匀； 造价高于扩展基础。造价高于扩展基础。 常用作常用作软弱地基或不均

11、匀地基上框架或排架结构的基础。软弱地基或不均匀地基上框架或排架结构的基础。 2.2.4 柱下交叉条形基础柱下交叉条形基础 2.2.5 筏形基础筏形基础 特点特点： 底面积大，故可减小基底压力；可提底面积大，故可减小基底压力；可提 高地基承载力（尤其在有地下室时）；能高地基承载力（尤其在有地下室时）；能 增强基础的整体性，调整不均匀沉降。增强基础的整体性，调整不均匀沉降。 其他功能：见教材。其他功能：见教材。 注意注意：当地基显著软硬不均时，要慎用。：当地基显著软硬不均时，要慎用。 (1)墙下筏形基础墙下筏形基础 为一块厚度约为一块厚度约200300mm的钢筋砼平板。的钢筋砼平板。 主要在华东地

12、区采用，浅埋或不埋。主要在华东地区采用，浅埋或不埋。 适用于适用于具有硬壳持力层、比较均匀的软弱地基上六层及六具有硬壳持力层、比较均匀的软弱地基上六层及六 层以下承重横墙较密的民用建筑。层以下承重横墙较密的民用建筑。 硬土硬土 软土软土 (2)柱下筏形基础柱下筏形基础 (a) (b) 图 2-9 筏 形 基 础 （ a） 平 板 式 （ b） 梁 板 式 2.2.6 箱形基础箱形基础 柱 外墙内横墙底板 图2-10 箱形基础 顶板 特点：特点： 刚度极大；抗震性能好；有补刚度极大；抗震性能好；有补 偿效应。偿效应。 地下室用途受限制；工期长；地下室用途受限制；工期长； 造价高；施工技术复杂。造

13、价高；施工技术复杂。 柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基 础又统称为础又统称为连续基础连续基础。 2.2.7 壳体基础壳体基础 （a）正圆锥壳（b）M形组合壳（c）内球外锥组合壳 图211 壳体基础的结构型式 其他基础：折板基础等。其他基础：折板基础等。 2-3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 基础的埋置深度基础的埋置深度是指基础的底面至室外设计地面是指基础的底面至室外设计地面 的距离。确定基础埋深时，除了要考虑持力层的情况的距离。确定基础埋深时，除了要考虑持力层的情况 外，还应考虑使用功能、地下室、地下设施、基础形外，还应考

14、虑使用功能、地下室、地下设施、基础形 式、荷载、地质水文条件、相邻建筑物以及冻胀、冲式、荷载、地质水文条件、相邻建筑物以及冻胀、冲 刷等因素。刷等因素。 基础埋深的确定原则基础埋深的确定原则是：是： 在保证安全可靠的前提下尽量浅埋。但基在保证安全可靠的前提下尽量浅埋。但基 础埋础埋 深不得小于深不得小于0.5m0.5m，基础顶面距地面的距离宜大于，基础顶面距地面的距离宜大于 0.1m0.1m。 同一建筑物下面各部分的基础埋深可以不同一建筑物下面各部分的基础埋深可以不 一致。一致。 2.3.1 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件 建筑物在使用功能和用途方面的要求；建筑物在使用功能和用途方面的要

15、求； 高层建筑；高层建筑； 承受上拔力的基础；承受上拔力的基础； 高耸结构；高耸结构； 冷库等。冷库等。 2.3.2 工程地质条件工程地质条件 持力层持力层 下卧层下卧层 软弱下卧层软弱下卧层 对于中小型建筑物：对于中小型建筑物： 良好土层良好土层坚硬、硬塑、可塑状态的粘性土层；密实或坚硬、硬塑、可塑状态的粘性土层；密实或 中密状态的砂土层和碎石土层；其他中低压中密状态的砂土层和碎石土层；其他中低压 塑性土层。塑性土层。 软弱土层软弱土层软塑、流塑状态的粘性土层；松散状态的砂软塑、流塑状态的粘性土层；松散状态的砂 土层；未经处理的填土；其他高压缩性土层。土层；未经处理的填土；其他高压缩性土层。

16、 (1) 良好良好 土层土层 埋深由其他条件和最小埋深确定。埋深由其他条件和最小埋深确定。 浅埋，一般取浅埋，一般取d=0.51.5m。 (2) 软弱软弱 土层土层 12层：按情况层：按情况(1)处理处理 35层：可采用连续基础方案、层：可采用连续基础方案、 或人工地基方案。或人工地基方案。 6层以上：桩基方案。层以上：桩基方案。 (3) 软弱土层软弱土层 良好土层良好土层 h 当当h2m时：按情况时：按情况(2)处理。处理。 当当h短期承载力（超短期承载力（超强强固结土可能例外）。固结土可能例外）。 2. 按地基载荷试验确定（最可靠）按地基载荷试验确定（最可靠） 浅层平板载荷试验、深层平板载

17、荷试验、螺旋板载荷试验。浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验。 地基静载试验概况地基静载试验概况 堆堆 载载 荷载板荷载板 主主 梁梁 优缺点：优缺点：能较好的反映天然土体的压缩性；试验工作量和 费用较大，时间较长。 fa的确定方法：的确定方法： p s 图2-16 按载荷试验成果确定地基承载力特征值 （a）低压缩性土 （b）高压缩性土 pu u p s p （a） （b） 1 p (1)当当ps曲线上有比例界限曲线上有比例界限p1时，取时，取fak=p1； ； 确定地基承载力实测值确定地基承载力实测值： (2)当当pu2p1时，取时，取fak=pu/2； ； (3)当不能按上述

18、二款要求确定时，可取当不能按上述二款要求确定时，可取s/b=0.010.015所对所对 应的荷载作为应的荷载作为fak ，但其值不应大于最大加载量的一半。，但其值不应大于最大加载量的一半。 对同一土层，应选择三个以上的试验点，当试验实测值对同一土层，应选择三个以上的试验点，当试验实测值 的极差（最大值与最小值之差）不超过其平均值的的极差（最大值与最小值之差）不超过其平均值的30%时，时， 取其平均值作为该土层的地基承载力特征值取其平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。 确定地基承载力特征值确定地基承载力特征值： 3.按规范承载力表确定按规范承载力表确定 野外鉴别结果野外鉴别结果 室内物理力

19、学指标室内物理力学指标 现场动力触探试验锤击数现场动力触探试验锤击数 fak 注意注意：埋深埋深d的取法，见教材。的取法，见教材。 超载超载q=md q d=q/m 主裙楼一体的情况主裙楼一体的情况 与土力学中介绍的理论公式具有相同的与土力学中介绍的理论公式具有相同的 形式，但两者含义不同。形式，但两者含义不同。 还需要注意下列两点：还需要注意下列两点： 1 1）公式中已经包含了）公式中已经包含了基础宽度和埋深的影响基础宽度和埋深的影响； 2 2）公式中的）公式中的b b是指基础的是指基础的短边短边。 4.按建筑经验确定按建筑经验确定 基槽检验和地基的局部处理：基槽检验和地基的局部处理： 在基

20、槽挖至接近槽底时，应由设计、施工和勘察人员对在基槽挖至接近槽底时，应由设计、施工和勘察人员对 槽底土层进行检查，即所谓槽底土层进行检查，即所谓“验槽验槽”。 对没有地基勘察资料的轻型建筑物，地基浅层情况只能对没有地基勘察资料的轻型建筑物，地基浅层情况只能 凭验槽了解；有地基勘察报告的工程，主要是核实勘察资料凭验槽了解；有地基勘察报告的工程，主要是核实勘察资料 是否符合实际。是否符合实际。 通过验槽，可以判断持力层的承载力、地基的均匀程度通过验槽，可以判断持力层的承载力、地基的均匀程度 是否满足设计要求，以防止产生过量的不均匀沉降。是否满足设计要求，以防止产生过量的不均匀沉降。 验槽以细致的观察

21、为主，辅以轻便简易的勘探方法，如验槽以细致的观察为主，辅以轻便简易的勘探方法，如 轻便触探和夯击听音等。轻便触探和夯击听音等。 通过观察验槽和钎探后，如不满足要求，应根据具体情通过观察验槽和钎探后，如不满足要求，应根据具体情 况更改设计或进行地基处理。对于槽底的局部人工填土和墓况更改设计或进行地基处理。对于槽底的局部人工填土和墓 坑、松土坑、废井，一般宜挖除并用碎石、砂、灰土等分层坑、松土坑、废井，一般宜挖除并用碎石、砂、灰土等分层 回填夯实。对于局部松软土，一般应挖除至原土。回填夯实。对于局部松软土，一般应挖除至原土。 当上述挖、填方法由于施工困难等缘故而不宜采用时，当上述挖、填方法由于施工

22、困难等缘故而不宜采用时， 可考虑采用钢筋混凝土梁板基础，以跨越局部松软土，或采可考虑采用钢筋混凝土梁板基础，以跨越局部松软土，或采 用增大基础埋深、扩大基础面积、布置联合基础、加设挤密用增大基础埋深、扩大基础面积、布置联合基础、加设挤密 桩或局部设置桩基等方法加以解决。桩或局部设置桩基等方法加以解决。 当柱基或部分基槽下方存在过于坚硬的旧基础、树根和当柱基或部分基槽下方存在过于坚硬的旧基础、树根和 岩石等障碍物时，均应尽可能挖除，以防建筑物产生不均匀岩石等障碍物时，均应尽可能挖除，以防建筑物产生不均匀 沉降或开裂。沉降或开裂。 2.4.3 地基变形验算地基变形验算 建筑物的地基变形计算值应不大

23、于地基变形允许值建筑物的地基变形计算值应不大于地基变形允许值 ，即要求满足下列条件：，即要求满足下列条件： （2 21515） 回顾回顾 地基变形按其特征可分为四种：地基变形按其特征可分为四种： 沉降量沉降量独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均 沉降值；沉降值； 沉降差沉降差相邻两个柱基的沉降量之差；相邻两个柱基的沉降量之差； 倾斜倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值； 局部倾斜局部倾斜砌体承重结构沿纵向砌体承重结构沿纵向6 610m10m内基础两点的沉降差内基础两点的沉降差 与其距离的比值。

24、与其距离的比值。 不同结构类型需验算的地基变形：不同结构类型需验算的地基变形： 砌体承重结构砌体承重结构：由：由局部倾斜局部倾斜控制；控制； 框架结构和单层排架结构框架结构和单层排架结构：由：由沉降差沉降差控制；控制； 高耸结构和高层建筑高耸结构和高层建筑：由建筑物的：由建筑物的整体倾斜整体倾斜（特别是横向整（特别是横向整 体倾斜）控制，必要时应控制体倾斜）控制，必要时应控制平均沉降量平均沉降量。 沉降观测沉降观测 在必要情况下，需要分别在必要情况下，需要分别预估预估建筑物在施工期间和使用期建筑物在施工期间和使用期 间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑间的地基变形值，以便预留

25、建筑物有关部分之间的净空，考虑 连接方法和施工顺序。此时，一般多层建筑物在施工期间完成连接方法和施工顺序。此时，一般多层建筑物在施工期间完成 的沉降量，的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成对于砂土可认为其最终沉降量已完成80%以上，对以上，对 于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%80%，对，对 于中压缩性土可认为已完成于中压缩性土可认为已完成20%50%，对于高压缩性土可认，对于高压缩性土可认 为已完成为已完成5%20% 。 如果地基变形计算值大于地基变形允许值如果地基变形计算值大于地基变形允许值 ，一般可，一般可 以先考虑适当以先考虑适

26、当调整调整基础底面尺寸（如增大基底面积或调整基底基础底面尺寸（如增大基底面积或调整基底 形心位置）或埋深，如仍未满足要求，再考虑是否可从建筑、形心位置）或埋深，如仍未满足要求，再考虑是否可从建筑、 结构、施工诸方面采取有效措施以防止不均匀沉降对建筑物的结构、施工诸方面采取有效措施以防止不均匀沉降对建筑物的 损害，或改用其他地基基础设计方案。损害，或改用其他地基基础设计方案。 wwG kkk k hd A F A GF p dppp mcd 0 室内外平均埋深室内外平均埋深 从已固结完毕的从已固结完毕的 老天然地面算起老天然地面算起 注意以下三式中注意以下三式中d的区别：的区别： 2.5 基础底

27、面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 2.5.1 按地基持力层承载力计算基底尺寸按地基持力层承载力计算基底尺寸 1.轴心荷载作用轴心荷载作用 要求：要求：pk fa wwG kkk k hd A F A GF p wwGa k hdf F A 柱下独立基础：柱下独立基础： wwGa k hdf F b 墙下条形基础：墙下条形基础： wwGa k hdf F b b、l 宜为宜为100mm的整数倍。的整数倍。 某粘性土重度某粘性土重度m为为18.2kN/m3 ，孔隙比，孔隙比e=0.7，液性指数，液性指数 IL=0.75，地基承载力特征值，地基承载力特征值fak为为220kPa。现修建一外柱基础，。现

28、修建一外柱基础， 作用在基础顶面的轴心荷载作用在基础顶面的轴心荷载Fk830kN，基础埋深（自室外地，基础埋深（自室外地 面起算）为面起算）为1.0m，室内地面高出室外地面，室内地面高出室外地面0.3m，试确定方形基，试确定方形基 础底面宽度。础底面宽度。 【解解】 先进行地基承载力深先进行地基承载力深 度修正。自室外地面起算的基础度修正。自室外地面起算的基础 埋深埋深d=1.0m ,查表查表25，得，得d=1.6， 由式（由式（214）得修正后的地基承）得修正后的地基承 载力特征值为：载力特征值为： 例题例题22 fa= fak +dm (d -0.5) =220 +1.618.2(1.0-

29、0.5)=235 kPa m df F b Ga k 98. 1 15. 120235 830 取取b=2m。因。因b3m，不必进行承载力，不必进行承载力宽度修正。宽度修正。 计算基础及其上土的重力计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为：时的基础埋深为： d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深范围内没有地下水，。由于埋深范围内没有地下水，hw=0。由。由 式（式（219）得基础底面宽度为：）得基础底面宽度为： 2.偏心荷载作用偏心荷载作用 要求：要求： pk fa pkmax 1.2 fa e l/6（或（或pkmin0） kk k GF M e l e p bl M hd bl

30、F p k k wwG k k 6 1 6 2 max 试算法步骤：试算法步骤： （1）进行深度修正，初步确定修正后的地基承载力特征值）进行深度修正，初步确定修正后的地基承载力特征值fa。 wwGa k hdf F A )4 . 11 . 1 ( （2）根据荷载偏心情况，将按轴心荷载作用计算得到的基底）根据荷载偏心情况，将按轴心荷载作用计算得到的基底 面积增大面积增大10%40%，即取，即取 （3）选取基底长边）选取基底长边l与短边与短边b的比值的比值n（一般取（一般取n2），于是有），于是有 nbl nAb （4 4）考虑是否应对地基承载力进行宽度修正。如需要，在承）考虑是否应对地基承载力进

31、行宽度修正。如需要，在承 载力修正后，重复上述载力修正后，重复上述2 2、3 3两个步骤，使所取宽度前后两个步骤，使所取宽度前后 一致。一致。 （5）计算偏心距）计算偏心距e和基底最大压力和基底最大压力pkmax，并验算是否满足式，并验算是否满足式 （221）和（）和（224）的要求。）的要求。 （6）若）若b、l 取值不适当（太大或太小），可调整尺寸再行取值不适当（太大或太小），可调整尺寸再行 验验 算，如此反复一二次，便可定出合适的尺寸。算，如此反复一二次，便可定出合适的尺寸。 同例题同例题22，但作用在基础顶面处的荷载还有力矩，但作用在基础顶面处的荷载还有力矩 200kNm和水平荷载和水

32、平荷载20kN（见例图（见例图2-3），试确定矩形基础底），试确定矩形基础底 面尺寸。面尺寸。 -0.30 0.00 830kN 20kN pk max pk min 例图2-3 2400 Gk 1000 600700 200kN.m 解解 （1）初步确定基础底）初步确定基础底 面尺寸面尺寸 考虑荷载偏心，将基底面积考虑荷载偏心，将基底面积 初步增大初步增大20%，由式（，由式（225）得）得 2 5 . 4 15. 120235 8302 . 1 2 . 1 m df F A Ga k 例题例题23 取基底长短边之比取基底长短边之比n=l/b=2，于是，于是 mnbl mnAb 0 . 35

33、 . 12 5 . 12/5 . 4 因因b=1.5m3m，故，故fa无需作宽度修正。无需作宽度修正。 （2）验算荷载偏心距）验算荷载偏心距e 基底处的总竖向力：基底处的总竖向力：Fk+Gk= 830+201.53.01.15= 933.5 kN 基底处的总力矩：基底处的总力矩： Mk= 200+200.6 = 212 kNm 偏心距：偏心距： e = Mk/ ( Fk+Gk ) =212/ 933.5 = 0.227 m 1.2fa = 282 kPa （不行）（不行） （4）调整底面尺寸再验算）调整底面尺寸再验算 取取b=1.6m，l=3.2m，则，则 Fk+Gk= 830+201.63.

34、21.15= 947.8 kN e=212/947.8=0.224m )(2 . 19 .262) 2 . 3 224. 06 1 ( 2 . 36 . 1 8 .947 max 可以 ak fkPap 所以基底尺寸为所以基底尺寸为1.6m3.2m。 试确定图试确定图218中带壁柱的墙基础的底面尺寸。取图中长中带壁柱的墙基础的底面尺寸。取图中长 度等于壁柱间距（度等于壁柱间距（3m）的）的T形基底面积为计算单元。作用于基形基底面积为计算单元。作用于基 础顶面的竖向力础顶面的竖向力Fk=315kN，作用位置距墙中线，作用位置距墙中线0.15m（偏向壁（偏向壁 柱一侧），修正后的持力层承载力特征值

35、柱一侧），修正后的持力层承载力特征值fa=130kPa。 例题例题24 说明原理 2.5.2 地基软弱下卧层承载力验算地基软弱下卧层承载力验算 E 软弱下卧层 E 图2-17 软弱下卧层验算 d z z p 要求：要求： z +czfaz 标准值标准值仅作深度修正仅作深度修正 E 软弱下卧层 E 图2-17 软弱下卧层验算 d z z p 矩形基础：矩形基础： tan2tan2 cdk z zbzl plb 条形基础：条形基础： tan2 z zb pb cdk 地基压力扩散角地基压力扩散角值值 表表2-72-7 Es1/Es2z=0.25bz0.50b 3623 510 25 1020 30

36、 注：注：z0.25b 时取时取 =0，必要时，必要时， 宜由试验确定；宜由试验确定；z0.50b时时值不变。值不变。 例图例图2-5中的柱下矩形基础底面尺寸为中的柱下矩形基础底面尺寸为 5.4m2.7m， 试根据图中各项资料验算持力层和软弱下卧层的承载力是否试根据图中各项资料验算持力层和软弱下卧层的承载力是否 满足要求。满足要求。 例题例题25 解解 持力层承载力验算持力层承载力验算 b=0，d=1.0 , fa=209+1.018.0(1.8-0.5)=232.4 kPa Fk+Gk=1800+220+202.75.41.8 =2545kNkN Mk=950+1801.2+2200.62=

37、13302kNkNm m )(4 .2326 .174 4 . 57 . 2 2545 可以kPafkPa A GF p a kk k )(9 . 0 6 512. 0 2545 1302 可以m l m GF M e kk k )(9 .2782 . 19 .273 4 . 5 512. 06 16 .174 6 1 max 可以kPafkPa l e pp a kk 软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力验算 由由Es1/Es2=7.5/2.5=3, z/b=2.5/2.70.50, 查表查表2 -7得得 =23，tan = 0.424。 tan2tan2zbzl plb cdk z kPa

38、2 .57 424. 05 . 227 . 2424. 05 . 224 . 5 8 . 10 .186 .1747 . 24 . 5 cz = 18.01.8+(18.7-10)2.5 =54.2 kPa 3 /6 .12 3 . 4 2 .54 mkN zd cz m faz = 75+1.012.6(4.3-0.5)=122.9 kPa cz + z =54.2+57.2 =111.4 kPa faz （可以）（可以） 2.5.3 按允许沉降差调整基础底面尺寸按允许沉降差调整基础底面尺寸 (1)基底尺寸对沉降的影响基底尺寸对沉降的影响 s=(1-2)bp0/E0 (2-31) a. 对比

39、按对比按pk=fa原则设计的两个基础原则设计的两个基础（基底压力相同）（基底压力相同） 因为因为、p0、E0为常量，所有为常量，所有s b 故基础底面积越大，沉降越大。故基础底面积越大，沉降越大。 b.对同一基础而言对同一基础而言（F常量）常量） p0F/A s (1-2)F/lE0 (2-32) 故加大基础底面积（故加大基础底面积（l 增大）或长宽比增大）或长宽比n（减小）可以减小）可以 减少沉降量。减少沉降量。 (2)减少沉降量的措施减少沉降量的措施 a.加大底面积加大底面积A(A加大加大10%，沉降约减少，沉降约减少4.6%)； b.增大长宽比增大长宽比n(当当n从从1增大到增大到3时，

40、沉降约减少时，沉降约减少6%)。 (3)减少不均匀沉降的措施减少不均匀沉降的措施 a.若小基础的强度储备足够，可减少其底面积；若小基础的强度储备足够，可减少其底面积； b.小基础尽量做方，大基础小基础尽量做方，大基础n尽量大；尽量大； c.将大基础的底面积增大（有软弱下卧层时例外）。将大基础的底面积增大（有软弱下卧层时例外）。 2.5.4 地基稳定性验算地基稳定性验算 对于经常承受水平荷载作用的高层建筑对于经常承受水平荷载作用的高层建筑 、高耸结构，以及、高耸结构，以及 建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，应对地基进行建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，应对地基进行 稳定性验算。稳定性验算。 K = Mr /Ms 1.2 (2-42) 对修建于坡高和坡角不太大的稳定土坡坡顶的基础（图对修建于坡高和坡角不太大的稳定土坡坡顶的基础（图2-18），当垂），当垂 直于坡顶边缘线的基础底面边长直于坡顶边缘线的基础底面边长b3m时，如基础底面外缘至坡顶边缘的时，如基础底面外缘至坡顶边缘的 水平距离水平距离a不小于不小于2.5m，且符合下式要求：，且符合下式要求： ab d /tan （2-43） 则土坡坡面附近由基础所引起的附加压力不影响土坡的稳定性