第9章--浅基础设计--4.25

1、1第九章第九章 浅基础设计浅基础设计29.1 概述概述第九章 浅基础设计l大树伤根则枯，无根即倒。大树伤根则枯，无根即倒。9.1 概述概述9.1 概述概述3456第九章 浅基础设计天然地基天然地基上，基础埋置深度小于上，基础埋置深度小于5m的一的一般基础般基础 (柱基或墙基柱基或墙基)以及埋置深度超过以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的大尺寸的基础，但小于基础宽度的大尺寸的基础(如箱形基础如箱形基础)。 其他则为深基础。其他则为深基础。不不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。加处理直接用作建筑物地基的天然土层。经过经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。地基处理后才满足建筑物地基要求的土层

2、。79.1 概述 89.1 概述1、地基基础设计的等级、地基基础设计的等级99.1 概述开挖深度大于开挖深度大于15m的基坑的基坑工程；周边环境条件复杂工程；周边环境条件复杂、环境保护要求高的基坑、环境保护要求高的基坑工程。工程。、基坑工程、基坑工程非软土地区且场地地质条件简单、基坑周非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于挖深度小于0.5m的工程的工程109.1 概述2、地基基础设计的基本原则、地基基础设计的基本原则119.1 概述l （1）承载力）承载力 式中：式中：p 基础底面处的平均基础底面处的平均压力设计值

3、，压力设计值，kPa；f 地基承载力设计值，地基承载力设计值，kPa。l （2）正常使用要求）正常使用要求 式中：式中：s 建筑物地基的变形建筑物地基的变形；s 建筑物地基建筑物地基的变形容许值。的变形容许值。 根据建筑地基基础设计规范根据建筑地基基础设计规范GB50007-2002（以下简称地（以下简称地基规范），为保证建筑物的安全使用，地基必须满足两种极限状基规范），为保证建筑物的安全使用，地基必须满足两种极限状态的要求：态的要求：129.1 概述l分析拟建场地地质勘察资料，掌握其工程地质条件和水文地质条分析拟建场地地质勘察资料，掌握其工程地质条件和水文地质条件；件；l根据上部结构的类型，

4、荷载的性质、大小，建筑布置和使用要求根据上部结构的类型，荷载的性质、大小，建筑布置和使用要求以及施工条件、材料供应等条件，选择基础类型和平面布置方案；以及施工条件、材料供应等条件，选择基础类型和平面布置方案；l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；l确定修正的地基承载力特征值；确定修正的地基承载力特征值；l按地基承载力（包括持力层和软弱下卧层）确定基础底面尺寸；按地基承载力（包括持力层和软弱下卧层）确定基础底面尺寸；l进行必要的地基稳定性和特征变形验算进行必要的地基稳定性和特征变形验算l进行基础的结构设计和构造设计；进行基础的结构设计和构造设计；l绘制基础的设计图和施工图

5、，并提出工程设计技术说明。绘制基础的设计图和施工图，并提出工程设计技术说明。13 9.2 9.2 浅基础的类型浅基础的类型 9.6 地基变形验算地基变形验算 9.5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 9.4 地基承载力特征值地基承载力特征值 9.3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 9.7 常规浅基础设计常规浅基础设计 9.10 减轻不均匀沉降损害的方法减轻不均匀沉降损害的方法149.2 浅基础的类型一、无筋扩展基础一、无筋扩展基础二、扩展基础二、扩展基础三、柱下条形基础三、柱下条形基础四、筏形基础四、筏形基础五、箱形基础五、箱形基础六、壳体基础六、壳体基础七、岩石锚杆基础七、岩石锚杆

6、基础159.2 浅基础的类型一、无筋扩展基础（刚性基础）一、无筋扩展基础（刚性基础）概念：是指概念：是指由砖、砌石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组由砖、砌石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。成的墙下条形基础或柱下独立基础。169.2 浅基础的类型特点特点： 抗压性能较好，抗拉、抗剪性能较差。抗压性能较好，抗拉、抗剪性能较差。 基础需要有非常大的截面抗弯刚度，受荷后不允许挠基础需要有非常大的截面抗弯刚度，受荷后不允许挠曲变形和开裂，过去称为曲变形和开裂，过去称为“刚性基础刚性基础”。应用范围应用范围刚性基础用于刚性基础用于6层和层和6层以下的一般

7、民用建筑和承重层以下的一般民用建筑和承重墙的轻型厂房，超过此范围时，必须验算基础强度，三墙的轻型厂房，超过此范围时，必须验算基础强度，三合土的基础不宜用于合土的基础不宜用于4层以上的建筑。层以上的建筑。179.2 浅基础的类型刚性角：容许的刚性角：容许的bt/h值相应的角度值相应的角度 。满足刚性角要求的基础，各台阶的内缘应落在墙边或柱边铅垂线成满足刚性角要求的基础，各台阶的内缘应落在墙边或柱边铅垂线成 角的斜线上。具体数值按照表角的斜线上。具体数值按照表9-3设计。设计。hbttan设计时主要控制设计时主要控制（刚性角）（刚性角）优点：构造简单，优点：构造简单，造价低，易于就地造价低，易于就

8、地取材。取材。缺点：基础埋深较缺点：基础埋深较大，施工不便，用大，施工不便，用料多，自重大。料多，自重大。(a) 不安全不安全(b) 正确设计正确设计(c) 不经济不经济18 砖基础是应用最广的一种无筋扩展基础，各部分的尺砖基础是应用最广的一种无筋扩展基础，各部分的尺寸应符合砖的模数。寸应符合砖的模数。 砖基础应做成放大脚，一般二皮一收，或者二一间隔砖基础应做成放大脚，一般二皮一收，或者二一间隔收，但顶底要保证二皮砖。收，但顶底要保证二皮砖。19 无筋扩展基础是由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。 特点：抗压性能较好，但抗拉、抗

9、剪强度不高。1 1、无筋扩展基础（刚性基础）、无筋扩展基础（刚性基础）20(c)混凝土基础或毛石混凝土基础混凝土基础或毛石混凝土基础 (a)砖基础砖基础(b)毛石基础毛石基础(d)灰土基础或三合土基础灰土基础或三合土基础21 为了保证砖基础的砌筑质量，常常在砖基础地面以下为了保证砖基础的砌筑质量，常常在砖基础地面以下先做垫层。先做垫层。 可选用灰土、三合土或混凝土。每边伸出基础底面可选用灰土、三合土或混凝土。每边伸出基础底面100mm，厚度一般为，厚度一般为100mm。2223第九章 浅基础设计天然地基上，基础埋置深度小于天然地基上，基础埋置深度小于5m的一的一般基础般基础 (柱基或墙基柱基或

10、墙基)以及埋置深度超过以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的大尺寸的基础，但小于基础宽度的大尺寸的基础(如箱形基础如箱形基础)。 其他则为深基础。其他则为深基础。不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。249.2 浅基础的类型二、扩展基础（柔性基础）二、扩展基础（柔性基础） 当无筋扩展基础的尺寸不能满足当无筋扩展基础的尺寸不能满足和和的要求时，则需要使用柔性基础，即可采用的要求时，则需要使用柔性基础，即可采用 。 特点：不受基础台阶宽高比限制，可满足抗剪、抗弯特点：不受基础台

11、阶宽高比限制，可满足抗剪、抗弯和抗冲切等结构要求。适用于和抗冲切等结构要求。适用于 包括：包括：1、钢筋混凝土钢筋混凝土 2、钢筋混凝土钢筋混凝土25柱柱基础基础269.2 浅基础的类型1、柱下钢筋混凝土独立基础（单独基础）、柱下钢筋混凝土独立基础（单独基础） 中心荷载下用方形，偏心荷载下用矩形。中心荷载下用方形，偏心荷载下用矩形。279.2 浅基础的类型某工程柱下独立基础某工程柱下独立基础289.2 浅基础的类型2、墙下钢筋混凝土条形基础、墙下钢筋混凝土条形基础299.2 浅基础的类型 墙下条形基础一般为不带肋墙下条形基础一般为不带肋 当基础长度方向的墙上荷载及地基土的压缩性不均匀时，当基础

12、长度方向的墙上荷载及地基土的压缩性不均匀时，可做成带肋的，可增加基础的整体性能，减少基础不均匀可做成带肋的，可增加基础的整体性能，减少基础不均匀沉降。沉降。不带肋不带肋带肋带肋309.2 浅基础的类型3、柱下条形基础、柱下条形基础 此名称是由规范给出的此名称是由规范给出的319.2 浅基础的类型32纵向条形基础纵向条形基础横向条形基础横向条形基础339.2 浅基础的类型349.2 浅基础的类型4、筏形基础、筏形基础又称筏板基础或片筏基础又称筏板基础或片筏基础也适用于一般的高层建筑也适用于一般的高层建筑分为平板式和梁板式分为平板式和梁板式35369.2 浅基础的类型37389.2 浅基础的类型3

13、9409.2 浅基础的类型5、箱形基础、箱形基础适用：高层建筑适用：高层建筑谨慎选择谨慎选择41底板底板外墙外墙内墙内墙429.2 浅基础的类型6、壳体基础、壳体基础特点：节省材料，经济效益良好。特点：节省材料，经济效益良好。 施工技术难度较大，难以进行机械化施工，故应用不广。施工技术难度较大，难以进行机械化施工，故应用不广。正圆锥壳正圆锥壳M型组合壳体型组合壳体内球外椎组合壳内球外椎组合壳439.2 浅基础的类型7、岩石锚杆基础、岩石锚杆基础岩层锚杆基础适用岩层锚杆基础适用于直接建在基岩上于直接建在基岩上的柱基，以及承受的柱基，以及承受拉力或水平力较大拉力或水平力较大的建筑物、构筑物的建筑物

14、、构筑物基础。基础。44 9.2 浅基础的类型浅基础的类型 9.6 地基变形验算地基变形验算 9.5 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 9.4 地基承载力特征值地基承载力特征值 9.3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 9.7 常规浅基础设计常规浅基础设计 9.10 减轻不均匀沉降损害的方法减轻不均匀沉降损害的方法459.3 基础埋置深度的选择-确定持力层A、基础埋置深度的概念基础埋置深度的概念d469.3 基础埋置深度的选择-确定持力层CB. 确定基础埋深的意义：确定基础埋深的意义：确定了基础埋深，就确定了地基的持力层。确定了基础埋深，就确定了地基的持力层。479.3 基础埋置深度的

15、选择-确定持力层D.489.3 基础埋置深度的选择-确定持力层E.499.3 基础埋置深度的选择-确定持力层 基础埋置深度的影响因素基础埋置深度的影响因素 1、建筑物的用途、结构形式和荷载的性质与大小、建筑物的用途、结构形式和荷载的性质与大小509.3 基础埋置深度的选择-确定持力层 2、工程地质条件和水文地质条件、工程地质条件和水文地质条件（一）工程地质条件（一）工程地质条件519.3 基础埋置深度的选择-确定持力层529.3 基础埋置深度的选择-确定持力层（二）水文地质条件（二）水文地质条件h0539.3 基础埋置深度的选择-确定持力层 3、相邻建筑物的基础埋深、相邻建筑物的基础埋深 新建

16、新建 基础基础 原有原有 基础基础a.b.c.549.3 基础埋置深度的选择-确定持力层4、地基冻融条件、地基冻融条件a.559.3 基础埋置深度的选择-确定持力层b.c.569.3 基础埋置深度的选择-确定持力层d.579.3 基础埋置深度的选择-确定持力层589.4 地基承载力特征值 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定 地基变形验算地基变形验算 常规浅基础设计常规浅基础设计599.1 概述l分析拟建场地地质勘察资料，掌握其工程地质条件和水文地质条分析拟建场地地质勘察资料，掌握其工程地质条件和水文地质条件；件；l根据上部结构的类型，荷载的性质、大小，建筑布置和使用要求根据上部结构的类型，荷

17、载的性质、大小，建筑布置和使用要求以及施工条件、材料供应等条件，选择基础类型和平面布置方案；以及施工条件、材料供应等条件，选择基础类型和平面布置方案；l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；l确定修正的地基承载力特征值；确定修正的地基承载力特征值；l按地基承载力（包括持力层和软弱下卧层）确定基础底面尺寸；按地基承载力（包括持力层和软弱下卧层）确定基础底面尺寸；l进行必要的地基稳定性和特征变形验算进行必要的地基稳定性和特征变形验算l进行基础的结构设计和构造设计；进行基础的结构设计和构造设计；l绘制基础的设计图和施工图，并提出工程设计技术说明。绘制基础的设计图和施工图，并提出

18、工程设计技术说明。609.4 地基承载力特征值 地基承载力是指地基发挥其正常使用功能地基承载力是指地基发挥其正常使用功能前提条件下，单位面积抵抗或承受基底压力的前提条件下，单位面积抵抗或承受基底压力的能力能力。地基所能承受荷载的能力地基所能承受荷载的能力619.4 地基承载力特征值 其含义：其含义：是在地基发挥正常使用功能时允许采是在地基发挥正常使用功能时允许采用的抗力设计值，实质是地基容许承载力。用的抗力设计值，实质是地基容许承载力。 所有建筑物均应进行地基承载力计算。所有建筑物均应进行地基承载力计算。629.4 地基承载力特征值 地基承载力的确定：地基承载力的确定： 重要重要&复杂

19、复杂 与与 等等有等等有关。关。639.4 地基承载力特征值1根据根据载荷试验的载荷试验的p-s曲线曲线或或其他原位试验结果其他原位试验结果确定；确定；2根据根据当地工程实践经验当地工程实践经验确定。确定。3649.4 地基承载力特征值 一、根据地基土的强度理论确定地基承载力一、根据地基土的强度理论确定地基承载力 有些用理论计算的临界荷载有些用理论计算的临界荷载 P P1/4 1/4 或或 P P1/3 1/3 来确来确定地基承载力定地基承载力。 有些用极限荷载有些用极限荷载 Pu Pu 除以一个安全系数除以一个安全系数K K作为地作为地基承载力基承载力。 想起来了没？哪一章的内容？想起来了没

20、？哪一章的内容？659.4 地基承载力特征值 当偏心距当偏心距e e小于小于或或等于等于0.033 0.033 时：时： 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002GB 50007-2002）推荐的地基承载力推荐的地基承载力计算方法如下：计算方法如下：（9-69-6）系数系数基础底面以基础底面以下土重度下土重度系数系数系数系数粘聚力粘聚力埋深埋深基础底面以基础底面以上土加权平上土加权平均重度均重度基础宽度基础宽度 规范法规范法 6m,6m,砂土砂土3-6m3-6m669.4 地基承载力特征值 （1 1）C Ck k，k k的取值的取值 （2 2）确定）确定C Ck k

21、，k k的试验方法必须和地基土的工作状的试验方法必须和地基土的工作状态相适应。态相适应。 （3 3）系数）系数M Md d大于大于1 1，由此可见地基承载力随深度增加。，由此可见地基承载力随深度增加。但对于后回填土及软土有例外。但对于后回填土及软土有例外。 （4 4）因为公式理论基础为条形基础，所以不适合偏）因为公式理论基础为条形基础，所以不适合偏心过大的情况，因为地基反力会很不均匀。心过大的情况，因为地基反力会很不均匀。 （5 5）根据此法确定地基承载力后，还应进行变形验）根据此法确定地基承载力后，还应进行变形验算。算。 679.4 地基承载力特征值根据根据地基土强度理论地基土强度理论确定；确定；12根据根据当地工程实践经验当地工程实践经验确定。确定。3689.4 地基承载力特征值 二、根据现场载荷试验结果确定地基承载力二、根据现场载荷试验结果确定地基承载力1 1、按现场载荷试验曲线确定地基承载力特征值、按现场载荷试验曲线确定地基承载力特征值现场载荷试验确定地基承现场载荷试验确定地基承载力是目前最可靠的方法。载力是目前最可靠的方法。699.4 地基承载力特征值7071729.4 地基承载力特征值图图9-11 9-11 （a a） 陡降型陡降型如果极限荷载小于对应比例界限的荷载值的如