CH1浅基础设计原理ppt课件

1、天然地基上的浅根底：天然地基上，根底埋置深度小于天然地基上的浅根底：天然地基上，根底埋置深度小于5m5m的普通根底的普通根底( (柱基或墙基柱基或墙基) )以及埋置深度超越以及埋置深度超越5m5m，但，但小于根底宽度的大尺寸的根底小于根底宽度的大尺寸的根底( (如箱形根底如箱形根底) )。 在选择地基根底类型时，主要思索两个方面的要素：在选择地基根底类型时，主要思索两个方面的要素： 一、建筑物的性质一、建筑物的性质( (包括它的用途、重要性、构外包括它的用途、重要性、构外型式、荷载性质和荷载大小等型式、荷载性质和荷载大小等) )； 二、地基的地质条件二、地基的地质条件( (包括土层的分布、土的

2、性质包括土层的分布、土的性质和地下水等和地下水等) )。根据根底受力特点及刚度特征：分为无筋扩展根底和扩展根底。根据根底受力特点及刚度特征：分为无筋扩展根底和扩展根底。无筋扩展根底的资料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。无筋扩展根底的资料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。扩展根底的资料为钢筋混凝土，故又称为钢筋混凝土根底，其抗弯和抗剪性能扩展根底的资料为钢筋混凝土，故又称为钢筋混凝土根底，其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受程度力和弯矩荷载等情况下良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及受程度力和弯矩荷载等情况下运用。运用。常见的扩展根底有钢筋

3、混凝土独立根底、钢筋混凝土条形根底、筏形根底和箱常见的扩展根底有钢筋混凝土独立根底、钢筋混凝土条形根底、筏形根底和箱形根底。形根底。根据根底运用资料：分为砖根底、三合土根底、灰土根底、毛石根底、混凝根据根底运用资料：分为砖根底、三合土根底、灰土根底、毛石根底、混凝土或毛石混凝土根底、钢筋混凝土根底等。土或毛石混凝土根底、钢筋混凝土根底等。浅根底分类浅根底分类根据根底构造特点：分为独立根底、条形根底、结合根底、筏形根底、箱形根据根底构造特点：分为独立根底、条形根底、结合根底、筏形根底、箱形根底、壳体根底等。根底、壳体根底等。浅根底的类型和根底资料浅根底的类型和根底资料 一、浅根底的构造类型一、浅

4、根底的构造类型 根底的作用就是把建筑物的荷载平安可靠地传给地基，保证地基不会根底的作用就是把建筑物的荷载平安可靠地传给地基，保证地基不会发生强度破坏或者产生过大变形，同时还要充分发扬地基的承载才干；因此，发生强度破坏或者产生过大变形，同时还要充分发扬地基的承载才干；因此，根底的构造类型必需根据建筑物的特点根底的构造类型必需根据建筑物的特点(构外型式荷载性质和大小等构外型式荷载性质和大小等)和地和地基土层的情况来选定，浅根底根底的根本构造类型分以下四种：基土层的情况来选定，浅根底根底的根本构造类型分以下四种： 1.单独根底：柱的根底普通都是单独根底。单独根底：柱的根底普通都是单独根底。 2.条形

5、根底：墙的根底通常是延续设置生长条形，称为条形根底；条形根底：墙的根底通常是延续设置生长条形，称为条形根底； 假设柱子的荷载较大而土层的承载才干又较低，做单独根底需求很大的面积，在这种情况也可采用柱下条形根底，甚至柱下的交叉梁根底。相反当建筑物较轻，作用于墙上的荷载不大，根底又需求做在较深处的好土层上时，做条形根底能够不经济，这时可以在墙下加一根过梁，将过梁支在单独根底上，称为墙下单独根底。 3.筏形根底和箱形根底 当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较脆弱，用单独根底或条形根底都不能满足地基承载力的要求时，或者地下水位年年在地下室的地坪以上，为了防止地下水渗入室内时，往往需求把整个房屋底面(或地

6、下室部分)做成一片延续的钢筋混凝土板，作为房屋的根底、称为筏形根底。为了添加根底板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑物往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一同构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形构造，称为箱形根底。4.壳体根底壳体根底 为改善根底的受力性能，而做成各种方式的壳体，称为壳体根底。壳体构为改善根底的受力性能，而做成各种方式的壳体，称为壳体根底。壳体构造内主要是轴向压力，可以充分发扬钢筋和混凝土资料的受力特点，具有节省造内主要是轴向压力，可以充分发扬钢筋和混凝土资料的受力特点，具有节省资料、降低造价、加快施工速度等优点。资料、降低造价、加快施工速度等优点。 挺拔建筑物，如

7、烟囱、水塔、电视塔等根底常做成壳体根底。挺拔建筑物，如烟囱、水塔、电视塔等根底常做成壳体根底。地基根底的设计等级 GB500072019根据地基复杂程度、建筑物规那么和功能特征，以及由于地基问题能够呵斥建筑物破坏或影响正常运用的程度，将地基根底设方案分为三个设计等级 。浅根底的设计规定地基根底的设计与计算应满足承载力极限形状和正常运用极限形状，其规定为：(1)根底有应足够的强度、刚度与耐久性。 (2)地基应具有足够的强度和稳定性。规范要求各级建筑物地基均应进展承载力计算；对经常接受程度荷载作用的高层建筑和挺拔构造，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性，以保证地基在防止整

8、体剪切破坏方面有足够的平安贮藏。(3)地基应满足变形方面的要求。设计等级为甲级、乙级的建筑物，应按地基变形设计；建筑物情况和地基条件复杂的丙级建筑物地基尚应做变形验算，以保证建筑物不因地基沉降影响正常运用。 从外表来看，地基的极限形状设计与构造物的极限形状设计完全一样。旨先从外表来看，地基的极限形状设计与构造物的极限形状设计完全一样。旨先满足承载力极限形状，保证地基的稳定，其次满足正常运用极限形状，符合变形满足承载力极限形状，保证地基的稳定，其次满足正常运用极限形状，符合变形的要求。的要求。 但从已有大量地基事故分析阐明，绝大多数事故是由于地基变形过大和不但从已有大量地基事故分析阐明，绝大多数

9、事故是由于地基变形过大和不均匀沉降所呵斥的。根据地基载荷实验和地基承载力实际可知，随着荷载的添加，均匀沉降所呵斥的。根据地基载荷实验和地基承载力实际可知，随着荷载的添加，地基先产生压密变形，再产生部分剪切破坏，最后产生整体剪切破坏。而且代表地基先产生压密变形，再产生部分剪切破坏，最后产生整体剪切破坏。而且代表压密变形阶段的界限压力，即临塑荷载压密变形阶段的界限压力，即临塑荷载pcrpcr远小于整体剪切破坏的极限荷载远小于整体剪切破坏的极限荷载pupu。这。这就是说地基在充分发扬其承载力以前，通常都产生较大的变形，影响建筑物的正就是说地基在充分发扬其承载力以前，通常都产生较大的变形，影响建筑物的

10、正常运用，即地基设计本质上是受变形所控制。常运用，即地基设计本质上是受变形所控制。 承载力特征值的含义与资料强度计算值的内涵完全不一样。首先，地基土体的承载才干f 值不是土的强度，其值不仅与土的性质有关，而且与荷载的分布范围以及作用的深度等要素有关；其次，f 值在很大程度上依然是反映建筑物对变形的限制。如上所述，地基发生失稳破坏的情况极为少见。变形验算的本质是控制地基内不要出现过大的塑性区，以免变形迅速开展，导致地基失稳。由此可见，地基的极限形状分析实践上是以验算变形为中心的分析。这点与构造的极限分析有所不同。 三、地基的验算要求三、地基的验算要求 按由于地基的缘由呵斥建筑物破坏后果的严重性，

11、按由于地基的缘由呵斥建筑物破坏后果的严重性，将建筑物分成将建筑物分成3个平安等级，并相应地规定验算要求。个平安等级，并相应地规定验算要求。四、浅根底设计内容及步骤四、浅根底设计内容及步骤 天然地基上浅根底的设计内容和顺序如下：天然地基上浅根底的设计内容和顺序如下： 1.阅读和分析建筑物场地的地质勘察资料和建筑物的设计资料，阅读和分析建筑物场地的地质勘察资料和建筑物的设计资料，进展相应的现场勘察和调查；进展相应的现场勘察和调查； 2.选择根底的构造类型和建筑资料；选择根底的构造类型和建筑资料； 3.选择持力层，决议适宜的根底埋置深度；选择持力层，决议适宜的根底埋置深度； 4.根据地基的承载力和作

12、用在根底上的荷载，计算根底的初步根据地基的承载力和作用在根底上的荷载，计算根底的初步尺寸；尺寸； 5.进展地基计算，包括地基持力层和脆弱下卧层进展地基计算，包括地基持力层和脆弱下卧层(假设存在假设存在)的的承载力验算承载力验算，以及按规定需求进展的变形验算，根据验算结果修正根底尺寸；，以及按规定需求进展的变形验算，根据验算结果修正根底尺寸； 6.进展根底的构造和构造设计；进展根底的构造和构造设计； 7.绘制根底的设计图和施工图；绘制根底的设计图和施工图； 8.编制工程预算书和工程设计阐明书。编制工程预算书和工程设计阐明书。三、根底资料三、根底资料根底埋在土中、经常受潮，容易受侵蚀，而且它是建筑

13、物的隐蔽部分，破坏了根底埋在土中、经常受潮，容易受侵蚀，而且它是建筑物的隐蔽部分，破坏了不容易发现，也不容易修复，所以必需保证根底的资料有足够的强度。不容易发现，也不容易修复，所以必需保证根底的资料有足够的强度。1.砖砖 根底所用的砖和砂浆的标号，根据地基土的潮湿程度和地域的冰冷程度而根底所用的砖和砂浆的标号，根据地基土的潮湿程度和地域的冰冷程度而有不同的要求。此外，用石灰及砂所制成的灰砂砖和其他轻质砖均不得用于根底。有不同的要求。此外，用石灰及砂所制成的灰砂砖和其他轻质砖均不得用于根底。2.石料石料 料石料石(经过加工，外形规那么的石块经过加工，外形规那么的石块)、毛石和大漂石有相当高的强度

14、和、毛石和大漂石有相当高的强度和抗冻性，抗冻性，是根底的良好资料。是根底的良好资料。3.混凝土混凝土 混凝土的耐久性、抗冻性和强度都比砖好，且便于机械化施工和预制，混凝土的耐久性、抗冻性和强度都比砖好，且便于机械化施工和预制，可建造比砖和砌石有较大的刚性角的根底。因此，同样的根底宽度，用混凝土时，可建造比砖和砌石有较大的刚性角的根底。因此，同样的根底宽度，用混凝土时，根底的高度可以小一些。但是混凝上根底造价稍高，耗水泥量较大，较多用于地根底的高度可以小一些。但是混凝上根底造价稍高，耗水泥量较大，较多用于地下水位以下的根底及垫层。为节约水泥用量，可以在混凝上中掺入下水位以下的根底及垫层。为节约水

15、泥用量，可以在混凝上中掺入2030毛石，毛石，称为毛石混凝土。称为毛石混凝土。4.钢筋混凝土钢筋混凝土 钢筋混凝土具有较强的抗弯、抗剪才干，是质量很好的根底资料。钢筋混凝土具有较强的抗弯、抗剪才干，是质量很好的根底资料。用于荷载大、土质脆弱的情况或地下水位以下的扩展根底、筏形根底、箱形根底用于荷载大、土质脆弱的情况或地下水位以下的扩展根底、筏形根底、箱形根底和壳体根底。对于普通的钢筋混凝土根底，混凝土的标号应不低于和壳体根底。对于普通的钢筋混凝土根底，混凝土的标号应不低于C15。壳体根底。壳体根底的混凝土标号应不低于的混凝土标号应不低于C20。5.灰土灰土 我国在我国在1000多年以前就采用灰

16、土作为根底垫层，效果很好。根底砌体下多年以前就采用灰土作为根底垫层，效果很好。根底砌体下部受力不大时，也可以利用灰土替代砖、石或混凝土。作为根底资料用的灰土，部受力不大时，也可以利用灰土替代砖、石或混凝土。作为根底资料用的灰土，普通为三七灰土，即用三分石灰和七分粘性土普通为三七灰土，即用三分石灰和七分粘性土(休积比休积比)拌匀后分层夯实。假设在灰拌匀后分层夯实。假设在灰土中参与适量的水泥做成三合土，可以有更高的强度和抗水性。土中参与适量的水泥做成三合土，可以有更高的强度和抗水性。根底的埋置深度根底的埋置深度 根底底面埋在地面根底底面埋在地面(普通指设计地面普通指设计地面)下的深度，称为根底的下

17、的深度，称为根底的埋置深度。为了保证根底平安，同时减少根底的尺寸，要尽量把埋置深度。为了保证根底平安，同时减少根底的尺寸，要尽量把根底放在良好的上层上。但是根底埋置过深不但施工不方便，并根底放在良好的上层上。但是根底埋置过深不但施工不方便，并且提高根底的造价。且提高根底的造价。 合理的埋置深度选择原那么：在保证平安可靠的前提下，尽合理的埋置深度选择原那么：在保证平安可靠的前提下，尽量浅埋。但不应浅于量浅埋。但不应浅于0.5m，由于表土普通都松软，易受雨水及，由于表土普通都松软，易受雨水及外界影响，不宜作为根底的持力层。另外，根底顶面应低于设计外界影响，不宜作为根底的持力层。另外，根底顶面应低于

18、设计地面地面100mm以上防止根底外露，蒙受外界的破坏。以上防止根底外露，蒙受外界的破坏。 影响根底埋置深度的要素很多，其中最主要的有以下几方面：影响根底埋置深度的要素很多，其中最主要的有以下几方面：一、建筑物的用途、构造类型和荷载性质与大小一、建筑物的用途、构造类型和荷载性质与大小 根底的埋置深度首先决议于建筑物的用途、如有无地下室、根底的埋置深度首先决议于建筑物的用途、如有无地下室、设备根底和地下设备，根底的型式和构造条件。对于由砖石资料设备根底和地下设备，根底的型式和构造条件。对于由砖石资料砌筑的刚性根底，因要满足刚性角的构造要求，根底埋深就由根砌筑的刚性根底，因要满足刚性角的构造要求，

19、根底埋深就由根底构造高度决议。因地基条件或运用上的要求，根底埋置深度有底构造高度决议。因地基条件或运用上的要求，根底埋置深度有不同时，应将根底做成台阶形，由浅到深逐渐过渡不同时，应将根底做成台阶形，由浅到深逐渐过渡,台阶高宽比台阶高宽比例为例为1:2。二、相邻建筑物根底的影响二、相邻建筑物根底的影响假设与临近建筑物的间隔很近时，假设与临近建筑物的间隔很近时，为保证相邻原有建筑物的平安和正常运为保证相邻原有建筑物的平安和正常运用。根底理设深度宜浅于或等于相邻建用。根底理设深度宜浅于或等于相邻建筑物的埋置深度。假设根底深于原有建筑物的埋置深度。假设根底深于原有建筑物根底时，要使二根底之间坚持一定筑

20、物根底时，要使二根底之间坚持一定间隔，其净距间隔，其净距L普通为相邻两根底底面高普通为相邻两根底底面高差差H的的12倍。以免开挖基坑时，坑壁倍。以免开挖基坑时，坑壁塌落，影响原有建筑物地基的稳定。如塌落，影响原有建筑物地基的稳定。如不能满足这一要求时，应采取施工措施，不能满足这一要求时，应采取施工措施，如分段施工、设暂时加固支撑或板桩支如分段施工、设暂时加固支撑或板桩支撑等。撑等。对荷载较大的高层建筑和对不均匀沉降要求严厉的建筑物设计中，为减少沉降，获得较大的承载力，需把根底埋置在较深的良好土层上。此外，接受程度荷载较大的根底，应有足够大的埋置深度，以保证地基的稳定性。三、工程地质和水文地质条

21、件三、工程地质和水文地质条件直接支承根底的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。为了保证直接支承根底的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。为了保证建筑物的平安必需根据荷载的大小和性质给根底选择可靠的持力层。上层土的承载力建筑物的平安必需根据荷载的大小和性质给根底选择可靠的持力层。上层土的承载力大于下层土时，尽能够取上层土作为持力层，以减少根底的埋深。大于下层土时，尽能够取上层土作为持力层，以减少根底的埋深。当上层土的承载力低于下层土时，假设取下层土为持力层，所需的根底底面积较当上层土的承载力低于下层土时，假设取下层土为持力层，所需的根底底面积较小、但根底埋深较大，假设取上层土为持力层，那

22、么情况适相反。哪一种方案较好，小、但根底埋深较大，假设取上层土为持力层，那么情况适相反。哪一种方案较好，要从施工难易、资料用量等方面作方案比较后才干一定。当根底存在脆弱下卧层时，要从施工难易、资料用量等方面作方案比较后才干一定。当根底存在脆弱下卧层时，根底宜尽量浅埋，以便加大基底至脆弱层的间隔。根底宜尽量浅埋，以便加大基底至脆弱层的间隔。根底应尽量埋置在地下水位以上，防止施工时要进展基槽排水。假设地基中有承压水存在，那么要校核开挖基槽后，承压水层以上的基底隔水层能否会因承压力水的浮托作用而发生流土破坏的危险。要思索地下水对根底资料的腐蚀作用。四、地基冻胀和融陷条件四、地基冻胀和融陷条件 地下一

23、定范围内，土层的温度随气候而变化，地下一定范围内，土层的温度随气候而变化，在冰冷地域，冬季地表附近土层中，水因温度降在冰冷地域，冬季地表附近土层中，水因温度降低而冻结。土冻结后，含水量添加，体积膨胀，低而冻结。土冻结后，含水量添加，体积膨胀，地面隆起这种景象称为土的冻胀景象。春季气温地面隆起这种景象称为土的冻胀景象。春季气温上升土层解冻，冻土层体积减少，而含水量显著上升土层解冻，冻土层体积减少，而含水量显著添加，土的强度大幅度下降而产生融陷景象。冻添加，土的强度大幅度下降而产生融陷景象。冻胀和融陷都是不均匀的。假设基底下面有冻土层，胀和融陷都是不均匀的。假设基底下面有冻土层，就将产生难以预估的

24、冻胀和融陷变形，影响建筑就将产生难以预估的冻胀和融陷变形，影响建筑物的正常运用，甚至导致建筑物破坏。物的正常运用，甚至导致建筑物破坏。 对于埋置于可冻胀土中的根底，其最小埋深对于埋置于可冻胀土中的根底，其最小埋深dmin应由下式确定应由下式确定式中式中 zo(规范冻结深度规范冻结深度)；t(采暖对冻深的影响采暖对冻深的影响系数系数)和和dfr(残留冻土层厚度残留冻土层厚度)。 规定对于冻胀地基规定对于冻胀地基上的建筑物应采取防冻害措施。上的建筑物应采取防冻害措施。frtdzd0min一、地基承载力验算一、地基承载力验算 1.持力层的承载力验算持力层的承载力验算 直接支承根底的地基土层称为持力层

25、。对于一切等级的建筑物都必需进展直接支承根底的地基土层称为持力层。对于一切等级的建筑物都必需进展地基承载力验算。当根底只接受轴心荷载时，要求满足式地基承载力验算。当根底只接受轴心荷载时，要求满足式pk fa式中式中 pk 根底底面的压力。基底压力均简化为按直线分布，用资料力学方法根底底面的压力。基底压力均简化为按直线分布，用资料力学方法求得求得式中式中 Fk 相应荷载效应规范组合时，上部构造传至根底顶面竖向力，相应荷载效应规范组合时，上部构造传至根底顶面竖向力，kN； Gk 根底自重和根底上的土重，根底自重和根底上的土重，kN； A 根底底面积，根底底面积，m2。地地 基基 计计 算算 采用极

26、限形状设计方法，结合地基土的特点和长期积累的工程采用极限形状设计方法，结合地基土的特点和长期积累的工程阅历，地基计算包括地基承载力验算、地基变形验算、地基稳定阅历，地基计算包括地基承载力验算、地基变形验算、地基稳定验算三个方面内容。验算三个方面内容。kkkFGpA 当根底受偏心荷载作用时，除要求满足上式外，还应满足式中 pmax 根底底面边缘最大压力值，kPa； pmin 根底底面边缘最小压力值，kPa； M 作用于根底底面的力矩值，kNM； W 根底底面的抵抗矩，m3； W=lb2/6 e 偏心矩，m。maxmaxmin1.2kkkkkkpfpFGMpAW 当偏心矩eb6时，pmin0，根底

27、底面与地基土脱开。这种情况下，基底压力pmax可表示为：式中 l 垂直于力矩方向的根底底面边长，m； a 合力作用点至根底底面最大压力边缘的间隔，m。 pmin /pmax 值过小，表示基底压力分布很不均匀，容易引起过大的不均匀沉降应尽量防止。对高层建筑的箱形和筏形根底。要求pmin 0。假设思索地震组合，那么允许根底底面可以部分与地基土脱开，但零应力区的面积不应超越根底底面积的25，即3a 0.75b 。max2()3kFGpla 2.地基承载力设计值地基承载力设计值 地基承载力设计值是满足土的强度条件和变形要求时的地基单位面积上的地基承载力设计值是满足土的强度条件和变形要求时的地基单位面积

28、上的承载才干。因此承载力验算可以以为是控制地基中塑性区域的开展以免导致地承载才干。因此承载力验算可以以为是控制地基中塑性区域的开展以免导致地基失稳。基失稳。 地基承载力特征值确定方法有如下四种：地基承载力特征值确定方法有如下四种： 1.按土的抗剪强度目的以实际公式计算按土的抗剪强度目的以实际公式计算(1)地基极限承载力实际公式地基极限承载力实际公式fa=pu/K K=23常用公式：斯肯普顿公式、太沙基公式、魏锡克公常用公式：斯肯普顿公式、太沙基公式、魏锡克公式、式、汉森公式等等。汉森公式等等。该方法不常用，缘由主要有：该方法不常用，缘由主要有：a. 该方法未思索地基变形；该方法未思索地基变形；

29、b. c、的取值可靠度较低；的取值可靠度较低； c.不同公式的计算结果相差较大。不同公式的计算结果相差较大。(2)规范引荐的实际公式规范引荐的实际公式当荷载为中心荷载或偏心很小偏心距当荷载为中心荷载或偏心很小偏心距el /30el /30，l l 为偏心为偏心方方向根底边长时：向根底边长时： fafaMbb+Mdmd+Mcckp1/4 Mbb+Mdmd+Mcckp1/4 2. 按地基载荷实验确定最可靠按地基载荷实验确定最可靠浅层平板载荷实验、深层平板载荷实验、螺旋板载浅层平板载荷实验、深层平板载荷实验、螺旋板载荷实验荷实验深层螺旋板载荷实验深层螺旋板载荷实验3.按原位测试确定按原位测试确定野外

30、鉴别结果野外鉴别结果室内物理力学目的室内物理力学目的现场静力、动力触探实验现场静力、动力触探实验锤击数锤击数fak4.按建筑阅历确定按建筑阅历确定基槽检验和地基的部分处置：基槽检验和地基的部分处置： 在基槽挖至接近槽底时，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展检查，即所谓槽底土层进展检查，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能否符合实践。能否符合实践。 经过验槽，

31、可以判别持力层的承载力、地基的均匀程度经过验槽，可以判别持力层的承载力、地基的均匀程度能否满足设计要求，以防止产生过量的不均匀沉降。能否满足设计要求，以防止产生过量的不均匀沉降。 验槽以细致的察看为主，辅以轻便简易的勘探方法，如验槽以细致的察看为主，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。 经过察看验槽和钎探后，如不满足要求，应根据详细情经过察看验槽和钎探后，如不满足要求，应根据详细情况更改设计或进展地基处置。对于槽底的部分人工填土和墓况更改设计或进展地基处置。对于槽底的部分人工填土和墓坑、松土坑、废井，普通宜挖除并用碎石、砂、灰土等分层坑、松土坑、废井，普通宜挖

32、除并用碎石、砂、灰土等分层回填夯实。对于部分松软土，普通应挖除至原土。回填夯实。对于部分松软土，普通应挖除至原土。 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、填方法由于施工困难等缘故而不宜采用时，可思索采用钢筋混凝土梁板根底，以跨越部分松软土，或采可思索采用钢筋混凝土梁板根底，以跨越部分松软土，或采用增大根底埋深、扩展根底面积、布置结合根底、加设挤密用增大根底埋深、扩展根底面积、布置结合根底、加设挤密桩或部分设置桩基等方法加以处理。桩或部分设置桩基等方法加以处理。 当柱基或部分基槽下方存在过于巩固的旧根底、树根和当柱基或部分基槽下方存在过于巩固的旧根底、树根和岩石等妨碍物时，均

33、应尽能够挖除，以防建筑物产生不均匀岩石等妨碍物时，均应尽能够挖除，以防建筑物产生不均匀沉降或开裂。沉降或开裂。 地基承载力设计值确定地基承载力设计值确定 fafak b (b3)d (d0.5) 1-14式中式中 fa 修正后的地基承载力特征值，修正后的地基承载力特征值，kPa； fak 地基承载力特征值，地基承载力特征值，kPa； 基底以下土的天然容重，地下水位以下用浮容重，基底以下土的天然容重，地下水位以下用浮容重，kNm3； b 根底宽度，当宽度小于根底宽度，当宽度小于3m时按时按3m计，大于计，大于6m时按时按6m计；计； d 根底埋置深度根底埋置深度m；普通根底自室外地面标高起算。在

34、填方整；普通根底自室外地面标高起算。在填方整平地域，可自填土面标高算起，平地域，可自填土面标高算起， 但填土在上部构造施工完成后进展，应但填土在上部构造施工完成后进展，应从天然地面标高算起。从天然地面标高算起。 对于地下室，如采用箱形根底或筏基时，根底埋对于地下室，如采用箱形根底或筏基时，根底埋置深度自室外地面标高算起，当采用独立根底或条形根底时应从室内地置深度自室外地面标高算起，当采用独立根底或条形根底时应从室内地面标高算起。面标高算起。 地下室的外墙根底埋深，可按下式计算地下室的外墙根底埋深，可按下式计算 d=(d1+d2)/2。在其他情况下，。在其他情况下，从室内地面标高起算；从室内地面

35、标高起算； b、d 根底宽度和埋置深度的承载力修正系数。根底宽度和埋置深度的承载力修正系数。 根底底面尺寸确实定根底底面尺寸确实定作用在根底上的荷载作用在根底上的荷载计算作用在根底底面的总荷载时，应从计算作用在根底底面的总荷载时，应从建筑物的檐口屋顶开场计算建筑物的檐口屋顶开场计算计算屋计算屋面恒载面恒载和活载和活载由上至下房屋各层由上至下房屋各层构造梁、板自构造梁、板自重及楼面活载重及楼面活载墙和柱的自重墙和柱的自重最后加上根底最后加上根底自重和根底上自重和根底上的土重的土重GkGk在墙或柱的在墙或柱的承载面以内承载面以内的总和的总和就是上部构造传就是上部构造传至根底底面至根底底面的竖向力值

36、的竖向力值FkFk+=+(a)(a)外墙或外柱外墙或外柱 室外设计地面室外设计地面室内设计地面室内设计地面室内外平均标高室内外平均标高HFK(b)(b)内墙或内柱内墙或内柱 天然地面天然地面室内设计地面室内设计地面HFK中心荷载作用下根底的计算中心荷载作用下根底的计算 在根底的设计中，通常假定根底底面压力是直线在根底的设计中，通常假定根底底面压力是直线分布，受中心荷载作用时，那么为均匀分布，根底采分布，受中心荷载作用时，那么为均匀分布，根底采用对称方式，使荷载作用线经过基底形心。用对称方式，使荷载作用线经过基底形心。计算步骤如下：计算步骤如下： (一一) 计算根底底面积计算根底底面积A (矩形

37、矩形)或根底底面宽度或根底底面宽度b (条条形、正方形形、正方形) 中心荷载作用下的根底，按承载力设计值计算，中心荷载作用下的根底，按承载力设计值计算，应满足条件：应满足条件： 初步估算时，可假定根底与土的平均容重初步估算时，可假定根底与土的平均容重 为为19.6kN/m3(工程计算中，常简化取为工程计算中，常简化取为 20 kN/m3) 即即GG dA。在实践计算时。在实践计算时G那么为根底自重的设计值那么为根底自重的设计值和根底上土重的规范值，地下水位以下部分均用浮容和根底上土重的规范值，地下水位以下部分均用浮容重计算。重计算。kGkaFAdpfA kaGkaGkaGFbfdFbfdFAf

38、d条形基础方形基础矩形基础 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。现建筑一外柱根底，作。现建筑一外柱根底，作用在根底顶面的轴心荷载用在根底顶面的轴心荷载Fk830kN，根底埋深自室外地面起算，根底埋深自室外地面起算为为1.0m，室内地面高出室外地面，室内地面高出室外地面0.3m，试确定方形根底底面宽度。，试确定方形根底底面宽度。 【解】【解】 先进展地基承载力深度先进展地基承载力深度修正。自室外地面起算的根底埋深修正。自室外地面起算的根底埋深d=1.0m ,查表查

39、表1-15，得，得d=1.6，由，由式式114得修正后的地基承载力得修正后的地基承载力特征值为：特征值为：fa= fak +dm (d -0.5) =220 +1.618.2(1.0-0.5)=235 kPamdfFbGak98. 115. 120235830取取b=2m。因。因b3m，不用进展承载力宽度修正。，不用进展承载力宽度修正。计算根底及其上土的重力计算根底及其上土的重力Gk时的根底埋深为：时的根底埋深为：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。由下式。由下式得根底底面宽度为：得根底底面宽度为：偏心荷载作用下根底的计算偏心

40、荷载作用下根底的计算 偏心荷载作用下，根底底面的尺寸普通用逐次渐近法进展计算。计算步骤如下：偏心荷载作用下，根底底面的尺寸普通用逐次渐近法进展计算。计算步骤如下： 1.根据偏心大小，把底面积根据偏心大小，把底面积A1(或或b1)适当提高适当提高1040，作为偏心荷载作用下根，作为偏心荷载作用下根底底面积底底面积(或宽度或宽度)的第一次近似值，即：的第一次近似值，即：A(1.11.4)A1 2.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普通取普通取n2，于是有，于是有 3.按假定的根底底面积按假定的根底底面积A，用下式计算基底的最大和最小的边缘压力。，用下式计算基底的最大和最小的边缘

41、压力。 如不满足要求，或应力过小，地基承载力未能充分发扬，应调整根底尺寸，直到既如不满足要求，或应力过小，地基承载力未能充分发扬，应调整根底尺寸，直到既满足要求又能发扬地基承载力为止。满足要求又能发扬地基承载力为止。 根底高度确实定方法与受中心荷载作用的方法一样。根底高度确实定方法与受中心荷载作用的方法一样。 假设地基中有脆弱下卧层时，应进展脆弱下卧层的承载力验算。假设建筑物属于必假设地基中有脆弱下卧层时，应进展脆弱下卧层的承载力验算。假设建筑物属于必需进展变形验算的范围，应按要求进展变形验算。必要时还要对尺寸进展调整，并重新需进展变形验算的范围，应按要求进展变形验算。必要时还要对尺寸进展调整

42、，并重新进展各项验算。进展各项验算。maxmaxminmaxmin1 () 1.22kkkkakakpFGMppfpfpAW验算地基承载力nblnAbe l/6或或pkmin0 3. 脆弱下卧层承载力验算脆弱下卧层承载力验算 持力层以下存在承载力明显低于持力层的土层，持力层以下存在承载力明显低于持力层的土层，称为脆弱下卧层。假设脆弱下卧层埋藏不够深，分称为脆弱下卧层。假设脆弱下卧层埋藏不够深，分散到下卧层的应力大于下卧层的承载力时，地基依散到下卧层的应力大于下卧层的承载力时，地基依然有失效的能够，因此需求进展脆弱下卧层的承载然有失效的能够，因此需求进展脆弱下卧层的承载力验算。力验算。 当地基受

43、力层范围内有脆弱下卧层时，应按下当地基受力层范围内有脆弱下卧层时，应按下式验算：式验算： pzpczfaz 式中式中 pz脆弱下卧层顶面处的附加压力设计值；脆弱下卧层顶面处的附加压力设计值； pcz脆弱下卧层顶面处土的自重压力规范值；脆弱下卧层顶面处土的自重压力规范值； faz 脆弱下卧层顶面处经深度修正后地基承脆弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力设计。载力设计。 当持力层与下卧脆弱土层的紧缩模量比值大于或当持力层与下卧脆弱土层的紧缩模量比值大于或等于等于3时，对条形根底和矩形根底，时，对条形根底和矩形根底， pz值可按简化公值可按简化公式计算。式计算。()2 tan()(2 tan )(2

44、 tan )cozcozb ppbzlb pplzbz条形基础矩形基础自重应力规范值 附加压力设计值 Es1/Es2 按允许沉降差调整根底底面尺寸按允许沉降差调整根底底面尺寸(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/E0a. 对比按对比按pk=fa原那么设计的两个根底基底压力一样原那么设计的两个根底基底压力一样由于由于、p0、E0为常量，一切为常量，一切s b 故根底底面积越大，沉降越大。故根底底面积越大，沉降越大。b.对同一根底而言对同一根底而言F常量常量p0F/A s (1-2)F/lE0 故加大根底底面积故加大根底底面积l 增大或长宽比增大或长宽比n减小可以减小

45、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，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.假设小根底的强度贮藏足够，可减少其底面积；假设小根底的强度贮藏足够，可减少其底面积；b.小根底尽量做方，大根底小根底尽量做方，大根底n尽量大；尽量大；c.将大根底的底面积增大有脆弱下卧层时例外。将大根底的底面积增大有脆弱下卧层时例外。二、地基变形验算二、地基变形验算 建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许直

46、。建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许直。地基变形必需满足地基变形必需满足 s s 1.地基变形量计算地基变形量计算 采用规范提供的分层总和法。参见土力学中的论述。采用规范提供的分层总和法。参见土力学中的论述。 2.地基的允许变形地基的允许变形(参见书参见书p47) 3.地基变形特征可分为地基变形特征可分为 沉降量、沉降差、倾斜、部分倾斜沉降量、沉降差、倾斜、部分倾斜 沉降量指根底某一点的沉降量，通常指根底中点的沉降量。沉降量假设过大，将影响建筑物的正常运用，如呵斥室内外上下水管、煤气管道的断裂等等。 沉降差普通指相邻柱基中点的沉降量之差。相邻柱基沉降差过大，就会导致上部构造产生额外的

47、应力，严重时，建筑物将发生裂痕、倾斜甚至破坏。对于框架构造和排架构造，设计时应由相邻柱基的沉降差控制。 倾斜指根底倾斜方向两端点的沉降差与其间隔的比值。对于挺拔构造及长高比很小的高层建筑，其地基的主要特征变形是建筑物的整体倾斜。 部分倾斜指砌体承重构造沿纵墙610m内根底两点的沉降差与其间隔的比值。墙体部分倾斜大时，将会使其挠曲变形、开裂，影响正常运用。 对于不同建筑物应选用对其影响最大的地基变形特征作为地基允许变形的控制根据。对于砌体承重构造应由部分倾斜控制；对于框架构造和单层排架构造应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和挺拔构造应由倾斜值控制。 由砖、毛石、灰土、混凝土等资料按台阶

48、逐级向下扩展(大放脚)构成的无筋扩展根底，也称为刚性根底。 其优点是施工技术简单，资料可就地取材。造价低廉，在地基条件答应的情况下，是多层民用建筑和轻型厂房适用的浅根底类型。 刚性根底所用资料的抗压强度较高，抗拉、抗剪强度低，稍有挠曲变形，根底内拉应力就会超越资料的抗拉强度而产生裂痕。无筋扩展根底 为保证根底不发生弯曲破坏或剪切破坏，通常都是限制台阶的宽高比以满足一定的刚度和强度要求，即满足如下要求：22tanbh式中: 无筋扩展根底的刚性角，而tan即为台阶宽高比的允许值。002tanbbH根底底面宽度b应符合下式要求： 采用无筋扩展根底的钢筋混凝土柱其柱脚高度h1 不得小于b1并不应小于3

49、00mm 且不小于20d(d 为柱中的纵向受力钢筋的最大直径)当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时可沿程度方向弯折弯折后的程度锚固长度不应小于10d 也不应大于20d。 根底大放脚采用等高式或二一间隔式砌法，每收一次其两边各收1/4砖长。(a)、(b)灰土根底;(c)毛石根底;(d)毛石混凝土根底无筋扩展根底设计无筋扩展根底设计 根底类型和埋置深度确定以后就可以根据地基土层根底类型和埋置深度确定以后就可以根据地基土层的承载力和作用在根底上的荷载，计算根底底面积和根底的承载力和作用在根底上的荷载，计算根底底面积和根底的高度。的高度。 一、作用在根底上的荷载计算一、作用在根底上的荷载

50、计算 根底的受力情况可分四种，普通房屋建筑物的根底主根底的受力情况可分四种，普通房屋建筑物的根底主要是接受竖向荷要是接受竖向荷载。程度荷载如土压力、风压力等所占的比例很小。作用载。程度荷载如土压力、风压力等所占的比例很小。作用在根底底面上的竖向荷载包括上部构造的自重、屋面荷载、在根底底面上的竖向荷载包括上部构造的自重、屋面荷载、楼面荷载和根底的自重楼面荷载和根底的自重(包括根底台阶上的填土包括根底台阶上的填土)等。活荷等。活荷载应按规范折减。荷载的计算方法应按规范要求进展。载应按规范折减。荷载的计算方法应按规范要求进展。 二二 确定刚性根底的高度确定刚性根底的高度 刚性根底在宽度确定后刚性根底

51、在宽度确定后(满足承载力满足承载力要求要求)，应该按刚性角的要求，确定刚性，应该按刚性角的要求，确定刚性根底的高度。根底的高度。 假设墙或柱的宽度为假设墙或柱的宽度为bo，根底的宽，根底的宽度为度为b，刚根底两侧的外伸长度为，刚根底两侧的外伸长度为bt(bbo)/2，按刚性角的要求，按刚性角的要求:)(tan21tan tan ; 200bbbhhbbbbttt基础的最小高度基础宽度 为了维护根底不受外力的破坏，根底的顶面必需埋在设计地面以下 100 150mm，所以根底的埋置深度众必需大于根底的高度A加上维护层的厚度。不满足这项要求时，必需加大根底的埋深或者采取其他措施。三、根底的构造三、根

52、底的构造 刚性根底经常做成台阶形断面，有时也可做成梯形断面。确定构造尺寸时最主刚性根底经常做成台阶形断面，有时也可做成梯形断面。确定构造尺寸时最主要的是要保证断面各处都能满足刚性角的要求，同时断面又必需经济合理，便于施要的是要保证断面各处都能满足刚性角的要求，同时断面又必需经济合理，便于施工。工。 (一一) 砖根底砖根底 砖的尺寸规那么容易砌成各种外形的根底。砖根底大放脚的砌法有两种，一砖的尺寸规那么容易砌成各种外形的根底。砖根底大放脚的砌法有两种，一种按台阶的宽高比为种按台阶的宽高比为1/1.5；另；另种按台阶的宽高比为种按台阶的宽高比为l/2。 在槽底可先浇注在槽底可先浇注100200mm

53、厚的素混凝土垫层。对于低层房屋也可在槽底打两厚的素混凝土垫层。对于低层房屋也可在槽底打两步步(300mm)三七灰土，替代混凝土垫层。三七灰土，替代混凝土垫层。 为防止土中水分沿砖根底上升、可在砖根底中，在室内地面以下50mm左右处铺设防潮层。防潮层可以是掺有防水剂的 l:3水泥砂浆，厚2030mm；也可以铺设沥青油毡。 (二) 砌石根底 砌石根底每台阶至少有两层砌石，每个台阶的高度要求不小于 300 mm。为了保证上一层砌石的边能压紧下一层砌石的边块，每个台阶伸出的长度不应大于150mm，实践的刚性角小于允许的刚性角。因此往往要求根底要有比较大的高度。为了减少根底的高度，可以把断面做成梯形。

54、(三三) 素混凝土根底素混凝土根底 素混凝土根底可以做成台阶形或梯形断面。做成台阶形时，总高度在素混凝土根底可以做成台阶形或梯形断面。做成台阶形时，总高度在350 mm 以以内作一层台阶；总高度为内作一层台阶；总高度为350mmH900mm时，作成二层台阶；总高度大于时，作成二层台阶；总高度大于 900mm时、作成三层台阶。每个台阶的高度不宜大于时、作成三层台阶。每个台阶的高度不宜大于500mm。 (四四) 灰土根底灰土根底 灰土根底普通与砖、砌石、混凝土等资料配合运用，厚度通常用灰土根底普通与砖、砌石、混凝土等资料配合运用，厚度通常用300至至450 mm(2步或步或3步步)，台阶宽高比为，

55、台阶宽高比为1/1.5。由于基槽边角处灰土不容易夯实。所以用灰土。由于基槽边角处灰土不容易夯实。所以用灰土根底时，实践的施工宽度应该比计算宽度每边各放出根底时，实践的施工宽度应该比计算宽度每边各放出50mm以上。以上。扩展根底的设计 扩展根底系指柱下钢筋混凝土独立根底和墙下钢筋混凝土条扩展根底系指柱下钢筋混凝土独立根底和墙下钢筋混凝土条形根底。形根底。 特点：不受刚性角的限制，设计上可以做到宽基潜埋，充特点：不受刚性角的限制，设计上可以做到宽基潜埋，充分利用表层好土层作为持力层。与刚性根底相比，混凝土根底分利用表层好土层作为持力层。与刚性根底相比，混凝土根底具有较大的抗拉、抗弯才干，能接受较大

56、的竖向荷载和弯矩。具有较大的抗拉、抗弯才干，能接受较大的竖向荷载和弯矩。广泛运用在单层和多层构造中。广泛运用在单层和多层构造中。扩展根底的构造要求锥形根底的边缘高度不宜小于锥形根底的边缘高度不宜小于200mm；阶梯形根底的每阶高度宜为；阶梯形根底的每阶高度宜为300。垫层的厚度不宜小于垫层的厚度不宜小于70mm； 垫层混凝土强度等级应为垫层混凝土强度等级应为C10。扩展根底底板受力钢筋的最小直径不宜小于扩展根底底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm ；间距不宜大于；间距不宜大于200mm。也不宜小于。也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土条形根底纵向分布钢筋的。墙下钢筋混凝土条形根底纵向分布钢筋

57、的直径不小于直径不小于8mm 间距不大于间距不大于300mm ；每延米分布钢筋的面积应不小于受；每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的力钢筋面积的1/10。当有垫层时钢筋维护层的厚度不小于。当有垫层时钢筋维护层的厚度不小于40mm； 无垫层无垫层时不小于时不小于70mm。混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C20。扩展根底的构造要求当柱下钢筋混凝土独立根底当柱下钢筋混凝土独立根底的边长和墙下钢筋混凝土条的边长和墙下钢筋混凝土条形根底的宽度大于或等于形根底的宽度大于或等于2.5m 时，底板受力钢筋的长时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的度可取边长或宽度的0.9 倍并倍并宜交错布置。

58、宜交错布置。扩展根底的构造要求钢筋混凝土条形根底底板在钢筋混凝土条形根底底板在T 形及十字形交接处，底板横向形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度向底板宽度1/4 处。在拐角处底处。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向板横向受力钢筋应沿两个方向布置。布置。钢筋混凝土单独根底 单独根底的构造计算主要包括冲切、部分受压计算(当根底混凝土强度小于柱时)和受弯。由冲切强度条件控制柱边处根底高度和变阶处高度；由根底底板弯矩决议配筋量。钢筋混凝土单独根底

59、钢筋混凝土单独根底ApFhbfFjlmtl06 . 01 1根底高度确实定根底高度确实定 根底在柱荷载作用下，假设沿柱周边的根底高度根底在柱荷载作用下，假设沿柱周边的根底高度不够，就会发生冲切破坏，即沿柱边不够，就会发生冲切破坏，即沿柱边4545方向斜面拉方向斜面拉裂。为保证根底不发生冲切破坏，必需使冲切面外的裂。为保证根底不发生冲切破坏，必需使冲切面外的地基净反力产生的冲切荷载应小于或等于冲切面上混地基净反力产生的冲切荷载应小于或等于冲切面上混凝土的抗冲切强度，即凝土的抗冲切强度，即00.7 lhptmljlFf a hFp AFl相应于荷载效应根本组合时作用在相应于荷载效应根本组合时作用在

60、Al上地基土的净反力设计值；上地基土的净反力设计值；bhp 受冲切承载力截面高度影响系数，当受冲切承载力截面高度影响系数，当h800mm时，时，bhp1.0；h2000mm时，时，bhp0.9，其间按线性内插法取用；，其间按线性内插法取用；ft 混凝土轴心抗拉设计强度；混凝土轴心抗拉设计强度；am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度，冲切破坏锥体最不利一侧计算长度，am(atab)2；at 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与根底交接处的受冲切冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与根底交接处的受冲切承载力承载力 时，取柱宽；当计算根底变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；时，取柱宽