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1、2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping第六章第六章 浅基础浅基础2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping第一节第一节 概述概述一、地基基础方案通常有:一、地基基础方案通常有:天然地基上浅基础、天然地基上浅基础、人工地基上浅基础和深基础人工地基上浅基础和深基础三大类。一般优先选三大类。一般优先选用天然地基上浅基础。用天然地基上浅基础。二、地基基础设计时须满足的基本原则或条件:二、地基基础设计时须满足的基本原则或条件: 1、对地基:、对地基: A、基底压力、基底压力P地基承载力设计值地基承载力设计值 B、地基变形地基变形S 地基充许变形地基

2、充许变形S C、稳定性验算稳定性验算2、对基础:、对基础: 应有足够的强度、刚度和耐久性。应有足够的强度、刚度和耐久性。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 三三.在天然地基上浅基础设计的内容及一般步骤在天然地基上浅基础设计的内容及一般步骤1.选择基础的类型和材料;选择基础的类型和材料;2.选择基础的埋置深度;选择基础的埋置深度;3.确定地基承载力;确定地基承载力;4.根据地基承载力,确定基础底面尺寸;根据地基承载力,确定基础底面尺寸;5.进行必要的地基验算进行必要的地基验算(包括变形和稳定性验算包括变形和稳定性验算);6.根据基础的材料强度根据基础的材料强度,

3、确定基础的构造尺寸确定基础的构造尺寸;7.绘基础施工图。绘基础施工图。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping四、基础按材料分类四、基础按材料分类1、砖基础、砖基础2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 砖砌体具有一定的抗压强度,但抗抗拉强砖砌体具有一定的抗压强度,但抗抗拉强度和抗剪强度低。砖基础所用的砖,强度等级度和抗剪强度低。砖基础所用的砖,强度等级不低于不低于MU7.5,砂浆不低于,砂浆不低于M2.5 。在地下水。在地下水位以下或当地基土潮湿时,应采用水泥砂浆砌位以下或当地基土潮湿时,应采用水泥砂浆砌筑。在砖基础底面以下,一般应先

4、做筑。在砖基础底面以下,一般应先做100mm厚的厚的C10或或C7.5的混凝土垫层。砖基础取材容的混凝土垫层。砖基础取材容易,应用广泛,一般可用于易,应用广泛,一般可用于6层及层及6层以下的民层以下的民用建筑或砖墙承重的厂房。用建筑或砖墙承重的厂房。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2、三合土基础、三合土基础 在我国南方地区,常用在我国南方地区,常用三合土做基础,它是用石灰、三合土做基础,它是用石灰、砂、碎砖或碎石,按体积比为砂、碎砖或碎石,按体积比为1:2:41:3:6配成,经适量水配成,经适量水拌和后,均匀铺入基槽,第层拌和后,均匀铺入基槽,第层虚铺虚铺2

5、00mm,夯至,夯至150mm,铺至设计标高后再在其上砌砖铺至设计标高后再在其上砌砖大放脚大放脚(见图见图)。三合土基础常。三合土基础常用于地下水位较低的四层及四用于地下水位较低的四层及四层以下的民用建筑工程中。层以下的民用建筑工程中。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 3、灰土基础灰土基础 我国在一千多年前就采用灰土作为基础材料,我国在一千多年前就采用灰土作为基础材料,有的至今还保持完整。灰土是石灰和粘性土混合有的至今还保持完整。灰土是石灰和粘性土混合而成。石灰以块状石灰为宜而成。石灰以块状石灰为宜,经消化经消化12天后天后,用用510mm筛了筛后使用。土料

6、应以有机质含量不筛了筛后使用。土料应以有机质含量不大为宜大为宜,使用前也应过的使用前也应过的1020mm筛子。石灰和筛子。石灰和土按其体积比为土按其体积比为3:7或或2:8,经加入适量水拌匀经加入适量水拌匀,然然后铺入基槽内。第层虚铺后铺入基槽内。第层虚铺220250,夯至夯至150为一步为一步,一般可铺一般可铺23步。夯实后其最小干密度步。夯实后其最小干密度:粉粉土土1.55t/m3,粉质粘土粉质粘土1.50t/m3,粘土粘土1.45t/m3。灰土。灰土基础适用于地下水位较低基础适用于地下水位较低,五层及五层以下的混五层及五层以下的混合结构房屋和墙承重的轻型工业厂房。合结构房屋和墙承重的轻型

7、工业厂房。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping4、毛石基础、毛石基础 毛石基础是用强度毛石基础是用强度较高而未风化的毛石砌较高而未风化的毛石砌筑。材料强度应符合规筑。材料强度应符合规范规定。为了保证锁结范规定。为了保证锁结力,第一阶梯宜用三排力,第一阶梯宜用三排或三排以上的毛石。由或三排以上的毛石。由于毛石尺寸较大,毛石于毛石尺寸较大,毛石基础的宽度及台阶高度基础的宽度及台阶高度不得小于不得小于400。如图:。如图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 5.混凝土和毛石基础混凝土和毛石基础 混凝土基础的强混凝土基础的强度、耐久性、

8、抗冻性度、耐久性、抗冻性都较好,当荷载较大都较好,当荷载较大或位于地下水位以下或位于地下水位以下时,常用混凝土基础。时,常用混凝土基础。阶梯高度一般不小于阶梯高度一般不小于300。见图:。见图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 混凝土基础水泥用量较混凝土基础水泥用量较大大,造价也比砖、石基础高。造价也比砖、石基础高。如基础体积较大如基础体积较大,为了节约混为了节约混凝土用量凝土用量,在浇灌混凝土时在浇灌混凝土时,可掺入少于基础体积可掺入少于基础体积30%的的毛石毛石,做成毛石混凝土基础。做成毛石混凝土基础。毛石的强度应符合规范要求毛石的强度应符合规范要求,尺

9、寸不得大于尺寸不得大于300,使用前使用前冲洗干净。见图:冲洗干净。见图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping6、钢筋混凝土基础、钢筋混凝土基础 钢筋混凝土基础强度大,具有良好的抗钢筋混凝土基础强度大,具有良好的抗弯性能,在相同条件下,基础的厚度较薄。弯性能,在相同条件下,基础的厚度较薄。如建筑物的荷载较大或土质较软弱时,常采如建筑物的荷载较大或土质较软弱时,常采用这类基础。用这类基础。 注:注:当采用混凝土和钢筋混凝土基础时,当采用混凝土和钢筋混凝土基础时,如地下水对普通硅酸盐水泥有侵蚀性作用,如地下水对普通硅酸盐水泥有侵蚀性作用,则需采用矿渣水泥或火山灰水泥

10、拌制混凝土。则需采用矿渣水泥或火山灰水泥拌制混凝土。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping五、基础按构造分类五、基础按构造分类 (一一)、单独基础、单独基础1、柱下单独基础、柱下单独基础 是柱基础的主要类型。它所用材料依柱的材是柱基础的主要类型。它所用材料依柱的材料和荷载大小而定,常采用砖石、混凝土和钢筋料和荷载大小而定,常采用砖石、混凝土和钢筋混凝土等。截面形状可做成如图所示混凝土等。截面形状可做成如图所示2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2、墙下单独基础、墙下单独基础 墙下单独基础是在当上层土质松散,而在不深处有墙下单独基础是

11、在当上层土质松散,而在不深处有较好的土层时,为了节省基础材料和减少开挖土方量而较好的土层时,为了节省基础材料和减少开挖土方量而采用的一种基础形式。采用的一种基础形式。 A、在单独基础之间放置钢筋混凝土过梁,以承受上部、在单独基础之间放置钢筋混凝土过梁,以承受上部结构。如下图:结构。如下图: 单独基础应放置在墙的转单独基础应放置在墙的转角、两墙交叉和窗间墙处,其角、两墙交叉和窗间墙处,其间距一般不应超过间距一般不应超过4m。在我。在我国北方为防止梁下土受冻膨胀国北方为防止梁下土受冻膨胀而使梁破坏,需在梁下留而使梁破坏,需在梁下留6090空隙,两侧用砖挡土,空空隙,两侧用砖挡土,空隙下面铺隙下面铺

12、500600厚的松砂厚的松砂或干煤渣。或干煤渣。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang PingB、当上部结构荷载较小时,也可用砖拱承受、当上部结构荷载较小时,也可用砖拱承受上部结构传来的荷载。如下图:上部结构传来的荷载。如下图: 因砖拱有横向推力,墙两端的单独基础因砖拱有横向推力,墙两端的单独基础要适当加大,柱基周围填土要密实,以抵抗要适当加大,柱基周围填土要密实,以抵抗横向推力;有时可将端部一跨基础改为条形横向推力;有时可将端部一跨基础改为条形基础,以增强其稳定性。基础,以增强其稳定性。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(二二)、条形基

13、础、条形基础 条形基础是指基础长度远大于其宽度的一种条形基础是指基础长度远大于其宽度的一种基础形式。按上部结构形式可分为:基础形式。按上部结构形式可分为: 1、墙下条形基础、墙下条形基础 条形基础是承重墙基础的主要形式,常用砖、条形基础是承重墙基础的主要形式,常用砖、毛石、三合土和灰土建造。当上部结构荷载较大毛石、三合土和灰土建造。当上部结构荷载较大而土质较差时,可采用混凝土或钢筋混凝土建造。而土质较差时,可采用混凝土或钢筋混凝土建造。墙下钢筋混凝土基础一般做成无肋式;如地基在墙下钢筋混凝土基础一般做成无肋式;如地基在水平方向上压缩性不均匀,为了增加基础的整体水平方向上压缩性不均匀,为了增加基

14、础的整体性,减少不均匀沉降,也可做成肋式的条形基础。性,减少不均匀沉降,也可做成肋式的条形基础。如下图:如下图: 2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2、柱下钢筋混凝土条形基础、柱下钢筋混凝土条形基础 当地基软弱而荷载较大,若采用柱下单独基当地基软弱而荷载较大,若采用柱下单独基础,基底面积必然很大相互接近。为增强基础的础,基底面积必然很大相互接近。为增强基础的整体性,方便施工,可将同一排的柱基础连通做整体性,方便施工,可将同一排的柱基础连通做成钢筋混凝土条形基础。如下图:成钢筋混凝土条形基础。如

15、下图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(三三)柱下十字形基础柱下十字形基础 荷载较大的高层建筑荷载较大的高层建筑,如土质较弱如土质较弱,为了增强基础的为了增强基础的整体刚度整体刚度,减少不均匀沉降减少不均匀沉降,可在柱网下纵横两方向设置钢可在柱网下纵横两方向设置钢筋混凝土条形基础,形成如下图所示的十字形基础。筋混凝土条形基础,形成如下图所示的十字形基础。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(四)片筏基础(四)片筏基础 如地基软弱且荷载很大如地基软弱且荷载很大,采用十字形基础仍不能满足采用十字形基础仍不能满足要求或相邻基槽距离很

16、小时要求或相邻基槽距离很小时,可用钢筋砼做成整块的片筏可用钢筋砼做成整块的片筏基础。按构造可分为平板式和梁板式两类。如下图:基础。按构造可分为平板式和梁板式两类。如下图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(五)箱形基础(五)箱形基础 箱形基础箱形基础是由钢筋混凝是由钢筋混凝土底板、顶板土底板、顶板和纵横交叉的和纵横交叉的隔墙构成。隔墙构成。 适用于地基软弱、平面形状简单的高层建筑适用于地基软弱、平面形状简单的高层建筑物的基础;某些对不均匀沉降有严格要求的设备物的基础;某些对不均匀沉降有严格要求的设备或构筑物,也可采用箱形基础。或构筑物,也可采用箱形基础。202

17、2年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 注注:柱下条形基础、箱形基础、:柱下条形基础、箱形基础、十字形基础、片筏基础都需要钢筋混十字形基础、片筏基础都需要钢筋混凝土,尤其是箱形基础,耗用的钢筋凝土,尤其是箱形基础,耗用的钢筋及混凝土量均较大,故采用这些类型及混凝土量均较大,故采用这些类型的基础时,应与其它的地基基础方案的基础时,应与其它的地基基础方案(如桩基础或人工基础)作经济、技(如桩基础或人工基础)作经济、技术比较后确定。术比较后确定。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping六、两个基本概念:六、两个基本概念: 1、刚性基础刚性基础:是指

18、由砖、石、混凝:是指由砖、石、混凝土、灰土和三合土等具有较好的抗土、灰土和三合土等具有较好的抗压性能,而抗拉和抗剪强度较低的压性能,而抗拉和抗剪强度较低的材料砌筑而成的基础。材料砌筑而成的基础。 2、柔性基础柔性基础:指钢筋混凝土基础。:指钢筋混凝土基础。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping第二节第二节 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择一、基础的埋置深度一般是指室外设计地面至基一、基础的埋置深度一般是指室外设计地面至基础底面的距离。础底面的距离。二、影响基础埋置深度的因素为以下几方面:二、影响基础埋置深度的因素为以下几方面:1、建筑场地的地质条件及地下水的影

19、响、建筑场地的地质条件及地下水的影响、上层土的承载力大于下层土时,一般可取、上层土的承载力大于下层土时,一般可取上层土作为基础的持力层,这样基础的埋深上层土作为基础的持力层,这样基础的埋深及底面积都可减小,另行核算下卧层强度。及底面积都可减小,另行核算下卧层强度。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping、当上层土软弱而不深处有较好的土层时,、当上层土软弱而不深处有较好的土层时,可将基础置于下面较好的土层上;可将基础置于下面较好的土层上;、当土层软弱层较厚时,可考虑采用桩基、当土层软弱层较厚时,可考虑采用桩基、深基或人工地基。采用哪种方案,要从结构深基或人工地基。采用

20、哪种方案,要从结构安全、施工难易和材料用量等因素比较确定。安全、施工难易和材料用量等因素比较确定。、一般基底宜设置在地下水位以上。如按设、一般基底宜设置在地下水位以上。如按设计必须置于地下水位以下时,则应考虑地下计必须置于地下水位以下时,则应考虑地下水对基础是否有侵蚀性,以及施工时基坑排水对基础是否有侵蚀性,以及施工时基坑排水及坑壁围护等问题。水及坑壁围护等问题。、位于稳定边坡上的建筑物,如下图:、位于稳定边坡上的建筑物,如下图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 当当坡高坡高h8m,坡角坡角 45,且垂直于坡顶且垂直于坡顶边缘线的基础底边长度小于或等于边缘线

21、的基础底边长度小于或等于3m时,其基时,其基础埋深应按下式计算:础埋深应按下式计算: 条形基础:条形基础:tan5 . 3abd矩形基础:矩形基础:tan5 . 2abd2.5m2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2、建筑物用途及基础构造的影响、建筑物用途及基础构造的影响 当有地下室、地下管道或设备基础时,常当有地下室、地下管道或设备基础时,常须将基础局部或整体加深。为了保护基础不至须将基础局部或整体加深。为了保护基础不至露出地面,构造要求基础顶面离室外设计地面露出地面,构造要求基础顶面离室外设计地面不得小于不得小于100。3、基础上荷载大小及其性质的影响、基础

22、上荷载大小及其性质的影响 一般上部结构荷载大,则要求基础置于较一般上部结构荷载大,则要求基础置于较好的土层上。对于承受较大水平荷载的基础,好的土层上。对于承受较大水平荷载的基础,为了保证结构的稳定,也常将埋深加大。对某为了保证结构的稳定,也常将埋深加大。对某些受拔力的基础,需要有足够的埋深,才能保些受拔力的基础,需要有足够的埋深,才能保证必要的抗拔阻力。证必要的抗拔阻力。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping4、相邻建筑物基础埋深的影响、相邻建筑物基础埋深的影响、如所设计的房屋附近有旧建筑物时,为了保、如所设计的房屋附近有旧建筑物时,为了保证原有建筑物的安全和正常

23、使用,要求新建筑物证原有建筑物的安全和正常使用,要求新建筑物基础的埋深小于或等于原有建筑物基础的埋深,基础的埋深小于或等于原有建筑物基础的埋深,并应考虑新加荷载对原有建筑物的影响。并应考虑新加荷载对原有建筑物的影响。、当新建的建筑物基础深于原有建筑物时,两、当新建的建筑物基础深于原有建筑物时,两基础之间应保持水平距离基础之间应保持水平距离L。如下图:。如下图:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 根据土质情况,根据土质情况, L一般为一般为12倍两相邻倍两相邻基底标高差,即基底标高差,即L(12)h。当不能满足。当不能满足这项要求时,在施工过程应采取有效措施,这

24、项要求时,在施工过程应采取有效措施,如分段施工、设置临时支撑、打板桩或采用如分段施工、设置临时支撑、打板桩或采用地下连续墙等,以保证原有建筑物的安全。地下连续墙等,以保证原有建筑物的安全。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 5、季节性冻土的影响、季节性冻土的影响 、概念:季节性冻土是指一年内冻、概念:季节性冻土是指一年内冻结与解冻交替出现的土层,在全国分布结与解冻交替出现的土层,在全国分布很广,有的厚度可达很广,有的厚度可达3m。 、对于不冻胀土的基础埋深,可不、对于不冻胀土的基础埋深,可不考虑冻深的影响;对于弱冻胀、冻胀和考虑冻深的影响;对于弱冻胀、冻胀和强

25、冻胀土的应分别考虑不同程度冻胀的强冻胀土的应分别考虑不同程度冻胀的影响。影响。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping第三节第三节 地基计算地基计算一、地基计算的基本规定一、地基计算的基本规定(一)、计算内容的规定(一)、计算内容的规定 地基计算应包括其承载力、变形和稳定三部分计算。根据建地基计算应包括其承载力、变形和稳定三部分计算。根据建筑物安全等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程筑物安全等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,要求地基计算应符合下列规定:度,要求地基计算应符合下列规定:1、各级建筑物均应满足地基承载力要求;、各级建筑物均应满足

26、地基承载力要求;2、甲、乙级建筑物均应满足变形要求;表、甲、乙级建筑物均应满足变形要求;表7.8所规定的丙类建所规定的丙类建筑物可不作变形验算,除此以外的丙类建筑也要进行变形验筑物可不作变形验算,除此以外的丙类建筑也要进行变形验算。算。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping3、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物,尚应验算以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物,尚应验算其稳定性。其稳定性。4、基坑工程应验算稳定性。、基坑工程应验算稳定性。5、当地下水

27、埋藏较浅,存在上浮问题时,应进行抗浮验算。、当地下水埋藏较浅,存在上浮问题时,应进行抗浮验算。(二二)、计算荷载的规定(见书)、计算荷载的规定(见书)2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping二、地基承载力的确定二、地基承载力的确定方法有:方法有:1、载荷试验法:、载荷试验法:2、由抗剪强度指标计算、由抗剪强度指标计算3、经验方法、经验方法5 . 030dbffdbk2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping三、按地基的承载力计算(即基础底面尺寸确定)三、按地基的承载力计算(即基础底面尺寸确定) 地基的承载力计算,一般包括有持力层承载地基的承

28、载力计算,一般包括有持力层承载力计算和软弱下卧层承载力验算。力计算和软弱下卧层承载力验算。 (一一)、按持力层承载力的计算、按持力层承载力的计算1、中心荷载作用下的基础、中心荷载作用下的基础 根据地基的强度条件,基底处的平均压力根据地基的强度条件,基底处的平均压力设计值设计值p不超过持力层的承载力设计值不超过持力层的承载力设计值,即:即:p。、单独基础(如下图):、单独基础(如下图):2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping单独基础计算图ldfAGFp所以由上式得:所以由上式得:因为:因为:dfFA20A、对于矩形基础、对于矩形基础A=lb(l、b为基底的长、短边)

29、,为基底的长、短边),所以:所以:dfFlb20B、对于方形基础、对于方形基础A=b2,所以:所以:dfFb202022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping、条形基础,可认为是长边、条形基础,可认为是长边l方向延伸较长的矩方向延伸较长的矩形基础。通常沿墙长形基础。通常沿墙长l方向取一个单位长(常为方向取一个单位长(常为1m)作为计算单元)作为计算单元,即即l=1.0m,故:,故:dfFb20式中式中F基顶上每单位长度的坚向荷载基顶上每单位长度的坚向荷载(kN/m)。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping注:在上面各式和计算中注:在上面各式和

30、计算中,需要先确定需要先确定地基承载力地基承载力设计值设计值,然而确定的然而确定的公式又与基底宽度公式又与基底宽度b有关有关,这表明各式中的这表明各式中的b和和均为未知数均为未知数,因而需要通过因而需要通过试算试算确定。一般情况下可以先用确定。一般情况下可以先用k代替代替代入上代入上面各式求出面各式求出b或或A,然后再用上面各式验算是否然后再用上面各式验算是否满足要求。由于满足要求。由于k ,这样计算得出的这样计算得出的b或或A是是安全的安全的,但过大则不经济但过大则不经济,需要调整尺寸后再验需要调整尺寸后再验算。若基础埋深算。若基础埋深d未知未知,也涉及到也涉及到值值,从而影响从而影响d或或

31、A值值,仍可采用上述方法仍可采用上述方法试算试算确定。总之确定。总之,基础基础底宽底宽b 、埋深、埋深d和地基承载力设计值和地基承载力设计值 ,三者在深三者在深宽修正前后保持一致。宽修正前后保持一致。【例题6-1】2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2、偏心荷载作用下的基础、偏心荷载作用下的基础d 承受偏心受压的承受偏心受压的基础,按照地基的强基础,按照地基的强度条件,应符合下列度条件,应符合下列要求:要求:02 . 1minmaxpfpfp2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 按照地基承载力计算的要求,偏心荷载作用按照地基承载力

32、计算的要求,偏心荷载作用下基础的底面尺寸,一般不能直接算出,常用试下基础的底面尺寸,一般不能直接算出,常用试算法确定。通常可按下述步骤进行:算法确定。通常可按下述步骤进行:(1)初步计算基底面积。可先用只作深度修正后)初步计算基底面积。可先用只作深度修正后的地基承载力,按中心荷载作用计算式算出基底的地基承载力,按中心荷载作用计算式算出基底面积面积A0再根据偏心距的再根据偏心距的e大小将其增大大小将其增大 s=1040%;也可将只作深度修正后的地基承载力,根;也可将只作深度修正后的地基承载力,根据偏心距据偏心距e的大小乘以折减系数的大小乘以折减系数 = 061,代入,代入中心荷载的计算式算出基底

33、面积中心荷载的计算式算出基底面积A 。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(2)按初步计算的基底面积)按初步计算的基底面积A0选取基底的边长比选取基底的边长比n(n=l/b=13),于是基础的宽度于是基础的宽度b= ( A0/n)1/2。(3)若对地基承载力需要进行宽度修正,则用修若对地基承载力需要进行宽度修正,则用修正后的地基承载力重复上述步骤,使所取宽度前正后的地基承载力重复上述步骤,使所取宽度前后一致。后一致。(4)计算基底边缘压力)计算基底边缘压力pmax和和pmin。然后验算是否。然后验算是否满足满足pmax 12和和pmin 0(e0.5时,取时,取

34、z/b=0.52022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 软弱下卧层的承载力设计值软弱下卧层的承载力设计值可按下式仅进可按下式仅进行深度修正后求得:行深度修正后求得:5 . 00dffdk式中的式中的d应从地面至下卧层顶面的埋置深度。应从地面至下卧层顶面的埋置深度。 经上述方法对软弱下卧层进行承载力验算后经上述方法对软弱下卧层进行承载力验算后,若不满足要求,这时应采取的调整措施有:若不满足要求,这时应采取的调整措施有:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping1、重新调整基底尺寸、重新调整基底尺寸,增大基底面积增大基底面积,或改变基或改变基础

35、型式础型式,减小埋置深度减小埋置深度,以降低下卧层顶面的附以降低下卧层顶面的附加应力加应力pz;2、改变地基基础方案、改变地基基础方案,对软弱下卧层进行地基处对软弱下卧层进行地基处理理,以提高其承载力以提高其承载力;3、变换地基主要受力层、变换地基主要受力层,改用深基础改用深基础,选用软弱选用软弱下卧层以下较好的土层作为基础的持力层。下卧层以下较好的土层作为基础的持力层。 三、地基的变形计算(第三章已讲)三、地基的变形计算(第三章已讲)例题6-32022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping四、斜坡上建(构)筑物的地基稳定验算四、斜坡上建(构)筑物的地基稳定验算位于稳定土

36、坡坡顶位于稳定土坡坡顶上的建筑物,当垂上的建筑物,当垂直于坡顶边缘线的直于坡顶边缘线的底面边长底面边长b3m时,时,其基础底面外缘线其基础底面外缘线至坡顶的水平距离至坡顶的水平距离a应符合下式要求,应符合下式要求,但不得小于但不得小于25m。条形基础:矩形基础:tan5 . 3dbatan5 . 2dba2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 上两式只有稳定的土坡才能应用。一般情况上两式只有稳定的土坡才能应用。一般情况下,当坡角下,当坡角、坡高、坡高m时,可认为土时,可认为土坡是稳定的。如不满足此条件,应进行坡体的稳坡是稳定的。如不满足此条件,应进行坡体的稳定性验

37、算。定性验算。 当基底宽度当基底宽度b3m或或a不满足上两式的要求时,不满足上两式的要求时,可根据基底平均压力按基础与地基一起整体滑动可根据基底平均压力按基础与地基一起整体滑动失稳的验算公式进行验算,确定基础埋深和基础失稳的验算公式进行验算,确定基础埋深和基础距坡顶边缘的距离。一般来说,增加基础埋深和距坡顶边缘的距离。一般来说,增加基础埋深和基础外缘至坡顶边缘的距离,有助于提高地基的基础外缘至坡顶边缘的距离,有助于提高地基的稳定性。稳定性。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 上述规定和验算只适用于均质稳定上述规定和验算只适用于均质稳定土坡。对于岩质边坡和具有不

38、得边坡稳土坡。对于岩质边坡和具有不得边坡稳定的软弱结构面或有软弱夹层的边坡,定的软弱结构面或有软弱夹层的边坡,均不适用,若遇边种情况,则需要验算均不适用,若遇边种情况,则需要验算各不利界面的可能滑动状态,或其它有各不利界面的可能滑动状态,或其它有关规范和当地成熟的经验进行处理。关规范和当地成熟的经验进行处理。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping第六节第六节 防止或减轻不均匀沉降危害的措施防止或减轻不均匀沉降危害的措施 均匀沉降一般不致带来大损害,但超量时均匀沉降一般不致带来大损害,但超量时就会影响建筑物的功能和正常使用;不均匀沉就会影响建筑物的功能和正常使用;不

39、均匀沉降则可能造成较大的危害,过大时往往会引起降则可能造成较大的危害,过大时往往会引起建筑物开裂、倾斜、甚至破坏。尤其是软弱地建筑物开裂、倾斜、甚至破坏。尤其是软弱地基上的建筑物,这种危害可能更大。由此可见,基上的建筑物,这种危害可能更大。由此可见,不均匀沉降对建筑物的危害最大。不均匀沉降对建筑物的危害最大。 为了解决不均匀沉降的问题,通常可采用为了解决不均匀沉降的问题,通常可采用下面的三种方法:下面的三种方法:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(1)、选择承载力大而变形小的地基(坚硬土)、选择承载力大而变形小的地基(坚硬土层或岩层)作持力层,采用桩基础或其它

40、深基层或岩层)作持力层,采用桩基础或其它深基础;础;(2)、选用恰当而有效的地基处理方法,对软)、选用恰当而有效的地基处理方法,对软弱地基进行处理(采用人工地基);弱地基进行处理(采用人工地基);(3)、从地基、基础和上部结构共同工作的观)、从地基、基础和上部结构共同工作的观点出发,在建筑、结构和施工方面采取措施。点出发,在建筑、结构和施工方面采取措施。 一、建筑措施一、建筑措施(一)建筑物的体型应力求简单(一)建筑物的体型应力求简单2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping 建筑的体型建筑的体型,是指建筑的平面和立面的,是指建筑的平面和立面的轮廓形状。复杂的体型,常

41、常是削弱建筑物轮廓形状。复杂的体型,常常是削弱建筑物的整体刚度和加剧地基不均匀沉降的重要因的整体刚度和加剧地基不均匀沉降的重要因素。因此,在满足建筑物功能和使用要求的素。因此,在满足建筑物功能和使用要求的前提下,应尽量采用简单的建筑体型,如长前提下,应尽量采用简单的建筑体型,如长高比较小、等高的高比较小、等高的“一一”字形建筑物。字形建筑物。 实际工程中,建筑物的立面高差是难以实际工程中,建筑物的立面高差是难以避免的,如果地基条件好,可允许其高差不避免的,如果地基条件好,可允许其高差不超过两层,当地基软弱时,则不应超过一层。超过两层,当地基软弱时,则不应超过一层。否则,应采取其它措施。如高差相

42、接处设置否则,应采取其它措施。如高差相接处设置沉降缝。沉降缝。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(二)设置沉降缝(二)设置沉降缝 当地基不均匀,建筑物平面形状复杂和高当地基不均匀,建筑物平面形状复杂和高低悬殊等情况时,在建筑物的特定部位设置沉低悬殊等情况时,在建筑物的特定部位设置沉降缝,可以有效地防止或减轻地基不均匀沉降降缝,可以有效地防止或减轻地基不均匀沉降造成的危害。沉降缝不同于伸缩缝或防震缝,造成的危害。沉降缝不同于伸缩缝或防震缝,它是从结构檐口到基础底面将建筑物分割成两它是从结构檐口到基础底面将建筑物分割成两个或多个独立单元,分割出的独立单元应满足个或

43、多个独立单元,分割出的独立单元应满足体型简单、长高比小、结构类型不变和所在处体型简单、长高比小、结构类型不变和所在处的地基比较均匀等条件的要求。的地基比较均匀等条件的要求。 根据独立单元的要求和工程经验,沉降缝根据独立单元的要求和工程经验,沉降缝设置的位置通常选择在下列部位:设置的位置通常选择在下列部位:2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(1)复杂建筑平面的转折部位;)复杂建筑平面的转折部位;(2)建筑高度或荷载变化差异处;)建筑高度或荷载变化差异处;(3)长高比过大的建筑适当部位;)长高比过大的建筑适当部位;(4)建筑结构或基础类型不同处;)建筑结构或基础类

44、型不同处;(5)地基土的压缩性有显著变化部位;)地基土的压缩性有显著变化部位;(6)分期建造房屋的交接处;)分期建造房屋的交接处;(7)拟建伸缩缝处或防震缝处(沉降缝可兼作)拟建伸缩缝处或防震缝处(沉降缝可兼作伸缩缝或防震缝)。伸缩缝或防震缝)。 缝的宽度是:二三层房屋为缝的宽度是:二三层房屋为5080,四五层房屋为四五层房屋为80120,五层以上房屋,五层以上房屋120。沉降缝内一般不要填塞任何材料,寒。沉降缝内一般不要填塞任何材料,寒冷地区也只能填塞防寒松软的材料,以保证沉冷地区也只能填塞防寒松软的材料,以保证沉降缝不失去应有的作用。降缝不失去应有的作用。2022年年7月月1日星期五日星期

45、五Teaher Yang Ping沉降缝的作法有:沉降缝的作法有:(A)悬挑式双墙作法)悬挑式双墙作法(B)轨枕式双墙作法)轨枕式双墙作法2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping( C )悬挑式单墙作法)悬挑式单墙作法( D )简支或悬挑跨作法)简支或悬挑跨作法2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(三)加强建筑物的整体刚度(三)加强建筑物的整体刚度 建筑物的整体刚度愈大,调整和适应地建筑物的整体刚度愈大,调整和适应地基不均匀沉降的能力就愈强。因此,应在建筑基不均匀沉降

46、的能力就愈强。因此,应在建筑设计中控制建筑物的长高比与合理布置纵、横设计中控制建筑物的长高比与合理布置纵、横墙,以加强建筑物的整体刚度。墙,以加强建筑物的整体刚度。1、控制建筑物的长高比、控制建筑物的长高比 建筑物的长高比是指它的长度建筑物的长高比是指它的长度L与其高度与其高度(屋顶檐口至基底的距离)(屋顶檐口至基底的距离)Hf之比,它是决定之比,它是决定砌体结构房屋整体刚度的主要因素。长高比砌体结构房屋整体刚度的主要因素。长高比L/ Hf愈小,房屋整体刚度比例愈大,调整地基不愈小,房屋整体刚度比例愈大,调整地基不均匀沉降的能力就愈强。均匀沉降的能力就愈强。2022年年7月月1日星期五日星期五

47、Teaher Yang Ping 当房屋的预估最大沉降量大于当房屋的预估最大沉降量大于120时,对于三层和三层以上的房屋,其长高时,对于三层和三层以上的房屋,其长高比不宜大于比不宜大于25;若房屋的长高比;若房屋的长高比25L/ Hf3时,宜做到纵墙不转折或少转折,其时,宜做到纵墙不转折或少转折,其内横墙间距不宜过大,必要时可适当增强内横墙间距不宜过大,必要时可适当增强基础刚度和强度;如不符合以上要求时,基础刚度和强度;如不符合以上要求时,一般要设置沉降缝。当房屋的预估最大沉一般要设置沉降缝。当房屋的预估最大沉降量不大于降量不大于120时,其长高比可不受限时,其长高比可不受限制。制。 2022

48、年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping2、合理布置纵横墙、合理布置纵横墙 纵墙最易于地基不均匀沉降而产生挠曲纵墙最易于地基不均匀沉降而产生挠曲变形,从而引起墙体的开裂破坏,因此,一变形,从而引起墙体的开裂破坏,因此,一方面要避免纵墙开洞、转折、中断而削弱纵方面要避免纵墙开洞、转折、中断而削弱纵墙刚度;另一方面应使纵墙尽可能与横墙联墙刚度;另一方面应使纵墙尽可能与横墙联结,缩小横墙间距,以加强房屋的整体刚度,结,缩小横墙间距,以加强房屋的整体刚度,提高其调整不均匀沉降的能力。提高其调整不均匀沉降的能力。 为了弥补墙体过大的开设门窗洞和管道为了弥补墙体过大的开设门窗洞和管道孔

49、洞而削弱整体刚度,通常可在孔洞周围墙孔洞而削弱整体刚度,通常可在孔洞周围墙体内配筋或设置钢筋混凝土边框。体内配筋或设置钢筋混凝土边框。2022年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(四)恰当安排相邻建筑物基础间的净距(四)恰当安排相邻建筑物基础间的净距影响建筑的预估影响建筑的预估平均沉降平均沉降s()()被影响建筑的长高比被影响建筑的长高比2L/ Hf33L/ Hf570150160250260400400233669912366991212注:当注:当15L/ Hf2时,其间距可适当缩小。时,其间距可适当缩小。相邻建筑物基础间的净距(相邻建筑物基础间的净距(m)2022

50、年年7月月1日星期五日星期五Teaher Yang Ping(五)调整建筑物各部分的标高(五)调整建筑物各部分的标高 建筑物基础的沉降,会使各部分的标高发生建筑物基础的沉降,会使各部分的标高发生变化,从而影响其功能和正常使用。因而应根据变化,从而影响其功能和正常使用。因而应根据可能产生的不均匀沉降,采取下列相应的措施:可能产生的不均匀沉降,采取下列相应的措施: 1、室内地坪和地下设施的标高,应根据预估沉、室内地坪和地下设施的标高,应根据预估沉 降量予以提高提高;降量予以提高提高; 2、建筑物各部分(或设备之间)有联系时,可、建筑物各部分(或设备之间)有联系时,可将沉降较大者标高提高;将沉降较大者标高提高; 3、建筑物与设备之间,应留有足够的净空;、建筑物与设备之间,应留有足够的净空; 4、当有管道穿过建筑物时,应预留足够尺寸的、当有管道穿过建筑物时,应预留足够尺寸的孔洞,或采用柔性的管道接头。孔洞,或采用柔性的管道接头

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