《土力学与地基基础》第9章浅基础设计上篇

1、土力学与地基基础李其林第9章 浅基础设计 9.1 浅基础的类型 9.2 基础埋置深度 9.3 地基承载力特征值 9.4 地基计算 9.5 无筋扩展基础设计 9.6 扩展基础设计 9.7 钢筋混凝土梁板基础设计介绍 9.8 减轻地基不均匀沉降危害的措施本章主要内容注意：红色字部分为关键内容第一节 浅基础的类型浅基础可分为天然地基上的浅基础和人工地基上的浅基础两类。前者造价低、施工简单，应优先考虑。浅基础也可以分为无筋扩展基础和钢筋混凝土基础（扩展基础、柱下条形基础、筏形基础和箱形基础）等类型。扩展基础：上部结构通过墙、柱等承重构件传递的荷载，在其底部横截面上造成的压强通常远远大于地基的承载能力。

2、这就要求在墙、柱之下设置水平截面向下扩大的基础。扩展基础，以使从墙或柱传递下来的荷载扩散分布于扩大后的基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求。基础刚性基础柔性基础砖基础混凝土基础毛石混凝土基础毛石基础灰土基础三合土基础钢筋混凝土基础无筋扩展基础（又称刚性基础）：是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的、不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。无筋扩展基础的类型：（1）砖基础（2）毛石基础（3）灰土基础（4）三合土基础（5）混凝土和毛石混凝土基础扩展基础（又称柔性基础）：是指由钢筋混凝土组成的（需配置钢筋）的基础。（课本第163页）扩展基础一般包括：（1）柱下独立基础（2

3、）墙下条形基础（3）柱下条形基础（4）十字交叉条形基础（5）筏形基础（5）箱形基础 扩展基础（又称柔性基础）1、独立基础：用于单层工业厂房及框架结构建筑。2、条形基础（1）墙下条形基础（2）柱下条形基础用于砖混结构等用于框架结构等3、十字交叉基础4、筏形基础用于砖混结构和框架结构。用于框架结构。5、箱形基础用于高层建筑 基础方案选用：柱下独立基础墙下独立基础十字交叉梁基础梁板或平板式筏形基础柱下条形基础墙下条形基础桩基础沉井基础沉箱基础 箱形基础 各种基础类型的选择结构类型岩土性质与荷载条件适宜的基础类型多层砖混结构土质均匀，承载力高，无软弱下卧层，地下水位以下，荷载不大（5层以下建筑物）时无

4、筋扩展基础 土质均匀性较差，承载力低，有软弱下卧层，基础需浅埋时墙下钢筋混凝土条形基础或交叉条形基础土质均匀性差，承载力低，荷载较大，采用条形基础面积超过建筑物投影面积50%时墙下筏形基础框架结构（无地下室） 土质均匀，承载力较高，荷载相对较小，柱网分布均匀时柱下钢筋混凝土独立基础土质均匀性较差，承载力较低，荷载较大，采用独立基础不能满足要求时柱下条形基础或交梁基础承载力低，荷载大，柱网分布不均匀，采用条形基础面积超过建筑物投影面积50%柱下筏形基础全剪力墙，10层以上住宅结构地基土层较好，荷载分布均匀墙下条形基础当上述条件不能满足时墙下筏形基础或箱型基础高层框架、剪力墙结构可采用天然地基时筏

5、形基础或箱型基础第二节 基础埋置深度从设计地面到基础底面的深度，称为基础的埋置深度。基础埋置深度的大小，对建筑的造价、工期、材料消耗和施工技术等有很大的影响。基础埋得太深，不仅会增加施工的困难程度以及造价；而埋得太浅，又常常不能保证房屋的稳定性。因此，地基基础的设计中，合理确定基础的埋深是很重要的。选择基础埋置深度也就是选择合适的地基持力层。室内地坪室外地坪埋置深度：一般指基础底面到室外设计底面的距离(d不应浅于0.5米)宜大于100基础埋置深度的确定：基础埋置深度的确定：（课本第166页）（1）建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造。（2）作用在基础上的荷载大小和性持

6、作用在基础上的荷载大小和性质也与基础埋置深度有关。对于竖向荷载大、地震作用和风荷载等水平作用也大的高层建筑、烟囱、水塔、筒仓等高耸结构物，埋深应适当增加，以满足抗倾覆等稳定性要求。建筑地基基础设计规范（GB5007-2011）规定：高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上高层建筑，其基础埋置深应满足抗滑稳定性要求。在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18.（3）工程地质和水文地质条件b3ma2.5md 条形：3.5 矩形：2.5（4）相邻建筑物的

7、基础埋深（4）相邻建筑物的基础埋深埋藏有承压水时，确定基础埋深时，要控制基坑开挖深度，防止基坑因挖土减压而隆起开裂。1.3.4 地基冻融条件按地基规范地基土可分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀。季节性冻土地基设计冻深计算：第三节 地基承载力特征值地基土层单位面积所能承受的具有一定可靠度的最大荷载，称为该土层的承载力。在建筑荷载作用下，地基必须保持稳定，或者说地基承受荷载的能力应该具有必要的安全度。另外，地基沉降应在许可范围内，以提供建筑正常工作的条件。这种具有一定安全度和不引起不许可沉降量的荷载，称为地基承载力特征值。影响承载力的因素主要有土的成因及堆积年代、土的物理力学性质、基础埋置

8、深度、基底尺寸、地下水位的升降和上部结构形式。目前确定承载力特征值的方法有：1、按载荷试验确定；2、按动力、静力触探等方法确定；3、据土的强度理论公式确定；4、根据经验法确定。地基承载力地基土单位面积上所能承受的具有一定可靠度 的最大荷载。地基极限承载力地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的 极限荷载对应的承载力。 地基承载力特征值地基稳定有保证可靠度，并且地质变形 不超过容许变形值时的承载力。 地基承载力特征值指由载荷试验确定的地基土压力变形 曲线线性变形段内规定的变形所对应 的压力值，其最大值为比例界限值。地基承载力的相关名词：（课本第172页）建筑地基基础设计规范（1）现场静载荷试验法 试

9、验装置土质地基承载力特征值的确定：试验装置上堆载试验装置上堆载试验装置密实砂土、较坚硬的粘性土等低压缩性土。急进破坏的“陡降型”松砂、软粘性土等高压缩性土。渐进性破坏的“缓变型”1、承载力特征值的确定(1)有明显的比例界限时：取p1(2)pu2.0 p1时：取1/2 pu(3)无明显直线段，承压板面积0.25-0.5m2时:低压缩性土：s/b=0.01-0.015高压缩性土：s/b=0.022、原则：同一层土，宜选取3个以上试验点，当个试验点所得的承载力特征值的极差不超过其平均值的30%时，取平均值作为该土层的承载力特征值fak。虽然载荷载试验通常在基础底面标高进行，但是因为承压板宽度小于实际

10、基础的宽度，影响深度较小，所以试验只反映这个屋，而该层又处于基础的主要受力层内，则载荷试验的结果将有较大误差。原位试验确定地基承载力时，也没有考虑到基础的宽度和埋置深度对承载力的影响。在工程上通常采用经验修正的方法来考虑实际基础的埋置深度和基础宽度对地基承载力的有利作用。建筑地基基础设计规范（GB5007-2011）规定：当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，还应按下式修正：地基承载力特征值的修正：（课本第174页）地基承载力特征值的修正：（课本第175页）例9-1 （课本第175页）地基承载力特征值的修正：（课本第175页）

11、例9-2 （课本第175-176页）强度指标计算地基承载力特征值：（课本第176页）强度指标计算地基承载力特征值：（课本第176页）例9-3 （课本第176页）进行地基基础设计时，地基必须满足如下条件： （1)承载力要求（强度要求）建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能力之内。（2)变形要求建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允许的范围之内。 第四节 地基计算（3）稳定要求建筑物受水平荷载或建在斜坡上、边坡附近时，应验算地基稳定性 （课本第177页）荷载过大超过地基承载力地基产生滑动破坏（1)承载力要求（强度要求）建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能力之内。地基土沉降、变形建筑物基础

12、沉降和沉降差沉降裂缝（2)变形要求建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允许的范围之内。 （3）稳定要求建筑物受水平荷载或建在斜坡上、边坡附近时，应验算地基稳定性 （课本第177页）基础底面压力： （课本第178页）基础底面压力： （课本第178页）确定基底尺寸： （课本第178页）确定基底尺寸： （课本第179页）例9-4 （课本第179页）确定基底尺寸： （课本第179-180页）例9-5 （课本第180页）例9-5 （课本第180页）偏心受压，需满足两个要求：软弱下卧层承载力计算：（课本第181页）软弱下卧层承载力计算：（课本第181页）持力层下卧层基础软弱下卧层承载力计算：（课本第182页）例9-6 （课本第182页）例9-6 （课本第182页）地基变形计算： （课本第183页）沉降裂缝地基变形计算： （课本第183页）地基变形特征验算： （课本第183页）地基基础设