PPT地基基础工程讲义

地基基基础工工程讲讲义第一部部分相相关知知识和和概念念第一章章地地基基基础相相关知知识第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001总则1.0.2本标准准适用用于建建筑结结构、、组成成结构构的构构件及及地基基基础础的设设计。。1.0.3制定建建筑结结构荷荷载规规范以以及钢钢结构构、混混凝土土结构构、砌砌体结结构、、木结结构等等设计计规范范应遵遵守本本标准准的规规范；；制定定建筑筑地基基基础础和建建筑抗抗震等等设计计规范范宜遵守本本标准准规定定的原原则。。1.0.4本标准准所采采用的的设计计基准准期为为50年。建筑结结构设设计时时，对对所考考虑的的极限限状态态，应应采用用相应应的结结构作作用效效应的的最不不利组组合:1进行承载能能力极限状状态设设计时时，应应考虑虑作用用效应应的基本组组合，必要要时尚尚应考考虑作作用效效应的的偶然组组合。2进行正常使使用极限状状态极极限设设计时时，应应根据据不同同设计计目的的，分分别选选用下下列作作用效效应的的组合合：标准组组合，主要要用于于当一一个极极限状状态被被超越越时将将产生生严重重的永永久性性损害害的情情况；；频遇组组合，主要要用于于当一一个极极限状状态被被超越越时将将产生生局部部损害害、较较大变变形或或短暂暂振动动等情情况；；准永久久组合合，主要要用在在当长长期效效应是是决定定性因因素时时的一一些情情况。。第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001）术语、、符号号可靠度度degreeofreliability(reliability)结构在在规定定的时时间内内，在在规定定的条条件下下，完完成预预定功功能的的概率率。失效率率probabilityoffailure结构不不能完完成预预定功功能的的概率率。第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001可靠指指标βreliabilityindex由β=－Φ-1（pf）定义义的代代替失失效概概率pf的指标标，其其中Φ-1（·）为标标准正正态分分布函函数的的反函函数。。ps=1-pfpf=Φ(-ββ)ps――――结构构构件的的可靠靠度pf―――――结构构构件的的失效效概率率运算算值Φ(﹒﹒)---标准正正态分分布函函数β―――结构构构件的的可靠靠指标标第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001设计基基准期期designreferenceperiod为确定定可变变作用用及与与时间间有关关的材材料性性能等等取值值而选选用的的时间间参数数。设计使使用年年限designworkinglife设计规规范的的结构构或构构件不不需进进行大大修即即可按按预定定目的的使用用的时时期。。第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001作用效效应effectofanaction由作用用引起起的结结构或或结构构构件件的反反应，，例如如内力力、变变形和和裂缝缝等。。抗力resistance结构或或结构构构件件承受受作用用效应应的能能力，，如承承载能能力等等。第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001）1结构在在规定定的时时间内内，在在规定定的条条件下下，完完成预预定功功能的的概率率。规定的的条件件：指指环境境。预预定功功能：：⑴正常施施工和和正常常使用用时，，能承承受可可能出出现的的各种种作用用；⑵正常使使用时时具有有良好好的工工作性性能；；⑶正常维维护下下具有有足够够的耐耐久性性能；；⑷在设计计规定定的偶偶然事事件发发生时时及发发生后后，仍仍能保保持必必需的的整体体稳定定性。。类别设计使用年限（年）示例15（三级）临时性结构225易于替换的结构构件350（二级）普通房屋和构筑物4100（一级）纪念性建筑和特别重要的建筑结构第1节结构可可靠度度的基基本概概念（建筑筑结构构可靠靠度设设计统统一标标准GB50068-2001）2．建筑筑结构构的安安全等等级（（同r0----结构的的重要要性系系数有有关，，即与与承载载力极极限状状态荷荷载效效应的的基本本组合合有关关）注：1、对特特殊的的建筑筑物，，其安安全等等级应应根据据具体体情况况另行行确定定；2、地基基基础础设计计安全全等级级及按按抗震震要求求设计计时建建筑结结构的的安全等等级，，尚应应符合合国家家现现行有有关规规范的的规定定。安全等级破坏后果建筑物类型一级（100年）很严重重要的房屋二级（50年）严重一般的房屋三级（5年）不严重次要的房屋第1节结构构可可靠靠度度的的基基本本概概念念（建建筑筑结结构构可可靠靠度度设设计计统统一一标标准准GB50068-2001）3．极极限限状状态态与与相相应应的的效效应应组组合合1）承载载能能力力极极限限状状态态：：结结构构或或结结构构构构件件达达到到最最大大承承载载能能力力或或不不适适于于继继续续承承载载的的变变形形。。如如地地基基丧丧失失承承载载能能力力而而破破坏坏。。基本本组组合合：：承承载载能能力力极极限限状状态态计计算算时时，，永永久久作作用用和和可可变变作作用用的的组组合合。。2）正常常使使用用极极限限状状态态：：结结构构或或结结构构构构件件达达到到正正常常使使用用或或耐耐久久性性能能的的某某项项规规定定限限值值。。a.标准准组组合合：：正正常常使使用用极极限限状状态态计计算算时时，，采采用用标标准准值值或或组组合合值值为为荷荷载载代代表表值值的的组组合合。。b.频遇遇组组合合：：正正常常使使用用极极限限状状态态计计算算时时，，对对可可变变荷荷载载采采用用频频遇遇值值或或准准永永久久值值为为荷荷载载代代表表值值的的组组合合。。c.准永永久久组组合合：：正正常常使使用用极极限限状状态态计计算算时时，，对对可可变变荷荷载载采采用用准准永永久久值值为为荷荷载载代代表表值值的的组组合合。。第2节建筑筑结结构构荷荷载载的的基基本本概概念念永久久荷荷载载permanentload在结结构构使使用用期期间间，，其其值值不不随随时时间间变变化化，，或或其其变变化化与与平平均均值值相相比比可可以以忽忽略略不不计计，，或或其其变变化化是是单单调调的的并并能能趋趋于于限限值值的的荷荷载载。。可变变荷荷载载variableload在结结构构使使用用期期间间，，其其值值随随时时间间变变化化，，且且其其变变化化与与平平均均值值相相比比不不可可以以忽忽略略不不计计的的荷荷载载。。偶然然荷荷载载accidentalload在结结构构使使用用期期间间不不一一定定出出现现，，一一旦旦出出现现，，其其值值很很大大且且持持续续时时间间很很短短的的荷荷载载。。准永永久久值值quasi-permanentvalue对可可变变荷荷载载，，在设设计计基基准准期期内内被被超超载载的的总总时时间间为为设设计计基基准准期期一一半半的的作作用用值值。。第2节建筑筑结结构构荷荷载载的的基基本本概概念念1．结构荷荷载的分分类：永久荷载载：结构构自重、、土压力力、预应应力等；；水压力作作用荷载载规范未未作规定定，按（（工程结构构可靠度度设计统统一标准准）GB50153-92的规定，，水位不不变的水水压力按按永久荷荷载考虑虑，否则则按可变变荷载考考虑。可变荷载载：楼面面活荷载载、屋面面活荷载载和积灰灰荷载、、风荷载载、雪荷荷载等；；偶然荷载载：爆炸炸力、撞撞击力、、罕遇地地震等。。地震作用用由（建建筑结构构抗震规规范）GB50011-2001具体规定定，其他他偶然荷荷载按经经验或相相关标准准确定。。第2节建筑结构构荷载的的基本概概念2．荷载组组合：承载能力力极限状状态：应按荷载载效应的的基本组合合或偶然然组合，表达式式为：r0S≤Rr0----结构的重重要性系系数;S----荷载效应应组合的的设计值值（荷载载代表值值与荷载载分项系系数的乘乘积）；；R----结构构件件抗力的的设计值值，应按按各有关关建筑结结构设计计规范的的规定确确定（一一般为材材料性能能设计值值----材料性能能标准值值（符合合规定质质量的材材料性能能概率分分布的某某一分位位值）除除以材料料性能分分项系数数所得的的值）。。r0的取值：：安全等级级为一级级或设计计使用年年限为100年及以上上的结构构构件，，不应小小于1.1；安全等级级为二级级或设计计使用年年限为50年的结构构构件，，不应小小于1.0；安全等级级为三级级或设计计使用年年限为5年的结构构构件，，不应小小于0.9；（设计使使用年限限为25年的结构构构件根根据具体体情况定定）。第2节建筑结构构荷载的的基本概概念正常使用用极限状状态：应根据不不同的设设计要求求，采用用荷载的的标准组组合、频频遇组合合、或准准永久组组合，表表达式为为：S≤CC----结构或结结构构件件达到正正常使用用要求的的规定限限值，例例如变形形、裂缝缝、振幅幅、加速速度、应应力等的的限值，，应按各各有关建建筑结构构设计规规范的规规定采用用。3.极限状态态与相应应的效应应组合在在地基基基础设计计中的选选择:⑴承载能力力极限状状态：基本组合合(基础的配配筋、材材料强度度验算等等)；必要时尚尚应考虑虑偶然组组合。⑵正常使用用极限状状态：a.标准组合合（基础面积积确定、、桩数确确定等）；b.频遇组合合c.准永久组组合（沉降计算算）4．结构构构件的可可靠度与与失效概概率的关关系：ps=1-pfpf=ΦΦ(-ββ)ps―――结构构件件的可靠靠度pf――――结构构件件的失效效概率运运算值Φ(﹒)---标准正态态分布函函数β――结构构件件的可靠靠指标第3节建建筑地基基基础设设计的概概念1．地基基基础设计计等级设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑物30层以上的高层建筑体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场）对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地基的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑物及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物第3节建建筑地基基基础设设计的概概念2．地基基基础设计计的规定定：1）所有建建筑物的的地基计计算应满满足承载载力计算算的有关关规定；；2）设计等等级为甲甲级、乙乙级的建建筑物，，均应按按地基变变形设计计；第3节建建筑地基基基础设设计的概概念3）设计等级级为丙级级的建筑筑物可不不作变形形验算（（规范另另有表3.02），如有有下列情情况之一一时，仍仍应作变变形验算算：a）地基承载力力特征征值小小于130kPa，且体体型复复杂的的建筑筑；b）在基基础上上及其其附近近地面面堆载载或相相邻基基础荷载差异较较大，，可能能引起起地基基产生生过大大的不不均匀匀沉降降时；；c）软弱弱地基基上的的建筑筑物存存在偏偏心荷荷载时时；d）相邻邻建筑筑物距距离过过近，，可能能发生生倾斜斜时；；e）地基基内有有厚大大或厚厚薄不不均的的填土土，其其自重重固结结未完完成时时。注:地基软软弱复复杂、、荷载载复杂杂第3节建建筑筑地基基基础础设计计的概概念4）对经常常受水水平荷荷载作作用的的高层层建筑筑、高高耸结结构和和挡土土墙等等，以以及建建造在在斜坡坡上或或边坡坡附近近的建建筑物物和构构筑物物，尚尚应验验算其其稳定定性；；5）基坑工工程应应进行行稳定定性验验算；；6）当地下下水埋埋藏较较浅，，建筑筑地下下室或或地下下构筑筑物存存在上上浮问问题时时，尚尚应进进行抗抗浮验验算。。注：基本组组合的永久久荷载载分项项系数数当其其对结结构有有利时时，一一般情情况下下取1.0，对结结构的的倾覆覆、滑滑移或或漂浮浮验算算，应应取0.9。第3节建建筑筑地基基基础础设计计的概概念3．地基基基础础设计计时，，所采采用的的荷载载效应应最不不利组组合于于相应应的抗抗力限限值应应按下下列规规定：：1）按地基基承载载力确确定基础底底面积积及埋埋深或按单单桩承承载力力确定定桩数时，传传至基基础或或承台台底面面上的的荷载载效应应按正常使使用极限状状态下下荷载载效应应的标准组组合。相应应的抗抗力应应采用用地基基承载载力特特征值值或单单桩承承载力力特征征值。。2）计算地基变变形时，传传至基基础底底面上上的荷荷载应应按正正常使使用极极限状状态下下的荷荷载效效应的的准永久久荷载载组合合，不应计计入风风荷载载和地地震作作用。3）计算算挡土土墙土土压力力、地地基或或斜坡坡稳定定及滑滑坡推推力时时，荷荷载效效应应应按承承载能能力极极限状状态下下荷载载效应应的基基本组组合，，但分分项系系数均均为1.0。4）在确定定基础础或桩桩台高高度、、支挡挡结构构截面面、计计算基基础或或支挡挡结构构内力、确定定配筋和验算材材料强强度时，上上部结结构传传来的的荷载载效应应组合合和相相应的的基地地压力力，应应按承承载能能力极极限状状态下下荷载载效应应的基本组组合，采用用相应应的分分项系系数。。5）基础础设计计安全全等级级、结结构设设计使使用年年限、、结构构重要要性系系数应应按有有关规规范的的规定定采用用，但但重要要性系系数r0不应小小于1.0。第3节建建筑筑地基基基础础设计计的概概念4．正常常使用用极限限状态态下，，荷载载效应应的标标准组组合Sk应用下下式表表示：：Sk=SGK+SQ1K+Ψc2SQ2K+...+ΨcnSQnKSGK---按永久久荷载载标准准值GK计算的的荷载载效应应值；；SQ1K---按可变变荷载载标准准值QiK计算的的荷载载效应应值，，其中中SQ1K为诸可可变荷荷载效效应中中起控控制作作用者者。Ψci---可变荷荷载Qi组合值值系数数，按按荷载载规范范取值值（住住宅、、宿舍舍、旅旅馆、、办公公楼、、医院院等为为0.7，书库库、档档案室室、储储藏室室、通通风机机房、、电梯梯机房房为0.9）。荷载效效应的的准永永久组组合值值Sk应用下下式表表示（（计算算沉降降）：：Sk=SGK+Ψq1SQ1K+Ψq2SQ2K+...+ΨqnSQnKΨqi---准永久久值系系数，，按荷荷载规规范取取值（（住宅宅、宿宿舍、、旅馆馆、办办公楼楼、医医院等等为0.4，书库库、档档案室室、储储藏室室、通通风机机房、、电梯梯机房房为0.8）。第3节建筑筑地基基础础设计的概概念5．承载能力力极限状态态下，由可变荷载效效应控制的基本组合合设计值S应用下式表表示：S=γGSGK+γQ1SQ1K+γQ2ΨC2SQ2K+...+γQNΨCnSQnKγG----永久荷载的的分项系数数，按荷载载规范取值值（其效应应对结构不不利时为1.2（同原荷载载规范，美美国为1.4）；对结构构有利时，，一般为1.0，对结构的的倾覆、滑滑移或漂浮浮（原规范范无）验算算，应取0.9）。γQI----第i个可变荷载载的分项系系数，按荷荷载规范取取值（一般般为1.4（美国为1.7）；对标准准值大于4KN/m2时的工业房房屋楼面结结构的活荷荷载应取1.3）。由永久荷载效效应控制的基本组合合设计值S应用下式表表示：S=γGSGK+γQ1ΨC1SQ1K+γQ2ΨC2SQ2K+...+γQNΨCnSQnKγG----永久荷载的的分项系数数，按荷载载规范取值值（其效应应对结构不不利时为1.35（可变荷载载控制（原原规范）为为1.2）；对结构构有利时，，一般为1.0，对结构的的倾覆、滑滑移或漂浮浮验算，应应取0.9）。γQI----第i个可变荷载载的分项系系数，按荷荷载规范取取值（一般般为1.4；对标准值值大于4KN/m2时的工业房房屋楼面结结构的活荷荷载应取1.3）。第3节建筑筑地基基础础设计的概概念6.永久荷载效效应控制的的基本组合合在地基中中的简化式式：S＝1.35Sk讨论：⑴承载能力极极限状态下下基本组合合:由可变荷载效效应控制的的荷载基本本同原荷载载规范：1.2SGK+1.4SQ1K由永久荷载效效应控制的的荷载为（（原荷载规规范无，对对于永久荷荷载效应控控制的荷载载同上式比比有可能所所增加）：：1.35SGK+1.35*0.7SQ1K=1.35SGK+0.98SQ1K⑵正常使用极极限状态下下因无分项项系数，基基本同原规规范。荷载效应的的标准组合合Sk=SGK+SQ1K+Ψc2SQ2K+...+ΨcnSQnK荷载效应的的准永久组组合Sk=SGK+Ψq1SQ1K+Ψq2SQ2K+...+ΨqnSQnK现行《建筑结构荷荷载规范》GB50009-2001的住宅等楼楼面均布活活荷载标准准值比原来来的荷载规规范提高了了约30%，可变荷载载组合值系系数提高了了17%，恒载控制制的基本组组合的荷载载分项系数数由1.25提高至1.35，第二章地地基基础础工程第1节土力力学的三大大定律(公式)1．达西线性渗渗透定律v=kiv----渗流速度k----渗透系数i----水力坡度,i=h/L,h为端面间的的水位差,L为端面间的的距离(见右图)。水在砂土中中流动时，，达西公式式正确；在在粘性土中中，只有水水力坡度大大于一定值值Ii（常称起始始水力坡度度）时，达达西公式才才成立：v=k（I－Ii）2．土的压压密定律在压密压力力不大的情情况下，孔孔隙比的变变化与压力力的变化成成比例。见见下图。e1-e2=α(p2-p1)3．库仑定律律在法向压力力变化范围围不大时，，抗剪强度度与法向压压力的关系系近似为一一直线。τ＝σtanφφ+cτ---土的抗剪强强度σ---作用在剪切切面上的法法向压力φ---土的内摩擦擦角c---土的粘聚力力第2节．土的力力学模型1．压缩型型土在压力作作用下体积积缩小的特特性叫土的的压缩性。。土的变形形是由土的的压缩产生生的，而不不存在土体体受剪的情情况。2．剪切型土在剪应力力作用下变变形破坏的的特性。第3节．．地地基基的的破破坏坏模模式式第4节．．地地基基承承载载力力公公式式地基基承承载载力力计计算算公公式式很很多多,有理理论论的的、、半半理理论论半半经经验验的的和和经经验验统统计计的的，，他他们们大大都都包包含含三三项项：：1.反映映粘粘聚聚力力C的作作用用;2.反映映基基础础宽宽度度b的作作用用;3.反映映基基础础埋埋深深d的作作用用;这三三项项中中都都含含有有一一个个数数值值不不同同的的无无量量纲纲系系数数,它们们都都是是内内摩摩擦擦角角Ф的函函数数。。不不同同的的地地基基承承载载力力公公式式主主要要差差别别就就表表现现在在承承载载力力系系数数的的数数值值不不同同，，有有时时该该数数值值相相差差很很大大。。原原因因是是所所作作假假设设不不同同：：整整体体与与局局部部剪剪切切破破坏坏；；地地基基滑滑裂裂面面的的形形状状和和深深度度的的不不同同。。1．太太沙沙基基公公式式1920年Prandtl根据据塑塑性性平平衡衡理理论论，，研研究究了了坚坚硬硬物物体体压压入入较较软软、、均均匀匀、、各各向向同同性性材材料料的的过过程程，，导导出出极极限限压压应应力力公公式式，，后后来来Taylor对此此作作了了修修正正，，得得出出了了条条形形刚刚性性基基础础承承受受竖竖向向荷荷载载的的极极限限承承载载力力公公式式；；1943年太太沙沙基基假假定定的的塑塑流流区区和和塑塑流流边边界界与与Prandtl一致致，，但但采采用用简简化化计计算算推推导导，，并并考考虑虑了了基基础础埋埋深深的的效效应应。。pu=cNc+γdNq+1/2γbNγNc、Nq、Nγ为无无量量纲纲承承载载力力系系数数，，仅仅与与Φ有关关，，随随Φ增大大而而增增大大（（Φ一般般≥≥35°减缓缓））。。1.pu随c增大大而而增增大大;2.pu随γd（超超载载））增大大而而增增大大;3.pu随b增大大（（基基底底及及整整个个滑滑动动土土体体增增大大））而而增增大大;⑴假设设滑滑动动面面；；⑵适用用于于基基底底粗粗糙糙的的条条形形基基础础⑶整体体剪剪切切⑷修正正后后可可以以计计算算局局部部剪剪切切⑸对方方形形及及圆圆形形基基础础提提出出半半经经验验公公式式⑹φ＞25度时基础宽度度对承载力的的影响大⑺软粘土φ接近0时，极限承载载力约为5.7c+γγd⑻安全系数≥32．梅耶霍夫夫公式（西欧欧常用）⑴假设滑动面；；⑵根据中心受压压的条形基础础；⑶整体剪切⑷考虑旁侧土的的抗剪强度；；⑸即可用于浅基基础，亦可用用于深基础及及斜坡基础；；3．汉森公式⑴荷载偏心或倾倾斜；⑵考虑基础形状状；⑶考虑基础埋深深；⑷适用于d/b＜1；⑸安全系数≥2。4．魏西克公式式⑴与梅耶霍夫公公式β＝0一致；⑵考虑矩形、圆圆形基础；⑶考虑土的压缩缩性；⑷考虑双层土的的影响；梅耶霍夫公式式值最大，太太沙基次之，，魏西克第三三，汉森值最最小，最大最最小的差值接接近最小值的的40%。第5节．规范确定定地基承载力力的原则、方法及理论公公式1．地基受力后后的工作状态态有下列四个个阶段：⑴全部压缩阶段段：在较小的的压力下，地地基土处于压压缩状态，变变形量很小，，见图；⑵局部塑性变形形阶段：当压压力增至某值值时，在基础础边缘部位开开始出现局部部塑性变形区区，地基变形形有所增大，，但能稳定，，见图；⑶危险应力阶段段：当压力继继续增加，在在基础边缘出出现的塑性变变形区在基础础底部连成一一片，地基变变形持续增加加并很难稳定定，见图；⑷整体滑动阶段段：当压力继继续增加到某某一程度，整整个地基土向向基础两侧挤挤出，地面隆隆起，地基完完全失效，见见图。在基础地面压压力作用下，，地基中不出出现过大的塑塑性变形时所所对应的压力力。规范将地地基土的工作作状态控制在在局部塑性变变形阶段。2．确定地基承承载力的标准准方法用0.25或0.5m2（软土）压板板试验（北京规范埋埋深1.0m，标准压板宽宽1.0m(一般第四纪沉沉积土)，1.5m（新近沉积层层及人工填土土））.⑴p-s曲线有比例界界限时，取比比例界限；对对中高压缩性性土，取s/b＝0.01～0.015对应的荷载,但荷载不应大大于最大加载载量的一半（（保证ds/dt→→0）。⑵当极限限荷载小于对对应比例界限限的荷载的2倍时，取极限限荷载值的一一半.注：89规范对中高压压缩性土，取取s/b＝0.02；当极限荷载载能确定，且且该值小于对对应比例界限限的荷载值的的1.5倍时，取荷载载极限值的一一半。3．规范的理论论公式：按塑性荷载公公式（prandtl,L.,德国）推导，，并根据试验验结果修正。。Fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck⑴承载力系数只只与Фk角（基底下一倍短短边宽深度内内土的内摩擦擦角标准值））有关；⑵b大于6m按6m考虑，对于砂砂土小于3m按3m考虑；⑶偏心距e≤1/30b；⑷应满足变形要要求；注：不再修正正；ck基底下一倍短短边宽深度内内土的粘聚力力标准值。4.基础埋深的计计算小地下室独立立基础的埋深深为d。第6节地基基基础的概念念房屋结构由上上部结构和基基础两大部分分组成。通常常以室外地面面标高为划分分标准，地面面标高以上为为上部结构，，以下为基础础。基础：将结构构所承受的各各种作用传递递到地基上的的结构组成部部分。(桩基：由设置置于岩土中的的桩与桩顶联联结的承台共共同组成的基基础或由柱与与桩与直接连连接的单桩基基础)；地基：为支承承基础的土体体和岩体。地基主要受力力层：条基下下3b（b为基础宽），，独立基础1.5b且≥5m，箱、筏基一一般为基底下下基础宽厚的的土层深度。。柔性结构：结结构的变形与与地基的变形形一致，地基基的变形对上上部结构不产产生附加应力力或产生很小小的附加应力力；上部结构构没有调整地地基不均匀变变形能力。如如木结构、钢钢混排架结构构或钢排架结结构。刚性结构：地地基不均匀变变形过程中，，结构各部分分沉降相等或或相对弯曲值值小于万分之之二、或表现现为倾斜。能能调整土中应应力，但不能能克服倾斜。。如烟囱、水水塔等高耸建建筑物，或长长高比小于2.5，荷载分布均均匀、体型简简单的高层建建筑（一般相相对弯曲小于于万分之五））。此外，基基础刚度很大大时如桩基、、沉井、沉箱箱和多层箱基基也可按刚性性结构考虑。。半刚性结构：：介于上面两两者间，具有有一定的承受受弯曲变形能能力，也具有有一定的减少少地基不均匀匀变形能力。。地基成硬塑塑状态时它几几乎无法调整整地基的不均均匀变形能力力；地基较软软时，它又可可能改变地基基接触压力，，减少不均匀匀沉降，但此此时易开裂。。如一般的砖砖石结构和框框架结构。框架结构相邻邻柱沉降差容容许值：高压压缩性地基0.003L，低压缩0.002L。砖墙正向相对对弯曲容许值值0.0005～0.0007，反向0.0005。配筋墙体可可提高一倍。。在软土地区区的体型复杂杂结构，局部部倾斜容许值值：0.003。第7节．基底反力力及地基应力力分布形式1．基底反力分分布形式结构刚度不同同时的反力及及沉降分布2．竖向荷载下下地基应力分分布⑴条形竖向荷载载⑵方形荷载⑶圆形荷载分析地基竖向向横向相互影影响的基础。第7节．地基计算算1．承载力计算算(正常使用极限限状态，标准准组合)⑴轴心荷载pk≤fapk=(Fk+Gk)/A(e=0)⑵偏心荷载pkmax≤1.2fapkmax=1.2(Fk+Gk)/A(e=b/30)pkmax=2(Fk+Gk)/A(e=b/6,pmin=0)pkmax=2(Fk+Gk)/（3la）(e＞b/6,pmin＞0)pkmax=4(Fk+Gk)/A设计时最好好将基础反反力限制于于e=b/30内,如e＞b/6后，基底反力分分布很不平平衡,反力的最大大值将大幅幅度增加，，其结果是基基础配筋将将大幅度增增加。如果果偏心荷载载为静载，，则可能出现现严重的倾倾斜。一般般情况下不不宜使偏心心大于b/6。只有当地基基土承载力力很高，压压缩模量很很高且低层层房屋时，，才可考虑e=b/3的情况。2．相关规范范的规定⑴高层建筑箱箱形与筏形形基础技术术规范在永久荷载载与楼面活活荷载长期期效应组合合下，e＜0.1W/A(W为基础底面面抵抗矩)非抗震设防防：pmin≥≥0;抗震设防：：地震组合合压力下的的零应力区区小于25％基础面积积（自注：：1/4b）。⑵高层建筑混混泥土结构构技术规程程在永久荷载载与楼面可可变荷载准准永久组合合下，e＜0.1W/A(W为基础底面面抵抗矩)高宽比大于于4的高层建筑筑，基础不不宜出现零零应力区；；高宽比不不大于4的高层建筑筑，基底零零应力区面面积不应超超过基础面面积的15％（自注：：约1/6b）⑶建筑抗震设设计规范高宽比大于于4的高层建筑筑，在地震震作用（地地震作用效效应标准组组合）下基基础不宜出出现零应力力区；其它它建筑，基基底零应力力区面积不不应超过基基础面积的的15％2．地基的沉沉降的计算算⑴应力按布氏氏解（弹性性半空间、、柔性荷载载）；⑵荷载在地基基的比例界界限内（地地基承载力力）；⑶按压缩模量量，模量取取土的自重重压力至土土的自重压压力与附加加压力之和和的压力段段；⑷荷载效应准准永久组合合的附加压压力；⑸由分层法（（中心、无无侧限）而而来，计算算点为基础础中心（如如为刚性结结构则计算算值偏大）），经修正正系数修正正（注意p0≤0.75时系数的减减小）；⑹注意相邻荷荷载（尤其其为软土地地区条基面面积占投影影面积的70％以上时））；⑺警惕大面积积荷堆载（（填土）；；柔性刚性及及半刚性基基础的地基基变形和反反力分布3．软弱下卧卧层验算⑴下卧层为软软土；⑵下卧层比上上层强度低低。4.稳定性计算算⑴地基承载力力计算是稳稳定性验算算的一个方方面，承载载力满足即即表示满足足竖向稳定定要求；⑵建筑上一般般为水平与与竖向荷载载共存，故故一般验算算表层滑动动和深层滑滑动。规范建议用用圆弧滑动动面法进行行验算：MR/MS≥1.2稳定土坡上上建筑有距距离要求（（对临时支支护偏保守守）。第8节．基础的的基本概念念1．浅基础习惯提法：：大多数基基础埋深较较浅（一般般指D/B＜1），可以用用比较简便便的施工方方法建造的的基础；而而桩基、沉沉井和地下下连续墙等等一般称深深基础。⑴无筋扩展基基础系指由由砖、毛石石、混凝土土或毛石混混凝土、灰灰土和三合合土等材料料组成的墙墙下条形或或柱下独立立基础（刚刚性基础））刚性角：根根据不同材材料、不同同荷载确定定的基础台台阶宽高比比的允许值值，保证基基础的抗弯弯和抗剪能能力。⑵扩展基础系系指柱下钢钢筋混凝土土独立基础础和墙下钢钢筋混凝土土条形基础础弯矩设计值值的计算公公式（8.2.7.4～5）应用的条条件：对矩矩形基础：：台阶的宽宽高比≤2.5；偏心距≤≤1/6基础宽度。。前者保证证反力直线线分布，后后者保证公公式的适用用及经济（（配筋）。。⑶柱下条形基基础构造为主，，计算为辅辅。计算注意点点：在比较较均匀的地地基上，上上部结构刚刚度较好，，荷载分布布较均匀，，且条形基础梁梁的高度不不小于1/6柱距时，地基的反反力按直线线分布，条条形基础梁梁的内力可可按连续梁梁计算（否否则按弹性性地基梁计计算），此此时边跨跨跨中弯矩及及第一内支支座的弯矩矩值宜乘以以1.2的系数；构构造注意点点之一：条条形基础的的端部宜外外伸第一跨跨距的0.25倍；之二：：底部通常常钢筋不应应少于底部部受力钢筋筋截面总截截面积的/3。⑷筏基构造为主，，计算为辅辅。分梁板式和和平板式筏筏基。梁板板式筏基计计算：正截截面受弯承承载力，板板厚冲切、、受剪承载载力计算。。平板式筏筏基计算：：板厚冲切切（包括内内筒下板厚厚冲切），，受剪承载载力（距内内筒边缘或或柱边缘H0处）计算。。地基比较均均匀，上部部结构刚度度较好，梁梁板式筏基基梁的高跨跨比或平板板式筏基的的厚跨比不不小于1/6，且相邻柱荷荷载及柱间间距的变化化不超过20%时，筏基内内力可按基基底反力直直线分布进进行计算（（否则按弹弹性地基梁梁板计算））。此时边边跨跨中弯弯矩及第一一内支座的的弯矩值宜宜乘以1.2的系数；构构造注意点点之一：纵纵横向底部部通长钢筋筋尚应有1/2～1/3贯通全跨，，其配筋率率不应小于于0.15%。2．桩基础桩基：由设设置于岩土土中的桩与与桩顶联结结的承台共共同组成的的基础或由由柱与桩与与直接连接接的单桩基基础；基桩：桩基基础中的单单桩；复合基桩：：单桩及其其对应面积积的承台下下地基组成成的复合承承载基桩。。复合桩基：：由基桩和和承台下地地基土共同同承担荷载载的桩基础础。⑴桩端应置于于硬土上，，桩端以下下硬持力层层厚度不宜宜小于4d；⑵桩宜布置于于墙梁下；；⑶挤土桩的桩桩距不能太太小，饱和和土中不宜宜布置满堂堂挤土桩；；⑷配筋等构造造要求：a.截面配筋率率（构造配配筋）为0.65％～0.2％（水平力力作用下开开裂前临界界荷载控制制配筋，小小桩大，大大桩小）;b.宜通长配筋桩桩：端承桩桩；应通长配筋桩桩：承受负负摩阻力、、位于坡地地岸边、专专用抗拔桩桩、因地震震作用、冻冻胀或膨胀胀力作用而而受拔力的的桩。（注注：国家规规范规定：：受水平荷荷载和弯矩矩较大的桩桩，配筋长长度应通过计算确确定；桩基基承台下存存在淤泥、、淤泥质土土或液化土土层时，配配筋长度应穿过淤泥、、淤泥质土土或液化土土层；坡地地岸边、抗抗拔桩、8度及8度以上地震震区、嵌岩岩端承桩应通常配筋筋。）。c.摩擦桩配筋筋长度不宜小于2/3桩长；d.受水平荷载载桩主筋≥≥8Φ12；其它桩≥≥6Φ12；净距≥60mm；e.每隔2m设Φ12～Φ18加强筋；f.砼强度等级级≥C20；水下≥C25；预制桩≥≥C30；g.主筋保护层层≥35mm；水下≥50mm；h.在腐蚀环境境中注意带带裂缝工作作砼桩钢筋筋和钢桩的的腐蚀速度度；⑸一级桩基承承载力均应应采用现场场静载试验验⑹用土的物理理指标计算算大直径桩桩（≥800mm）及嵌岩桩桩的承载力力时需折减减；抗拔力力验算要同同时验算基基桩及群桩桩（有群桩桩时），考考虑整体与与非整体破破坏；用土土的物理指指标计算承承载力时需需折减；⑺水平承载力力按配筋率率0.65％为界分两两公式；⑻桩身承载力力满足有关关条件时可可考虑钢筋筋作用，并并考虑施工工影响而折折减（比国国家规范折折减的少））；⑼高承台、桩桩周有液化化土及地基基承载力≤≤25kPa(或不排水抗抗剪强度≤≤10kPa)应考虑屈曲曲影响（稳稳定验算））；⑽偏心受荷桩桩考虑偏心心距增大；；⑾受长期或经经常出现水水平力或抗抗拔力桩进进行抗裂验验算。第3章抗抗震第1节概述述1.抗震设防的的基本思想想和原则同同GBJ11－89规范（以下下简称89规范）一样样，仍以““三个水准准”为抗震震设防目标标。即“小震不坏，，中震可修修，大震不不倒”的具具体化。当遭受低低于本地区区抗震设防防烈度的多多遇地震影影响时，一一般不受损损坏或不需需修理可继继续使用，，当遭受相相余本区抗抗震设计烈烈度的地震震影响时，，可能损坏坏，经一般般修理或不不需修理仍仍可继续使使用，当遭遭受高于本本地区抗震震设防烈度度预估的罕罕遇地震影影响时，不不致倒塌或或发生危及及生命的严严重破坏。。*与各国地震震烈度水准准相应的抗抗震设防目目标是：一一般情况下下（不是所所有情况下下），遭遇遇第一水准准烈度（众众值烈度---50年内超越概概率约为63％的地震烈烈度，比基基本烈度约约低一度半半，）时，，建筑处于于正常使用用状态，从从结构抗震震分析角度度，可以视视为弹性体体系，采用用弹性反应应谱进行弹弹性分析；；遭遇第二二水准烈度度（基本烈烈度---50年超越概率率约10％的烈度即即1990中国地震烈烈度区划图图规定的地地震基本烈烈度或新修修订的中国国地震动参参数区划图图规定的峰峰值加速度度所对应的的烈度）时时，结构进进入非弹性性工作阶段段，但非弹弹性变形或或结构体系系的损坏控控制在可修修复的范围围（与89规范相同，，仍与78规范相当））；遭遇第第三水准烈烈度（预估估的罕遇地地震，50年超越概率率2％～3％的烈度））时，结构构由较大的的非弹性变变性，但应应控制在规规范的范围围内，以免免倒塌。*还需说明的的是：⑴抗震设防防烈度为6度时，建筑筑按规范采采取相应的的抗震措施施之后，抗抗震能力比比不设防时时有实质性性的提高，，但其抗震震能力仍是是较低的，，不能过高高估计。⑵各类建筑筑按本规范范规定采取取不同的抗抗震措施之之后，相应应的抗震设设防目标喜喜爱程度尚尚有所提高高或降低。。例如，丁丁类建筑在在设防烈度度地震下的的损坏程度度可能会重重些，且其其倒塌不危危及人们的的生命安全全，在预估估的罕遇地地震下的表表现会比一一般的情况况要差；甲甲类建筑在在设防烈度度地震下的的损坏是轻轻微甚至是是基本完好好的，在预预估的罕遇遇地震下的的表现将会会比一般的的情况好些些。2.采用二阶段段设计实现现上述三个个水准的设设防目标：：第一阶段段设计是承承载力验算算，取第一一水准的地地震动参数数计算机构构的弹性地地震作用标标准值和相相应的地震震作用效应应，继续保保持其可靠靠度水平同同78规范相应，，采用《建筑结构可可靠度设计计统一标准准》GB50068规定的分项项系数设计计表达式进进行结构构构件的截面面承载力验验算，这样样，即满足足了在第一一水准下具具有必要的的承载力可可靠度，又又满足第二二水准的损损坏可修的的目标。对对大多数的的结构，可可只进行第第一阶段设设计，而通通过概念设设计和抗震震结构措施施来满足第第三水准的的设计要求求。3.规范的适用用范围，继继续保持89规范的规定定，适用于于6～9度一般的建建筑工程。。签于近十十年来，很很多6度地震区发发生了较大大的地震，，甚至特大大地震，6度地震区的的建筑要适适当考虑一一些抗震要要求，以减减轻地震灾灾害。*工业建筑中中，一些因因生产工艺艺要求而造造成的特殊殊问题的抗抗震设计，，与一般的的建筑工程程不同，需需由有关的的专业标准准予以规定定。因缺乏可靠靠的近场地地震的资料料和数据，，抗震设防防烈度大于于9度地区的建建筑抗震设设计，仍没没有条件列列入规范。。4.抗震设防依依据的“双双轨制”，，即一般情情况采用抗抗震设防烈烈度（作为为一个地区区抗震设防防依据的地地震烈度）），在一定定条件下，，可采用抗抗震设防区区划提供的的地震动参参数（如地地面运动加加速度峰值值、反应谱谱值、地震震影响系数数曲线和地地震加速度度时程曲线线）。关于于抗震设防防烈度和抗抗震设防区区划的审批批权限，由由国家有关关主管部门门规定。第2节术术语1．抗震设防防烈度----按国家规定定的权限批批准作为一一个地区抗抗震设防依依据的地震震烈度。2．设计基本本地震加速速度----50年设计基准准期超越概概率10%的地震加速速度的设计计取值。3．场地----工程群体所所在地，具具有相似的的反应谱特特征。其范范围相当于于厂区.居民小区和和自然村或或不小于1.0km2的平面面积积。4．抗震措施施----除地震作用用计算和抗抗力计算以以外的抗震震设计内容容，包括抗抗震构造措措施。5．抗震构造造措施----根据抗震概概念设计原原则，一般般不需要计计算而对结结构和非结结构各部分分必采取的的各种细部部要求。第3节抗震震设计的基基本要求1．建筑抗震震设防分类类和设防标标准⑴建筑应根根据其使用用功能的重重要性分为为甲类、乙乙类、丙类类、丁类四四个抗震设设防类别。。甲类建筑筑应属于重重大建筑工工程和地震震时可能发发生严重次次生灾害的的建筑，乙乙类建筑应应属于地震震时使用功功能不能中中断或需尽尽快恢复的的建筑，丙类建筑应属属于除甲、乙乙、丁类以外外的一般建筑筑，丁类建、筑应应属于抗震次次要建筑。2.各抗震设防类类别建筑的抗抗震设防标准准，应符合下下列要求：⑴甲类建筑，，地震作用应应高于本地区区抗震设防烈烈度的要求，，其值应按批批准的地震安安全性评价结结果确定；抗抗震措施，当当抗震设防烈烈度为6～8度时，应符合合本地区抗震震设防烈度提提高一度的要要求，当为9度时，应符合合比9度抗震设防更更高的要求。。⑵乙类建筑，，地震作用应应符合本地区区抗震设防烈烈度的要求，，抗震措施，，一般情况下下，当抗震设设防烈度为6～8度时，应符合合本地区抗震震设防烈度提提高一度的要要求，当为9度时，应符合合比9度抗震设防更更高的要求；；地基基础的的抗震措施，，应符合有关关规定。⑶丙类建筑，，地震作用和和抗震措施均均应符合本地地区抗震设防防烈度的要求求。⑷丁类建筑，，一般情况下下，地震作用用仍应符合本本地区抗震设设防烈度的要要求；抗震措措施应允许比比本地区抗震震设防烈度的的要求适当降降低，但抗震震设防烈度为为6度时不应降低低。3．地震影响4．场地和地基基⑴选择建筑场场地时，应根根据工程需要要，掌握地震震活动情况.工程地质和地地震地质的有有关资料，对对抗震有利。。不利和危险险地段作出综综合评价。对对不利地段。。应提出避开开要求；当无无法避开时应应采取有效措措施；不应在在危险地段建建造甲.乙.丙类建筑。⑵建筑场地为为I类时，甲、乙乙类建筑允许许仍按本地区区抗震设防烈烈度的要求采采取抗震构造造措施；丙类类建筑允许按按本地区抗震震设防烈度降降低一度的要要求采取抗震震构造措施，，但抗震设防防烈度为6度时仍应按本本地区抗震设设防烈度的要要求采取抗震震构造措施。。⑶建筑场地为为Ⅲ、Ⅳ类时，对设计计基本地震加加速度为0.15g和0.30g的地区，除本本规范另有规规定外，宜分分别按抗震设设防烈度8度（0.20g）和9度（0.40g）时各类建筑筑的要求采取取抗震构造措措施。*⑷地基和基础设设计应符合下下列要求：a、同一结构单单元的基础不不宜设置在性性质截然不同同的基础上；；b、同一结构单单元不宜部分分分采用天然然地基部分采采用桩基；c、地基为软弱弱粘性土、液液化土、新近近填土或严重重不均匀土时时，应估计地地震时地基不不均匀沉降或或其他不利影影响，并采取取相应的措施施。*第4节场地、、地基和基础础*2.天然地基和基基础⑴下列建筑可不进行天然然地基及基础的抗震震承载力验算算：a砌体房屋。b.地基主要受力力层范围内不存在软弱粘粘性土层的下列建筑：：(a)一般的单层厂厂房和单层空空旷房屋；(b)不超过8层且高度在25m以下的一般民民用框架房屋屋；(c)基础荷载与(b)项相当的多层层框架厂房。。c.规范规定可不不进行上部结结构抗震验算算的建筑。注：软弱粘性性土层指7度、8度和9度时，地基承承载力特征值值分别小于80、100和120kPa的土层。*⑵天然地基基基础抗震验算算时，应采用用地震作用效效应标准组合合，且地基抗抗震承载力应应取地基承载载力特征值乘乘以地基抗震震承载力调整整系数计算。。⑶地震抗震承承载力应按下下式计算：ƒaE=ξaƒaƒaE————调整后的地基基抗震承载力力；ξa————地基抗震承载载力调整系数数，应按表4.2.3采用；ƒa————深宽修正后的的地基承载力力特征值，应应按现行国家家标准《建筑地基基础础设计规范》GB5007采用。*⑷验算天然地地基地震作用用下的竖向承承载力时，按按地震作用效效应标准组合合的基础底面面平均压力和和边缘最大压压力应符合下下列各式要求求：P≤ƒaEPmax≤1.2ƒaE式中P———地震作用效应应标准组合的的基础底面平平均压力；Pmax————地震作用效应应标准组合的的基础边缘的的最大压力。。高宽比大于4的高层建筑，，在地震作用用下基础底面面部宜出现拉拉应力；其他他建筑，基础础底面与土之之间零应力区区面积部应超超过基础底面面面积底15％。*第5节液化土土软土地基1．饱和砂土和和饱和粉土（（不含黄土））的液化判别别和地基处理理，6度时一般情况况下可不进行行判别和处理理，7～9度时，乙类建建筑可按本地地区抗震设防防烈度的要求求进行判别和和处理。2．存在饱和砂砂土和饱和粉粉土（不含黄黄土）的地基基，除6度设防外，应应进行液化判判别；存在液液化土层的地地基，应根基基建筑的抗震震设防类别、、地基的液化化等级，结合合具体情况采采取相应的措措施。3．液化等级4．全部消除地地基沉陷的措措施，应符合合下列要求：：⑴采用桩基时时，桩端伸入入液化深度以以下稳定土层层中的长度（（不包括桩尖尖部分），应应按计算确定定，且对碎石石土，砾粗中中砂，坚硬粘粘性土和密实实粉土尚不应应小于0.5m，对其他非岩岩石土尚不宜宜小于1.5m。⑵.采用深基础时时，基础底面面应埋入液化化深度以下的的稳定土层中中，起深度不不应小于0.5m。⑶.采用加密法（（如振冲、振振冲加密、挤挤密碎石桩、、强夯等）加加固时，应处处理至液化深深度下界；振振冲或挤密碎碎石桩加固后后，桩间土的的标准贯入锤锤击不宜小于于本节第4.3.4条规定的液化化判别标准贯贯入锤击数临临界值。⑷用非液化土土替换全部液液化土层。⑸采用加密法或或换土法处理理时，在基础础边缘以外的的处理宽度，，应超过基础础底面下处理理深度的1/2且不小于基础础宽度的1/5。5．部分消除地地基液化沉陷陷的措施，