地基计算讲义（39清楚明了）

第四节地地基计算1.基本规定(1)地基基础设计计等级根据地基复杂程度度、建筑物规模和功能特征以及由于地基基问题可能造造成建筑物破坏或影响正常使用的程程度，将地基基基础设计分分为三个等级级：甲级、乙级和和丙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、运动场等）；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区的2层及2层以上地下室的基坑工程。乙级除以甲级、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及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物。地基基础设计计等级(2)地基计算的规规定1、所有建筑物的地基基计算均应满满足承载力计算的有关规定；根据建筑物地地基基础设计等级及长期荷载作作用下地基变形对上部结结构的影响程程度，地基基础设设计应符合下下列规定2、设计等等级为甲级、乙级的建筑物，均均应按地基变形设计；1)地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑物；3设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一一时仍应作变变形验算：2)在基础上及其其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大大，可能引起地地基产生过大大的不均匀沉沉降时；3)软弱地基上的建筑筑物存在偏心荷载时；4)相邻建筑物距离过近，可能发生倾倾斜时；5)地基内有厚度度较大和厚薄薄不均匀的填土，其自重固结未完成时。5基坑工程应进行稳定性验算；4对经常受水平荷载作作用的高层建筑、、高耸结构和和挡土墙等，，以及建造在斜坡上上或边坡附近近的建筑物和构构筑物，尚应应验算其稳定性；6当地下水埋藏藏较浅，建筑筑地下室或地地下构筑物存存在上浮问题题时，尚应进进行上浮验算。(3)荷载组合与相相应的抗力限限值确定基础面积及埋埋深，正常使用极极限状态下荷荷载效应的标准组合，抗力用地基基承载力特征征值计算地基变形时，正常使用用极限状态下下荷载效应的的准永久组合，不计风荷载载和地震作用用。变形限值值用地基变形形容许值计算挡土墙土土压力、地基基或斜坡稳定定及滑坡推力力时，承载能力极限限状态下荷载效应的的基本组合，分项系数为为1.0在确定基础高高度、配筋和和验算材料强度时，按承载能能力极限状态态下荷载效应应的基本组合2.承载力计算（1）地基承载力力要求当轴心荷载作作用时：当偏心荷载作作用，还应满足：pk——荷载效应标准准组合时，基基底的平均压压力值（2）基础底面压压力计算轴心荷载作用用：偏心荷载作用用：大偏心荷载（e>b/6）：应力重分布反力的大小与荷载相同反力的作用位置与荷载相同本节（上）完完3地基承载力特特征值及其影影响因素地基承载力：保证地基不发生破坏，不产生过大沉降地基所能承受受的最大荷载载（单位面积积）。地基承载力特特征值：由载荷试验验测定的地基基土压力变形形曲线线性变形阶段段内规定的变形形所对应的压压力值，其最最大值为比例例界限值。影响地基承载载力的因素地基土的成因因与年代地基土的物理理力学性质地下水建筑物情况4.地基承载力特特征值的确定定确定承载力的的方法:按地基静载试试验确定按土的抗剪强强度指标确定定按当地经验参参数确定（1）按载荷试验验确定载荷试验简介介平板载荷试验验装置示意图图百分表堆载荷载板主梁平台千斤顶平板载荷试验验现场照片平板载荷试验验现场照片(局部)平板载荷试验验的p—s曲线（1）强度控制：低低压缩性土（（密实的砂、、硬塑粘土））p1：临塑荷载（比例界限荷荷载）pu：极限荷载特征值平板载荷试验验的p—s曲线（2）变形控制的荷荷载试验中、高压缩性性土（松砂、、填土、可塑塑粘土）地基承载力特特征值应满足足以下要求：：当极限荷载小小于对应比例例界限荷载值值2倍时，取极限荷载的一半；当载荷试验p-s曲线上有比例例界限时，取取该比例界限所对应的荷载载值；当不能按上述述要求取值时时，可按相对变形s/b=0.01~0.015对应的荷载取值。（2）按理论公式式计算确定当偏心距e≤0.033倍基础底面宽度度时：由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值；承载力系数；基础底面宽度；基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；（3）当地经验参参数法对于设计等级级为丙级中的的次要、轻型型建筑物可根根据邻近建筑物的经验确定地基承载载力特征值。。（4）地基承载力力特征值的深宽修正当b>3m，d>0.5m时，由原位测测试和经验方方法得到的地地基承载力特特征值，尚应应按下式进行行修正：也可用地基临塑荷载Pcr、地基临界荷载P1/4(P1/3)、地基极限荷载Pu/K来计算地基承承载力特征值值。修正后的地基承载力特征值；基础底面宽度；小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；地基承载力特征值；基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土(持力层)的类别查表取值

基础埋置深度；一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

承载力修正系系数土的类别ηbηd淤泥和淤泥质土01.0人工填土e或IL大于等于0.85的粘性土01.0红粘土含水比αw>0.8含水比αw≤0.800.151.21.4大面积压实填土压实系数大于0.95、粘粒含量ρc≥10%的粉土01.5最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石02.0粉土粘粒含量ρc≥10%的粉土粘粒含量ρc<10%的粉土0.30.51.52.0E及IL均小于0.85的粘性土粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）中砂、粗砂、砾砂和碎石土0.32.03.01.63.04.4注：1强风化和全风风化的岩石，，可参照所风风化成的相应应土类取值，，其他状态下的岩石不修修正；2地基承载力特特征值按规范范附录D深层平板载荷荷试验确定时时ηd取0。本节（中）完完5.地基变形计算算根据建筑物地地基基础设计计等级及长期期荷载作用下下地基变形对对上部结构的的影响程度，，地基基础设设计应符合下下列规定：•所有建筑物的地基计算均均应满足承载力计算的有关规规定；（1）一般规定•甲级、乙级建建筑物均应按地基变形设计；•表7—8所列范围内的的丙级建筑物可不作作变形验算，，但如有下列情况之一一时，仍应作变变形验算：①地基承载力特征值小于130kPa，体型复杂的建筑；②在基础上及其其附近有地面面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引引起地基产生生过大的不均均匀沉降时；；③软弱地基上的建筑筑物存在偏心荷载时；④相邻建筑距离过近，可能发生倾倾斜时；⑤地基内有厚度度较大或厚薄薄不均的填土，其自重固结未完成时。（2）变形验算的的内容和方法法建筑物的变形形控制指标如如下：1）沉降量：一般指基础础的平均沉降量或中心点的沉降量；2）沉降差：两相邻独立基础础中心点的沉降差值；；3）倾斜：独立基础在在倾斜方向两两端点的沉降降差与其距离的比比值；4）局部倾斜：砌体承重结结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距距离的比值。（3）建筑物地基基的容许变形形值建筑物的结构构形式不同，，相应的变形形特征和控制制指标也不同同建筑物变形验验算的内容需需根据其变形形特征加以决决定。建筑物的最终沉降量通常采用分层总和法计算；建筑物的地基基变形计算值值，不应大于于地基变形容容许值。建筑地基的容容许变形值可可由《地基规范》的有关表格确确定。对于表表中未包括的的建筑物，应应根据上部结结构对地基变变形的适应能能力和使用上上的要求确定定。在必要的情况况下，需要预预估建筑物在在施工工期期间间和使用用期期间间的地地基基变变形形值值，，以以便便考考虑虑连连接接方方法法和和施施工工顺顺序序。。对于于重要要、新新型型和和体体型型复复杂杂的的建筑筑物物应进进行行系系统统的的沉沉降降观测测。6.软弱弱下下卧卧层层强强度度验验算算当基基础础下下方方不不远远处处存存在在软软弱弱下下卧卧层层时时，，应应对对软软弱弱下下卧卧层层的的承承载载力力进进行行验验算算。。基本本思思路路：在软软弱弱下下卧卧层层的的顶顶面面处处，，由由基基底底净净压压力力产产生生的的附加加应应力力和由土土层层自自重重产产生生的的自重重应应力力之和和应小于于该软软弱弱层层的的承载载力力特特征征值值。软弱弱下下卧卧层层的的计计算算图图式式fzapczpcpk=pk-pcpcz———软弱弱下下卧卧层层顶顶面面处处土土的的自重重压压力力值值；对于于矩矩形形基基础础对于于条条形形基基础础pk———荷载载效效应应标标准准组组合合时时，，基础础底底面面的的平均均压力力值pc———基础础底底面面处土土的的自重重应应力力标准准值值pz———相应应于于荷荷载载效效应应标标准准组组合合时时，，软弱弱下下卧卧层层顶顶面处处的附附加加应应力力值值；；faz———软弱弱下下卧卧层层顶顶面面处处经经深度度修修正正后的的地地基基承承载载力特特征征值值。。地基基压压力力扩扩散散角角按下下表表选选取取，，的大大小小受受控控于于上上下下土层层的的压压缩缩模模量量比比和下卧卧层层距距基基底底的的距距离离Es1/Es2Z/b0.250.5036°23°510°25°1020°30°地基基压压力力扩扩散散角角注：：Es1为上上层层土土压压缩缩模模量量；；Es2为下下层层土土压压缩缩模模量量；；Z/b<0.25时取取θ＝0，必必要要时时，，宜宜由由试试验验确确定定；；Z/b>0.5时θ值不不变变。。7.地基基和和基基础础的的稳稳定定性性验验算算对于于经常常承承受受较较大大水水平平作作用用力力或位位于于河岸岸、、斜斜坡坡区区域域的基基础础需需要要检检算算地地基基和和基基础础的的稳稳定定性性。。地基基基基础础可可能能发发生生的的稳稳定定性性问问题题有有3种类类型型：：1）基基础础沿沿基基底底发发生生水水平平滑滑移移；；2）基基础础绕绕其其一一侧侧发发生生倾倾覆覆；；3）地地基基内内部部发发生生整整体体剪剪切切破破坏坏。。（1）基基础础抗抗水水平平滑滑移移的的稳稳定定性性检检算算对于于承承受受水水平平力力相相对对较较大大的的基基础础应应考考虑虑检检算算其其抗抗滑滑移移的的稳稳定定性性（（主主要要是是桥桥台台、、挡挡墙墙的的基基础础））。。检算算采采用用安安全全系系