建筑工程地基基础工程类别以及施工工艺

天然地基上的的浅基础地基基：直接承托建筑筑物的场地土土层。天然地基：不加处理直接接用作建筑物物地基的天然然土层。人工地基：经过地基处理理后才满足建建筑物地基要要求的土层。。基础础：建筑物在地面面以下的结构构部分。持力层层：直接与基础底底面接触的土土层。下卧层层：持力层以下的的其它土层。。浅基础础：天然地基上，，基础埋置深深度小于5m的一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度度超过5m，但小于基础宽宽度的大尺寸寸的基础(如箱形基础)。天然地基：建筑物荷载不不大或地基土土强度较高时时，天然土层层不需要经过过特殊处理理就可可承受建筑物物荷重的地基基。天然地基上的的浅基础：天然地基上，，基础埋置深深度小于5m的一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度度超过5m，但小于基础宽宽度的大尺寸寸的基础(如箱形基础)。在选择地基基基础类型时，，主要考虑两两个方面的因因素：一、建筑物的性质质(包括它的用途途、重要性、、结构型式、、荷载性质和和荷载大小等等)；二、地基的地质条条件(包括土层的分分布、土的性性质和地下水等)。地基基础的设设计等级GB50007—2002《建筑地基基础础设计规范》根据地基复杂杂程度、建筑筑物规则和功功能特征，以以及由于地基基问题可能造造成建筑物破破坏或影响正正常使用的程程度，将地基基基础设计划划分为三个设设计等级。。浅基础的设计计规定地基基础的设设计与计算应应满足承载力力极限状态和和正常使用极极限状态，其其规定为：(1)基础有应足够够的强度、刚刚度与耐久性性。(2)地基应具有足足够的强度和和稳定性。规范要求各级级建筑物地基基均应进行承承载力计算；；对经常承受受水平荷载作作用的高层建建筑和高耸结结构，以及建建造在斜坡上上或边坡附近近的建筑物和和构筑物，尚尚应验算其稳稳定性，以保保证地基在防防止整体剪切切破坏方面有有足够的安全全储备。(3)地基应满足变变形方面的要要求。设计等级为甲甲级、乙级的的建筑物，应应按地基变形形设计；建筑筑物情况和地地基条件复杂杂的丙级建筑筑物地基尚应应做变形验算算，以保证建建筑物不因地基沉降影响响正常使用。。荷载取值规定定地基基础设计计时,所采用的荷载载效应最不利利组合与相应应的抗力限值值应按下列规规定：按地基承载力力确定基础底底面积及埋深深或按单桩承承载力确定桩桩数时，传至至基础或承台台底面上的荷荷载效应应按正常使用用极限状态下下荷载效应的的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特特征值或单桩桩承载力特征征值。计算地基变形形时，传至基基础底面上的的荷载效应应应按正常使用极限限状态下荷载载效应的准永永久组合，不应计入风荷荷载和地震作作用。相应的限值值应为地基变形允许许值。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，荷载效效应应按承载能力极限限状态下荷载载效应的基本本组合，但其分项系系数均为1.0荷载取值规定定在确定基础或或桩台高度、、支挡结构截截面计算、基基础或支挡结结构内力确定配筋和验验算材料强度度时，上部结构构传来的荷载载效应组合和和相应的基底底反力应按承载能力极限限状态下荷载载效应的基本本组合，采用用相应的分项项系数。当需要验算基础裂缝缝宽度时，应按正常使用极限限状态荷载效效应标准组合合。基础设计安全全等级、结构构设计使用年年限、结构重重要性系数应应按有关规范范的规定采用用，但结构重重要性系数0不应小于1.0。地基基础设计计内容和一般般步骤(1)选择基础的材材料、类型，，确定平面布布置；(2)选择基础的埋埋置深度，即即确定地基持持力层；(3)确定地基承载载力特征值；；(4)根据传至基础础底面上的荷荷载效应和地地基承载力特特征值，确定定基础底面积积；(5)根据传至基础础底面上的荷荷载效应进行行相应的地基基验算(变形和稳定性性验算)；(6)根据传至基础础底面上的荷荷载效应确定定基础构造尺尺寸，进行必必要的结构计计算；(7)绘制基础施工工图。如果地基中有有软弱土层存存在(通常指承载力力低于100kPa的土层)，不适于做天天然地基上的的浅基础时，，常用以下3种方法解决：：1．加固软弱土土层，提高土土层的承载力，再把基基础做在经过过人工加固后后的土层上。。这种地基叫叫做人工地基。地基基础类型型2．在地基中打打桩，把建筑筑物支撑在桩桩承台上，建建筑物的荷载由桩传到地基基深处较为坚坚实的土层。。这种基础叫叫做桩基础3．把基础做在地地基深处在承承载力较高的的土层上。埋埋置深度大于于5m或大于基础宽宽度，在计算算基础时应该该考虑基础侧侧壁摩擦力的的影响。这类类基础叫做深基础。地基基础类型型二、地基的极极限状态设计计根据《建筑地基基础础设计规范》(GBJ7—89)(以下简称《地基规范》)，为保证建筑筑物的安全使使用，地基必必须满足两种种极限状态的的要求，即：：1.承载力极限状状态pf式中：p—基础底面处的的平均压力设设计值，kPa；在p的计算中，所所采用的荷载载是荷载的基基本组合设计计值。f—地基承载力设设计值，kPa。2.正常使用极限限状态s[s]式中：s—建筑物地基的的变形;在s的计算中，应应采用荷载的的长期效应组组合．不计入入风荷载和地地震荷载，且且荷载用标准准值；[s]—建筑物地基的的变形容许值值。从表面来看，，地基的极限限状态设计与与结构物的极极限状态设计计完全相同。。旨先满足承承载力极限状状态，保证地地基的稳定，，其次满足正正常使用极限限状态，符合合变形的要求求。但从已有大量量地基事故分分析表明，绝绝大多数事故故是由于地基基变形过大和和不均匀沉降降所造成的。。根据地基载载荷试验和地地基承载力理理论可知，随随着荷载的增增加，地基先先产生压密变变形，再产生生局部剪切破破坏，最后产产生整体剪切切破坏。而且且代表压密变变形阶段的界界限压力，即即临塑荷载pcr远小于整体剪剪切破坏的极极限荷载pu。这就是说地基基在充分发挥挥其承载力以以前，通常都都产生较大的的变形，影响响建筑物的正正常使用，即即地基设计实实质上是受变变形所控制。。承载力特征值值的含义与材料强度计计算值的内涵涵完全不一样样。首先，地基土体的承承载能力f值不是土的强强度，其值不仅与与土的性质有关，而且与与荷载的分布范范围以及作用的深度等因素有关；；其次，f值在在很很大大程程度度上上仍仍然然是是反反映映建筑筑物物对对变变形形的的限限制制。如如上上所所述述，，地地基基发发生生失失稳稳破破坏坏的的情情况况极极为为少少见见。。变变形形验验算算的的实实质质是是控控制制地地基基内内不不要要出出现现过过大大的的塑塑性性区区，，以以免免变变形形迅迅速速发发展展，，导导致致地地基基失失稳稳。。由由此此可可见见，，地地基基的的极极限限状状态态分分析析实实际际上上是是以以验验算算变变形形为为核核心心的的分分析析。。这这点点与与结结构构的的极极限限分分析析有有所所不不同同。。三、、地地基基的的验验算算要要求求《地基基规规范范》按由由于于地地基基的的原原因因造造成成建建筑筑物物破破坏坏后后果果的的严严重重性性，，将将建建筑筑物物分分成成3个安安全全等等级级，，并并相相应应地地规规定定验验算算要要求求。。不同同的的安安全全等等级级地地基基的的验验算算要要求求1.一级级建建筑筑物物和和下下表表所所列列范范围围以以外外的的建建筑筑物物以以及及虽虽属属于于下下表表以以内内的的建建筑筑，，但但符符合合如如下下规规定定之之一一项项者者，，均均应应进进行行地地基基变变形形验验算算，，即即除除了了应应该该满满足足承承载载力力极极限限状状态态的的要要求求外外，，还还应应满满足足正正常常使使用用极极限限状状态态的的要要求求。。(1).地基基承承载载力力标标准准值值小小于于130kPa．且体体型型复复杂杂的的建建筑筑；；(2).在基基础础上上及及其其附附近近有有地地面面堆堆载载或或相相邻邻基基础础荷荷载载差差异异较较大大，，引引起起地地基基不不均均匀匀沉沉降降时时；；(3).软弱弱地地基基上上的的相相邻邻建建筑筑物物距距离离过过近近，，可可能能发发生生倾倾斜斜时时；；(4).地基基内内有有厚厚度度较较大大或或厚厚度度不不均均的的填填土土，，其其自自重重固固结结未未完完成成时时。。2.不属属于于上上述述范范围围内内的的二二级级建建筑筑物物和和三三级级建建筑筑物物．．只只要要求求验验算算地地基基承承载载力力，，可可不不再再进进行行变变形形验验算算，，即即满满足足地地基基承承载载力力的的要要求求也也就就满满足足了了变变形形的的要要求求。。3.对于于经经常常受受水水平平荷荷载载作作用用的的水水工工建建筑筑物物，，挡挡土土结结构构、、高高层层建建筑筑、、高高耸耸结结构构，，以以及及建建造造在在斜斜坡坡上上的的建建筑筑物物和和构构筑筑物物，，还还应应验验算算地地基基的的稳稳定定性性。四、、浅浅基基础础设设计计内内容容及及步步骤骤天然然地地基基上上浅浅基基础础的的设设计计内内容容和和顺顺序序如如下下：：1.阅读读和和分分析析建建筑筑物物场场地地的的地地质质勘勘察察资资料料和和建建筑筑物物的的设设计计资资料料，，进进行行相相应应的的现现场场勘勘察察和和调调查查；；2.选择择基基础础的的结结构构类类型型和和建建筑筑材材料料；；3.选择择持持力力层层，，决决定定合合适适的的基基础础埋埋置置深深度度；；4.根据据地地基基的的承承载载力力和和作作用用在在基基础础上上的的荷荷载载，，计计算算基基础础的的初初步步尺尺寸寸；；5.进行行地地基基计计算算，，包包括括地地基基持持力力层层和和软软弱弱下下卧卧层层(如果果存存在在)的承承载载力力验验算算，以以及及按按规规定定需需要要进进行行的的变变形形验验算算，，根根据据验验算算结结果果修修改改基基础础尺尺寸寸；；6.进行行基基础础的的结结构构和和构构造造设设计计；；7.绘制制基基础础的的设设计计图图和和施施工工图图；；8.编制制工工程程预预算算书书和和工工程程设设计计说说明明书书。。浅基基础础：：扩扩展展基基础础连续续基基础础扩展展基基础础：：无无筋筋扩扩展展基基础础钢筋筋混混凝凝土土扩扩展展基基础础浅基基础础分分类类浅基基础础的的类类型型和和基基础础材材料料一、、浅浅基基础础的的结结构构类类型型基础础的的作作用用就就是是把把建建筑筑物物的的荷荷载载安安全全可可靠靠地地传传给给地地基基，，保保证证地地基基不不会会发发生生强强度度破破坏坏或或者者产产生生过过大大变变形形，，同同时时还还要要充充分分发发挥挥地地基基的的承承载载能能力力；；因因此此，，基基础础的的结结构构类类型型必必须须根根据据建建筑筑物物的的持持点点(结构构型型式式．．荷荷载载性性质质和和大大小小等等)和地地基基土土层层的的情情况况来来选选定定，，浅浅基基础础基基础础的的基基本本结结构构类类型型分分下下列列四四种种：：1.单独独基基础础：柱柱的的基基础础一一般般都都是是单单独独基基础础。。2.条形形基基础础：墙墙的的基基础础通通常常是是连连续续设设置置成成长长条条形形，，称称为为条条形形基基础础；；如果果柱柱子子的的荷荷载载较较大大而而土土层层的的承承载载能能力力又又较较低低，，做做单单独独基基础础需需要要很很大大的的面面积积，，在在这这种种情情况况也也可可采采用用柱下下条条形形基基础础，甚甚至至柱柱下下的的交叉叉梁梁基基础础。相相反反．．当当建建筑筑物物较较轻轻，，作作用用于于墙墙上上的的荷荷载载不不大大，，基基础础又又需需要要做做在在较较深深处处的的好好土土层层上上时时，，做做条条形形基基础础可可能能不不经经济济，，这这时时可可以以在在墙墙下下加加一一根根过过梁梁，，将将过过梁梁支支在在单单独独基基础础上上，，称称为为墙下下单单独独基基础础。3.筏形形基基础础和和箱箱形形基基础础当柱柱子子或或墙墙传传来来的的荷荷载载很很大大，，地地基基土土较较软软弱弱，，用用单单独独基基础础或或条条形形基基础础都都不不能能满满足足地地基基承承载载力力的的要要求求时时，，或或者者地地下下水水位位常常年年在在地地下下室室的的地地坪坪以以上上，，为为了了防防止止地地下下水水渗渗入入室室内内时时，，往往往往需需要要把把整整个个房房屋屋底底面面(或地地下下室室部部分分)做成成一一片片连连续续的的钢钢筋筋混混凝凝土土板板，，作作为为房房屋屋的的基基础础、、称称为为筏形形基基础础。为了了增增加加基基础础板板的的刚刚度度，，以以减减小小不不均均匀匀沉沉降降，，高高层层建建筑筑物物往往往往把把地地下下室室的的底底板板、、顶顶板板、、侧侧墙墙及及一一定定数数量量的的内内隔隔墙墙一一起起构构成成一一个个整整体体刚刚度度很很强强的的钢钢筋筋混混凝凝土土箱箱形形结结构构，，称称为为箱形形基基础础。4.壳体体基基础础为改改善善基基础础的的受受力力性性能能，，而而做做成成各各种种形形式式的的壳壳体体，，称称为为壳壳体体基基础础。。壳壳体体结结构构内内主主要要是是轴轴向向压压力力，，可可以以充充分分发发挥挥钢钢筋筋和和混混凝凝土土材材料料的的受受力力特特点点，，具具有有节节省省材材料料、、降降低低造造价价、、加加快快施施工工速速度度等等优优点点。。高耸耸建建筑筑物物，，如如烟烟囱囱、、水水塔塔、、电电视视塔塔等等基基础础常常做做成成壳壳体体基基础础。。二、、刚刚性性基基础础和和扩扩展展基基础础1.刚性性基基础础由砖砖、、砌砌石石、、素素混混凝凝土土和和灰灰土土等等材材料料做做成成满满足足刚刚性性角角要要求求的的基基础础称称为为刚性性基基础础。工作作条条件件：：像个个倒倒置置的的两两边边外外伸伸的的悬悬臂臂梁梁。。这这种种结结构构受受力力后后，，在在靠靠柱柱边边、、墙边或或断面面高度度突然然变化化的台台阶边边缘处处容易易产生生弯曲曲破坏坏。为为了防防止弯弯曲破破坏。。对于于用砖砖、砌砌石、、素混混凝土土和灰灰土等等抗拉拉性能能很差差的材材料所所做成成的基基础，，要求求基础础有—定的高高度，，使弯弯曲所所产生生的拉拉应力力不会会超过过材料料的抗抗拉强强度。。控制方方法：：使基础础的外外伸长长度bt和基础础高度度h的比值值不超超过规规定的的容许许比值值。刚性角：容许的bt/h值相应的角度。满足刚性角要求的基础，各台阶的内缘应落在墙边或柱边铅垂线成角的斜线上。应用范范围刚性基基础用用于6层和6层以下下的一一般民民用建建筑和和承重重墙的的轻型型厂房房，超超过此此范围围时，，必须须验算算基础础强度度，三三合土土的基基础不不宜用用于4层以上上的建建筑。。2.扩展基基础当基础础的高高度不不能满满足刚刚性角角要求求时，，可以以做成成钢筋筋混凝凝土基基础。。柱下下钢筋筋混凝凝土独独立基基础和和墙下下钢筋筋混凝凝土条条形基基础，，统称称为扩扩展基基础。。三、基基础材材料基础埋埋在土土中、、经常常受潮潮，容容易受受侵蚀蚀，而而且它它是建建筑物物的隐隐蔽部部分，，破坏坏了不不容易易发发发现，，也不不容易易修复复，所所以必必须保保证基基础的的材料料有足足够的的强度度。1.砖基础所所用的的砖和和砂浆浆的标标号，，根据据地基基土的的潮湿湿程度度和地地区的的寒冷冷程度度而有有不同同的要要求。。此外外，用用石灰灰及砂砂所制制成的的灰砂砂砖和和其他他轻质质砖均均不得得用于于基础础。2.石料料料石(经过加加工，，形状状规则则的石石块)、毛石石和大大漂石石有相相当高高的强强度和和抗冻冻性，，是基础础的良良好材材料。。3.混凝土土混凝土土的耐耐久性性、抗抗冻性性和强强度都都比砖砖好，，且便便于机机械化化施工工和预预制，，可建建造比比砖和和砌石石有较较大的的刚性性角的的基础础。因因此，，同样样的基基础宽宽度，，用混混凝土土时，，基础础的高高度可可以小小一些些。但但是混混凝上上基础础造价价稍高高，耗耗水泥泥量较较大，，较多多用于于地下下水位位以下下的基基础及及垫层层。标标号一一般采采用C7.5~C10。为节约约水泥泥用量量，可可以在在混凝凝上中中掺入入20％~30％毛石石，称称为毛毛石混混凝土土。4.钢筋混混凝土土钢筋混混凝土土具有有较强强的抗抗弯、、抗剪剪能力力，是是质量量很好好的基基础材材料。。用于于荷载载大、、土质质软弱弱的情情况或或地下下水位位以下下的扩扩展基基础、、筏形形基础础、箱箱形基基础和和壳体体基础础。对对于一一般的的钢筋筋混凝凝土基基础，，混凝凝土的的标号号应不不低于于C15。壳体基基础的的混凝凝土标标号应应不低低于C20。5.灰土我国在在1000多年以以前就就采用用灰土土作为为基础础垫层层，效效果很很好。。基础础砌体体下部部受力力不大大时，，也可可以利利用灰灰土代代替砖砖、石石或混混凝土土。作作为基基础材材料用用的灰灰土，，一般般为三三七灰灰土，，即用用三分分石灰灰和七七分粘粘性土土(休积比比)拌匀后后分层层夯实实。若若在灰灰土中中加入入适量量的水水泥做做成三三合土土，可可以有有更高高的强强度和和抗水水性。基础的的埋置置深度度基础底底面埋埋在地地面(一般指指设计计地面面)下的深深度，，称为为基础础的埋埋置深深度。。为了了保证证基础础安全全，同同时减减少基基础的的尺寸寸，要要尽量量把基基础放放在良良好的的上层层上。。但是是基础础埋置置过深深不但但施工工不方方便，，并且且提高高基础础的造造价。。合理的的埋置置深度度选择择原则则：在在保证证安全全可靠靠的前前提下下，尽尽量浅浅埋。。但不不应浅浅于0.5m，因为表表土一一般都都松软软，易易受雨雨水及及外界界影响响，不不宜作作为基基础的的持力力层。。另外外，基基础顶顶面应应低于于设计计地面面100mm以上．．避免免基础础外露露，遭遭受外外界的的破坏坏。影响基基础埋埋置深深度的的因素素很多多，其其中最最主要要的有有以下下几方方面：：一、建筑物物的用用途、、结构构类型型和荷荷载性性质与与大小小基础的的埋置置深度度首先先决定定于建建筑物物的用用途、、如有有无地地下室室、设设备基基础和和地下下设施施，基基础的的型式式和构构造条条件。。对于于由砖砖石材材料砌砌筑的的刚性性基础础，因因要满满足刚刚性角角的构构造要要求，，基础础埋深深就由由基础础构造造高度度决定定。因因地基基条件件或使使用上上的要要求，，基础础埋置置深度度有不不同时时，应应将基基础做做成台台阶形形，由由浅到到深逐逐步过过渡,台阶高高宽比比例为为1:2。二、相相邻建建筑物物基础础的影影响如果与与邻近近建筑筑物的的距离离很近近时，，为保保证相相邻原原有建建筑物物的安安全和和正常常使用用。基基础理理设深深度宜宜浅于于或等等于相相邻建建筑物物的埋埋置深深度。。如果果基础础深于于原有有建筑筑物基基础时时，要要使二二基础础之间间保持持一定定距离离，其其净距距L一般为为相邻邻两基基础底底面高高差H的1~2倍。以以免开开挖基基坑时时，坑坑壁塌塌落，，影响响原有有建筑筑物地地基的的稳定定。如如不能能满足足这一一要求求时，，应采采取施施工措措施，，如分分段施施工、、设临临时加加固支支撑或或板桩桩支撑撑等。。对荷载载较大大的高高层建建筑和和对不不均匀匀沉降降要求求严格格的建建筑物物设计计中，，为减减少沉沉降，，取得得较大大的承承载力力，需需把基基础埋埋置在在较深深的良良好土土层上上。此此外，，承受受水平平荷载载较大大的基基础，，应有有足够够大的的埋置置深度度，以以保证证地基基的稳稳定性性。三、工工程地地质和和水文文地质质条件件直接支支承基基础的的土层层称为为持力力层，，其下下的各各土层层称为为下卧卧层。。为了了保证证建筑物物的安安全必必须根根据荷荷载的的大小小和性性质给给基础础选择择可靠靠的持持力层层。上上层土土的承承载力力大于于下层层土时时，尽尽可能能取上上层土土作为为持力力层，，以减减少基基础的的埋深深。当上层层土的的承载载力低低于下下层土土时，，如果果取下下层土土为持持力层层，所所需的的基础础底面面积较较小、、但基基础埋埋深较较大，，若取取上层层土为为持力力层，，则情情况适适相反反。哪哪一种种方案案较好好，要要从施施工难难易、、材料料用量量等方方面作作方案案比较较后才才能肯肯定。。当基基础存存在软软弱下下卧层层时，，基础础宜尽尽量浅浅埋，，以便便加大大基底底至软软弱层层的距距离。。基础应应尽量量埋置置在地地下水水位以以上，，避免施施工时时要进进行基基槽排排水。。如果果地基基中有有承压压水存存在，，则要要校核核开挖挖基槽槽后，，承压压水层层以上上的基基底隔隔水层层是否否会因因承压压力水水的浮浮托作作用而而发生生流土土破坏坏的危危险。。要考考虑地地下水水对基基础材材料的的腐蚀蚀作用用。四、地基冻胀和融陷条件地下一定范围内，土层的温度随气候而变化，在寒冷地区，冬季地表附近土层中，水因温度降低而冻结。土冻结后，含水量增加，体积膨胀，地面隆起这种现象称为土的冻胀现象。春季气温回升土层解冻，冻土层体积缩小，而含水量显著增加，土的强度大幅度下降而产生融陷现象。冻胀和融陷都是不均匀的。如果基底下面有冻土层，就将产生难以预估的冻胀和融陷变形，影响建筑物的正常使用，甚至导致建筑物破坏。对于埋置于可冻胀土中的基础，其最小埋深dmin应由下式确定式中zo(标准冻结深度)；t(采暖对冻深的影响系数)和dfr(残留冻土层厚度)。《建筑地基基础设计规范》规定对于冻胀地基上的建筑物应采取防冻害措施。一、地地基承承载力力验算算1.持力层的的承载力力验算直接支承承基础的的地基土土层称为为持力层层。对于于所有等等级的建建筑物都都必须进进行地基基承载力力验算。。当基础础只承受受轴心荷荷载时，，要求满满足式pk≤fa式中pk——基础底面面的压力力。基底底压力均均简化为为按直线线分布，，用材料料力学方方法求得得式中Fk——相应荷载载效应标标准组合合时，上部结结构传至至基础顶顶面竖向向力，kN；Gk——基础自重重和基础础上的土土重，kN；A——基础底面面积，m2。地基计计算算采用极限限状态设设计方法法，结合合地基土土的特点点和长期期积累的的工程经经验，地地基计算算包括地地基承强强力验算算、地基基变形验验算、地地基稳定定验算三三个方面面内容。。当基础受受偏心荷载载作用时，，除要求求满足上上式外，，还应满满足式中pmax——基础底面面边缘最最大压力力值，kPa；pmin——基础底面面边缘最最小压力力值，kPa；M——作用于基基础底面面的力矩矩值，kNM；W——基础底面面的抵抗抗矩，m3；e——偏心矩，，m。当偏心矩矩e＞b／6时，pmin＜0，基础底面面与地基基土脱开开。这种种情况下下，基底底压力pmax可表示为为：式中l——垂直于力力矩方向向的基础础底面边边长，m；a——合力作用用点至基基础底面面最大压压力边缘缘的距离离，m。pmin/pmax值过小，，表示基基底压力力分布很很不均匀匀，容易易引起过过大的不不均匀沉沉降．应应尽量避避免。对对高层建建筑的箱箱形和筏筏形基础础。要求求pmin>0。若考虑地地震组合合，则允允许基础础底面可可以局部部与地基基土脱开开，但零零应力区区的面积积不应超超过基础础底面积积的25％，即3a≥0.75b。2.地基承载载力设计计值地基承载载力设计计值是满满足土的的强度条条件和变变形要求求时的地地基单位位面积上上的承载载能力。。因此承承载力验验算可以以认为是是控制地地基中塑塑性区域域的发展展以免导导致地基基失稳。。地基承载载力特征征值确定定方法：：1．按《建筑地基基基础设设计规范范》提供的承承载力表表，由室室内土工工试验和和原位测测试指标标确定地地基承载载力特征征值fak。2．按土的抗抗剪强度度指标，，以理论论公式fa=Mbb+Md0d+Mcck计算地基基承载力力设计值值fa。地基承载载力设计计值确定定fa＝fak＋b(b－3)＋d(d－0.5)式中fa——修正后的的地基承载载力特征征值，kPa；fak——地基承载载力特征征值，kPa；——基底以下下土的天天然容重重，地下下水位以以下用浮浮容重，，kN／m3；b——基础宽度度，当宽宽度小于于3m时按3m计，大于于6m时按6m计；d——基础埋置置深度m；一般基础础自室外外地面标标高起算算。在填填方整平平地区，，可自填填土面标标高算起起，但但填土土在上部部结构施施工完成成后进行行，应从从天然地地面标高高算起。。对于于地下室室，如采采用箱形形基础或或筏基时时，基础埋置置深度自自室外地地面标高高算起，，当采用用独立基基础或条条形基础础时应从从室内地地面标高高算起。。地下室的的外墙基基础埋深深，可按按下式计计算d=(d1+d2)/2。在其他情情况下，，从室内内地面标标高起算算；b、d———基础宽度度和埋置置深度的的承载力力修正系系数。二、中心荷载载作用下基础础的计算在基础的设计计中，通常假假定基础底面面压力是直线线分布，受中中心荷载作用用时，则为均均匀分布，基基础采用对称称形式，使荷荷载作用线通通过基底形心心。计算步骤如下下：(一)计算基础底面面积A(矩形)或基础底面宽宽度b(条形、正方形形)中心荷载作用用下的基础，，按承载力设设计值计算，，应满足条件件：初步估算时，，可假定基础础与土的平均均容重为19.6kN/m3(工程计算中，，常简化取为为20kN/m3)即G＝GdA。在实际计算时时G则为基础自重重的设计值和和基础上土重重的标准值，，地下水位以以下部分均用用浮容重计算算。三、偏心荷载载作用下基础础的计算偏心荷载作用用下，基础底底面的尺寸一一般用逐次渐渐近法进行计计算。计算步步骤如下：1.先不考虑偏心心，用条形基基础公式或矩矩形基础公式式计算出基础础的底面积A1(对于单独基础础)或基础宽度b1(对于条形基础础)。2.根据偏心大小小，把底面积积A1(或b1)适当提高10％～40％，作为偏心心荷载作用下下基础底面积积(或宽度)的第一次近似似值，即：A＝(1.1～1.4)A13.按假定的基础础底面积A，用下式计算基基底的最大和和最小的边缘缘压力。如不满足要求求，或应力过过小，地基承承载力未能充充分发挥，应应调整基础尺尺寸，直到既既满足要求又又能发挥地基基承载力为止止。基础高度的确确定方法与受受中心荷载作作用的方法相相同。若地基中有软软弱下卧层时时，应进行软软弱下卧层的的承载力验算算。若建筑物物属于必需进进行变形验算算的范围，应应按要求进行行变形验算。。必要时还要要对尺寸进行行调整，并重重新进行各项项验算。3.软弱下卧层承承载力验算持力层以下存存在承载力明明显低于持力力层的土层，，称为软弱下下卧层。如果果软弱下卧层层埋藏不够深深，扩散到下下卧层的应力力大于下卧层层的承载力时时，地基仍然然有失效的可可能，因此需需要进行软弱弱下卧层的承承载力验算。。当地基受力层层范围内有软软弱下卧层时时，应按下式式验算：pz＋pcz＜faz式中pz—软弱下卧层顶顶面处的附加加压力设计值值；pcz—软弱下卧层顶顶面处土的自自重压力标准准值；faz—软弱下卧层顶顶面处经深度度修正后地基基承载力设计计。当持力层与下下卧软弱土层层的压缩模量量比值大于或或等于3时，对条形基基础和矩形基基础，pz值可按简化公公式计算。自重应力标准准值附附加压力设计计值Es1/Es2~θpz＋pcz＜faz自重应力标准准值附附加压力设计计值Es1/Es2~θ三、地基稳定定性验算对经常受水平平荷载作用的的高层建筑和和高耸结构以以及建在斜坡坡上的建筑物物，尚应验算算地基地稳定定性。地基基稳定性可用用圆弧滑动面面法进行验算算。稳定安全全系数为最危危险的滑动面面上诸力对滑滑动中心所产产生的抗滑力力矩与滑动力力矩的比值，，其值应符合合下式要求：：若考虑深层滑滑动时，滑动动面可为软弱弱土层界面，，即为一平面面时，稳定安安全系数应提提高1.3。位于稳定土坡坡坡顶上的建建筑，当垂直直于坡顶边缘缘线的基础底底面边长小于于或等于3m时，其基础底底面外边缘线线至坡顶的水水平距离应符符合下式要求求，但不得小小于2.5m。当边坡坡角大大于45o、坡高大于8m时，尚应进行坡体体稳定性验算算。二、地基变变形验算建筑物的地地基变形计计算值，不不应大于地地基变形允允许直。地地基变形必必须满足s[s]1.地基变形量量计算采用规范提提供的分层层总和法。。参见土力力学中的阐阐述。2.地基的允许许变形(参见书p47)3.地基变形特特征可分为为沉降量、沉沉降差、倾倾斜、局部部倾斜沉降量—指基础某一一点的沉降降量，通常常指基础中中点的沉降降量。沉降降量若过大大，将影响响建筑物的的正常使用用，如造成成室内外上上下水管、、煤气管道道的断裂等等等。沉降差—一般指相邻邻柱基中点点的沉降量量之差。相相邻柱基沉沉降差过大大，就会导导致上部结结构产生额额外的应力力，严重时时，建筑物物将发生裂裂缝、倾斜斜甚至破坏坏。对于框框架结构和和排架结构构，设计时时应由相邻邻柱基的沉沉降差控制制。倾斜—指基础倾斜斜方向两端端点的沉降降差与其距距离的比值值。对于高高耸结构及及长高比很很小的高层层建筑，其其地基的主主要特征变变形是建筑筑物的整体体倾斜。局部倾斜—指砌体承重重结构沿纵纵墙6～10m内基础两点点的沉降差差与其距离离的比值。。墙体局部部倾斜大时时，将会使使其挠曲变变形、开裂裂，影响正正常使用。。对于不同建筑物物应选用对其其影响最大大的地基变形特特征作为地基允允许变形的的控制依据。对于砌体体承重结构构应由局部部倾斜控制制；对于框框架结构和和单层排架架结构应由由相邻柱基基的沉降差差控制；对对于多层或或高层建筑筑和高耸结结构应由倾倾斜值控制制。由砖、毛石石、灰土、、混凝土等等材料按台台阶逐级向向下扩展(大放脚)形成的无筋筋扩展基础础，也称为为刚性基础。其优点是施工技术简简单，材料可就就地取材。。造价低廉，在地基条条件许可的的情况下，，是多层民用建建筑和轻型型厂房适用的浅基础类型型。刚性基础所所用材料的的抗压强度较较高，抗拉、抗剪剪强度低，稍有挠曲曲变形，基基础内拉应力就会超过材材料的抗拉强度而产生裂缝。无筋扩展基基础为保证基础础不发生弯弯曲破坏或或剪切破坏坏，通常都都是限制台台阶的宽高高比以满足足一定的刚刚度和强度度要求，即即满足如下下要求：式中:无筋扩展基基础的刚性性角，而tan即为台阶宽宽高比的允允许值。基础底面宽宽度b应符合下式式要求：采用无筋扩扩展基础的的钢筋混凝凝土柱其柱柱脚高度h1不得小于b1并不应小于于300mm且不小于20d(d为柱中的纵纵向受力钢钢筋的最大大直径)当柱纵向钢钢筋在柱脚脚内的竖向向锚固长度度不满足锚锚固要求时时可沿水平平方向弯折折弯折后的的水平锚固长度不不应小于10d也不应大于于20d。基础大放脚脚采用等高高式或二一一间隔式砌砌法，每收收一次其两两边各收1/4砖长。(a)、(b)灰土基础;(c)毛石基础;(d)毛石混凝土土基础无筋扩展基基础设计基础类型和和埋置深度度确定以后后．就可以以根据地基基土层的承承载力和作作用在基础础上的荷载载，计算基基础底面积积和基础的的高度。一、作用在在基础上的的荷载计算算基础的受力力情况可分分四种，一一般房屋建建筑物的基基础主要是是承受竖向向荷载。水平荷荷载如土压压力、风压压力等所占占的比例很很小。作用用在基础底底面上的竖竖向荷载包包括上部结构的自重重、屋面荷载、楼面荷载和基础的自重重(包括基础台台阶上的填填土)等。活荷载应按按规范折减减。荷载的计计算方法应应按规范要要求进行。。二确定刚刚性基础的的高度刚性基础在在宽度确定定后(满足承载力力要求)，应该按刚刚性角的要要求，确定定刚性基础础的高度。。若墙或柱的的宽度为bo，基础的宽度度为b，刚基础两侧侧的外伸长长度为bt＝(b－bo)/2，按刚性角的要要求:为了保护基基础不受外外力的破坏坏，基础的的顶面必须须埋在设计计地面以下下100~150mm，所以基础的的埋置深度度众必须大大于基础的的高度A加上保护层层的厚度。。不满足这这项要求时时，必须加加大基础的的埋深或者者采取其他他措施。三、基础的的构造刚性基础经经常做成台台阶形断面面，有时也也可做成梯梯形断面。。确定构造造尺寸时最最主要的是是要保证断断面各处都都能满足刚刚性角的要要求，同时时断面又必必须经济合合理，便于于施工。(一)砖基础砖的尺寸规规则．容易易砌成各种种形状的基基础。砖基基础大放脚脚的砌法有有两种，一一种按台阶阶的宽高比比为1/1.5；另—种按台阶的的宽高比为为l/2。在槽底可先先浇注100～200mm厚的素混凝凝土垫层。。对于低层层房屋也可可在槽底打打两步(300mm)三七灰土，，代替混凝凝土垫层。。为防止土中中水分沿砖砖基础上升升、可在砖砖基础中，，在室内地地面以下50mm左右处铺设设防潮层。。防潮层可可以是掺有有防水剂的的l:3水泥砂浆，，厚20~30mm；也可以铺设设沥青油毡毡。(二)砌石基础砌石基础每每台阶至少少有两层砌砌石，每个个台阶的高高度要求不不小于300mm。为了保证上上一层砌石石的边能压压紧下一层层砌石的边边块，每个个台阶伸出出的长度不不应大于150mm，实际的刚性性角小于允允许的刚性性角。因此此往往要求求基础要有有比较大的的高度。为为了减少基基础的高度度，可以把把断面做成成梯形。(三)素混凝土基基础素混凝土基基础可以做做成台阶形形或梯形断断面。做成成台阶形时时，总高度度在350mm以内作一层层台阶；总总高度为350mm＜H≤900mm时，作成二二层台阶；；总高度大大于900mm时、作成三三层台阶。。每个台阶阶的高度不不宜大于500mm。(四)灰土基础灰土基础一一般与砖、、砌石、混混凝土等材材料配合使使用，厚度度通常用300至450mm(2步或3步)，台阶宽高高比为1/1.5。由于基槽槽边角处灰灰土不容易易夯实。所所以用灰土土基础时，，实际的施施工宽度应应该比计算算宽度每边边各放出50mm以上。某砖混结构构山墙基础础，传到基基础顶面的的荷载，室室内外高差差为0.45m，墙厚0.37m，地质条件如如例图所示示，试设计计条形基础础。【例题3-5】某砖混结构构山墙基础础，传到基基础顶面的的荷载，室室内外高差差为0.45m，墙厚0.37m，地质条件如如例图所示示，试设计计条形基础础。【例题3-5】扩展基础的的设计扩展基础系指柱下钢筋混凝土土独立基础础和墙下钢筋混混凝土条形形基础。特点：不受刚性角角的限制，，设计上可可以做到宽宽基潜埋，，充分利用用表层好土土层作为持持力层。与与刚性基础础相比，混混凝土基础础具有较大的抗拉拉、抗弯能能力，能承受较大的的竖向荷载载和弯矩。广泛使用用在单层和和多层结构构中。扩展基础的的构造要求锥形基础的的边缘高度度不宜小于于200mm；阶梯形基础础的每阶高高度宜为300。垫层的厚度度不宜小于于70mm；垫层混凝土土强度等级级应为C10。扩展基础底底板受力钢钢筋的最小小直径不宜宜小于10mm；间距不宜大大于200mm。也不宜小于于100mm。墙下钢筋混混凝土条形形基础纵向向分布钢筋筋的直径不不小于8mm间距不大于于300mm；每延米分布布钢筋的面面积应不小小于受力钢钢筋面积的的1/10。当有垫层层时钢筋保保护层的厚厚度不小于于40mm；无垫层时不不小于70mm。混凝土强度度等级不应应低于C20。扩展基础的的构造要求当柱下钢筋筋混凝土独独立基础的的边长和墙墙下钢筋混混凝土条形形基础的宽宽度大于或或等于2.5m时，底板受受力钢筋的的长度可取取边长或宽宽度的0.9倍并宜交错错布置。扩展基础的的构造要求钢筋混凝土土条形基础础底板在T形及十字形形交接处，，底板横向向受力钢筋筋仅沿一个个主要受力力方向通长长布置，另另一方向的的横向受力力钢筋可布布置到主要要受力方向向底板宽度度1/4处。在拐角角处底板横横向受力钢钢筋应沿两两个方向布布置。钢筋混凝土土单独基础础单独基础的的结构计算算主要包括括冲切、局部部受压计算(当基础混凝凝土强度小小于柱时)和受弯。由冲切强度条条件控制柱边处处基础高度和和变阶处高高度；由基础底板弯弯矩决定配配筋量。钢筋混凝土土单独基础础1．基础高度度的确定基础在柱荷荷载作用下下，如果沿沿柱周边的的基础高度度不够，就就会发生冲冲切破坏，，即沿柱边45方向斜面拉拉裂。为保证基基础不发生生冲切破坏坏，必须使使冲切面外外的地基净反力力产生的冲切切荷载应小小于或等于于冲切面上上混凝土的的抗冲切强强度，即Fl－相应于荷荷载效应基基本组合时时作用在Al上地基土的净净反力设计值；bhp－受冲切承承载力截面面高度影响响系数，当当h≤800mm时，bhp＝1.0；h≥2000mm时，bhp＝0.9，其间按线性性内插法取取用；ft－混凝土轴轴心抗拉设设计强度；；am－冲切破坏坏锥体最不不利一侧计计算长度，，am＝(at＋ab)／2；at－冲切破坏坏锥体最不不利一侧斜斜截面的上上边长，当当计算柱与与基础交接接处的受冲冲切承载力力时，取取柱宽；当当计算基础础变阶处的的受冲切承承载力时，，取上阶宽宽；ab－冲切破坏坏锥体最不不利一侧斜斜截面在基基础底面积积范围内的的下边长，，当冲切破破坏锥体的的底面落在在基础底面面以内时，，计算柱与与基础交接接处的受冲冲切承载力力时，取柱柱宽加两倍倍基础有效效高度；计计算基础变变阶处的受受冲切承载载力时，取取上阶宽加加两倍该处处的基础有有效高度；；当冲切破破坏锥体的的底面在l方向落在基基础底面以以外时，即即a+h0≥l时，ab＝l；h0－冲切破破坏锥体的的有效高度度，有垫层层时，h0＝h－45mm，无垫层时时，h0＝h－75mm；pj－扣除基基础白重及及其上土重重后相应于于荷载效应应基本组合合时的基底底净反力，，对偏心受受压基础可可取基础边边缘处最大大地基土单单位面积净净反力；Al－冲切验算算时取用的的部分基底底面积。钢筋混凝土土单独基础础2．弯矩计算算基础底板在在荷载效应应基本组合合时的净反反力作用下下，如同固固定于台阶阶根部或柱柱边的倒置悬臂板板，一般属于于双向受弯弯构件，弯弯矩控制截截面在柱边缘处或变台阶处。中心受压基基础将基底分成成四块梯形形面积，截截面Ⅰ-Ⅰ的弯矩：偏心受压基基础对偏心受压压基础，基基底压力呈呈梯形分布布。将(pjmax+pjI)/2代换换中中心心受受压压基基础础公公式式中中的的pj：钢筋筋混混凝凝土土单单独独基基础础3．配配径径计计算算基础础底底板板两两个个方方向向上上的的钢钢筋筋面面积积可可近近似似按按下下式式计计算算：：其中中，，d为b方向向上上的的钢钢筋筋直直径径。【例题题3-6】】某多多层层框框架架结结构构柱柱400××600mm，配配有有8φ22纵向受力力筋；相相应于荷荷载效应应标准组组合时柱柱传至地地面处的的荷载值值Fk=480kN，Mk=55kN.m，Qk=40kN，基础埋埋深1.8m，采用C20混凝土和和HPB235级钢筋，，设置C10厚100mm的混凝土土垫层，，已知经经深度修修正后的的地基承承载力特特征值fa=145kPa，试设计计该柱基基础。【例题3-6】】【例题3-7】】某多层住住宅的承承重砖墙墙厚240mm，作用于于基础顶顶面的荷荷载Fk=240kN/m，基础埋埋深d=0.8m，经深度度修正后后的地基基承载力力特征值值fa=150kPa，试设计计钢筋混混凝土条条形基础础。【例题3-7】减轻建筑筑物不均均匀沉降降危害的的措施一建筑筑措施1.建筑物体体型应力力求简单单建筑物体体型包括括其平面面与立面面形状及及尺度。。平面形形状复杂杂的建筑筑物，如如“L”、“┳””、“━━””、“F”、“工””字形等等，在纵纵横单元元交接处处的基础础密集，，地基中中附加应应力相互互重叠，，导致该该部分的的沉降往往往大于于其他部部位。建筑措施施2.控制建筑筑物的长长高比及及合理布布置纵横横墙当建筑物物的长度度与高度度之比越越大，整整体刚度度越差，，抵抗弯弯曲变形形的能力力弱，容容易导致致建筑物物的开裂裂。合理布置置纵横墙墙，使内内外墙贯贯通，减减少墙体体转折和和中断的的情况，，是增强强建筑物物刚度的的重要措措施。另另外，门门窗洞口口或管道道洞