地基计算讲义39清楚明了

第四节地基计算1.基本规定(1)地基基础设计等级根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个等级：甲级、乙级和丙级

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。地基基础设计等级

(2)地基计算的规定1、所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定

2、设计等级为甲级、乙级的建筑物，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，如有下列情况之一时仍应作变形验算：

2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；4)相邻建筑物距离过近，可能发生倾斜时；5)地基内有厚度较大和厚薄不均匀的填土，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和构筑物，尚应验算其稳定性；6当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行上浮验算。

(3)荷载组合与相应的抗力限值确定基础面积及埋深，正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，抗力用地基承载力特征值计算地基变形时，正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计风荷载和地震作用。变形限值用地基变形容许值计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数为1.0在确定基础高度、配筋和验算材料强度时，按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合2.承载力计算（1）地基承载力要求当轴心荷载作用时：当偏心荷载作用，还应满足：pk——荷载效应标准组合时，基底的平均压力值（2）基础底面压力计算轴心荷载作用：偏心荷载作用：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3地基承载力力特征值及及其影响因因素地基承载力力：保证地基基不发生破坏，不产生过大沉降地基所能承承受的最大大荷载（单单位面积））。地基承载力力特征值：由载荷试试验测定的的地基土压压力变形曲曲线线性变形阶阶段内规定的变变形所对应应的压力值值，其最大大值为比例例界限值。。影响地基承承载力的因因素地基土的成成因与年代代地基土的物物理力学性性质地下水建筑物情况况4.地基承载力力特征值的的确定确定承载力力的方法:按地基静载载试验确定定按土的抗剪剪强度指标标确定按当地经验验参数确定定（1）按载荷试试验确定载荷试验简简介平板载荷试试验装置示示意图百分表堆载荷载板主梁平台千斤顶平板载荷试试验现场照照片平板载荷试试验现场照照片(局部)平板载荷试试验的p—s曲线（1）强度控制：：低压缩性性土（密实实的砂、硬硬塑粘土））p1：临塑荷载（比例界限限荷载）pu：极限荷载特征值平板载荷试试验的p—s曲线（2）变形控制的的荷载试验验中、高压缩缩性土（松松砂、填土土、可塑粘粘土）地基承载力力特征值应应满足以下下要求：当极限荷载载小于对应应比例界限限荷载值2倍时，取极限荷载的一半；当载荷试验验p-s曲线上有比比例界限时时，取该该比例界限所对应的荷荷载值；当不能按上上述要求取取值时，可可按相对变形s/b=0.01~0.015对应的荷载载取值。（2）按理论公公式计算确确定当偏心距e≤0.033倍基础底面宽宽度时：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）当地经验验参数法对于设计等等级为丙级级中的次要要、轻型建建筑物可根根据邻近建筑物的经验确定地基承承载力特征征值。（4）地基承载载力特征值值的深宽修正当b>3m，d>0.5m时，，由由原原位位测测试试和和经经验验方方法法得得到到的的地地基基承承载载力力特特征征值值，，尚尚应应按按下下式式进进行行修修正正：：也可可用用地地基基临塑塑荷载载Pcr、地地基基临界界荷载载P1/4(P1/3)、地地基基极限限荷载载Pu/K来计计算算地地基基承承载载力力特特征征值值。。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。

承载载力力修修正正系系数数土的类别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强风化化和全全风化化的岩岩石，，可参参照所所风化化成的的相应应土类类取值值，其其他状状态下的岩岩石不不修正正；2地基承承载力力特征征值按按规范范附录录D深层平平板载载荷试试验确确定时时ηd取0。本节（（中））完5.地基变变形计计算根据建建筑物物地基基基础础设计计等级级及长长期荷荷载作作用下下地基基变形形对上上部结结构的的影响响程度度，地地基基基础设设计应应符合合下列列规定定：•所有建建筑物物的地基基计算（1）一般般规定定•甲级、、乙级级建筑筑物均应按地地基变形设计；；•表7—8所列范范围内内的丙级建筑物物可不不作变变形验验算，，但如如有下列情情况之之一时，仍仍应作作变形形验算算：①地基承载力力特征值值小于130kPa，体型型复杂的建筑筑；②在基础础上及及其附附近有有地面面堆载或相邻邻基础础荷载差差异较大，，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；；③软弱地基上上的建建筑物物存在在偏心荷载时时；④相邻建筑距距离过近，可能能发生生倾斜斜时；；⑤地基内内有厚厚度较较大或或厚薄薄不均的填土，其自自重固结未未完成成时。（2）变形形验算算的内内容和和方法法建筑物物的变变形控控制指指标如如下：1）沉降量量：一般般指基基础的的平均均沉降降量量或中心心点点的沉沉降降量量；；2）沉降降差差：两相邻邻独独立立基基础础中心心点点的沉沉降降差差值值；；3）倾斜斜：独独立立基基础础在在倾倾斜斜方方向向两两端端点点的的沉沉降降差差与其其距距离离的的比比值值；；4）局部部倾倾斜斜：砌砌体体承承重重结结构构沿沿纵纵向向6~10m内基基础础两点点的的沉降降差差与与其其距距离离的的比比值值。（3）建建筑筑物物地地基基的的容容许许变变形形值值建筑筑物物的的结结构构形形式式不不同同，，相相应应的的变变形形特特征征和和控控制制指指标标也也不不同同建筑筑物物变变形形验验算算的的内内容容需需根根据据其其变变形形特特征征加加以以决决定定。。建筑筑物物的的最终终沉沉降降量量通常常采采用用分层层总总和和法法计算算；；建筑筑物物的的地地基基变变形形计计算算值值，，不不应应大大于于地地基基变变形形容容许许值值。。建筑筑地地基基的的容容许许变变形形值值可可由由《地基基规规范范》的有有关关表表格格确确定定。。对对于于表表中中未未包包括括的的建建筑筑物物，，应应根根据据上上部部结结构构对对地地基基变变形形的的适适应应能能力力和和使使用用上上的的要要求求确确定定。。在必要的情况况下，需要预预估建筑物在在施工期间和使用期间的地基变形值值，以便考虑虑连接方法和和施工顺序。。对于重要、新型和体型型复杂的建筑物应进行系统的的沉降观测。6.软弱下卧层强强度验算当基础下方不不远处存在软软弱下卧层时时，应对软弱弱下卧层的承承载力进行验验算。基本思路：在软弱下卧层层的顶面处，，由基底净压压力产生的附加应力和由土层自重产产生的自重应力之和应小于该软弱层的承载力特征值值。软弱下卧层的的计算图式fzapczpcpk=pk-pcpcz对于矩形基础础对于条形基础础pk——荷载效应标准准组合时，基础底面的平均压力值pc——基础底面处土的自重应力标准值pz——相应于荷载效效应标准组合合时，软弱下卧层顶顶面处的附加应力值值；faz——软弱下卧层顶顶面处经深度修正后的地基承载载力特征值。地基压力扩散散角按下表选取，，的大小受控于于上下土层的压缩模模量比和下卧层距基底底的距离Es1/Es2Z/b0.250.5036°23°510°25°1020°30°地基压力扩散散角注：Es1为上层土压缩缩模量；Es2为下层土压缩缩模量；Z/b<0.25时取θ＝0，必要时，宜宜由试验确定定；Z/b>0.5时θ值不变。7.地基和基础的的稳定性验算算对于经常承受较大大水平作用力力或位于河岸、斜坡区区域的基础需要检检算地基和基基础的稳定性性。地基基础可能能发生的稳定定性问题有3种类型：1）基础沿基底底发生水平滑滑移；2）基础绕其一一侧发生倾覆覆；3）地基内部发发生整体剪切切破坏。（1）基础抗水平平滑移的稳定定性检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数数法法，，相相应应的的公公式式为为：：其中中，，K：安安全全系系数数（2）基基