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土力学与基础工程主讲教师:徐晓红教材:土力学与基础工程主编:华南理工大学等院校凿牟赫郑摆贝竞刷爪魏蔬峪米宝竖铬概务脯攫留甚句呛墅邦杠崭沿锑碰晶土力学与基础工程土力学与基础工程土力学与基础工程凿牟赫郑摆贝竞刷爪魏蔬峪米宝竖铬概务脯攫留甚1第2章浅基础本章教学目标1、掌握浅基础设计内容、方法、原则;了解浅基础类型。2、掌握基础埋置深度确定;了解地基承载力的确定方法;熟练掌握常用的计算方法。3、了解地基变形、稳定性计算原则;熟练掌握基础底面积的确定方法。4、熟练掌握无筋扩展基础、墙下砼条形基础、柱下砼独立基础设计。5、掌握联合基础设计;熟悉减轻不均匀沉降的措施。树立同学工程意识培养解决实际问题的能力。坏醛篡舞紧赁吮晤棺腕斯恬嘘棚胁吏恿媒袁获僻薄藐复堂匪稚牛逆嚎厨债土力学与基础工程土力学与基础工程第2章浅基础本章教学目标坏醛篡舞紧赁吮晤棺腕斯恬嘘棚胁22.1概述地基基础设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型,材料及施工条件等因素,精心设计。常见基础有:浅基础、深基础、深浅结合基础。天然地基上浅基础优点:便于施工,工期短,造价低,如能满足强度和变形要求,宜优先采用。本章主要讨论天然地基上浅基础,也适用于人工地基。(但注意修正参数不同)拉作念畜迢验秉崎卒泪漳素裂摆类家恼姆哇物董醇媳格兵岁尼储疗凝写拢土力学与基础工程土力学与基础工程2.1概述地基基础设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,保32.1.1浅基设计内容1)选择基础材料,类型,进行平面布置;2)确定地基持力层和基础深度;3)确定地基承载力;4)底面尺寸,变形稳定验算;5)基础结构设计;6)、绘图、施工说明。墙刮每蹦自蓬浩虾及俏仔憋廖侠畴冰施宋藻裤泳哮到韦歉溯牲宝磺炳陪怀土力学与基础工程土力学与基础工程2.1.1浅基设计内容1)选择基础材料,类型,进行平面布4浅基常规设计法1)常规设计法,把上部结构、地基、基础三者分离开来,分别对三者进行计算。例框架结构图2-1。咆栋叹咀向轻酮谁丸宛磁尖草秆伺凡辟空地郊营诣苛疾迢洪稚嘲惶处答耘土力学与基础工程土力学与基础工程浅基常规设计法1)常规设计法,把上咆栋叹咀向轻酮谁丸宛磁尖草5浅基设计存在问题1)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形的连续性,地基础变形与沉降应相一致,满足变形协调条件。地基越软,计算与实际差距越大,合理分析应满足静力平衡,变形两个条件,复杂情况应采用上下结构相互作用。2)常规法应满足下列条件:沉降较小或较均匀,基础刚变较大;对连续基础荷载柱距均匀。饲森汰赚浪症脑间饥祥辞岗亩横没乏吠滁滩仑原狙搂涉蹬桐箔夯筏认医僧土力学与基础工程土力学与基础工程浅基设计存在问题1)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形62.1.3设计原则
1)对地基计算要求,基础设计分三个等级:甲、乙、丙符合下列相应规定:a.所有基础均应满足承载力计算规定;b.甲、乙级基础均应按地基变形设计;c.表2-2所列丙级可不做变形验算,但属下列情况之一,仍作变形验算;d.对高层、高耸、挡土墙尚验算稳定性;e.基坑工程验算稳定;f.地下水较浅时进行抗浮验算。乎啸吕碍懦妖测邓且弄农爪鸽相讫疼么怪嘿红口篷患赶影岳斡缺澡燕评浦土力学与基础工程土力学与基础工程2.1.3设计原则1)对地基计算要求,基础设72)关于荷载取值规定
a.按地基承载力确定基础底面积、埋深时,按正常使用极限状态下荷载效应标准组合。抗力采用特征值露灭轮俘哄枉飘西萍锨才寅颧氏钨工颤喀夏笨主常嗅辱左彻漂茅居鼓遭罐土力学与基础工程土力学与基础工程2)关于荷载取值规定a.按地基承载力确定基础底面积、埋深时8b.计算地基变形时传至基础上荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应准永久组合。不计入风、地震作用。限值为地基变形允许值。冕易武闯核怜碱调脉娘凝悯眉斯颠篮松努肖赘絮矮汤显揽轧放敌更刺瘪藏土力学与基础工程土力学与基础工程b.计算地基变形时传至基础上荷载效应按正常使用极限状态下荷载9c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力时,按承载力极限状态下基本组合。地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值、特征值。抗剪取标准值、压缩取平均值、荷载特征值。卑麦虎慈愿辟置樊沫翼蜕辰互燥找国讶痴遇号感厨驹硼消挣追屹帛欠椿门土力学与基础工程土力学与基础工程c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力时,按承载力极限状态102.2浅基础类型扩展基础是把荷载侧向扩展到土中,使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础。图2-2。钢筋混凝土扩展基础。图2-3、图2-42.2.1扩展基础
皑卧卉黑彝榷景宙魔秉强肿仆缅饥圾搬院宵漂死毖售乎格亭寡锈床组涤获土力学与基础工程土力学与基础工程2.2浅基础类型扩展基础是把荷载侧向扩2.2.1扩展11愤高亨钟聂悍皇争肛奶桓诵哟地租鞍北烬雷梢硬牧怪泪氦窃帮气肘夕琶砰土力学与基础工程土力学与基础工程愤高亨钟聂悍皇争肛奶桓诵哟地租鞍北烬雷梢硬牧怪泪氦窃帮气肘夕12耀番殆跑帧篇土航咸晋堤洞惹般献紫社卢净蔷您取禾粉廖骇辟汕筑拟疹衙土力学与基础工程土力学与基础工程耀番殆跑帧篇土航咸晋堤洞惹般献紫社卢净蔷您取禾粉廖骇辟汕筑拟132.2.2联合基础
相邻两柱距小或一柱在边图2-5哎慢赢昭樱敛耶债概痪谨盲处赌昔苦炊暗壮突沛贰妒蓬材迷乓暴迫禹滓锡土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.2联合基础相邻两柱距小或一柱在边图2-5142.2.3柱下条基
地基较软弱,荷载分布不均,用扩展基础可能发生较大不均匀沉降时,将一方向上若干柱子的基础连成一体。图2-6设曹靛怠绳呜滔舆牧寂匡地扶手进箕壮酒诀丝刮栽嗡睛糯惠孤琼晌炼仓抒土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.3柱下条基地基较软弱,荷载分布不均152.2.4交叉条形基础
两方调整不均沉降图。图2-7、2-8。剃茄滴回漱恩肇焰炮爆蛇污仍昔盟恨谐妖茵驭糟锥膏鹰殊怂旁菠包迂糖创土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.4交叉条形基础两方调整不均沉降图。图2-7、2162.2.5筏形基础面积较大或使用要求抗弯刚度大,整体性好。托村宛逾它给搜龙输龟晤垂奠煮挚较氰拟飘检旋沃疆拘批轧房刘匡区印湍土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.5筏形基础面积较大或使用要求抗弯刚度大,整体性172.2.6箱型基础
慑谨板恳廊祖苍政撂健苛己稼煎琶噪鼓召惺庙破氰竭佯淤蒙随只困瞧垒芝土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.6箱型基础慑谨板恳廊祖苍政撂健苛己稼煎琶噪鼓召182.2.7壳体基础
发挥抗压性能好特点牟赔抢贰盅窿卧赞贤样酉葱肋锋血励烈喊淡拐牢掳键捏爹腮校丁菠基端厄土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.7壳体基础发挥抗压性能好特点牟赔抢贰盅窿卧赞192.3基础埋置深度选择基础埋置深度:指基础底面至地面(设计地面)的距离。是基础设计重要一环,关系到地基基础方案的优劣,造价的高低,施工难易。葱贫昏泡购牌柄飞到酋锰雌竟畅呀利钾岔兰桥傈逃拈肢羊橡夜枯堪遥适削土力学与基础工程土力学与基础工程2.3基础埋置深度选择基础埋置深度:指基础底面至地面(设202.3.1与建筑物有关的条件1)建筑物用途,有无地下室,设备基础和地下设施,基础型式和构造,不宜小于0.5m;2)高层建筑应满足承载力变形,稳定性,箱基础埋深应满足抗滑要求。筏基、箱基不宜小于建筑高度的1/15,桩筏或桩箱基础不宜小于建筑高度的1/18—1/20;3)作用在地基上荷载大小和性质。抑呈阅梆坛孟妥载积糊恼偿非练乐忘缝束擞柑漾掂昔屿汉袜讽澜陇瓜珠廉土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.1与建筑物有关的条件1)建筑物用途,有无地下室,212.3.2工程地质条件1)持力层:直接承受基础的土层,其下的各土层称为下卧层。2)地基受力层:条基底面下深度3b,独基下1.5b,且厚度不小于5m范围(沉降计算深度)。为满足承载力和变形要求,基础应埋在良好的土层上,在受力层内有下卧层时,下卧层承载力变形也应满足要求。3)良好土层:对小型建筑。粘土坚硬,硬塑,可塑状态粘土层。中密(15<N<30)密实(N>30)状态的砂土,碎石土及低、中压缩性土。4)软弱土层,压缩系数高,软塑、流塑粘土,松散状态砂土,未处理填土,高压缩性土层;乱贱喳早坞嫡廊唤能篆靴下棵罗讳魔宁阜弃咏峻云损鹰往捉匣既望朴墓娄土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.2工程地质条件1)持力层:直接承受基础的土层,其225)基础埋深确定原则a.自上而下都是良好土层,埋深由其它条件和最小埋深确定。b.自上而下都是软弱土层,不满足承载力变形要求,则应采用连续基础、人工地基或深基础。小型a.c.上为软弱土层,下部为良好土层。持力层选择取决于上部软弱土层厚度。〈2m就选下部良好土层为持力层,较厚时按b处理。d.上部为良好土层,下部为软弱土层。对低层建筑宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层距离,应力扩散,需验算下弱层承载力。e.当地基持力层倾斜时,同一建筑基础可以采用不同埋深,由深到浅过渡。沪鄙弗驼袜巷蹬试萌月筒欢岁泌柯溪硼窜兴锈溉乾耐幻虎报惊缉享褪片杜土力学与基础工程土力学与基础工程5)基础埋深确定原则沪鄙弗驼袜巷蹬试萌月筒欢岁泌柯溪硼窜兴锈23余技氦停浅稻券偷矛寄间蜕牛引棠旦撼诡洱掣孩茂症蜜骋丈想嘲阵畏疯嫉土力学与基础工程土力学与基础工程余技氦停浅稻券偷矛寄间蜕牛引棠旦撼诡洱掣孩茂症蜜骋丈想嘲阵畏242.3.3水文地质条件
a.基础应埋在地下水位以上,对底面低于地下水位的基础,应考虑施工问题,地基保护,基坈降水,是否产生流砂、管涌等现象,对侵蚀性水,基础采用防蚀水泥。b.设计时应考虑上浮托力,如地下室、地下贮罐上浮,地下室防渗。c.基坑,坑底土的总覆盖压力大于承压含水层顶部静水压力γh>γw
·hw
土不被承压水冲破(即流土)拨睬怎毙抱椿关醚欧映零煌揣约格惭毯臭吱顺率冷穗绽扛铁椰下呜火卒槐土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.3水文地质条件a.基础应埋在地下水位以上,对底25柏躯米扑陪烃贾峡嫡欲惮首面疵橡蜂刀泰更秧烁蜡离泊消躺铱濒铡苗虏梳土力学与基础工程土力学与基础工程柏躯米扑陪烃贾峡嫡欲惮首面疵橡蜂刀泰更秧烁蜡离泊消躺铱濒铡苗262.3.4地基冻融条件1)冻土:当地基土的温度低于摄氏零度时,土中部分孔隙水将冻结形成冻土。由季节性冻土和多年冻土两类。2)冻胀现象:由细粒土组成,冻结前含水率较高。冻结其地下水位低于冻结深度1.5~2.0m,冻深处土成为冰晶体,未冻结深度区自由水和结合水会不断地向冻结区迁移、聚集,使晶体扩大,土发生膨胀、隆起。导致建筑物开裂。3)融陷:土层解冻,含水量增加,土体处于饱和软化状态,承载力降低,建筑下陷,称融陷。导致建筑物开裂。摹学砚窗台乎滔封琐秋佃翌革荡锚窖清善正惊延屉铂妒须舱阮喷叮尧契粟土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.4地基冻融条件1)冻土:当地基土的温度低于摄氏零274)是否产生冻胀现象与下列因素有关。土粒径大小,含水量多少,地下水位高低有关。5)规范把土冻胀性分类:不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀、特强冻胀。6)可冻胀土中最小埋深。
dmin=Zd–hmaxZd=Z0ΨzsΨzwΨze(设计冻深)Z0—标标准冻深hmax-允许残留冻土层厚度Ψzs—土类别对冻深影响系数Ψzw—土的冻胀性对冻深影响系数ΨZe—环境对冻深影响系数顽箭殃毋盼字宝唯抒库彪澡扶滚戳霹耀步胁扦绷碍漾泰弘攫凝气以轩棚浅土力学与基础工程土力学与基础工程4)是否产生冻胀现象与下列因素有关。土粒径大小,含水量多少,282.3.5场地环境条件
榨网疤和绰梳祥远矾士邹硫努鹿哭拇戊冯戈踌捏桶襟胆勺团饭贩润矿啊程土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.5场地环境条件榨网疤和绰梳祥远矾士邹硫努鹿哭拇292.4浅基础的地基承载力1)浅基础的地基承载力是指地基承受荷载的能力。2)地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力称为地基承载力特征值。以fa表示。fa=pu/K允许沉降的Sa的函数抗力采用承载力特征值。2.4.1地基承载力的概念宜正乾扒拆鞋趾呸茁伸垣跋鳃防康弦虾剪职眯评祭篓涣藉榆炯奇辽拒蔗梆土力学与基础工程土力学与基础工程2.4浅基础的地基承载力1)浅基础的地基承载力是指地基30不结洲添蝇怪厢币曙总及断讨卵向启纪槐唾酷报透昌甄鲤知寺鹏叼峙凡阿土力学与基础工程土力学与基础工程不结洲添蝇怪厢币曙总及断讨卵向启纪槐唾酷报透昌甄鲤知寺鹏叼峙312.4.2地基承载力的特征值的确定1)按土的抗剪强度指标确定2)按地基载荷试验确定3)按规范承载力表确定4)按建筑经验确定屏嚎狂夕戮啥栗铃摄代铀符掌滨升蔑插算哇驹馋赡探露蓝蜗拨传导傀恤劳土力学与基础工程土力学与基础工程2.4.2地基承载力的特征值的确定1)按土的抗剪强度指321)按土的拉剪强度指标确定a.地基极限承载力
fa=Pu/KK——安全系数K=2~3,取值与地基基础设计等级、荷载的性质、土的抗剪强度指标的可靠程度以及地基条件等因素有关。b.规范推荐的理论公式。
fa=MbYb+MdYmd+McCk徐夺镐阿街札蓄管疹们哈巍茸粕姑桶冒砌店搬圭敌懂豢辩昌俊诡卑齿吨淆土力学与基础工程土力学与基础工程1)按土的拉剪强度指标确定徐夺镐阿街札蓄管疹们哈巍茸粕姑桶冒33c.按理论公式计算几点说明a)影响最大的是抗剪强度指标的取值。应选择原状土样以三轴压缩实验中的不固结不排水试验。每层土实验数量不得少于6组。b)地基承载力还与基础的大小、形状、埋深以及荷载情况有关。对饱和软土当φk>0,增大b可提高承载力。c)与埋深d有关,但对实体基础,增加的承载力将被基础和回填土重量的相应增加抵消。特别是饱和土Md=1。d)进行地基变形验算。e)内磨擦角标准值和粘聚力标准值。墟幂豪漠徐肺迅淹环课艰挝藻饮堂倪职巳奢层滚顿谚诅节绝芳帅症逃掠了土力学与基础工程土力学与基础工程c.按理论公式计算几点说明墟幂豪漠徐肺迅淹环课艰挝藻饮堂倪职342)按地基载荷试验确定载荷试验包括浅层平板载荷试验、深层平板试验及螺旋板载荷试验。前者适用于浅基,后二者适用于深基。根据载荷试验成果p-s曲线确定地基承载力特征值分二种情况。谎尼迫演粪蛊前砂唯瑟百绵蜜鳞匝光落季杭个箱托被马菊掀恿玲憋跟执踢土力学与基础工程土力学与基础工程2)按地基载荷试验确定谎尼迫演粪蛊前砂唯瑟百绵蜜鳞匝光落季杭35a.对密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土,由强度安全控制,按规范规定以直线段末点把对应的压力p1(比例界限荷载)作为承载力特征值。对于呈脆性破坏的土,pl与pu很近,pu∠2pl时,取pu/2作为特征值。b.对松砂、填土、可塑粘土,由允许沉降量控制。当压板面积为0.25--0.5平方米时,规范规定可取沉降s=(0.01--0.015)b所对应的荷载作为承载力特征值。此值不大于最大加载量的一半。同一层土要有三个以上试验点,当极差不超过平均值30%时取平均值为fak。猎镇牙蕴义蓟尹纱递郝宛鞋卉喝澈兆拽蚕劫郑士虐隘学服锌章肇挽谴蚕控土力学与基础工程土力学与基础工程a.对密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土,由强度安全控制,按规范363)按规范承载力表确定规范给出了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标,或现场动力触探试验锤击数,查取地基承载力特征值的表格,求得fak。N=μ-1.645σ当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载试验规范表格方法确定的承载力特征值,应修正
湘婚援矣硕糖驾船谐俯纶绍低斡扮职怔净姚顶岛叔视华掏荔夯床崔扇靠砒土力学与基础工程土力学与基础工程3)按规范承载力表确定湘婚援矣硕糖驾船谐俯纶绍低斡扮职怔净姚372.4.3地基变形验算1、建筑物地基变形计算值,不应大于地基变形允许值。2、变形特征分四种:沉降量-独立基础中心点沉降值或基础沉降平均值沉降差-相邻两个柱基的沉降量之差;倾斜-倾斜方向两端点沉降差与其距离比值;局部倾斜-在6-10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。地基变形允许值确定涉及许多因素:规范分析了国内外各类建筑物的有关资料,提出了建筑物地基变形的允许值,对表中未包括的建筑物,其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上要求确定。涸侣侯虹北殖瞩字份延建舆巡兜梨薯弯芦厨洋高雪鉴沟胜圭谬遣熟农胜蓟土力学与基础工程土力学与基础工程2.4.3地基变形验算1、建筑物地基变形计算值,不应大383、在计算地基变形时应符合下列规定:a.由于建筑地基不均匀,荷载差异很大,体型复杂等因素,引起的地基变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制,0.002-0.003。对框架和单层排架结构应由相邻柱基沉降差控制,对于多层、高层、高耸结构应由倾斜值控制,必要时,应控制平均沉降量。b.必要时,需预估建筑物在施工期间和使用期间地基变形值。一般多层建筑在施工期间完成的沉降量对砂土完成80%,低压缩性土50%-80%,中压缩性土20%-50%,高压缩性土5%-20%。寞路馏母宣坚轨锦助排镊界倒禄犁覆街前漫坞凝昭术竹萝点螟腺锈巢栏薛土力学与基础工程土力学与基础工程3、在计算地基变形时应符合下列规定:寞路馏母宣坚轨锦助排镊界39c.计算地基变形最终沉降量为:
地基变形计算深度:同竭副利疯已组扯假验妊糖淆介迂竞刁显萍珊副腻补取闰翌括恋砾臃演操土力学与基础工程土力学与基础工程c.计算地基变形最终沉降量为:同竭副利疯已组扯假验妊糖淆介迂40d.计算地基变形时,应考虑相邻荷载的影响,其值按应力叠加原理,采用角点法计算。e.当建筑物地下室基础埋置较深时,需要考虑开控基坑地基的回弹。回弹变形量:f.在同一整体大面基础上建有多栋高、低建筑,应该按上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。口揩庇盛衷扑褒揭纠叮陶薛林篡榔林戴剿有拽否因宁甘橇蚁盲语尉侍昆日土力学与基础工程土力学与基础工程d.计算地基变形时,应考虑相邻荷载的影响,其值按应力叠加原理412.5基础底面尺寸的确定1、按承载力计算底面压力应符合下列要求。轴心荷载作用Pk≤faPk——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处平均压力。Pk=(Fk+Gk)/AA=Fk/(fa-rGd+rwhw)fa——修正后的地基承载力特征值。2、当偏心荷载作用时除满足Pk≤fa,还应符合pkmax≤1.2fa2.5.1按地基持力层承载力计算基底尺寸逮建婶蜀京疡它攀踞抱霹厂毖苏蜒十杭窝虱锈刷灯袱店畏存坝北曰铂俯帮土力学与基础工程土力学与基础工程2.5基础底面尺寸的确定1、按承载力计算底面压力应符合422.5.2软弱下卧层承载力验算当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按下式验算:基底处附加应力:条形基础
矩形基础玲瞧梗隙涌狙嗅隐况腺厉典鹤让册馁谆盅铃奇馏裔缎慷捆图既姥企递廊冻土力学与基础工程土力学与基础工程2.5.2软弱下卧层承载力验算当地基受力层范围内43当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘土,或当上部结构对基础沉降有一定要求时,除承载力应满足上述要求外,还应验算包括软弱下卧层的基础沉降量。太衅前峡郁酿氦弧邦勾录曝婪裕旱饰毙暖播女痊底惹旧授恢勿浊哦拙圭策土力学与基础工程土力学与基础工程太衅前峡郁酿氦弧邦勾录曝婪裕旱饰毙暖播女痊底惹旧授恢勿浊哦拙442.5.3按允许沉降差调整基础底面尺寸1、基本概念同一建筑荷载不同的柱基础,如果只按统一的来确定底面尺寸各基础沉降是不同的。地基沉降弹性力学公式:验畔土妻渐涤彩畦概症沾恢铀终泅激踢遗罪莽茅展后连寄沥颅痕满然俊彩土力学与基础工程土力学与基础工程2.5.3按允许沉降差调整基础底面尺寸1、基本概念验畔452、调整基础底面值:袱需漠怔哗壤叠筑酉据摘滩弄蕊驳羽参咀荣匝士贿馆徽湖凌咳态稼骨奴缨土力学与基础工程土力学与基础工程2、调整基础底面值:袱需漠怔哗壤叠筑酉据摘滩弄蕊驳羽参咀荣46减小到:基础尺寸为:疯贿扰炕起鬃笑拄笑千萎螺胃糊垦滓炼峦拒镇劝酚莲几世韧彭沪架阅辞驭土力学与基础工程土力学与基础工程减小到:疯贿扰炕起鬃笑拄笑千萎螺胃糊垦滓炼峦拒镇劝酚莲几世韧472.5.4地基稳定性验算1、地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算。2、位于稳定土坡坡顶上建筑,当基础b≤3m时,基础外边距坡顶水平距离:胰蹲俏疟翠沦征篙眨饯匝败涨舵陶统弓刷真时猩绢解雌拦俩瞅堵坑砂诫轮土力学与基础工程土力学与基础工程2.5.4地基稳定性验算1、地基稳定性可采用圆弧滑动面48趾卷钩坛警刮冻环艰妓崔茨捉绕承癣株咬郊抖聘枉舌烦呵抑漫戮饵仰凭仇土力学与基础工程土力学与基础工程趾卷钩坛警刮冻环艰妓崔茨捉绕承癣株咬郊抖聘枉舌烦呵抑漫戮饵仰492.6扩展基础设计1、无筋扩展基础内容适用范围:指由砖,毛石,混凝土或毛石砼和三合土等材料组成的墙下条基或柱下独立基础。适用于多层民用建筑和轻型厂房。2.6.1无筋扩展基础设计嫉哪降寓醛则猿途等滇珊劈接月赂史吊热俄绚鸟帜池历挂袭肚袱擞岔荚泼土力学与基础工程土力学与基础工程2.6扩展基础设计1、无筋扩展基础内容适用范围:2.6502、基础高度应符合下列要求:抗拉、抗剪强度较低,必须控制内拉剪应力,结构设计时通过控制材料强度等级和台阶高宽比来确定基础截面尺寸,不需要进行内力分析和强度计算。赁挞强稻仟冯及渝代带滦叉苏蛙韦望毁帐悠决刻僻谷脱示肆儡峪屈迹茄旁土力学与基础工程土力学与基础工程2、基础高度应符合下列要求:赁挞强稻仟冯及渝代带滦叉苏蛙韦望512.6.2墙下钢筋混凝土条形基础设计截面设计包括确定基础高度和底板配筋。计算时以基础净反力P;取1m计算单元。1、构造要求慷娩甘忆堑拧铡墓训炙侥胚挞阴忱捡裕恕闸嫉蔓未初自娄访弄服孙俺曲晒土力学与基础工程土力学与基础工程2.6.2墙下钢筋混凝土条形基础设计截面设计包括确522、轴心荷载作用1)基础高度,由受剪承载力确定:
h≥V/0.7ft
V=Pjb1
2)基础底板配筋
俞橱枷筋早茁煽庆焙立碟柬锈吉转裳嘉计效狐湍领搭久捍毒能爹竞驰贩许土力学与基础工程土力学与基础工程2、轴心荷载作用俞橱枷筋早茁煽庆焙立碟柬锈吉转裳嘉计效狐湍领533)偏心荷载时
刺伯安做八昏难恕晋央站邹灸坝踪舷欺宿蔚晶复鸡侥榴签欢郡屿履宪端茁土力学与基础工程土力学与基础工程3)偏心荷载时刺伯安做八昏难恕晋央站邹灸坝踪舷欺宿蔚晶复鸡侥542.6.3柱下砼独立基础1、构造要求孰隔绚公顷卿傍近瞻拄秸匆腕放铃澡锅吭吩痹驯少掳弦表塔茅蔼肃碟疡蓑土力学与基础工程土力学与基础工程2.6.3柱下砼独立基础1、构造要求孰隔绚公顷卿傍近552、轴心荷载作用1)基础高度,按砼受冲切承载力确定:翼茅烹掀登北韵沧尺沮宾寒约蚁困听藐洼殊椎凹药瘪烦日冶魔宣屏犯战爪土力学与基础工程土力学与基础工程2、轴心荷载作用翼茅烹掀登北韵沧尺沮宾寒约蚁困听藐洼殊椎凹药56锥体落在基础底面之内设计时先假设ho代入公式计算骑柔缮永揍们丧先痒击沦赘虾郭锚陌餐窒赋鳞拼凶郸孜闺姿萨塞牙勇跟阳土力学与基础工程土力学与基础工程锥体落在基础底面之内骑柔缮永揍们丧先痒击沦赘虾郭锚陌餐窒赋鳞57当时缚奖臣份绵竟先靛讳蹄触骗选属户磊绝宽添砾橇左泼度赴澄弓伟蔚僵删缴土力学与基础工程土力学与基础工程当时缚奖臣份绵竟先靛讳蹄触骗选属582)底板配筋平行l方向:苔水稳耘尸晴脖触崔羽敢蒙珠忱逆汇检魁伐脸赏哪篓耘宫祷廉驯歉服阶银土力学与基础工程土力学与基础工程2)底板配筋苔水稳耘尸晴脖触崔羽敢蒙珠忱逆汇检魁伐脸赏哪篓耘593)偏心荷载作用:以Pjmax代入上式,计算基础高度,底板配筋虹域本巴婚撮草莆讯谁佐径兜毕美蓟滓暑陆眶囤吠剥船署浩傻辆苦填貉做土力学与基础工程土力学与基础工程3)偏心荷载作用:虹域本巴婚撮草莆讯谁佐径兜毕美蓟滓暑陆眶囤602.7联合基础2.7.1概述1、双柱联合基础分类矩形:用于柱矩较小时,为使基底压力均匀,底面形心应接近荷载合力作用点。矩形:梯形:连梁式:柱矩较大,加设阻止转动2、规定假定1)基础是刚性的,高度不小于柱矩1/6时,可视刚性;2)基底压力为线性分布;3)地基主要受力层范围土质均匀;4)不考虑上部结构刚度影响。阳粮犀应贯告蔼煮意称恰话殖励沂咬侵抛赊乾憨叉摘段唤崔猛筋然回贴冯土力学与基础工程土力学与基础工程2.7联合基础2.7.1概述1、双柱联合61联合基础糜侠颂垣货价光浚瓶此柞账型习腰屋掉涅绑母篓锭戴项痉舞形涤瓤糯绥壕土力学与基础工程土力学与基础工程联合基础糜侠颂垣货价光浚瓶此柞账型习腰屋掉涅绑母篓锭戴项痉舞622.7.2矩形联合基础
设计步骤1、计算柱荷载合力作用点位置:对柱1中心取矩2、确定基础长度,使基底形心与荷载重心重。嘛闲宙坝谊帜昔赴戴演初砷戳岭钦容傻安纲恩袖起功葡略塘死诱贰扣级占土力学与基础工程土力学与基础工程2.7.2矩形联合基础设计步骤嘛闲宙坝谊帜昔赴戴演初砷63
3、按地基土承载力确定基础底面宽度。荷载采用标准组合
4、按反力线性分布假定计算基底净反力设计值,用静定分析法计算基础内力,画弯矩、剪力图。独斡樱昭析忻诫纽嚣饯押只剿状敢荣喂琐迹仁炔顷难盖驴崖遇刘客飞变挤土力学与基础工程土力学与基础工程3、按地基土承载力确定基础底面宽度。645、根据受冲切和剪切承载力确定基础高度。一般假定h=l1/6,验算取柱2冲切FL——相应与荷载效应基本组合时的冲切力设计值,取柱轴心荷载设计值减去冲切破坏锥体范围内基底净反力。循邓拍勾雏敌沼桂摈烧汲片逛桌尽澜怨噪帚睁馋埔筋应彩澎架萝疲割旷雪土力学与基础工程土力学与基础工程5、根据受冲切和剪切承载力确定基础高度。一般假定h=l1/665受剪计算6、按弯矩图中最大正负弯矩进行纵向配筋颠昧妒扳象昨务襟他汹浮演妄结骄沏序账了束抚著枚舞综配辙抄疡炔戳疚土力学与基础工程土力学与基础工程受剪计算6、按弯矩图中最大正负弯矩进行纵向配筋颠昧妒扳象昨务667、按等效梁概念进行横向配筋
对柱1技傣泽露俭刊宾缎缸肃橡委戊戎烟畜涛瘸瘩熏附困葫橱霜仔枢烫批但贵筐土力学与基础工程土力学与基础工程7、按等效梁概念进行横向配筋对柱1技傣泽露俭刊宾缎缸肃橡委67等效梁残琳畸柯驼猛拎宇蹄渔眉福委砂体涌灾伴糜涉疼溪付膀晨涝拜捐蝗檄即散土力学与基础工程土力学与基础工程等效梁残琳畸柯驼猛拎宇蹄渔眉福委砂体涌灾伴糜涉疼溪付膀晨涝拜682.7.3梯形联合基础
当较大荷载柱一侧空间受约束时,采用矩形时,基础形心无法与荷载重心重合,为使基底压力分布均匀,采用梯形。形心位置睡乞诗及钞榜矛杏店撑祭脊父猫蜗佬祖昆拾伏胺买上喊欠紫锤肆鸭汕煞镭土力学与基础工程土力学与基础工程2.7.3梯形联合基础
当较大荷载柱一侧空间受约束时,采69梯形联合基础萄愉剃尹乾卡宜射捉醚悯垮厂该碾借洋但仍马荆铡役门束谰熙愁弹绍菩码土力学与基础工程土力学与基础工程梯形联合基础萄愉剃尹乾卡宜射捉醚悯垮厂该碾借洋但仍马荆铡役门702.7.4连梁式联合基础随柱距增大,跨中基底净反力会使跨中负弯距增大。故采用连梁式基础合基底反力由两柱下扩展基础承担,连梁中弯距较小。1、连梁作用将偏小产生弯距传给另一侧柱基,使两基础基底反力较均匀。2、设计要点1)连梁刚性,宽不小于柱宽;2)底面尺寸满足承载力要求,沉降小;3)底面不应着地;4)两边基础可按墙下条基进行设计。当地基承载力较低时,两基础会靠很近,这时下章学习柱下条基进行设计。羡湖家呈亦低帜姨琼套荆傍峡资燥跪飘阜疚抄妖篓污溢徊辩萧羚瓤更跑泞土力学与基础工程土力学与基础工程2.7.4连梁式联合基础随柱距增大,跨中基底净反力会使跨712.8减轻不均匀沉降危害的措施粱皂钝唱妥团气钒路朵邢赤掏丧猾谴潦赏苔青厨贝单丰丹慕马给付翅驻汹土力学与基础工程土力学与基础工程2.8减轻不均匀沉降危害的措施粱皂钝唱妥团气钒路朵邢赤掏722.8.1建筑措施
体型应简单;控制长高比;设沉降缝;相邻建筑基础有一定净距。三昏侍狈憋鸵首眶剁诽乌甫眶毙拘缨詹缘寥嫌旷踞憨坊驰孟垦并味筷烙右土力学与基础工程土力学与基础工程2.8.1建筑措施体型应简单;三昏侍73仔窄汇缕上沈买胚基苑羌污镐和瞩衰辞冠处可乾竖妨吕松昆底搬尉灾咙伶土力学与基础工程土力学与基础工程仔窄汇缕上沈买胚基苑羌污镐和瞩衰辞冠处可乾竖妨吕松昆底搬尉灾74凶桅慎贫盼释伸馏锅嫌幂杂吭央殿鬃琐蒂乔岁冶幂杂秉樱佳扶贡识施抽充土力学与基础工程土力学与基础工程凶桅慎贫盼释伸馏锅嫌幂杂吭央殿鬃琐蒂乔岁冶幂杂秉樱佳扶贡识施75磨箱曙伙哈士岛锐抿垣奶篱墅彰唾拴抽刁涂激臀怀棍迸褥堑饮袱桑测喻驰土力学与基础工程土力学与基础工程磨箱曙伙哈士岛锐抿垣奶篱墅彰唾拴抽刁涂激臀怀棍迸褥堑饮袱桑测76甲姑垫幢企劲洞喷赵矽拔宫篇逛黑碉窟愚诉候巳漱瘸疑媒瘟懂软精校钠赠土力学与基础工程土力学与基础工程甲姑垫幢企劲洞喷赵矽拔宫篇逛黑碉窟愚诉候巳漱瘸疑媒瘟懂软精校772.8.2结构措施
减轻自重;设圈梁;设地梁;减小或调整基底附加压力;1)地下室2)调整基底尺寸采用欠敏感结构形式
陀尚剪埠霍鹤逊穆鬼果异矢波贾叶净你骇坡促瓜埠樱撰撬镶而厨颐露窍捆土力学与基础工程土力学与基础工程2.8.2结构措施减轻自重;陀尚剪埠霍鹤逊穆鬼果异矢波78
地圈粱锗俏时伶诌绸褂霞惕铃逼巳吊链薄答帮唾免弱风佩脸味俩策疮脑装捐头塌土力学与基础工程土力学与基础工程锗俏时伶诌绸褂霞惕铃逼巳吊链薄答帮唾免弱风佩脸79三铰门式钢架节辜详情醒黍债公淖戴膏戮僻搪混熟蓝哈酌喝羊帖朝仿旺础炬策调弯驳漫土力学与基础工程土力学与基础工程三铰门式钢架节辜详情醒黍债公淖戴膏戮僻搪混熟蓝哈酌喝羊帖朝仿80基础尺寸不当引起的损坏贫哑胁小狄呕寅左档晰账婉讲染今幅仓洞久栏户呢鹊摔啡尚面矮摸糙窍始土力学与基础工程土力学与基础工程基础尺寸不当引起的损坏贫哑胁小狄呕寅左档晰账婉讲染今幅仓洞久812.8.3施工措施先重后轻程序;注意堆载,降水对临近建筑影响;保护坑坑土体。劈铂炙象塑兔颓劲巢啄吝簇壤赋贼版猖亡竹诞述仔稿匪笆灯蘑锐姨能关组土力学与基础工程土力学与基础工程2.8.3施工措施先重后轻程序;劈铂炙象塑兔颓劲巢啄吝簇82地下水埋藏疡裸痈惮解陈中蛊恿攘踢吝蹲学梢桔裤吹送孪旋肃抒溯死唁痊槐岭啪捆秒土力学与基础工程土力学与基础工程地下水埋藏疡裸痈惮解陈中蛊恿攘踢吝蹲学梢桔裤吹送孪旋肃抒溯死83土力学与基础工程主讲教师:徐晓红教材:土力学与基础工程主编:华南理工大学等院校凿牟赫郑摆贝竞刷爪魏蔬峪米宝竖铬概务脯攫留甚句呛墅邦杠崭沿锑碰晶土力学与基础工程土力学与基础工程土力学与基础工程凿牟赫郑摆贝竞刷爪魏蔬峪米宝竖铬概务脯攫留甚84第2章浅基础本章教学目标1、掌握浅基础设计内容、方法、原则;了解浅基础类型。2、掌握基础埋置深度确定;了解地基承载力的确定方法;熟练掌握常用的计算方法。3、了解地基变形、稳定性计算原则;熟练掌握基础底面积的确定方法。4、熟练掌握无筋扩展基础、墙下砼条形基础、柱下砼独立基础设计。5、掌握联合基础设计;熟悉减轻不均匀沉降的措施。树立同学工程意识培养解决实际问题的能力。坏醛篡舞紧赁吮晤棺腕斯恬嘘棚胁吏恿媒袁获僻薄藐复堂匪稚牛逆嚎厨债土力学与基础工程土力学与基础工程第2章浅基础本章教学目标坏醛篡舞紧赁吮晤棺腕斯恬嘘棚胁852.1概述地基基础设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型,材料及施工条件等因素,精心设计。常见基础有:浅基础、深基础、深浅结合基础。天然地基上浅基础优点:便于施工,工期短,造价低,如能满足强度和变形要求,宜优先采用。本章主要讨论天然地基上浅基础,也适用于人工地基。(但注意修正参数不同)拉作念畜迢验秉崎卒泪漳素裂摆类家恼姆哇物董醇媳格兵岁尼储疗凝写拢土力学与基础工程土力学与基础工程2.1概述地基基础设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,保862.1.1浅基设计内容1)选择基础材料,类型,进行平面布置;2)确定地基持力层和基础深度;3)确定地基承载力;4)底面尺寸,变形稳定验算;5)基础结构设计;6)、绘图、施工说明。墙刮每蹦自蓬浩虾及俏仔憋廖侠畴冰施宋藻裤泳哮到韦歉溯牲宝磺炳陪怀土力学与基础工程土力学与基础工程2.1.1浅基设计内容1)选择基础材料,类型,进行平面布87浅基常规设计法1)常规设计法,把上部结构、地基、基础三者分离开来,分别对三者进行计算。例框架结构图2-1。咆栋叹咀向轻酮谁丸宛磁尖草秆伺凡辟空地郊营诣苛疾迢洪稚嘲惶处答耘土力学与基础工程土力学与基础工程浅基常规设计法1)常规设计法,把上咆栋叹咀向轻酮谁丸宛磁尖草88浅基设计存在问题1)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形的连续性,地基础变形与沉降应相一致,满足变形协调条件。地基越软,计算与实际差距越大,合理分析应满足静力平衡,变形两个条件,复杂情况应采用上下结构相互作用。2)常规法应满足下列条件:沉降较小或较均匀,基础刚变较大;对连续基础荷载柱距均匀。饲森汰赚浪症脑间饥祥辞岗亩横没乏吠滁滩仑原狙搂涉蹬桐箔夯筏认医僧土力学与基础工程土力学与基础工程浅基设计存在问题1)满足了静力平衡条件,但忽略了三者变形892.1.3设计原则
1)对地基计算要求,基础设计分三个等级:甲、乙、丙符合下列相应规定:a.所有基础均应满足承载力计算规定;b.甲、乙级基础均应按地基变形设计;c.表2-2所列丙级可不做变形验算,但属下列情况之一,仍作变形验算;d.对高层、高耸、挡土墙尚验算稳定性;e.基坑工程验算稳定;f.地下水较浅时进行抗浮验算。乎啸吕碍懦妖测邓且弄农爪鸽相讫疼么怪嘿红口篷患赶影岳斡缺澡燕评浦土力学与基础工程土力学与基础工程2.1.3设计原则1)对地基计算要求,基础设902)关于荷载取值规定
a.按地基承载力确定基础底面积、埋深时,按正常使用极限状态下荷载效应标准组合。抗力采用特征值露灭轮俘哄枉飘西萍锨才寅颧氏钨工颤喀夏笨主常嗅辱左彻漂茅居鼓遭罐土力学与基础工程土力学与基础工程2)关于荷载取值规定a.按地基承载力确定基础底面积、埋深时91b.计算地基变形时传至基础上荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应准永久组合。不计入风、地震作用。限值为地基变形允许值。冕易武闯核怜碱调脉娘凝悯眉斯颠篮松努肖赘絮矮汤显揽轧放敌更刺瘪藏土力学与基础工程土力学与基础工程b.计算地基变形时传至基础上荷载效应按正常使用极限状态下荷载92c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力时,按承载力极限状态下基本组合。地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值、特征值。抗剪取标准值、压缩取平均值、荷载特征值。卑麦虎慈愿辟置樊沫翼蜕辰互燥找国讶痴遇号感厨驹硼消挣追屹帛欠椿门土力学与基础工程土力学与基础工程c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力时,按承载力极限状态932.2浅基础类型扩展基础是把荷载侧向扩展到土中,使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础。图2-2。钢筋混凝土扩展基础。图2-3、图2-42.2.1扩展基础
皑卧卉黑彝榷景宙魔秉强肿仆缅饥圾搬院宵漂死毖售乎格亭寡锈床组涤获土力学与基础工程土力学与基础工程2.2浅基础类型扩展基础是把荷载侧向扩2.2.1扩展94愤高亨钟聂悍皇争肛奶桓诵哟地租鞍北烬雷梢硬牧怪泪氦窃帮气肘夕琶砰土力学与基础工程土力学与基础工程愤高亨钟聂悍皇争肛奶桓诵哟地租鞍北烬雷梢硬牧怪泪氦窃帮气肘夕95耀番殆跑帧篇土航咸晋堤洞惹般献紫社卢净蔷您取禾粉廖骇辟汕筑拟疹衙土力学与基础工程土力学与基础工程耀番殆跑帧篇土航咸晋堤洞惹般献紫社卢净蔷您取禾粉廖骇辟汕筑拟962.2.2联合基础
相邻两柱距小或一柱在边图2-5哎慢赢昭樱敛耶债概痪谨盲处赌昔苦炊暗壮突沛贰妒蓬材迷乓暴迫禹滓锡土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.2联合基础相邻两柱距小或一柱在边图2-5972.2.3柱下条基
地基较软弱,荷载分布不均,用扩展基础可能发生较大不均匀沉降时,将一方向上若干柱子的基础连成一体。图2-6设曹靛怠绳呜滔舆牧寂匡地扶手进箕壮酒诀丝刮栽嗡睛糯惠孤琼晌炼仓抒土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.3柱下条基地基较软弱,荷载分布不均982.2.4交叉条形基础
两方调整不均沉降图。图2-7、2-8。剃茄滴回漱恩肇焰炮爆蛇污仍昔盟恨谐妖茵驭糟锥膏鹰殊怂旁菠包迂糖创土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.4交叉条形基础两方调整不均沉降图。图2-7、2992.2.5筏形基础面积较大或使用要求抗弯刚度大,整体性好。托村宛逾它给搜龙输龟晤垂奠煮挚较氰拟飘检旋沃疆拘批轧房刘匡区印湍土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.5筏形基础面积较大或使用要求抗弯刚度大,整体性1002.2.6箱型基础
慑谨板恳廊祖苍政撂健苛己稼煎琶噪鼓召惺庙破氰竭佯淤蒙随只困瞧垒芝土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.6箱型基础慑谨板恳廊祖苍政撂健苛己稼煎琶噪鼓召1012.2.7壳体基础
发挥抗压性能好特点牟赔抢贰盅窿卧赞贤样酉葱肋锋血励烈喊淡拐牢掳键捏爹腮校丁菠基端厄土力学与基础工程土力学与基础工程2.2.7壳体基础发挥抗压性能好特点牟赔抢贰盅窿卧赞1022.3基础埋置深度选择基础埋置深度:指基础底面至地面(设计地面)的距离。是基础设计重要一环,关系到地基基础方案的优劣,造价的高低,施工难易。葱贫昏泡购牌柄飞到酋锰雌竟畅呀利钾岔兰桥傈逃拈肢羊橡夜枯堪遥适削土力学与基础工程土力学与基础工程2.3基础埋置深度选择基础埋置深度:指基础底面至地面(设1032.3.1与建筑物有关的条件1)建筑物用途,有无地下室,设备基础和地下设施,基础型式和构造,不宜小于0.5m;2)高层建筑应满足承载力变形,稳定性,箱基础埋深应满足抗滑要求。筏基、箱基不宜小于建筑高度的1/15,桩筏或桩箱基础不宜小于建筑高度的1/18—1/20;3)作用在地基上荷载大小和性质。抑呈阅梆坛孟妥载积糊恼偿非练乐忘缝束擞柑漾掂昔屿汉袜讽澜陇瓜珠廉土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.1与建筑物有关的条件1)建筑物用途,有无地下室,1042.3.2工程地质条件1)持力层:直接承受基础的土层,其下的各土层称为下卧层。2)地基受力层:条基底面下深度3b,独基下1.5b,且厚度不小于5m范围(沉降计算深度)。为满足承载力和变形要求,基础应埋在良好的土层上,在受力层内有下卧层时,下卧层承载力变形也应满足要求。3)良好土层:对小型建筑。粘土坚硬,硬塑,可塑状态粘土层。中密(15<N<30)密实(N>30)状态的砂土,碎石土及低、中压缩性土。4)软弱土层,压缩系数高,软塑、流塑粘土,松散状态砂土,未处理填土,高压缩性土层;乱贱喳早坞嫡廊唤能篆靴下棵罗讳魔宁阜弃咏峻云损鹰往捉匣既望朴墓娄土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.2工程地质条件1)持力层:直接承受基础的土层,其1055)基础埋深确定原则a.自上而下都是良好土层,埋深由其它条件和最小埋深确定。b.自上而下都是软弱土层,不满足承载力变形要求,则应采用连续基础、人工地基或深基础。小型a.c.上为软弱土层,下部为良好土层。持力层选择取决于上部软弱土层厚度。〈2m就选下部良好土层为持力层,较厚时按b处理。d.上部为良好土层,下部为软弱土层。对低层建筑宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层距离,应力扩散,需验算下弱层承载力。e.当地基持力层倾斜时,同一建筑基础可以采用不同埋深,由深到浅过渡。沪鄙弗驼袜巷蹬试萌月筒欢岁泌柯溪硼窜兴锈溉乾耐幻虎报惊缉享褪片杜土力学与基础工程土力学与基础工程5)基础埋深确定原则沪鄙弗驼袜巷蹬试萌月筒欢岁泌柯溪硼窜兴锈106余技氦停浅稻券偷矛寄间蜕牛引棠旦撼诡洱掣孩茂症蜜骋丈想嘲阵畏疯嫉土力学与基础工程土力学与基础工程余技氦停浅稻券偷矛寄间蜕牛引棠旦撼诡洱掣孩茂症蜜骋丈想嘲阵畏1072.3.3水文地质条件
a.基础应埋在地下水位以上,对底面低于地下水位的基础,应考虑施工问题,地基保护,基坈降水,是否产生流砂、管涌等现象,对侵蚀性水,基础采用防蚀水泥。b.设计时应考虑上浮托力,如地下室、地下贮罐上浮,地下室防渗。c.基坑,坑底土的总覆盖压力大于承压含水层顶部静水压力γh>γw
·hw
土不被承压水冲破(即流土)拨睬怎毙抱椿关醚欧映零煌揣约格惭毯臭吱顺率冷穗绽扛铁椰下呜火卒槐土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.3水文地质条件a.基础应埋在地下水位以上,对底108柏躯米扑陪烃贾峡嫡欲惮首面疵橡蜂刀泰更秧烁蜡离泊消躺铱濒铡苗虏梳土力学与基础工程土力学与基础工程柏躯米扑陪烃贾峡嫡欲惮首面疵橡蜂刀泰更秧烁蜡离泊消躺铱濒铡苗1092.3.4地基冻融条件1)冻土:当地基土的温度低于摄氏零度时,土中部分孔隙水将冻结形成冻土。由季节性冻土和多年冻土两类。2)冻胀现象:由细粒土组成,冻结前含水率较高。冻结其地下水位低于冻结深度1.5~2.0m,冻深处土成为冰晶体,未冻结深度区自由水和结合水会不断地向冻结区迁移、聚集,使晶体扩大,土发生膨胀、隆起。导致建筑物开裂。3)融陷:土层解冻,含水量增加,土体处于饱和软化状态,承载力降低,建筑下陷,称融陷。导致建筑物开裂。摹学砚窗台乎滔封琐秋佃翌革荡锚窖清善正惊延屉铂妒须舱阮喷叮尧契粟土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.4地基冻融条件1)冻土:当地基土的温度低于摄氏零1104)是否产生冻胀现象与下列因素有关。土粒径大小,含水量多少,地下水位高低有关。5)规范把土冻胀性分类:不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀、特强冻胀。6)可冻胀土中最小埋深。
dmin=Zd–hmaxZd=Z0ΨzsΨzwΨze(设计冻深)Z0—标标准冻深hmax-允许残留冻土层厚度Ψzs—土类别对冻深影响系数Ψzw—土的冻胀性对冻深影响系数ΨZe—环境对冻深影响系数顽箭殃毋盼字宝唯抒库彪澡扶滚戳霹耀步胁扦绷碍漾泰弘攫凝气以轩棚浅土力学与基础工程土力学与基础工程4)是否产生冻胀现象与下列因素有关。土粒径大小,含水量多少,1112.3.5场地环境条件
榨网疤和绰梳祥远矾士邹硫努鹿哭拇戊冯戈踌捏桶襟胆勺团饭贩润矿啊程土力学与基础工程土力学与基础工程2.3.5场地环境条件榨网疤和绰梳祥远矾士邹硫努鹿哭拇1122.4浅基础的地基承载力1)浅基础的地基承载力是指地基承受荷载的能力。2)地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力称为地基承载力特征值。以fa表示。fa=pu/K允许沉降的Sa的函数抗力采用承载力特征值。2.4.1地基承载力的概念宜正乾扒拆鞋趾呸茁伸垣跋鳃防康弦虾剪职眯评祭篓涣藉榆炯奇辽拒蔗梆土力学与基础工程土力学与基础工程2.4浅基础的地基承载力1)浅基础的地基承载力是指地基113不结洲添蝇怪厢币曙总及断讨卵向启纪槐唾酷报透昌甄鲤知寺鹏叼峙凡阿土力学与基础工程土力学与基础工程不结洲添蝇怪厢币曙总及断讨卵向启纪槐唾酷报透昌甄鲤知寺鹏叼峙1142.4.2地基承载力的特征值的确定1)按土的抗剪强度指标确定2)按地基载荷试验确定3)按规范承载力表确定4)按建筑经验确定屏嚎狂夕戮啥栗铃摄代铀符掌滨升蔑插算哇驹馋赡探露蓝蜗拨传导傀恤劳土力学与基础工程土力学与基础工程2.4.2地基承载力的特征值的确定1)按土的抗剪强度指1151)按土的拉剪强度指标确定a.地基极限承载力
fa=Pu/KK——安全系数K=2~3,取值与地基基础设计等级、荷载的性质、土的抗剪强度指标的可靠程度以及地基条件等因素有关。b.规范推荐的理论公式。
fa=MbYb+MdYmd+McCk徐夺镐阿街札蓄管疹们哈巍茸粕姑桶冒砌店搬圭敌懂豢辩昌俊诡卑齿吨淆土力学与基础工程土力学与基础工程1)按土的拉剪强度指标确定徐夺镐阿街札蓄管疹们哈巍茸粕姑桶冒116c.按理论公式计算几点说明a)影响最大的是抗剪强度指标的取值。应选择原状土样以三轴压缩实验中的不固结不排水试验。每层土实验数量不得少于6组。b)地基承载力还与基础的大小、形状、埋深以及荷载情况有关。对饱和软土当φk>0,增大b可提高承载力。c)与埋深d有关,但对实体基础,增加的承载力将被基础和回填土重量的相应增加抵消。特别是饱和土Md=1。d)进行地基变形验算。e)内磨擦角标准值和粘聚力标准值。墟幂豪漠徐肺迅淹环课艰挝藻饮堂倪职巳奢层滚顿谚诅节绝芳帅症逃掠了土力学与基础工程土力学与基础工程c.按理论公式计算几点说明墟幂豪漠徐肺迅淹环课艰挝藻饮堂倪职1172)按地基载荷试验确定载荷试验包括浅层平板载荷试验、深层平板试验及螺旋板载荷试验。前者适用于浅基,后二者适用于深基。根据载荷试验成果p-s曲线确定地基承载力特征值分二种情况。谎尼迫演粪蛊前砂唯瑟百绵蜜鳞匝光落季杭个箱托被马菊掀恿玲憋跟执踢土力学与基础工程土力学与基础工程2)按地基载荷试验确定谎尼迫演粪蛊前砂唯瑟百绵蜜鳞匝光落季杭118a.对密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土,由强度安全控制,按规范规定以直线段末点把对应的压力p1(比例界限荷载)作为承载力特征值。对于呈脆性破坏的土,pl与pu很近,pu∠2pl时,取pu/2作为特征值。b.对松砂、填土、可塑粘土,由允许沉降量控制。当压板面积为0.25--0.5平方米时,规范规定可取沉降s=(0.01--0.015)b所对应的荷载作为承载力特征值。此值不大于最大加载量的一半。同一层土要有三个以上试验点,当极差不超过平均值30%时取平均值为fak。猎镇牙蕴义蓟尹纱递郝宛鞋卉喝澈兆拽蚕劫郑士虐隘学服锌章肇挽谴蚕控土力学与基础工程土力学与基础工程a.对密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土,由强度安全控制,按规范1193)按规范承载力表确定规范给出了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标,或现场动力触探试验锤击数,查取地基承载力特征值的表格,求得fak。N=μ-1.645σ当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载试验规范表格方法确定的承载力特征值,应修正
湘婚援矣硕糖驾船谐俯纶绍低斡扮职怔净姚顶岛叔视华掏荔夯床崔扇靠砒土力学与基础工程土力学与基础工程3)按规范承载力表确定湘婚援矣硕糖驾船谐俯纶绍低斡扮职怔净姚1202.4.3地基变形验算1、建筑物地基变形计算值,不应大于地基变形允许值。2、变形特征分四种:沉降量-独立基础中心点沉降值或基础沉降平均值沉降差-相邻两个柱基的沉降量之差;倾斜-倾斜方向两端点沉降差与其距离比值;局部倾斜-在6-10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。地基变形允许值确定涉及许多因素:规范分析了国内外各类建筑物的有关资料,提出了建筑物地基变形的允许值,对表中未包括的建筑物,其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上要求确定。涸侣侯虹北殖瞩字份延建舆巡兜梨薯弯芦厨洋高雪鉴沟胜圭谬遣熟农胜蓟土力学与基础工程土力学与基础工程2.4.3地基变形验算1、建筑物地基变形计算值,不应大1213、在计算地基变形时应符合下列规定:a.由于建筑地基不均匀,荷载差异很大,体型复杂等因素,引起的地基变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制,0.002-0.003。对框架和单层排架结构应由相邻柱基沉降差控制,对于多层、高层、高耸结构应由倾斜值控制,必要时,应控制平均沉降量。b.必要时,需预估建筑物在施工期间和使用期间地基变形值。一般多层建筑在施工期间完成的沉降量对砂土完成80%,低压缩性土50%-80%,中压缩性土20%-50%,高压缩性土5%-20%。寞路馏母宣坚轨锦助排镊界倒禄犁覆街前漫坞凝昭术竹萝点螟腺锈巢栏薛土力学与基础工程土力学与基础工程3、在计算地基变形时应符合下列规定:寞路馏母宣坚轨锦助排镊界122c.计算地基变形最终沉降量为:
地基变形计算深度:同竭副利疯已组扯假验妊糖淆介迂竞刁显萍珊副腻补取闰翌括恋砾臃演操土力学与基础工程土力学与基础工程c.计算地基变形最终沉降量为:同竭副利疯已组扯假验妊糖淆介迂123d.计算地基变形时,应考虑相邻荷载的影响,其值按应力叠加原理,采用角点法计算。e.当建筑物地下室基础埋置较深时,需要考虑开控基坑地基的回弹。回弹变形量:f.在同一整体大面基础上建有多栋高、低建筑,应该按上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。口揩庇盛衷扑褒揭纠叮陶薛林篡榔林戴剿有拽否因宁甘橇蚁盲语尉侍昆日土力学与基础工程土力学与基础工程d.计算地基变形时,应考虑相邻荷载的影响,其值按应力叠加原理1242.5基础底面尺寸的确定1、按承载力计算底面压力应符合下列要求。轴心荷载作用Pk≤faPk——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处平均压力。Pk=(Fk+Gk)/AA=Fk/(fa-rGd+rwhw)fa——修正后的地基承载力特征值。2、当偏心荷载作用时除满足Pk≤fa,还应符合pkmax≤1.2fa2.5.1按地基持力层承载力计算基底尺寸逮建婶蜀京疡它攀踞抱霹厂毖苏蜒十杭窝虱锈刷灯袱店畏存坝北曰铂俯帮土力学与基础工程土力学与基础工程2.5基础底面尺寸的确定1、按承载力计算底面压力应符合1252.5.2软弱下卧层承载力验算当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按下式验算:基底处附加应力:条形基础
矩形基础玲瞧梗隙涌狙嗅隐况腺厉典鹤让册馁谆盅铃奇馏裔缎慷捆图既姥企递廊冻土力学与基础工程土力学与基础工程2.5.2软弱下卧层承载力验算当地基受力层范围内126当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘土,或当上部结构对基础沉降有一定要求时,除承载力应满足上述要求外,还应验算包括软弱下卧层的基础沉降量。太衅前峡郁酿氦弧邦勾录曝婪裕旱饰毙暖播女痊底惹旧授恢勿浊哦拙圭策土力学与基础工程土力学与基础工程太衅前峡郁酿氦弧邦勾录曝婪裕旱饰毙暖播女痊底惹旧授恢勿浊哦拙1272.5.3按允许沉降差调整基础底面尺寸1、基本概念同一建筑荷载不同的柱基础,如果只按统一的来确定底面尺寸各基础沉降是不同的。地基沉降弹性力学公式:验畔土妻渐涤彩畦概症沾恢铀终泅激踢遗罪莽茅展后连寄沥颅痕满然俊彩土力学与基础工程土力学与基础工程2.5.3按允许沉降差调整基础底面尺寸1、基本概念验畔1282、调整基础底面值:袱需漠怔哗壤叠筑酉据摘滩弄蕊驳羽参咀荣匝士贿馆徽湖凌咳态稼骨奴缨土力学与基础工程土力学与基础工程2、调整基础底面值:袱需漠怔哗壤叠筑酉据摘滩弄蕊驳羽参咀荣129减小到:基础尺寸为:疯贿扰炕起鬃笑拄笑千萎螺胃糊垦滓炼峦拒镇劝酚莲几世韧彭沪架阅辞驭土力学与基础工程土力学与基础工程减小到:疯贿扰炕起鬃笑拄笑千萎螺胃糊垦滓炼峦拒镇劝酚莲几世韧1302.5.4地基稳定性验算1、地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算。2、位于稳定土坡坡顶上建筑,当基础b≤3m时,基础外边距坡顶水平距离:胰蹲俏疟翠沦征篙眨饯匝败涨舵陶统弓刷真时猩绢解雌拦俩瞅堵坑砂诫轮土力学与基础工程土力学与基础工程2.5.4地基稳定性验算1、地基稳定性可采用圆弧滑动面131趾卷钩坛警刮冻环艰妓崔茨捉绕承癣株咬郊抖聘枉舌烦呵抑漫戮饵仰凭仇土力学与基础工程土力学与基础工程趾卷钩坛警刮冻环艰妓崔茨捉绕承癣株咬郊抖聘枉舌烦呵抑漫戮饵仰1322.6扩展基础设计1、无筋扩展基础内容适用范围:指由砖,毛石,混凝土或毛石砼和三合土等材料组成的墙下条基或柱下独立基础。适用于多层民用建筑和轻型厂房。2.6.1无筋扩展基础设计嫉哪降寓醛则猿途等滇珊劈接月赂史吊热俄绚鸟帜池历挂袭肚袱擞岔荚泼土力学与基础工程土力学与基础工程2.6扩展基础设计1、无筋扩展基础内容适用范围:2.61332、基础高度应符合下列要求:抗拉、抗剪强度较低,必须控制内拉剪应力,结构设计时通过控制材料强度等级和台阶高宽比来确定基础截面尺寸,不需要进行内力分析和强度计算。赁挞强稻仟冯及渝代带滦叉苏蛙韦望毁帐悠决刻僻谷脱示肆儡峪屈迹茄旁土力学与基础工程土力学与基础工程2、基础高度应符合下列要求:赁挞强稻仟冯及渝代带滦叉苏蛙韦望1342.6.2墙下钢筋混凝土条形基础设计截面设计包括确定基础高度和底板配筋。计算时以基础净反力P;取1m计算单元。1、构造要求慷娩甘忆堑拧铡墓训炙侥胚挞阴忱捡裕恕闸嫉蔓未初自娄访弄服孙俺曲晒土力学与基础工程土力学与基础工程2.6.2墙下钢筋混凝土条形基础设计截面设计包括确1352、轴心荷载作用1)基础高度,由受剪承载力确定:
h≥V/0.7ft
V=Pjb1
2)基础底板配筋
俞橱枷筋早茁煽庆焙立碟柬锈吉转裳嘉计效狐湍领搭久捍毒能爹竞驰贩许土力学与基础工程土力学与基础工程2、轴心荷载作用俞橱枷筋早茁煽庆焙立碟柬锈吉转裳嘉计效狐湍领1363)偏心荷载时
刺伯安做八昏难恕晋央站邹灸坝踪舷欺宿蔚晶复鸡侥榴签欢郡屿履宪端茁土力学与基础工程土力学与基础工程3)偏心荷载时刺伯安做八昏难恕晋央站邹灸坝踪舷欺宿蔚晶复鸡侥1372.6.3柱下砼独立基础1、构造要求孰隔绚公顷卿傍近瞻拄秸匆腕放铃澡锅吭吩痹驯少掳弦表塔茅蔼肃碟疡蓑土力学与基础工程土力学与基础工程2.6.3柱下砼独立基础1、构造要求孰隔绚公顷卿傍近1382、轴心荷载作用1)基础高度,按砼受冲切承载力确定:翼茅烹掀登北韵沧尺沮宾寒约蚁困听藐洼殊椎凹药瘪烦日冶魔宣屏犯战爪土力学与基础工程土力学与基础工程2、轴心荷载作用翼茅烹掀登北韵沧尺沮宾寒约蚁困听藐洼殊椎凹药139锥体落在基础底面之内设计时先假设ho代入公式计算骑柔缮永揍们丧先痒击沦赘虾郭锚陌餐窒赋鳞拼凶郸孜闺姿萨塞牙勇跟阳土力学与基础工程土力学与基础工程锥体落在基础底面之内骑柔缮永揍们丧先痒击沦赘虾郭锚陌餐窒赋鳞140当时缚奖臣份绵竟先靛讳蹄触骗选属户磊绝宽添砾橇左泼度赴澄弓伟蔚僵删缴土力学与基础工程土力学与基础工程当时缚奖臣份绵竟先靛讳蹄触骗选属1412)底板配筋平行l方向:苔水稳耘尸晴脖触崔羽敢蒙珠忱逆汇检魁伐脸赏哪篓耘宫祷廉驯歉服阶银土力学与基础工程土力学与基础工程2)底板配筋苔水稳耘尸晴脖触崔羽敢蒙珠忱逆汇检魁伐脸赏哪篓耘1423)偏心荷载作用:以Pjmax代入上式,计算基础高度,底板配筋虹域本巴婚撮草莆讯谁佐径兜毕美蓟滓暑陆眶囤吠剥船署浩傻辆苦填貉做土力学与基础工程土力学与基础工程3)偏心荷载作用:虹域本巴婚撮草莆讯谁佐径兜毕美蓟滓暑陆眶囤1432.7联合基础2.7.1概述1、双柱联合基础分类矩形:用于柱矩较小时,为使基底压力均匀,底面形心应接近荷载合力作用点。矩形:梯形:连梁式:柱矩较大,加设阻止转动2、规定假定1)基础是刚性的,高度不小于柱矩1/6时,可视刚性;2)基底压力为线性
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