浅基础1(2.4承载力及变形计算)

第2章.浅基础2/3/20231黑龙江工程学院1、什么是基础埋置深度？2基础埋深的选择应考虑哪些影响因素？请回答：2/3/20232黑龙江工程学院2.4.1地基承载力的概念2.4浅基础的地基承载力地基承载力是指地基承受荷载的能力。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

是允许沉降的Sa的函数抗力采用承载力特征值。2/3/20233黑龙江工程学院2.4.2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2/3/20234黑龙江工程学院1）按土的抗剪强度指标确定

a.地基极限承载力

K—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。

2/3/20235黑龙江工程学院式中：b—基础底面宽度，大于6m按6m考虑，对于砂土，小于3m时按3m考虑；

Mb、Md、Mc—承载力系数，按

值查表2-3；

γ—基底下一倍基宽深度内土的内摩擦角标准值、粘聚力标准值、土的重度，水位下取有效重度。

d—基础埋置深度，当d＜0.5m按0.5m计。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，如采用整体的箱形基础或筏基时，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。

、、2/3/20236黑龙江工程学院表2-3承载力系数Mb、Md、Mc土的内摩擦角标准值(°)MbMdMc土的内摩擦角标准值(°)MbMdMc001.003.14220.613.446.0420.031.123.32240.803.876.4540.061.253.51261.104.376.9060.101.393.71281.404.937.4080.141.553.93301.905.597.95100.181.734.17322.606.358.55120.231.944.42343.407.219.22140.292.174.69364.208.259,97160.362.435.00385.009.4410.80180.432.725.31405.8010.8411.73200.513.065.66

2/3/20237黑龙江工程学院c.按理论公式计算几点说明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。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。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。需要进行地基变形验算。内磨擦角标准值和粘聚力标准值。2/3/20238黑龙江工程学院公式中

的确定统计修正系数2/3/20239黑龙江工程学院【例题】某柱基及土层情况如下图所示，荷载试验测得粉质粘土层的承载力特征值为132kPa，粉质粘土层的室内试验指标如下表（共8组）。试求持力层地基的承载力特征值。2/3/202310黑龙江工程学院天然密度（g/cm3）1.971.981.961.991.972.001.952.00天然含水量（%）29.529.629.229.729.330.029.030.5液限（%）31.332.430.932.531.933.130.433.5塑限（%）20.822.018.920.820.921.020.423.2内摩擦角(o)18.520.521.519.019.522.020.020.5内聚力（kPa）13.015.014.516.515.513.516.015.52/3/202311黑龙江工程学院2/3/202312黑龙江工程学院2/3/202313黑龙江工程学院14

14

2.刚性基础与扩展基础

2）按地基载荷试验确定图2.11载荷试验示意图（堆载）规范规定甲级必须进行该法优点：成果可靠该法缺点：费时、耗资2/3/202314黑龙江工程学院15

15

2.刚性基础与扩展基础

2）按地基载荷试验确定2/3/202315黑龙江工程学院

荷载-沉降关系曲线

2）按地基载荷试验确定2/3/202316黑龙江工程学院

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。

2）按地基载荷试验确定2/3/202317黑龙江工程学院18

18

2.刚性基础与扩展基础

同一土层参加统计的试验点不应少于三点，符合要求后，取该平均值作为地基承载力特征值fakp-s线有明显比例界限时(密砂、硬土)fak=p1极限荷载能确定，且pu<2.0p1时,取fak=0.5pu当不能按上述两点确定(中、高压缩性土的缓变型曲线)，取s/b=0.01～0.015时对应荷载作为fak图2.12按载荷试验确定地基承载力(a)低压缩性土；（b）高压缩性土

2）按地基载荷试验确定2/3/202318黑龙江工程学院

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。当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从荷载试验规范表格方法确定的承载力特征值，应修正

3）按规范承载力表确定2/3/202319黑龙江工程学院

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。

3）按规范承载力表确定击数N10153050中砂、粗砂180250340500粉砂、细沙140180250340

砂土承载力特征值fak2/3/202320黑龙江工程学院

当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从荷载试验规范表格方法确定的承载力特征值，应修正3）按规范承载力表确定式中：fa—修正后的地基承载力特征值；

fak—地基承载力特征值；

ηb、ηd—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，查表2-5；

γ—基底持力层土的天然重度，地下水位以下取有效重度γ′；

b—基础底面宽度，当b＜3m按3m计，当b＞6m按6m计；

γm—基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度；

d—基础埋置深度，当d＜0.5m按0.5m计。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，如采用整体的箱形基础或筏基时，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。2/3/202321黑龙江工程学院4）按建筑经验确定可用于次要的小型建筑物或为参考性数据。2/3/202322黑龙江工程学院【例题2-1】某场地地表土层为中砂，厚2米，，修正后的标准贯入试验击数N=13；中砂层之下为粉质粘土，，抗剪强度指标标准值，地下水位在地表下2.1米处。若修建尺寸为2×2.8m，试确定基础埋深分别为1m和2.1m时持力层的承载力特征值。2/3/202323黑龙江工程学院地基承载力验算—基本验算《建筑地基基础设计规范》要求:

pk—相应于荷载效应标准组合时基底平均压力。pkmax—相应于荷载效应标准组合时基底边缘最大压力。

fa—修正后的地基承载力特征值。2/3/202324黑龙江工程学院2/3/202325黑龙江工程学院26

26

2.刚性基础与扩展基础

《公路桥涵地基与基础设计规范》要求：

σmax—基底最大压应力

[fa]—修正后的地基承载力容许值地基承载力验算—基本验算

2/3/202326黑龙江工程学院2.4.3地基变形验算建筑物地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。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。2/3/202327黑龙江工程学院28

28

2.刚性基础与扩展基础2.4.3地基变形验算

地基变形指标图例计算方法结构特点沉降量s1基础中点沉降值单层排架结构柱基

沉降差两相邻独立基础沉降量之差Δs=s1–s2框架结构2/3/202328黑龙江工程学院29

29

2.刚性基础与扩展基础2.4.3地基变形验算

地基变形指标图例计算方法结构特点倾斜高耸结构以及长高比很小的高层建筑局部倾斜砌体承重结构2/3/202329黑龙江工程学院30

30

2.刚性基础与扩展基础建筑物的地基变形允许值变形特征

地基土类别

中、低压缩性土

高压缩性土

砌体承重结构基础的局部倾斜结构

0.0020.003工业与民用建筑相邻柱基的沉降差框架结构砌体墙填充的边排柱当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构

0.002L0.0007L0.005L0.003L0.001L0.005L单排排架结构（柱距为6m）柱基沉降量（mm）

(120)200桥式吊车轨面的倾斜（按不调整轨道考虑）纵向横向

0.0040.003多层和高层建筑的整体倾斜

Hg

≤24

24＜Hg

≤60

60＜Hg

≤100

Hg

＞100

0.0040.0030.00250.002提体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm)

200高耸结构基础的倾斜

Hg

≤20

20＜Hg

≤50

50＜Hg

≤100

100＜Hg

≤150

150＜Hg

≤200

200＜Hg

≤250

0.0080.0060.0050.0040.0030.002高耸结构基础的沉降量（mm）

Hg

≤100

100＜Hg

≤200

200＜Hg

≤250

4003002002/3/202330黑龙江工程学院在计算地基变形时应符合下列规定：

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