天然地基上的浅基础

第2章

浅基础2.1概述2.2浅基础的类型2.3基础埋置深度的选择2.4浅基础地基承载力的确定2.5基础底面尺寸的确定2.6无筋扩展基础设计2.7扩展基础设计2.8联合基础设计2.9减轻建筑物不均匀沉降危害的措施本章目录2.1概述基础类型：天然地基上的浅基础桩基础人工地基上的浅基础深基础换土垫层，水泥土桩、碎石桩复合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考虑侧壁阻力作用沉井基础沉箱基础桩基础也属深基础浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基础宽度。两侧（四周）的摩阻力忽略不计。所以不是简单的深浅概念。天然地基：天然土层，不对地基土做处理浅基础：(1)埋深小于5m的柱基或墙基，(2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基，埋深大于5m，(3)不考虑侧面摩擦力DD2.1.1地基基础的重要性和复杂性FdG主要受力层持力层（受力层）下卧层条形基础3b独立基础1.5b且5m（二层以下民用建筑除外）主要受力层深度：2.1.1地基基础的重要性和复杂性人工地基：加固上部土层，提高承载力。经过地基处理软土2.1.1地基基础的重要性和复杂性桩基础和深基础新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩桩基础天然地基上的浅基础设计ShallowfoundationonnaturalgroundGB50007-20021浅基础的设计方法2基础分类3基础埋深确定4地基计算－承载力、变形、稳定5刚性基础设计6扩展基础设计7基础的结构设计2.1.2浅基础设计内容与所需资料浅基础设计步骤No结构、地质和环境资料基础结构类型、建筑材料地基承载力、荷载和基础初步尺寸基础的结构和构造设计基础设计图、施工图、预算书确定持力层、基础埋深

验算承载力、变形和稳定基坑设计2.1.2浅基础设计的内容

浅基础设计方法原则上地基、基础和上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协调两个条件2.1.3

地基基础设计原则1对地基计算的要求容许承载力设计方法地基的容许承载力:(1)基底压力不能超过地基的极限承载力，并且有足够的安全度；(2)地基变形不能超过允许变形值。地基基础设计等级见P9表2-1地基基础的设计和计算应满足下列三项基本原则：（1）对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度（承载力）；（2）应控制地基的特征变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值，以免引起基础和上部结构的损坏，或影响建筑物的使用功能和外观；（表2-2）（3）基础的型式、构造和尺寸，除应能适应上部结构、符合使用需要、满足地基承载力和变形要求外，还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。2.1.3

地基基础设计原则2.1.4建筑结构可靠度和极限状态设计以概率理论为基础的极限状态设计用荷载效应S（指荷载在结构或构件内引起的内力或位移等）和结构抗力R（指抵抗破坏或变形的能力）的关系描述，令Z=R-S称Z为功能函数。显然，当Z>0或R>S时，结构处于可靠状态；当Z<0或R<S时，结构处于失态状态；当Z=0即R=S时，结构处于极限状态。结构物必须满足如下两种极限状态的要求:（1）承载能力极限状态：这是结构的安全功能要求，即让结构物发挥其最大限度的承载能力，荷载效应若超过此种限度，结构或构件即发生强度破坏，或者丧失稳定性。（2）正常使用极限状态：这是结构物的使用功能要求，如若变形超过某一限度，就会影响结构物的正常使用和建筑外观。根据《建筑地基基础设计规范》，为保证建筑物的正常使用，地基必须满足两种极限状态的要求。（1）承载能力极限状态，表示为p≤fa式中：p——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值，kPa；

fa——修正后的地基承载力特征值，kPa。（2）正常使用极限状态，表示为△≤[△]式中：△——相应于荷载效应准永久组合时，建筑物地基的变形；

[△]——建筑物地基的变形允许值2.1.5地基基础的极限状态设计

关于荷载取值的规定荷载种类：永久(恒)荷载:(1)不随时间变化,(2)变化与均值比可以忽略,(3)单调变化并趋于极值。可变(活)荷载：变化与均值比不可以忽略偶然(特殊)荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现其值很大，持续时间很短。

2.1.6荷载及荷载效应组合荷载效应：上部结构F：结构自重屋面楼面荷载活荷载基础自重G：设计地面高程（内外地面平均值）FMFFHFMH一般为前两种情况，横向力不大，只做校核荷载计算GGGG荷载组合极限状态设计时：基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用与可变作用的组合（分项系数），冲切验算标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准值（或组合值）为荷载代表的组合，承载力验算准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可变荷载采用准永久值为荷载代表的组合,沉降验算荷载计算地基基础设计应按下列规定采用：按地基承载力确定基础尺寸及埋深时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。极端挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定性及滑坡推力时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合。在确定基础高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确保配筋和演算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的1.35倍。

2.1.6荷载及荷载效应组合浅基础的分类1按基础刚度分类 无筋扩展(刚性)基础 扩展基础2按基础的结构形式分类3按基础材料分类4按基础埋深分类2.2浅基础的类型2.寄2.扎1躬地松基基堂础的喊类型基础虏类型梢：天然博地基麦上的香浅基良础桩基础人工脂地基词上的示浅基缘瑞础深基就础换土激垫层蓬，水弯泥土扮桩、金碎石腥桩复史合地符基等人工绩地基哈：埋深再>5排m特殊贵方法圾施工考虑穗侧壁锋阻力餐作用沉井基基础锄沉箱柏基础桩基卵础也肌属深支基础浅基着础：埋深粗小于限5m命，或燃者埋材深大隔于5轿m，截但是迟小于辅基础相宽度岗。两践侧（堵四周甚）的暗摩阻姜力忽亏略不境计。衬所以旬不是勤简单朗的深差浅概穷念。1匙扩展掀基础无筋偏扩展霞基础Ri诱gi愤d巩fo愉un捡da里ti练on砖、驾石、吓灰土杀，素善混凝兰土帐材辣料抗常拉强及度很搁低有基四础台磁阶宽凝高比吗(刚挠性角士)要护求扩展漏基础赚(柔醋性基膏础)Sp找re仍ad遥f浅ou身nd请at闻io示n钢筋敲混凝残土要满绢足抗低弯,细抗剪输和抗仪冲切震等结林构要深求1.焦1蓄1暂.5与材金料和般荷载朱有关Fbth0F2.转2.示2份浅基表础的犹结构乎类型按基刘础材仙料分砍类砖石料混凝所土钢筋资混凝台土灰土三合仍土2.前2.狗2猴浅基墙础的婶结构蜓类型单独直基础即:龙柱牵下或酷墙下糟,土调质较睬好In膀di钻vi膜du寺al舌f费oo艇ti雪ng撕,尽p瓜ad寇f拼ou寒nd程at切io细n独立瘦基础趣的主要该受力虚层深滩度洞1.肆5b1买扩展违基础2.辈2.闸2细浅基私础的眨结构株类型壳体轰基础1登扩展跪基础2.透2.甲2求浅基勒础的镜结构烛类型墙下埋或柱触下条债形基味础：扯柱须下一宴般是歇土质亚差,个两侧泻单独追基础剥相连St汤ri借p板fo维un虫da棵ti阴on条形捉基础著的主要酒受力细层深崇度欠3.烛0b2母连茄续届基扇础十字市交叉匙基础柱下遭:土傻质更昂差,德或荷同载很吧大,太四面智基础污相连纵向条形基础横向条形基础Cr趴os呆s夕St摸ri嫩p具fo宋ot篮in闪g2愚连冒续阔基税础片筏如基础土质纯更差适,单帜独基唤础联铜成整英体,房诚游泳待馆,犹筏下趋有肋蜡,板居下处珠理Matfoundation2东连程续墓基坡础箱形农基础有筏发、墙橡和顶傲板形拐成箱叨，整笼体性敞更好底板外墙内墙2慕连夹续狡基限础联合巩基础界限一柱器靠近符建筑卵界线测、二脂柱间凤距较灾小、彩基底叉面积府不够赏或荷瞒载偏营心过绩大情仰况下妙可采漂用联忠合基胃础。2棚连碍续饿基堂础按基港础的结构龄形式单独膛基础In库di蓬vi馅du称al尘f拿oo海ti躁ngpa死d探fo科un雷da忽ti雾on条形铃基础St肠ri而p充fo寇ot缴in俯g十字润交叉霞基础Cr浆os伶s睡st境ri岸p腰fo雅ot总in仆g筏板艘基础Ma种t哨fo魄un陕da烂ti蝇on箱形针基础Bo盾x掩fo布un凡da际ti哑on壳体暖基础Matfoundation2.决2浅喝基狡础葬的鬼类哈型浅基肠础设宪计步扎骤No结构盈、地筒质和蛋环境煌资料基础隆结构产类型摸、建边筑材呆料地基玩承载浙力、固荷载钻和基叼础初捧步尺映寸基础剑的结圣构和释构造炸设计基础提设计磁图、详施工剩图、民预算破书确定症持力疮层、派基础恼埋深

验算承载力、变形和稳定基坑夜设计下卧层持力层（受力层）FGD埋深独立即基础片主要诵受力叶层钩1.观5b条形竭基础主要湾受力前层守3.抬0b2.娃3基础倡埋置蝴深度奇的确石定在满劳足承持载力远的条扮件下即尽量粱浅埋浊。省混工省董时省帆料，餐但是受有如佛下基馒本要扒求：1D大于杯50傲cm骡。表拨土扰抬动，萍植物虫，冻姑融，挡冲蚀2麦基慌础顶葛距离竹表土橡大于龄10资cm赏，保峰护3壶桥惹要求遇在冲衔刷深丢度以伟下D大于10cm2.酱3.幕1踪蝶与建积筑物宣有关障的条纲件2.宅3基础雀埋置戒深度耗的确呆定结构窜要求地下绸室、查地下说管道届(上榴下水付，煤巧气电纪缆)糊应在节基底舍以上务，便糊于维肃修，粱要求易地下坦室的扁作用驴:承载渠力变形补偿煎基础F管道美国世贸大厦地下7层2.心3.侄1疏与建值筑物无有关晚的条染件筏基目和箱谈基的贞埋深蔽不宜品小于维建筑雾物高采度的素1/棋15鲜；桩醒筏和潜桩箱吨基础的埋辈深（订不计糠桩长群）不叉宜小耍于建建筑物称高度桶的1狼/1耀8~勿1/冠20民。2.徒3基础薯埋置护深度失的确中定1抹地津下水舱位以构上否则腊开挖爬降水请,费股用大扑，易栋扰动2茫土层杯分布掌情况(1唤)浪浅基吧础还电是深童基础躬(桩紧基础愚)(2亲)席天然色还是坏人工崇地基(3例)隐天然础地基廉,社埋深夏根据译土层吨分布车定台北国际金融中心珠海祖国广场2.披3.光2捡工程疮地质2.逃3基础组埋置喇深度洽的确南定在满皂足其溪他要彼求下邮尽量冠浅埋只有迷低层些房屋务可用尘,否狼则处纺理尽量通浅埋援但是碍如h1太小婶就为淡IIh1<购2m挪基汇底在赵好土h1=2安m~哈4m识高楼筹好土馒,低贝楼软舰土h1>4递m辨桩抚基或碰处理好土软土(很原深)好土软土软土好土I介II见I炕II毯I厚Vh1h12.曾3.垂2烦工程兄地质2.接3基础细埋置摇深度够的确跨定尽量经在地渠下水狐位以庙上,否则骨开挖冲降水,费用危大有承压够水时炕，防幼止承他压水扇顶破宰基底基坑2.鉴3.代3钳水文钟地质已条件2.途3基础怨埋置梳深度腐的确殃定冻胀淹危害祸及机陈理—冻卷胀及掌冻拔地面虾隆起坑(不瓜均匀椅)翻浆仁,融笨陷,蛙强度行降低如果袭冻结孝深度脖大于珍融沉冲，称因为永捷冻土地下波冰2.逗3.帮4先地基溜冻融想条件2.孕3基础移埋置刊深度澡的确弊定冻胀孤丘Pi贷ng称o2.宴3.命4剑地基摘冻融叮条件2.期3基础达埋置蒙深度两的确偷定2.厦3.客4宋地基纲冻融驾条件2.寺3基础肤埋置盲深度惊的确志定2.替3.书4伟地基敞冻融钻条件2.趁3基础哗埋置妥深度聚的确派定1勺冻闻胀危质害及轰机理冻深毛细虑区地下膏水19鞠28买-1巷92缠9豪Ca茎sa愤gr黎an排de誉做了肝较深万入的合研究顾,美国狮北部亚:领冰深午45貌cm出,帽冻胀诸量1捆3c析m,=补8%确~1改2%办,桌60斜%~灭11绘0%炎,盯冰透男镜达叶13恼cm冻结拥区2.依3.室4丈地基乞冻融拨条件2.朝3基础质埋置坡深度蛛的确搏定机理捎复村杂,纷开始梦认为睛是水某变成涂冰的袜体胀台.自由榜水冻窑结温弹度0oc,待结合备水冻袭结温车度-江0.灯5~兄-3瞎0oc毛细水土颗粒结合水冰总结察:开斤敞式影水源踏,冻毫结慢谊,形蜓成透齐镜体吸引争毛细回水自由寸水+时外层盈(弱县)结廊合水央冻结陵,形妥成冰蚀针,炮冰透灵镜结合捞水膜据变薄芬,离子锤浓度艇加大吸力碰增加吸引腿地下磁水毛细水土颗粒结合水冰2浙发生旨冻胀青的条劲件(1规)后土的依条件伴一般摩是细岸颗粒附土。砂土咬的毛括细高窄度小午，发狗生冰绞冻时岗体积厦膨胀词，孔城隙水株容易找排走傍，骨转架不危变。授太细剩的土久，水采分供及应不盘及时视，冻重胀也比不明栋显。(2摔)啊温慌度条织件桂低腊于冻塌结温移度(3疼)敬水据文条职件含水币量，门具有住开放仇性条栗件，旋如粉开土冻延胀最蛋严重2.位3.共4虽地基盾冻融勇条件2.炎3基础较埋置星深度各的确朋定3皇按冻哨胀的解地基大土分俗类不冻落胀，从弱冻办胀，近冻胀阴，强仔冻胀谎，特绒强冻级胀土的事冻胀失性分胆类冻胀咐率=冻沃胀量俭/冻育前厚宝度土类膨，含卧水量济，地涨下水鹿位Z0标准诞冻深耀－多税年实逢测最威大冻纯结深延度的槐平均随值,庸夏脚季地骆面开杆始往刮下算影。北京清1.冻0m序，哈埋尔滨滑2.返0m验，满顿洲里逆2.嚼5m设计冻深

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-h)冻胀后地面原地面hzdh’实测冻土厚度2.辰3.认4与地基均冻融我条件2.途3基础馅埋置樱深度盗的确迫定4白考匙虑冻鹿胀的村基础邻埋深设计云冻结拘深度zd＝车z0zszwzeZ0标准赌冻深猜；so匪il仗,忧,变en写vi夜.考虑冶冻胀负性，否基础两最小治埋置亲深度dfr-残留勾冻土伏层厚营度zdz0dmin室内地面dfr2.贝3.猫4朗地基筐冻融欢条件2.详3基础颤埋置库深度起的确颠定思考苏题：在辽振宁某址地修拐建一沉6层惹宿舍境楼，披9月抚底开猛工挖先地基佣，3暑月份洽建成膝第一辩层时吐发现持基础飞和墙镰面由秋于冻搬胀而想开裂钉。设问计的嫁基础刃埋深师完全壤满足奖冻深脸的要献求，懂解释压为什如么发议生冻读胀破呀坏？2.数3.垃4博地基诵冻融鞭条件2.拦3基础蹈埋置摩深度巩的确蜘定1杆新建靠筑物降基础忧埋深富浅2档新旧并相邻免建筑陕物有档一定株距离L/H=1染~2否则吵要求中支护严格助限制择支护供水平至位移新旧LH2.腾3.悠5练场取地环泰境条披件2.荒3基础飘埋置嚼深度满的确肃定基础脆埋深技不同穿时(1擦)纵主楼越与裙律房高度搁不同挣,分薯期施徒工(2营)台阶财式相亭连,远如甚山坡荣上的结房屋或者赛验算慕边坡册稳定饼性台北递国际训金融休中心在保句证地肌基稳纸定的晃条件奶下，膏使建赖筑物厚的沉西降量君不超下过允选许值的地耳基承樱载力初称为予地基捷承载歼力的讲特征棍值—畜fa太。具有渡一定买的强仙度安烛全储代备。地基懒变形据不应腰大于顶相应收的允拜许值赶。2.碎4浅基章础地掏基承缩慧载力锡的确腾定2.普4.腐1齿按土食的抗雀剪强狗度指杀标以辜理论斧公式庄确定（1乔）地穴基极谱限承碎载力帽理论孕公式K与迷建筑扁物的塞安全鄙等级响、荷昨载性泄质、棚强度瘦指标服的可酷靠度爹以及地基埋条件翁等有骄关，气对于警长期抵承载效力宫K=祸2~偶32.持4浅基议础地胡基承究载力洗的确完定2.啦4.桑1炮按土妨的抗愁剪强姑度指保标以鸟理论裕公式滴确定（2材）晚规范鞠推荐静的理削论公桃式fa=极Mbb跃+爱Mdmd己+雁Mcckfa:承载晋力特拉征值污（设尊计值暗）——猎相当唇与p1/补4=NB兔/音2+桌Nq运d+赞Ncc基础笛宽度b大于怜6m备按6虽m计巾算，嫂砂土摇小于浴3m夸按3芹m计狮算，先初踪蝶步估剧计b,b为基饱础短悟边blMb、Md、Mc—P挤17智表2裁-22.趁4浅基烂础地河基承榴载力庄的确浅定2.稍4.身1侵按土赵的抗溪剪强虾度指掘标以职理论端公式哲确定千斤顶荷载板压力巨的影研响深础度是植承载板邮的1催.5否~2延倍。对于福密砂召和硬碌黏土制，P-冬S曲线炊呈陡禁降型埋，承雀载力上特征塘值以娃强度安全绣控制钞，故比采用Pcr作为小承载赢力特点征值夫。当Pu<1富.5达Pc拒r，以Pu/2作为筹承载狼力特振征值勤。对于仙松砂皆和软均黏土洋，P-迫S曲线救呈缓谱变型漫，承培载力贵特征碰值以掏允许沉降由量控踢制，摔规范品规定朽取s=队(0灶.0构1~肤0.惩01址5)久b所对塘应的猜荷载绝作为承载瓦力特草征值条。fak试验虽平均线值2.叛4浅基酷础地萄基承济载力姻的确竿定2.啄4.骗2塌按载毅荷试浊验确遍定地夏基承财载力原位习试验勾资料理经回医归分陆析并锄结合凉经验中确定借承载蛮力特堂征值fak经深限度、弦宽度革修正讯的特黎征值P2独0b、d为宽涛度深块度修哗正系少数，在按持幻玉力层途土的尊类别耳查P匠21他表2菌-42.垮4浅基贝础地祸基承颂载力妥的确撕定2.响4.渗3塘按规炊范承膀载力部表确床定地印基承休载力2.扒4.卫4辫按建吊筑经疯验确仗定地肚基承恐载力fa=fak+b(灵b-泻3)胁+dm(d艺-0脊.5魂)进行帮深度正和宽集度修汉正：fak：查表边计算备或静奥载荷钻试验盼确定柳的承否载力珍标准坦值fa：深宽得修正假后的糕承载挡力特嫩征值伯（设量计值足）b、d：宽度激和埋微深修朋正系些数：基础剃底面拘以下卸土的需重度m：基础荒底面弹以上质土的斜加权肢平均潮重度b：大于置6m练按6脖m考泼虑，张小于光3m寻按3输m考墙虑基本卸条件励：基痒底平染均压辅力p不大叨于持徒力层求承载力恋的特庆征值fapk句fa根据叙持力事层承锦载力士确定歼基础慨面积确定身基础钱尺寸验算歇持力委层承碗载力GFfa2.肃5基础驴底面与尺寸业的确蚁定1歇轴心阀荷载皱作用荷载Fk+Gk，Gk=AGd,G是基护础加的土的块重度G=2阅0k速N/待m3承载浆力特锅征值fa(暂爬不做夏宽度基修正判)基底肠面积Fk+Gk≤AfaGFdpk快fa柱基另础底错面积钥A的嚼确定2.斗5.累1按地采基持巴力层耍的承赖载力逐计算扩基底酬尺寸方形那基础条形顽基础滤－单位鉴长度健确定信基础鲜宽度1刺轴心缓荷载达作用2.只5.斑1按地倡基持退力层黄的承咳载力缩慧计算忠基底禁尺寸2岂偏心判荷载阁作用FMeF+G要求般：pk届fa2.飘5.政1按地踪蝶基持行力层永的承沟载力睡计算阻基底网尺寸FMeF+G计算病步骤统：1皆进行全深度宵修正树，初轿步确惊定修疼正后洪的地基之承载致力特胁征值堡；234伟对吼地基圈承载竞力进指行宽润度修乖正5疯计赌算e值和Pkm闻ax，并千验算庄是否瞒满足叙要求6慌若然b、渐L不五适当孤，可倦调整苗尺寸烂再进寺行验拴算。pk怒fa2链偏心帜荷载顿作用2.甩5.脸1按地领基持族力层旱的承割载力畜计算跨基底盏尺寸P2给4，肥例题哭2-招4，夺2-萌5承载火力验护算下卧层？d埋深d,q=d均布荷载持力层基础FG主要受力层下卧继层？2.定5.目2蚊软弱蓬下卧呆层承年载力纸验算存在亦软弱川下卧追层时绪，要避验算1)价按洁照中杂心荷没载确嚼定基证底压殊力pk=售(Fk+Gk)/淋A2)决计妙算基陡底原奖自重欢应力cd3)京计她算基底搏附加货应力p0=pk-cd4)辫扩抄散角与Es1/Es2及z/笨b有关持力切层太披薄不害起作劝用Fk

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