浅基础1(2.1概述 2.2浅基础的类型)

第2章.浅基础2023/11/2821、什么是地基？基础？持力层和下卧层及软弱下卧层?2、基础工程设计的基本要求有哪些？3、为什么说基础工程在建筑工程中是至关重要的？回答下列问题2023/11/2832.1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的设计原理和方法，也适用于人工地基上的浅基础。2023/11/2842.1.1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）确定基础底面尺寸，变形稳定验算；5）进行基础结构设计；（内力分析、截面计算、满足构造要求）6）绘制基础施工图、提出施工说明。2023/11/2852.1.2浅基常规设计法

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。2023/11/286

先视框架柱底端为固定支座，将框架分离出来，按（b）图计算荷载作用下框架内力。2023/11/287

再把求得柱脚支反力作为基础荷载反方向作用于条形基础上。并按直线分布假设计算基底反力，求得基础截面内力。2023/11/288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。2023/11/289浅基设计存在问题2）常规法应满足下列条件：沉降较小或较均匀，基础刚度较大；对连续基础荷载柱距均匀。2023/11/28102.1.3设计原则

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011根据地基复杂程度、建筑物规则和功能特征，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，将地基基础设计划分为三个设计等级，见表2-1。

2023/11/2811设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑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二层及二层以上地下室的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和场基条件简单、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2023/11/28122.1.3设计原则

1.对地基计算要求

基础设计分三个等级：甲、乙、丙

地基基础设计应符合下列相应规定：

（1）所有基础均应满足承载力计算规定；

（2）甲、乙级基础均应按地基变形设计；

2023/11/28132.1.3设计原则

（3）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；1）地基承载力特征值小于130KPa，且体型复杂的建筑物；2）在基础上或附近有地面堆载或相邻荷载差异较大，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）相邻建筑距离过近，可能产生倾斜时；5）地基内有较厚的或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时；

2023/11/28142.1.3设计原则

（4）对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、挡土墙及斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚验算稳定性；

（5）基坑工程验算稳定；

（6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，进行抗浮验算。2023/11/28152023/11/28162023/11/2817

2.关于荷载取值规定地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限制应按下列规定采用：（1）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。相应抗力采用承载力特征值；（2）计算地基变形时，传至基础底面上荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应准永久组合，不应计入风荷载、地震作用。相应限值为地基变形允许值。2023/11/2818（3）计算挡土墙土压力、验算地基和斜坡稳定及滑坡推力时，传至基础底面上的荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合值，但其分项系数均为1.0；（4）确定基础高度、支档结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，传至基础底面上的荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合值，采用相应的分项系数。（5）由永久荷载效应的基本组合值可取标准组合值的1.35倍。2023/11/28192.2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（刚性基础)。钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）。图2-2、图2-3。2.2.1扩展基础

2023/11/2820

刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层）的民用建筑和墙承重的厂房。常见基础有砖基础、毛石基础、三合土基础、灰土基础、混凝土基础和毛石混凝土基础。2023/11/2821

墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质条件较差的多层建筑物，其截面形式可做成无肋式或有肋式两种.2023/11/28222023/11/28232023/11/2824

现浇柱下钢筋混凝土基础的截面常做成台阶形或角锥形；预制柱下的基础一般做成杯形基础.扩展基础在施工前常在基坑地面铺一层强度等级为C10的混凝土垫层，其厚度一般为100mm，其作用在于保护坑底不被人为扰动和雨水侵蚀，同时改善基础的施工条件。2023/11/28252.2.2联合基础

指同列相邻两柱公共的钢筋混凝土基础。相邻两柱距小或一柱在边或基地面积不足或荷载偏心过大。也可用于调整相邻两柱间的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。图2-5

联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。2023/11/28262.2.3柱下条形基础

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。常用于软弱地基上框架或排架结构柱下条形基础常用于软弱地基上框架结构或排架结构的基础形式。2023/11/28272.2.4交叉条形基础

两方调整不均沉降图。图2-7、2-8。2023/11/28282.2.5筏形基础

面积较大或使用要求抗弯刚度大，整体性好。2023/11/28292.2.6箱型基础

箱型基础是由钢筋混凝土的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体。

2023/11/28302.2.7壳体基础

烟囱、水塔、贮仓、中小型高炉等各类筒形构筑物基础的平面尺寸较一般独立基础大，为节约材料，同时使基础结构有较好的受力特性，常将基础做成壳体形式，称为壳体基础。其常用形式有正圆锥壳、M型组合壳、内球外锥组合壳等。

材料省、造价低，抗压性能好。2023/11/28311、地基基础设计等级如何划分的？对地基变形

是如何规定的？2、浅基础设计内容有哪些？3、什么是浅基础设计常规设计方法？4、浅基础根据结构形式分哪几种？每种形式各自

有什么特点？思考题2023/11/28322.3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。选择基础埋置深度也就是选择合适的地基持力层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。

持力层下卧层2023/11/2833选择基础埋置深度应考虑的因素：与建筑物有关的条件工程地质条件水文地质条件地基冻融条件场地环境条件2023/11/28342.3.1与建筑物有关的条件使用功能及用途荷载效应设备条件2023/11/28352.3.1与建筑物有关的条件使用功能及用途：有无地下室，地下设备和地下设施，半埋式结构物等；冷库或高温炉窑确定埋深时，应考虑热传导引起地基土因低温冻胀高温干缩的效应。深埋2023/11/28362.3.1与建筑物有关的条件荷载效应：对于竖向荷载大，地震力和风力等水平荷载作用也大的高层建筑，基础埋深适当加大，以满足承载力变形，稳定性，如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（不包括桩长）不宜小于建筑高度的1/18~1/20；对于受有上拔力的基础，应有较大的埋深以提供所需的抗拔力，如电塔，应有较大的埋深满足抗拔力的要求；基岩上的高层埋深应满足抗滑要求；烟囱、水塔等高耸结构应满足抗倾覆稳定性要求；对于室内地面荷载较大或有设备基础的厂房、仓库，应考虑对基础内侧的不利影响。2023/11/2837荷载效应：2023/11/28382.3.1与建筑物有关的条件设备条件：在确定埋深时，需考虑给排水、供热管道的标高。原则上不许管道从基础底部通过通过，一般可在基础上设洞口，洞口顶面与管道之间要留有足够的净空高度。2023/11/28392.3.2工程地质条件持力层：直接承受基础的土层，其下的各土层称为下卧层。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。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。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；2023/11/2840标准贯入试验N值N≤1010＜N≤1515＜N≤30N＞30密实度松散稍密中密密实《岩土工程勘察规范》（GB50021-94)

按标准贯入锤击数N确定砂土密实度

标准贯入试验：是用规定的锤重（63.5kg）和落距（76cm）把标准贯入器（带有刃口的对开管，外径50mm，内径35mm）打入土中，记录贯入一定深度（30cm）所需的锤击数N的原位测试方法。N反映了土层的松密和软硬程度，是一种简便的测试手段。2023/11/2841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。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。2023/11/2842基础埋深确定原则2023/11/2843基础埋深确定原则2023/11/28442023/11/284545

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2.刚性基础与扩展基础2.3.3基础埋置深度的选择

——水文地质条件遇水时，基底应尽量放在地下水位以上基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护和地下水水质问题若遇承压水时，应验算基坑的稳定性桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度

2023/11/28462023/11/2847

坑底土的总覆盖压力大于承压含水层顶部静水压力：2023/11/284848

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2.刚性基础与扩展基础冻胀机理冻胀现象影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温）冻融条件考虑2.3.4基础埋置深度的选择

——地基冻融条件2023/11/284949

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2.刚性基础与扩展基础2.3.4基础埋置深度的选择

——地基冻融条件2023/11/285050

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2.刚性基础与扩展基础先按规范进行地基土冻胀性的划分（五类），后再进行最小埋深dmin的计算

式中