地基与基础课件

1第一章浅基础设计的基本原理基本内容浅基础的类型基础埋置深度地基基础的设计原则地基承载力按地基承载力确定基础底面尺寸防止不均匀沉降损害的措施2第一节概述建筑物地基可分为天然地基和人工地基，基础可分为浅基础和深基础。

深基础埋深较大，其主要作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基深部；而浅基础则是通过基础底面、把荷载扩散分布于浅部地层。3

浅基础不同于深基础主要表现在：

1.从施工角度看，开挖基坑过程中降低地下水位（当地下水位较高时）和保证坑壁（或边坡）稳定的问题比较容易解决；

2.从设计角度来看，浅基础的埋置深度一般较浅，因此可以只考虑基础底面以下土的承载力，而忽略基础侧面土提供的竖向承载力。4

浅基础的设计，不能离开地基条件孤立地进行，故常称为地基基础设计。

地基基础设计是建筑物结构设计的重要组成部分。基础的型式和布置，要合理地配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。5

天然地基上结构较简单的浅基础，最为经济，如能满足要求，宜优先选用。天然地基、人工地基上浅基础设计的原则和方法基本相同，只是采用人工地基上的浅基础方案时，尚需对选择的地基处理方法进行设计，并处理好人工地基与浅基础的相互影响。

6

天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容：

1.选择基础的材料、类型和平面布置；

2.选择基础的埋置深度；

3.确定地基承载力；

4.确定基础尺寸；

5.进行地基变形与稳定性验算；

6.进行基础结构设计；

7.绘制基础施工图，提出施工说明。78

上述浅基础设计的各项内容是相互关联的，设计时可按上述顺序，首先选择基础材料、类型和埋深，然后逐项进行计算，如果发现前面的选择不妥，则需修改设计，直至各项计算均符合要求，各数据前后一致为止。9

必须强调的是：地基基础问题的解决，不宜单纯着眼于地基基础本身，按常规设计时，更应把地基、基础与上部结构视为一个统一的整体，从三者相互作用的概念出发考虑地基基础方案。10第二节浅基础的类型※浅基础分类按材料分类按构造分类按受力性能分类11一﹑按材料分类毛石基础砼及毛石砼基础钢筋砼基础灰土及三合土基础砖基础12二﹑按构造分类单独基础条形基础联合基础:

当为了满足地基土的强度要求，必须扩大基础平面尺寸，而扩大结果与相邻的单个基础在平面上相接甚至重叠时，则可将它们连在一起成为联合基础。1.十字交叉2.筏形3.箱形13毛石基础：砌筑较方便，抗冻性好，适于6层及以下墙承重结构。砌法：

≥MU20毛石

M5砂浆每阶≥两皮

≥40014砼与毛石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下结构。掺入毛石要求：占体积20~30%，尺寸≤300。墙下砼基础掺入毛石节约水泥柱下砼基础15联合基础

相邻两柱距小或一柱在边16条形基础

条形基础17柱下十字交叉基础柱梁基础底板18筏形基础（板式与梁板式）梁柱底板19箱形基础20箱型基础21三﹑按受力性能分类刚性(无筋扩展)基础柔性(扩展)基础22※（有筋）扩展基础

（钢筋砼基础）

适用条件：在砼优点的基础上，更具良好的抗弯和抗剪性能。相同条件下基础高度小，适于荷载大或土质软的情况下采用。23现浇柱下钢筋砼单独基础：

台阶形:

施工支模、浇筑简单，用材相对多。结构柱基础底板配筋结构柱配筋24现浇柱下钢筋砼单独基础：

锥形：受力与用材合理，施工浇注成型较难。基础底板配筋结构柱配筋25钢筋砼条形基础：

墙下条形基础：不带肋与带肋

柱下条形基础：带肋柱肋梁砼垫层翼板墙26预制柱下钢筋砼单独杯口基础：

分为单支与双支（视柱情况）；低杯口与高杯口。27第三节基础埋置深度

确定基础的埋置深度是地基基础设计中的重要内容，它涉及到结构物建成后的牢固、稳定及正常使用问题。在确定基础埋置深度时，必须考虑把基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差。28基础埋置深度：指设计室外地坪至基础底面的距离。原则：在满足稳定和变形要求的前提下应浅埋。±0.00－0.45埋深d≥0.5m≥0.1m29影响因素

一、建筑物用途及基础构造地下室、设施及设备基础无筋扩展基础构造要求基础深埋二、作用在地基上的荷载大小与性质荷载大小:大:选高承载力的作持力层小:承载力合适，宜浅埋相对比较荷载性质:水平荷载、上拔力作用深埋震动荷载避开细粉砂土层30三、水文地质条件影响地下水水位宜在地下水水位以上地下水水质防侵蚀性破坏地下水流动基坑排水防产生流砂与管涌3132四、相邻建筑物影响新基础原基础ΔHL≥(1~2)ΔH新基础埋深≤相邻的否则：L≥(1~2)ΔH

否则：分段施工；加固。33五、工程地质条件影响地基土层组成类型好软好软(A)(B)(C)A:考虑荷载情况，按最小埋深要求确定；B:考虑人工地基，按最小埋深要求确定；C:地基土分为两层，上硬下软:硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋；硬土层厚度很薄时（≤1/4b)，按B情况考虑；硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。34六、地基土冻胀和融陷的影响地基土冻胀性分类《规范》将冻胀性分为如下五类：不冻胀强冻胀弱冻胀特强冻胀冻胀影响因素含水量土类型地下水位危害:降低承载力不均匀沉降35第四节

地基基础设计的原则3637一﹑地基变形的分类(一)沉降量1.定义:基础中心的沉降量2.计算方法:基础中心点沉降量计算方法38(二)沉降差

1.定义:相邻两个单独基沉降量的差2.计算方法:39（三）、倾斜1.定义:单独基础在倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值2.计算方法:40（四）、局部倾斜1.定义:砖石承重墙结构沿纵墙6-10m内沉降差与其距离的比值2.计算方法:41二、地基允许变形值地基允许变形值的确定是一项十分复杂的工作，应通过建筑物沉降观测，并根据建筑物的结构类型及使用情况，从大量资料中加以总结，以及考虑地基和上部结构的共同工作进行全面分析研究确定的。《建筑地基基础设计规范》对容许变形值的规定，见表1-7。4243三、地基基础设计等级《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）规定：（考虑地基、建筑物规模与功能）甲级：重要的工业与民用建筑物、30层以上高层、体型复杂且高低层差超10、对沉降有特殊要求、场地与地质条件复杂等。乙级：甲、丙以外的工业与民用建筑。丙级：场地与地基条件简单7层及以下建筑、次要轻型建筑。44四、地基基础设计规定所有建筑地基均应满足承载力计算要求；设计为甲、乙级的建筑均按地基变形设计；丙级建筑物符合规范要求的可不验算变形；经常受水平荷载的高层建筑与结构、挡土墙、斜坡上建筑与构筑物尚应验算稳定性；基坑工程应进行稳定性验算；地下水位较浅，有上浮问题，应验算抗浮。45概述：第五节

地基承载力

地基承载力特征值是指在保证地基稳定条件下，地基单位面积上所能承受的最大应力。

影响因素：土性质、基础埋深与宽度、施工方法

地基承载力特征值应按下列规定综合考虑：

1.甲、乙级的建筑物采用载荷试验、理论公式计算及其他原位试验等方法综合确定；

2.丙级的建筑物可按土的物理力学指标、标准贯入、轻便触探等方法确定。

3.次要建筑物可根据邻近建筑物的经验确定。

460sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pu塑性变形区连续滑动面oa段，荷载小，主要产生压缩变形，荷载与沉降关系接近于直线，土中τ＜τf,地基处于弹性平衡状态b.弹塑性变形阶段ab段，荷载增加，荷载与沉降关系呈曲线，地基中局部产生剪切破坏，出现塑性变形区bc段，塑性区扩大，发展成连续滑动面，荷载增加，沉降急剧变化一、平板载荷试验确定地基承载力

（一）地基变形的三个阶段

1．直线变形阶段（压密阶段）：p≤pcr

2．局部剪切阶段（塑性变形阶段）：pcr＜p＜pu

3.失稳阶段(完全破坏阶段）：p≥pu

47(二)地基的破坏形式

地基开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基地压力称为临塑荷载pcr地基濒临破坏（即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段）时，地基所承受的基地压力称为极限荷载pu1.整体剪切破坏a.p-s曲线上有两个明显的转折点，可区分地基变形的三个阶段b.地基内产生塑性变形区，随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面c.荷载达到极限荷载后，基础急剧下沉，并可能向一侧倾斜，基础两侧地面明显隆起482.局部剪切破坏a.p-s曲线转折点不明显，没有明显的直线段b.塑性变形区不延伸到地面，限制在地基内部某一区域内c.荷载达到极限荷载后，基础两侧地面微微隆起3.冲剪破坏b.地基不出现明显连续滑动面c.荷载达到极限荷载后，基础两侧地面不隆起，而是下陷a.p-s曲线没有明显的转折点49(三)平板载荷试验确定地基承载力

由试验结果可绘制p～s关系曲线，并推断出地基的极限荷载与承载力特征值。

承载力特征值由载荷试验p～s关系曲线确定荷载试验p～s曲线

0spcr

pu

a

b

c

s1

p

50原位荷载试验装置荷载试坑支墩次梁主梁承压板千斤顶百分表基准梁51按地基载荷试验确定地基的承载力特值

52香港国际机场53※地基承载力确定方法1.当p～s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；3.当不能按上述要求确定时，当压板面积为0.25～0.50m2，可取s/b=0.01～0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。4.同一土层实验不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。54(四)、地基承载力特征值的修正

当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：

式中fa—修正后的地基承载力特征值（kPa）；

fak—地基承载力特征值（kPa）；

γ—基础底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

55

γm

—基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

b—基底宽度(m)，小于3m时按3m取值，大于6m按6m取值；

ηb、ηd

—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别取值；

d—基础埋置深度（m）,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。

56二、理论公式确定地基承载力

塑性区范围不超过一定限度，可采用一定深度的塑性区的基底压力pcz作为地基承载力特征值。

当偏心距e≤0.33倍基础底面宽度时，通过抗剪强度指标计算地基土承载力特征值。

57

fa—地基承载力特征值（kPa）；

γ—基础底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

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（kN／m3）；

Mb、Md、Mc

—承载力系数，按表确定；

b—基底宽度（m），当基底宽度大于6m按6m考虑，对于砂土小于3m时按3m考虑；

ck

—基底下一倍基础底面短边宽深度内土的粘聚力标准值（kPa）。

58三、确定地基承载力的其它方法

（一）其它试验方法确定地基承载力上述载荷试验只能用来测定浅层土的承载力，如果需要测定的土层位于地下水位以下或位于比较深的地方，应采用如下载荷试验的方法：深层平板载荷试验、旁压试验和螺旋压板载荷试验，适用于地下水位以下的土层和埋藏很深的土层，是较理想的原位测定地基承载力的方法。

591.间接原位测试的方法静力触探试验和标准贯入试验与载荷试验结果对比分析，建立经验关系，间接确定地基承载力。2．规范推荐的地基承载力表应注意这些承载力表的局限性。新版本的《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002已将所有的承载力表取消，可以在本地区得到验证的条件下，作为一种推荐性的经验方法使用。

（二）经验方法确定地基承载力60第六节基础底面尺寸的确定在基础类型和埋置深度初步确定后,应根据基础上作用的荷载、埋置深度和地基承载力特征值进行基础底面尺寸的计算一、作用在基础上的荷载（标准组合）

屋面:恒载+活载+各层结构恒载+活载+墙柱自重+基础自重61二、中心荷载作用下的基础pk≤fapkl要求基底面积62条形基础：取

l=1m或一个开间为计算单元矩形基础：取l/b=n(1.5~2.0)l=n·b方形基础：

l=b63【例7-2】某综合楼370承重外墙，荷载与地基情况如图示，试设计此墙基础。Fk=280kN/m±0.00－0.751700填土γ=17kN/m3

fak=130kPa370粘土γ=18.5kN/m3fak=170kPaw=28%,wp=18%z0=1.6m（ηb=0.3、ηd=1.6）【解】①确定基础类型：根据上部结构形式、荷载及地基情况，初步拟设计为无筋扩展毛石基础，材料质量要求：毛石≥MU20砂浆≥M564②确定基础最小埋深，选择持力层。根据地质资料，w＞wp+9，属强冻账土，影响系数：ψzs=1.00(类别)，ψzw=0.85(冻胀性)，ψza=1.00(环境)冻土允许残留深度：hmax=0.0m设计冻深：zd=z0·ψzs·ψzw·ψza=1.35m选择持力层、确定基础埋深：根据地质条件，选黏土层为持力层，基础埋深d=1.70m

65③求修正后的地基承载力特征值：假定b≤3m，则：b=1.8m④确定基底面宽度：取l=1m66三、偏心荷载作用下的基础lepkminpkmaxFkVkMkGk要求pk≤fapkmax≤1.2fa设计上一般要求pkmin>067

偏心荷载下基础底面积确定步骤（试算法）：pk≤fapkmax≤1.2fa1.假定基础底宽b>3m进行承载力修正，初步确定承载力特征值；2.按中心受压估算基底面积A0,考虑偏心影响将A0扩大10%~40%；

3.承载力验算：取l/b=n(1.5~2.0)68kpmax=3laGk)2(Fk+afW2.1MK≤+kpmax=AGkFk+由：得：若：69※偏心荷载下的基底压力7071四、软弱下卧层承载力验算

pcz---软弱下卧层顶面处自重应力；pz---软弱下卧层顶面附加应力；faz---软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。当地基受力层范围内有软弱下卧层时，下卧层顶面的附加应力与自重应力之和不超过下卧层的承载力

7273Pz---按压力扩散角法简化计算（合力相等原则）p0=pk－

pc；pk

---基底面平均压力值；pc

---基底面处自重应力。θ---压力扩散角与

Es1/Es2、

z/b有关；l、b---基础长短边。条形基础：矩形基础：74【例】某柱下单独基础，荷载与地基情况如图示，试确定基础底面尺寸。

Fk=800kNGkVk=15kN±0.00－0.380013003500

Mk=200kN·m填土γ=16Es=2.5Mpa粘土γ=18.5kN/m3Es=10MPafak=175kPa（ηb=0.3、ηd=1.6）

淤泥质土w=45%Es=2.0Mpafak=85kPa

（ηb=0、ηd=1.0）【解】①选择持力层，如图示。②求修正后的地基承载力特征值：假定b≤3m，则75③初步估算基底面积首先按轴心受压估算

A0考虑偏心影响，将A0增大18%，则A=1.18A0=1.18×4.8=5.6m2

，b=1.7m，

l=3.4m。取l/b=2.0得：76④验算地基承载力∑M=200+15×0.8=212kN·mpkmax=232.4kPa≤1.2fa=234.6kPapk=(pkmax+pkmin)/2=167.5kPa≤fa=195.48kPa满足要求，故基底尺寸b=1.7m，

l=3.4m合适。77下卧层地基承载力特征值修正下卧层埋深：d+z=4.8m下卧层顶面上土的加权平均重度：pcz=γmzdz=17.82×4.8=85.5kPa下卧层顶面处自重应力⑤软弱下卧层验算

78下卧层顶面处的附加压力确定压力扩散角Es1/Es2=10/2=5，z/b=1.75＞0.5，则θ=25°计算基底平均压力和土的自重压力pk=(Fk+Gk)/A=(800+167.62)/(3.4×1.7)=167.4kPapcz1

=γ1d=16×1.3=20.8kPa验算下卧层承载力

pz+pcz=111.1kPa＜faz=161.6kPa满足要求。79第七节防止不均匀沉降损害的措施

地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物，如果考虑欠周，就更易因不均匀沉降而开裂损坏。如何防止或减轻不均匀沉降造成的损害，是设计中必须认真考虑的问题。80一、建筑措施建筑形体力求简单平面形状简单立面高差小81控制长高比合理布置纵横墙增强结构的整体刚度82设置沉降缝设置位置建筑平面转折部位；

高度或荷载差异大的部位；

长高比大的砌体与框架结构；

地基土压缩性有显著差异处；

结构或基础类型不同处；

分期建造房屋交界处。设置要求结构垂直断开；

缝有足够宽度。83相邻建筑物间保持一定的净距控制建筑物标高根据预估沉降量设置标高，预留净空。

建筑物的荷载不仅使建筑物下面地土层受到压缩，而且在建筑物以外的一定范围内的土层由于受到基底附加压力的扩散影响，也将产生压宿变形。84二、结构措施减轻结构自重（轻型结构与材料）；

设置圈梁；

减少或调整基底附加压力；

采用非敏感性结构。三、施工措施施工顺序：先高、重，后轻、低，

先主体，后附属；

防止基坑扰动；

基坑边减少堆载。85本章小结本章主要介绍浅基础的类型与适用条件，浅基础的设计程序与方法。重点内容：①基础埋深确定：

建筑物用途及基础构造；

作用在地基上的荷载

大小与性质；

水文地质条件影响；

相邻建筑物影响；

工程地质条件影响；

地基土冻胀和融陷的影响。±0.00－0.45d≥0.5m

≥0.1m

第一节无筋扩展基础设计1.材料：毛石、砼、毛石砼等2.特点：抗拉、抗剪强度低，抗压性能相对高。3.受力与破坏：倒置短悬臂梁弯拉破坏4.强度保证：限制基础台阶宽高比，增大刚度。5.设计要求：基础台阶宽高比小于允许宽高比。允许宽高比：[b2/H0]=tanα基础设计高度：其值与基底压力、

材料质量有关αb0b

b1h1H0b2砖基础：低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低抗冻性差。砌法：二一间隔收（1/4砖）。≥MU10砖M5砂浆大放脚毛石基础：砌筑较方便，抗冻性好，适于6层及以下墙承重结构。砌法：错缝搭接。≥MU20毛石M5砂浆每阶≥两皮≤200≥400

无筋扩展基础设计方法与步骤1.选择持力层、确定埋深；

2.确定基底尺寸；3.选择材料类型；

4.首先按允许宽高比要求确定基础理论要求的最小总高度；5.按构造要求由基底向上逐级缩小尺寸，确定每一级台阶的宽度与高度。

（一般基础顶面应低于室外地面0.1m，否则应修改尺寸或埋深，允许情况下也可将基础上部做墙体处理。）【例】某综合楼370承重外墙，荷载与地基情况如图示，试设计此墙基础。【解】①确定基础类型：

根据上部结构形式、荷载及地基情况，初步拟设计为无筋扩展毛石基础，材料质量要求：粘土γ=18.5kN/m3fak=170kPaw=28%,wp=18%z0=1.6m（ηb=0.3、ηd=1.6）Fk=280kN/m

±0.00－0.751700填土

γ=17kN/m3

fak=130kPa370毛石≥MU20砂浆≥

M5

②确定基础最小埋深，选择持力层。

根据地质资料，

w＞wp+9，属强冻账土，影响系数：ψzs=1.00(类别)，ψzw=0.85(冻胀性)，

ψza=1.00(环境)冻土允许残留深度：

hmax=0.0m设计冻深：

zd=z0·ψzs·ψzw·ψza=1.35m设计要求最小埋深：选择持力层、确定基础埋深：根据地质条件，

选黏土层为持力层，基础埋深

d=1.70m

③求修正后的地基承载力特征值：假定b≤3m，则：④确定基底面宽度：取

l=1m设计取基底宽度：b=1.8m⑤确定基础允许宽高比：pk=(Fk+Gk)/A=197.05kPa＜200kPa[b2/H0]=tanα=1:1.5基础允许宽高比：⑥按允许宽高比及构造要求设计基础剖面尺寸：毛石基础需台阶数：n=(b－b0)／(2×200)=3.575基础剖面设计为四级台阶：b1=115b2=200b3=200b4=200h=400验算：200/400＜1/1.5满足要求⑦绘基础施工图±0.00－0.751800900900185185－2.45第二节

扩展基础设计特点：抗弯和抗剪性能好一、扩展基础的

（一）现浇柱基础砼强度等级≥C20受力钢筋

直径：≥φ10

间距：@100~2001005050现浇柱锥形基础200锥形基础构造尺寸如图示：构造要求钢筋保护层厚度：

有垫层：≥35无垫层：≥70阶梯形基础构造尺寸：

每阶高度：300~500；500＜

h≤900，宜两阶；

h＞900，宜三阶；

尺寸变化宜50倍数阶梯形基础基础垫层：厚度≥70；砼强度等级≥C10钢筋锚固、布置等按结构规范要求进行。

底板受力钢筋长度取相应边长的0.9倍，并交错布置。laE—有抗震设防要求时纵向钢筋最小锚固长度。四角插筋阶梯形基础施工质量容易保证，优先采用。柱下钢筋混凝土独立基础当边长≥2.5m时：（二）预制杯形基础5075杯壁杯底构造控制尺寸：

杯口深度

杯壁厚度

杯底厚度

杯壁配筋双杯口基础：

伸缩缝双柱下用高杯口基础：

局部基础深埋时用带有短柱的杯形基础。构造尺寸与形式基础高度＞250时采用锥形；基础高度≤250时采用平板式。

横向受力钢筋

直径：φ8~16间距：@100~300纵向分布钢筋

φ6~8，@100~300b构造筋受力筋60505050（三）墙下钢筋砼条形基础保护层有垫层≥35无垫层≥70二、墙下钢筋砼条形基础的底板厚度和配筋计算（一）中心受压基础受力分析1.倒置悬臂梁；2.受地基净反力作用；3.危险截面：墙根部Ⅰ-Ⅰ面弯矩与剪力最大。地基净反力：

pj

上部结构荷载设计值F在基底产生的反力。baⅠⅠ(b-a)/2倒置悬臂梁pjF基础底板厚度确定基础底板有足够厚度主要用于抵抗剪切破坏。沿墙长取单位长度1m分析：上部结构荷载设计值为F(kN/m)，则：基底净反力设计值：pj=F/bⅠ-Ⅰ截面最大剪力：(b-a)/2pjⅠⅠⅠ-Ⅰ截面抗剪要求：h0—基础底板有效高度；有垫层

h0=h－40无垫层

h0=h－75ft—砼轴心抗拉强度设计值，N/mm2；βhs—截面高度影响系数。h0

≤800时,取800h0

≥2000时,取2000基础底板有效高度l—基础底板计算长度，一般取l=1m；2.基础底板配筋计算基础底板配筋主要用于抵抗弯拉破坏。Ⅰ-Ⅰ截面弯矩设计值：基础底板配筋面积As－受力筋面积,mm2；fy

－钢筋抗拉强度设计值，（二）偏心受压基础基底压力分布为梯形。偏心距：e0=M/F基底最大、最小净反力baⅠⅠpjminFMpjmaxpjⅠ将V、M代入前式中即可。①选择确定基础材料【解】砼：C20fy=210N/mm2钢筋：HPB235ft=1.1N/mm2

；垫层：100厚素砼。506050502000φ14@120－0.45±0.00φ6@200【

例】试设计某教学楼370承重外墙钢筋砼基础，荷载标准值Fk=240kN/m，设计值F=300kN/m，埋深1.3m，地基fa=155kN/m2(修正值)。②确定基底面宽度：取

l=1m设计取基底宽度：b=2.0m③确定基础底板厚度pj=F/b=300/2=150kN/m2

h≥

h0

+40=160+40=200mm底板厚度：设计底板厚度取

h=250mm(剖面等厚)h0=210mm④底板配筋计算基础底板配筋面积选φ14@120(As=1283＞1271mm2)，分布筋选φ6@200（见上图）。三、柱下钢筋砼单独基础的

底板厚度和配筋计算

受力与破坏形式分析

1.倒置悬臂结构；2.受地基净反力作用。第一种破坏形式：

弯曲破坏危险截面：柱根截面处抵抗：基础底板下部配筋抵

抗：基础底板有足够厚度。第二种破坏形式：冲切破坏：从柱根周边开始沿45°斜面拉裂，

形成冲切破坏角锥体；冲切破坏锥体（一）中心受压基础底板厚度冲切锥体外地基净反力产生的冲切力Fl应小于冲切面上的抗冲切(砼的轴心抗拉)能力。即：Fl≤0.7βhp·ft·

AmFl=pj·

Al

pj=F/(b·

l)

βhp—截面高度影响系数；h≤800时取βhp=1.0h≥2000时取βhp=0.9Al—冲切力作用面积

Am—冲切破坏面水平投影面积(b)当b＜b0+2h0时(a)当b≥

b0+2h0时(a)当b

≥

b0+2h0时(b)当b

＜b0+2h0时提示：!!!计算方法：试算法即假定高度，验算；有变阶时，将上阶视为下阶的柱子。（二）中心受压基础底板配筋计算双向配筋，危险截面在柱边处；简化计算：基础底

板视为嵌固在柱子

周边的四块梯形悬

臂板组成。有变阶时，将上阶视为下阶的柱子，计算变阶处的弯矩与配筋量。45°l0lⅡⅠⅡⅠⅠ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面弯矩设计值：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面配筋面积：（三）偏心受压基础高度与配筋计算pjmaxpjminlpjⅠⅠⅠⅡⅡl045°基底最大、最小净反力偏心距：e0=M/F上述公式中以pjmaxpj基础高度计算：代基础底板配筋计算：Ⅰ-Ⅰ截面：

将公式中的pj用pjmax与pjⅠ平均值代。Ⅱ—Ⅱ截面：将公式中的pj用pjmax与pjmin平均值代。【例7-4】某柱下单独基础，荷载与地基情况如图示，试设计此基础。Fk=800kN

GkVk=15kN

±0.00－0.380013003500Mk=200kN·m

填土γ=16Es=2.5Mpa粘土γ=18.5kN/m3Es=10MPafak=175kPa（ηb=0.3、ηd=1.6）

淤泥质土w=45%

Es=2.0Mpafak=85kPa

（ηb=0、ηd=1.0）【解】①选择持力层，如图示。②求修正后的地基承载力特征值：假定b≤3m，则③初步估算基底面积首先按轴心受压估算

A0A=1.15A0=1.18×4.8=5.6m2

，取l/b=2.0得b=1.7m，

l=3.4m。考虑偏心影响，将A0增大18%，则④验算地基承载力Mk=200+15×0.8=212kN·mpkmax=232.4kPa≤1.2fa=234.6kPapk=(pkmax+pkmin)/2=167.5kPa≤fa=195.48kPa满足要求，故基底尺寸b=1.7m，

l=3.4m合适。⑤确定基础高度e0=M/F=212/1000=0.212m选择确定基础材料砼：C20，ft=1.1N/mm2

；垫层：100厚素砼；钢筋：HPB235，fy=210N/mm2

。F=1000kNV=15kN±0.000－0.300M=200kN·m6003400初步选定基础高度：

h=800mm，h0=h-40=760mm，=600mm，b0=400mm。bo+2h0=400+1520=1920mm＞b

=1700mmFl=pj·

Al=237.7×1.0795=256.6kN

Fl＜0.7βhp·ft·

Am=678.8kN满足要求⑥基础底板配筋计算Ⅰ-Ⅰ截面：Ⅱ—Ⅱ截面：Ⅰ-Ⅰ截面选φ14@120(As=1283＞1265mm2)；Ⅱ—Ⅱ截面选φ8@150(As=335＞318mm2)；基础配筋见上图。实际配筋※构造与结构设计：多层结构承重墙下毛石条形基础的设计αb0b

b1h1H0b2基础设计高度按允许宽高比及构造要求设计剖面尺寸。本章小结第一节概述

当上部结构荷载较大，地基土的承载力较低时，采用一般的基础型式往往不能满足地基变形和强度要求时，为增加基础的刚度，防止由于过大的不均匀沉降引起上部结构的开裂和损坏，常采用柱下条形基础或交叉条形基础（又称交梁基础）。以上两者总称为柱下条形基础或梁式基础。

梁式基础的设计和扩展基础一样，首先要确定基底反力，从而进行地基计算及基础结构设计。工程实际中常用简化计算方法。

简化计算法计算简单,能满足一般工程的设计计算要求,但是由于其假设基础绝对刚性,基底反力成直线分布,与实际情况不太相符,对于复杂工程中还可采用地基上梁的计算方法及考虑上部结构参与工作的方法。

地基上梁的计算方法。将柱下条形基础看成是地基上的梁，采用合适的地基计算模型，考虑地基与基础的共同作用，即满足地基与基础之间的静力平衡和变形协调条件，建立方程。这类方法适用于具有不同相对刚度的基础、荷载分布和地基条件。由于没有考虑上部结构刚度的影响，计算结果一般偏于安全。

考虑上部结构参与共同工作的方法。这种方法最符合条形基础的实际工作状态,但由于计算过程相当复杂，工作量很大，目前在设计中应用尚不多。

第二节柱下条形基础的构造

柱下钢筋混凝土条形基础是由一根梁或交叉梁及其横向伸出的翼板组成的。其横断面一般呈倒T形，基础截面下部向两侧伸出部分叫翼板,中间梁腹部分叫肋梁，基构造除了满足一般扩展基础的要求外,还应符合下条要求:(1)翼板厚度h不宜小于200mm，当h=200~250mm时，翼板做成等厚度，当h>250mm时，可做成坡度1：3的变厚翼板，当柱荷载较大时，可在柱位处加腋，如图1所示。图1柱下条形基础的构造(a)平剖面图(b)现浇注与条形基础梁交接平面尺寸(2）肋梁的高度宜为柱距的，肋宽应比该方向的柱或墙截面稍大些，翼板宽度b应按地基承载确定。(3）为调整基础底面形心的位置，条形基础两端应伸出柱边，其悬臂外伸部分长度宜为第一跨距的0.25倍。(4）条形基础肋梁的纵向受力筋应按计算确定，顶面钢筋宜全部贯通，底面通长钢筋不应小于底面受力钢筋总面积的1/3。翼板受力筋按计算确定，直径不宜小于10mm，间距为100~200mm。箍筋直径6~8mm，在距支座轴线0.25~0.30(为柱距)范围内箍筋应加密布置。当肋宽时用双肢箍；当时用四肢箍；当时用六肢箍。(5)现浇柱与条形基础梁交接处的平面尺寸如图1(b)所示。(6)混凝土强度等级可采用C20。第三节简化计算方法一、基础截面尺寸的确定1、基础梁高通常按抗弯刚度条件确定，取h=(1/4-1/3)L,L为柱距(梁跨)。2、基础梁宽考虑基础梁对柱固定约束的要求和便于立柱模，取b≥bz(或hz)+100mm。Bz、hz为与基础相连的柱的宽度。3、底板的宽度和长度将条形基础看作长度为l宽度为b的刚性矩形基础，按地基承载力特征值确定底面尺寸。计算时先计算荷载合力的位置，然后调整基础两端的悬臂长度，使荷载合力重心尽可能与基础形心重合，地基反力为均匀分布如图2，并要求：式中—均布地基反力标准值，—上部结构传至基础顶面的竖向力标准值，—基础自重标准值，—基础的宽度和长度，—基础持力层土的地基承载力特征值的修正值，图2简化计算法的基底反力分布如果荷载合力不可能调到与基底形心重合，或者偏心距超过基础长度的3%，基底反力按梯形分布[见图2b]，并按下式计算：式中—基底反力的最大值和最小值的标准值，—荷载合力在长度方向的偏心距，除满足上式要求外，还要求：4、翼板的厚度先按下式计算基底没宽度b反向的净反力：然后按斜截面抗剪能力确定翼板的厚度，并将翼板作为悬臂按下式计算弯矩和剪力式中，M、V分别为柱或墙边的弯矩和剪力，、、如图3所示翼板厚度h1可根据不配箍筋的混凝土抗剪条件初步估算并适当加大，即有效截面高度：

沿基础长度方向取1m计算;当为200～250mm，可将底板做成等厚度截面；当大于250mm，可做成变厚度截面，坡度i≤1:3，其边缘厚度应不小于150mm。图3翼板的计算示意图二、基础梁内力分析(一)静力平衡法1、适用范围：柱荷载比较均匀、柱距相差不大，基础与地基比较相对刚度较大时可以忽略柱子的不均匀沉降，满足静力平衡下梁的内力计算。2、计算：地基反力以线性分布作用于梁底，用材料力学的截面法求解梁的内力。用净反力(由于基础自重不引起基础内力)计算基础梁任意截面的弯矩和剪力。图4静力平衡法示意、计算结果：此法由于未考虑地基基础与上部结构的共同作用，因而在荷载和直线分布的反力作用下产生整体弯曲，所求得的基础最不利截面上的弯矩绝对值往往偏大。此法适用于柔性的上部结构，且基础的刚度比较大的情况。例3-1某框架结构彩柱下条形基础，其荷载和柱距如图所示，基础埋深d=1.5m，持力层土经修正后的承载力特征值。试确定基础底面尺寸并用静力平衡法计算基础内力。解:1、确定基础底面尺寸各柱轴向力的合力离图中A点的距离为为了荷载的合力与基础底形心重合，条形基础左端伸出悬臂为0.5m，则右端伸出的长度为故基础总长度为基底面积于是条形基础宽度为或图5例3-1图2、基础梁内力的计算基底净反力设计值为返回根据静力平衡条件计算各截面内力：AB跨内最大负弯矩的截面1距A点距离为BC跨内最大负弯矩的截面2距B点距离为CD跨内最大负弯矩的截面3距D点距离为弯矩和剪力如图5(b)、(c)所示(二)倒梁法这种方法将地基反力视作为作用在基础梁上的荷载，将柱子视作为基础梁的支座这样就可以将基础梁作为一倒置的连续梁进行计算，故称为倒梁法。如图6所示图6倒梁法倒梁法把柱子看作基础梁的不动支座，即认为上部结构是绝对刚性的。由于计算中不涉及变形，不能满足变形协调节条件，因此计算结果存在一定的误差。经验表明，倒梁法较适用于地基比较均匀，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度大于1/6柱距的情况。由于实际建筑物多发生盆形沉降，导致柱荷载和地基反力重新分布，研究表明，端柱和端地基反力均匀反力均匀增大。为此，宜在端跨适当增加受力钢筋，并且上下均匀配筋。倒梁法计算步骤如下：(1)根据初步选定的柱下条形基础尺寸和作用荷载，确定计算如图7(a)、(b)所示图7倒梁法计算返回(2)计算基底净反力分布。按刚性梁基底反力线性分布进行计算。首先求出作用荷载的合力和合力作用点，然后按以下公式计算：式中符号意义同前。(3)用弯矩分配法或弯矩系数法计算弯矩和剪力。(4)调整不平衡力。由于上述假定不能满足支座处静力平衡条件，因此应通过逐次调整消除不平衡力，如图7(c)、(d)。首先由支座处柱荷载和支座处反力求出不平衡力式中其次，将各支座不平衡力均匀分布在相邻的各1/3跨度范围内，如图7(d)所示支座i处不平衡力，kN；支座i处截面左、右边的剪力，kN；对边跨支座：对中间支座：上二式中(5)继续用弯矩分配法或弯矩系数法计算内力，并重复步骤(4)直至不平衡力在计算容许精度范围内。一般不超过荷载的20%。(6)将逐次计算结果叠加，得到最终内力分布。不平衡均布力，；边跨长度，m；i支座左、右跨长度，m；一、基本假定

1、基本假定：（1）土体是弹性变形体，一点所受压强与该点地基变形量成正比；（2）梁与土之间摩擦力和粘聚力均不予考虑；（3）梁与土始终密贴。

2、适用范围：(1)地基的抗剪强度很低；(2)基底下塑性区相对较大的情况以及厚度不超过梁或板短边宽度之半的薄压缩层地基。第四节弹簧地基上梁的计算

文克尔认为地基表面任一点竖向位移y(m)与该点的压力p(kPa)成正比，即：

p=ky式中:k为基床系数(kN/m3)二、地基梁挠曲微分方程的建立文克尔地基上梁的计算从宽度为B的梁，取出长为dx为一小段梁元素，其上作用着分布荷载q和基底反力p以及截面上的弯矩M和剪力V。由梁上竖向的静力平衡条件得化简，得：

根据材料力学，梁挠度w的微分方程式为

式中:Ec

——梁材料的弹性模量（kPa）;

I

——截面惯性矩（m4）。(1)(2)将连续对x取两次导数，利用关系得文克尔地基上梁的基本挠曲微分方程：

根据变形协调条件，y=w得：p=kw

对梁的无荷载部分，q=0，式（3）可写成：

(3)(4)令，则(4)式可以写成：

式中:λ为柔度特征值（又称地基梁的变形系数）式（5）的通解为：(c1、c2、c3、c4待定系数)（6）（5）文克尔地基上的梁可按λl值划分为三种类型短梁（或刚性梁）有限长梁（有限刚度梁）无限长梁（或柔性梁）注意：短梁或长梁指梁的刚度相对于地基的刚度来说的。短梁是指梁的刚度相对于地基的刚度来说很大的梁。无限长梁的挠度w、转角、弯矩M、剪力V分布图(a)集中力作用下；(b)集中力偶作用下(1)无限长梁的解答取F0作用点为坐标原点，当x→∞，则w→0，此时式（6）有c1=c2=0，对梁的右半部：

在x=0处，挠曲曲线的斜率为零，即得:(7)令，则式（7）变为

再在O点处紧靠F0的右边（x=0+ε，ε为一无限小量）把梁切开，则作用于梁右半部截面上的剪力应等于地基总反力之半，并指向下方，即：（8）得：代入式（8），得：（9）再将w对x依次取一阶、二阶和三阶导数，求得梁截面的转角θ≈dw/dx弯矩剪力将所得公式归纳如下：

式中:上式是对梁的右半部（x＞0）导出。对F0左边的截面，x取距离的绝对值，w和M的正负号与式（10）相同，但θ与V则取相反的符号。(10)

若在O点受集中力偶M0作用时，同样可导得无限长梁的解答如下：

式中系数Ax、Bx、Cx和Dx与式（11）相同。计算承受若干个集中荷载的无限长梁上任意截面的w、θ、M和V时，可按式（10）或（11）分别计算各荷载单独作用时在该截面引起的效应，然后迭加得到共同作用下的总效应。(11)（2）半无限长梁的解答梁端为坐标原点O，并作用有集中力P0和力偶M0，当x→∞，w=0，则由式（6）可知c1=c2=0；当

x=0，有：将式（6）对x求导并代入上述边界条件，可求得:将c3、c4代回式（6），得半无限长梁无限长梁（3）有限长梁的计算有限长梁通常可用无限长梁的解答并利用迭加原理来求解。式中:Al、Cl、Dl分别为梁的x=l时的Ax、Cx、Dx值。解这个方程组得：式中:三、基床系数k的确定(一)影响因素:土的类型、基底面积的大小与形状、基础的埋置深度、基础的刚度及荷载作用的时间。(二)确定方法1、按静载试验结果确定静荷载实验是现场的一种原位实验，对荷载板分级施加荷载，测出在各级荷载p作用下的稳定沉降量，绘制荷载—沉降曲线(p—s曲线)如图所示在p—s曲线的近似直线段，求得相应的沉降值后，按下式计算k值：式中基底的接触压力和土自重压力,相应于和的稳定沉降量,m由于实际工程中基础的底面积比静荷载实验中的载荷板面积大得多,因此k值应考虑底面积的因素予以折减。太沙基对基床系数作了深入的研究后指出，k值随基础宽度b的增加而减少，可以按下式修正：粘性土砂性土式中宽度0.305m的长板或边长为0.305m的方板的基床系数；基础的宽度2、估算法式中压缩层范围内地基土的平均附加应力压缩层范围内地基土的平均沉降量用公式估算k值。的取值：(1)地基可压缩土层的厚度H不超过基础底面积宽度的1/2时，取基底平均附加应力，为土层的平均压缩模量。(2)地基和基础条件一定，已探明土层情况和测得土的压缩性指标时，取基底附加应力。将其作为均布于基底的荷载并用分层总和法或规范法算得基底中点沉降量，求平均值即得。(3)若在基底范围内地基土的变化不大，可只计算基底中点的沉降量，然后按求出平均值。按基础底面长度a与宽度b查表得出。3、按经验确定对于基床系数的确定，国内外的学者和工程技术人员根据试验资料和工程实践都积累了不少经验如表所示供参考。基床系数k的经验值注本表适用于建筑物面积大于10的情况柱下十字交叉条形基础是沿柱列两个方向都设置条形基础，增大了基础底面积及基础刚度，减少基底附加应力和基础不均匀沉降。第五节柱下十字交叉条形基础十字交叉条形基础是一种空间结构，应用半弹性半无限空间体理论计算十分麻烦，一般采用简化计算方法。十字交叉条形基础的交叉节点上，将柱子传来的荷载在两个方向条形基础上进行分配，分配荷载时应满足形协调条件，也就是说，经过分配后的荷载，分别作用于纵向及横向基础梁上时，两个条形基础在各节点外的变位应相等。一、计算模型计算模型采用文克尔地基模型，要求满足静力平衡条件和变形协调条件。(1)静力平衡条件式中任意点i上的作用荷载，kN分配于x方向和y方向上的荷载，kN(2)变形协调条件节点上两个方向的力矩分别由相应的纵梁和横梁承担，故只考虑节点处的竖向位移协调条件。（二）荷载分配

a、中柱节点在F作用下，可分解为Fx和Fy作用下的两个方向的无限长梁来计算解上两式，得式中:μx、μy分别为节点荷载在x和y方向上的分配系数：式中地基土的基床系数，x、y方向的基底宽度，mx、y方向的梁的刚度特征值，mb．边柱节点可分解成沿x方向的无限长梁和沿y方向的半无限长梁来计算，即:

解上式可得节点荷载在x方向的分配系数节点荷载在y方向的分配系数

对端部有伸出悬臂长度的情况,悬臂长度节点的分配荷载可按以下公式计算：值查表可得c．角柱节点角柱节点可按两个半无限长梁来分配解上式可得当角柱节点仅在一方向伸出悬臂时，节点荷载分配公式如下：值表值查表可得例如图所示的十字交叉基础，混凝土等级C20，。已知节点集中荷载=1500kN，=2100kN,==2400kN,=1700kN，地基系数=4000。试求各节点荷载的分配800080008000000900091400850400400200200400200200400解：第一步刚度计算梁梁第二步：荷载分配角柱：一、片筏基础的使用范围

当上部结构荷载较大，地基土质软弱又不均匀，以致单独基础或条形基础不能满足地基承载力要求时。片筏基础具有减少基底压力，提高地基承载力和调整地基不均匀沉降的能力，可以避免结构物发生明显不均匀不沉降。第一节概述二、片筏基础的类型

片筏基础是地基上整体的连续的钢筋混凝土板式基础。又可分为柱下片筏基础和墙下片筏基础，或者为两者情况的组合。为了适当增加筏板的整体刚度，可在板下或板底设置连续肋梁。三、常用计算方法

(1)简化计算方法。假定基底压力呈直线分布，适用于筏板相对地基刚度较大的情况。当上部结构刚度很大时可用倒梁法或倒楼盖法。当上部结构为柔性结构时可用静定分析法。

(2)考虑地基与基础共同工作的方法。用地基上的梁板分析方法求解，一般用在地基比较复杂、上部结构刚度较差，或柱荷载及柱间距变化较大时。

(3)各虑地基、基础与上部结构三者共同作用的方法。第二节片筏基础的设计内容

片筏基础设计应遵循天然地基上浅基础设计原则。设计内容与钢筋混凝土单独基础基本相同，但有其特点。一、确定基础底面积1、满足地基持力层上的地基承载力要求基底反力应满足以下要求2、荷载合力重心与筏基底面形心重合当永久荷载与可变荷载准永久组合下，偏心矩宜符合下式要求---与偏心距方向一致的基础底面边缘的抵抗矩---基础底面积如果偏心较大，或者不能满足上式要求时，为减少偏心距和扩大基底面积，可将筏板外伸悬挑，对于肋梁不外伸的悬挑筏板，挑出长度不宜大于2m，如做成坡度，其边缘厚度不小于200mm。3、如有软弱下卧层，应验算下卧层强度，验算方法与天然地基上浅基础相同。二、筏板厚度的确定

筏板厚度应根据抗冲切、抗剪切要求确定。一般不小于柱网较大跨度的1/20，并不得小于200mm。也可根据楼层数，按每层50mm确定。对于有肋梁的筏基，板厚不应小于300mm。对高层建筑的筏基，可采用筏板，厚度可取1~3m。三、片筏基础配筋的确定

片筏基础的配筋应根据内力计算结果确定。筏板配筋率一般在0.5%~1.0%为宜。对于平板式片筏基础，按柱上板带的正弯矩配置板内下面钢筋，用跨中板带的负弯矩配置板内上面钢筋。受力钢筋最小直径不宜小于8mm，一般不小于12mm，间距100~200mm。分布钢筋直径取8~10mm，间距200~300mm，当板厚h250mm时，取分布钢筋直径8mm，当h>250mm时，取直径10mm，间距200mm。筏板配筋除按计算要求外，纵横方向支座钢筋沿应分别为0.15%和0.10%配筋率连通，跨中钢筋应按实际配筋率全部连通。四、地下室底层柱、剪力墙与梁板式筏基以基础梁连接的构造要求柱、墙的边缘至基础梁边缘的距离不应小于50mm，如图所示地下室底层柱或剪力墙与基础梁连接的构造要求五、混凝土强度等级的确定

混凝土强度等级可采用C20，地下水位以下的地下室底板应考虑抗渗，并进行抗裂度验算。六、基础的沉降

基础的沉降不应小于建筑物的允许沉降值，可按分层总和法或按GB5007《建筑地基础设计规范》规定的计算方法，如果基础埋置较深，应适当考虑由于基坑开挖引起的回弹变形。一、假设1、上部结构和基础的刚度足够大时，基础看作绝对刚性2、基底反力成直线分布第三节刚性板条法二、计算1、计算过程：基础的内力计算，可以将筏基在x、y方向从跨中分成若干条带，取出每一条带按独立的条形基础计算基础内力；2、修正：由于以上方法计算时，没有考虑条带之间的剪力，因此每一条带荷载的总和与基底反力的总和不平衡，因此需进行调整。以如图所示的板条为例：柱荷载总和为式中和为A点和B点的基底净反力。如果该板条的宽度为b，则基底净反力的总和为，其值不等于柱荷载总和，两者的平均值为基底反力的平均值为柱荷载和基底反力都按其平均值进行修正,柱荷载的修正系数为各柱荷载的修正值分别为。修正的基底净反力可按下式计算例4-1某框架结构片筏基础平面尺寸为,厚1.0m，柱距和柱荷载如图所示。计算基础内力。解：将片筏基础在x方向划分为三条板带，如图所示1、计算基底净反力（1）筏基底面积对x、y轴的惯性矩为（2）筏基合力作用点位置为故2、计算平均净反力

据公式可得各点净反力如下：（3）基底净反力为A点：B点：C点：D点：I点：J点：3、计算板带的内力3、计算板带的内力（1）ABIH板带：基底平均净反力为基底总反力=柱荷载总和=基底反力与柱荷载的平均值为柱荷载修正系数为各柱荷载的修正值如图所示ABHI板带ABHI板带修正的基底平均净反力为单位长度基底平均净反力为最后按柱下条形基础计算内力，采用净力平衡法计算各截面的弯矩和剪力，同理可得其他板带的内力。（2）EFGH板带：弯矩和剪力如图所示EFGH板带（2）EFGH板带：210第六章桩基础第1节概述第2节桩的分类第3节单桩竖向承载力的确定第4节桩基础计算第5节桩基础设计211第一节概述

桩基础：（桩基）桩体（基桩）低承台：其底面低于地面高承台：其底面高于地面工业与民用建筑中常用低承台桩基础

桩基础作用：将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩身周围的摩擦力传给地基，以满足承载力、稳定性和变形的要求。承台212上部结构承台桩坚硬土层(a)低承台桩基础213(b)高承台桩基础(b)高承台桩基础214一、桩基础的适用范围当建筑场地浅层地基土比较软弱，不能满足地基承载力和变形要求时，又不宜采用地基处理措施时可考虑选择桩基础，利用深层坚实的岩土层作持力层；桩基可承受大而复杂的荷载，适宜各种地质条件；减少沉降与不均匀沉降，适于沉降要求严格的高层建筑、重型工业厂房、高耸构筑物等；抗震性好，平面布置灵活，对结构体系适应性强；造价高，施工复杂，有噪音、卫生等环境问题。一、桩基础的适用范围及特点

215二、桩基础的类型(一)按桩基础承载性状分类按桩侧与桩端阻力大小及分担比例差异，分为如下两大类：摩擦端承桩：荷载主要由桩端阻力承担，桩侧阻力承担部分荷载；端承桩：（l/d≤10）荷载绝大部分由桩端阻力承担，桩侧阻力不计。端承摩擦桩：荷载主要由桩侧阻力承担，桩端阻力承担部分荷载；摩擦桩：（l/d较大）荷载绝大部分由桩侧阻力承担，桩端阻力不计。216较坚硬土层(a)摩擦桩(b)端承摩擦桩217较坚硬土层坚硬土层(c)摩擦端承桩(d)端承桩218(二)按桩基础使用功能分类竖向抗压桩：主要承受竖向荷载；2.竖向抗拔桩：主要承受上拔荷载；3.水平受荷桩：主要承受水平荷载；4.复合受荷桩：承受竖向、水平荷载均较大。(三)按桩径大小类1.小桩径：d≤250mm，基础加固，复合基础；2.中等桩径：250mm＜d＜800mm，工业与民用建筑工程中应用较多；3.大桩径：d≥800mm，用于单独基础。219(四)按桩基础成桩方法分类成桩过程中对地基土结构有扰动，并产生挤土效应，引发施工环境问题。1.非挤土桩：取土成孔，干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法施工；2.挤土桩：未取土成孔，沉管灌注桩、锤击等法施工的实心预制桩，桩位处土完全被挤土结构受破坏；3.部分挤土桩：部分取土，如预钻孔打入式预制桩、灌注桩及打入式敞口预制（管）桩等。

提示：成桩方法应根据地基土特性，视挤土后对地基与桩身结构是否有利，一般饱和软土不宜，松散砂土宜。220(五)按桩基础桩身材料分类1.混凝土桩：预制桩：工厂或现场预制成型（预应力）灌注桩：现场挖孔就地浇筑配筋：可配筋；可不配筋；预应力（预制）；截面形式：圆形、方形、