9月18日 第三章 浅基础验算9月18日

制作：张福龙《基础工程》地基强度验算项目四：浅基础验算情境4.4：浅基础类型与设计原则情境4.2：变形计算情境4.5：

基础埋深的影响因素情境4.6：基础尺寸的确定情境4.3：地基承载力情境4.1：地基应力计算土体中的应力

情境4.1强度问题变形问题地基中的应力状态应力应变关系土力学中应力符号的规定自重应力附加应力基底压力计算有效应力原理建筑物修建以后，建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力，所谓的“附加”是指在原来自重应力基础上增加的压力。建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。情境4.1土中应力单元1：土的自重应力单元3：地基附加应力单元2：基底压力单元1：土的自重应力一.均质地基中的自重应力假定：水平地基

半无限空间体

半无限弹性体有侧限应变条件

一维问题定义：在修建建筑物以前，地基中由土体本身的有效重量而产生的应力。目的：确定土体的初始应力状态计算：地下水位以上用天然重度，地下水位以下用浮重度（一）均质地基中的自重应力1.计算公式竖直向：一、土的自重应力及其分布形态水平向：Aσcz=γz２.自重应力分布取土柱为脱离体w水平面上均匀分布竖直线上为三角形分布土柱重W=γAz，根据力的平衡有W=σczA（二）成层地基竖直向：水平向：γ2γ3γ1wAσcz=ΣγiHiγ2γ3γ1w土柱重W=AΣγiHi，根据力的平衡有W=σczA1.计算公式２.自重应力分布水平面上均匀分布竖直线上为折线形分布Aσcz=ΣγiHiγ1＞γ2，γ3

＞γ2重度γ越大斜线越缓，重度γ越小斜线越陡γ2＞γ1，γ3

＞γ2自重应力在不透水层面处突变均质地基成层地基二、地下水对自重应力的影响重度：地下水位以上用天然重度γ

地下水位以下用浮重度γ’1.地下水位下降对自重应力的影响2.地下水位上升对自重应力的影响思考题：1.水位骤降后，原水位到现水位之间的饱和土层用什么重度？

2.水位变化对自重应力有何影响？重度：地下水位以上用天然重度γ

地下水位以下用浮重度γ’自重应力分布线的斜率是重度；自重应力在等重度地基中随深度呈直线分布；自重应力在成层地基中呈折线分布；在土层分界面处和地下水位处发生转折。土的自重应力特征情境4.1土体中的应力单元1：土的自重应力单元3：地基附加应力单元2：基底压力单元2：基底压力计算基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。基底压力附加应力地基沉降变形地基反力基础结构的外荷载上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的。影响因素计算方法分布规律上部结构基础地基建筑物设计暂不考虑上部结构的影响，使问题得以简化；用荷载代替上部结构。基础底面压力的影响因素基底压力基础条件刚度形状大小埋深大小方向分布土类密度土层结构等荷载条件地基条件抗弯刚度EI=∞→M≠0；反证法:假设基底压力与荷载分布相同，则地基变形与柔性基础情况必然一致；分布:中间小,两端无穷大。一、基础底面压力分布规律2.弹性地基，绝对刚性基础基础抗弯刚度EI=0→M=0；基础变形能完全适应地基表面的变形;基础上下压力分布必须完全相同，若不同将会产生弯矩。条形基础，竖直均布荷载弹性地基，完全柔性基础1.3.弹塑性地基，有限刚度基础—

荷载较小—

荷载较大砂性土地基粘性土地基—

接近弹性解—

马鞍型—

抛物线型—

倒钟型根据圣维南原理，基底压力的具体分布形式对地基应力计算的影响仅局限于一定深度范围；超出此范围以后，地基中附加应力的分布将与基底压力的分布关系不大，而只取决于荷载的大小、方向和合力的位置。二.基底压力的简化计算基底压力的分布形式十分复杂简化计算方法：假定基底压力按直线分布的材料力学方法基础尺寸较小荷载不是很大bLPbLP荷载条件竖直中心竖直偏心倾斜偏心基础形状矩形条形P’—单位长度上的荷载bLPoxy基础形状与荷载条件的组合bbbexeybLxyxybLFF矩形面积中心荷载矩形面积偏心荷载exybLF矩形面积偏心荷载exyLbFe<b/6:梯形e=b/6:三角形e>b/6:出现拉应力区xybLeexybLexybLK3KFFF高耸结构物下可能的的基底压力基底压力合力与总荷载相等土不能承受拉力压力调整K=b/2-e矩形面积单向偏心荷载beFFFvFh倾斜偏心荷载分解为竖直向和水平向荷载，水平荷载引起的基底水平应力视为均匀分布。条形基础竖直偏心荷载情境4.1土体中的应力单元1：土的自重应力单元3：地基附加应力单元2：基底压力单元3：地基附加应力竖直集中力矩形面积竖直均布荷载矩形面积竖直三角形荷载水平集中力矩形面积水平均布荷载竖直线布荷载条形面积竖直均布荷载圆形面积竖直均布荷载特殊面积、特殊荷载竖直集中力矩形内积分矩形面积竖直均布荷载矩形面积竖直三角形荷载水平集中力矩形内积分矩形面积水平均布荷载线积分竖直线布荷载宽度积分条形面积竖直均布荷载圆内积分圆形面积竖直均布荷载其他：特殊荷载：将荷载和面积进行分解，利用已知解和叠加原理求解（等代荷载法）L/b≥10一.竖直集中力作用下的附加应力计算－布辛内斯克课题yzxoFMxyzrRβM’（F；x,y,z；R,α,β)α一.竖直集中力作用下地基中的附加应力计算－布辛内斯克课题可制成表格供查集中力作用下的应力分布系数0.51.01.52.02.53.0r/z0.50.40.30.20.10K集中力作用下的附加应力(一)布辛涅斯克课题yzxoFMxyzrRβM’α特点1.σz与α无关，应力呈轴对称分布2.σz:τzy:τzx=z:y:x,

合力过原点，与R同向特点3.P作用线上，r=0,K=3/(2π）,z=0,σz→∞，z→∞，σz=04.在某一水平面上z=const，r=0,K最大，r↑，K减小，σz减小5.在某一圆柱面上r=const，z=0,σz=0，z↑，σz先增加后减小6.σz

等值线－应力泡(一)竖直集中力作用下的附加应力计算－布辛涅斯克课题应力球根球根FF0.1P0.05P0.02P0.01P(二)水平集中力作用下的附加应力计算－西罗提课题FhyzxoMxyzrRβM’α二、矩形面积竖直均布荷载作用下的附加应力计算1.矩形均布荷载角点下的垂直附加应力——B氏解的应用矩形竖直向均布荷载角点下的应力分布系数Kc查表3-4pMm=L/b,n=z/b2.矩形均布荷载非角点下任意深度处的垂直附加应力

—角点法a.矩形面积内b.矩形面积外两种情况：荷载与应力间满足线性关系叠加原理角点下垂直附加应力的计算公式地基中任意点的附加应力角点法（二）矩形面积三角形分布荷载作用下的附加应力计算矩形面积竖直三角分布荷载角点下的应力分布系数查表3-6ptM教材中的p0改成pt（三）矩形面积水平均布荷载作用下的附加应力计算角点下的垂直附加应力——C氏解的应用矩形面积作用水平均布荷载时角点下的应力分布系数ph四、均布圆形荷载作用下地基中的附加应力R--圆形面积的半径查表3-7z·Mzx五、条形均布荷载作用下地基中的附加应力－弗拉曼解--B氏解的应用M任意点下的附加应力—F氏解的应用条形面积竖直均布荷载作用时的应力分布系数pM查表3-8六、条形面积三角形分布荷载作用下的附加应力计算Kzt查表3-9例题3-4：有一路堤如图3-17a所示，已知填土重度为20，求路堤中线下O点深度为0m和10m处的附加应力σz。路堤填土自重产生的荷载分布为梯形，如图3-17b所示，其最大强度p=20×5=100kPa。将梯形荷载分为两个三角形荷载之差，这样就可以用公式3-18叠加计算附加应力。σz=2[σz(ebo)-σz(eaf)]=2[Ktz1(p+q)-Ktz2q]其中q为三角形荷载（eaf）的最大值，可按三角形比例关系计算得：q=p=100kPa，附加应力系数计算如表3-10所示。编号荷载分布面积x/bO点（z=0m）M点（z=10m）z/bKtziz/bKtzi1ebo100.50010.2502eaf100.50020.147所以o点的竖向附加应力为σz=2[0.5（100+100）-0.5×100]=100kPaM点的竖向附加应力为σz=2[0.250（100+100）-0.147×100]=70.6kPa六、桥台后路基填土引起的地基附加应力计算桥台后路堤填土荷载对桥台基底或桩尖平面引起的附加应力σ′1，《公路桥涵地基基础设计规范》建议采用下式计算。

σ′1=k1γ1H1

对于埋深式桥台应按下式计算由于台前锥体对基底或桩尖平面出的前边缘引起的附加压应力σ′2：

σ′2=k2γ2H2影响土体中的应力分布的因素(1)上层软弱，下层坚硬的成层地基2.非均匀性—成层地基

中轴线附近σz比均质时明显增大的现象

—应力集中；应力集中程度与土层刚度和厚度有关；随H/b增大，应力集中现象逐渐减弱。(2)上层坚硬，下层软弱的成层地基

中轴线附近σz比均质时明显减小的现象

—应力扩散；应力扩散程度，与土层刚度和厚度有关；随H/b的增大，应力扩散现象逐渐减弱。1.非线性和弹塑性应力水平较高时影响较大(3)土的变形模量随深度增大的地基

—应力集中现象H均匀成层E1E2>E1H均匀成层E1E2<E13.各向异性地基当Ex/Ez<1时，应力集中——Ex相对较小，不利于应力扩散当Ex/Ez>1时，应力扩散——Ex相对较大，有利于应力扩散影响土体中的应力分布的因素小结K——竖直集中荷载作用下Kc

——矩形面积竖直均布荷载作用角点下

(表3-4)Kt

——矩形面积三角形分布荷载作用角点下(表3-6)Kh

——矩形面积水平均布荷载作用角点下Ku——条形面积竖直均布荷载作用时

(表3-8)Kzt——条形面积三角形分布荷载作用时(表3-9)Kzh——条形面积水平均布荷载作用时K0

——圆形面积均布荷载作用时园心点下(表3-7)K=f（底面形状；荷载分布；计算点位置）应力状态及应力应变关系自重应力的计算附加应力的计算基底压力计算小结地基中的应力状态应力应变关系的假定土力学中应力符号的规定水平地基中的自重应力因素：底面形状；荷载分布；计算点位置影响因素基底压力分布实用简化计算土的压缩性及变形计算情境4.2土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基压缩层厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用土的特点（碎散、三相）沉降具有时间效应－固结过程压缩性测试最终沉降量一维压缩一维固结沉降速率三维固结修正复杂条件下的计算公式简化条件主线、重点：一维固结问题！单元1：土的压缩性§4.2地基沉降量计算§4.3饱和粘性土地基的单向渗透固结理论室内试验室外试验侧限压缩、三轴压缩等荷载试验、旁压试验等较复杂应力状态？工程实例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固。墨西哥某宫殿左部：1709年；右部：1622年；地基：20多米厚的粘土接触由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触基坑开挖，引起阳台裂缝修建新建筑物：引起原有建筑物开裂高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除建筑物立面高差过大建筑物过长：长高比7.6:1情境4.2：土的压缩性及变形计算单元1：土的压缩性单元2：地基沉降量计算土在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性。土体被压缩的第一个可能是三相组成中的土粒、水、空气本身被压缩在一般工程压力（100-600kPa）作用下，固体矿物颗粒和水的压缩量不到土体总压缩量的1/400工程上可以忽略不计。单元1：土的压缩性一、基本概念土被压缩的第二可能是土体结构变化，土粒之间产生相对移动而靠拢，使孔隙体积减小，孔隙中的水或气被排出，从而引起土体体积减小。土体压缩的实质是土颗粒之间产生相对移动而靠拢，使土体孔隙减小所致。土的压缩过程需要一定的时间才能完成，这种与时间有关的压缩过程称为土的固结。单元1：土的压缩性二、压缩试验及压缩性指标水槽内环环刀透水石试样传压板百分表施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载测定：轴向应力轴向变形试验结果：p3

t

（一）压缩试验利用受压前后土粒体积不变和土样横截面面积不变的两个条件，得出：土样压缩稳定后孔隙比ei（一）压缩试验应力应变关系——以某种粘土为例1Es1Ee非线性弹塑性侧限变形模量：01002003004000.60.70.80.91.0ee~p曲线e~lgp曲线p（kPa）lgp压缩试验成果表示方法e-p曲线有关指标01002003004000.60.70.80.91.0ep（kPa）（二）压缩性指标压缩系数，KPa-1，MPa-11e0侧限压缩模量,KPa,MPa侧限变形模量固体颗粒孔隙体积压缩系数，KPa-1，MPa-101002003004000.60.70.80.91.0ep（kPa）Δp压缩系数，kPa-1a1-2常用作比较土的压缩性大小土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.101002003004000.60.70.80.91.0ep（kPa）Δp单向压缩试验的各种参数的关系指标指标amvEsα1mv(1+e0)(1+e0)/Esmva/(1+e0)11/EsEs(1+e0)/a1/mv1e~lgp曲线有关指标压缩指数e~p曲线缺点：不能反映土的应力历史

特点：有一段较长的直线段指标：e~lgp曲线lgpCc110010000.60.70.80.9eCc11CeCe回弹指数（再压缩指数）Ce

<<Cc，一般Ce≈0.1-0.2Cclgp土的回弹曲线及再压缩曲线先期固结压力先期固结压力：历史上所经受到的最大压力pc（指有效应力）p0=

cz=z：自重压力pc=p0=cz：正常固结土pc>p0=cz：超固结土pc<p0=cz：欠固结土OCR=1：正常固结OCR>1：超固结OCR<1：欠固结相同σcz时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小超固结比：超固结比ABCDmrmin123先期固结压力pc的确定：

Casagrande法(f)B点对应于先期固结压力pc(b)作水平线m1(c)作m点切线m2(d)作m1,m2的角分线m3(e)m3与试验曲线的直线段交于点B(a)在e-lgp压缩试验曲线上，找曲率最大点mpcelgp情境4.2：土的压缩性及变形计算单元1：土的压缩性单元2：地基沉降量的计算单元2:地基最终沉降量计算最终沉降量S∞：t∞时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程。不可压缩层可压缩层σz=pp二、分层总和法计算地基最终沉降量一、弹性理论计算地基最终沉降量三、应力面积法计算地基沉降单元2:地基最终沉降量计算一、弹性理论法计算地基沉降量（一）基本假设①地基是均质、各向同性、线弹性的半无限体；②基础整个底面和地基一直保持接触。布西奈斯克课题是研究荷载作用于地表的情形，可以近似用来研究荷载作用面深度较小的情况。当荷载作用面深度较大时（如深基础），则应采用明德林课题的位移解进行弹性理论沉降计算。（二）计算公式点荷载作用下地表沉降2.绝对柔性基础沉降当p0为矩形面积上的均布荷载时，角点的沉降sc为：称为角点沉降影响系数，是长宽比的函数，可由表4-1查得。基础中点的沉降为：基础平均沉降sm

3.绝对刚性基础沉降（1）中心荷载作用下，地基各点的沉降相等。根据这个条件，可以从理论上得到圆形基础和矩形基础的沉降值。圆形基础，基础沉降为：矩形基础，基础沉降为：（2）偏心荷载作用下，基础要产生沉降和倾斜。沉降后基底为一倾斜平面，基底倾斜可由弹性力学公式求得。

圆形基础：矩形基础

一、弹性理论计算地基最终沉降量二、分层总和法计算地基最终沉降量三、应力面积法计算地基沉降单元2:地基最终沉降量计算1、基本假定和基本原理理论上不够完备，缺乏统一理论；单向压缩分层总和法是一个半径验性方法。（a）假设基底压力为线性分布（b）附加应力用弹性理论计算（c）只发生单向沉降：侧限应力状态（d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降（e）将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：二、分层总和法计算地基最终沉降量2、计算步骤情况1不考虑地基回弹的情形：沉降量从原基底算起；适用于基础底面积小，埋深浅，施工快。考虑地基回弹的情形：沉降量从回弹后的基底算起；基础底面大，埋深大，施工期长。情况2d地面基底已知：地基各土层的压缩曲线

原状土压缩曲线二、分层总和法计算地基最终沉降量d地面基底2、计算步骤－情况1(a)计算原地基中自重应力分布(b)基底附加压力p0pp0d

p0=p-d(c)确定地基中附加应力

z分布自重应力附加应力(d)确定计算深度zn①一般土层：σz=0.2σsz；②软粘土层：σz=0.1σsz；③一般房屋基础：Zn=B(2.5-0.4lnB)；④基岩或不可压缩土层。沉降计算深度σsz从地面算起；σz从基底算起；σz是由基底附加应力p-γd引起的二、分层总和法计算地基最终沉降量2、计算步骤－情况1(a)计算原地基中自重应力分布(b)基底附加压力p0(c)确定地基中附加应力

z分布(d)确定计算深度znd地面基底pp0d

自重应力附加应力沉降计算深度(e)地基分层Hi①不同土层界面；②地下水位线；③每层厚度不宜0.4B或4m；④z变化明显的土层，适当取小。(g)各层沉降量叠加

Si(f)计算每层沉降量Si

szi

ziHi二、分层总和法计算地基最终沉降量d地面基底2、计算步骤－情况2(a)计算原地基中自重应力分布(b)计算开挖后地基中自重应力分布(c)确定地基中附加应力

z分布p

’szi

zi下同情况1自重应力附加应力二、分层总和法计算地基最终沉降量ee1ie2i

szip2i

zi3、计算公式（a）e-p曲线d地面基底pp0d

自重应力附加应力沉降计算深度

szi

ziHi二、分层总和法计算地基最终沉降量A、正常固结土沉降量计算eab

——

沉积bb’

——

取样b’cd——

室内试验地下水位上升土层剥蚀冰川融化引起卸载，使土处于回弹状态原状土的原位压缩曲线：客观存在的，无法直接得到正常固结土：超固结土：？lgp用现场压缩曲线计算地基最终沉降量①确定先期固结压力pc②过e0

作水平线与pc作用线交于B。由假定①知，B点必然位于原状土的初始压缩曲线上；③以0.42e0

在压缩曲线上确定C点，由假定②知，C点也位于原状土的初始压缩曲线上；土样取出以后e不变，等于原状土的初始孔隙比e0，因而，（e0,pc

）点应位于原状土的初始压缩曲线上；②0.42e0时，土样不受到扰动影响。假定：推定：④通过B、C两点的直线即为所求的位压缩曲线。lgpPc=p0a.现场原是压缩曲线的推求正常固结土b.用e-lgp曲线计算地基变形d地面基底pp0d

自重应力附加应力沉降计算深度

szi

ziHiB、超固结土pc>p0假定：①土取出地面后体积不变，即（e0,pc）在原位再压缩曲线上；②再压缩指数Ce

为常数；③0.42e0处的土与原状土一致，不受扰动影响。推定：①确定σcz，pc的作用线；②过e0作水平线与σcz作用线交于D点；⑤过B和C点作直线即为原位压缩压缩曲线。③过D点作斜率为Ce的直线，与pc作用线交于B点，DB为原位再压缩曲线；④过0.42e0

作水平线与e-lgp曲线交于点C；σczpca.原位压缩曲线的确定b.超固结土沉降量计算d地面基底pp0d

自重应力附加应力沉降计算深度

szi

ziHi

pi用e-lgp曲线计算考虑地基回弹的沉降量计算条件：正常固结土，e-lgp曲线基面面积大，埋深大，施工期长i层地基的沉降量Si=再压缩沉降量S1i+压缩沉降量S2ib.超固结土沉降量计算

类似于超固结土的计算；式中采用开挖前地基的天然孔隙比e1i，无论是回弹、再压缩或压缩，均是相对于开挖前的拟定基底高程而言。三者的基准点均是e1i

状态时的Hi。d地面基底p

’szi

zi自重应力附加应力b.超固结土沉降量计算d地面基底p

’szi

zi自重应力附加应力可计算成层地基；可计算不同形状基础（条、矩、圆）不同分布的基底压力；参数的试验测定方法简单；已经积累了几十年应用的经验，适当修正。（1）基本假定：（2）优点：（a）假设基底压力为线性分布（b）附加应力用弹性理论计算（c）只发生单向沉降：侧限应力状态（d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降（e）整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和单向分层总和法的评价①西方②可判定原状土压缩曲线③区分不同固结状态④计算结果偏大相差比较大修正靠经验（3）精度：（4）e-p曲线与e-lgp曲线的对比：①原苏联②无法确定现场土压缩曲线③不区分不同固结状态④计算结果偏小e-pe-lgp均需修正单向分层总和法的评价1.单一土层的沉降计算公式三、应力面积法计算地基沉降量

0zi

0z(i-1)Ai附加应力p0规范法zi-1zi平均附加应力系数附加应力图形面积A三、应力面积法计算地基沉降量各种假定导致S

的误差，如：①取中点下附加应力值，使S偏大;②侧限压缩使计算值偏小；③地基不均匀性导致的误差等。软粘土（应力集中）S偏小,Ψs>1硬粘土（应力扩散）S偏大,Ψs<1沉降经验修正系数2.最终沉降量计算基底压力线性分布假设弹性附加应力计算单向压缩的假设只计主固结沉降原状土现场取样的扰动参数线性的假设按中点下附加应力计算基底附加应力2.54.07.015.020.0p0fk1.41.31.00.40.2p0

0.75fak1.11.00.70.40.2表4-6沉降计算经验系数

s2.最终沉降量计算

0zi

0z(i-1)Ai附加应力p0

s=1.4-0.2,(1)与土质软硬有关,(2)与基底附加应力p0/fk的大小有关fak：地基承载力标准值要点小结：①准备资料②应力分布③沉降计算建筑基础（形状、大小、重量、埋深）地基各土层的压缩曲线

原状土压缩曲线计算断面和计算点确定计算深度确定分层界面计算各土层的

czi，zi利用相应公式计算各层沉降量地基总沉降量s=Σsi自重应力基底压力

基底附加应力附加应力④结果修正地基承载力子情境3一、地基破坏的形式1)竖直荷载下地基破坏的形式整体剪切破坏密实砂土，坚硬粘土，浅埋局部剪切破坏土质较软冲剪破坏软粘土，深埋液化饱和松砂2)竖直和水平荷载下地基破坏形式表面滑动水平力大深层滑动竖直荷载大单元1：概述2.局部剪切松软地基，埋深较大；曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段。3.冲剪破坏松软地基，埋深较大；荷载板几乎垂直下切，两侧无土体隆起。1.整体破坏土质坚实,基础埋深浅；曲线开始近直线，随后沉降陡增，两侧土体隆起。1.整体破坏PS2.局部剪切PS3.冲剪破坏PS深土层表面土破坏类型地基中滑动面情况荷载与沉降曲线的特征基础两侧地面情况破坏时基础的沉降情况基础的表现设计的控制因素事故出现情况适用条件基土相对埋深整体破坏完整(以至露出地面)有明显的拐点隆起较小倾倒强度突然倾倒密实的小局部破坏不完整拐点不易确定有时微有隆起中等可能会出现倾倒变形为主较慢下沉有倾倒松软的中冲剪破坏很不完整拐点无法确定沿基础出现下陷较大只出现下沉变形缓慢下沉软弱的大条形基础受铅直中心荷载作用时地基破坏形式及特点某谷仓的地基整体破坏1940年在软粘土地基上的某水泥仓的倾覆水泥仓地基

整体破坏蓝粘土石头和粘土地基土可能的滑动方向岩石办公楼外墙黄粘土在软粘土上的密砂地基的冲剪破坏1)竖直荷载下地基破坏的形式整体破坏

密实砂土，坚硬粘土，浅埋局部剪切破坏

土质较软冲剪破坏

软粘土，深埋液化饱和松砂1964年日本新泻（Niigata）地震地基的大面积液化

地基液化引起的建筑物破坏3竖直荷载和水平荷载下建筑物地基破坏的形式深层滑动PhPv表层滑动PhPv4地基的变形的基本要求1）稳定要求：荷载小于承载力（抗力）p

pu/Fs=f2)变形要求：变形小于设计允许值S[S](1)沉降量(2)沉降差相邻柱基(3)倾斜砌体承重结构(4)局部倾斜某宫殿，左部分建于1709年；右部分建于1622年。沉降达2.2米，存在明显的沉降差。墨西哥的沉降问题是世界著名的始建于1173年，60米高。1271年建成平均沉降2米，最大沉降4米。倾斜5.5

，顶部偏心2.1米比萨斜塔-不均匀沉降的典型Nishinomiya大桥的桥墩破坏.6个桥墩中至少2个严重破坏，其可能的原因是岸边桥墩的大变形导致第一组桥墩过载。日本1995年1月17日阪神大地震相邻建筑物施工引起的原有建筑物的局部倾斜（软粘土地基）膨胀土地基上建筑物的开裂（美国—加拿大）潜在性膨胀土的分布限与热带和温带的半干旱地区内。这种条件助长了蒙特石形成。很多国家都发现了膨胀土。印度的黑棉土《膨胀土上的基础》陈孚华TU4431膨胀土对建筑物的危害活动区域二、地基整体破坏的三个阶段地基整体剪切破坏可分为弹性变形阶段（如图a曲线中的oa段）、弹塑性变形阶（如图a曲线中的ab段段）和破坏阶段三、地基承载力的概念所谓地基承载力就是指地基所能承受荷载的能力，在不同使用状态下地基具有不同的承载力，如极限承载力、临塑承载力等在设计建筑物基础时，为了保证建筑物的安全和正常使用，即保证地基稳定性不受破坏，而且具有一定的安全度，同时还应满足建筑物的变形要求（即正常使用状态），常将基底压力限制在某一特征值范围内。现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）用地基承载力特征值fa表示正常使用极限状态计算时的地基承载力，其涵义是在发挥正常使用功能时所允许采用的抗力设计值。建筑物地基设计的基本要求1）稳定要求：荷载小于承载力（抗力）p

pu/Fs=f

2）变形要求：变形小于设计允许值S[S]3）变形的类型（1）沉降量（2）沉降差（3）倾斜（4）局部倾斜小节1）破坏形式

竖直荷载作用下，有水平荷载时2)变形要求(1)沉降量(2)沉降差相邻柱基(3)倾斜砌体承重结构

(4)局部倾斜确定地基承载力设计值的方法1.现场试验法：载荷试验、标准贯入试验、静力触探等。要进行修正2.规范公式计算法，不做宽度深度修正3.根据经验确定容许承载力，做宽度深度修正单元2：按塑性开展区范围确定地基承载力一、临塑荷载计算二、塑性荷载计算地基承载力设计值f的确定办法：①要求较高：f=Pcr

②一般情况下：f=P1/4

或P1/3

在中国取P1/4或者：③用极限荷载除以安全系数：f=Pu/Fs

Fs

---安全系数荷载沉降曲线临塑荷载、极限荷载pcrpupcr~pu临塑荷载连续滑动面和极限荷载塑性区发展和临界荷载pcrpu地基土开始出现剪切破坏s连续滑动面临塑荷载临界荷载极限荷载允许地基中有一定的塑性区，作为设计承载力

--考察地基中塑性区的发展地基土中某一点应力状态：

，

极限平衡应力状态（塑性区）1.塑性变形区的边界方程一、临塑荷载计算条形荷载塑性区的计算自重应力：

s1=(d+z)

s3=k0(d+z)弹性区的附加应力：合力：1，

3设k0=1.0

DzM2

塑性区的计算弹性区的合力：极限平衡条件：

DzM2

塑性区的计算将应力代入极限平衡条件式（2），表示该点既满足弹性区；也满足塑性区—是弹塑像区的边界。在荷载p作用下，得到如下边界方程：z=f(

)

DzM2

弹塑区边界方程塑性区的最大深度Zmax塑性区的最大深度Zmax

DM2

塑性区的最大深度Zmax对应Zmax=0—临塑荷载；对应Zmax=b/4，b/3—临界荷载。Pcrp1/4,p1/3=N

b/2+Nq

d+Ncc（对于三个荷载，三个系数不同。）p1/4=Nγγb+Ncc+Nqγ0d

p1/3=Nγ′γb+Ncc+Nqγ0d

临塑荷载二、塑性荷载各种临界荷载的承载力系数

Nq

NcN

Pcr

1+/ctg-

/2+)(1-Nq)ctg

0p1/41+/ctg-

/2+)(1-Nq)ctg(Nq-1)/2p1/31+/ctg-

/2+)(1-Nq)ctg2(Nq-1)/3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）地基承载力特征值fa

计算

fa=Mbγb+Mdγ0d+Mcck

Mb、Md、Mc——承载力系数，它们是土体内磨擦角φk的函数。可查表7-2确定例4-1:有一条形基础，宽度b=3m，埋置深度d=1m。地基土的重度水上γ=19kN/m3，水下饱和重度γsat=20kN/m3，土的快剪强度指标c=10kPa，φ=10°。试求：（1）无地下水时的界限荷载p1/4，p1/3

及承载力特征值fa；（2）若地下水位升至基础底面，承载力有何变化。（3）若强度指标c=0，φ=30°时，其承载力又如何？解：（1）由φ=10°,计算得Nγ=0.19，Nγ′=0.25，Nq=1.76，Nc=4.29。代入式7-7、7-8得到：p1/4=Nγγb+Nqγd+Ncc=0.19×19×3+1.76×19×1+10×4.29kPa=87.17kPap1/3=Nγ′γb+Nqγd+Ncc=0.25×19×3+1.76×19×1+10×4.29kPa=90.59kPa查表7-2得：Mb=0.18、Md=1.73、Mc=4.17fa=Mbγb+Mdγ0d+Mcck=0.18×19×3+1.73×19×1+10×4.17kPa=84.5kPa(2)当地下水位上升至基础底面时，若假设土的强度指标c、φ值不变，因而承载力系数同上。地下水位以下土的重度采用浮重度γ′=20-9.81kN/m3=10.19kN/m3。将γ′及承载力系数等值代入式7-7、7-8、7-9中，即可得出地下水位上升后的地基承载力为：

p1/4=Nγγb+Nqγd+Ncc=0.19×10.19×3+1.76×19×1+10×4.29=82.15kPap1/3=Nγ′γb+Nqγd+Ncc=0.25×10.19×3+1.76×19×1+10×4.29=83.99kPafa=Mbγb+Mdγ0d+Mcck=0.18×10.19×3+1.73×19×1+10×4.17=80.07kPa（3）强度指标c=0，φ=30°时，计算可得Nγ=2.40，Nγ′=3.19，Nq=10.58，Nc=16.59，查表7-2得Mb=1.90、Md=5.59、Mc=7.95，分别将各系数代入式（7-7）、（7-8）、（7-9）得：p1/4=Nγγb+Nqγd+Ncc=2.40×10.2×3+10.58×19×1+0×16.59=274.46kPap1/3=Nγ′γb+Nqγd+Ncc=3.19×10.2×3+10.58×19×1+0×16.59kPa=298.63kPafa=Mbγb+Mdγ0d+Mcck=1.90×10.2×3+5.59×19×1+0×7.95=223.07kPa补充：极限承载力和容许承载力的区别极限承载力pu地基达到完全剪切破坏时的荷载容许承载力f同时满足强度和变形要求的荷载目前规范中设计承载力的确定1.静载荷试验fa=fak+

b(b-3)+d

m(d-0.5)fak:静载荷试验确定的承载力-特征值（标准值）fa

：深宽修正后的承载力特征值（设计值）千斤顶荷载板目前建筑地基基础设计规范中设计承载力的确定2.承载力公式法：

fa=Mb

b+Md

0d+Mcckfa:承载力特征值（设计值）——相当与p1/4=N

b/2+Nq

d+Ncc但当内摩擦角比较大时，2Mb

N

3.经验类比法确定设计承载力单元3；按极限荷在确定承载力一.太沙基公式二.汉森公式单元3：按极限荷载确定承载力概述：1.极限平衡理论：（1）平衡方程：（2）极限平衡条件（3）假设与边界条件2.普朗特-瑞斯纳承载力公式（1）条形基础地基的滑裂面形状（2）极限承载力puｄ

ｄ1.极限平衡区与滑裂面的形状无重介质地基的滑裂线网ｂEFBp实际地面ｄC（1）朗肯主动区：pu为大主应力，与水平方向夹角452（2）过度区：r=r0etg（3）朗肯被动区：水平方向为大主应力，与水平方向夹角45-2地基中的极限平衡区ｂEFBp实际地面ｄCIIIIIIr0r

I区垂直应力pu为大主应力，与水平方向夹角452

=pu

kapuPuIII区水平方向为大主应力，与水平方向夹角45-2

3=

ｄ

1

kp

ｄq=

ｄ2区：过度区：极限平衡第二区：r=r0etgr0r

作用在隔离体上的力：pu、

ｄ、pa

、pp

、c、R所有力对A点力矩平衡puR隔离体r0rApppa

ｄc

2.极限承载力puNq,Nc:

承载力系数一.太沙基公式1.基本条件2.假设的滑裂面形状3.极限承载力公式1.基本条件（1）考虑地基土的自重基底土的重量

0（2）基底可以是粗糙的

0=0(不会超过,为什么?)（3）忽略基底以上部分土本身的阻力,简化为上部均布荷载q=

ｄｄ

mｄ2.假设的滑裂面受力分析被动区过渡区刚性核Ep=Ep1+Ep2+Ep3

Wpuｂ考虑刚性核的平衡1）当基底绝对粗糙时，夹角为；2）考虑刚性核的平衡：荷载：pu自重：W粘聚力：C被动土压力EpEp1：土体自重Ep2：滑裂面上粘聚力Ep3：侧向荷载太沙基公式中的承载力因数N

、Nq、Nc查表7-3，以为变量比普朗特-瑞斯纳承载力公式偏大，因为考虑了基底摩擦和土体自重局部剪切破坏（非整体破坏）极限承载力pu的组成

ｂN

/2cNc

ｄqNq极限承载力的三部分滑动土体自重产生的抗力滑裂面上的粘聚力产生的抗力侧荷载

D产生的抗力(1)的影响pu

影响滑裂面形状的大小，承载力因数的大小.滑动土体的体积,q的分布范围,滑裂面的大小.(2)宽度ｂ增加为2ｂ,滑动体体积增加为原来的22倍(提供的抗力),由此增加的承载力增加为原来的2倍.(

ｂN

/2线性增加）ｂ增加，q的分布面积线性增加，qNq不变。b增加，滑裂面面积线性增加，cNc不变pupu(3)

qNq,与侧面荷载大小，和荷载分布范围有关-滑裂面形状有关。滑裂面形状与有关。Nq,是的函数pupu(4)cNc,与粘聚力，和滑裂面长度有关--滑裂面形状有关。滑裂面形状与有关。Nc,是的涵数pu地基的容许承载力--地基承载力设计值容许承载力f及影响因素

fpu/Fs,s[s]例4-2：有一条形基础，宽度b=6m，埋置深度为1.5m，其上作用中心荷载p=1500kN/m。地基土质均匀，重度γ=19kN/m3，土的抗剪强度指标c=20kPa，φ=20°，试验算：（1）地基的稳定性；（2）当φ=15°时地基的稳定性又如何？解：（1）φ=20°时的稳定性验算①求基底压力p==1500/6

=250kPa

②验算φ=20°时的地基稳定性由φ=20°查表7-3得Nr=5.0、Nq=7.4和Nc=17.7。将以上各值代入式7-12，得到地基的极限荷载为：pu=γbNγ+qNq+cNc

=×19×6×5+19×1.5×7.4+20×17.7

=849.90

kPa若安全系数Fs=2.5，则地基的容许承载力为：[p]==339.96kPa因为基底压力p小于容许承载力[p]，所以地基是稳定的（2）验算φ=15°时的地基稳定性由φ=15°查表7-3得Nr=2.5，Nq=4.4，Nc=12.9。将各值代入式7-12，得到地基的极限承载力为：

pu=×19×6×2.5+19×1.5×4.4+20×12.9=525.90kPa[p]=

=210.36kPa，此时因为p大于[p]，所以地基失去稳定。特征值fa(设计承载力)2.局部塑性区地基承受荷载的不同阶段1.弹性阶段-

临塑荷载3.极限承载力二、汉森公式汉森公式的普遍形式为：puv=γb′Nγiγsγdγgγ+qNqiqsqdqgq+cNcicscdcgc式中符号见教材单元4：按规范确定地基容许承载力《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85)是根据大量的桥涵工程建筑经验和荷载试验资料，综合理论和试验研究成果，通过统计分析，得出了一般情况下可供采用的地基容许承载力。步骤如下：(一)确定地基土的类别和土的物理状态指标(二)查取地基允许承载力[σο](三)地基容许承载力[σ]的修正(一)确定地基土的类别和土的物理状态指标对一般的粘性土，主要指标是液性指数IL和天然孔隙比eo；对砂性土主要是湿度和相对密度Dr;对碎石土，主要是按野外现场观察鉴定方法所确定的土的紧密程度当基础宽度b≤2m，基础埋置深度d≤3m时，地基土的容许承载力[σο]可按土的类别和物理状态指标从规范相应的表中查得。现选常用土类的[σο]值教材列于表7-7～表7-16。(二)查取地基允许承载力[σο]ｅIL00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.50.60.70.80.91.01.1450420400380320250—440410370330280230—43040035030026022016042038033028024021015040036031026022019014038034029024021017013035031027023019016012031028024021018015011027025022018016014010024022019016014012090220200170150130110——180160140120————150130100——表7-7一般粘性土地基容许承载力［σ0］表7-8新近沉积粘性土地基容许承载力［σ0］ｅIL＜0.250.751.25≤0.81401201000.9130110901.0120100801.111090—表7-10砂土地基容许承载力［σ0］土名湿度密实度密实中密松散砾砂、粗砂与湿度无关550400200中砂与湿度无关450350150细砂水上350250100水下300200—粉砂水上300200—水下200100—(三)地基容许承载力[σ]的修正当基底宽度b>2m、埋置深度d>3m，且d／b≤4时，按表格确定的地基容许承载力[σο]应按式7-15加以修正。[σ]=[σο]+k1γ1(b-2)+k2γ2(d-3)+10dw

强度低、压缩性高的软土地基，其容许承载力[σ]计算[σ]=kPCU+γ2d对于小桥、涵洞基础也可按下式计算[σ]：[σ]=[σ0]+γ2(d-3)，例4-3：某水中基础，其底面为4.0m×6.Om的矩形，埋置深度为3.5m，平均常水位到—般冲刷线的深度为2.5m。持力层为一般粘性土，它的天然孔隙比e=0.7，液性指数IL=0.45，天然重度γ=19.0kN／m3。基底以上全为中密的粉砂，其饱和重度γsat=20.0kN／m3。当荷载组合Ⅱ作用时，试求持力层的地基允许承载力。解：持力层属一般粘性土，按其e、IL值，查表7-7得[σ0]=300kPa；查表7-17得宽、深度修正系数k1=0，k2=2.5，由于持力层粘土的IL=0.45<1.0，呈硬塑状态，可视为不透水，故考虑水深影响，按式(7—15)可算得：[σ]=[σο]＋k1γ1(b-2)＋k2γ2(d-3)＋10dw=300＋0＋2.5×20(3.5—3)＋10×2.5kPa＝350kPaK[σ]＝1.25×350kPa＝437.5kPa情境4.4：浅基础类型与设计原则浅基础的定义埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑，在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响的基础。特点结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，是建筑物最常用的基础类型。§8.1浅基础的类型、构造与适用条件浅基础多为扩展基础。定义：将上部结构传来的荷载通过向侧边扩展成一定底面积使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。一、浅基础常用类型及构造类型根据受力条件及构造分刚性基础（无筋扩展基础）柔性基础(钢筋混凝土基础)无筋扩展基础(刚性基础)由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的条形基础或独立基础。特点稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。应用不适于持力层土质较差又较厚，而荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物。材料砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等柔性基础（扩展基础）特点柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，其整体性能较好，抗弯刚度较大。形式常见的形式有扩展基础、柱下条形和十字形基础，筏板及箱形基础。（一）刚性基础构造（无筋扩展基础）其平面形状常为矩形，其每边扩大的尺寸最小为0.20m～0.50m，作为刚性基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚性角的限制。当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基础自重，节省材料。襟边款台阶踏面刚性角为使悬出部分在基底反力作用下，基础不开裂，则在a-a截面所产生的弯曲拉应力和剪应力不超过基础圬工的强度限值。满足上述要求时，可得到自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角

max，称为刚性角。襟边款台阶踏面《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85规定刚性基础的刚性角αmax可按以下数值取用：①砖、片石、块石、粗料石砌体，当用5号以下砂浆砌筑时，αmax≤30°；当用5号以上砂浆砌筑时，αmax≤35°。②混凝土浇注时，αmax≤40°。每层台阶高通常为0.50m～1.00m，在一般情况各台阶宜采用相同厚度。（二）扩展基础1.扩展基础类型（1）钢筋混凝土独立基础（2）墙下钢筋混凝土条形基础

柱下钢筋混凝土独立基础

（1）钢筋混凝土独立基础柱下钢混凝土独立基础有现浇混凝土柱基础和预制混凝土柱基础

墙下独立基础1—过梁；2—砖墙；3—砖拱；4—独立基础墙下钢筋混凝土条形基础a)不带肋b)带肋肋筋

（2）墙下钢筋混凝土条形基础条形基础条形基础分为墙下和柱下条形基础。墙下条形基础是挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。其横剖面可以是矩形或将一侧筑成台阶形。如挡土墙很长，为了避免在沿墙长方向因沉降不匀而开裂，可根据土质和地形予以分段，设置沉降缝。当地基软弱而柱荷载较大，且柱距又比较小时，如采用柱下独立基础，可能因基础底面积很大，使基础间的净距很小甚至重叠，为了增加基础的整体刚度，减小不均匀沉降，可将同一排的柱基础连在一起成为钢筋混凝土条形基础将同一排若干个柱子的基础联合起来，就成为柱下条形基础

。2．扩展基础的构造要求（1）一般构造要求①锥形基础的边缘高度一般不小于200mm

②垫层厚度不宜小于70mm，两边伸出基础底板不小于50mm，一般为100mm，强度等级应为C10。③扩展基础底板受力钢筋最小直径不宜小于10mm，间距不大于200mm，也不宜小于100mm；④基础混凝土强度等级不宜低于C20。a)锥形基础b)阶梯形基础c)钢筋配筋（2）钢筋混凝土独立基础的构造要求①现浇柱基础轴心受压和小偏心受压时，基础高度大于等于1200mm；大偏心受压时基础高度大于等于1400mm。②预制钢筋混凝土柱与杯口基础的连接应符合插入深度、杯底厚度和杯壁厚度的要求当柱为轴心受压或小偏心受压且t/h2≥0.65时，或大偏心受压且t/h2≥0.75时，杯壁可不配筋；轴心受压或小偏心受压且0.5≤t/h2＜0.65时，可配构造筋；其它情况按计算配筋。③对现浇柱基础，基础内应留插筋，插筋的直径、钢筋种类、根数及其间距应与柱内的纵向受力钢筋相同

预制钢筋混凝土柱下独立基础（3）墙下钢筋混凝土条形基础的构造要求墙下钢筋混凝土条形基础的高度h应按抗剪要求计算确定，一般不小于300mm，并且不小于b/8（b为基础宽度）。b＜1500mm时，基础剖面宜采用平板式；当b≥1500mm时剖面采用锥形，坡度i≤1:3，墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm，间距不大于300mm，每延米分布筋面积不应小于受力钢筋面积的1/10。墙下钢筋混凝土条形基础的构造柱下钢筋混凝土条形基础十字交叉条形基础1.柱下条形基础类型（三）柱下条形基础2．构造要求柱下条形基础除应该满足扩展基础的构造要求外，还应该符合下列要求：①柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4~1/8。翼板厚不应小于200mm。当翼板厚度大于250mm时，宜采用变厚度翼板，其坡度宜小于等于1:3；②端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨距的0.25倍；③现浇柱与条形基础梁的交接处，基础应适当扩大；④条形基础梁顶部钢筋按计算配筋全部贯通，底部通长配筋不应少于底部配筋的1/3；⑤柱下条形基础的混凝土等级不应低于C20。（四）筏板基础当立柱或承重墙传来的荷载较大，地基土质软弱又不均匀，采用单独或条形基础均不能满足地基承载力或沉降的要求时，可采用筏板式钢筋混凝土基础，这样既扩大了基底面积又增加了基础的整体性，并避免建筑物局部发生不均匀沉降。为增大基础刚度，可将基础做成由钢筋混凝土顶板、底板及纵横隔墙组成的箱形基础，它的刚度远大于筏板基础，而且基础顶板和底板间的空间常可利用作地下室。它适用于地基较软弱,土层厚，建筑物对不均匀沉降较敏感或荷载较大而基础建筑面积不太大的高层建筑。筏形基础分为平板式和梁板式两种类型。筏形基础的混凝土强度等级不低于C30，筏形基础的地下室钢筋混凝土外墙厚度不应小于250mm，内墙厚度不应小于200mm，墙体设置双面钢筋，直径不小于12mm，间距不应大于300mm。（五）箱形基础1-外墙；2-顶板；3-内墙；4-上部结构二、浅基础设计原则与步骤（一）地基基础的类型天然地基上的浅基础深基础人工地基上的浅基础地基基础天然地基人工地基浅基础深水基础深基础地基基础底面的压力小于地基的容许承载力

地基变形值小于建筑物要求的沉降值整体稳定性有足够保证基础基础本身的强度满足要求基础变形值小于建筑物要求的沉降值基础整体稳定性有足够保证地基基础类型（二）地基基础设计的基本要求1.桥涵墩台基础的合力偏心距要求荷载情况地基条件合力偏心距备注墩台仅受恒载作用时非岩石地基桥墩e0≤0.1ρ对于拱桥墩台，其合力作用点应尽量保持在基底中线附近桥墩e0≤0.75ρ墩台受荷载组合Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ作用非岩石地基e0≤ρ石质较差的岩石地基e0≤1.2ρ坚密岩石地基e0≤1.5ρ2.地基强度要求（1）基础底面的承载力，当不考虑嵌固作用时，应满足以下关于承载力计算的规定：中心受荷pmax=≤K[σ]偏心受荷或（2）当设置在基岩上的墩台基底的合力偏心距e0超过核心半径ρ时，仅按受压区计算基底最大压应力，最大压应力pmax按下式计算：（3）在基础底面下有软土层时，应验算软土层的承载力。

σh+z=γ1（h+z）+α（σ-γ2h）≤[σ]h+z

3.基础沉降要求对于外超静定体系的桥梁应考虑引起附加内力的基础不均匀沉降或位移。墩台的沉降包括沉降值和沉降差，应符合下列规定：（1）墩台均匀沉降值（不包括施工中沉降）不应超过2.0；（2）相邻墩台均匀总沉降值（不包括施工中沉降）不应超过1.0。（三）浅基础设计步骤（1）分析研究设计所必须的建筑场地的工程地质条件和地质勘察资料，建筑材料及施工技术条件资料，建筑物的结构型式，使用要求及上部结构荷载资料等。综合考虑选择基础类型、材料、平面布置（2）选定基础埋置深度，确定地基承载力（3）拟定基础底面尺寸验算地基承载力，必要时作地基下卧层强度验算、地基变形验算和地基稳定性验算（4）确定基础剖面尺寸，进行基础结构计算（包括基础内力计算、强度配筋计算）（5）绘制基础施工详图，提出必要的施工技术说明情境4.5基础埋深的影响因素一、建筑物用途和结构类型二、基础荷载影响三、工程地质条件四、河流冲刷深度影响五、冻土深度影响六、地形条件影响七、保证持力层稳定所需要的最小埋置深度

基本要求：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；使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全；一、建筑物用途和结构类型如设有地下室、半地下式建筑物、带有地下设施的建筑物和具有地下部分的设备基础等，其基础埋深就要结合地下部分的设计标高来选定。中、小跨度的简支梁桥根据地质条件确定。对类似拱桥的超静定结构，基础需座落在较深的坚实土层上。刚性基础，基础埋深应由其构造要求确定。二、基础荷载影响作用在基础上的荷载大小和性质对基础埋深的选择有很大的影响。就浅土层而言，当基础荷载小时，它是很好的持力层，而当基础荷载大时，则可能因地基承载力不足而不宜作持力层，需增大埋深或对地基进行加固处理。对承受振动荷载的基础，不宜选择易产生振动液化的土层作为持力层，以防基础失稳。三、工程地质条件

岩石地基覆盖土层较薄（包括风化岩层）的岩石地基，将基础直接修建在新鲜岩面上；风化层很厚，难以全部清除时，应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定；岩层表面倾斜时，不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于土层上，以防基础因不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。

非岩石地基受压层范围内为均质土，基础埋置深度除满足冲刷、冻胀等要求外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和沉降特性来确定；当地质条件较复杂如地层为多层土组成等或对大中型桥梁及其它建筑物基础持力层的选定，应通过较详细计算或方案比较后确定。在满足其他要求下尽量浅埋只有低层房屋可用,否则处理尽量浅埋但是如h1太小就与II相同h1<2m基底埋入好土h1=2m~4m大荷载好土,小荷载软土h1>4m桩基或处理好土软土(很深)好土软土软土好土

III IIIIVh1h1对于大桥的墩台基础，若建筑在岩石上且冲刷深度又较严重时，除清除风化层外，上应根据基岩强度嵌入岩层一定深度，或采用其他锚固措施，使基础与岩石连成整体。设置在岩石上的一般桥梁墩台，如风化层较厚，河流冲刷又不太大，全部清除风化层有困难时，在保证安全条件下，基础可考虑设在风化层内，其埋置深度可根据风化程度、冲刷情况及其相应的承载能力确定。四、河流冲刷深度影响墩台基础顶面不宜高于最低水位，如地面高于最低水位且不受冲刷时，则不宜高于地面。基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下≥1m；小桥涵基础在无冲刷处除基岩地基外，应在地面或河床底以下至少1m深；如有冲刷基底埋深应在局部冲刷线以下不少于1m；如河床上有附砌层时，宜设在附砌层顶面以下1m。有冲刷的大、中型桥梁基础地面在局部冲刷线以下的安全值应满足表8-6规定。五、当地的冻结深度影响冻胀的形成与危害（四）冻结深度冻胀丘Pingo随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时，地表就发生隆起，便形成冻胀丘。冰椎冻深毛细区地下水冻结区冻结机理当地的冻结深度墩台基底设置在不冻胀土层中，基底埋深可不受冻深的限制；当上部为超静定结构的桥涵基础，其地基为冻胀性土时，均应将基底埋入冻结线以下不小于0.25m；当基底埋置于季节性冻土中时，基底的最小埋深可按下式确定：

h=Z0mt-hd

hd－基础底面下允许残留冻土层的厚度，当为弱冻胀土时，hd=0.24Z0+0.31（m）；当为冻胀土时hd=0.22Z0（m）；当为强冻胀土或特强冻胀土时，hd=0。mt——标准冻深修正系数，可取1.15；Z0－标准冻深（