《[工學]天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《[工學]天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計課件（106頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計,,,,,第十一章,天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計,第十一章,通過人工加固處理的地基。,一、地基基礎(chǔ)的分類,概 述,如樁基、沉井和地下連續(xù)墻等。,地 基,天然地基,人工地基,未經(jīng)加固處理，能直接支承建筑物的地基。,基 礎(chǔ),淺基礎(chǔ),深基礎(chǔ),大多數(shù)建筑物基礎(chǔ)的埋深不會很大（一般不大于,5,米），可以用普通開挖基坑和敞坑排水的方法修建。,通過人工加固處理的地基。一、地基基礎(chǔ)的分類概 述如樁基、沉,二、選擇地基基礎(chǔ)類型時

2、要考慮的因素：,建筑物的性質(zhì),地基的工程地質(zhì),和水文地質(zhì)條件,,用途,重要性,結(jié)構(gòu)形式,荷載形式,荷載大小,,巖土層的分布,巖土的性質(zhì),地下水,二、選擇地基基礎(chǔ)類型時要考慮的因素：建筑物的性質(zhì)地基的工程地,三、地基基礎(chǔ)設(shè)計準備資料：,建筑場地地形圖；,建筑場地工程地質(zhì)勘察資料；,設(shè)計圖紙、使用要求；,荷載與設(shè)備布置情況；,建筑材料供應(yīng)；,施工技術(shù)條件。,三、地基基礎(chǔ)設(shè)計準備資料：,地基復(fù)雜程度,建筑物規(guī)模,功能特征,建筑物破壞或影響,正常使用的程度,,設(shè)計等級,,甲級,乙級,丙級,四、地基基礎(chǔ)設(shè)計原則,,地基復(fù)雜程度建筑物規(guī)模功能特征建筑物破壞或影響設(shè)計等級甲級乙,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,,設(shè)計,等

3、級,建筑和地基類型,甲級,重要的工業(yè)與民用建筑物,30,層以上的高層建筑,體型復(fù)雜、層數(shù)相差超過,10,層的高低層連成一體建筑物,大面積的多層地下建筑物（地下車庫、商場、運動場等）,對地基變形有特殊要求的建筑物,復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）,對原有工程影響較大的新建筑物,場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物,位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程,乙級,除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物,丙級,場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級 設(shè)計建筑和地基類型甲級重要的工業(yè)與民用,淺基礎(chǔ)的類型,一、淺基

4、礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型,,,,單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）,1,、單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）,淺基礎(chǔ)的類型一、淺基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）1、單獨,,,,,,,,,,,墻下條形基礎(chǔ),2,、條形基礎(chǔ),,,,,,,,柱下條形基礎(chǔ),墻下條形基礎(chǔ)2、條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,縱向條形基礎(chǔ),橫向條形基礎(chǔ),柱下交叉梁基礎(chǔ),3,、十字交叉基礎(chǔ),具有良好的調(diào)整不均勻沉降的能力,縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)柱下交叉梁基礎(chǔ)3、十字交叉基礎(chǔ)具有良,4,、片筏基礎(chǔ),4、片筏基礎(chǔ),,Mat foundati

5、on,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,土質(zhì)差,,,有防水要求，十字交叉基礎(chǔ)底面聯(lián)成整體,,,如游泳館,,,筏下有肋,,,板下處理,Mat foundation 土質(zhì)差,有防水要求，十字交叉,5,、箱型基礎(chǔ),5、箱型基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,底板,外墻,內(nèi)墻,底板外墻內(nèi)墻,6,、殼體基礎(chǔ),定義：,由正圓錐形及其組合形成的殼體基礎(chǔ)。,適用：,一般工業(yè)與民用建筑柱基和筒形的構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、料倉、中小高爐等）。,種類：,M,型組合殼、正圓錐殼、內(nèi)球外錐組合殼,6、殼體基礎(chǔ) 定義：由正圓錐形及其組合形成的殼體基礎(chǔ)。,,,,,由于荷載在殼體內(nèi)主要引起軸向壓力，故對于抗壓性能較好的

6、磚、石和混凝土等材料而言，采用殼體結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)材料的特性。,由于荷載在殼體內(nèi)主要引起軸向壓力，故對于抗壓性能較好的磚、石,二、無筋擴展基礎(chǔ)和擴展基礎(chǔ),定義：,由磚、毛石、混凝土等材料組成的無需配筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。,磚基礎(chǔ),毛石基礎(chǔ),混凝土基礎(chǔ),1,、無筋擴展基礎(chǔ),(,剛性基礎(chǔ),),二、無筋擴展基礎(chǔ)和擴展基礎(chǔ)定義：由磚、毛石、混凝土等材料組成,[工學]天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計課件,[工學]天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計課件,2,、鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ),墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)多用于地質(zhì)條件較差的多層建筑物，其截面形式為有肋或無肋。,2、鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ) 墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)多用于地質(zhì),（

7、,1,）臺階型 （,2,）錐臺型 （,3,）杯口型,（1）臺階型 （2）錐臺型,淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容及步驟,1．,選擇基礎(chǔ)所用材料及結(jié)構(gòu)形式；,2．,確定基礎(chǔ)埋深；,3．,地基計算,6．,確定基礎(chǔ)剖面尺寸。如是鋼筋混凝土基礎(chǔ)，還需進行配筋計算；,,7,、繪制基礎(chǔ)施工圖，編寫施工說明。,淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容及步驟 1．選擇基礎(chǔ)所用材料及結(jié)構(gòu)形式；,一、確定原則,在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋。,注意：,1.,基礎(chǔ)埋深不小于,0.5m,；隨建筑物高度適當增大。,2.,基礎(chǔ)頂面低于設(shè)計地面,0.1m,以上，避免基礎(chǔ)外露，受外界破壞。,3.,橋要求在沖刷深度

8、以下。,,,,d,大于,10cm,基礎(chǔ)埋置深度的確定,一、確定原則 在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋。d大于10c,二、影響因素,1.,建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及周圍的環(huán)境條件；,2.,工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；,3.,寒冷地區(qū)地基的凍結(jié)深度影響。,,二、影響因素1.建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及周圍的環(huán)境,,,建筑物的用途,影響基礎(chǔ)埋深的選擇。如有地下室的建筑，埋深由地下室標高決定；工業(yè)建筑中的地下設(shè)施和設(shè)備基礎(chǔ)，不能離建筑物基礎(chǔ)太近。,,基礎(chǔ)類型,是影響埋深的另一個主要因素。對于由磚石材料砌筑的剛性基礎(chǔ)，因其高度相對較大，若埋深較小則有露的可能。因此，基礎(chǔ)的埋深由基礎(chǔ)的構(gòu)造高度決

9、定。,1,、建筑物的用途、類型、規(guī)模、荷載大小及性質(zhì),建筑物的用途影響基礎(chǔ)埋深的選擇。如有地下室的建筑，,,對于豎向荷載大、地震力和風力等水平荷載作用也大的高層建筑以及其他承受水平荷載作用的擋土墻、廠房柱基、煙囪、水塔等構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，,則應(yīng)加大埋深，以增強土層對基礎(chǔ)的嵌固作用，保證構(gòu)筑物的穩(wěn)定性。如果基礎(chǔ)位于巖石地基之上，基礎(chǔ)埋深則需滿足抗滑要求。,對于豎向荷載大、地震力和風力等水平荷載作用也大的高層,新舊相鄰建筑物,有一定距離,L/,?,H=1~2,，,否則要求支護，并且要嚴格限制支護的水平位移,地下室，,地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，,便于維修,,,,L,?,H,,新舊相鄰建筑

10、物有一定距離 L/ ?H=1~2，地下室，地下,,基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋于地下水位以上，以避免地下水對基坑施工的影響，如必須埋在地下水位以下時，則應(yīng)采取相應(yīng)措施（如基坑排水、坑壁圍護等），以保證地基土施工時不受擾動。地下水對基礎(chǔ)材料的侵蝕作用及防護措施也應(yīng)充分考慮。,,2,、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋于地下水位以上，以避免地下水對基坑施,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,承壓含水層,粘土層,H,0,H,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,承壓含水層,粘土層,H,0,H,H,w,抽水井,要使基坑開挖安全，必須,計算安全厚度,或降水使得,,承壓含水層粘土層H

11、0H承壓含水層粘土層H0HHw抽水井要使基,在滿足其他要求下盡量淺埋,只有低層房屋可用,,,否則處理,盡量淺埋但是如,h,1,太小就為,II,h,1,< 2m,基底設(shè)在好土,h,1,=2m~4m,高樓好土,,,低樓軟土,h,1,>4 m,樁基或處理,,好土,,,好土,軟土,,,軟土,好土,,I II III IV,h,1,,軟土,(,很深,),h,1,天然地基,,,基礎(chǔ)埋深的確定根據(jù)土層分布,在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用,否則處理盡量淺埋但,3

12、,、地基土的凍脹和融陷,凍脹危害及機理,,,,,,,,,,,,,,,,,凍深,,毛細區(qū),地下水,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,凍結(jié)區(qū),,,,3、地基土的凍脹和融陷凍深毛細區(qū)地下水凍結(jié)區(qū),凍土地區(qū)基礎(chǔ)的最小埋置深度,D,min,＝,z,0,,?,t,–,d,fr,z,0,,標準凍深；,d,fr,,殘留凍土層厚度,?,t,,凍深影響系數(shù),,z,0,?,t,z,0,,,,,D,min,,室內(nèi)地面,d,fr,凍土地區(qū)基礎(chǔ)的最小埋置深度Dmin ＝ z0 ?t– df,地基計算,——,基礎(chǔ)底面尺寸的確定,地基承載力驗算,地基變形驗算,地基穩(wěn)

13、定驗算,,,,地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定,,地基計算 地基承載力驗算地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定,一、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,,《,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范,》,（,GB50007-2002,）規(guī)定：,設(shè)計,等級,建筑和地基類型,甲級,重要的工業(yè)與民用建筑物,30,層以上的高層建筑,體型復(fù)雜、層數(shù)相差超過,10,層的高低層連成一體建筑物,大面積的多層地下建筑物（地下車庫、商場、運動場等）,對地基變形有特殊要求的建筑物,復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）,對原有工程影響較大的新建筑物,場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物,位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程,乙級,除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物,丙

14、級,場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物,一、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級設(shè)計建筑和地基類型甲級重要的工業(yè)與民用建,二、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定,所有建筑地基,均應(yīng)滿足承載力,計算要求；,,設(shè)計為,甲、乙級,的建筑均按地基,變形設(shè)計,；,,丙級建筑物符合規(guī)范要求的可不驗算變形；,,經(jīng)常,受水平荷載,的高層建筑與結(jié)構(gòu)、擋土,墻、斜坡上建筑與構(gòu)筑物尚,應(yīng),驗算穩(wěn)定性,；,,基坑工程應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算；,,地下水,位較淺，有上浮問題，,應(yīng),驗算抗浮,。,,二、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定 所有建筑地基均應(yīng)滿足承載力計算要求；,地基承載力驗算,回顧,求得地基承載力特征值（容許值、設(shè)

15、計值）的方法？,地基承載力驗算回顧求得地基承載力特征值（容許值、設(shè)計值）的方,1,、根據(jù)土的抗剪強度指標確定（理論公式）,1,）取臨界荷載,P,1/3,、,P,1/4,或用普朗特、太沙基、漢森等公式的極限荷載,P,u,除以安全系數(shù),Ks,。,2,）,當荷載偏心距e≤,0,.033,倍基礎(chǔ)底面寬,(b為偏心方向基礎(chǔ)邊長)時，《規(guī)范》推薦,按下式計算地基承載力特征值，并需滿足變形要求：,1、根據(jù)土的抗剪強度指標確定（理論公式）1）取臨界荷載P1/,2,、載荷試驗方法,p,cr,,S,p,p,u,1,）荷載曲線有明顯直線段時,2,）當,p,u,<2p,cr,時,3,）以上兩條件均不滿足,時，去任意沉

16、降量對應(yīng)的荷載，但其值不能大于最大加載量的一半,2、載荷試驗方法pcrSppu1）荷載曲線有明顯直線段時2）,3,、地基承載力特征值的修正,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》,規(guī)定：,當,基礎(chǔ)寬度大于,3m,，或埋置深度大于,0.5m,時，從載荷試驗或其他原位試驗、公式計算、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值需按下式修正：,,3、地基承載力特征值的修正《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：當基,地基承載力驗算基礎(chǔ)尺寸確定,,,下臥層,,持力層（受力層）,,,F,,G,持力層：,直接支撐基礎(chǔ)的地基土層,軟弱下臥層：,持力層之下，承載力明顯低于持力層的土層,地基承載力驗算基礎(chǔ)尺寸確定下臥層持力層（受力層）FG持力層

17、：,,,,作用在基礎(chǔ)上的荷載,（標準組合）,,,,,,,,室外設(shè)計地面,天然地面,,室內(nèi)設(shè)計地面,,,,,,,,室內(nèi)外平均標高,F,F,屋面：,恒載,+,活載,+,各層結(jié)構(gòu)：,恒載,+,活載,+,墻柱,自重,+,基礎(chǔ),自重,簡化至,平均標高,外墻柱,內(nèi)墻柱,作用在基礎(chǔ)上的荷載（標準組合）室外設(shè)計地面天然地面室內(nèi)設(shè)計地,持力層承載力驗算,滿足,基底壓力,地基承載力特征值,,,,,G,F,,D,B,1,、軸心荷載作用,矩形基礎(chǔ),條形基礎(chǔ),持力層承載力驗算滿足 基底壓力地基承載力特征值GFDB1,★,,滿足地基持力層的承載力條件,,,,e,F+G,★,,單向,偏心荷載下的基底壓力,★,,要求偏心距滿

18、足條件,2,、偏心荷載作用,條形基礎(chǔ),矩形基礎(chǔ),★,,要求滿足條件,★ 滿足地基持力層的承載力條件eF+G★ 單向偏心荷載下的基,當偏心距,e>B/6,時，,P,max,的,計算,L,——,基底無偏心一側(cè)邊長,a ——,合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離,當偏心距e>B/6時，Pmax的計算L —— 基底無偏心一側(cè),當?shù)鼗至臃秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層時，還必須對下臥層進行驗算。,軟弱下臥層承載力驗算,當?shù)鼗至臃秶鷥?nèi)存在軟弱下臥層時，還必須對下臥層進行驗算,p,z,條形基礎(chǔ),矩形基礎(chǔ),附加應(yīng)力計算,——,地基壓力擴散角,,——,基底靜壓力,——,基礎(chǔ)寬度,pz條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ) 附加應(yīng)力計算

19、—— 地基壓力擴散角——,注：,1,、,E,s1,為上層土壓縮模量；,E,s2,為下層土的壓縮模量；,2,、,z/b<0.25,時取,θ=0°,；,z/b>0.5,時,θ,值不變。,注：1、 Es1 為上層土壓縮模量；Es2 為下層土的壓縮模,基礎(chǔ)尺寸的確定,初步選擇基底尺寸,,驗算持力層地基承載力,,求地基承載力特征值,,不滿足,重新調(diào)整尺寸,,END,滿足,驗算下臥層地基承載力,,不滿足,重新調(diào)整尺寸,滿足,基礎(chǔ)尺寸的確定 初步選擇基底尺寸驗算持力層地基承載力 求地,,填土,褐黃色粉質(zhì)黏土：,淤泥質(zhì)黏土：,1.5m,3.5m,0.8m,例：,某柱下素混凝土基礎(chǔ)，作用在設(shè)計地面處的柱荷載設(shè)計

20、值、埋深及地基條件如圖所示，柱底荷載標準值為，,，,試確定基礎(chǔ)尺寸。 （混凝土重度 ）,,填土褐黃色粉質(zhì)黏土：淤泥質(zhì)黏土：1.5m3.5m0.8m例：,查表,8-17,得修正系數(shù),η,D,=1.6,，并計算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)重度：,解：,（,1,）初設(shè)尺寸,,,填土,褐黃色粉質(zhì)黏土：,淤泥質(zhì)黏土：,1.5m,3.5m,0.8m,初設(shè)基底寬度為,3m,，基底長度為,3.5m,,則可得,A=3m×3.5m=10.5m,2,,由于,B=3m,，,D >0.5m,，要進行深度修正,（,2,）地基承載力特征值：,查表,8-15,，查

21、得,,,查表8-17得修正系數(shù)ηD=1.6，并計算基礎(chǔ)底面以上土的加,基底壓力：,根據(jù)式（,8-55,）：,,填土,褐黃色粉質(zhì)黏土：,淤泥質(zhì)黏土：,1.5m,3.5m,0.8m,（,3,）驗算持力層地基承載力,,基底壓力：根據(jù)式（8-55）：填土褐黃色粉質(zhì)黏土：淤泥質(zhì)黏土,基底最大壓力,持力層地基承載力滿足,,填土,褐黃色粉質(zhì)黏土：,淤泥質(zhì)黏土：,1.5m,3.5m,0.8m,合力偏心矩：,,基底最大壓力持力層地基承載力滿足填土褐黃色粉質(zhì)黏土：淤泥質(zhì)黏,查表,8-17,得修正系數(shù),η,D2,=1.0,計算下臥層頂面以上土的加權(quán)重度：,進行深度修正：,查表,8-16,，得,,（,4,）驗算下臥層

22、地基承載力,,填土,褐黃色粉質(zhì)黏土：,淤泥質(zhì)黏土：,1.5m,3.5m,0.8m,,查表8-17得修正系數(shù)ηD2=1.0進行深度修正：查表8-1,基礎(chǔ)底面凈壓力,,填土,褐黃色粉質(zhì)黏土：,淤泥質(zhì)黏土：,1.5m,3.5m,0.8m,根據(jù)式（,8-55,）：,下臥層頂面處的自重應(yīng)力：,,基礎(chǔ)底面凈壓力填土褐黃色粉質(zhì)黏土：淤泥質(zhì)黏土：1.5m3.5,?,角的計算：,作用在軟弱下臥層頂面處的總應(yīng)力為：,軟弱下臥層地基承載力也滿足,附加應(yīng)力：,?角的計算：作用在軟弱下臥層頂面處的總應(yīng)力為：軟弱下臥層地基,《,地基規(guī)范,》,規(guī)定，對設(shè)計等級為甲級、乙級和有下列情況之一的丙級建筑物均應(yīng)作地基變形驗算：,2

23、,、在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大可能引起的地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；,地基,的變形驗算：,1,、地基承載力特征值小于,130kPa,，且體型復(fù)雜的建筑；,地基的變形驗算,3,、軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時；,4,、相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時；,5,、地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成。,《地基規(guī)范》規(guī)定，對設(shè)計等級為甲級、乙級和有下列情況之一的丙,地基允許變形值按其變形特征可分為以下幾種：,沉降量：,獨立基礎(chǔ)或剛性特別大的基礎(chǔ)中心的沉降量；,沉降差：,相鄰兩個柱基的沉降量之差；,傾斜：,獨立基礎(chǔ)在傾斜方向基礎(chǔ)兩端點的沉降差與其距離的比值；,局部傾

24、斜：,砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻,6~10m,內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離之比。,地基特征變形驗算公式：,地基允許變形值按其變形特征可分為以下幾種：地基特征變形驗算公,地基沉降分類,地基沉降分類,1.,地基變形量計算,S=,?,s,S’,?,s,沉降計算經(jīng)驗系數(shù),,,因為在前面計算中,,,忽略了側(cè)向變形及取樣擾動,;,?,s,=,0.2~1.4,, (1),與土質(zhì)軟硬,E,s,有關(guān),,,是多層平均值,,(2),與基底凈附加應(yīng)力,p,0,的大小有關(guān),.,1.地基變形量計算S=?sS’,——,變形計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值,,—— 變形計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值,① 一般土層：,,σ,z,=0.2

25、σ,cz,,；,② 軟粘土層：,,σ,z,=0.1σ,cz,,；,③ 一般房屋基礎(chǔ)：,,Z,n,=B(2.5-0.4lnB),,；,④ 基巖或不可壓縮土層。,2,、壓縮層的確定,① 一般土層：2、壓縮層的確定,,[工學]天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計課件,《,地基規(guī)范,》,規(guī)定，對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑物、高聳結(jié)構(gòu)、擋土墻以及建造在斜坡或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性；對基坑工程應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算。,1,、地基穩(wěn)定驗算公式：,地基的穩(wěn)定性驗算,《地基規(guī)范》規(guī)定，對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑物、高聳結(jié)構(gòu),2,、位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，當垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于,3m,時

26、，其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)符合下式要求，但不得小于,2.5m,。,條形基礎(chǔ),矩形基礎(chǔ),2、位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，當垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊,獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計,無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計,擴展基礎(chǔ)設(shè)計,獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計 無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計,無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計,≥,,MU10,磚,,M5,砂漿,大放腳,磚基礎(chǔ),低層建筑墻下基礎(chǔ)。,砌筑方便，強度低 抗凍性差。,砌法：兩皮一收（,1/4,磚）,二一間隔收（,1/4,磚）,無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計≥ MU10磚 大放腳 磚基礎(chǔ)低層建筑墻,磚墻,:,承重墻,B?,600~700,mm,，非,承重墻,B?500mm,,為使槽底平整，便

27、于砌磚，在槽底可以澆筑,100~200,的墊層。,或打兩步三七灰土,防潮層,60,60,防潮層,B,B,磚墻:承重墻B? 600~700mm，非承重墻B?500mm,適于,6,層及以下墻承重結(jié)構(gòu)；,砌筑較方便，抗凍性好；,砌法：錯縫搭接,。,每階,≥兩皮,毛石基礎(chǔ),適于6層及以下墻承重結(jié)構(gòu)；每階≥兩皮 毛石基礎(chǔ),,,,,,,,,,,(a),一層臺階 （,b,）二層臺階 （,c,）,T,形截面,高度在,350mm,以內(nèi)做一層臺階，高度為,350≤h≤900mm,時，做兩層臺階，高度大于,900,時，做成三層臺階,素混凝土基礎(chǔ),(a)一層臺階 （b

28、）二層臺階,* 基底面積,,中心受荷時取,無筋擴展基礎(chǔ)尺寸設(shè)計,,偏心受荷時取,* 基底面積中心受荷時取 無筋擴展基礎(chǔ)尺寸設(shè)計偏心受荷時取,* 基礎(chǔ)高度,臺階寬高比允許值見,267,頁表,11-1.,,混凝土基礎(chǔ)高度一般,30cm,?；彝粱A(chǔ)為,15cm,的倍數(shù)，磚基礎(chǔ)應(yīng)符合磚的模數(shù)。,* 臺階數(shù),臺階寬,,,,h,,?,B,b,0,b,* 基礎(chǔ)高度臺階寬高比允許值見267頁表11-1. 混凝土基,【,例,】,某住宅承重墻厚,240㎜,；地基土表層土為雜填土，厚度為,0.65m,,重度,17.5KN/m,3,。其下層為粉土層，粘粒含量為,12%,，重度,18.3KN/m,3,,,孔隙比,0.8

29、,,含水率等于,25%,。地下水位在地表下,0.80m,處。若已知上部墻體傳來的豎向荷載標準值為,190KN/m,。（,1,）確定基礎(chǔ)底面尺寸；（,2,）設(shè)計該承重墻下的剛性條形基礎(chǔ)。,【,解,】,1,、確定條形基礎(chǔ)埋深,為了方便施工，基礎(chǔ)宜建在地下水位以上，故選擇粉土作為持力 層，初步選擇基礎(chǔ)埋深,d,為,0.8m,。,粘粒含量為,12%,，查表得：,由,e=0.8,和,w%=0.91>0.85,，查表得承載力特征值為,170kPa,,2,、確定地基承載力特征值,【例】某住宅承重墻厚240㎜；地基土表層土為雜填土，厚度為0,埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度：,,持力層土的承載力特征值,取該承重

30、墻下條形基礎(chǔ)寬度,b=1.2m,。,埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度： 持力層土的承載力特征值取該承重,3,、選擇基礎(chǔ)材料，確定基礎(chǔ)高度,h,（階）,方案,Ⅰ,：采用,MU10,磚和,M5,水泥砂漿砌“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底下做,100㎜,厚,C10,素混凝土墊層。,磚基礎(chǔ)所需臺階數(shù)：,收進尺寸,24,墻,3、選擇基礎(chǔ)材料，確定基礎(chǔ)高度h（階）方案Ⅰ：采用MU10磚,h,=120×4,（階）,+60×4,（階）,=720㎜,，,滿足,基坑的最小開挖深度,D,min,=720+100+100=920㎜,已深入地下水位以下，必然給施工帶來困難，且此時實際基礎(chǔ)埋深,d,已超過前面選擇的,d=0.8m

31、,。方案,Ⅰ,不合理。,相應(yīng)的基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：,查表有：,有：,h=120×4（階）+60×4（階）=720㎜，滿足相應(yīng)的基,tan,?,=1.0(C15,混凝土,,,在,100,～,200KPa),，所以混凝土墊層可以縮進,300㎜,。,混凝土墊層之上的磚基礎(chǔ)所需臺階數(shù)為：,方案,Ⅱ,：基礎(chǔ)上層采用,MU10,磚和,M5,水泥砂漿砌“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，下層為,300mm,厚,C10,素混凝土墊層。,混凝土墊層（作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層）設(shè)計,相應(yīng)的基礎(chǔ)高度,h=120×2+60×1+300=600㎜,（階）,tan?=1.0(C15混凝土, 在100～200KPa)，,計算得：,h≥270㎜,（實

32、際為,300㎜,）滿足要求。,基礎(chǔ)頂面至地面的距離取,200㎜,，則埋深,d=0.7m,,對前面選擇的,d=0.8m,完全吻合,.,方案,Ⅱ,合理。,3,、繪制基礎(chǔ)剖面圖（如圖所示）,驗算,C10,混凝土墊層之上的磚基礎(chǔ)的高度是否滿足：,計算得：h≥270㎜（實際為300㎜）滿足要求。驗算C10混,擴展基礎(chǔ)設(shè)計,特點：,抗彎和抗剪性能好,一、擴展基礎(chǔ)的,構(gòu)造要求,（,一）現(xiàn)澆柱基礎(chǔ),砼強度等級≥,C20,受力鋼筋,,直徑：,≥,φ10,,間距：,@100~200,100,50,50,現(xiàn)澆柱錐形基礎(chǔ),200,錐形基礎(chǔ),,構(gòu)造尺寸如圖示,：,擴展基礎(chǔ)設(shè)計特點：抗彎和抗剪性能好一、擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求

33、（一,基礎(chǔ)墊層厚度≥,70,砼強度等級≥,C10,鋼筋保護層厚度：,,有墊層：≥,35,,,無墊層：≥,70,階梯形基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸：,,每階高度：,300~500,;,500,＜,h,≤900,，宜兩階；,,h,＞,900,，宜三階；,尺寸變化宜為,50,的倍數(shù)。,,階梯形基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,基礎(chǔ)墊層厚度≥70階梯形基礎(chǔ),鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范,要求進行。,底板受力鋼筋長度取,相應(yīng)邊長的,0.9,倍，并交錯布置。,,,,,,,,,,,,,,,,l,aE,—,有抗震設(shè)防要求時縱向,鋼筋最小錨固長度,。,,四角插筋,柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)當邊長≥,2.5m,時：,階梯形基礎(chǔ)施工質(zhì)量

34、容易保證，優(yōu)先采用。,鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范底板受力鋼筋長度取相應(yīng)邊長的0.,,,（二）預(yù)制杯形基礎(chǔ),,,,,,,50,75,杯壁,杯底,構(gòu)造控制尺寸：,杯口深度,杯壁厚度,杯底厚度,杯壁配筋,（二）預(yù)制杯形基礎(chǔ)5075杯壁杯底 構(gòu)造控制尺寸： 杯口深,（三）墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ),構(gòu)造尺寸與形式,基礎(chǔ)高度,>,250,時采用錐形；,基礎(chǔ)高度≤,250,時采用平板式。,橫向受力鋼筋,直徑：,φ8~16,間距：,@100~300,,縱向分布鋼筋,φ6~8,，,@100~300,保護層 有墊層≥,35,無墊層≥,70,（三）墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ) 構(gòu)造尺寸與形式 保護層 有墊層≥3,二、墻下鋼筋砼條

35、形基礎(chǔ)的,底板厚度和配筋計算,（一）中心受壓基礎(chǔ),受力分析,倒置懸臂梁；,2.,受地基凈反力作用；,3.,危險截面：墻根部,Ⅰ-Ⅰ,面彎矩與剪力最大。,地基凈反力,：,p,j,,上部結(jié)構(gòu)荷載,設(shè)計值,F,在基底產(chǎn)生的反力。,,,,,,,,,,,,,,,,,b,a,,Ⅰ,Ⅰ,,(,b,-,a,)/2,倒置懸臂梁,p,j,F,二、墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)的底板厚度和配筋計算（一）中心受壓基礎(chǔ),基礎(chǔ)底板厚度確定,基礎(chǔ)底板有足夠厚度主要用于抵抗剪切破壞。,上部結(jié)構(gòu)荷載,設(shè)計值為,F,(kN/m),，則：,基底凈反力設(shè)計值：,p,j,=,F,/,b,Ⅰ-Ⅰ,截面最大剪力：,,,(,b,-,a,)/2,,p,j

36、,Ⅰ,Ⅰ,Ⅰ-Ⅰ,截面抗剪要求：,,剪力圖,基礎(chǔ)底板厚度確定基礎(chǔ)底板有足夠厚度主要用于抵抗剪切破壞。,h,0,—,基礎(chǔ)底板有效高度；,,有墊層,h,0,=,h,－,40,無墊層,h,0,=,h,－,75,f,t,—,砼軸心抗拉強度設(shè)計值，,N/mm,2,；,β,h,—,截面高度影響系數(shù)。,,h,0,≤800,時,,,取,β,h,,=1.0,h,0,≥2000,時,,,取,β,h,,=0.9,,基礎(chǔ)底板有效高度,L,—,基礎(chǔ)底板計算長度，一般取,l,=1m,；,800≤,,h,0,,≤,,2000,,時,,,按線性插值,h0 — 基礎(chǔ)底板有效高度；有墊層 h0 =h－40無墊層,2.,基礎(chǔ)底板配

37、筋計算,,基礎(chǔ)底板,配筋,主要用于抵抗彎拉破壞。,Ⅰ-Ⅰ,截面彎矩設(shè)計值,：,基礎(chǔ)底板配筋面積,,A,s,－,受力筋面積,,,mm,2,,；,f,y,,－鋼筋抗拉強度設(shè)計值，,N/mm,2,,。,2. 基礎(chǔ)底板配筋計算 基礎(chǔ)底板配筋主要用于抵抗彎拉破壞。Ⅰ,（二）偏心受壓基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,b,a,Ⅰ,Ⅰ,p,jmin,F,,M,p,jmax,p,j,Ⅰ,基底壓力分布為梯形。,偏心距：,e,=,M,/,F,基底最大、最小凈反力,（二）偏心受壓基礎(chǔ)baⅠⅠpjminFMpjmaxpjⅠ基底,【,例,】,試設(shè)計某教學樓,370,承重外墻鋼筋砼基礎(chǔ)，荷載標準值,F,k,=240kN

38、/m,，室外地坪下,埋深,1.3m,，厚度為地基,f,a,=155,kN/m,2,(,修正值,),。,①選擇確定基礎(chǔ)材料,【,解,】,砼：,C20,f,t,=1.1N/mm,2,,；,鋼筋：,HPB235,f,y,=210,N/mm,2,,；,墊層：,100,厚素砼。,,,,50,60,50,50,2000,φ14 @ 120,－,0.45,±,0.00,φ,6,@,200,保護層厚度取,40mm,【例】試設(shè)計某教學樓370承重外墻鋼筋砼基礎(chǔ)，荷載標準值Fk,②確定基底面寬度：取,,l=,1m,設(shè)計取基底寬度：,b=,2.0m,③確定基礎(chǔ)底板厚度,p,j,=F / b=300/2=150kN

39、/m,2,,②確定基底面寬度：取 l=1m設(shè)計取基底寬度：b=2.0m③,h,≥,,h,0,,+,40=160+40=200mm,底板厚度：,設(shè)計底板厚度取,h=,250mm,(,剖面等厚,),h,0,=210mm,h ≥ h0 +40=160+40=200mm 底板厚度：設(shè),④,底板配筋計算,基礎(chǔ)底板配筋面積,選,φ14 @ 120(As=1283,＞,1271 mm2),，,分布筋選,φ6@ 200,（見上圖）。,④底板配筋計算基礎(chǔ)底板配筋面積 選φ14 @ 120(A,二、柱下鋼筋砼單獨基礎(chǔ)的 底板厚度和配筋計算,受力與破壞形式分析,倒置懸臂結(jié)構(gòu)；,2.,受地基凈反

40、力作用。,第一種破壞形式：,彎曲破壞,危險截面：柱根截面處,,抵抗：基礎(chǔ)底板下部配筋,二、柱下鋼筋砼單獨基礎(chǔ)的 底板厚度和配筋計算,抵抗：,基礎(chǔ)底板有足夠厚度。,,F,p,j,沖切面,F,沖切破壞角錐體,第二種破壞形式：,沖切破壞：,從柱根周邊開始沿,45°,斜面拉裂，形成沖切破壞角錐體；,抵抗：基礎(chǔ)底板有足夠厚度。Fpj沖切面F沖切破壞角錐體第二,（一）中心受壓基礎(chǔ)底板厚度,沖切錐體外地基凈反力產(chǎn)生的沖切力,F,l,應(yīng)小于沖切面上的抗沖切,(,砼的軸心抗拉,),能力。即：,F,l,,≤,0.7,β,h,·,f,t,·,,A,m,F,l,,=,p,j,·,,A,l,,p,j,=

41、,F/(b,·,,l),,,,β,h,—,截面高度影響系數(shù),；,h,≤,800,,時取,β,h,=,1.0,,h,≥,2000,,時取,β,h,=,0.9,A,l,—,沖切錐范圍以外面積；,A,m,—,沖切錐水平,投影面積。,（一）中心受壓基礎(chǔ)底板厚度沖切錐體外地基凈反力產(chǎn)生的沖切力F,h,0,l,h,0,a,c,(a),A,l,A,m,45,°,h,0,h,0,a,c,(b),A,l,A,m,h,0,l,(a),當,b,≥,,b,c,+2,h,0,時,(b),當,b,＜,b,c,+2,h,0,時,h0lh0ac(a)AlAm45°h0h0ac(b)AlAm,(a),當,b,,≥,b,c,+2

42、,h,0,時,(b),當,b,,＜,b,c,+2,h,0,時,,,提示：,!!!,計算方法：試算法,即假定高度，驗算；,有變階時，將上階,視為下階的柱子。,(a)當b ≥ bc +2 h0時(b) 當b ＜bc +2,（二）中心受壓基礎(chǔ)底板配筋計算,雙向配筋，危險截面在柱邊處；,簡化計算：基礎(chǔ)底,板視為嵌固在柱子,周邊的四塊梯形懸,臂板組成。,有變階時，將上階,視為下階的柱子，,計算變階處的彎矩,與配筋量。,45,°,a,c,l,Ⅱ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅰ,（二）中心受壓基礎(chǔ)底板配筋計算雙向配筋，危險截面在柱邊處；,Ⅰ—Ⅰ,、,Ⅱ—Ⅱ,截面彎矩設(shè)計值：,Ⅰ—Ⅰ,、,Ⅱ—Ⅱ,截面配筋面積：,45,°,a

43、,c,l,Ⅱ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅰ,Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面彎矩設(shè)計值：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面配筋面積：4,（三）偏心受壓基礎(chǔ)高度,與配筋計算,45,°,a,c,l,Ⅱ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,p,jmin,p,jmax,p,j,Ⅰ,偏心距：,e,0,=,M,/,F,基底最大、最小凈反力,基礎(chǔ)高度計算：,F,l,,=,p,max,·,,A,l,,F,l,,≤,0.7,β,h,·,f,t,·,,A,m,（三）偏心受壓基礎(chǔ)高度與配筋計算45°aclⅡⅠⅠⅡpjmi,基礎(chǔ)底板配筋計算：,Ⅰ-Ⅰ,截面：,將公式中的,p,j,用,p,jmax,與,p,j,Ⅰ,平均值代。,Ⅱ—Ⅱ,截面：,將公式中的,p,j,用,p,jmax,與,p

44、,jmin,平均值代。,基礎(chǔ)底板配筋計算：Ⅰ-Ⅰ截面：將公式中的pj用pjmax與,【,例,】,某柱下單獨基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計此基礎(chǔ)。,,,,,,,F,k,=800kN,,G,k,,V,k,=15kN,,,±,0.00,,－,0.3,800,1300,3500,M,k,=200kN·m,,填土,γ,=16,Es=2.5Mpa,粘土,γ,=18.5kN/m,3,E,s,=10MPa,f,ak,=175kPa,（,η,b,=0.3,、,η,d,=1.6,）,,淤泥質(zhì)土,w=,45%,,E,s,=2.0Mpa,f,ak,=85kPa,,（,η,b,=0,、,η,d,=1.0,）,【,解

45、,】,①,選擇持力層，如圖示。,②求修正后的地基,承載力特征值：,假定,b,≤3m,，則,【例】某柱下單獨基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計此基礎(chǔ)。F,③初步估算基底面積,首先按軸心受壓估算,A,0,A=1.2 A,0,=1.2×4.8=5.8 m,2,,，,取,l/b=,2.0,得,b=,1.7m,，,l,=3.4m,。,考慮偏心影響，將,A,0,增大,20%,，則,③初步估算基底面積 首先按軸心受壓估算A0A=1.2 A0,④,驗算地基承載力,M,=200+15×0.8=212kN·m,p,max,=232.4kPa≤1.2,f,a,=234.6kPa,p,=(,F,+,G,)/A=16

46、7.5kPa,≤,f,a,=195.48kPa,滿足要求，故基底尺寸,b=,1.7m,，,l,=3.4m,合適。,④ 驗算地基承載力M=200+15×0.8=212kN·mp,⑤確定基礎(chǔ)高度,選擇確定基礎(chǔ)材料,砼：,C20,，,f,t,=1.1N/mm,2,,；,墊層：,100,厚素砼,；,保護層取,40mm,鋼筋：,HPB235,，,f,y,=210,N/mm,2,,。,,,,,±,0.000,,－,0.300,F,=800kN,V,=15kN,M,=200kN·m,600,3400,初步選定基礎(chǔ)高度：,,h,=800mm,，,h,0,=h-40=760mm,，,a,c,=600mm,，,b

47、,c,=400mm,。,⑤確定基礎(chǔ)高度 選擇確定基礎(chǔ)材料砼：C20，ft=1.1N/,b,c,+2,h,0,=400+1520=1920mm,>,b,,=1700mm,F,l,,=,p,j,·,,A,l,=237.7,×,1.0795=256.6kN,,F,l,＜,0.7,β,hp,·f,t,·,,A,m,=678.8kN,滿足要求,F,=800kN,V,=15kN,M,=200kN·m,抗沖切驗算,bc +2 h0=400+1520=1920mm >b =1,基礎(chǔ)底板配筋計算,Ⅰ-Ⅰ,截面：,45,°,a,c,l,Ⅱ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅰ,基礎(chǔ)底板配筋計算Ⅰ-Ⅰ截面：45°aclⅡⅠⅠⅡⅠ,Ⅱ—Ⅱ,截面：,,Ⅰ-Ⅰ,截面選,φ,14,@,120,(,A,s,=1283,＞,1265 mm,2,),；,,Ⅱ—Ⅱ,截面選,φ,8,@,150,(,A,s,=335,＞,318 mm,2,),；,實際配筋,Ⅱ—Ⅱ截面： Ⅰ-Ⅰ截面選φ14 @ 120(As=128,