基礎設計參考資料.ppt

第一節(jié) 概 述,地基基礎設計必須根據(jù)建筑物的用途和安全等級、平面布置和上部結(jié)構(gòu)類型，充分考慮建筑場地和地基巖土條件，結(jié)合施工條件以及工期、造價等各方面要求，合理選擇地基基礎方案，因地制宜、精心設計，以保證建筑物的安全和正常使用。,一、選擇地基基礎類型，主要考慮兩方面因素： 1、建筑物的性質(zhì)；2、地基的地質(zhì)情況。,二、天然地基上的淺基礎：,做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基礎（柱基或墻基）以及埋置深度雖超過5米，但小于基礎寬度的大尺寸基礎（如箱形基礎），在計算中基礎的側(cè)面摩擦力不必考慮，統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎。,地基基礎設計的基本原則 1.防止地基土發(fā)生剪切破壞和喪失穩(wěn)定性，應具有足夠的安全度； 2.控制地基的變形量，使之不超過建筑物的地基特征變形允許值； 3.基礎本身應具有足夠的強度、剛度和耐久性。 三、地基基礎方案 1.天然地基上的淺基礎； 2.人工地基上的淺基礎； 3.天然地基上的深基礎、樁基礎。,人工地基：加固上部土層，提高土層的承載力，再把基礎做在這種經(jīng)過人工加固后的土層上。這種地基叫做人工地基。,樁基礎：在地基中打樁，把建筑物支撐在樁臺上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為堅實的土層。這種基礎叫做樁基礎。,深基礎：把基礎做在地基深處承載力較高的土層上。埋置深度大于5m或大于基礎寬度。在計算基礎時應該考慮基礎側(cè)壁摩擦力的影響。這類基礎叫做深基礎。,四、常規(guī)設計： 常用淺基礎體型不大、結(jié)構(gòu)簡單，在計算單個基礎時，一般既不遵循上部結(jié)構(gòu)與基礎的變形協(xié)調(diào)條件，也不考慮地基與基礎的相互作用。這種簡化法也經(jīng)常用于其它復雜基礎的初步設計，稱為常規(guī)設計。,第二節(jié) 基礎的材料與構(gòu)造類型,一、基礎材料 1、 磚石砌體 磚的標號不應低于MU7.5，大放角基礎。兩皮一收或兩皮一收與一皮一收相間。 毛石：未經(jīng)加工整平的石料。注意其構(gòu)造要求及臺階高寬比要求。 2、混凝土和毛石混凝土 3、鋼筋混凝土,4、灰土 石灰和土的體積比一般為3：7或2：8 灰土干重度14.515.5KN/m ,容許承載力可達250300KPa。 應：捏緊成團，落地開花。 5、三合土 其體積比一般為1：3：6或1：2：4（石灰：砂子：骨料）。,二、構(gòu)造類型,1、獨立基礎。,3、筏板基礎。,4、箱形基礎。 目前在高層建筑中多采用箱形基礎。,5、殼體基礎 一般適用于水塔、煙囪、料倉和中小型高爐等高聳的構(gòu)筑物的基礎。,2、條形基礎： 長度遠大于寬度的基礎。,第三節(jié) 基礎的埋置深度,一、概念：,1、基礎埋置深度： 是指基礎底面至地面（一般指設計地面）的距離。,2、基礎埋深選擇的意義：,影響：建筑物的安全和正常使用；基礎施工技術措施；施工工期；工程造價。 安全方面：對高層穩(wěn)定、滑移的影響；地基強度、變形的影響；基礎由于凍脹或水影響下的耐久性。,3、基礎埋深選擇的原則：,在保證建筑物安全、穩(wěn)定、耐久使用的前提下，應盡量淺埋，以便節(jié)省投資，方便施工。除基巖外，一般不宜小于0.5米。另外，基礎頂面應底于設計外地面100mm以上，以避免基礎外露。,一、與建筑物有關的條件 包括建筑物的用途，有無地下室、設備基礎和地下設施，基礎的型式和構(gòu)造等。 二、作用在地基上的荷載大小和性質(zhì) 三、工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件 合理選擇地基持力層。另外，選擇基礎埋深時應注意地下水的埋藏條件和動態(tài)。（滲流力、浮托力）,二、影響基礎埋深的因素：,四、相鄰建筑物的基礎埋深 當存在相鄰建筑物時， 新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑物的基礎埋深。 當埋深大于原有建筑物的基礎埋深時，兩基礎之間應保持一定凈距，其數(shù)值應根據(jù)原有建筑物荷載大小、基礎型式和土質(zhì)情況而定。,如上述要求不能滿足時， 應采取分段施工，設臨時加固 支撐，打板樁，地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物的地基。 五、地基土凍脹和融陷的影響,第四節(jié) 地基承載力的確定,1、地基承載力：,地基在保證其穩(wěn)定的前提下，滿足建筑物各類變形要求時的承載能力。,2、地基承載力的確定方法： a、根據(jù)規(guī)范表格確定；b、按靜載荷試驗方法確定； c、根據(jù)土的強度理論計算確定； d、根據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗確定。,按地基載荷試驗確定地基 的承載力特征值： 在現(xiàn)場通過一定尺寸的載荷板對擾動較少的淺部地基土體直接加荷，所測得的成果一般能反映相當于12倍載荷板寬度的深度以內(nèi)土體的平均性質(zhì)。,按載荷試驗成果確定 地基承載力特征值,p,s,0,承載力特征值的確定： 1.當ps曲線上有比例界限 時，取該比例界限所對應的荷載值； 2.當極限荷載小于對應比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半； 3.當不能按上述二點確定時，如壓板面積為0.250.50m2，可取s/b=0.010.015所對應的荷載，但其值不應大于最大加載量的一半。,同一土層參加統(tǒng)計的試驗點 不應少于3點，各試驗實測值的 極差不得超過其平均值的30%，取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。,使用查表法確定地基承載力 承載力特征值 當根椐野外鑒別結(jié)果確定地基承載力特征值 當根據(jù)室內(nèi)物理、力學指標平均值確定地基承載力特征值時，應查相應的表格所得的承載力基本值乘以回歸修正系數(shù)，作為承載力特征值。 （13.4.2）,根據(jù)標準貫入試驗錘擊數(shù)，輕便觸探試驗錘擊數(shù)： （13.4.3） 式中：參與統(tǒng)計的錘擊數(shù)均值；參與統(tǒng)計的錘擊數(shù)標準差,承載力特征值的修正：,按理論公式計算,憑當?shù)亟?jīng)驗確定,第五節(jié) 淺基礎的計算,天然地基上淺基礎的設計， 包括下述各項內(nèi)容： 1.選擇基礎的材料、類型和平面布置； 2.選擇基礎的埋置深度； 3.確定地基承載力； 4.確定基礎尺寸； 5.進行地基變形與穩(wěn)定性驗算； 6.進行基礎結(jié)構(gòu)設計； 7.繪制基礎施工圖，提出施工說明。,一、按地基持力層的承載力計算基底尺寸 設計時，先選定埋深d并初步選擇基底尺寸，求得持力層承載力設計值fa ，在按下列條件驗算并調(diào)整尺寸直至滿足設計要求。,Pk fa,1、對于中心受壓基礎：,Pk相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處的平均壓力值。,fa修正后的地基承載力特征值。,d,fa,Fk,A,G,g,-,d,fa,Fk,b,G,g,-,（矩形）,（條形）,Fk相應于荷載效應標準組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的豎向力值。,Gk基礎自重和基礎上的土重。,A,Gk,Fk,pk,+,=,A基礎底面面積。,注意： d為基礎平均埋深。,算法：涉及到fa的寬度修正。,1、先假定B3m，不做寬度修正。,2、如果B3m，則再考慮寬度修正。,2、對于偏心受壓基礎：,同時滿足：,Pk fa,Mk相應于荷載效應標準組合時，作用于基礎底面的力矩值。,由上式得：,即：,算法：,1、按中心受壓計算，求出A0。,2、令A=（1.11.4）A0。,3、驗證Pkmax1.2fa,二、軟弱下臥層的強度驗算,當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層（承載力顯著低于持力層的高壓縮性土層） 時，按持力層土的承載力計算 得出基礎底面所需的尺寸后， 還必須對軟弱下臥層按下式進行驗算,基底壓力標準值； 基底處自重壓力值；,應力擴散角（表7-14）；,防止不均勻沉降損害的措施,地基的過量變形將使建筑物損壞或影響其使用功能。特別是高壓縮性土、膨脹土、濕陷性黃土以及軟硬不均等不良地基上的建筑物，如果考慮欠周，就更易因不均勻沉降而開裂損壞。如何防止或減輕不均勻沉降造成的損害，是設計中必須認真考慮的問題。,一、建筑措施 1.建筑物的體型力求簡單 2.在應力突變處，宜設置沉降縫 3.相鄰建筑物基礎間的凈距 地基中附加應力的向外擴散，使得相鄰建筑物的沉降相互影響。在軟弱地基上，兩建筑物基礎的距離太近時，相鄰影響產(chǎn)生的附加不均勻沉降，可能造成建筑物的開裂或互傾。,為了避免相鄰影響的損害， 軟弱地基上的建筑物基礎之間 要有一定的凈距。 4.調(diào)整建筑物某些組成部分的標高 a.室內(nèi)地坪和地下設施的標高，應根據(jù)預估沉降量予以提