天然地基上的淺基礎的設計

1、 天然地基上的淺基礎的設計天然地基上的淺基礎的設計 任務任務9-1 天然地基上淺基礎的基本知識天然地基上淺基礎的基本知識 1.根據受力條件天然地基淺基礎可以分根據受力條件天然地基淺基礎可以分為為 1.1剛性基礎剛性基礎 1.2柔性基礎柔性基礎優(yōu)先選用：優(yōu)先選用：天然地基上淺基礎天然地基上淺基礎剛性基礎 特點：特點：（1）磚、石、灰土、素混凝土等材料抗拉強度很低磚、石、灰土、素混凝土等材料抗拉強度很低（2）有基礎臺階寬高比）有基礎臺階寬高比(剛性角剛性角)要求要求適用條件適用條件：多層民用建筑和輕型廠房多層民用建筑和輕型廠房柱下單獨基礎柱下單獨基礎墻下條形基礎墻下條形基礎柔性基礎特點（特點（1）

2、鋼筋混凝土材料）鋼筋混凝土材料 （2）要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結構要求）要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結構要求適用條件：寬基淺埋適用條件：寬基淺埋2.淺基礎的類型根據結構形式，天然地基淺基礎可以分為:2.1剛性擴大基礎2.2單獨和聯(lián)合基礎2.3條形基礎2.4筏板和箱形基礎強強度度問問題題變變形形問問題題地基中的應力狀態(tài)地基中的應力狀態(tài)上部結構荷載上部結構荷載（自重應力（自重應力 附加應力）附加應力）地基基礎示意圖地基基礎示意圖任務任務9-2天然地基上淺基礎的設計天然地基上淺基礎的設計房屋建筑淺基礎的設計：房屋建筑淺基礎的設計：地基基礎設計地基基礎設計地基計算 基礎設計 控制地基的變形：正常使用極

3、限狀態(tài) 地基的穩(wěn)定性驗算：斜坡，高聳結構基礎結構的強度剛度耐久性防止地基強度破壞：承載力極限狀態(tài)建筑物的型式與功能上部結構荷載資料場地勘察與室內試驗資料場地施工技術條件基礎型式方案比較擬定基礎型式及平面布置確定基礎埋深必要時的驗算（軟弱下臥層強度、變形穩(wěn)定、抗滑驗算等）確定地基承載力確定基底平面尺寸計算地基承受荷載基礎結構設計（基礎剖面尺寸、配筋）編制施工說明、繪施工圖計算地基凈反力不滿足設設計計步步驟驟基底壓力基底壓力附加應力附加應力地基沉降變形地基沉降變形基底反力基底反力基礎結構的外荷載基礎結構的外荷載上部結構的自重及各上部結構的自重及各種荷載都是通過基礎種荷載都是通過基礎傳到地基中的。傳

4、到地基中的。上部結構上部結構基礎基礎地基地基建筑物設計建筑物設計 常規(guī)設計法常規(guī)設計法將地基、基礎、上部將地基、基礎、上部結構三者分離，分別對三者進行計算。結構三者分離，分別對三者進行計算。 優(yōu)缺點優(yōu)缺點：計算簡單（不考慮三者共同作計算簡單（不考慮三者共同作用）；滿足靜力平衡條件；忽略三者受用）；滿足靜力平衡條件；忽略三者受荷后變形的連續(xù)性；不經濟、不合理荷后變形的連續(xù)性；不經濟、不合理。 適用條件適用條件：沉降較小或較均勻；基礎剛沉降較小或較均勻；基礎剛度大。度大。常見淺基礎特點總結常見淺基礎特點總結單獨基礎單獨基礎 柱下條形基礎柱下條形基礎 筏形和箱形基礎筏形和箱形基礎基底面積越來越大基底

5、面積越來越大、對上部結構荷載的擴散作用越來越強、對上部結構荷載的擴散作用越來越強 在相同的上部結構荷載作用下，在相同的上部結構荷載作用下，基底壓力和基底附加壓力越來越小，基底壓力和基底附加壓力越來越小，剛度越來越大，可以適應更軟弱的地基，可以減小地基的沉降變形剛度越來越大，可以適應更軟弱的地基，可以減小地基的沉降變形 在相同的地基條件下，可以承受更大的上部結構荷載作用在相同的地基條件下，可以承受更大的上部結構荷載作用 設計計算方法越來越復雜，一般情況下工程造價越來越高設計計算方法越來越復雜，一般情況下工程造價越來越高 no1.1.基礎埋置深度的確定基礎埋置深度的確定2.2.剛性擴大基礎尺寸的擬

6、定剛性擴大基礎尺寸的擬定4.4.基底合力偏心距驗算基底合力偏心距驗算6.6.地基穩(wěn)定性驗算地基穩(wěn)定性驗算基礎設計圖、施工圖、預算書基礎設計圖、施工圖、預算書3.3.地基承載力驗算地基承載力驗算 5.5.基礎穩(wěn)定性驗算基礎穩(wěn)定性驗算7.7.基礎沉降驗算基礎沉降驗算1.基礎埋置深度的確定在確定基礎埋置深度時，必須考慮把基礎設置在變形較小，而強度又比較大的持力層上，以保證地基強度滿足要求，而且不致產生過大的沉降或沉降差。此外還要使基礎有足夠的埋置深度，以保證基礎的穩(wěn)定性，確?；A的安全。確定基礎的埋置深度時，必須綜合考慮各種因素的作用。2.剛性擴大基礎尺寸的擬定主要根據基礎埋置深度確定基礎平面尺寸和

7、基礎分層厚度。 ()2tan()2tanalhbdh 長度 橫橋向寬度 順橋向3.地基承載力驗算地基承載力驗算包括持力層強度驗算、軟弱下臥層驗算。4.基底合力偏心距驗算控制基底合力偏心距的目的是盡可能使基底應力分布比較均勻，以免基底兩側應力相差過大，使基礎產生較大的不均勻沉降，使墩、臺發(fā)生傾斜，影響正常使用。若使合力通過基底中心，雖然可得均勻的應力，但這樣做非但不經濟，往往也是不可能的，設計時一般以基底不出現(xiàn)拉應力為原則，只要控制其偏心距e不超過某一數值即可。5.基礎穩(wěn)定性驗算基礎穩(wěn)定性驗算包括基礎傾覆穩(wěn)定性驗算和基礎滑動穩(wěn)定性驗算。 6.地基穩(wěn)定性驗算位于軟土地基上較高的橋臺需驗算橋臺沿滑裂

8、曲面滑動的穩(wěn)定性，基底下地基如在不深處有軟弱夾層時，在臺后土推力作用下，基礎也有可能沿軟弱夾層土的層面滑動。 7.基礎沉降驗算基礎的沉降驗算包括沉降量，相鄰基礎沉降差，基礎由于地基不均勻沉降而發(fā)生的傾斜等。減輕不均勻沉降的建筑措施：減輕不均勻沉降的建筑措施：1、建筑物的體型應力求簡單、建筑物的體型應力求簡單平面：一字形立面：高差最好不超過二層建筑物立面高差過大建筑物立面高差過大 2、設置沉降縫、設置沉降縫 沉降縫從上部結構檐口到基礎底面將建筑物分割成兩個或多個獨立單元 沉降縫要求：分割出的獨立單元（或沉降單元），應滿足體形簡單、長高比小、結構類型不變和所在處的地基比較均勻等條件的要求。 沉降縫

9、作用：調整不均勻沉降。 沉降縫設置的位置注意事項：注意事項：沉降縫內填塞雜物、兩單元對傾過大、寬度不足，沉降縫失效（1）控制建筑物的長高比長高比：建筑物長高比是指它的長度l與其高度（屋頂檐口至基底的距離）hf之比 （2）合理布置縱、橫墻： 砌體結構 3、加強建筑物的整體剛度、加強建筑物的整體剛度建筑物過長：長高比建筑物過長：長高比7.6:17.6:12.53.0決定相鄰建筑物基礎間凈距的指標：決定相鄰建筑物基礎間凈距的指標：4、恰當安排相鄰建筑物基礎間的凈距、恰當安排相鄰建筑物基礎間的凈距（1）同期建造的兩相鄰建筑物，低（或輕）者受高（或重）者的影響；（2）不同期建造的兩相鄰建筑物，原有建筑物

10、受鄰近新建高（或重）的建筑物的影響。相鄰基礎相鄰基礎附加應力疊加附加應力疊加不均勻沉降不均勻沉降受影響建筑（被影響者）影響建筑（產生影響者）剛度（長高比）預估平均沉降量 （地基壓縮性、建筑規(guī)模）由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸對于不同期建造的兩相鄰建筑物，原有建筑物受鄰近新建高（或重）的建筑物的影響。修建新建筑物：引起原有建筑物開裂修建新建筑物：引起原有建筑物開裂5、調整建筑物各部分的標高、調整建筑物各部分的標高原理原理：根據可能產生的不均勻沉降，將預估沉降量大的部分標高提高，待其沉降后達到預定的標高，與沉降小的部分協(xié)調一致。（1）室內地坪和

11、地下設施的標高，應根據預估沉降量予以提高；（2）建筑物各部分（或設備之間）有聯(lián)系時，可將沉降較大者標高提高；（3）建筑物與設備之間，應留有足夠的凈空；（4）當有管道穿過建筑物時，應預留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭。減輕不均勻沉降的結構措施：減輕不均勻沉降的結構措施：1、減輕建筑物自重、減輕建筑物自重減輕墻重量：采用多孔磚，輕質墻等。選用輕型結構：采用預應力鋼筋混凝土結構、輕鋼結構及各種輕型空間結構。減少基礎和回填土重量：如采用空心基礎、殼體基礎、以及加空地板代替厚填土等。 2、設置圈梁、基礎梁（地圈梁）、設置圈梁、基礎梁（地圈梁）平面內形成平面內形成閉合閉合的網狀系統(tǒng)的網狀系統(tǒng)。 鋼筋混凝土圈梁 鋼筋磚圈梁（或鋼筋磚帶） 增強建筑物的抗彎剛度增強建筑物的抗彎剛度 3、減小或調整基底附加壓力、減小或調整基底附加壓力減小基底附加壓力減小基底附加壓力：減輕建筑物自重設置地下室（或半地下室、架空層）改變基底尺寸改變基底尺寸：4、采用非敏感性結構采用非敏感性結構排架、三鉸拱等鉸接結構排架、三鉸拱等鉸接結構選擇和調整基礎底面尺寸調整基底壓力減少沉降差減輕不均勻沉降的施工措施