淺基礎(chǔ)課程案例模板

1、設(shè)計資料設(shè)計資料荷載及場地條件荷載及場地條件北京城市近郊某地質(zhì)條件簡單的場地，擬建設(shè)普通六層民用建筑（采北京城市近郊某地質(zhì)條件簡單的場地，擬建設(shè)普通六層民用建筑（采暖），地基土為弱凍脹土，框架結(jié)構(gòu)，其中某柱子尺寸暖），地基土為弱凍脹土，框架結(jié)構(gòu)，其中某柱子尺寸300mm300mm400mm400mm，上，上部結(jié)構(gòu)傳至地表標(biāo)高處的荷載為部結(jié)構(gòu)傳至地表標(biāo)高處的荷載為F Fk k（900+n900+n10+c10+c5 5）kNkN，M Mk k80kN80kNm m。土層自地表起分布如下：。土層自地表起分布如下：第一層為雜填土，厚度第一層為雜填土，厚度1.0m1.0m，=16.5kN/m3=16.

2、5kN/m3；第二層為粘土，厚度第二層為粘土，厚度2.0m2.0m，=18kN/m3=18kN/m3，e e=0.85, =0.85, I IL=0.75L=0.75， f fak=190kPaak=190kPa，E ES=15MPaS=15MPa；第三層為淤泥質(zhì)土，厚度第三層為淤泥質(zhì)土，厚度3.0m3.0m，=18.5kN/m3=18.5kN/m3， f fak=75kPaak=75kPa，E ES=3MPaS=3MPa；以下為厚度大于以下為厚度大于6m6m的中砂，地下水埋深的中砂，地下水埋深1.5m1.5m。注：注：1 1、荷載中、荷載中C C為班級號（為班級號（1 11 1土木土木z z

3、班取班取4 4，），），n n為為學(xué)學(xué)號。號。 2 2、不考慮變形驗算。、不考慮變形驗算。 3 3、荷載基本組合值取標(biāo)準(zhǔn)組合值的、荷載基本組合值取標(biāo)準(zhǔn)組合值的1.351.35倍。倍。1 結(jié)構(gòu)、地基勘察資料結(jié)構(gòu)、地基勘察資料1.11.1地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：地基基礎(chǔ)設(shè)計等級： 場地地質(zhì)條件簡單、普通六層民用建筑場地地質(zhì)條件簡單、普通六層民用建筑 由由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 50007-GB 50007-20112011）表）表3.0.13.0.1可得地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。可得地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。2 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型、建筑材料基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型、建筑材料2.12.1地基基礎(chǔ)的類型：

4、地基基礎(chǔ)的類型： 第一層為雜填土厚第一層為雜填土厚1m1m，第二層為粘土厚，第二層為粘土厚2m2m，第三層為淤泥質(zhì)土厚度為，第三層為淤泥質(zhì)土厚度為3m 3m 第二層土性質(zhì)良好，第二層土性質(zhì)良好，fak=190kPa120kPafak=190kPa120kPa選用天然地基淺基礎(chǔ)選用天然地基淺基礎(chǔ) 選用粘土層作為持力層選用粘土層作為持力層2.22.2基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型為：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型為： 鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)柱下獨立基礎(chǔ)柱下獨立基礎(chǔ)2.3選用建筑材料選用建筑材料 C20C20混凝土；混凝土；HRB335HRB335鋼筋鋼筋3 基礎(chǔ)埋置深度的確定基礎(chǔ)埋置深度的確定原則：原則：在滿足強度要求

5、、地基穩(wěn)定和變形條在滿足強度要求、地基穩(wěn)定和變形條件的情況下盡量淺埋。件的情況下盡量淺埋。3.13.1主要影響因素：主要影響因素：3.1.13.1.1與建筑物有關(guān)的條件：與建筑物有關(guān)的條件：擬建六層民用擬建六層民用建筑（采暖），位于郊區(qū)。建筑（采暖），位于郊區(qū)。3.1.23.1.2工程地質(zhì)條件：工程地質(zhì)條件：第二層的承載力最第二層的承載力最大，故選用第二層為持力層，基礎(chǔ)的下臥層大，故選用第二層為持力層，基礎(chǔ)的下臥層為淤泥質(zhì)土，故應(yīng)盡量淺埋。為淤泥質(zhì)土，故應(yīng)盡量淺埋。3.1.33.1.3水文地質(zhì)條件：水文地質(zhì)條件：地下水埋深地下水埋深1.5m1.5m，考，考慮地下水對基礎(chǔ)的諸多不利因素，故暫選基

6、慮地下水對基礎(chǔ)的諸多不利因素，故暫選基礎(chǔ)埋深為礎(chǔ)埋深為1.5m1.5m。3.1.43.1.4地基凍融條件：弱凍脹土地基凍融條件：弱凍脹土采用公式：采用公式：d dminminZZd d-h-hmaxmax Z Z0 0為標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度 由由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 50007-2011GB 50007-2011）附錄附錄F F 中國季節(jié)性中國季節(jié)性凍土標(biāo)準(zhǔn)凍深線圖凍土標(biāo)準(zhǔn)凍深線圖可得北京近郊的標(biāo)準(zhǔn)可得北京近郊的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為凍結(jié)深度為75cm75cm。 由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 50007-GB 50007-20112011）可查得

7、）可查得zszs 、 zwzw 、 zeze 、h hmaxmax （1）由表）由表5.1.7-2可得土的凍脹性對凍結(jié)深度可得土的凍脹性對凍結(jié)深度的影響系數(shù)的影響系數(shù) 弱凍脹土的影響系數(shù)弱凍脹土的影響系數(shù)zwzw 為為0.950.95（2 2）由表）由表5.1.7-35.1.7-3可知環(huán)境對凍結(jié)深度的影可知環(huán)境對凍結(jié)深度的影響系數(shù)響系數(shù)zeze 題設(shè)為城市近郊，故影響系題設(shè)為城市近郊，故影響系數(shù)數(shù)zeze 為為0.950.95（3 3）由表）由表5.1.7-15.1.7-1土的類別對凍結(jié)深度的影響土的類別對凍結(jié)深度的影響系數(shù)可得系數(shù)可得zszs 為為1.01.0Z Zd d=Z=Z0 0zsz

8、szwzwzeze=0.75=0.751.01.00.950.950.95=0.677m0.95=0.677m（4）hmax可有規(guī)范附錄可有規(guī)范附錄G表表G.0.2來確定來確定 影響影響hmax的因素有土的凍脹性（弱凍脹的因素有土的凍脹性（弱凍脹土）、基礎(chǔ)形式（柱下獨立基礎(chǔ)）、采暖情土）、基礎(chǔ)形式（柱下獨立基礎(chǔ)）、采暖情況（采暖）、基底平均壓力（取永久作用的況（采暖）、基底平均壓力（取永久作用的標(biāo)準(zhǔn)組合值乘以標(biāo)準(zhǔn)組合值乘以0.9）注：由于基礎(chǔ)底面尺寸尚未確定所以還不能確注：由于基礎(chǔ)底面尺寸尚未確定所以還不能確定基底平均壓力，但是從表格其他三個條件定基底平均壓力，但是從表格其他三個條件已經(jīng)可以定

9、性地確定已經(jīng)可以定性地確定Zdhmax3.1.53.1.5場地環(huán)境條件：場地環(huán)境條件： 除巖石地基外，基礎(chǔ)埋除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于深不宜小于0.5m0.5m。為了。為了保護基礎(chǔ)，一般要求基保護基礎(chǔ)，一般要求基礎(chǔ)頂面低于設(shè)計地面至礎(chǔ)頂面低于設(shè)計地面至少少0.1m0.1m。綜上所述最終選取綜上所述最終選取基礎(chǔ)埋深為基礎(chǔ)埋深為1.2m1.2m4 地基承載力確定、荷載和基地基承載力確定、荷載和基礎(chǔ)初步尺寸礎(chǔ)初步尺寸4.1按規(guī)范承載力表確定地基承載力按規(guī)范承載力表確定地基承載力持力層持力層e=0.85,Ie=0.85,IL L=0.75=0.75由由表表5.2.45.2.4可得可得b b=0,=

10、0,d d=1.0=1.0 持力層地基承載力特征值持力層地基承載力特征值 ：f fakak=190k=190kPa 基礎(chǔ)以上土的加權(quán)平均重度基礎(chǔ)以上土的加權(quán)平均重度 ： 修正：修正：kPadbffmdbaka725.2015 . 02 . 175.160 . 101905 . 033/75.162 . 12 . 01815 .16mkNm4.24.2基礎(chǔ)荷載基礎(chǔ)荷載kNFk9301020900mkNMK 804.34.3基礎(chǔ)底面尺寸的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定試估計基礎(chǔ)底面積試估計基礎(chǔ)底面積深度修正后的持力層承載力特征值：深度修正后的持力層承載力特征值：kPadffmdaka725.2015 .

11、02 . 175.160 . 11905 . 0假定假定A=6mA=6m2 2, ,對于單獨基礎(chǔ)，取對于單獨基礎(chǔ)，取 ，以保證基礎(chǔ)的側(cè)向穩(wěn)定。以保證基礎(chǔ)的側(cè)向穩(wěn)定。于是于是 , ,取基礎(chǔ)底面寬取基礎(chǔ)底面寬b=2m3mb=2m3m，故不需要修正?；A(chǔ)底面長故不需要修正?；A(chǔ)底面長L=nb=3mL=nb=3m。則基礎(chǔ)。則基礎(chǔ)底面積底面積A=6mA=6m2 2。2337765212072520193041114111m.dfF.AGak5.1blnmnAb25 . 165 驗算承載力、變形和穩(wěn)定驗算承載力、變形和穩(wěn)定5.15.1計算基底壓力計算基底壓力kNAhAdGWWGK14402.1620kNF

12、k9301020900kPaAFGPKK25.2持力層承載力驗算持力層承載力驗算為保證基礎(chǔ)不致過分傾斜需驗算偏心距為保證基礎(chǔ)不致過分傾斜需驗算偏心距: :P Pk k =179 kPafa=201.725kPa=179 kPafa=201.725kPa5 . 06074. 014493080LGFMekkkk基底壓力是否滿足要求基底壓力是否滿足要求: :故驗算符合要求故驗算符合要求kPafkPalePPakkk1 .242725.2012 . 12 . 15 .2053074. 06117961max,5.35.3軟弱下臥層承載力驗算軟弱下臥層承載力驗算 由粘土由粘土

13、E ES1S1=15MPa,=15MPa,淤泥質(zhì)土淤泥質(zhì)土E ES2S2=3MPa=3MPa， ， 。查查表表5.2.75.2.7得，地基壓力擴散角得，地基壓力擴散角=25=25由由表表5.2.45.2.4得，淤泥質(zhì)土的地基承載力修正系得，淤泥質(zhì)土的地基承載力修正系數(shù)數(shù)b b=0,=0,d d=1.0=1.0。 531531ssEE5 . 09 . 028 . 1bz軟弱下臥層頂面處的附加壓力為：軟弱下臥層頂面處的附加壓力為：軟弱下臥層頂面處的自重壓力為：軟弱下臥層頂面處的自重壓力為：kPahhdcz5 .375 . 110185 . 0180 . 15 .162121kPazlzbplbcd

14、kz42.55466.08.123466.08.1222.0180.15.1617923)tan2)(tan2()(軟弱下臥層頂面處的地基承載力修正特征值為：軟弱下臥層頂面處的地基承載力修正特征值為：軟弱下臥層頂面處的現(xiàn)有應(yīng)力為：軟弱下臥層頂面處的現(xiàn)有應(yīng)力為： z+cz=55.42+37.5=92.92kPa z+cz=55.42+37.5=92.92kPa faz=106.25kPafaz=106.25kPa 滿足要求滿足要求kPadffmdakzaz25.1065 . 0335 . 110185 . 0180 . 15 .160 . 1755 . 05.45.4地基變形驗算地基變形驗算要求

15、：要求：特征變形值，為預(yù)估值，對應(yīng)于荷載特征變形值，為預(yù)估值，對應(yīng)于荷載準(zhǔn)永久組合值準(zhǔn)永久組合值地基基礎(chǔ)設(shè)計為丙級，可不做地基變形計算地基基礎(chǔ)設(shè)計為丙級，可不做地基變形計算設(shè)計等級為丙級的建筑物范圍見設(shè)計等級為丙級的建筑物范圍見表表3.0.33.0.3故不必進行變形驗算故不必進行變形驗算5.55.5地基穩(wěn)定驗算地基穩(wěn)定驗算發(fā)生地基穩(wěn)定破壞的情況：發(fā)生地基穩(wěn)定破壞的情況：承受很大水平力或傾覆力矩的建（構(gòu)）筑承受很大水平力或傾覆力矩的建（構(gòu)）筑 物物; ; 位于斜坡頂上的建（構(gòu)）筑物；位于斜坡頂上的建（構(gòu)）筑物；地基中存在軟弱土（或夾）層。地基中存在軟弱土（或夾）層。 本項目地質(zhì)條件簡單，承受的作

16、用較小，本項目地質(zhì)條件簡單，承受的作用較小，位于城市近郊，故不會發(fā)生地基穩(wěn)定性破壞。位于城市近郊，故不會發(fā)生地基穩(wěn)定性破壞。6 6 基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計6.16.1地基凈反力計算地基凈反力計算基底凈反力設(shè)計值基底凈反力設(shè)計值: : 凈偏心距凈偏心距: :基底凈反力基底凈反力: :kPablFpj25.2093293035. 1086. 035. 193035. 180FMeokPaWMblFpkPaleblFpjj259.173)3086. 061 (25.209241.245)3086. 061 (25.209)61 (min,0max,6.2 6.2 確定基礎(chǔ)高度確定基

17、礎(chǔ)高度考慮柱鋼筋錨固段直線長度：考慮柱鋼筋錨固段直線長度：30d+4030d+40700擬取基礎(chǔ)高度擬取基礎(chǔ)高度h=700mm,h=700mm,初步擬定采用二級臺初步擬定采用二級臺階型基礎(chǔ)階型基礎(chǔ)(1)(1)柱邊截面：柱邊截面：h=700mm, hh=700mm, h0 0 =h-45=655mm =h-45=655mm，則，則mbhboc0 . 261. 1655. 023 . 02因偏心受壓，按式（因偏心受壓，按式（2-432-43）計算時）計算時p pj j取取p pjmaxjmax。公式左邊：公式左邊：右邊：右邊： 基礎(chǔ)分兩級。下階基礎(chǔ)分兩級。下階h h1 1=350mm,h=350m

18、m,h0101=305mm,=305mm,取取l l1 1=1.7m,b=1.7m,b1 1=1.1m=1.1m。kNhbbbhalApFcocLjl58.329655. 023 . 0222655. 024 . 02325.263222225.263220max,kNFkNhafLmthp58.32965.481655. 0655. 03 . 011000 . 17 . 07 . 00變階處界面：變階處界面：沖切力：沖切力：抗沖切力：抗沖切力： 符合要求。符合要求。mbhbo0 . 271. 1305. 021 . 1211kNhbbbhllpoj11.176305. 021 . 1222305. 027 . 12325.26322222201111max,kNkNhhbfthp11.17696.329305.0305.01.111000.17.07.001011配筋計算：配筋計算：計算基礎(chǔ)長邊方向的彎矩計算值，取計算基礎(chǔ)長邊方向的彎矩計算值，取- -截面：截面：?24812max,max,cjjcjjalbppbbppM?9 . 001hfMAyS?)(22minmaxminjjcjjpplalpp-截面截面：比較比較A As1s1和和A