第一章地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本原理

1、地基基礎(chǔ)工程本課程主要內(nèi)容地基基礎(chǔ)工程介紹地基基礎(chǔ)相關(guān)的基本概念與原理，為主要講解內(nèi)容。第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理第二章 擴(kuò)展基礎(chǔ)第三章 柱下條形基礎(chǔ)第四章 片筏基礎(chǔ)第五章 箱形基礎(chǔ)第六章 樁基礎(chǔ)第七章 地基處理第八章 地震區(qū)的地基基礎(chǔ)第九章 基坑工程介紹各種形式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)算方法等，為主要講解內(nèi)容。主要通過自學(xué)了解的內(nèi)容。第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理1、同學(xué)之間相互討論，有疑問可郵件聯(lián)系；2、不定期隨堂測(cè)驗(yàn)；3、課間答疑、期末集中答疑；答疑與測(cè)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定1、平時(shí)成績(jī)占30，期末成績(jī)占70；2、平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、出勤等。電子郵件本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基

2、礎(chǔ)的類型第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基礎(chǔ)的類型第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理正在講解的內(nèi)容1.1 概述一、基本概念地基受建筑物荷載影響的那部分地層基礎(chǔ)一般位于地面以下（承上啟下、分散、傳遞荷載）人工地基天然地基建筑

3、物荷載上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基持力層下臥層巖石層一、基本概念1. 地基：承受基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的地層。土基巖基天然地基人工地基2. 基礎(chǔ)：是將結(jié)構(gòu)承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分，根據(jù)基礎(chǔ)埋深的大小和施工工藝等因素，一般分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ) 一般基礎(chǔ)埋深5m但小于基礎(chǔ)寬度。深基礎(chǔ) 基礎(chǔ)埋深5m。1.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述 基礎(chǔ) 是建筑物上部承重結(jié)構(gòu)向下的延伸和擴(kuò)大，它承受建筑物的全部荷載，并把這些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。1.1 概述 地基 不是建筑物的組成部分，它只是承受由基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的土層。其中，具有一定的地耐力，直接承受建筑荷載，并需進(jìn)行力學(xué)計(jì)算的土層稱為持力層，持力層以下的土層為

4、稱為下臥層。D埋深D均布荷載q = D基礎(chǔ)FG主要受力層下臥層地基持力層（受力層）地基與基礎(chǔ)的關(guān)系1.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述土工結(jié)構(gòu)物或地基土 強(qiáng)度問題 變形問題 滲透問題 強(qiáng)度特性 變形特性 滲透特性土力學(xué)可以解決工程實(shí)踐問題，土力學(xué)是學(xué)習(xí)地基基礎(chǔ)的重要基礎(chǔ)課程。地基基礎(chǔ)工程內(nèi)容1.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的施工基礎(chǔ)的監(jiān)測(cè)地基設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)強(qiáng)度剛度耐久性強(qiáng)度變形 穩(wěn)定性1.1.1 地基基礎(chǔ)事故1.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述地基變形事故建筑物傾斜建筑局部?jī)A斜建筑物基礎(chǔ)開裂建筑物地基滑動(dòng)建筑物地基溶蝕建筑物基槽變位滑動(dòng)地基嚴(yán)重下沉土坡滑動(dòng)建筑物地基震害凍脹事故地基液化地基震沉1.1.1 地基基礎(chǔ)

5、事故建筑物傾斜：基礎(chǔ)承受偏心荷載、鄰近建筑物荷載在地基中擴(kuò)散、地基土各部分軟硬不同、高壓縮性土層厚薄不均等原因均可導(dǎo)致高聳結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜，傾斜嚴(yán)重時(shí)，還可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的開裂。比薩斜塔：建成于公元1370年，石砌建筑，塔身為圓筒形，全塔共8層，高55米?；A(chǔ)底面平均壓力高達(dá)500Kpa，地基持力層為粉砂，下面為粉土和飽和粘土層。目前塔向南傾斜，南北兩端沉降差米，塔頂偏離中心線已達(dá)米，傾斜5.5。地基變形1.1.1 地基基礎(chǔ)事故虎丘塔：位于蘇州市西北虎丘公園山頂,建成于公元961年，磚塔平面呈八角形，全塔共7層，高米。塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔頂距離豎直中心線達(dá)米，同時(shí)底層塔身出現(xiàn)不少裂縫。地基覆蓋層

6、厚度相差懸殊是虎丘塔傾斜的主要原因?；⑶鹚蠼?jīng)地基加固，獲得成功。地基變形1.1.1 地基基礎(chǔ)事故地基變形關(guān)西機(jī)場(chǎng) 世界最大人工島1986年：開工1990年：人工島完成1994年：機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)面積：4370m1250m填筑量：180106m3平均厚度：33m1.1.1 地基基礎(chǔ)事故地基變形關(guān)西機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)沉降：7.5 m完成時(shí)實(shí)際沉降：8.1 m，5cm/月(1990年)目前實(shí)際沉降：11.5 m預(yù)測(cè)主固結(jié)完成：20年后比設(shè)計(jì)超填： 3m問題：沉降大且有不均勻沉降1.1.1 地基基礎(chǔ)事故建筑地基嚴(yán)重下沉：地基嚴(yán)重下沉多因存在高壓縮性軟弱土而形成。可導(dǎo)致散水倒坡，室內(nèi)地坪低于室外地坪，水、暖、電等

7、內(nèi)外網(wǎng)連接管道斷裂等問題，不同程度地影響建筑物的使用。墨西哥藝術(shù)宮：1904年落成，地基為超高壓縮性淤泥，天然孔隙比高達(dá)7-12，天然含水量高達(dá)150%-600%，為世界罕見的軟弱土層，厚達(dá)25m。沉降量高達(dá)4m。臨近的公路下沉2m，公路路面至藝術(shù)宮門前高差達(dá)2m。地基下沉1.1.1 地基基礎(chǔ)事故加拿大特朗斯康谷倉(cāng)概況：長(zhǎng)，寬，高，共65個(gè)圓筒倉(cāng)。鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm，埋深。1911年動(dòng)工，1913年完工，自重20000T。事故：1913年9月裝谷物，10月17日裝了31822噸谷物時(shí)，1小時(shí)豎向沉降達(dá)；24小時(shí)傾斜2653；西端下沉、東端上抬；上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損。地基滑動(dòng)建筑地基滑動(dòng)：

8、當(dāng)建筑物施加到地基上的荷載超過地基極限承載力時(shí)，地基就發(fā)生強(qiáng)度破壞，整幢建筑物就會(huì)沿著地基中某一薄弱面發(fā)生滑動(dòng)而傾倒，這往往是災(zāi)難性的事故。處理：事后在下面做了七十多個(gè)支撐于基巖上的混凝土墩，使用388個(gè)50t千斤頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉(cāng)體逐漸糾正過來(lái)，但其位置比原來(lái)降低了米。 地基滑動(dòng)原因：地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開挖取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)用到此谷倉(cāng)。1952年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載力（）KPa遠(yuǎn)小于谷倉(cāng)破壞時(shí)發(fā)生的基底壓力 。因此，谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)。加拿大特朗斯康谷倉(cāng)（Transcona Grain Elevator）1.1.1 地基基礎(chǔ)事故1.

9、1.1 地基基礎(chǔ)事故實(shí)例：徐州故黃河河道區(qū)域，沉積有較厚的粉砂和粉土，其底部即為古生代奧陶系灰?guī)r，中間缺失老粘土隔水層，灰?guī)r中存在大量溶洞與裂隙。過量開采地下水引起的水位下降導(dǎo)致覆蓋層粉砂和粉土中形成潛蝕與空洞并不斷擴(kuò)大，最終形成多處地面塌陷事故，導(dǎo)致塌陷區(qū)房屋倒塌，鄰近區(qū)域房屋開裂。地基溶蝕建筑物地基溶蝕：當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大時(shí)，如果土體粗?？紫吨谐涮畹募?xì)粒土被沖走，則產(chǎn)生潛蝕，長(zhǎng)期潛蝕會(huì)形成地下土洞并導(dǎo)致地表塌陷。在石灰?guī)r溶洞發(fā)育地區(qū)或礦產(chǎn)開采采空區(qū)，在地下水滲流作用下，溶洞或采空區(qū)頂部土體不斷塌落或潛蝕，最終也可導(dǎo)致地表塌陷。1.1.1 地基基礎(chǔ)事故實(shí)例：2005年7月，廣州珠海區(qū)某建筑工地

10、基坑南端約100米擋土墻坍塌，造成5人被困，工地邊上的平房倒塌，鄰近兩幢建筑物出現(xiàn)不同程度的傾斜，部分墻體開裂。基槽變位建筑物基槽變位滑動(dòng)：人工邊坡如深基基槽，由于邊坡設(shè)計(jì)施工不當(dāng)，將導(dǎo)致基槽變位滑動(dòng)，對(duì)工程施工造成影響，嚴(yán)重的導(dǎo)致鄰近建筑物開裂或倒塌。1、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)主要目標(biāo)滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)功能要求：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須保證它有足夠的強(qiáng)度（安全性）、剛度（適用性）及耐久性。2、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)主要任務(wù)地基設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.1.2 設(shè)計(jì)目的、任務(wù)和依據(jù)3、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)主要依據(jù) 上部結(jié)構(gòu)的布置、荷載及分布情況； 地基土的力學(xué)性質(zhì)、土層的分布、地下水位及其變化情況； 設(shè)計(jì)規(guī)范：建筑地基基

11、礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500072002高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范JGJ 6-2011建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ942008）1.1.2 設(shè)計(jì)目的、任務(wù)和依據(jù)4、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 基礎(chǔ)形式的選擇 基礎(chǔ)埋置深度 基礎(chǔ)底面大小 基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算 基礎(chǔ)斷面計(jì)算 基礎(chǔ)配筋計(jì)算 繪制基礎(chǔ)施工圖1.1.2 設(shè)計(jì)目的、任務(wù)和依據(jù)本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基礎(chǔ)的類型第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理正在講解的內(nèi)容1.2 基礎(chǔ)的類型第二節(jié) 基

12、礎(chǔ)的類型1、按組成基礎(chǔ)的材料的不同有：剛性基礎(chǔ)：磚基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、 三合土基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、 混凝土基礎(chǔ)等。非剛性基礎(chǔ)：鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。1.2 基礎(chǔ)的類型1.2 基礎(chǔ)的類型（1）剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求：剛性基礎(chǔ)：由剛性材料構(gòu)成的基礎(chǔ)。力學(xué)特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高，但其抗剪、抗拉強(qiáng)度相對(duì)很低。因此，對(duì)于剛性基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)注意剛性角的問題。力在一種特定的材料中是按一定的角度分布與傳遞，這個(gè)角叫力的分布，也叫這種材料的剛性角。1.2 基礎(chǔ)的類型剛性角的限值：當(dāng)剛性基礎(chǔ)底部寬度超過剛性角控制范圍時(shí)，基礎(chǔ)底部就容易因受剪而開裂。因此，剛性材料基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)為避免受拉或受剪而破壞必須使基底寬度在剛性角控制范圍內(nèi)。 剛性角用

13、b/h表示：磚石基礎(chǔ)b/h混凝土基礎(chǔ)b/h=1:1基礎(chǔ)底面寬超過剛性角范圍而遭破壞1.2 基礎(chǔ)的類型（2）非剛性材料基礎(chǔ)構(gòu)造要求： 鋼筋混凝土基礎(chǔ)常做成錐形，但最薄處不應(yīng)小于200mm，一般為200400mm。階梯形狀，每步高約300500mm。1.2 基礎(chǔ)的類型2、按構(gòu)造形式不同：（1）條形基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)采用磚墻或石墻承重時(shí)，基礎(chǔ)沿墻身設(shè)置，多做成長(zhǎng)條形，故稱條形基礎(chǔ)或帶形基礎(chǔ)。1.2 基礎(chǔ)的類型條形基礎(chǔ)柱墊層條形基礎(chǔ)墻體條形基礎(chǔ)的特點(diǎn)及適用范圍條形基礎(chǔ)縱向整體性好，可減緩局部不均勻下沉，多用于磚混結(jié)構(gòu)建筑；條形基礎(chǔ)土方量大，施工場(chǎng)地開挖縱橫溝槽，搬運(yùn)不便。在連續(xù)的墻下或密集的柱下，宜采用條

14、形基礎(chǔ)；條形基礎(chǔ)多采用地方材料，用途極廣；1.2 基礎(chǔ)的類型（2）單獨(dú)基礎(chǔ)（或獨(dú)立基礎(chǔ)）獨(dú)立基礎(chǔ)指彼此間互不相連的基礎(chǔ)型式，包括柱下和墻下獨(dú)立基礎(chǔ)；對(duì)于墻承重的建筑，同樣可以采用獨(dú)立基礎(chǔ)，可減少土方開挖和便于管道穿過。1.2 基礎(chǔ)的類型（a）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（b）墻下獨(dú)立基礎(chǔ)柱基礎(chǔ)梁墊層獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)墻體基礎(chǔ)梁?jiǎn)为?dú)基礎(chǔ)的特點(diǎn)及適用范圍當(dāng)?shù)鼗休d能力較高時(shí)，上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)且荷載較小時(shí)采用。適用于多層框架結(jié)構(gòu)或廠房排架柱下基礎(chǔ)，地基承載力不低于80kPa時(shí)，其材料通常采用鋼筋混凝土、素混凝土等。當(dāng)柱為預(yù)制時(shí)，則將基礎(chǔ)做成杯口形，然后將柱子插入并嵌固在杯口內(nèi)，故稱杯口基礎(chǔ) 。1.2 基礎(chǔ)的類型（a

15、）階梯形 （b）錐性 （c）杯形（3）井格基礎(chǔ)（或稱十字交叉基礎(chǔ)、交叉梁基礎(chǔ)）井格基礎(chǔ)：當(dāng)框架結(jié)構(gòu)處于地基條件較差情況時(shí)，為提高建筑物的整體性，以免各柱子之間產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫方向連接起來(lái)，作成十字交叉的井格基礎(chǔ)。1.2 基礎(chǔ)的類型井格基礎(chǔ)（或稱十字交叉基礎(chǔ)、交叉梁基礎(chǔ)）的特點(diǎn)柱基礎(chǔ)縱橫相連組成井字格狀；交叉梁基礎(chǔ)可克服獨(dú)立基礎(chǔ)下沉不均的弊病，適用于荷載較復(fù)雜、地情況較差工程；交叉梁基礎(chǔ)造價(jià)較高，施工復(fù)雜，多用于高層建筑。1.2 基礎(chǔ)的類型井格基礎(chǔ)橫向基礎(chǔ)梁縱向基礎(chǔ)梁（4）片筏基礎(chǔ)（或稱滿堂基礎(chǔ)、倒樓蓋基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)）片筏基礎(chǔ)：當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而所在地的地基承載力又較軟弱時(shí)

16、，采用簡(jiǎn)單的條形基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要時(shí)，常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使整個(gè)建筑物的荷載作用在一塊整板上，這種基礎(chǔ)稱為筏式基礎(chǔ)或片筏基礎(chǔ)。1.2 基礎(chǔ)的類型片筏基礎(chǔ)的特點(diǎn)和適用范圍按結(jié)構(gòu)形式又可分為板式和梁板式兩類。前者板的厚度較大、構(gòu)造簡(jiǎn)單；后者板的厚底較小，但增加了雙向梁，構(gòu)造復(fù)雜；片筏基礎(chǔ)適用于地基承載力較差、荷載較大的房屋，如高層建筑。1.2 基礎(chǔ)的類型筏形基礎(chǔ)板基礎(chǔ)梁（5）箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)：是一種將筏板基礎(chǔ)的四周、頂部及內(nèi)部縱橫墻用鋼筋混凝土澆筑成盒狀的整體基礎(chǔ)，共同承受上部結(jié)構(gòu)荷載的基礎(chǔ)形式。1.2 基礎(chǔ)的類型箱形基礎(chǔ)透視圖平面圖立面圖箱形基礎(chǔ)的特點(diǎn)及適用范圍箱形基礎(chǔ)

17、既可提高建筑物和基礎(chǔ)的剛度，又可利用基礎(chǔ)的空間用作地下室，并避免了大體積土方的回填；箱形基礎(chǔ)適用于總荷載很大，淺層地質(zhì)情況較差需要大幅度的深埋，并需設(shè)一層或多層地下室的高層或超高層建筑。1.2 基礎(chǔ)的類型（6）樁基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而且地基軟弱土層較厚時(shí)，地基承載力不能滿足要求時(shí)，則可采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)由承臺(tái)和樁柱組成。上部荷載通過承臺(tái)傳給樁，再經(jīng)過樁傳給土層。1.2 基礎(chǔ)的類型（a）墻下樁基礎(chǔ)；（b）柱下樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)的組成：承臺(tái)和樁柱。承臺(tái)是在樁頂現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁或板，如上部結(jié)構(gòu)是磚墻時(shí)為承臺(tái)梁，上部結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土柱時(shí)為承臺(tái)板，承臺(tái)的厚度一般不小于300mm，由結(jié)構(gòu)計(jì)算確定，樁頂嵌入

18、承臺(tái)不小于50mm。樁柱有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等，我國(guó)采用最多的為鋼筋混凝土樁。鋼筋混凝土樁按施工方法可分為預(yù)制樁、灌注樁和爆擴(kuò)樁。1.2 基礎(chǔ)的類型樁的分類：a、按照受力狀態(tài)不同分為端承樁和摩擦樁。b、按照施工方法不同分為灌注樁和預(yù)制樁?，F(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土擴(kuò)底樁，如下圖所示：1.2 基礎(chǔ)的類型1.2 基礎(chǔ)的類型預(yù)制樁施工現(xiàn)場(chǎng)如下圖所示：樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)和適用范圍樁基屬人工地基，適用于地基承載力較小，建筑物總荷載較大的情況，但造價(jià)較高。1.2 基礎(chǔ)的類型樁基的組成墻體或柱室外地坪承臺(tái)梁墊層樁身（預(yù)制或現(xiàn)澆）3、特殊情況下的基礎(chǔ)構(gòu)造同一建筑物的基礎(chǔ)有時(shí)埋深不同。須用臺(tái)階式相連。1.2 基礎(chǔ)的類型4、

19、小結(jié)（1）基礎(chǔ)按所用材料及受力情況的不同有剛性基礎(chǔ)和非剛性基礎(chǔ)之分；按構(gòu)造形式不同有條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、井格基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等。（2）應(yīng)重點(diǎn)掌握各種基礎(chǔ)適用范圍和常用基礎(chǔ)的基本構(gòu)造。1.2 基礎(chǔ)的類型本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基礎(chǔ)的類型第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理正在講解的內(nèi)容1.3 基礎(chǔ)埋深的選擇1.3.1 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)埋置深度(m)，是指設(shè)計(jì)地面（一般可由室外地面算起）到基礎(chǔ)底面的深度。

20、1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的說(shuō)明：在填方整平地區(qū)，可自填土后的地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起；對(duì)于地下室，如采用箱基或筏基時(shí)，埋置深度自室外標(biāo)高算起；如地下室采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的劃分，不僅與基礎(chǔ)埋深有關(guān)，還與施工手段和相應(yīng)的基礎(chǔ)形式有關(guān)。 淺基礎(chǔ)：若埋置深度小于基礎(chǔ)底面寬度或小于5m，且可用普通開挖基坑和排水方法修筑的基礎(chǔ)，如條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等。 深基礎(chǔ)：必須埋置在較深的堅(jiān)實(shí)土層上，采用特殊的施工手段和設(shè)備修筑的基礎(chǔ)，如樁基、沉井、沉箱、地下連續(xù)墻等基礎(chǔ)。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選

21、擇淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)采用的基礎(chǔ)形式，一般說(shuō)來(lái)：淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)一般是指獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)、大塊基礎(chǔ)及不埋式基礎(chǔ)等；深基礎(chǔ)而樁（墩）基礎(chǔ)、沉井沉箱、錨拉基礎(chǔ)、板樁墻及地下連續(xù)墻一類的支擋結(jié)構(gòu)，則常被統(tǒng)稱為深基礎(chǔ)。問：如果基礎(chǔ)正好是5m，如何判斷深、淺基礎(chǔ)？1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的選用原則淺基礎(chǔ)構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，造價(jià)低廉，應(yīng)優(yōu)先選用淺基礎(chǔ)；從經(jīng)濟(jì)角度考慮，基礎(chǔ)的埋置深度愈小，工程造價(jià)愈低。對(duì)于一般民用建筑應(yīng)盡量考慮設(shè)計(jì)淺基礎(chǔ)。但基礎(chǔ)埋深過小時(shí)，基礎(chǔ)底面的土層受到壓力后會(huì)把基礎(chǔ)四周的土擠出，使基礎(chǔ)產(chǎn)生滑移而失去穩(wěn)定；同時(shí)接近地表的土層帶有大量植物根莖等易腐物

22、質(zhì)及灰渣、垃圾等雜填物，又因地表面受雨雪、寒暑等外界因素影響較大，故基礎(chǔ)的埋深度一般不小于500mm。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的選用原則深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)相比，耗料多，施工困難，遇水及塌方的機(jī)會(huì)也較多，因此，只有在表層土質(zhì)極弱和總荷載較大或其它特殊情況下，才選用深基礎(chǔ)。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇1.3.2 影響基礎(chǔ)埋深的因素（1）與建筑物有關(guān)的條件 首先考慮建筑物在使用功能與用途要求：有無(wú)地下室、設(shè)備等； 位于巖石地基上的，應(yīng)滿足抗滑要求； 在抗震設(shè)防區(qū)：筏型和箱型基礎(chǔ)d1/15h； 樁筏和樁箱基d(1/181/20)h； 受有上拔力的輸電塔基礎(chǔ)，應(yīng)滿足抗拔要求； 煙囪、水塔等高聳

23、結(jié)構(gòu)物，應(yīng)滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇（2）工程地質(zhì)條件總體原則：a）地基受力層范圍內(nèi)，自上而下都是好土，埋深由其他條件和最小埋深定。b）自上而下都是軟弱土，可采用連續(xù)基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)或地基處理。c）上部為軟弱土，下部為好土，持力層取決于上部軟弱土層的厚度。d）上部為好土，下部為軟弱土，采用“寬基淺埋”方案。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇土層構(gòu)造1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇（a）均勻好土（b）上層為軟土，厚度在2m以內(nèi)，下層為好土應(yīng)盡量淺埋，但 d500mm，以防建筑荷載將基礎(chǔ)四周土壤擠出，或地面受到雨水沖刷、機(jī)械破壞而導(dǎo)致基礎(chǔ)暴露影響建筑的安全。應(yīng)埋在好土上，土方開挖量不大，既可靠

24、又經(jīng)濟(jì)。d好土d好土軟土土層構(gòu)造1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇（c）上層為軟土，厚度在大于2m，小于5m低層輕型建筑仍可埋在軟土層內(nèi)，但應(yīng)加寬基礎(chǔ)底面并加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體性。若是高層重型建筑，則應(yīng)將基礎(chǔ)埋在好土上。（d）上層軟土大于5m可作地基加固處理，或者采用樁基礎(chǔ)。對(duì)兩者作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。d好土軟土d好土軟土土層構(gòu)造1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇（e）上層為好土，下層為軟土應(yīng)力爭(zhēng)將基礎(chǔ)埋在好土層內(nèi)，適當(dāng)提高基礎(chǔ)底面，以有足夠厚度持力層，并驗(yàn)算下臥層的強(qiáng)度和變形（f）地基由好土和軟土交替構(gòu)成重型建筑可用樁基礎(chǔ)穿過軟土層，或?qū)⒒A(chǔ)深埋到下層好土上。兩方案可經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較d好土軟土d好土軟土好土（3

25、）地下水位的影響1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋深和地下水位的關(guān)系選擇基礎(chǔ)埋深時(shí)應(yīng)注意地下水的埋藏條件和動(dòng)態(tài)?；A(chǔ)底面低于潛水面時(shí)，除應(yīng)考慮基坑排水、坑壁圍護(hù)以及保護(hù)基土不受擾動(dòng)等措施外，還應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的其他施工與設(shè)計(jì)問題，主要是防止產(chǎn)生流沙涌土等問題?；酉侣癫爻袎汉畬拥叵滤坏叵滤粚?duì)基礎(chǔ)埋深的影響：地基土含水量的大小對(duì)承載力影響很大，且含有侵蝕性物質(zhì)的地下水對(duì)基礎(chǔ)還會(huì)產(chǎn)生腐蝕；地下水位較低時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)爭(zhēng)取埋置在地下水位以上。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇地下水位較低時(shí)的基礎(chǔ)埋深最高地下水位地下水位當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，基礎(chǔ)不得不埋置在地下水內(nèi)時(shí)，基底應(yīng)置于最低地下水位之下，使基底常年置于地下水中

26、，即防止置于地下水位升降幅度之內(nèi)；原因：為了減少和避免地下水的浮力對(duì)建筑的影響，且基礎(chǔ)處在干濕交替的環(huán)境下，抗腐蝕能力更差。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇地下水位較高時(shí)的基礎(chǔ)埋深最高地下水位最低地下水位升降幅度（4）冰凍深度的影響一般應(yīng)將基礎(chǔ)的墊層設(shè)置在土層凍結(jié)深度以下200，以避免土壤凍融交替對(duì)基礎(chǔ)的不利影響。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋深和冰凍線的關(guān)系凍結(jié)深度土的凍結(jié)深度對(duì)基礎(chǔ)理深的影響：凍土膨脹：當(dāng)?shù)鼗恋臏囟鹊陀?1時(shí)，土中孔隙內(nèi)的水大部分凍結(jié)，體積膨脹，因而導(dǎo)致凍土膨脹；凍結(jié)深度：地基土凍結(jié)的極限深度。各地土的凍結(jié)深度可由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T得知；凍融的破壞性：如基礎(chǔ)置于冰凍深度內(nèi)，凍結(jié)時(shí)凍

27、脹力可將房屋拱起，解凍后房屋又將下沉。凍結(jié)和融化的程度、先后，在整幢建筑范圍內(nèi)是不可能均勻的。不均勻的凍融，引起不均勻脹縮，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫、傾斜以致破壞。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇考慮凍脹的埋置深度：在凍脹土中必須將基礎(chǔ)底面置于冰凍線以下，即置于不凍土之中，以避免凍害發(fā)生；當(dāng)凍土深度時(shí)，基礎(chǔ)埋深不受其影響；在嚴(yán)寒地區(qū)土的凍結(jié)深度可達(dá)23m。如將低層和荷載較小建筑的基礎(chǔ)埋置在凍層以下，勢(shì)必大幅度提高開挖量和工程總造價(jià)。因此，這類建筑如室內(nèi)有采暖和自身剛度較好時(shí)，可將基礎(chǔ)理于凍層內(nèi)也不致引起建筑的開裂破壞。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇凍土深度對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響土的凍結(jié)深度200冰凍線非凍土凍土凍結(jié)深

28、度根據(jù)地基規(guī)范確定埋置深度 規(guī)范將地基土根據(jù)凍結(jié)程度分成四類，即：不凍脹土、弱凍脹土、凍脹土、強(qiáng)凍脹土，可查表確定；顆粒很大的礫石、粗砂等是不凍漲土；顆粒小、密度大、保水性強(qiáng)的粘土、粘性砂土等則屬于凍漲土。規(guī)范根據(jù)地基土的凍脹性確定最小埋置深度：對(duì)于不凍脹土，不考慮凍脹對(duì)埋深的影響；對(duì)于弱凍脹土、凍脹土、強(qiáng)凍脹土，按規(guī)范確定最小埋置深度dmin，即埋深 d dmin；最小埋置深度dmin的確定詳見規(guī)范。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇凍結(jié)深度 季節(jié)性凍土是冬季凍結(jié)，天暖解凍的土層。對(duì)于埋置于可凍脹土中的基礎(chǔ)，其最小埋深d應(yīng)由下式確定：1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇hmax按照規(guī)范附選用設(shè)計(jì)凍深標(biāo)準(zhǔn)凍深（

29、5）相鄰建筑物基礎(chǔ)的影響 對(duì)靠近原有建筑物基礎(chǔ)修建的新基礎(chǔ)，其埋深不宜超過原有基礎(chǔ)的底面，否則新、舊基礎(chǔ)間應(yīng)保留一定的凈距。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇相鄰建筑基礎(chǔ)處理新建房屋與原有房屋相鄰時(shí)，新基礎(chǔ)應(yīng)淺于原基礎(chǔ)或持平，以保證原房屋的安全；新建房屋與原有房屋相鄰，但新基礎(chǔ)必須深于原基礎(chǔ)時(shí)，為了不破壞原基礎(chǔ)下擴(kuò)散角內(nèi)的土層，保證原房屋的安全，必須使新基礎(chǔ)離開舊基礎(chǔ)，離開的距離不得小于新舊基礎(chǔ)底面高差的2倍，并在新基礎(chǔ)上用挑梁支承墻梁及外墻，新舊地基間留出沉降縫(如下圖)。1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇相鄰新舊建筑基礎(chǔ)處理 基礎(chǔ)埋深的選擇【小結(jié)】基礎(chǔ)埋深，主要根據(jù)以下幾個(gè)方面綜

30、合考慮確定： 土層構(gòu)造 地下水位 凍結(jié)深度 其他因素1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇思考題1、什么是地基和基礎(chǔ)?它們之間有何區(qū)別？2、什么是天然地基和人工地基？常用的人工地基處理方法有哪些？3、常見的基礎(chǔ)類型有哪些?各有何特點(diǎn)？4、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足那些基本原則？（預(yù)習(xí)）1.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基礎(chǔ)的類型第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則正在講解的內(nèi)容 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)常用規(guī)

31、范（1）國(guó)標(biāo)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范 ，與建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等配套執(zhí)行。適用于工業(yè)與民用建筑。（2）交通部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范、公路磚石及混凝土橋設(shè)計(jì)規(guī)范等配套執(zhí)行。適用于路橋。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)考慮的因素（1）建筑物上部結(jié)構(gòu)的型式、規(guī)模、用途、安全等級(jí)、荷載大小與性質(zhì)、整體剛度以及對(duì)不均勻沉降的敏感性。（2）建筑物地下部分工程地質(zhì)條件、地層結(jié)構(gòu)、各土層的物理力學(xué)性質(zhì)、地基承載力、以及地下水埋深與水質(zhì)等因素。（3）施工工期、施工條件、造價(jià)和節(jié)約資源等因素。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原

32、則 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法與極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適合于繼續(xù)承載的變形對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)規(guī)定的限值荷載的設(shè)計(jì)值代表值分項(xiàng)系數(shù)荷載效應(yīng)上部結(jié)構(gòu)F：結(jié)構(gòu)自重 屋面樓面荷載 活荷載基礎(chǔ)自重G：設(shè)計(jì)地面高程（內(nèi)外地面平均值）1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則F MFF HF MH一般為前兩種情況，橫向力不大，只做校核關(guān)于荷載取值的規(guī)定 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值，應(yīng)按下列規(guī)定采用：（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按

33、正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值。 （2）計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則（3）計(jì)算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定及滑坡推力時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項(xiàng)系數(shù)均為 （4）在確定基礎(chǔ)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計(jì)算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。 當(dāng)需要驗(yàn)算基礎(chǔ)裂縫寬度時(shí)，應(yīng)按正常使用

34、極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。 （5）由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合值可取標(biāo)準(zhǔn)組合值的 1.35 倍。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則1.4.4 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求1、一般要求（1）地基承載力和穩(wěn)定性分析保證地基有足夠的承載力、抵抗變形和穩(wěn)定性儲(chǔ)備：防止基底壓力達(dá)到地基極限承載力時(shí)地基失穩(wěn)破壞；防止基礎(chǔ)的傾覆、滑動(dòng)及土坡失穩(wěn)（例如高聳結(jié)構(gòu)、邊坡建筑）。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則地基承載力計(jì)算（中心受壓）為保證地基有足夠強(qiáng)度儲(chǔ)備，中心受壓基礎(chǔ)的基底壓力，應(yīng)小于等于地基承載力pk fapklbFk Gkpk 相應(yīng)于荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的壓力值 (kN/m2) fa 修正后的

35、地基承載力特征值(kN/m2)1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則地基承載力計(jì)算（偏心受壓）偏心受壓基礎(chǔ)應(yīng)滿足 pk fa 及 pmax1.2 fapmaxpminlbMkFk GkPk基礎(chǔ)底面平均壓力設(shè)計(jì)值(kN/m2)Pmax基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力設(shè)計(jì)值(kN/m2)Pmin基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力設(shè)計(jì)值(kN/m2)1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則如何計(jì)算基地反力？基底反力（中心受壓）：基底以上豎向力合力作用與基底形心重合基底為均布?jí)毫klbFk GkFk 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向壓力（kN)Gk 基底以上基礎(chǔ)自重和土重b 、 l 基底邊長(zhǎng)Abl，基底的面積1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則基底反力（偏心受壓

36、）設(shè)作用于基礎(chǔ)底面的彎矩為Mk(kNm)pmaxpminlbMkFk GkFk GkeWlb2/6，基礎(chǔ)底面積抵抗矩(m3/m)e 豎向力合力在基底的偏心距1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則b基底反力與偏心距的關(guān)系eb/6梯形分布 eb/6三角形分布eb/6 三角形分布pmaxpminMkFk Gkpmax0MkFk Gk3aapmax請(qǐng)自行推導(dǎo)：MkFk Gk1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則關(guān)于pmax1.2 f a的意義已知荷載偏心使地基承載力降低的折減系數(shù)當(dāng)eb30時(shí)， 1，此時(shí)，pmax1.2 fa 蛻化 pkfa ，表示不考慮荷載偏心使地基承載力降低的影響；當(dāng)取一般許可的最大值eb6，則，表示由于

37、荷載偏心較大，應(yīng)該限制基底平均壓力pk，使之不超過未考慮偏心影響的地基承載力設(shè)計(jì)值的60。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則因此， 實(shí)際上是考慮偏心荷載使承載力下降的折減系數(shù)，不能只看式pmax1.2 fa的形式，而得出“偏心荷載作用下地基承載力可以提高20”的不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論關(guān)于pmax1.2 f a的意義已知1.4.4 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則1、一般要求（2）地基變形設(shè)計(jì)對(duì)地基的變形進(jìn)行控制：防止地基發(fā)生過量的變形，導(dǎo)致建筑物的開裂或傾斜等，從而影響建筑物的堅(jiān)固性及正常使用。1、為了防止這種情況出現(xiàn)，地基應(yīng)滿足條件：1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則s地基變形值或地基變形特征值，按土力學(xué)方法計(jì)算；地基允許變形值，根

38、據(jù)建筑物的不同等級(jí)， 也不相同，可查表求得。2、地基變形分類地基變形特征可分成： 沉降量 沉降差 傾斜 局部?jī)A斜1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則沉降量 指單獨(dú)基礎(chǔ)中心的沉降量 沉降量主要用于1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)中心沉降量s地基比較均勻時(shí)的單層排架結(jié)構(gòu)柱基。此時(shí)，在滿足容許沉降量后可不再驗(yàn)算相鄰柱基的沉降差；在需要考慮沉降對(duì)建筑物有關(guān)部分之間的凈空、連接方法及施工順序的影響時(shí)也要預(yù)留沉降量。此時(shí)，往往需要分別預(yù)估施工期間和使用期間的地基變形值；總沉降量：建筑物施工期間和使用期間沉降量之和。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則沉降差 兩相鄰單獨(dú)基礎(chǔ)沉降之差值ss1s2 在下列情況下要進(jìn)行沉降差的計(jì)算：當(dāng)

39、地基不均勻、荷載差異大時(shí)的框架結(jié)構(gòu)及單層排架結(jié)構(gòu)的相鄰基礎(chǔ)沉降差；相鄰結(jié)構(gòu)存在影響；原有基礎(chǔ)附近有堆積重物。相鄰基礎(chǔ)沉降差s2s1ls1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)傾斜tg(s2s1)bbs2s1傾斜定義：?jiǎn)为?dú)基礎(chǔ)在傾斜方向上兩端點(diǎn)的沉降差與其距離b的比值；當(dāng)?shù)鼗痪鶆蚧蚋浇逊e有地面荷載，以及基礎(chǔ)有較大的偏心荷載和受水平荷載較大的高聳構(gòu)筑物時(shí)都要驗(yàn)算傾斜。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則局部?jī)A斜指的是砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值 tg(s1s2)l 局部?jī)A斜s2s1l610m1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則局部?jī)A斜計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇在：地基不均勻；荷載相差大；體型復(fù)雜的局部地段；

40、及縱橫墻交點(diǎn)處；一般承重房屋承重墻下的條形基礎(chǔ)，其計(jì)算距離l可根據(jù)具體情況確定，如用橫隔墻的間距作為l。局部?jī)A斜s2s1l610m地基變形設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1、計(jì)算地基變形時(shí)，傳到基礎(chǔ)底面的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)準(zhǔn)永久組合，風(fēng)荷載及地震作用均不參與組合；2、不同建筑物對(duì)地基變形的適應(yīng)性不同，要考慮采用不同的地基變形特征（沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜等）來(lái)比較和控制；3、地基設(shè)計(jì)時(shí)，要預(yù)估建筑物施工以及使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建筑連接方法及施工順序所要求的凈空；4、地基容許變形值按照規(guī)范確定。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則常見結(jié)構(gòu)地基變形控制說(shuō)明： 對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)

41、由局部?jī)A斜控制； 框架結(jié)構(gòu)和單層排架應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制； 多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制； 以上結(jié)構(gòu)必要時(shí)應(yīng)控制平均沉降量。3、地基容許變形值【】1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則變形特征（地基最終變形容許值）中、低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部?jī)A斜0.0020.003工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差：（1）框架結(jié)構(gòu)（2）砌體墻填充的邊排柱（3）當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí)不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu) 0.002l0.0007l 0.005l0.003l0.001l0.005l單層排架結(jié)構(gòu)（柱距為6m）柱基的沉降量（mm）(120)(中壓縮性土)200橋式吊車軌面的傾斜（按不調(diào)整軌道計(jì)算）:縱向橫

42、向0.0040.003地基容許變形值【】1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則變形特征（地基最終變形容許值）中、低壓縮性土高壓縮性土多層和高層建筑的整體傾斜： Hg24 Hg1000.0040.002體形簡(jiǎn)單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm)200高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜： Hg20 20 Hg50 200 Hg250 0.0080.0060.002高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量： Hg100 100 Hg200 200 Hg2504003002004、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及規(guī)定（1）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)等級(jí)建筑和地基類型甲級(jí)重要的工業(yè)與民用建筑；30層以上的高層建筑；體型復(fù)雜，層數(shù)相差超過10層的

43、高低層連成一體建筑物；大面積的多層地下建筑物(如地下車庫(kù)、商場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等)；對(duì)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(duì)原有工程影響較大的新建建筑物； 場(chǎng)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2層及2層以上地下室的基坑工程乙級(jí)除甲級(jí)、丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑物丙級(jí)場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)單、荷載分布均勻的7層及7層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑；次要的輕型建筑物4、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及規(guī)定（2）地基變形計(jì)算的規(guī)定 所有建筑物的地基計(jì)算都應(yīng)滿足承載力規(guī)定； 甲級(jí)、乙級(jí)地基必須進(jìn)行變形計(jì)算； 丙級(jí)建筑物滿足下列情況之一應(yīng)作變形驗(yàn)算；地基承載力特征值130kPa，

44、且體型復(fù)雜的建筑；基礎(chǔ)及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載相差大；軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí)；相鄰建筑物相距很近，可能發(fā)生傾斜時(shí)；地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均勻的填土，自重固結(jié)尚未完成時(shí)。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則（2）地基變形計(jì)算的規(guī)定 丙級(jí)建筑物滿足下表，可不作變形計(jì)算；1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則地基主要受力情況地基承載力特征值fak（kPa）60fak8080fak100100fak130130fak160160fak200200fak300各土層坡度（）5510101010建筑類型砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（層數(shù)）555667單層排架結(jié)構(gòu)(6m柱距)單跨吊車額定起重量(t)51010151

45、5202030305050100廠房跨度（m）121824303030多跨吊車額定起重量(t)555101015152020303075廠房跨度（m）121824303030煙囪高度（m）30405075100水塔高度（m）1520303030容積（m3）5051001002002003003005005001000（2）地基變形計(jì)算的規(guī)定對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，還應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性；基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則5、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟 在一般情況下，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，要具備如下一些資料：建筑場(chǎng)地的地形圖，由

46、甲方提供；建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘探資料，由甲方提供；建筑物的建筑平面、立面、剖面圖，作用在基礎(chǔ)上的荷載、設(shè)備基礎(chǔ)及各種設(shè)備管道的布置和標(biāo)高；施工單位的設(shè)備和技術(shù)力量。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則5、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟 根據(jù)上述資料，按下列步驟進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：選擇基礎(chǔ)材料及構(gòu)造形式；確定基礎(chǔ)埋置深度；確定地基土的承載力設(shè)計(jì)值；按地基承載力設(shè)計(jì)值確定基礎(chǔ)底面尺寸；需作地基變形計(jì)算的建筑物，進(jìn)行地基變形驗(yàn)算；驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性(建在斜坡上的建筑物)；確定基礎(chǔ)剖面尺寸，對(duì)鋼筋混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算并進(jìn)行配筋計(jì)算；繪施工圖，編制施工說(shuō)明。1.4 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基礎(chǔ)的類型第三節(jié)

47、基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理正在講解的內(nèi)容1.5 地基承載力的確定1.5.1 地基承載力的定義地基承載力：是指地基土單位面積上所能承受的荷載，通常把地基土單位面積上所能承受的最大荷載稱為極限荷載或極限承載力。1.5.2 地基破壞型式及破壞過程 （1）沖剪破壞 （2）局部剪切破壞 （3）整體剪切破壞1.5 地基承載力的確定（1）沖剪破壞（壓密階段）sp局部剪切破壞型式的壓力-沉降關(guān)系曲線0線性變形階段1.5 地基承載力的確定（1

48、）沖剪破壞（壓密階段）松軟地基，埋深較大；荷載板幾乎是垂直下切，兩側(cè)無(wú)土體隆起。1.5 地基承載力的確定（2）局部剪切破壞（剪切階段）sp局部剪切破壞型式的壓力-沉降關(guān)系曲線0壓力和沉降關(guān)系曲線開始呈現(xiàn)非線性關(guān)系1.5 地基承載力的確定線性變形階段（2）局部剪切破壞（剪切階段）松軟地基，埋深較大；曲線開始非線性，沒有明顯的驟降段。1.5 地基承載力的確定（3）整體剪切破壞（破壞階段）整體剪切破壞型式的壓力-沉降關(guān)系曲線線性變形階段彈塑性變形階段塑性破壞階段ps01.5 地基承載力的確定（3）整體剪切破壞（破壞階段）土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，基礎(chǔ)埋深淺；曲線開始近直線，隨后沉降陡增，兩側(cè)土體隆起。1.5 地基承

49、載力的確定 確定地基承載力的方法1、原位測(cè)試確定地基承載力 按載荷試驗(yàn)確定（） 按旁壓試驗(yàn)方法確定 按螺旋壓板載荷試驗(yàn)確定2、按地基土的強(qiáng)度理論確定地基承載力3、經(jīng)驗(yàn)方法去定地基承載力 間接原位測(cè)試方法（） 根據(jù)地基承載力表確定1.5 地基承載力的方法1.5.1.1 載荷試驗(yàn)確定地基承載力 地基承載力特征值的確定方法的說(shuō)明1）對(duì)于甲級(jí)地基基礎(chǔ)必須做現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)以確定其地基承載力特征值；2 ）對(duì)土層不均，難以取得原狀土樣的雜填土、風(fēng)化巖石等，也可采用載荷試驗(yàn)來(lái)確定地基承載力特征值；1.5 地基承載力的方法1.5.1.1 載荷試驗(yàn)確定地基承載力 地基承載力特征值的確定方法的說(shuō)明3 ）對(duì)于丙級(jí)地基基

50、礎(chǔ)可根據(jù)鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定擬建建筑物的地基承載力特征值；4 ）此外，地基承載力特征值須進(jìn)行修正。除巖石地基外，由于載荷板試驗(yàn)試驗(yàn)的尺寸及埋深通常小于實(shí)際基礎(chǔ)的尺寸及埋深，都是針對(duì)基礎(chǔ)寬度b 3m、埋置深度時(shí)的情況，故應(yīng)進(jìn)行修正。1.5 地基承載力的方法地基承載力特征值的修正fafakbb(b3)dd(d0.5)fa 修正后的地基承載力特征值fak 地基承載力特征值，可由荷載試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定b、d 分別為基礎(chǔ)寬度和埋置深度的地基承載力修正系數(shù) b 基礎(chǔ)底面寬度，當(dāng)b3m時(shí)，按3m計(jì)算，大于6m按6m考慮b 基底以下土的重度，地下水位以下的取有效重度(kN/m3)1.5 地基

51、承載力的方法按基底下土類查表取用。地基承載力特征值的修正fafakbb(b3)dd(d0.5)d 基礎(chǔ)埋置深度（m），一般自室外地面算起；d 基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度。當(dāng)計(jì)算所得fa 1.1 fak時(shí)，可取fa 1.1 fak當(dāng)不滿足寬度修正條件：b3m時(shí)，可按 fa 1.1 fak直接確定fa。1.5 地基承載力的方法 地基承載力修正系數(shù)b、d 1.5 地基承載力的方法土 的 類 別bd淤泥和淤泥質(zhì)土01.0人工填土e或IL大于等于0.85的粘性土01.0紅粘土含水比aW0.8含水比aW0.800.151.21.4大面積壓實(shí)填土壓實(shí)系數(shù)大于0.95，粘粒含量c10

52、的粉土，最大干密度大于2.1t/m3的級(jí)配砂石001.52.0粉土粘粒含量c10的粉土粘粒含量c10的粉土0.30.51.52.0e及IL均小于0.85的粘性土粉沙、細(xì)紗（不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài)）中砂、粗紗、礫砂和碎石土0.32.03.01.63.04.4 地基承載力修正系數(shù)b、d 不同的土類型具有不同的基礎(chǔ)寬度和深度修正系數(shù)：對(duì)軟弱土(如淤泥和淤泥質(zhì)土、新近沉積的鉆性土等)寬度不作修正，即b 0，而深度僅考慮埋深范圍內(nèi)土柱高度（d）的單位壓力的貢獻(xiàn)，等于d (d0.5)，即d ；砂類土的修止系數(shù)b 、 d都取得較大。1.5 地基承載力的方法例：柱基礎(chǔ)底面尺寸lb2，埋置深度d，埋置范圍

53、內(nèi)有兩層土，持力層在粘土層上，該層的孔隙比e及液性指標(biāo)IL為em， ILm，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)fk340kNm2，求地基承載力特征值fa。 1.5 地基承載力的方法1.0m1.2m117kN/m3216kN/m3b3.2m粘土319kN/m3解：求深度、寬度修正系數(shù)由em， ILm，查表得b，d1.6 1.5 地基承載力的方法土 的 類 別bd淤泥和淤泥質(zhì)土01.0人工填土e或IL大于等于0.85的粘性土01.0紅粘土含水比aW0.8含水比aW0.800.151.21.4大面積壓實(shí)填土壓實(shí)系數(shù)大于0.95，粘粒含量c10的粉土，最大干密度大于2.1t/m3的級(jí)配砂石001.52.0粉土粘粒含量c10的

54、粉土粘粒含量c10的粉土0.30.51.52.0e及IL均小于0.85的粘性土粉沙、細(xì)紗（不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài)）中砂、粗紗、礫砂和碎石土0.32.03.01.63.04.4求重度b 、d基底以下土：b3 19kN/m3d基底以上土的加權(quán)平均重度1.5 地基承載力的方法1.0m1.2m117kN/m3216kN/m3b3.2m粘土319kN/m3求地基承載力特征值fa已知，b，dfafakbb(b3)dd(d0.5)3403)1.616.45(2.2 0.5)386kN/m21.5 地基承載力的方法1.0m1.2m117kN/m3216kN/m3b3.2m粘土319kN/m31.5.1.

55、2 按地基土強(qiáng)度理論確定地基承載力即：按抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特征值：當(dāng)偏心距eb(為基底寬度)時(shí)，可根據(jù)土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)來(lái)求取地基承載力fa 由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值b 基礎(chǔ)底面寬度，大于6m按6m取值。對(duì)于砂土，小于3m時(shí)，按3m考慮ck 基底下一倍基寬深度內(nèi)土粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值Mb、Md、Mc 承載力系數(shù)，查表求得其它符號(hào)意義同前1.5 地基承載力的方法承載力系數(shù)Mb、 Md、 Mc1.5 地基承載力的方法土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k（o）MbMdMc024681012.4000.030.060.100.140.180.23.5.801.001.121.251.391.551.7

56、31.94.10.843.143.323.513.713.934.174.42.11.73公式說(shuō)明 適用條件中心荷載（均布?jí)毫Γ┊?dāng)偏心距較小，eb30b時(shí)， 1，此時(shí)，pmax1.2 fa 蛻化pfa ，表示不考慮荷載偏心使地基承載力降低的影響 k、 ck說(shuō)明基底下一倍基礎(chǔ)短邊寬的深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角和凝聚力標(biāo)準(zhǔn)值k 、 ck由土工試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)確定，方法見建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5000720021.5 地基承載力的方法例：基礎(chǔ)寬度b，埋深d，已知粉土地基k為22o，ck1Nm2，試確定地基承載力特征值fa。1.5 地基承載力的方法1.0m0.5m117.8kN/m3b1.5m218.1kN/m31

57、.0解：求承載力系數(shù) 由k 22o 表查得，Mb、Md、Mc1.5 地基承載力的方法土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k（o）MbMdMc024681012.22.4000.030.060.100.140.180.23.0.61.5.801.001.121.251.391.551.731.94.3.44.10.843.143.323.513.713.934.174.42.6.04.11.73土層重度基底在地下水位之下，其重度取有效重度，b10)kNm3m3基底以上取平均重度1.5 地基承載力的方法1.0m0.5m117.8kN/m3b1.5m218.1kN/m31.0承載力特征值faMbbbMdddMcck

58、kPa1.5 地基承載力的方法1.0m0.5m117.8kN/m3b1.5m218.1kN/m31.0本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基礎(chǔ)的類型第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇第四節(jié) 地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則第五節(jié) 地基承載力的確定第六節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定第七節(jié) 地基變形計(jì)算第八節(jié) 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算第九節(jié) 減少不均勻沉降危害的措施第一章 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理正在講解的內(nèi)容1.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定1.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定準(zhǔn)備工作：確定基礎(chǔ)類型、確定埋置深度。考慮因素：上部荷載、埋置深度、地基承載力特征值。滿足要求：持力層以及下臥層要求、地基變形、整體穩(wěn)定性。計(jì)算內(nèi)容： 按持力層承載力確定底面積尺寸 軟

59、弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算1.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定1、按持力層承載力確定底面積尺寸 中心受壓當(dāng)基礎(chǔ)的類型已選定及埋深確定之后，便可確定基礎(chǔ)的底面積的平面尺寸；（特點(diǎn)：基底以上豎向力合力作用與基底形心重合。）1.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定pklbFkGkFk上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向壓力(kN)Gk基底以上基礎(chǔ)自重和土重b 彎矩作用方向基底邊長(zhǎng)l 與彎矩作用方向垂直的基底邊長(zhǎng)Abl，基底的面積平均重度，一般取20kN/m3 中心受壓 承載力計(jì)算要求Al b， l、b 為未知，因此工程上常規(guī)定其比值，n l / b長(zhǎng)邊短邊，一般n12，n由設(shè)計(jì)者按情況取值，此時(shí)A lbnb21.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定方形截面

60、n l / b 1條形截面，常取 l1m注意：均是標(biāo)準(zhǔn)值1、按持力層承載力確定底面積尺寸 偏心受壓設(shè)荷載為如圖1.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定pmaxpminlbMkFk GkTk對(duì)于矩形Alb，Wl b2/6求解方法（1）按pmax式的一元三次方程，可求b值；驗(yàn)算平均壓力pk、最小壓力pmin ，看是否得到滿足。一般情況下，是不允許出現(xiàn)pmin0(拉力)的。1.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定l n bA l bnb2 偏心受壓承載力計(jì)算要求求解方法（2）先按平均壓力pk式初估所需的底面積A0 ；將A0增大1030作為偏心受壓的面積A1 ；再按上式分別計(jì)算pmax、pmin，看是否得到滿足。一般情況下，是不