《地基和基礎(chǔ)工程》課件第2章天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、第2章 天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)本章學(xué)習(xí)要求 掌握：淺基礎(chǔ)的類型及相關(guān)概念；淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本步驟；淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算或驗(yàn)算內(nèi)容1地基與基礎(chǔ)工程2.1 概述2.1.1基本概念地基天然地基：未經(jīng)處理的天然土層人工地基：人工加固處理的土層基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：埋置深度小于5m，小于基礎(chǔ)寬度深基礎(chǔ)：考慮側(cè)面摩擦力2.1.2地基基礎(chǔ)類型選擇依據(jù)建筑物的重要性、結(jié)構(gòu)形式、荷載性質(zhì)及大小；地基的工程與水文地質(zhì)狀況。2地基與基礎(chǔ)工程2.2 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法及步驟2.2.1地基基礎(chǔ)的允許承載力設(shè)計(jì)方法地基允許承載力：滿足以下要求的最大壓力基底壓力地基極限承載力；地基變形地基允許變形值。設(shè)計(jì)方法：根據(jù)地基的允許承載力計(jì)算確定基

2、底面積：S 上部結(jié)構(gòu)總荷載與基礎(chǔ)自重之和；R 地基允許承載力。特點(diǎn)：允許承載力多按經(jīng)驗(yàn)確定；安全度未知。應(yīng)用：工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TJ7-743地基與基礎(chǔ)工程2.2.2地基基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法承載能力極限狀態(tài)(穩(wěn)定極限狀態(tài))Pu地基極限承載力;Fs 安全系數(shù).正常使用極限狀態(tài)(變形極限狀態(tài))設(shè)計(jì)方法：先變形驗(yàn)算;再穩(wěn)定性驗(yàn)算.特點(diǎn)：變形驗(yàn)算時(shí)控制基底壓力不超過臨塑或臨界荷載，故通常不需做穩(wěn)定極限狀態(tài)驗(yàn)算.2.2 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法及步驟4地基與基礎(chǔ)工程2.2.5淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本步驟1.地質(zhì)勘察及建筑設(shè)計(jì)資料分析；2.選擇基礎(chǔ)類型；3.確定持力層和基礎(chǔ)埋置深度；4.確定地基承載力；5.

3、初步確定基礎(chǔ)底面尺寸；6.開展地基承載力驗(yàn)算、變形驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算；據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，必要時(shí)修改基底尺寸甚至埋深。7.開展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造設(shè)計(jì)，保證其剛度、強(qiáng)度和耐久性;8.設(shè)計(jì)圖、施工圖繪制；設(shè)計(jì)說明書編寫。2.2 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法及步驟集資料選類型擬尺寸做檢算選方案5地基與基礎(chǔ)工程2.3 淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型1.單獨(dú)基礎(chǔ)（獨(dú)立基礎(chǔ)）2.條形基礎(chǔ)3.十字交叉基礎(chǔ)4.筏板基礎(chǔ)5.箱形基礎(chǔ)6.殼體基礎(chǔ)掌握構(gòu)造形式適用條件6地基與基礎(chǔ)工程單獨(dú)基礎(chǔ)適用條件：地基土層性質(zhì)較好時(shí)；常配制于柱式、塔式及筒式構(gòu)筑物之下。柱下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)基礎(chǔ)2.3 淺基礎(chǔ)的類型7地基與基礎(chǔ)工程適用條件： 墻下條

4、形基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用于砌體結(jié)構(gòu)。 柱下條形基礎(chǔ)用于框架結(jié)構(gòu)中的柱荷載過大，地基承載力不足情況。墻下條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)2.3 淺基礎(chǔ)的類型8地基與基礎(chǔ)工程適用條件： 土質(zhì)更差, 柱下荷載很大或分布不均勻。十字交叉基礎(chǔ)2.3 淺基礎(chǔ)的類型9地基與基礎(chǔ)工程適用條件： 地基軟弱而荷載較大，采用十字交叉基礎(chǔ)不能滿足地基承載力要求，采用筏形基礎(chǔ)。用于多種結(jié)構(gòu)，如框架、框剪、剪力墻結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)。筏形基礎(chǔ)：鋼筋混凝土板式或梁板式基礎(chǔ)2.3 淺基礎(chǔ)的類型10地基與基礎(chǔ)工程適用條件：地基軟弱且分布不均，荷載較大或分布不均時(shí)。多用于高層建筑基礎(chǔ)。技術(shù)復(fù)雜、工程造價(jià)高，且工期長，應(yīng)與其它基礎(chǔ)方案比較后采用。補(bǔ)償基礎(chǔ)： 建在

5、地面下足夠深度，使結(jié)構(gòu)物重量不超過或略超過挖出的地基土重，減少附加應(yīng)力引起的地基沉降的整體基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)：一種補(bǔ)償基礎(chǔ)形式2.3 淺基礎(chǔ)的類型11地基與基礎(chǔ)工程特點(diǎn)：荷載在殼體內(nèi)主要引起軸向壓力，對于抗壓性能較好的磚、石和混凝土材料，采用殼體結(jié)構(gòu)更適應(yīng)材料特性。 殼體基礎(chǔ)：正圓錐及其組合形成的殼體基礎(chǔ)2.3 淺基礎(chǔ)的類型12地基與基礎(chǔ)工程2.5 地基承載力的確定2.5.1 地基承載力的基本概念地基承載力：地基土單位面積上承受荷載的能力地基極限承載力：地基即將發(fā)生強(qiáng)度破壞時(shí)對應(yīng)的極限荷載地基允許承載力地基既不發(fā)生強(qiáng)度破壞，又不超允許變形的承載力地基承載力特征值正常使用狀態(tài)下地基的承載力?！敖ㄖ?/p>

6、基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”中的定義：由載荷試驗(yàn)測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，上限為比例界限值。 13地基與基礎(chǔ)工程2.5.1 地基承載力的基本概念地基承載力：是指地基對基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)荷載的承受能力，其大小取決于地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)三個(gè)方面。 極限承載力：使地基發(fā)生剪切破壞、失去整體穩(wěn)定時(shí)的基礎(chǔ)底面最小壓力，亦即地基能承受的最大荷載強(qiáng)度。 容許承載力：確保地基不產(chǎn)生剪切破壞而失穩(wěn)，同時(shí)又保證建筑物的沉降不超過允許值的最大荷載。2.5 地基承載力的確定14地基與基礎(chǔ)工程承載力基本值f0(GBJ 7-89) 根據(jù)土的室內(nèi)試驗(yàn)或原位測試物理力學(xué)指標(biāo)的平均值。 承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk(GBJ 7-89)將承載力基本值乘以據(jù)以計(jì)算或查表的物理力學(xué)指標(biāo)回歸修正系數(shù)。 地基設(shè)計(jì)時(shí)采用的考慮了土性指標(biāo)變異影響后的相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)寬度和深度時(shí)的地基容許承載力代表值。15地基與基礎(chǔ)工程承載力設(shè)計(jì)值fd (GBJ 7-89)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，經(jīng)基礎(chǔ)寬度和深度修正，以及直接用地基強(qiáng)