基礎(chǔ)工程1章課件

1、緒論新課內(nèi)容0.1地基與基礎(chǔ)工程0.2基礎(chǔ)工程的重要性0.3基礎(chǔ)工程現(xiàn)狀及發(fā)展方向0.1地基與基礎(chǔ)工程地基的特點(diǎn)：地基是土，是承受建筑物全部荷載的土持力層下臥層換句話說：基礎(chǔ)是建筑物的 “腳”基礎(chǔ)的作用：將建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳到下面的土層中。Pisa Tower8層55m，直徑（底部）16m修建時(shí)間：11731350偏離中心5.27m，傾斜5.5o0.2基礎(chǔ)工程的重要性Transcona Grain Elevator加拿大Transcona 谷倉，建于1913年。高31m，寬23m。地基破壞后，西側(cè)下陷8.8m，東側(cè)抬高1.5m，傾斜27o。后用388個(gè)50T千斤頂糾正，但位置較原先下降4m。

2、 0.3基礎(chǔ)工程現(xiàn)狀及發(fā)展方向1.基礎(chǔ)工程現(xiàn)狀2.基礎(chǔ)工程發(fā)展方向1)基礎(chǔ)工程理論將不斷深入.2)現(xiàn)場原位測試技術(shù)等發(fā)展迅速3)基礎(chǔ)工程施工設(shè)備先進(jìn)4)基礎(chǔ)形式及施工方法不斷發(fā)展5)各項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展.天然地基的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理新課內(nèi)容第1章本章提要【本章要求】1.了解地基基礎(chǔ)的兩種極限狀態(tài)及其使用條件；2.掌握地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本規(guī)定；3.掌握對地基變形控制的要求；4.熟悉基礎(chǔ)埋置深度的影響因素；5.,熟悉地基承載力的確定方法,掌握確定基礎(chǔ)底面面積的方法；【本章重點(diǎn)】地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本規(guī)定；地基承載力的確定；基礎(chǔ)底面面積的確定。本章內(nèi)容1.1概述1.2 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則1.3 基礎(chǔ)類型及基礎(chǔ)方案選用

3、1.4基礎(chǔ)埋深的選擇1.5地基承載力的確定1.6地基承載力驗(yàn)算1.7 基礎(chǔ)底面尺寸的確定1.1概述地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)依據(jù)上部結(jié)構(gòu)建筑物的用途建筑物安全等級建筑布置上部結(jié)構(gòu)類型工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)水文地質(zhì)氣候條件其它要求工期施工條件造價(jià)環(huán)境保護(hù)1.1.1 地基基礎(chǔ)方案分類地基天然地基：不需處理直接放置基礎(chǔ)的天然土層。人工地基：需要人工加固或處理后才能修建基礎(chǔ)的土層。簡單、造價(jià)低，盡量選擇（1）地基分類（2）基礎(chǔ)的分類分類依據(jù)：埋置深度及施工工藝特點(diǎn)基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：埋置深度較淺，施工程序簡單。深基礎(chǔ)：埋置深度較深，施工較為復(fù)雜。埋深界限5m？專門的設(shè)備或?qū)I(yè)的人員1.1.1 地基基礎(chǔ)方案分類1.1.1 地

4、基基礎(chǔ)方案分類地基基礎(chǔ)方案地基方案基礎(chǔ)天然地基淺基礎(chǔ)人工地基深基礎(chǔ)（1）（3）（4）(2)1.1.2地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容1.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需資料：2.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟：1）收集資料2）選擇基礎(chǔ)材料及構(gòu)造類型3)確定基礎(chǔ)埋置深度4）確定地基承載力5）確定基礎(chǔ)底面尺寸6）必要時(shí)，作地基變形及穩(wěn)定驗(yàn)算。7）進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8）繪制基礎(chǔ)施工圖，編制施工說明。此8個(gè)步驟內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)，很難一次考慮周全，經(jīng)常按此步驟，反復(fù)修改，以求最佳。1.2 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則1.2.1建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級（見表1-1）我國建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072011)(以下簡稱地基基礎(chǔ)規(guī)范)，根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物的

5、規(guī)模和特征、由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響程度將地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分為甲級、乙級、丙級3個(gè)設(shè)計(jì)等級。1.2.2兩種極限設(shè)計(jì)狀態(tài)保證建筑物的安全使用，同時(shí)發(fā)揮地基的承載力。1、兩種設(shè)計(jì)狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項(xiàng)規(guī)定限度的狀態(tài)，如過大沉降、過大沉降差異、過寬裂縫、傾斜。不能保證適用性和耐久性的功能要求。承載力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或者達(dá)到不適用于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)，如基礎(chǔ)的高、剪、沖切計(jì)算、滑移、傾覆或穩(wěn)定問題，不能保證安全。 1.2.2兩種極限設(shè)計(jì)狀態(tài)2、兩種功能要求：(1) 在長期荷載作用下，地基變形不致造成承重結(jié)構(gòu)的損壞；(2) 在最不利荷載

6、作用下，地基不出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。3、兩個(gè)條件：（1）地基必須滿足承載力驗(yàn)算的條件（2）地基變形在允許值范圍內(nèi)。1.2.3地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的荷載效應(yīng)組合1、作用在基礎(chǔ)上的荷載四種情形：中心豎向荷載、偏心豎向荷載、中心豎向 荷載及水平荷載、偏心豎向荷載及水平荷載。 三種作用：軸力沉降， 力矩傾斜。 水平力傾斜，地基、基礎(chǔ)接觸面滑動(dòng)、 地基內(nèi)部滑動(dòng)和沿基礎(chǔ)邊緣傾覆。 1.2.3地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的荷載效應(yīng)組合作用在基礎(chǔ)上的荷載三種荷載：1）永久荷載：建筑物和基礎(chǔ)自重、固定設(shè)備的重量、土壓力和正常穩(wěn)定水位的水壓力。由于靜荷載長期作用在地基基礎(chǔ)上，它是引起基礎(chǔ)沉降的主要因素。2）可變荷載：如樓面活荷載、吊車荷

7、載、雪荷載、風(fēng)荷載，沉降計(jì)算考慮；3）偶然荷載：如：特殊荷載（如地震荷載、爆炸力、撞擊力等），機(jī)會(huì)少，作用的時(shí)間短，地基穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)考慮。1.2.3地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的荷載效應(yīng)組合2荷載取值（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深時(shí)：正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)入地震效應(yīng)組合。其中，土體按實(shí)際重力密度計(jì)算，即取土體自重分項(xiàng)系數(shù)為1.0。（2）計(jì)算地基變形時(shí)：正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合，并不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。（3）在確定基礎(chǔ)高度、計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)：上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)

8、的分項(xiàng)系數(shù)。1.2.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的荷載效應(yīng)組合地基基礎(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：1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。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。3）計(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(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1.0。承載力極限狀態(tài)下，由

9、可變作用效應(yīng)控制的基本組合設(shè)計(jì)值S為式中 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)； 第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)。對于永久作用效應(yīng)控制的基本組合設(shè)計(jì)值S形式 R 在基本組合中起到控制作用的第一個(gè) 可變荷載。設(shè)計(jì)計(jì)算中，計(jì)算內(nèi)容不同，荷載效應(yīng)也不同！正常使用極限狀態(tài)下作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合Sk為 式中 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的作用效應(yīng)值； 按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的作用效應(yīng)值； 可變荷載的組合系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定取值。 在標(biāo)準(zhǔn)組合中起到控制作用的第一個(gè) 可變荷載。與基本組合不同之處是沒有分項(xiàng)系數(shù)1.2.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的荷載效應(yīng)組合3）準(zhǔn)永久組合（適用于正常使用極限狀態(tài)） 準(zhǔn)永久系數(shù)，按規(guī)范的規(guī)定取值。 注意：1.在準(zhǔn)永久組合中

10、（長期)，只包括在整個(gè)使用期內(nèi)出現(xiàn)時(shí)間很長的作用效應(yīng)值。 2.在標(biāo)準(zhǔn)組合中（長期+短期），不僅包括了整個(gè)使用期間內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)間很長的作用效應(yīng)值，也包括了出現(xiàn)時(shí)間不長的作用效應(yīng)值。所以該組合出現(xiàn)時(shí)間不長。3.對于地基計(jì)算按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算；對于基礎(chǔ)采取承載力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。表1-2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)兩種極限狀態(tài)對應(yīng)的荷載組合及使用范圍設(shè)計(jì)狀態(tài)荷載組合設(shè)計(jì)對象適用范圍承載力極限狀態(tài)基本組合或簡化基本組合基礎(chǔ)基礎(chǔ)的高度、剪切、沖切計(jì)算地基滑移、傾覆或穩(wěn)定問題正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合頻遇組合準(zhǔn)永久組合基礎(chǔ)基礎(chǔ)底面確定、裂縫寬度計(jì)算等(地基承載力的驗(yàn)算)地基沉降、差異沉降、傾斜等1.2.4地基計(jì)

11、算的一般規(guī)定地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下3個(gè)基本原則：(1).地基基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的安全度，防止地基土體強(qiáng)度破壞及喪失穩(wěn)定性所有建筑物的地基均應(yīng)進(jìn)行地基承載力計(jì)算；如經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，對于建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性；具有多層地下室的深基坑開挖工程應(yīng)驗(yàn)算土體的整體穩(wěn)定性，當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，存在上浮問題時(shí)，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。1.2.4地基計(jì)算的一般規(guī)定 1）軸心荷載作用時(shí) 2）偏心荷載作用時(shí) 1.21.2.4地基計(jì)算的一般規(guī)定 (3)地基不得喪失穩(wěn)定性地基變形計(jì)算分類見表1-3 建筑物的地基變形計(jì)算值；地基變形驗(yàn)算的類型見表1-4 建筑物的地

12、基變形允許值見1-5表 地基變形驗(yàn)算的類型1）.沉降量；2）.沉降差；3）.傾斜；4）.局部傾斜(2) 地基的變形不得超過允許值1.2 .5地基變形計(jì)算分類對于甲級、乙級建筑物及表1.3所列范圍以外的丙級建筑物均應(yīng)進(jìn)行地基變形計(jì)算，對于表1.3所列范圍以內(nèi)的丙級建筑物如有下列情況之一者，仍應(yīng)進(jìn)行地基變形計(jì)算：地基承載力特征值小于130kPa,且體型復(fù)雜的建筑；在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時(shí)；軟弱地基上的相鄰建筑存在偏心荷載時(shí)；相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜；地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。其他情況下的丙級建筑物在滿足強(qiáng)度及

13、穩(wěn)定性的情況下，可不做變形驗(yàn)算。1.2 .5地基變形計(jì)算分類 1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型1、地基變形類型 針對建筑物的具體類型與特點(diǎn)，分析對結(jié)構(gòu)正常使用有主要控制作用的地基變形特征、地基變形的類型。 （1）沉降量（2）沉降差（3）傾斜（4）局部傾斜 1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型（1）.沉降量：系指基礎(chǔ)中心的沉降量。應(yīng)用：1）計(jì)算比較均勻時(shí)的單層排架結(jié)構(gòu)柱基的沉降量，滿足后可不驗(yàn)算相鄰柱基的沉降差；2）決定工藝上考慮沉降所預(yù)留建筑物有關(guān)部分之間凈空、連接方法及施工順序時(shí)。 1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型（2）.沉降差：系指相鄰兩個(gè)單獨(dú)基礎(chǔ)的沉降量之差。 1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型應(yīng)用：排架及框

14、架結(jié)構(gòu)如遇下述情況之一時(shí)，驗(yàn)算時(shí)應(yīng)選擇預(yù)估可能產(chǎn)生較大沉降差的兩相鄰基礎(chǔ)。 1）.地基土質(zhì)不均勻、荷載差異較大時(shí)； 2）.有相鄰結(jié)構(gòu)物的荷載影響時(shí)； 3）.在原有基礎(chǔ)附近堆積重物時(shí)； 4）.當(dāng)必須考慮在使用過程中結(jié)構(gòu)物本身與之有聯(lián)系部分的標(biāo)高變動(dòng)時(shí)。（3）.傾斜：系指單獨(dú)基礎(chǔ)在傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差（S1S2）與此兩點(diǎn)水平距離b之比。 1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型應(yīng)用：1）有較大偏心荷載的基礎(chǔ)和高聳構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，地基不均勻或有地面荷載；2）有橋式吊車的廠房，為了防止因地基不均勻變形使吊車軌面傾斜而影響正常使用時(shí)，要驗(yàn)算縱、橫向的傾斜度是否超過允許值。 （4）.局部傾斜：系指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6

15、10m內(nèi)，基礎(chǔ)兩點(diǎn)的下沉值與此兩點(diǎn)水平距離之比。 1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型應(yīng)用：砌體結(jié)構(gòu)墻身。l根據(jù)具體建筑物情況（如橫隔墻的距離）而定，計(jì)算點(diǎn)選擇在地基不均勻、荷載相差很大或體型復(fù)雜的局部段落的縱橫墻相交處。1.2.6地基變形驗(yàn)算的類型2.地基變形允許值 影響因素：地基條件、建筑物本身的剛度和體型（如建筑物的結(jié)構(gòu)類型、特點(diǎn)、使用要求）；上部結(jié)構(gòu)與地基變形的相互作用和結(jié)構(gòu)對不均勻下沉的敏感性以及結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等因素。砌體結(jié)構(gòu) 局部傾斜框架結(jié)構(gòu) 沉降差排架結(jié)構(gòu) 沉降量高層建筑 傾斜高聳構(gòu)筑物 傾斜 沉降量1.3基礎(chǔ)類型及方案選用1.3.1按基礎(chǔ)剛度分類淺基礎(chǔ)按剛度可分為無筋擴(kuò)展基礎(chǔ) (剛性基

16、礎(chǔ)）和擴(kuò)展式基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）無筋擴(kuò)展式基礎(chǔ)特點(diǎn)：抗壓能力強(qiáng)，抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度低，施工方便，造價(jià)低，用途廣。常用材料有磚、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石混凝土等。(a)磚基礎(chǔ) (b)毛石基礎(chǔ) (c)混凝土基礎(chǔ)或毛石混凝土基礎(chǔ) (d)灰土基礎(chǔ)或三合土基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)舉例(1) 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)：指不配筋的基礎(chǔ)。又為剛性基礎(chǔ)。 (2) 擴(kuò)展基礎(chǔ)：指鋼筋混凝土基礎(chǔ)，又稱為柔性基礎(chǔ)。 現(xiàn)澆基礎(chǔ)現(xiàn)澆基礎(chǔ)預(yù)制杯形基礎(chǔ)對比無筋擴(kuò)展式基礎(chǔ)，擴(kuò)展式基礎(chǔ)特點(diǎn)：強(qiáng)度大，抗拉壓、抗彎及抗剪強(qiáng)度等高，體積小，施工不方便，造價(jià)高，用途廣。1.3.1按基礎(chǔ)剛度分類1.3.1按基礎(chǔ)剛度分類擴(kuò)展基礎(chǔ)的實(shí)用條件：1）當(dāng)基礎(chǔ)荷載較

17、大，按地基承載力確定的基礎(chǔ)尺寸也將擴(kuò)大，若采用剛性基礎(chǔ)，按剛性角的要求確定的基礎(chǔ)埋深很大，使得基礎(chǔ)材料用量增加，造價(jià)提高，且過大的埋深也給施工帶來不便，同時(shí)，剛性基礎(chǔ)自重也增加了地基的附加應(yīng)力。 2）采用鋼筋混凝土修建的柔性基礎(chǔ)，由于配置了鋼筋，使得基礎(chǔ)的抗彎和抗剪能力得到了較大的提高，可不受剛性角的限制，基礎(chǔ)剖面做成扁平形狀，用較小的基礎(chǔ)高度把上部荷載傳到較大的基礎(chǔ)地面上去，以適應(yīng)地基承載力的要求。與剛性基礎(chǔ)相比，柔性基礎(chǔ)鋼材、水泥用量增加，技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)較高。1.3.2 按基礎(chǔ)構(gòu)造分類按構(gòu)造分類單獨(dú)基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)柱下十字形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)柱下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土

18、條形基礎(chǔ)柱下單獨(dú)基礎(chǔ)（1）獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)(也稱“單獨(dú)基礎(chǔ)”)，是整個(gè)或局部結(jié)構(gòu)物下的無筋或配筋的單個(gè)基礎(chǔ)，通常柱基、煙囪、水塔、高爐、機(jī)器設(shè)備基礎(chǔ)多采用獨(dú)立基礎(chǔ)，如下圖所示。墻下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下無筋擴(kuò)展條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式，按上部結(jié)構(gòu)形式，可分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。鋼筋混凝土擴(kuò)展式條形基礎(chǔ)施工圖柱下條形擴(kuò)展式基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) 在框架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)鼗浫醵奢d較大時(shí)，若采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，可能因基礎(chǔ)底面積大而使基礎(chǔ)邊緣相互接近甚至重疊；為了增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，并方便施工，可將同一排的柱基礎(chǔ)連通成為柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。柱下十字形擴(kuò)展式基礎(chǔ)當(dāng)

19、荷載很大，采用柱下條形基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用雙向的柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)形成的十字交叉條形基礎(chǔ)(又稱交叉梁基礎(chǔ))。十字交叉基礎(chǔ)縱橫向均具有一定的剛度，當(dāng)?shù)鼗浫跚以趦蓚€(gè)方向的荷載和土質(zhì)都不均勻，十字交叉基礎(chǔ)對不均勻沉降具有良好的調(diào)整能力。柱下條形及十字交叉擴(kuò)展式基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ) 當(dāng)?shù)鼗浫醵奢d很大，采用十字交叉基礎(chǔ)也不能滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)，即用鋼筋混凝土做成連續(xù)整片基礎(chǔ)，俗稱“滿堂紅。筏板基礎(chǔ)由于基礎(chǔ)底面積大，可減小基底壓力至最小值，同時(shí)增大了基礎(chǔ)的整體剛性，適用于各種結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)施工筏板基礎(chǔ)施工圖 箱形基礎(chǔ)高層建筑由于建筑功能與結(jié)構(gòu)受力等要求，

20、可以采用箱形基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)可以抵抗地基或荷載分布不均勻引起的差異沉降，以避免上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的次應(yīng)力。箱形基礎(chǔ)的抗震性能好，中空部分可作為地下室，但施工復(fù)雜，造價(jià)高，對附近建筑物影響大。1.3.2 基礎(chǔ)方案選用基礎(chǔ)方案的選用可見教材表1-6在進(jìn)行淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一般遵循順序:無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)交叉條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)埋置深度合理選擇基礎(chǔ)埋深，關(guān)系到建筑物安全、經(jīng)濟(jì)等，要慎重考慮各方面因素。總原則：在保證建筑物安全穩(wěn)定、耐久使用的前提下，基礎(chǔ)埋深應(yīng)考慮力求淺埋的原則。d0.5m0.1m基礎(chǔ)埋置深度：是指基礎(chǔ)底面至地面（一般指設(shè)計(jì)地面）的距離?；A(chǔ)埋深應(yīng)考慮的因素如下：

21、1.工程地質(zhì)條件：原則：持力層必須是工程性質(zhì)好（承載力高、壓縮性?。┑耐?。d持力層下臥層討論：1.地基自上到下是良好的土，力求淺埋。2.地基自上到下為軟土，考慮人工地基。3.地基上軟下硬，埋深取決于軟土層厚度。4.地基上硬下軟，力求寬基淺埋。1.4.1工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況2.水文地質(zhì)條件：原則：基礎(chǔ)應(yīng)埋在地下水位以上.若必須在地下水位下，應(yīng)考慮基坑排水，并注意流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象。1.4.2基礎(chǔ)構(gòu)造及建筑物用途影響 考慮基礎(chǔ)的構(gòu)造類型及地下設(shè)施對其影響；考慮建筑物的用途，看是什么性質(zhì)的建筑物，有無地下室？高層建筑埋深要大些?？紤]上部結(jié)構(gòu)荷載的類型，荷載大，埋深大；有長期的水平荷載，埋深也要加大

22、。1.4.1工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況1.4.3相鄰基礎(chǔ)的影響 HL（12） H舊基礎(chǔ)新基礎(chǔ)新舊規(guī)范規(guī)定：新基礎(chǔ)埋深不大于原有基礎(chǔ)。若不滿足，采用分段施工，臨時(shí)支護(hù)，打板樁等，保護(hù)舊建筑物的安全。1.4.4地基土凍脹和融陷的影響 1.凍土：零度以下，土中孔隙水結(jié)冰而成的土。凍土分為：2.凍脹性：土體凍脹以后，體積膨脹，產(chǎn)生凍脹力，可使基礎(chǔ)與墻體上抬而開裂。3.融陷：凍土融化后，產(chǎn)生沉陷。 (注意凍土不一定凍脹，凍脹原因：土中弱結(jié)合水從未凍區(qū)向凍區(qū)轉(zhuǎn)移造成的。危害：地基土的凍脹與融陷通常是不均勻的，容易引起建筑物開裂損壞。)4.土的凍脹性分類：地基土的凍脹性分為不脹凍、弱脹凍、脹凍、強(qiáng)脹凍、特強(qiáng)脹凍

23、五類。詳見表1-9。季節(jié)性凍土：每年都有凍融交替的土層。多年凍土：連續(xù)保持凍結(jié)狀態(tài)3年以上。1.4.4地基土凍脹和融陷的影響設(shè)計(jì)凍深。 標(biāo)準(zhǔn)凍深。 土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)，按表1-11采用；環(huán)境對凍深的影響系數(shù)，按表1-12采用。土的類別對凍深的影響系數(shù)，按表1-10采用；地表凍脹量。5.凍脹土的設(shè)計(jì)凍深1.4.4地基土凍脹和融陷的影響基礎(chǔ)底面下允許殘留凍土層的最大厚度，按表1-13采用 設(shè)計(jì)凍深。 凍脹土考慮凍脹基礎(chǔ)最小埋深：1.5地基承載力的確定1.5.1 地基承載力的影響因素 1）土的物理力學(xué)性質(zhì) 2) 地基土堆積年代及其成因 3) 地下水 4) 建筑物性質(zhì) 5) 建筑物基礎(chǔ) 1.5

24、.2 地基承載力的確定方法 用載荷試驗(yàn)確定；用理論公式計(jì)算；用靜力觸探等其它原位試驗(yàn)確定；憑經(jīng)驗(yàn)值確定。理論公式法計(jì)算地基承載力式中 由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值（kPa）； 承載力系數(shù)，根據(jù)土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值按表1-14確定； b 基礎(chǔ)底面寬度（m），大于6m時(shí)按6m考慮；對于砂土地基小于3m時(shí)按3m考慮； 基底下一倍基寬深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角（）、粘聚力（kPa）和重度（kN/m3）的標(biāo)準(zhǔn)值，地下水位以下取土的有效重度； 分別為基礎(chǔ)埋深（m）和埋深范圍內(nèi)的平均重度 （kN/m3）。1.5.2 地基承載力的確定方法課堂練習(xí)某粉土地基如圖1-9所示，試應(yīng)用地基基礎(chǔ)規(guī)范理論公式確定地基承

25、載力。【解】 根據(jù)持力層粉土22o，查表1-14得Mb=0.61, Md=3.44, Mc=6.04kPa1.5.3 地基承載力特征值的修正地基基礎(chǔ)規(guī)范的修正公式 修正后的地基承載力特征值； 按現(xiàn)場載荷試驗(yàn)或其它原位測試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值；、 基礎(chǔ)寬度與深度的承載力修正系數(shù)，根據(jù)基底下土的類型查表1-15取值； 基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度； 基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度（kN/m3）； 基礎(chǔ)底面寬度，當(dāng)基寬小于3m時(shí)，按3m考慮；大于6m時(shí)，按6m考慮； 基礎(chǔ)埋置深度，一般自室外地面標(biāo)高算起。 除公式法確定的承載力外課堂練習(xí) 表1-16是某地基的地質(zhì)資料，求

26、持力層的承載力修正。1.若單獨(dú)基礎(chǔ)底面尺寸為基礎(chǔ)埋深持力層地基承載力特征值2.若取箱形基礎(chǔ)，寬6.5m，長30m?；A(chǔ)埋深d=4m.1.8m1m4.2m多年素填土粉質(zhì)粘土17.8kN/m318.9kN/m319.2kN/m326%28%ds2.7l36%p20%答案:1.fa=189.13kPa答案:2.fa=245.38kPa1.6 地基承載力驗(yàn)算1.6.1地基驗(yàn)算內(nèi)容：已知基礎(chǔ)底面尺寸、基礎(chǔ)埋深：1.驗(yàn)算地基持力層承載力2.驗(yàn)算軟弱下臥層地基承載力3.必要時(shí)，驗(yàn)算地基的變形及穩(wěn)定性。1.6.2地基持力層承載力驗(yàn)算 1.中心受荷基礎(chǔ) 2.偏心受荷基礎(chǔ)相應(yīng)于作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合（長期+短期）1.2

27、工程設(shè)計(jì)計(jì)算例題一) 中心受荷基礎(chǔ)持力層承載力驗(yàn)算類型1.某墻基礎(chǔ),中心受荷,驗(yàn)算地基承載力。粉質(zhì)粘土266.37F300kN/m2多年素填土17.831.9m0.000.501932.7；20； 2； 171）地基承載力特征值修正2）驗(yàn)算地基持力層承載力中心受荷：答：地基持力層承載力足夠。二）偏心受荷基礎(chǔ)持力層承載力驗(yàn)算類型已知：柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面尺寸：322；在0.00處，860；44.；15。驗(yàn)算地基承載力。FK粉質(zhì)粘土20031.5m0.001830.7；l0.75； MKQK解：1.作持力層承載力修正：2.求解基底壓力，驗(yàn)算持力層承載力1.6.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算1.下臥層：

28、持力層以下的土層。軟弱下臥層:持力層下承載力較低的軟弱土層。該土層一般是高壓縮性土層。2.軟弱下臥層承載力驗(yàn)算：驗(yàn)算原則：在軟弱下臥層頂面處： 相應(yīng)于作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，軟弱下臥層 頂面處的附加壓力值(kPa)； 軟弱下臥層頂面處土的自重壓力值（kPa）； 軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力 特征值（kPa）。【討論】公式可以這樣理解：假設(shè)一個(gè)基礎(chǔ)（簡稱假基礎(chǔ)），假基礎(chǔ)的埋深是d+z；假基礎(chǔ)的底面就是軟弱下臥層的頂面，假基礎(chǔ)的持力層就是軟弱下臥層。假基礎(chǔ)的基底壓力就是： 因此假基礎(chǔ)的基底壓力不能大于 ；注意是軟弱下臥層的地基承載力特征值，注意修正到軟弱下臥層的頂面。1.6.4 軟弱下臥層承

29、載力驗(yàn)算zdp0Pcz+pz持力層軟弱下臥層1.6.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算1.軟弱下臥層承載力的修正 軟弱下臥層天然重度； 軟弱下臥層頂面以上， d+z范圍內(nèi)的土的加權(quán)平均重度。 軟弱下臥層的承載力特征值； 可用擴(kuò)散角法驗(yàn)算軟弱下臥層； 1.6.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算2.軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力 附加應(yīng)力擴(kuò)散角，見表1-17； 條形基礎(chǔ) 矩形基礎(chǔ) 根據(jù)擴(kuò)散前后總壓力相等的條件，1.6.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算式中 ：b矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底邊的寬度； 矩形基礎(chǔ)底邊的長度；Po基底附加壓力；Z 基礎(chǔ)底面至軟弱下臥層頂面的距離；地基的壓力擴(kuò)散角（壓力擴(kuò)散線與垂直線的夾角），可按表1-17采用。

30、1.6.4 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算接上例題，驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力。粉質(zhì)粘土20031.5m0.001830.7；l0.75； MKQKZ2.5mpz持力層淤泥軟弱下臥層ES1=9MPaES2=3MPaFKfak=80kpa解：1.判斷軟弱下臥層：可以用擴(kuò)散角法計(jì)算由于z/b0.5b=1m;查表117，2302.修正軟弱下臥層頂面處的承載力特征值faz3.軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力pcz4.軟弱下臥層頂面處附加應(yīng)力pz5.軟弱下臥層頂面的承載力驗(yàn)算6.結(jié)論:軟弱下臥層的承載力足夠。工程設(shè)計(jì)計(jì)算例題驗(yàn)算地基承載力。粉質(zhì)粘土13033.521.5m0.0019.83b =0;d1.6； MK105k

31、N.mQK=67kNFK=850kN0.7m填土163淤泥質(zhì)土8517.53ES1=9MPaES2=3MPa3.3m答案：1.持力層承載力修正：持力層承載力足夠。2.驗(yàn)算持力層承載力：3.驗(yàn)算軟弱下臥層承載力：軟弱下臥層承載力足夠1.7基礎(chǔ)底面尺寸的確定原則：按持力層地基承載力特征值計(jì)算基礎(chǔ)底面積A。1）中心受荷基礎(chǔ)基底面積A 1.7.1 按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積A說明公式1.A:基底面積（m2）。2.Fk：相應(yīng)于作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí), 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值（kN）； 3.fa: 僅做埋深修正的持力層承載力特征值（kPa）。4.d:基礎(chǔ)埋深（m）。當(dāng)室內(nèi)外有高差時(shí)，取平均值。5.G：

32、基礎(chǔ)及臺階上土的平均重度(kN/m3)。6。條形基礎(chǔ)，取1m計(jì)算單元 1.7.1 按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積A7.方形基礎(chǔ)：A=b28.矩形基礎(chǔ)需要說明的是：基底形狀與上部結(jié)構(gòu)形狀類似。中心受荷基礎(chǔ)基底面積設(shè)計(jì)思路按埋深修正承載力特征值按中心受荷公式初求基底面積A b3mb3m重新對 fa 作基礎(chǔ)寬度修正之后再作步驟地基驗(yàn)算bb重復(fù)步驟思考：1.持力層是否驗(yàn)算？2.軟弱下臥層是否驗(yàn)算？工程設(shè)計(jì)計(jì)算例題類型:中心受荷基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)基底尺寸。某房屋承重墻厚37cm,室內(nèi)地面標(biāo)高為0.00。室外地面標(biāo)高為-0.5m。上部結(jié)構(gòu)荷載匯集到0.00處。1.9mFk=300kN/m0.00-0.50粘性土：e=0.6,IL=0.7=18kN/m3fak=160kPa解：1.持力層承載力修正：2.求解基礎(chǔ)寬度b取基礎(chǔ)寬度b2m.2) 偏心受壓基礎(chǔ)底面積面積設(shè)計(jì)思路按埋深修正承載力特征值按中心受荷公式初求基底面積A1 考慮偏心受壓計(jì)算基底面積Ab3mb3m重新對 fa 作基礎(chǔ)寬度修正