基礎(chǔ)工程設(shè)計原則與規(guī)定（PPT191）

基礎(chǔ)工程設(shè)計計原則

與規(guī)規(guī)定概述地基基礎(chǔ)設(shè)計計是土木工程程結(jié)構(gòu)設(shè)計的的重要組成部部分。結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計包含基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計。在某某種地質(zhì)條件件下，基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計的意義和和要求，比上上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計更重要、更更難?；A(chǔ)的設(shè)計計地基與基礎(chǔ)的關(guān)系天然地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)天然地基上上的深基礎(chǔ)礎(chǔ)地基與基礎(chǔ)礎(chǔ)密切相關(guān)關(guān)，彼此制制約地基與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計不能單方面面考慮地基基礎(chǔ)方方案人工地基上上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)地基基礎(chǔ)方案選擇基礎(chǔ)的設(shè)計計施工條件上部結(jié)構(gòu)的的性質(zhì)工程地質(zhì)條條件包括建筑物物的用途、、結(jié)構(gòu)布置置、結(jié)構(gòu)類類型、荷載載性質(zhì)及大大小等包括場地土土層分布、、組成、土土性及地下下水等包括當?shù)厥┦┕ぜ夹g(shù)力力量、施工工設(shè)備、材材料價格、、工期、造造價、環(huán)境境保護等優(yōu)選天然地基上的淺基礎(chǔ)礎(chǔ)土層編號土層名土性特征描述γ/kN/m3eC/kPaφ/承載力標準值/kPa壓縮模量/MPa說明①人工填土褐黃色，稍濕到很濕，上部約0.5m為雜填土160.71015不宜作為持力層②粉質(zhì)粘土灰黃色，軟塑170.71215不宜作為持力層③粉砂灰色，成分為長石、石英等，稍密，飽和17.50.72015010④粉質(zhì)粘土灰黃色，軟塑到流塑，呈透鏡體分布18.50.731518不宜作為持力層⑤細砂灰色，成分為長石、石英等，稍密，飽和18.50.552520012⑥粘土灰黃色，硬塑190.5252030014⑦泥質(zhì)砂巖淺灰色，中等風化到微風化，巖體完整性較好201000可認為不可壓縮地層參數(shù)表表地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計的基本本內(nèi)容與步步驟地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計地基計算基礎(chǔ)設(shè)計控制地基的的變形：正正常使用極極限狀態(tài)地基的穩(wěn)定定性驗算：：斜坡，高高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的的強度剛度耐久性防止地基強強度破壞：：承載力極極限狀態(tài)基礎(chǔ)選型基礎(chǔ)埋深和和形狀尺寸寸淺基礎(chǔ)的設(shè)設(shè)計內(nèi)容充分掌握擬擬建場地的的地質(zhì)勘察察資料考慮選擇基基礎(chǔ)類型和和平面布置置方案選擇地基持持力層和基基礎(chǔ)埋置深深度確定地基承承載力確定基礎(chǔ)底底面尺寸進行必要的的地基穩(wěn)定定性和變形形驗算進行基礎(chǔ)的的結(jié)構(gòu)設(shè)計計繪制基礎(chǔ)施施工圖，提提出必要的的技術(shù)說明明建筑物的型型式與功能能上部結(jié)構(gòu)荷荷載資料場地勘察與與室內(nèi)試驗驗資料場地施工技技術(shù)條件基礎(chǔ)型式方方案比較擬定基礎(chǔ)型型式及平面面布置確定基礎(chǔ)埋埋深必要時的驗驗算（軟弱下臥臥層強度、、變形穩(wěn)定定、抗滑驗驗算等）確定地基承承載力確定基底平平面尺寸計算地基承承受荷載基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計（基礎(chǔ)剖面面尺寸、配配筋）編制施工說說明、繪施施工圖計算地基凈凈反力不滿足設(shè)計步驟基底壓力附加應(yīng)力地基沉降變變形基底反力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的的外荷載上部結(jié)構(gòu)的的自重及各各種荷載都都是通過基基礎(chǔ)傳到地地基中的。。上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基建筑物設(shè)計計1）常規(guī)設(shè)計計法：將地基、基基礎(chǔ)、上部部結(jié)構(gòu)三者者分離，分分別對三者者進行計算算。優(yōu)缺點：計算簡單（（不考慮三三者共同作作用）；滿滿足靜力平平衡條件；；忽略三者者受荷后變變形的連續(xù)續(xù)性；不經(jīng)經(jīng)濟、不合合理。適用條件：：沉降較小或或較均勻；；基礎(chǔ)剛度度大。基礎(chǔ)的設(shè)計計方法基底壓力接接近直線““剛性設(shè)計計”基礎(chǔ)的設(shè)計計方法2）地基上梁梁板的計算算法：通常柱下條條形基礎(chǔ)、、筏板基礎(chǔ)礎(chǔ)及箱形基基礎(chǔ)等連續(xù)續(xù)基礎(chǔ)可采采用此方法法。特點：僅考慮地基基與基礎(chǔ)的的相互作用用，建立既既滿足靜力力平衡條件件又滿足地地基與基礎(chǔ)礎(chǔ)接觸面上上的變形協(xié)協(xié)調(diào)條件的的地基應(yīng)力力與應(yīng)變關(guān)關(guān)系式，直直接或近似似求解基礎(chǔ)礎(chǔ)內(nèi)力。3）考慮上部部結(jié)構(gòu)剛度度的計算方方法：特點：不僅考慮地地基與基礎(chǔ)礎(chǔ)的相互作作用，同時時粗略考慮慮上部結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度的影影響。分類：逐次逼近法法有限元法等效剛度法法地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計原則設(shè)計等級甲級乙級丙級1）地基復(fù)雜雜程度2）建筑物規(guī)規(guī)模和功能能特征3）地基問題題可能造成成建筑物破壞或影響響正常使用用程度劃分原則地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計等級《建筑筑地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》GB50007-2011地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計原原則則地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計原原則則在長長期期荷荷載載作作用用下下，，地地基基變變形形不不致致造造成成結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的損損壞壞在最最不不利利荷荷載載作作用用下下，，地地基基不不出出現(xiàn)現(xiàn)失失穩(wěn)穩(wěn)現(xiàn)現(xiàn)象象設(shè)計計要要求求

地基計算內(nèi)容

建筑物類型

地基承載力計算設(shè)計等級為甲、乙、丙級的建筑物

地基變形計算設(shè)計等級為甲、乙及部分丙級建筑物

地基穩(wěn)定性計算經(jīng)常受水平荷載的高層建筑物；高聳結(jié)構(gòu)、擋土墻；建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物或構(gòu)筑物；基坑工程

抗浮驗算當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑物地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題計算算要要求求地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計原原則則1）地地基基承承載載力力特特征征值值小小于于130KPa且體體型型復(fù)復(fù)雜雜的的建建筑筑；；理由由：：荷荷載載分分布布不不均均勻勻，，不不是是丙丙級級。。2）在在基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上及及其其附附近近有有地地面面堆堆載載或或相相鄰鄰基基礎(chǔ)礎(chǔ)荷荷載載差差異異較較大大，，可可能能起起地地基基產(chǎn)產(chǎn)生生過過大大的的不不均均勻勻沉沉降降時時；；理由由：：荷荷載載分分布布不不均均勻勻，，不不是是丙丙級級。。3）軟軟弱弱地地基基上上的的建建筑筑物物存存在在偏偏心心荷荷載載時時；；理由由：：地地基基不不簡簡單單（（巖巖土土不不均均勻勻）），，不不是是丙丙級級。。4）相相鄰鄰建建筑筑距距離離過過近近，，可可能能發(fā)發(fā)生生傾傾斜斜時時；；5）地地基基內(nèi)內(nèi)有有厚厚度度較較大大或或厚厚薄薄不不均均的的填填土土，，其其自自重重固固結(jié)結(jié)未未完完成成時時；；理由由：：地地基基不不簡簡單單（（巖巖土土不不均均勻勻良良好好）），，不不是是丙丙級級。。五種種情情況況的的丙丙級級建建筑筑物物仍仍應(yīng)應(yīng)作作變變形形驗驗算算荷載載取取值值的的規(guī)規(guī)定定荷載載取取值值原原則則———遵循循以以概概率率理理論論為為指指導(dǎo)導(dǎo)的的極極限限狀狀態(tài)態(tài)設(shè)設(shè)計計方方法法該原原則則特特點點：：（1）建建立立結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)可可靠靠度度與與結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)極極限限狀狀態(tài)態(tài)方方程程；；（2）充充分分考考慮慮各各有有關(guān)關(guān)影影響響因因素素的的客客觀觀差差異異性性；；（3）設(shè)設(shè)計計計計算算工工作作量量大大，，地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計有有些些參參數(shù)數(shù)因因統(tǒng)統(tǒng)計計資資料料不不足足，，很很大大程程度度憑憑經(jīng)經(jīng)驗驗確確定定。。正常常使使用用極極限限狀狀態(tài)態(tài)———對于于結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)或或構(gòu)構(gòu)件件達達到到正正常常使使用用或或耐耐久久性性能能的的某某項項規(guī)規(guī)定定值值，，如如影影響響建建筑筑物物正正常常使使用用或或外外觀觀的的地地基基變變形形承載載能能力力極極限限狀狀態(tài)態(tài)———對于于結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)或或構(gòu)構(gòu)件件達達到到最最大大承承載載能能力力或或不不適適于于繼繼續(xù)續(xù)承承載載大大變變形形。。地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計原原則則淺基基礎(chǔ)礎(chǔ)橋梁梁基基礎(chǔ)礎(chǔ)中中常常見見廠房房基基礎(chǔ)礎(chǔ)中中常常見見

計算內(nèi)容

荷載效應(yīng)最不利組合相應(yīng)的抗力及限值

圖示按地基承載力確定基底面積及基礎(chǔ)埋深正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準組合地基承載力特征值

fa(kpa)

計算地基變形正常使用極限狀態(tài)下荷在效應(yīng)的準永久值組合（不計入風荷載和地震作用）地基變形值[S]計算擋土墻土壓力、地基和斜坡的穩(wěn)定、滑坡推力承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但分項系數(shù)地基設(shè)計時現(xiàn)在均為1；確定基礎(chǔ)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面；計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力；確定配筋或驗算材料強度承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)；FMeF+G荷載取值值地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計原原則承載力極極限狀態(tài)態(tài)正常使用用極限狀狀態(tài)基本組合合簡化基本本組合標準組合合準永久組組合民用建筑筑樓面均均布活荷荷載的代代表值類別住宅宿宿舍辦辦公室教教室試試驗室室食堂餐餐廳禮堂劇劇場影影院商店車站站機場大廳廳健身房舞舞臺書庫檔案案庫標準值(KN/m2)組合值系系數(shù)c準永久值值系數(shù)q2.02.53.03.54.05.00.70.70.70.70.70.90.40.50.50.30.50.50.8永久荷載載效應(yīng)控控制的基基本組合合值取標標準組合合值的1.35倍地基基礎(chǔ)礎(chǔ)規(guī)范的的設(shè)計原原則從已有的的大量地地基事故故分析，，絕大多多數(shù)事故故都由地地基變形形過大且且不均勻勻所造成成。土為大變變形材料料，荷載載增加，，變形增增加，承承載力也也隨之增增大，很很難界定定“極限限值”。。地基承載載力還有有潛力時時，變形形已超限限。地基設(shè)計計：采用正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)，所選選定的地地基承載載力是一一種允許許承載力力（承載載力特征征值）,相應(yīng)的荷荷載組合合采用標標準組合合。按變形設(shè)設(shè)計的原原則!淺基礎(chǔ)的的類型1、常用材材料灰土：生生石灰經(jīng)經(jīng)熟化（（加水化化開）后后與塑性性指數(shù)較較低的粉粉土、粘粘性土按按體積比比為3∶7或2∶8配制而成成。石：微風風化硬質(zhì)質(zhì)巖石。。磚：強度度等級不不低于MU10的粘土實實心磚。。三合土：：石灰、、砂（或或粉煤灰灰）和骨骨料配制制而成。。混凝土：：強度等等級不低低于C15。鋼筋混凝凝土毛石（塊塊石、片片石）料石（條條石）毛石混凝凝土素混凝土土淺基礎(chǔ)的的類型2、基礎(chǔ)的的類型淺基礎(chǔ)的的分類方方法按基礎(chǔ)材材料按基礎(chǔ)受受力特點點按基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)類型型剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)礎(chǔ)無筋基礎(chǔ)礎(chǔ)鋼筋混凝凝土基礎(chǔ)礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)礎(chǔ)柱下條形形基礎(chǔ)柱下交叉叉條形基基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)礎(chǔ)1)擴展基礎(chǔ)礎(chǔ)淺基礎(chǔ)的的類型結(jié)構(gòu)型式式柱下獨立立基礎(chǔ)(單獨基礎(chǔ)礎(chǔ))墻下條形形基礎(chǔ)基礎(chǔ)材料料無筋擴展展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ)礎(chǔ))鋼筋混凝凝土基礎(chǔ)礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ)礎(chǔ))無筋擴展展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)）材料：磚、石、、灰土、、三合土土及混凝凝土工作條件件：猶如一倒倒置的承承受地基基反力的的兩端外外伸的懸懸臂梁剛性角在在1.1~1.5之間，與材料和和荷載（（基底壓壓力）有有關(guān)Fbtb0h0擴展基礎(chǔ)礎(chǔ)特點：磚、石、、灰土，，素混凝凝土材料料抗壓強度度較高，，抗拉和和抗剪強強度很低，，受彎后后易剪切切破壞。。設(shè)計采用限制制基礎(chǔ)外外伸寬度度與高方法：度之比（（臺階寬寬高比））不超過過允允許值的的構(gòu)造措措施。剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)礎(chǔ)定義剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)：用磚、、石抗抗拉和和抗剪剪強度度較低低的材材料建建造，，在構(gòu)構(gòu)造上上受剛性角角限制制，受受力后后不發(fā)發(fā)生撓撓曲曲變形形的基基礎(chǔ)。。應(yīng)用范范圍：一般用用于六六層及及六層層以下下（三三合土土不超超過四四層））的民民用建建筑和和輕型型廠房房。在橋梁梁基礎(chǔ)礎(chǔ)中，，通常常采用用如圖圖所示示的剛剛性擴擴大基基礎(chǔ)。。橋梁工工程中中常用用的剛剛性擴擴大基基礎(chǔ)鋼筋混混凝土土擴展展基礎(chǔ)礎(chǔ)(柔性基基礎(chǔ))材料:鋼筋混混凝土土工作條條件：：倒置懸懸臂梁梁F擴展基基礎(chǔ)特點：：基礎(chǔ)配配置一一定數(shù)數(shù)量的的鋼筋筋，可可以以承承受拉拉應(yīng)力力，故故不受受剛性性角的限制制，但但要滿足足抗彎彎,抗剪和抗沖沖切等等結(jié)構(gòu)構(gòu)要求求。定義：：柔性性基礎(chǔ)礎(chǔ)----用鋼筋筋混凝凝土建建造，，構(gòu)造造上不不受剛剛性角角限制制，受受力后后允許許產(chǎn)生生一定定撓曲曲變形形的基基礎(chǔ)。。適用條條件：寬基淺淺埋支模板板2mx2m某工程程柱下下獨立立基礎(chǔ)礎(chǔ)2)聯(lián)合基基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的類類型基礎(chǔ)材材料:鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)型型式矩形聯(lián)聯(lián)合基礎(chǔ)梯形聯(lián)聯(lián)合基基礎(chǔ)連梁式式聯(lián)合合基礎(chǔ)礎(chǔ)特點：：調(diào)整相相鄰兩兩柱沉沉降差差,防止兩兩柱相相向傾傾斜。適用條條件：兩柱設(shè)設(shè)立獨獨立基基礎(chǔ)時時，其其中一一柱受受限；；兩柱柱間距距較小小而基基底面面積不不足或或荷載載偏心心過大大等淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的類類型3)柱下條條形基基礎(chǔ)基礎(chǔ)材材料:鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)型型式單向條條形基礎(chǔ):同一軸軸線（（或同同一方方向））上若若干柱柱下下相連連的鋼鋼筋混混凝土土條形形基礎(chǔ)礎(chǔ)。十字交交叉條條形基基礎(chǔ):柱網(wǎng)下下沿縱縱橫兩兩向分分別設(shè)設(shè)置的鋼筋筋混凝凝土條條形基基礎(chǔ)。。特點：：1）抗彎剛剛度大大，具具有調(diào)調(diào)整整不均均勻沉沉降的的能力力。2）能將集集中柱柱荷載載較均均勻地分分布到到整個個基底底。工作條條件：有別別于鋼鋼筋混混凝土土擴展展基礎(chǔ)礎(chǔ)，不不僅在在橫截截面方方向如如倒置置的懸懸臂梁梁，在在縱向向則如如倒置置的以以各柱柱為鉸鉸支的的多跨跨連續(xù)續(xù)梁。。淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的類類型適用條條件：地基土土較軟軟弱，，分布布不均均；基基底面面積受受相鄰鄰建筑筑物或或設(shè)備備基礎(chǔ)礎(chǔ)的限限制無無法擴擴展時時；柱柱荷載載差異異大，，以致致基底底面積積擴大大使其其彼此此接近近或相相碰時時。某工程柱下下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)淺基礎(chǔ)的類類型4)筏形基礎(chǔ)覆蓋于建筑筑物地基上上的整體鋼鋼筋混凝土土板狀基礎(chǔ)礎(chǔ)?；A(chǔ)材料:鋼筋混凝土土工作條件:猶如倒置的的樓蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式墻下筏基–--平板式柱下筏基平板式梁板式淺基礎(chǔ)的類類型1）有較大基底面面積，不僅易于于滿足軟弱弱地基承載載力的要求求，而而且且減少了地基的附加壓力，并在與上上部結(jié)構(gòu)共共同工作的的條件下使沉降比較均勻；2）對上部結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度較好好的多層房房屋，能增加整體性性能，減少相對沉降，，增強抗震性能；3）可跨越土中淺層小小洞穴和局部軟弱層層，防止因局局部下沉造造成的房屋損損壞；4）可滿足工藝藝上連續(xù)作業(yè)要求和自動動化程度較較高的工藝藝設(shè)備不允許有差差異沉降的的要求；5）可作作為為水水池池、、油油庫庫等等的的防滲滲底底板板；6）有地地下下室室時時，，可可提提供供較較寬寬敞敞的的使使用用空空間間；；7）有地地下下室室或或架架空空地地板板時時，，具具有有一一定定的的補補償償性性效效應(yīng)應(yīng)。。筏基基的的功功能能不足足之之處處1)無力力調(diào)調(diào)整整過過大大的的差差異異沉沉降降2)上下下配配筋筋，，經(jīng)經(jīng)濟濟指指標標較較高高某工工程程現(xiàn)現(xiàn)場場筏筏板板基基礎(chǔ)礎(chǔ)鋼鋼筋筋網(wǎng)網(wǎng)淺基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的類類型型5)箱形形基基礎(chǔ)礎(chǔ)由鋼鋼筋筋混混凝凝土土底底板板、、頂頂板板和和內(nèi)內(nèi)外外墻墻體體組組成成的的整整體體空空間間結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)基基礎(chǔ)礎(chǔ)。?；A(chǔ)礎(chǔ)材材料料:鋼筋筋混混凝凝土土適用用條條件件：軟弱弱地地基基上上的的高高層層、、重重型型或或?qū)Σ徊痪鶆騽虺脸两到狄笄髧绹栏窀竦牡慕ńㄖ镂餃\基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的類類型型特點點1）基礎(chǔ)礎(chǔ)埋埋深深大大、、中中空空形形式式，，使使開開挖挖卸卸去去的的土土重重部部分分抵抵償償了上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)傳傳來來的的荷荷載載，，能能顯顯著著減減小小基基底底壓壓力力、、降降低低基礎(chǔ)礎(chǔ)沉沉降降量量；；2）整體體剛剛度度大大，，只只能能產(chǎn)產(chǎn)生生大大致致的的均均勻勻沉沉降降或或整整體體傾傾斜斜，，抗震性能好；；3）具有較大地下下空間可供各各種使用功能能，但因內(nèi)墻墻分隔而使使用受限限；4）經(jīng)濟指標高，，施工技術(shù)復(fù)復(fù)雜，對防水水通風要求較較高。淺基礎(chǔ)的類型型6)殼體基礎(chǔ)基礎(chǔ)材料：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)型式正圓錐殼體M形組合殼體內(nèi)球外錐組合合殼體特點：1）材料省、造價價低，2）施工技術(shù)要求求高。適用條件：可用作柱基礎(chǔ)礎(chǔ)和筒形構(gòu)筑筑物基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)巖層錨桿基礎(chǔ)礎(chǔ)巖層錨桿基礎(chǔ)礎(chǔ)適用于直接接建在基巖上上的柱基，以及承受拉拉力或水平力力較大的建筑筑物、構(gòu)筑物物基礎(chǔ)。巖層錨桿基礎(chǔ)礎(chǔ)單獨基礎(chǔ)條條形形基礎(chǔ)箱箱形形和筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)基底面積越來來越大、對上部結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載的擴散散作用越來越越強在相同的上部部結(jié)構(gòu)荷載作作用下，基底壓力和基基底附加壓力力越來越小，，剛度越來越大大，可以適應(yīng)應(yīng)更軟弱的地地基，可以減減小地基的沉沉降變形在相同的地基基條件下，可可以承受更大大的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載作用設(shè)計計算方法法越來越復(fù)雜雜，一般情況況下工程造價價越來越高淺基礎(chǔ)的特點點：小結(jié)基礎(chǔ)埋置深度度的選擇1、確定基礎(chǔ)埋埋深的意義和和原則下臥層持力層（受力層）FGd設(shè)計地面基礎(chǔ)底面基礎(chǔ)埋深埋深定義基礎(chǔ)埋置深度度是指基礎(chǔ)底面面至設(shè)計地面面的距離?；A(chǔ)埋深的選選擇選擇埋深的意意義實質(zhì)選擇合適的持持力層保證1）地基的可靠性性（強度、變變形和穩(wěn)定性性要求）2）基礎(chǔ)的穩(wěn)定性性（抗傾覆、、滑動和侵蝕蝕要求）3）施工的難易性性（埋深大施施工難，反之之則易）4）造價的經(jīng)濟性性（埋深大造價價高，反之則則低）基礎(chǔ)埋深的選選擇選擇埋深的原原則1）在滿足地基強強度、穩(wěn)定和和變形要求的的前提下，基基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋；2）除巖石地基外外，基礎(chǔ)埋深不宜宜小于0.5m。3)當上層土強度度大于下層土土?xí)r，宜采用用上層為持力力層。4)高層建筑應(yīng)有有足夠的埋深深來保持其穩(wěn)穩(wěn)定性。淺埋可節(jié)約材材料，方便施施工，縮短工工期，降低造造價淺層土體孔隙隙與大氣相通通，有充足的的氧氣和營養(yǎng)養(yǎng)物，是生物物活動的主要要場所，土體體性能較差；；巖石成分穩(wěn)穩(wěn)定，無需限限定規(guī)范理解：基基礎(chǔ)埋深d的取值1）一般至室外外標高算起；；2）在填方整平平地區(qū)，可至至填土地面標標高算起。但但填土在在上部結(jié)結(jié)構(gòu)施工完成成以后，應(yīng)從從天然地面標標高算起；3）對于地下室室，如采用箱箱形或筏形基基礎(chǔ)時，至室室外標高高算起；；當采用獨立立基礎(chǔ)或條形形基礎(chǔ)時，應(yīng)應(yīng)從室內(nèi)地面面標高算起起。注：天然地面設(shè)設(shè)計地地面室室外標高室室內(nèi)標標高基礎(chǔ)埋深的選選擇1）與建筑物有關(guān)關(guān)的條件2、選擇基礎(chǔ)埋埋深的影響因因素建筑物的功能用途1、考慮建筑物物結(jié)構(gòu)類型、、使用功能和和用途要求；；2、土質(zhì)地基上上高層建筑，，應(yīng)滿足穩(wěn)定定性要求；3、巖石地基上上高層建筑，，應(yīng)滿足抗滑滑要求；4、受上拔力的的基礎(chǔ)，滿足足抗拔要求；；5、高聳構(gòu)筑物物，滿足抗傾傾覆穩(wěn)定性要要求。抗震區(qū)筏板、、箱形基礎(chǔ)不宜小于建筑物高度1/15；樁箱箱、、樁樁筏筏基基礎(chǔ)礎(chǔ)不宜宜小小于于建筑筑物物高高度度1/18~1/20只有有輕輕型型建建筑筑可可用用，，否否則則采采用用連連續(xù)續(xù)基基礎(chǔ)礎(chǔ)、、人人工工處處理理或或深深基基礎(chǔ)礎(chǔ)比比較較確確定定上硬硬下下軟軟盡量量淺淺埋埋（（寬寬基基淺淺埋埋）），，但但是是如如h1太小小就就按按情情況況Ⅱ考慮慮上軟軟下下硬硬h1<2m,基底底置置于于下下層層好好土土h1=2m~4m高樓置于于好土,低樓置于于軟土h1>4m樁基或人工處處理好土軟土(很深)好土軟土軟土好土IIIIIIIV基礎(chǔ)埋深深和尺寸寸h1基礎(chǔ)條件件由其它條件件確定時，基基礎(chǔ)盡可可能淺埋埋基礎(chǔ)埋深深的選擇擇2）工程地質(zhì)質(zhì)條件h1基礎(chǔ)埋深深的選擇擇3）水文地質(zhì)質(zhì)條件地基中有有地下水水時1）基礎(chǔ)應(yīng)盡盡量置于于地下水水位以上上；2）當基礎(chǔ)必必須置于于地下水水位以下下時，應(yīng)應(yīng)考慮排排水、圍圍護及擾動和和地下水水有無侵侵蝕性，，設(shè)計時時還應(yīng)考考慮地下下室防滲、抗抗浮等問問題；3）有承壓水水時，由由避免基基坑被承承壓水沖沖破的條條件確定定。向上的承承壓水壓壓力向下的土土壓力要求.有承壓水水時基坑尺寸寸較大時時應(yīng)滿足足:k>1.1基礎(chǔ)埋深深的選擇擇4）地基凍融融條件凍土地基基：地基土的的溫度低低于攝氏氏零度時時，土中中部分孔孔隙水將將凍結(jié)而而形成凍凍土。凍土的類類型季節(jié)性凍凍土----冬季凍結(jié)結(jié)，夏季季融化，，每每年凍凍融交替替一次。。多年凍土土----連續(xù)凍結(jié)結(jié)三年以以上的凍凍土?；A(chǔ)埋深深的選擇擇土的凍脹脹與融陷陷毛細水土顆粒結(jié)合水冰凍脹—土凍結(jié)后后體積的的膨脹凍脹機理理季節(jié)性凍凍土由細細粒土組組成，土土中含水水量高且且地下水水位又高高時，不不但在凍凍結(jié)深度度范圍內(nèi)內(nèi)的土中中水被凍凍結(jié)形成成冰晶體體，且未未凍區(qū)的的自由水水和弱結(jié)結(jié)合水會會不斷向向凍結(jié)區(qū)區(qū)遷移、、聚集，，使冰晶晶體逐漸漸擴大，，引起土土體發(fā)生生膨脹和和隆起，，形成凍凍脹現(xiàn)象象。結(jié)冰時水水的膨脹脹可達10%左右，且且膨脹力力很大，，達2MPa量級，當當膨脹力力大于基底壓力力時，基基礎(chǔ)被抬抬起融陷—凍土融化化后引起起建筑物物沉陷的的現(xiàn)象。?；A(chǔ)埋深深和尺寸寸基礎(chǔ)埋深深的選擇擇凍深毛細區(qū)地下水位位凍結(jié)區(qū)土凍脹的的影響因素素土質(zhì)：含含弱結(jié)合合水或有有毛細水水的細粒粒土含水量：：含水量量越大，，凍脹性性越強地下水位位：離凍凍結(jié)區(qū)越越近，水水分補充充越快基礎(chǔ)埋深的的選擇凍脹的分類類不凍脹特強凍脹弱凍脹凍脹強凍脹凍深對基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深的要要求Zddmin室內(nèi)地面hmaxdmin=zd–hmax式中：zd––設(shè)計凍深；；hmax––允許殘留凍凍土最大厚度。。季節(jié)性凍土土地基的設(shè)設(shè)計深度zd可按下式計計算：式中：zd──設(shè)計凍深；；z0──標準凍深。。系采用在地地表平坦、、裸露、城城市之外的空空曠場地中中不少于10年實測最大大凍深的平均值值；ψzs──土的類別對對凍深的影影響系數(shù)，，ψzw──土的凍脹性性對凍深的的影響系數(shù)數(shù)，ψze──環(huán)境對凍深深的影響系系數(shù)。①有地下室或或半地下室室的建筑，，其埋深必須須結(jié)合地下下部分設(shè)計計標高選定。。地下管道道（上下水水，煤氣電纜））應(yīng)在基底底以上，且且應(yīng)預(yù)留孔洞洞，孔徑應(yīng)應(yīng)大于管徑徑（10~15mm），管道宜宜選柔材?；A(chǔ)埋深和和尺寸基礎(chǔ)埋深的的選擇5）場地環(huán)境條條件②同一建筑物物基礎(chǔ)可采采用不同的埋深，，對土質(zhì)地地基上的墻下無筋筋基礎(chǔ)，應(yīng)應(yīng)做成臺臺階狀，，這是為解解決基礎(chǔ)不均勻變形形的構(gòu)造措措施。L/H=1~2③新舊相鄰建建筑物的新新基礎(chǔ),其埋深不宜宜超過原有有建筑物基礎(chǔ)底面面，否則應(yīng)應(yīng)有一定間距，即即：L／H=1~2若不能滿足足上述要求求，則應(yīng)在施工期期間對原有有建筑物物采取取保護措施施。LH基礎(chǔ)埋深和和尺寸基礎(chǔ)埋深的的選擇④為了保護基基礎(chǔ)不受人人類類和其他生生物活動等等的影響，基礎(chǔ)的頂面面宜低于室外外設(shè)計地面面0.10m，同時又要便便于周圍排水水溝的布置置。d大于10cm舊新新淺基礎(chǔ)的地地基承載力力1.地基承載力力的概念地基承受荷荷載的能力力為了滿足地地基強度和和穩(wěn)定性的的要求，設(shè)設(shè)計時必須須控制基礎(chǔ)礎(chǔ)底面最大大壓力不得得大于某一一界限值，，這一界限限值稱為地基承載力力。極限承載力力:地基即將喪喪失穩(wěn)定性性時的承載載力;允許承載力力:地基穩(wěn)定有有足夠的安安全度且變變形在允許范圍圍內(nèi)時的承承載力。地基承載力力特征值相相應(yīng)于載荷荷試驗時，，地基土的的壓力變形形曲線線性變形段段內(nèi)不超過比例例界限點的的地基壓力值值。sp~s曲線pcrpufasap地基承載力力特征值fa—在保證地基基穩(wěn)定的條條件下,使建筑物的的沉降量不不超過允許值的地地基承載力力。淺基礎(chǔ)的地地基承載力力2.地基承載力力確定的原原則1）在最不利荷荷載作用下下，地基不不出現(xiàn)失穩(wěn)穩(wěn)現(xiàn)象；2）在長期荷載載作用下，，地基變形形不造成上上部結(jié)構(gòu)損損壞。特點：1.地基承載力力特征值實實質(zhì)就是允允許承載力；2.按正常使用用極限狀狀態(tài)原則確確定；3.以地基的變變形作為控控制標準。。荷載增加地基變形增增長地基承載力力加大地基承載力力是其變形的函函數(shù)淺基礎(chǔ)的地地基承載力力3.地基承載力力特征值確確定的方法法根據(jù)土的抗抗剪強度指指標，按理理論公式計計算按地基現(xiàn)場場載荷試驗驗確定按規(guī)范承載載力表確定定根據(jù)相鄰條條件相似的的建筑經(jīng)驗驗確定分類淺基礎(chǔ)的地地基承載力力1)按土的抗剪剪強度指標標確定淺基礎(chǔ)的地地基承載力力地基極限承承載力理論論公式安全系數(shù)，，一般取2~3地基規(guī)范推推薦的理論論公式fa=Mbb+Mdmd+Mcck注：此式以p1/4=Nb/2+Nqd+Ncc為理論依據(jù)據(jù)當≥24°時，Mb實際比理論論大。按經(jīng)經(jīng)驗值取取。該公式相應(yīng)應(yīng)的理論模模式是基底底壓力呈條形均勻分分布。所以僅適用于e≤0.033b的情況。承載力系數(shù)數(shù)，按查查表確定定。──基底以以上土層的的加權(quán)平均均重度；b──基礎(chǔ)底面寬寬度（m），當基礎(chǔ)寬度度大于6m時按6m考慮對于砂土，，小于3m時按3m計算；d──基礎(chǔ)埋置的的深度（m），一般自室外外地面標高高算起。ck──基底下一倍倍基寬深度度范圍內(nèi)土的粘聚力力標準值。。──基底以以下土的重重度；式中fa──由土的抗剪剪強度指標標確定的地地基承載力力特征值（容許承載載力值）；；Mb、Md、Mc──承載力系數(shù)數(shù)，根據(jù)持持力層土的的內(nèi)摩擦角角值值按表3-1確定；淺基礎(chǔ)的地地基承載力力（1）土的抗剪剪強度指標標、、ck的取值①原狀狀土樣，三三軸試驗，，每層土的的試驗數(shù)量量≥6組；②指標標的計算(取樣的地點點）（2）地下水對對地基承載載力的影響響（γm、γ的取值）基底上下土土的重度γm、γ，在地下水水位以下采采用有效重重度;（3）基礎(chǔ)寬度度和埋深對對地基承載載力的影響響①對＞0的土，增大大基礎(chǔ)寬度度，地承力力隨之增大大；但b≥6時，取b=6；對砂土地地基b<3時，取b=3。(b的限制）②對飽飽和軟粘土土（=0），有fa=3.14cu+γmd③地承力隨埋埋深增加而而增大，但但對實體基基礎(chǔ)，尤其其是置于飽飽和軟粘土上上時，承載載力無明顯顯增長。（4）按此式確確定fa時，尚應(yīng)進行地基的的變形驗算算。幾點說明：：思考：飽和軟粘土土上加寬基基礎(chǔ)對承載載的影響如如何？------適用于淺層層地基2)按地基載荷荷試驗確定定淺基礎(chǔ)的地地基承載力力淺層平板載載荷試驗深層平板載載荷試驗螺旋板載荷荷試驗適用于深層層地基千斤頂荷載板載荷板的測測試范圍：：在現(xiàn)場通過過0.25～0.50m2的載荷板對對擾動較少少的地基土土體直接施施荷，所測測得的成果果一般能反反映相當于于1～2倍荷載板寬度度的深度以內(nèi)內(nèi)土體的平均均性質(zhì)。淺基礎(chǔ)的地基基承載力載荷試驗結(jié)果果p~s曲線確定地基承載力特特征值方法p-s曲線“陡降型”——取值主要由地地基強度控制制p-s曲線“緩變型”——取值主要由地地基允許變形形控制常出現(xiàn)于中、、高壓縮性土常出現(xiàn)于低壓壓縮性土淺基礎(chǔ)的地基基承載力p~s曲線“陡降型型”步驟：1）當p~s曲線上有明顯顯的比例界限限pb時，取pb對應(yīng)的荷載值值為地基承載載力特征值；；2）當pu<2pb時，取pu/2為地基承載力力特征值。淺基礎(chǔ)的地基基承載力p~s曲線“緩變型型”步驟：當p~s曲線上無明顯顯的比例界限限pb和極限荷載pu時，取沉降s=(0.01~0.015)b對應(yīng)的荷載值值為地基承載載力特征值；；且其值不大大于最大加載載量的一半。。條件：承壓板面積為為0.25~0.50m2同一層土參加加統(tǒng)計試驗點點不少于三點點，所得試驗驗實測值的極極差(最大值與最小小值之差)不超過平均值值的30%時，取此平均均值為地基承承載力特征值值fak。即：滿足：Δf=famax–famin≤0.3fam有：fak=fam淺基礎(chǔ)的地基基承載力要求淺基礎(chǔ)的地基基承載力載荷試驗的主主要優(yōu)缺點載荷板與實際際基礎(chǔ)對地基基影響深度比比較(a)載荷試驗(b)實際基礎(chǔ)優(yōu)點：載荷試驗可靠靠性高，對于于成分或結(jié)構(gòu)構(gòu)很不均勻的的土層，如雜雜填土、裂隙隙土、風化巖巖等，它則顯顯出用別的方方法所難以代代替的作用。。缺點：費時、耗資多多；載荷板的的尺寸一般比比實際基礎(chǔ)小小，影響深度度較小，試驗驗只反映這個個范圍內(nèi)土層層的承載力。。淺基礎(chǔ)的地基基承載力地基承載力特特征值的修正正修正原因:考慮增加基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度和埋置置深度時，地地基承載力也也將隨之提高高，所以，應(yīng)應(yīng)將地基承載載力對不同的的基礎(chǔ)寬度和和埋置深度進進行修正，才才能供設(shè)計使使用。適用條件:當基礎(chǔ)寬度大大于3m或埋置深度大大于0.5m時，從現(xiàn)場載載荷試驗或其其他原位測試試等方法確定定的地基承載力特特征值應(yīng)進行修正。。修正公式:fa=fak+ηb(b–3)+ηdm(d–0.5)基礎(chǔ)寬度和埋埋深的地承力力修正系數(shù)淺基礎(chǔ)的地基基承載力fa與fak的區(qū)別4.地基變形驗算算淺基礎(chǔ)的地基基承載力地基變形驗算算目的——保證建筑物安安全、正常使使用和外觀。變形驗算的要要求：建筑物的地地基特征變形形計算值，不不應(yīng)應(yīng)大大于地基特征征變形允許值值，即Δ——地基特征變形形計算值[Δ]——變形特征允許許值。注：傳至基礎(chǔ)上的的荷載應(yīng)按正正常使用極限限狀態(tài)下荷載載效應(yīng)的準永久組合（不應(yīng)計入風風荷載和地震震作用）。Δ≤[Δ]地基變形特征征：對各種建筑物物產(chǎn)生危害的的不利沉降形形式。類型淺基礎(chǔ)的地基基承載力沉降量沉降差傾斜局部傾斜淺基礎(chǔ)的地基基承載力(1)沉降量——指基礎(chǔ)某點的的沉降值?？刂茖ο螅簩τ趩螌优偶芗芙Y(jié)構(gòu)，體型型簡單的高層層建筑基基礎(chǔ)，，高聳結(jié)構(gòu)基基礎(chǔ)的沉降量量應(yīng)注意驗算算。淺基礎(chǔ)的地基基承載力(2)沉降差——一般指相鄰柱柱基中點的沉沉降量之差。?？刂茖ο螅菏遣痪鶆虺两到档囊环N，框框架結(jié)構(gòu)容容易出現(xiàn)這種種情況的破壞壞。淺基礎(chǔ)的地基基承載力（3）傾斜——指基礎(chǔ)傾斜方方向兩端點的的沉降差與其其距離的比值值。控制對象：高聳結(jié)構(gòu)、長長高比很小的的高層建筑淺基礎(chǔ)的地基基承載力（4）局部傾斜——指砌體承重結(jié)構(gòu)構(gòu)沿縱向向6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點點的沉沉降差差與其其距離離的比比值。。控制對對象：：一般砌砌體承承重結(jié)結(jié)構(gòu)房房屋的的長高高比不不太大大，易易出現(xiàn)現(xiàn)這種種不均均勻沉沉降。。它是是砌體承承重結(jié)結(jié)構(gòu)的主要要變形形特征征。軟土地地基或或荷載載中間間大的的情況況較硬的的土層層或中中間硬硬兩邊邊較軟軟的地地基土土層變形特征定義圖示控制對象沉降量基礎(chǔ)中心點的沉降值單層排架結(jié)構(gòu)，體型簡單的高層建筑基礎(chǔ)，高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)注意驗算。沉降差相鄰兩個柱基的沉降量之差?？蚣芙Y(jié)構(gòu)、砌體墻填充的邊排柱等基礎(chǔ)傾斜基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值多高層建筑物、高聳結(jié)構(gòu)、土層分布不均及相鄰建筑物影響局部傾斜砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6~10米內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值砌體承重結(jié)構(gòu)淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的地地基承承載力力變形驗驗算的的選擇擇（1）與柔性結(jié)結(jié)構(gòu)有關(guān)的的地基基變形形特征征通常常柔性性結(jié)構(gòu)構(gòu)指排架結(jié)結(jié)構(gòu)，一般般在低低、中中壓縮縮性地地基上上不會會產(chǎn)生生沉降降破壞壞，但但在高高壓縮縮性地地基上上應(yīng)注注意下下列變變形特特征：：①砌體體墻填填充的的邊排排柱（（尤其其是端端部抗抗風柱柱）--驗算沉降差差②單層層排架架柱基基（尤尤其是是多跨跨排架架的中中排柱柱基））驗算算沉降量量③對有有橋式式吊車車的廠廠房，，應(yīng)限制相相鄰柱柱基沉降差差引起的的吊車車軌道道面的的傾斜，以防防導(dǎo)致致吊車車滑行行或卡卡軌。。淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的地地基承承載力力（2）與敏感性性結(jié)構(gòu)構(gòu)有關(guān)的的地基基變形形特征征所謂敏敏感性性結(jié)構(gòu)構(gòu)指對對不均均勻沉沉降敏敏感的的框架結(jié)結(jié)構(gòu)和和砌體體承重重結(jié)構(gòu)構(gòu)。由于于一般般砌體體的抗抗拉、、抗剪剪強度度較低低，在在地基基不均均勻變變形影影響下下，易易沿縱縱墻開開裂破破壞；；而框框架結(jié)結(jié)構(gòu)則則主要要是由由于相相鄰柱柱基的的不均均勻沉沉降在在上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)中產(chǎn)產(chǎn)生較較大次次應(yīng)力力，使使強度度超過過安全全儲備備而破破壞。。因此此：①砌砌體體承重重結(jié)構(gòu)構(gòu)---驗算局部傾傾斜②框框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)---驗算相相鄰柱柱基的的沉降差差淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的地地基承承載力力（3）與剛性結(jié)結(jié)構(gòu)有關(guān)的的地基基變形形特征征所謂謂剛性性結(jié)構(gòu)構(gòu)指高層建建筑和和高聳聳結(jié)構(gòu)構(gòu)物。。①高高聳聳結(jié)構(gòu)構(gòu)和長長高比比很小小的高高層建建筑，，地基基變形形的主主要特特征是是建筑筑物的的整體體傾斜斜；②對對地地基基較較均均勻勻、、且且無無相相鄰鄰荷荷載載影影響響的的高高聳聳結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，則則注注意意控控制制沉降降量量。高聳聳及及高高層層建建筑筑容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生傾傾斜斜的的主主要要原原因因是是地地基基不不均均勻勻及及相相鄰鄰建建筑筑影影響響，，此此外外這這類類結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)受受水水平平荷荷載載大大、、重重心心高高，，容容易易重重心心偏偏移移引引起起偏偏心心力力矩矩而而影影響響傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定性性，，故故傾傾斜斜允允許許值值隨隨高高度度增增加加而而遞遞減減。。淺基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的地地基基承承載載力力沉降降觀觀測測與與地地基基變變形形值值的的預(yù)預(yù)估估沉降降觀觀測測目目的的通過過對對觀觀測測結(jié)結(jié)果果的的分分析析來驗驗證證計計算算方方法法；；可預(yù)預(yù)測測沉沉降降發(fā)發(fā)展展的的趨趨勢勢及時時采采取取處處理理措措施施。。預(yù)估估施工工期期間間使用用期期間間變形形值值便于于預(yù)預(yù)留留建筑筑物物有有關(guān)關(guān)部部分間凈空空淺基礎(chǔ)的的地基承承載力預(yù)估地基基變形值考慮土的壓縮性多層建筑筑在施工工期間完完成的沉沉降量砂土---80%以上低壓縮性性土–50~80%中壓縮性性土–20~50%高壓縮性性土–5~20%變形不滿滿足時的的措施1)適當調(diào)整整基底尺尺寸(改變基底底附加壓壓力);2)適當調(diào)整整基礎(chǔ)埋埋深;3)改用其它它基礎(chǔ)型型式;4)采用人工工地基處處理方案案;5)從建筑\結(jié)構(gòu)及施施工等方方面采取取措施以以防止地地基不均勻勻沉降對對上部結(jié)結(jié)構(gòu)造成成的損害害。基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定1.按地基持力力層承載載力特征征值確定定基底面面積GkFk1）中心荷荷載下的的基礎(chǔ)計算假定定:基底壓力力均勻分分布基底平均均壓力標標準值pk不超過持持力層經(jīng)經(jīng)修正后后的地基基承載力力特征值值fa，即：pk≤fa計算要求求pk計算公式式基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定GkFkdlb基礎(chǔ)自重重及其臺臺階上的的土重實體基礎(chǔ)Gk=γGAd=20Ad基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定①矩形基礎(chǔ)礎(chǔ)A=lb（一般l/b≤3）②方形基礎(chǔ)礎(chǔ)A=b2③條形基礎(chǔ)礎(chǔ)A=1×b=b沿基礎(chǔ)長長度方向向取1m的計算單單元（l=1m）基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定【例1】某住宅承承重墻厚厚240mm，采用墻墻下條形形基礎(chǔ)；；地基土土表層為為雜填土土，厚度度0.80m，重度17.5kN/m3，其下為粘土土層，重重度18.5kN/m，承載力力特征值值fak為170kPa，孔隙比比0.86。地下水水位在地地表下1.0m處。若已已知上部部墻體傳傳來的豎豎向荷載標標準值為為195kN/m。試確定基礎(chǔ)礎(chǔ)底面尺尺寸。解:1.確定基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深:為了便于于施工，，基礎(chǔ)宜宜建在地地下水位位以上，，故選擇擇粘土層層作為持持力層，，初步選選擇基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深d=1m。2.對持力層層土進行行深度修修正:埋深范范圍內(nèi)內(nèi)土的的加權(quán)權(quán)平均均重度：持力層層土的的承載載力特特征值值3.取1m長的條條基作作計算算單元元基礎(chǔ)寬寬度取該承承重墻墻下條條形基基礎(chǔ)寬寬度b＝1.25m。4.驗算:滿足要要求。?；A(chǔ)底底面尺尺寸的的確定定2）偏心心荷載載下的的基礎(chǔ)礎(chǔ)計算基基底底壓力力按直直線分分布假定:（梯形形或三三角形形分布布）同時滿滿足下下列兩兩式的的要求求，即即：pk≤fapkmax≤1.2fa計算要要求FeF+GMlbpkmaxpkminpk計算公公式基礎(chǔ)底底面尺尺寸的的確定定基礎(chǔ)底底面的的抵抗抗矩矩形基基礎(chǔ)Mk=(Fk+Gk)e矩形基基礎(chǔ)基礎(chǔ)底底面尺尺寸的的確定定exylbk3kF+G當pkmin<0時偏心荷荷載作作用點點至最最大壓壓力pkmax作用邊邊緣的的距離離(m):k=(l/2)-ee>l/6:出現(xiàn)拉拉應(yīng)力力區(qū)基礎(chǔ)底底面尺尺寸的的確定定計算偏偏心荷荷載作作用下下的基基礎(chǔ)底底面尺尺寸——逐次漸漸近試試算法法計算步步驟1)按中心心受壓壓初步步計算算基底底尺寸寸：2)據(jù)偏心心大小小，增增加基基底尺寸寸10~40%，即：：A1=（1.1~1.4）A03)初選l和b，一般般取l/b=1~2，得實實際基基底尺尺寸：A≈A1承載力力特征征值可先先進行行深度修修正若b＞3，則對對地基基承載載力進進行寬寬度修修正基礎(chǔ)底底面尺尺寸的的確定定4)計算基基底pk和pkmax：其中：：要求：：?。?yīng)滿滿足e≤l／６(即pkmin≥0)ⅱ）對重重要建建筑物物：pkmin／pkmax≥1/4~1/3以避免免產(chǎn)生生過大大的不不均勻勻沉降降；ⅲ）對個個別情情況可可：e≤l／４(即pkmin<0）此時：：Mk=M0k+VkH0上部結(jié)結(jié)構(gòu)傳來的的力矩矩標準準值5)驗算：pk≤fapkmax≤1.2fa如不滿滿足要要求，，應(yīng)修修改尺尺寸，，重復(fù)復(fù)上述步步驟，，直到到符合合要求求為止止。【例2】柱截面面尺寸寸300×400mm2，作用在在柱底底的荷荷載標標準值值：中心垂垂直荷荷載700kN，力矩矩80kN-m，水平平荷載載13kN?；A(chǔ)礎(chǔ)高度度0.6m，埋深深1m；粘性性土地地基，，γ=17.5kN/m3，e=0.7，IL=0.78，fak=226kPa。試根根據(jù)持持力層層地基基承載載力力確定定基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面尺寸寸。解題思思路：：此題題為偏偏心荷荷載作作用下下的基基礎(chǔ)，，解題題思路路為:對地基基承載載力力進行行深度度修正正，按按中心心荷載載作用用初定定基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面積，，考考慮慮偏心心荷載載作用用擴大大基礎(chǔ)礎(chǔ)面積積，驗驗算地地基承承載力力，如如不不合合適，，調(diào)整整基底底面積積重復(fù)復(fù)按上上述步步驟計計算。。注意：：1）對兩兩邊地地面標標高不不等的的基礎(chǔ)礎(chǔ)，計計算地地基承承載力力深度度修正正時時，其其埋深深從室室外地地坪標標高（（地面面標高高更低低的一一邊））算起。計算基基礎(chǔ)和回填填土重時，，應(yīng)采用平平均埋深。。2）剪力應(yīng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化對基底底的彎矩，，其方法為為用剪力乘乘以剪力至至基底中心的的距離（力力臂）。3）如果初定定的基底寬寬度大于3m，應(yīng)對地基基承載力進進行寬度修正后再進進行驗算。。，【解】1、求地基承承載力特征征值根據(jù)粘性土土e=0.7，IL=0.78查表2-5，得：ηb=0.3ηd=1.6持力層承載載力特征值值fa（先只考慮慮對基礎(chǔ)進進行埋深修修正）：2、初步選擇擇基底尺寸寸計算基礎(chǔ)和和回填土重重Gk時的基礎(chǔ)埋埋深按中心受壓壓計算基底底面積由于偏心不不大，基礎(chǔ)礎(chǔ)底面積按20%增大，即：：初步選擇基基礎(chǔ)底面積積因不不需再對對fa進行寬度修修正。3、驗算持力力層地基承承載力基礎(chǔ)和回填填土重偏心距即基底最大壓壓力基底平均壓壓力滿足要求。。最后確定定該柱基礎(chǔ)礎(chǔ)底面長l=2.4m,寬b=1.6m。2.地基軟弱下下臥層承載載力驗算基礎(chǔ)底面尺尺寸的確定定當持力層下下有軟土?xí)r時，可能在此層破壞壞，需要驗驗算軟弱下下臥層的地基承承載力Fkp0dzpcdpcz軟土Es1Es2Gk驗算要求作用于下臥臥層頂面的的全部壓力力（自重應(yīng)應(yīng)力和附加加應(yīng)力），，不超過軟軟臥層的承承載力。即即：pz+pcz≤faz基底附加壓壓力基底處自重重應(yīng)力軟臥層頂面面處自重應(yīng)應(yīng)力pz軟臥層頂面面處附加應(yīng)應(yīng)力基礎(chǔ)的驗算算軟弱下臥層層頂面的附附加應(yīng)力簡簡化計算---壓力擴散角角法基礎(chǔ)底面尺尺寸的確定定條件假設(shè)基底處處的附加應(yīng)應(yīng)力向下傳遞時時某一角度度向向外擴散散，并均勻勻分布于較較大面積的的軟弱下臥臥土層上。。Fkp0軟土Es1Es2Gkdpcd=γmdpcdpczzpz矩形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)軟臥層頂面面處附加應(yīng)應(yīng)力=基底處總應(yīng)應(yīng)力應(yīng)力擴散后后面積注擴散角與與Es1/Es2及z/b有關(guān)，持力層太太薄不起作作用基礎(chǔ)底面尺尺寸的確定定軟弱下臥層層地基承載載力特征值值faz計算faz=fak+ηdγm（d+z–0.5）對軟弱下臥臥層地基承載力只進進行深度修正，修正正深度從地面到軟臥臥層頂面當上述驗算算不能滿足足時可采取取的措施1)采用“寬基基淺埋”方方案，盡量量減少基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深，增增加基底至軟軟弱下臥層層的距離，，使傳至軟軟弱下臥層層的附加加應(yīng)力減小?。?)增大基礎(chǔ)寬寬度，減小小基底壓力力，使傳至軟臥臥層的的附附加應(yīng)力減減?。ǖ煽赡茉黾榆涇浫跖P層變變形）;3)采用人工地地基或采用深基礎(chǔ)礎(chǔ)避開軟弱弱下臥層。2、驗算要求求其埋深應(yīng)取取從地面到到軟弱下臥臥層頂面的的距離。傳遞到軟弱弱下臥層頂頂面處的附附加應(yīng)力與與土的自重重應(yīng)力之和和不超過下下臥層的承承載力=表3-12【例2】解：①條形基礎(chǔ)水下土的有有效重度軟弱下臥層層頂面處土土的自重應(yīng)應(yīng)力值查表得軟弱下臥層層頂面處的的附加應(yīng)力力值軟弱下臥層層頂面以上上土的加權(quán)權(quán)平均重度度不滿足要求求?？紤]增大基基底面積。。設(shè)條形基基礎(chǔ)寬3.37m，由題意，加大大基底面積后后，持力層承承載力也肯定定滿足要求，，不用再驗算。。這時，基底壓壓力：重新驗算軟弱弱下臥層承載載力：滿足要求。②方形基礎(chǔ)查表得滿足要求。3.地基穩(wěn)定性驗驗算基礎(chǔ)底面尺寸寸的確定驗算對象1)承受水平荷載載作用的高層層建筑、高聳聳結(jié)構(gòu)物2)建在斜坡上或邊坡附近近的建(構(gòu))筑物。驗算內(nèi)容1)整體滑動破壞壞---通常采用圓弧弧滑動面法要求:K=Mr／Ms≥1.2抗滑力矩滑動力矩基礎(chǔ)底面尺寸寸的確定驗算內(nèi)容2)斜坡上建(構(gòu))筑物對穩(wěn)定土坡(如圖)上的基礎(chǔ)當b≤3m，a<2.5m，且符合要求:可不進行穩(wěn)定定驗算對條形基礎(chǔ)ξ=3.5對矩形基礎(chǔ)ξ=2.5減輕不均勻沉沉降危害的措措施建筑物開裂、、傾斜、甚至至破壞均勻沉降影響建筑物的的功能和正常常使用不均勻沉降主要對象框架等超靜定定結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次應(yīng)應(yīng)力門窗洞口部位位開裂危害裂縫位置和方方向與不均勻勻沉降的狀況況有關(guān)減輕不均勻沉沉降危害的措措施砌體結(jié)構(gòu)開裂裂的規(guī)律當中段沉降大大，產(chǎn)生正向向撓曲（下凹凹）時，裂縫縫呈正“八””字形開展，，若兩翼沉降降大，墻體反反向撓曲（上上凸）時，裂裂縫呈倒“八八”字形開展展?？傊绷芽p形態(tài)特特征是：朝沉降大的一一方傾斜地向向上延伸。減輕不均勻沉沉降危害的措措施如何解決不均均勻沉降的問問題？思考解決途徑增強上部結(jié)構(gòu)構(gòu)對不均勻沉沉降的適應(yīng)能能力減少不均勻沉沉降或總沉降降具體措施選用條形、筏筏形或箱形等等連續(xù)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)或或其它深基礎(chǔ)礎(chǔ)進行地基處理理（采用人工工地基）從地基、基礎(chǔ)礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)共同工作的的觀點出發(fā)，在建筑、結(jié)構(gòu)和施工方面采取某些些措施減輕不均勻沉沉降危害的措措施1、建筑措施1）建筑物的體型應(yīng)力求簡單平面立面平面形狀復(fù)雜雜的建筑物易易開裂部位建筑立面高差差大易開裂部部位減輕不均勻沉沉降危害的措措施2）設(shè)置沉降縫沉降縫從上部結(jié)構(gòu)檐檐口到基礎(chǔ)底底面將建筑物物分割成兩個個或多個獨立立單元，分割割出的獨立單單元（或沉降降單元），應(yīng)應(yīng)滿足體形簡簡單、長高比小、結(jié)構(gòu)類型不不變和所在處處的地基比較較均勻等條件件的要求。設(shè)置位置(1)復(fù)雜建筑平面面轉(zhuǎn)折處;(2)高度或荷載變變化差異處;(3)結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類類型不同處;(4)長高比過大的的適當部位;(5)地基壓縮性顯顯著變化處;(6)分期建造房屋屋交接處;(7)擬設(shè)伸縮縫或或防震縫處(沉降縫可兼作作伸縮縫或防防震縫)。（2）合理布置縱縱、橫墻：縮小橫墻間間距,避免削弱縱墻墻剛度減輕不均勻沉沉降危害的措措施3）加強建筑物物的整體剛度建筑物過長：：長高比7.6:1（1）控制建筑物的的長高比：建筑物長高高比是指它的的長度L與其高度（屋屋頂檐口至基基底的距離））Hf之比L/Hf≤2.5~3.0減輕不均勻沉沉降危害的措措施4）恰當安排相相鄰建筑物基基礎(chǔ)間的凈距距相鄰基礎(chǔ)附加應(yīng)力疊加加不均勻沉降（1）同期建造的的兩相鄰建筑筑物，低（或或輕）者受高（或重重）者的影響響；（2）不同期建造造的兩相鄰建建筑物，原有建筑物受鄰近新建建高（或重））的建筑物的的影響。新建11層樓房原有建筑受影響建筑（（被影響者））－剛度（（長高比）影響建筑（產(chǎn)產(chǎn)生影響者））－預(yù)估平均沉降降量決定相鄰建筑筑物基礎(chǔ)間凈凈距的指標：：由于沉降相互互影響，兩棟棟相鄰的建筑筑物上部接觸觸根據(jù)可能產(chǎn)生生的不均勻沉沉降，將預(yù)估估沉降量大的的部分標高提提高，待其沉沉降后達到預(yù)預(yù)定的標高，，與沉降小的的部分協(xié)調(diào)一一致。（1）室內(nèi)地坪和和地下設(shè)施的的標高，應(yīng)根根據(jù)預(yù)估沉降降量予以提高高；（2）建筑物各部部分（或設(shè)備備之間）有聯(lián)聯(lián)系時，可將將沉降較大者者標高提高；；（3）建筑物與設(shè)設(shè)備之間，應(yīng)應(yīng)留有足夠的的凈空；（4）當有管道穿穿過建筑物時時，應(yīng)預(yù)留足足夠尺寸的孔孔洞，或采用用柔性的管道道接頭。減輕不均勻沉沉降危害的措措施5）調(diào)整建筑物物各部分的標標高原理：具體措施：減輕不均勻沉沉降危害的措措施2、結(jié)構(gòu)措施1）減輕建筑物物自重①減輕墻重量量：采采用多孔磚磚，輕質(zhì)墻等等。②選用輕型結(jié)結(jié)構(gòu)：采用預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)、、輕鋼結(jié)構(gòu)及各各種輕型空間間結(jié)構(gòu)。③減少基礎(chǔ)和和回如如采用空心心基礎(chǔ)、殼體體基礎(chǔ)、填土重量：以以及加加空地板代替替厚填土等。。對于砌體承重重房屋，不均均勻沉降的損損害突出地表表現(xiàn)為墻體的的開裂。因此此，實踐中常常在基礎(chǔ)頂面面附近（俗稱稱“地圈梁””）、門窗頂頂部樓（層））面處設(shè)置圈圈梁，每道圈圈梁應(yīng)盡量貫貫通外墻、承承重內(nèi)縱墻及及主要內(nèi)橫墻墻，并在平面面內(nèi)形成閉合合的網(wǎng)狀系統(tǒng)統(tǒng)。減輕不均勻沉沉降危害的措措施2）設(shè)置圈梁圈梁類型鋼筋混凝土圈圈梁鋼筋磚圈梁（（或鋼筋磚帶帶）作用----增強建筑物的的抗彎剛度減輕不均勻沉沉降危害的措措施3）減小或調(diào)整整基