第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)(2)2014

第二章

天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計ShallowfoundationinnaturalgroundGB50007-20021地基與基礎(chǔ)的類型2淺基礎(chǔ)的設(shè)計方法3基礎(chǔ)埋深確定4地基計算－承載力、變形、穩(wěn)定5基礎(chǔ)設(shè)計下臥層持力層(受力層)主要受力層地基與基礎(chǔ)設(shè)計地面FGD埋深Dq=D均布荷載天然地基淺基礎(chǔ)2-1-1地基與基礎(chǔ)的類型

1.地基的類型2.基礎(chǔ)的類型1.地基的類型2.基礎(chǔ)的類型基礎(chǔ)類型：天然地基上的淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)換土墊層，水泥土樁、碎石樁復合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考慮側(cè)壁阻力作用沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基礎(chǔ)寬度。兩側(cè)（四周）的摩阻力忽略不計。所以不是簡單的深淺概念。人工地基：加固上部土層，提高承載力。地基處理軟土人工地基淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)將荷載傳遞到下部好土層新加坡發(fā)展銀行,四墩,每墩直徑7.3m大直徑鉆孔樁風化砂巖及粉砂巖部分風化及不風化泥巖樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)一淺基礎(chǔ)的分類1、按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類2、按基礎(chǔ)剛度分類 無筋擴展(剛性)基礎(chǔ) 擴展基礎(chǔ)3、按基礎(chǔ)材料分類淺基礎(chǔ)分類第2節(jié)淺基礎(chǔ)的類型1、按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類1)單獨基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好Individualfooting,padfoundation獨立基礎(chǔ)的主要受力層深度1.5b淺基礎(chǔ)分類2)條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨基礎(chǔ)相連Stripfoundation條形基礎(chǔ)的主要受力層深度

3.0b淺基礎(chǔ)分類3)柱下交叉梁基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)分類CrossStripfooting4)筏形基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處理淺基礎(chǔ)分類Matfoundation5)箱形基礎(chǔ)Boxfoundation有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻淺基礎(chǔ)分類6)殼體基礎(chǔ)Shellfoundation淺基礎(chǔ)分類1按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式（總結(jié)）

單獨基礎(chǔ)Individualfootingpadfoundation條形基礎(chǔ)Stripfooting柱下交叉梁基礎(chǔ)Crossstripfooting筏板基礎(chǔ)Matfoundation箱形基礎(chǔ)Boxfoundation殼體基礎(chǔ)Shellfoundation淺基礎(chǔ)分類Matfoundation2按基礎(chǔ)剛度分類無筋擴展基礎(chǔ)non-reinforcedspreadfoundation

磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強度很低有基礎(chǔ)臺階寬高比(剛性角)要求擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Spreadfoundation鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求1.1~1.5與材料和荷載有關(guān)Fbth0F淺基礎(chǔ)分類3按基礎(chǔ)材料分類磚石料混凝土鋼筋混凝土灰土三合土淺基礎(chǔ)分類2.3基礎(chǔ)設(shè)計

2.4基礎(chǔ)的埋置深度獨立基礎(chǔ)主要受力層1.5b條形基礎(chǔ)主要受力層3.0b下臥層持力層(受力層)設(shè)計地面FG埋深D基礎(chǔ)埋深和尺寸一基礎(chǔ)埋深確定

(一）基礎(chǔ)埋深確定的基本原則條文5.1.1基礎(chǔ)的埋置深度，應按下列條件確定：1建筑物的用途，有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造；2作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)；3工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；4相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深；5地基土凍脹和融陷的影響。具體規(guī)定5.1.2在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，當上層地基的承載力大于下層土時，宜利用上層土作持力層。除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m。5.1.3高層建筑基礎(chǔ)的埋置深度應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎(chǔ)埋深應滿足抗滑穩(wěn)定性要求。5．1．4在抗震設(shè)防區(qū)，除巖石地基外，天然地基上的箱形和筏形基礎(chǔ)其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；樁箱或樁筏基礎(chǔ)的埋置深度（不計樁長）不宜小于建筑物高度的1/18。5．1．5基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，當必須埋在地下水位以下時，應采取地基土在施工時不受擾動的措施。當基礎(chǔ)埋置在易風化的巖層上，施工時應在基坑開挖后立即鋪筑墊層。在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用,否則處理盡量淺埋但是如h1太小就為IIh1<2m基底在好土h1=2m~4m高樓好土,低樓軟土h1>4m樁基或處理4工程地質(zhì)好土軟土(很深)好土軟土軟土好土

III IIIIVh1基礎(chǔ)埋深和尺寸h1選擇基礎(chǔ)埋深時應注意地下水的埋藏條件和動態(tài)。水文地質(zhì)條件對于天然地基上的淺基礎(chǔ)，應盡量將其置于地下水位以上，以免施工排水的麻煩；對底面低于淺水面的基礎(chǔ)，必選考慮施工措施及其他施工與設(shè)計問題，如管涌、流砂；化學腐蝕；地下室防滲；輕型結(jié)構(gòu)的上浮；地下水浮托引起的基礎(chǔ)底板內(nèi)力等。對埋藏有承壓含水層的地基(圖2.16)，確定基礎(chǔ)埋深時，必須控制基坑開挖深度，防止基坑因挖土減壓而隆起開裂。水文地質(zhì)條件要求基底至承壓含水層頂間保留土層厚度(槽底安全厚度)h0為：4相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深5.1.6當存在相鄰建筑物時，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時，兩基礎(chǔ)間應保持一定凈距，其數(shù)值應根據(jù)建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定?！緱l文說明】在城市居住密集的地方往往新舊建筑物距離較近，當新建建筑物與原有建筑物距離較近、尤其是新建建筑物基礎(chǔ)埋深大于原有建筑物時，新建建筑物會對原有建筑物產(chǎn)生影響，甚至會危及原有建筑物的安全或正常使用。為了避免新建建筑物對原有建筑物的影響，設(shè)計時應考慮與原有建筑物保持一定的安全距離1.決定建筑物相鄰影響距離大小的因素，主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的剛度等。2.新建建筑物的沉降量與地基土的壓縮性、建筑物的荷載大小有關(guān)；3.而原有建筑物的剛度則與其結(jié)構(gòu)形式、長高比以及地基土的性質(zhì)有關(guān)。減小相互影響措施：1、盡量減小新建建筑物的沉降量；2、新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)；3、選擇對地基變形不敏感的結(jié)構(gòu)形式；4、采取有效的施工措施，如分段施工、采取有效的支護措施以及對原有建筑物地基進行加固等措施。7.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距，可按表7.3.3選用。1）凍脹現(xiàn)象和融陷現(xiàn)象地面隆起(不均勻),翻漿,融陷,強度降低,如果凍結(jié)深度大于融沉，稱為永凍土基礎(chǔ)埋深和尺寸地下冰5地基土凍脹和融陷的影響凍脹丘Pingo熱融2）凍脹危害及機理凍深毛細區(qū)地下水1928-1929Casagrande做了較深入的研究,美國北部:凍深45cm,凍脹量13cm,=8%~12%,冰透鏡達13cm凍結(jié)區(qū)考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深機理復雜,開始認為是水變成冰的體脹.自由水凍結(jié)溫度0oc,結(jié)合水凍結(jié)溫度-0.5~-30oc毛細水土顆粒結(jié)合水冰考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深總結(jié):開敞式水源,凍結(jié)慢,形成透鏡體自由水+外層(弱)結(jié)合水凍結(jié),形成冰針,冰透鏡結(jié)合水膜變薄,離子濃度加大吸力增加吸引毛細水吸引地下水毛細水土顆粒結(jié)合水冰考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深3）影響土的凍脹性的因素(1)土的性質(zhì)一般是細顆粒土。砂土的毛細高度小，發(fā)生冰凍時體積膨脹，孔隙水容易排走，骨架不變。太細的土，水分供應不及時，凍脹也不明顯。(2)溫度條件低于凍結(jié)溫度(3)水文條件含水量，具有開放性條件，粉土凍脹嚴重毛細高度大滲透性相對較低考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深場地凍結(jié)深度計算5.1.7季節(jié)性凍土地基的場地凍結(jié)深度應按下式進行計算：zd=z0·ψzs·ψzw·ψze(5.1.7)式中：zd——場地凍結(jié)深度（m），當有實測資料時按zd=h’－Δz計算；h’——最大凍深出現(xiàn)時場地最大凍土層厚度（m）；Δz——最大凍深出現(xiàn)時場地地表凍脹量（m）；z0——標準凍結(jié)深度（m）。當無實測資料時，按本規(guī)范附錄F采用ψzs——土的類別對凍深的影響系數(shù)，按表5.1.7-1；ψzw——土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)，按表5.1.7-2；ψze——環(huán)境對凍深的影響系數(shù)，按表5.1.7-3。【條文說明】“場地凍結(jié)深度”在本規(guī)范2002版中稱為“設(shè)計凍深”，指：地下水位與凍結(jié)鋒面之間的距離大于2m，非凍脹粘性土，地表平坦、裸露，城市之外的空曠場地中，多年實測（不少于十年）最大凍深的平均值。由于建設(shè)場地通常不具備上述標準條件，所以標準凍結(jié)深度一般不直接用于設(shè)計中。凍結(jié)深度與凍土層厚度兩個概念容易混淆，對不凍脹土二者相同，但對凍脹性土，尤其強凍脹以上的土，二者相差頗大。凍土層厚度對于凍脹性土，冬季自然地面是隨凍脹量的加大而逐漸上抬的。包含了凍脹量；凍結(jié)深度是自凍前自然地面算起的，它等于實測凍土層厚度減去凍脹量，為避免混淆，表2-11土的巖性對凍深的影響系數(shù)ψzs表2-12土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)ψzw表2-13環(huán)境對凍深的影響系數(shù)ψze注：環(huán)境影響系數(shù)一項，當城市市區(qū)人口為20萬~50萬時，按城市近郊取值；當城市市區(qū)人口大于50萬小于或等于100萬時，只計入市區(qū)影響；當城市市區(qū)人口超過100萬時，除計入市區(qū)影響外，尚應考慮5公里以內(nèi)的郊區(qū)近郊影響系數(shù)。5．1．8季節(jié)性凍土地區(qū)基礎(chǔ)埋置深度宜大于場地凍結(jié)深度。對于深厚季節(jié)凍土地區(qū)，當建筑基礎(chǔ)底面土層為不凍脹、弱凍脹、凍脹土時，基礎(chǔ)埋置深度可以小于場地凍結(jié)深度，基底允許凍土層最大厚度應根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。沒有地區(qū)經(jīng)驗時可按本規(guī)范附錄G查取。此時，基礎(chǔ)最小埋深dmin可按下式計算：dmin=zd-hmax(5.1.8)式中：hmax——基礎(chǔ)底面下允許凍土層的最大厚度（m）?！緱l文說明】季節(jié)凍土地區(qū)基礎(chǔ)合理淺埋在保證建筑安全方面是可以實現(xiàn)的，本次規(guī)范修訂將基底允許出現(xiàn)凍土層應用范圍控制在深厚季節(jié)凍土地區(qū)的不凍脹、弱凍脹和凍脹土場地，修訂主要依據(jù)如下：1原規(guī)范基礎(chǔ)淺埋方法目前實際設(shè)計中使用不普遍。我國淺季節(jié)凍土地區(qū)（凍深小于1m）除農(nóng)村低層建筑外基本沒有實施基礎(chǔ)淺埋。中厚季節(jié)凍土地區(qū)（凍深在1~2m之間）多層建筑和凍脹性較強的地基也很少有淺埋基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深多數(shù)控制在場地凍深以下。在深厚季節(jié)性凍土地區(qū)（凍深大于2m）凍脹性不強的地基上淺埋基礎(chǔ)較多。淺埋基礎(chǔ)應用不多的原因：一是設(shè)計者對基礎(chǔ)淺埋不放心；二是多數(shù)勘察資料對凍深范圍內(nèi)的土層不給地基基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)；三是多數(shù)情況凍脹性土層不是適宜的持力層。2隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人們對基礎(chǔ)淺埋帶來的經(jīng)濟效益與房屋建筑的安全性、耐久性之間，更加重視房屋建筑的安全性、耐久性。3基礎(chǔ)淺埋后如果使用過程中地基浸水，會造成地基土凍脹性的增強，導致房屋出現(xiàn)凍脹破壞。此現(xiàn)象在采用了淺埋基礎(chǔ)的三層以下建筑時有發(fā)生。4凍脹性強的土融化時的凍融軟化現(xiàn)象使基礎(chǔ)出現(xiàn)短時的沉陷，多年累積可導致部分淺埋基礎(chǔ)房屋使用20年~30年后室內(nèi)地面低于室外地面，甚至出現(xiàn)進屋下臺階現(xiàn)象。5目前西歐、北美、日本和俄羅斯規(guī)范規(guī)定基礎(chǔ)埋深均不小于凍深。鑒于上述情況，本次規(guī)范修訂提出在淺季節(jié)凍土地區(qū)、中厚季節(jié)凍土地區(qū)和深厚季節(jié)凍土地區(qū)中凍脹性較強的地基不宜實施基礎(chǔ)淺埋，在深厚季節(jié)凍土地區(qū)的不凍脹、弱凍脹、凍脹土地基可以實施基礎(chǔ)淺埋。(4)基底允許的最大殘留凍土層厚度《地基基礎(chǔ)規(guī)范》季節(jié)性凍土地基的最小埋深為：式中hmax——基礎(chǔ)底面下允許出現(xiàn)凍土層的最大厚度，書中p48表2-14已修改，見地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范附錄G，表G.0.2。(4)地基凍脹分類根據(jù)土的類別、凍前天然含水量大小和平均凍脹率η的大小，將地基土劃分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹5類(表2-10)。(4)地基凍脹分類5．1．9地基土的凍脹類別分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹，可按本規(guī)范附錄G查取。在凍脹、強凍脹和特強凍脹地基上采用防凍害措施時應符合下列規(guī)定：1對在地下水位以上的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)側(cè)表面應回填不凍脹的中、粗砂，其厚度不應小于200mm；對在地下水位以下的基礎(chǔ)，可采用樁基礎(chǔ)、保溫性基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)（凍土層下有擴大板或擴底短樁），也可將獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)做成正梯形的斜面基礎(chǔ)；2宜選擇地勢高、地下水位低、地表排水條件好的建筑場地。對低洼場地，建筑物的室外地坪標高應至少高出自然地面300mm~500mm，其范圍不宜小于建筑四周向外各一倍凍深距離的范圍；3應做好排水設(shè)施，施工和使用期間防止水浸入建筑地基。在山區(qū)應設(shè)截水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝，以排走地表水和潛水；4在強凍脹性和特強凍脹性地基上，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁，并控制建筑的長高比；5當獨立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺下有凍土時，應在梁或承臺下留有相當于該土層凍脹量的空隙；6外門斗、室外臺階和散水坡等部位宜與主體結(jié)構(gòu)斷開，散水坡分段不宜超過1.5m，坡度不宜小于3%，其下宜填入非凍脹性材料；7對跨年度施工的建筑，入冬前應對地基采取相應的防護措施；按采暖設(shè)計的建筑物，當冬季不能正常采暖時，也應對地基采取保溫措施?；A(chǔ)防切向凍脹力方法切向凍脹力是指地基土凍結(jié)膨脹時產(chǎn)生的其作用方向平行基礎(chǔ)側(cè)面的凍脹力。（一）基側(cè)填砂用基側(cè)填砂來減小或消除切向凍脹力，是簡單易行的方法。地基土在凍結(jié)膨脹時所產(chǎn)生的凍脹力通過土與基礎(chǔ)牢固凍結(jié)在一起的剪切面?zhèn)鬟f，砂類土的持水能力很小，當砂土處在地下水位之上時，不但為非飽和土而且含水量很小，其力學性能接近松散凍土，所以砂土與基礎(chǔ)側(cè)表面凍結(jié)在一起的凍結(jié)強度很小，可傳遞的切向凍脹力亦很小。在基礎(chǔ)施工完成后回填基坑時在基側(cè)外表（采暖建筑）或四周（非采暖建筑）填入厚度不小于200mm的中、粗砂，可以起到良好的防切向凍脹力破壞的效果。（二）斜面基礎(chǔ)截面為上小下大的斜面基礎(chǔ)就是將獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)的臺階或放大腳作成連續(xù)的斜面，其防切向凍脹力作用明顯，但它容易被理解為是用下部基礎(chǔ)斷面中的擴大部分來阻止切向凍脹力將基礎(chǔ)抬起，這種理解是錯誤的?，F(xiàn)對其原理分析如下。用斜面基礎(chǔ)防切向凍脹力具有如下特點：1、在凍脹作用下基礎(chǔ)受力明確，技術(shù)可靠。當其傾斜角β大于等于9°時，將不會出現(xiàn)因切向凍脹力作用而導致的凍害事故發(fā)生；2、不但可以在地下水位之上，也可在地下水位之下應用；3、耐久性好，在反復凍融作用下防凍脹效果不變；4、不用任何防凍脹材料就可解決切向凍脹問題。該種基礎(chǔ)施工時較常規(guī)基礎(chǔ)相比稍有麻煩，當基礎(chǔ)側(cè)面較粗糙時，可用水泥砂漿將基礎(chǔ)側(cè)面抹平。（三）保溫基礎(chǔ)在基礎(chǔ)外側(cè)采取保溫措施是消除切向凍脹力的有效方法。日本稱其為“裙式保溫法”，上世紀90年代開始在北海道進行研究和實踐，取得了良好的效果。該方法可在凍脹性較強、地下水位較高的地基中使用，不但可以消除切向凍脹力，還可以減少地面熱損耗，同時實現(xiàn)基礎(chǔ)淺埋。基礎(chǔ)保溫方法見圖4保溫層厚度應根據(jù)地區(qū)氣候條件確定，水平保溫板上面應有不小于300mm厚土層保護，并有不小于5%的向外排水坡度，保溫寬度應不小于自保溫層以下算起的場地凍結(jié)深度。案例分析8：在遼寧某地修建一6層宿舍樓，9月底開工挖地基，3月份建成第一層時發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)和墻面由于凍脹而開裂。設(shè)計的基礎(chǔ)埋深完全滿足凍深的要求，解釋為什么發(fā)生凍脹破壞？考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深2.5基礎(chǔ)設(shè)計

一、概述FbthFdA（bl）dh0hA（bl）無筋擴展基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)As式中pk——相應于荷載效應標準組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；fa——修正后的地基承載力特征值。1.當軸心荷載作用時一、地基持力層承載力計算Pk≤fa式中：Mk——相應于荷載效應標準組合時，作用于基礎(chǔ)底面的力矩值。2.對于偏心受壓基礎(chǔ)A——基礎(chǔ)底面面積。二基礎(chǔ)底面的壓力計算1、當軸心荷載作用時，可按下列公式確定：式中：Fk——相應于作用的標準組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值（kN）；Gk——基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重（kN）；A——基礎(chǔ)底面面積（m2）。2、當偏心荷載作用時式中：Mk——相應于作用的標準組合時，作用于基礎(chǔ)底面的力矩值（kN·m）；W——基礎(chǔ)底面的抵抗矩（m3）；p——相應于作用的標準組合時，基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值（kPa）。條件：(e≤L/6)當偏心距e=Mk/(Fk+Gk)≥b/6(b為偏心方向基礎(chǔ)邊長)時，這時基底壓力分布如圖2.20所示。pkmax按式2.18計算：3偏心荷載作用下的基礎(chǔ)其中，l為垂直于力矩作用方向的基礎(chǔ)底面邊長；

a為合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離。圖2.20基底壓力分布圖三地基承載力特征值計算1、地基承載力特征值可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、并結(jié)合工程實踐經(jīng)驗等方法綜合確定。2、當偏心距（e）小于或等于0.033倍基礎(chǔ)底面寬度時，根據(jù)土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值可按下式計算，并應滿足變形要求：式中：fa——由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值（kPa）；Mb、Md、Mc——承載力系數(shù)，按表5.2.5確定；b——基礎(chǔ)底面寬度（m），大于6m時按6m取值，對于砂土小于3m時按3m取值；ck——基底下一倍短邊寬度的深度范圍內(nèi)土的粘聚力標準值（kPa）。3、對于完整、較完整、較破碎的巖石地基承載力特征值可按本規(guī)范附錄H巖基載荷試驗方法確定；對破碎、極破碎的巖石地基承載力特征值，可根據(jù)平板載荷試驗確定。對完整、較完整和較破碎的巖石地基承載力特征值，也可根據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓強度按下式進行計算：式中：fa——巖石地基承載力特征值(kPa)；frk——巖石飽和單軸抗壓強度標準值（kPa），可按本規(guī)范附錄J確定；ψr——折減系數(shù)。根據(jù)巖體完整程度以及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合，由地方經(jīng)驗確定。無經(jīng)驗時，對完整巖體可取0.5；對較完整巖體可取0.2～0.5；對較破碎巖體可取0.1～0.2。注:1上述折減系數(shù)值未考慮施工因素及建筑物使用后風化作用的繼續(xù)；2對于粘土質(zhì)巖，在確保施工期及使用期不致遭水浸泡時，也可采用天然濕度的試樣，不進行飽和處理。三地基承載力特征值計算5.2.4當基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，從載荷試驗或其它原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值，尚應按下式修正：式中：fa——修正后的地基承載力特征值（kPa）；fak——地基承載力特征值（kPa），按本規(guī)范第5.2.3條的原則確定；ηb、ηd——基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別查表5.2.4取值；γ——基礎(chǔ)底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；b——基礎(chǔ)底面寬度（m），當基礎(chǔ)底面寬度小于3m時按3m取值，大于6m時按6m取值；γm——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土層取有效重度；d——基礎(chǔ)埋置深度（m），宜自室外地面標高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時，應從天然地面標高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標高算起；當采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應從室內(nèi)地面標高算起。四地基承載力特征值修正五軟弱下臥層承載力驗算：5.2.7當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時，應符合下列規(guī)定：F

pdzpcz軟土Es1Es2注意：下臥層承載力f只做深度修正條基無后一項擴散角可查表1條形基礎(chǔ)2矩形基礎(chǔ)當持力層與軟弱下臥層的壓縮模量比值Es1/Es2≥3時，對矩形和條形基礎(chǔ)，假設(shè)基底處的附加應力(p0=p-γ0d)向下傳遞時按某一角度θ向外擴散分布于較大的面積上，根據(jù)基底與軟弱下臥層頂面處擴散面積上的附加應力相等的條件，可得。五軟弱下臥層強度驗算六地基變形計算5.3.1建筑物的地基變形計算值，不應大于地基變形允許值。5.3.2地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。5．3.3在計算地基變形時，應符合下列規(guī)定：１由于建筑地基不均勻、荷載差異很大、體型復雜等因素引起的地基變形，對于砌體承重結(jié)構(gòu)應由局部傾斜值控制；對于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應由傾斜值控制；必要時尚應控制平均沉降量。２在必要情況下，需要分別預估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預留建筑物有關(guān)部分之間的凈空，選擇連接方法和施工順序?！緱l文說明】一般多層建筑物在施工期間完成的沉降量，對于碎石或砂土可認為其最終沉降量已完成80%以上，對于其它低壓縮性土可認為已完成最終沉降量的50%～80%，對于中壓縮性土可認為已完成20%～50%，對于高壓縮性土可認為已完成5%～20%。六地基變形計算1計算地基變形時，地基內(nèi)的應力分布，可采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論。其最終變形量可按下式進行計算：式中：s——地基最終變形量（mm）s’——按分層總和法計算出的地基變形量（mm）；Ψs——沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，無地區(qū)經(jīng)驗時可根據(jù)變形計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值、基底附加壓力按表5.3.5取值；p0——相應于作用的準永久組合時基礎(chǔ)底面處的附加壓力(kPa)；Esi——基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量（MPa），應取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算；【條文說明】該條指出：1壓縮模量的取值，在考慮到地基變形的非線性性質(zhì)，一律采用固定壓力段下的Es值必然會引起沉降計算的誤差，因此采用實際壓力下的Es值，即式中：e0——土自重壓力下的孔隙比；α——從土自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和壓力段的壓縮系數(shù)。2沉降計算經(jīng)驗系數(shù)3地基壓縮層范圍內(nèi)壓縮模量Es的加權(quán)平均值提出按分層變形進行Es的加權(quán)平均方法4地基變形計算深度zn（圖5.3.5），應符合式（5.3.7）的規(guī)定。當計算深度下部仍有較軟土層時，應繼續(xù)計算。式中：Δs’i

——在計算深度范圍內(nèi)，第i

層土的計算變形值（mm）；Δs’n——在由計算深度向上取厚度為Δz的土層計算變形值（mm），Δz見圖5.3.5并按表5.3.7確定。4地基變形計算深度zn5.3.8當無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在1～30m范圍內(nèi)時，基礎(chǔ)中點的地基變形計算深度也可按簡化公式（5.3.8）進行計算。（1）在計算深度范圍內(nèi)存在基巖時，zn可取至基巖表面；（2）當存在較厚的堅硬粘性土層，其孔隙比小于0.5、壓縮模量大于50MPa，或存在較厚的密實砂卵石層，其壓縮模量大于80MPa時，zn可取至該層土表面。地基土附加壓力分布應考慮相對硬層存在的影響，按本規(guī)范公式（6.2.2）計算地基最終變形量。式中：sgz——具剛性下臥層時，地基土的變形計算值（mm）βgz——剛性下臥層對上覆土層的變形增大系數(shù)，按表6.2.2-2采用；sz——變形計算深度相當于實際土層厚度按本規(guī)范第5.3.5條計算確定的地基最終變形計算值（mm）。七地基穩(wěn)定性計算5.4.1地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動力矩應符合下式要求：MＲ／MS≥1.2(5.4.1)式中：MS——滑動力矩（kN·m）；MＲ——抗滑力矩（kN·m）。5.4.2位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，應符合下列規(guī)定：1對于條形基礎(chǔ)或矩形基礎(chǔ)，當垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于3m時,其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x(圖5.4.2)應符合下式要求,且不得小于2.5m：條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)3當邊坡坡角大于45°、坡高大于8m時，尚應按式（5.4.1）驗算坡體穩(wěn)定性。2.6無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計8.1.1無筋擴展基礎(chǔ)(圖8.1.1)高度應滿足下式的要求：

式中：b——基礎(chǔ)底面寬度（m）；b0——基礎(chǔ)頂面的墻體寬度或柱腳寬度（m）；H0——基礎(chǔ)高度（m）；tanα——基礎(chǔ)臺階寬高比b2:H0，其允許值可按表8.1.1選用；b2——基礎(chǔ)臺階寬度（m）。無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計步驟GFd1、確定基礎(chǔ)底面積偏心荷載時：將上面計算的

A

或b

擴大至

1.1~1.4倍2、按剛性角確定基礎(chǔ)高度根據(jù)A可初步確定b和L例題1L=2.6m,b=1.8m,d=1.5m,N=800kN,混凝土容重20kN/m3，驗算持力層及軟弱下臥層的承載力是否滿足要求？（地基壓力擴散角按22°計算）例題基底以上土體，所以持力層是0.5mb<3m,不需要進行修正基礎(chǔ)自重例題基底以上土體自重應力按擴散角計算附加應力算至軟弱下臥層頂面處設(shè)計示例2（p68）解（1）按中心荷載作用初估基礎(chǔ)底面積，由式2.36得（2）考慮偏心荷載作用，將基底面積擴大1.3倍：設(shè)計示例A=1.3A0=6.04m2初步擬定基礎(chǔ)尺寸為3m×2m。（3）計算基底邊緣最大壓力Pmax按公式2.16計算基底邊緣最大應力為：設(shè)計示例總荷載的偏心距：基底總力矩：基礎(chǔ)的總垂直荷載：基礎(chǔ)及回填土自重：W的計算？（4）按基礎(chǔ)埋深修正地基承載力：（6）驗算基底平均應力：（5）驗算偏心荷載下基底反力的允許條件：查p51表2.15得ηd＝1.6,持力層以上土體容重γm＝17.6kN/m2：粉質(zhì)粘土液性指數(shù)：（7）確定基礎(chǔ)高度和構(gòu)造尺寸：根據(jù)素混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造要求，基礎(chǔ)總高度大于900mm時做成三層臺階，每個臺階高度不大于500mm，基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸如圖：采用C10混凝土基礎(chǔ)，查表2.4,臺階高寬比允許值為1:1.0,則基礎(chǔ)高度2.7擴展基礎(chǔ)設(shè)計一、擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造8.2.1擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造，應符合下列規(guī)定：1錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm，且兩個方向的坡度不宜大于1：3；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300mm～500mm；2墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強度等級不宜低于C10；3擴展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應小于0.15%，底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不宜小于8mm；間距不宜大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應不小于受力鋼筋面積的15%。當有墊層時鋼筋保護層的厚度不應小于40mm；無墊層時不應小于70mm；4混凝土強度等級不應低于C20；5當柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍，并宜交錯布置(圖8.2.1-1)；6鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處(圖8.2.1-2)。在拐角處底板橫向受力鋼筋應沿兩個方向布置(圖8.2.1-2)。

一、擴展基礎(chǔ)的破壞形式

埋置深度和平面尺寸的確定方法與剛性基礎(chǔ)相同

基礎(chǔ)高度較小，要滿足沖切、抗彎、抗剪要求一擴展基礎(chǔ)破壞形式2121純剪斜壓彎曲F沖切三擴展基礎(chǔ)計算8.2.6擴展基礎(chǔ)的基礎(chǔ)底面積，在條形基礎(chǔ)相交處，不應重復計入基礎(chǔ)面積。1、柱下獨立基礎(chǔ)受沖切承載力驗算8.2.8柱下獨立基礎(chǔ)的受沖切承載力應按下列公式驗算：式中：βhp——受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當h不大于800mm時，βhp取1.0；當βhp大于等于2000mm時，βhp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；h0——基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度（m）；am——沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度（m）；at——沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長（m），當計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時，取上階寬；ab——沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長（m），當沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)（圖8.2.8a、b），計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；當計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度；pj——扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應于作用的基本組合時的地基土單位面積凈反荷載采用基本組合基底壓力計算時只考慮基底凈壓力F（不考慮基礎(chǔ)自重及其上覆土重G）Al——沖切驗算時取用的部分基底面積（m2）(圖8.2.8a、b中的陰影面積ABCDEF)；Fl——相應于作用的基本組合時作用在Al上的地基土凈反力設(shè)計值（kPa）。45o1單獨基礎(chǔ)中心荷載Fl=Ac?pe≤[V]=0.7hpftbph0Ac為陰影面積bp沖切破壞錐體面上下邊周長的平均值ft混凝土抗拉強度h

受沖切承載力截面高度影響系數(shù)h0沖切破壞錐體的有效高度h0h0lclh0bb0h0h02、柱下獨立基礎(chǔ)受剪承載力驗算8.2.9當基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度時，應按下列公式驗算柱與基礎(chǔ)交接處截面受剪承載力：式中：Vs——柱與基礎(chǔ)交接處的剪力設(shè)計值（kN），圖8.2.9中的陰影面積乘以基底平均凈反力；βhs——受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，當h0＜800mm時，取h0＝800mm；當h0＞2000mm時，取h0＝2000mm；A0——驗算截面處基礎(chǔ)的有效截面面積（m2）。當驗算截面為階形或錐形時，可將其截面折算成矩形截面，截面的折算寬度和截面的有效高度按本規(guī)范附錄U計算。3、柱下獨立基礎(chǔ)受剪承載力階形或錐形截面基礎(chǔ)寬度計算當驗算截面為階形或錐形時，可將其截面折算成矩形截面，截面的折算寬度和截面的有效高度按本規(guī)范附錄U計算。4墻下條形基礎(chǔ)受剪承載力驗算8.2.10墻下條形基礎(chǔ)底板應按本規(guī)范公式（8.2.9-1）驗算墻與基礎(chǔ)底板交接處截面受剪承載力，其中A0為驗算截面處基礎(chǔ)底板的單位長度垂直截面有效面積，Vs為墻與基礎(chǔ)交接處由基底平均凈反力產(chǎn)生的單位長度剪力設(shè)計值。（b）配筋4單獨基礎(chǔ)彎矩計算8.2.11在軸心荷載或單向偏心荷載作用下，當臺階的寬高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時，柱下矩形獨立基礎(chǔ)任意截面的底板彎矩可按下列簡化方法進行計算(圖8.2.11-1)：式中：MⅠ、MⅡ——任意截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ處相應于作用的基本組合時的彎矩設(shè)計值（kN·m）；a1——任意截面Ⅰ-Ⅰ至基底邊緣最大反力處的距離（m）；l、b——基礎(chǔ)底面的邊長（m）；pmax、pmin——相應于作用的基本組合時的基礎(chǔ)底面邊緣最大和最小地基反力設(shè)計值（kPa）；p——相應于作用的基本組合時在任意截面I-I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計值（kPa）；G——考慮作用分項系數(shù)的基礎(chǔ)自重及其上的土自重（kN）；當組合值