基础工程课件--浅基础
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土力学及基础工程第七章-浅基础
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (1)根据工程地质条件选择合适的土层作为地基 持力层是确定基础埋深的主要因素；
密实土
松软土
松软土 密实土
密实土 软弱土
A
B
C
D
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (2)合理选择地基持力层应考虑动态（渗流力、 浮托力）的作用；
桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
深基础：把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。
四、常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个 基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协 调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种 简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称 为常规设计。
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度 基础底面至地面（一般指室外设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价。 安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、 变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则
二、影响基础埋深的因素 3、相邻建筑物的基础埋深
l12h
二、影响基础埋深的因素 4、地基土冻胀和融陷的影响
dmin Zdhmax
天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋置深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力，确定基础的构造尺寸， 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算（包括变形与稳定性 验算） 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图
基础工程课件 第2章 浅基础设计原理-1
地基：为支承基础的土体或岩体。 天然地基：地基土有良好土层，不需经人工
处理，而直接承受基础荷载的天然岩土层， 即为天然地基。
天然地基上的浅基础：一般将天然地基上，
埋臵深度小于5m的基础及埋臵深度虽超过5m 但小于基础宽度的基础统称为天然地基上的 浅基础。
人工地基：当天然地基土层较软弱或具有
平板式筏基是一块等厚度（0.5～2.5m）的钢 混平板； 梁板式筏基是在筏板上沿柱轴纵横向设臵基 础梁而形成。
筏板基础可在六层住宅中使用，也可在50层 的高层建筑中使用，如美国休斯敦市的52层壳体 广场大楼就是采用天然地基上的筏板基础，它的 厚度为2.52m。
4．箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、侧墙、 内隔墙组成，形成一个整体性好、空间刚度大的箱 体。 箱形基础比筏板基础具有更大的抗弯刚度，可 视为绝对刚性基础，产生的沉降通常较为均匀。适 用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严 格要求的建筑物。
砖墙
肋
底板 垫层
过梁
(a)
(b)
单独基础
图2-2墙下扩展条形基础
图2-3墙下独立基础
(a)
(b)
(c)
柱下独立基础
2. 钢筋混凝土条形基础
条形基础——长度远大于宽度的基础 分为墙下条形基础、柱下条形基础和十字交叉条形基础。 墙下条形基础：横截面积根据受力条件又可分为不带肋 和带肋两种。可看作是钢筋混凝土独立基础的特例，其计算 属于平面应变问题，只考虑在基础横向（扩展方向、基底宽 方向）受力发生破坏。
表3-1 基础材料 混凝土基础 毛石混凝土基 础 砖基础 毛石基础
无筋扩展基础台阶宽高比的允许值 台阶宽高比的允许值 pk≤100 1:1.00 100< pk≤200 1:1.00 200< pk≤300 1:1.25
《浅基础施工》PPT课件
基底处理
岩层基底
碎石类或 砂类土层 黏性土层
泉眼
堵排处理， 不泡基础。
未风化岩面清除 干净；风化岩面 按基础尺寸凿除。
承重面修理平整； 砌筑前铺一层水
泥砂浆。
天然状态铲平；
或向基底夯入
10cm碎石。
.
24
基底的检验和处理
软弱地. 基的处理
25
基础砌筑
基础砌筑可采用排水砌筑或水下混凝土灌注
基础允许偏差
二、工程地质勘察三阶段 可行性研究勘察（选址勘察） 初步勘察 详细勘察
.
5
三、勘察与测绘的仪器
.
6
陆地基坑的开挖
开挖原则
开槽支撑 先撑后挖 分层开挖 严禁超挖
.
7
基坑开挖方式：
基坑可采用人工开挖和机械开挖。使用机械开挖时，在 离基底设计标高20～40cm的最后一层土要用人工来挖除， 以保证地基土结构不受破坏。
喷射井点 电渗井点 管井井点 深井井点
0.1~50 0.1~50
0.1~1 <0.1 20~200 10~250
3~6 6~12(由井点层数而
定)
8~20 根据选井点确定
3~5 >15
.
22
基底的检验和处理
⑴ 基底检验
主要内容
基底平面位置、尺寸 大小 、基底标高；
地质情况；
基底处理及排水情况
.
23
地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地 下工程结构形式和施工工艺。它是在地面用特殊的挖槽设备 ，沿着深开挖工程的周边，在泥浆护壁的情况下，开挖一条 狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一 段钢筋混凝土墙段。然后将若干墙段连接成整体，形成一条 连续的地下墙体。地下连续墙可供截水防渗和挡土承重之用 。
基础工程教学第2章
根据
地基复杂程度 建筑物规模和功能特征 由于地基问题可能造成建筑物破坏或影 响正常使用的程度
即按照地基基础设计的复杂性和技术难度
将地基基础设计分为三个设计等级
甲级 乙级 P9表2-1 丙级
P9
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地 基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符 合下列规定：（P9～10）
地基、基础与上部结构相互作用的概念（P68～73） 注意：地基与基础的相互作用
➢抗弯刚度很小的柔性基础，基底
反力的分布与作用于基础上的荷
载分布形状完全一致。均布荷载
下基础沉降呈碟形，即中部大，
边缘小。若要使沉降趋于均匀，
作用于基础上的荷载分布应中间 柔性基础的基底反力
小、两端大（P69）
和沉降（P69图3-1）
•多用于：荷载大、地基软弱且软硬不均的高层建筑 用于框架、框剪、剪力墙结构的柱下筏形基础 用于砌体承重结构的墙下筏形基础 ，适用于具有硬 壳持力层、比较均匀的软弱地基上6层及6层以下 承重横墙较密的民用建筑
•筏形基础底面积大，可减小基底压力，也可提高地基
承载力，能有效增强基础的整体性，调整不均匀沉降
和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基 础或柱下独立基础
•无筋扩展基础适用于：（P11）
由于受台阶宽高比的 限制，刚性基础的高
多层民用建筑和轻型厂房
度一般较大
➢无筋扩展基础（刚性基础）不适宜宽基浅埋的情况
•基础截面常做成
柱
l b 10
墙下条形基础
柱下独立基础
•无筋扩展基础的受力特性：（P11、P39～40）
材料具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都较低
➢ 为保证基础不会挠曲变形、开裂破坏，设计时 需要加大基础的高度，控制基础外伸宽度，即 限制（刚性）基础台阶宽高比，使基础具有足 够的刚度，基础内的拉应力和剪应力不超过材 料的抗拉、抗剪强度
浅基础设计ppt课件
9 浅基础设计
土的冻胀性
• 衡量指标
平均冻胀率： h
h
• 冻胀性分类
不冻胀 1% 弱冻胀 1% < 3.5% 冻胀 3.5% < 6% 强冻胀 6% < 12% 特强冻胀 >12%
注意：碎石、砂等中 粒径小于0.075mm的 颗粒含量太高也会导 致冻胀
规范附录G
9 浅基础设计
考虑冻胀的基础埋深
承载力 f 的确定办法：
我国规范中取：
fa=Mbb+Md md+Mcck
以临界荷载P1/4 为理论基础
fa：承载力特征值（设计值） Mb、Md、Mc：承载力系数，与内摩擦角k 有关
k ：基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值
b：基底宽度，大于6m按6m取值，对于砂土小于3m按3m取值
ck：基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值
Pcr Pu P
1 比 例 界 限
临 塑 荷 载
2
极 限3 荷 载
P~S曲线
9 浅基础设计
进行深度和宽度修正：
fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)
fa ：深宽修正后的承载力特征值（设计值） fak ：公式计算或载荷试验等确定的承载力特征值（标准值）
b、d ：宽度和深度修正系数 ：基底下土的重度，地下水位以下取浮重度
9 浅基础设计
2 工程地质和水文地质条件
• 尽量在地下水位以上,否则开挖降水,费用大 • 有承压水时，防止承压水顶破基底
基坑
9 浅基础设计
• 根据土层分布情况确定
I
好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
II
III
软土 h1 好土
基础工程浅基础ppt课件
第2章 浅基础
1
2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/ 6 2
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
（3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载 力进行深宽修正 ，再验算是否满足公式（2.16）和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整 基础底面长度l和宽度b，再验算；如此反复一、二次， 便能定出合适的基础底面尺寸。
条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
11
2.5.2软弱下卧层验算
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土，
其承载力特征值为 fak＝63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下 卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下 卧层承载力宽、深修正系数分别为b 0 和d 1.0 )
17.7kN
/
Байду номын сангаасm3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
7
取该承重墙下条形基础宽度B＝1.25M。 4.验算:
Fk
低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 4
1
2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/ 6 2
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
（3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载 力进行深宽修正 ，再验算是否满足公式（2.16）和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整 基础底面长度l和宽度b，再验算；如此反复一、二次， 便能定出合适的基础底面尺寸。
条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
11
2.5.2软弱下卧层验算
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土，
其承载力特征值为 fak＝63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下 卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下 卧层承载力宽、深修正系数分别为b 0 和d 1.0 )
17.7kN
/
Байду номын сангаасm3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
7
取该承重墙下条形基础宽度B＝1.25M。 4.验算:
Fk
低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 4
基础工程--浅基础
b200
150 150
15d 600 1000
h350
200
200
毛石基础 钢筋混凝土基础 灰土基础
宁夏大学土木与水利工程学院
100
300 120 60 120 h1 h2 h H
40d
崔自治
第二节 浅基础类型
二、按受力情况分类 ⑴刚性基础：由砖，毛石，毛石混凝土，混凝土，灰 土，三合土等材料建造的墙下条形基础和柱下独立 基础。 ⑵扩展基础：系指墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢 筋混凝土独立基础。 ⑶连续基础
hw
Z
宁夏大学土木与水利工程学院
崔自治
第三节 基础埋深选择
⑸土的冻胀和融陷性 ①冻胀性 《规范》GB50007依据土的类型、含水量，地下水 位低于冻深的最小距离和平均冻胀率将地基土分为不冻 胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀土。 ②设计冻深 Zd Z0 zs zw ze
式中：
三、浅基础设计应掌握的资料
⑴工程地质和水文地质资料。 ⑵当地的建筑经验，施工条件和材料供应情况。 ⑶上部结构的类型，布置，建筑物的安全等级。
宁夏大学土木与水利工程学院
崔自治
第二节 浅基础类型
一、按材料分类
8@100 砖基础
二皮一收 0.450 60 60 二一间隔收 0.000 混凝土基础 60 500 240
崔自治
作业
1、P28：1，3 2、P52：1，2，3，4，6，8
宁夏大学土木与水利工程学院
崔自治
第一节 概述
浅基础是埋深不大于5m，也不大于基础底面宽度， 施工技术简单，地基不做处理或稍作处理就在其上建造 的基础。 浅基础造价比较低，是多层和低层建筑常用的 基础方案。
基础工程PPT--第二章-浅基础
1.建筑物地基承载力问题(图1)
2. 构筑物环境的安全性问题即土压力问题 挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。
2.构筑物环境的安全性问题即土压力问题
3. 土工构筑物的稳定性问题 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。
柱下独立基础
3. 联合基础
联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础（图2－5），但其设计原则，可供其他型式的联合基础参考。
联合基础
联合基础
4 柱下条形基础
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向（或同一轴线）上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。（图2－6） 特点：长度远大于宽度；纵向刚度大。
第二章 浅基础
进行地基基础设计时，必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求，合理选择地基基础方案。常见的地基基础方案有：天然地基或人工地基上的浅基础；深基础；深浅结合的基础（如桩－筏、桩箱基础等）。
2.3 基础埋置深度的选择
基础埋置深度的选择（简称埋深）是指基础底面至天然地面的距离。 主要影响因素 基础埋深选择的原则：
在满足承载力和变形要求的条件下尽量浅埋
与建筑物有关的条件
工程地质条件
水文地质条件
地基冻融条件
场地环境条件
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑功能：地下室布置、半埋式结构等； 基础埋深不同时： 主楼与裙房，高度不同，分期施工设置后浇带； 台阶式相连, 如山坡上的房屋。 荷载效应：上部荷载大小、抗震要求、上拔荷载、动荷载（避免饱和和疏松的细砂土层）；p16 设备条件：地下管线、水道、隧道等。
2. 构筑物环境的安全性问题即土压力问题 挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。
2.构筑物环境的安全性问题即土压力问题
3. 土工构筑物的稳定性问题 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。
柱下独立基础
3. 联合基础
联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础（图2－5），但其设计原则，可供其他型式的联合基础参考。
联合基础
联合基础
4 柱下条形基础
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向（或同一轴线）上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。（图2－6） 特点：长度远大于宽度；纵向刚度大。
第二章 浅基础
进行地基基础设计时，必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求，合理选择地基基础方案。常见的地基基础方案有：天然地基或人工地基上的浅基础；深基础；深浅结合的基础（如桩－筏、桩箱基础等）。
2.3 基础埋置深度的选择
基础埋置深度的选择（简称埋深）是指基础底面至天然地面的距离。 主要影响因素 基础埋深选择的原则：
在满足承载力和变形要求的条件下尽量浅埋
与建筑物有关的条件
工程地质条件
水文地质条件
地基冻融条件
场地环境条件
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑功能：地下室布置、半埋式结构等； 基础埋深不同时： 主楼与裙房，高度不同，分期施工设置后浇带； 台阶式相连, 如山坡上的房屋。 荷载效应：上部荷载大小、抗震要求、上拔荷载、动荷载（避免饱和和疏松的细砂土层）；p16 设备条件：地下管线、水道、隧道等。
基础工程学浅基础设计PPT课件
当柱子或墙传来的荷载很大地基土较软弱用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力的要求时或者地下水位常年在地下室的地坪以上为了防止地下水渗入室内时往往需要把整个房屋底面或地下室部分做成一片连续的钢筋混凝土板作为房屋的基础称为筏形基础
概述
与地基基础有关的几个基本概念
地基：直接承托建筑物的场地土层。 天然地基：不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。 人工地基：经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土 层。 基础：建筑物在地面以下的结构部分。 持力层：直接与基础底面接触的土层。 下卧层：持力层以下的其它土层。 浅基础：天然地基上，基础埋置深度小于5m的一般基础 (柱基或墙基)以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的大 尺寸的基础(如箱形基础)。
选择基础的材料、结构形式，确定平面布置； 选择基础的埋置深度，即确定地基持力层； 确定地基承载力； 根据作用在基础上的荷载和地基承载力，初步计算基础的 底面尺寸； 根据基础底面上的荷载效应进行相应的地基变形验算，根 据验算结果修改基础尺寸； 必要时进行稳定性验算； 基础剖面和结构设计； 绘制基础施工图，编制施工技术说明；
条形基础：d (3.5b a) tan 矩形基础： d (2.5b a) tan
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4、场地环境条件 如果与邻近建筑物的距离很近时，
为保证相邻原有建筑物的安全和正常 使用。基础理设深度宜浅于或等于相 邻建筑物的埋置深度。如果基础深于 原有建筑物基础时，要使二基础之间 保持一定距离，其净距L一般为相邻两 基础底面高差H的1-2倍。以免开挖 基坑时，坑壁塌落，影响原有建筑物 地基的稳定。如不能满足这一要求时， 应采取施工措施，如分段施工、设临 时加固支撑或板桩支撑等。
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概述
与地基基础有关的几个基本概念
地基：直接承托建筑物的场地土层。 天然地基：不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。 人工地基：经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土 层。 基础：建筑物在地面以下的结构部分。 持力层：直接与基础底面接触的土层。 下卧层：持力层以下的其它土层。 浅基础：天然地基上，基础埋置深度小于5m的一般基础 (柱基或墙基)以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的大 尺寸的基础(如箱形基础)。
选择基础的材料、结构形式，确定平面布置； 选择基础的埋置深度，即确定地基持力层； 确定地基承载力； 根据作用在基础上的荷载和地基承载力，初步计算基础的 底面尺寸； 根据基础底面上的荷载效应进行相应的地基变形验算，根 据验算结果修改基础尺寸； 必要时进行稳定性验算； 基础剖面和结构设计； 绘制基础施工图，编制施工技术说明；
条形基础：d (3.5b a) tan 矩形基础： d (2.5b a) tan
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4、场地环境条件 如果与邻近建筑物的距离很近时，
为保证相邻原有建筑物的安全和正常 使用。基础理设深度宜浅于或等于相 邻建筑物的埋置深度。如果基础深于 原有建筑物基础时，要使二基础之间 保持一定距离，其净距L一般为相邻两 基础底面高差H的1-2倍。以免开挖 基坑时，坑壁塌落，影响原有建筑物 地基的稳定。如不能满足这一要求时， 应采取施工措施，如分段施工、设临 时加固支撑或板桩支撑等。
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基础工程--浅基础 ppt课件
基础埋深的影响因素 2.3.1建筑结构条件与场地环境条件 (一)考虑建筑物地下空间的使用功能要求
F
1、有地下室或半地下室的建筑，其埋 深必须结合地下部分设计标高选定。 地下管道应在基底以上，便于维修。
2、电梯缓冲坑：自地面向下至少1.4m
(二)考虑建筑物的高度和荷载大小的影响
高层建筑基础
承载力 变形
基础埋深和尺寸
4.基础埋深基本要求：
1) D大于50cm：表土扰动，植物，冻融，冲蚀 2)基础顶面距离表土大于10cm：保护作用 3)桥基要求在冲刷深度以下
大于10cm
d
5.基础埋深d的取值 • 1）一般至室外标高算起；
• 2）在填方整平地区，可至填土地面标高算起。
• 3）对于地下室，如采用箱形或筏形基础时， 至室外标 高算起；当采用独立基础或条形基 础时，应从室内地 面标高算起。
基底面积越来越大、对上部结构荷载的扩散作用越来越强
在相同的上部结构荷载作用下，基底压力和基底附加压力越来越小， 刚度越来越大，可以适应更软弱的地基，可以减小地基的沉降变形
在相同的地基条件下，可以承受更大的上部结构荷载作用
设计计算方法越来越复杂，一般情况下工程造价越来越高
2.3 基础埋置深度的选择
——持力层选择
墙下条形基础（墙基础的最经济型式：
条形基础
有无筋和配筋两种，设于砖墙或剪力墙下）
柱下条形基础 (钢筋混凝土基础)
十字交叉条形基础(钢筋混凝土基础) 筏板基础(钢筋混凝土基础) 箱形基础(钢筋混凝土基础)
★按基础结构和受力特点分类（规范分类法）
1.无筋扩展基础(刚性基础）
特点： （1）砖、石、灰土、素混凝土等材料抗拉强度很低 （2）有基础台阶宽高比(刚性角)要求
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结构、 结构、地质和环境资料
五
基础结构类型、 基础结构类型、建筑材料
浅 基 础 设 计 步 骤
确定持力层、 确定持力层、基础埋深
地基承载力、 地基承载力、荷载和基础初步尺寸 No 验算承载力、 验算承载力、变形和稳定
基础的结构和构造设计
基坑设计 基础设计图、施工图、 基础设计图、施工图、预算书
浅基础分类
荷载计算
四、荷载计算 1. 荷载种类 永久(恒 荷载 不随时间变化 不随时间变化,(2)变化与均值 永久 恒)荷载:(1)不随时间变化 变化与均值
比可以忽略,(3)单调变化并趋于极值。 比可以忽略 单调变化并趋于极值。 单调变化并趋于极值
可变(活 荷载 可变 活)荷载：变化与均值比不可以忽略 偶然(特殊 荷载 在结构使用期间不一定出现， 偶然 特殊)荷载：在结构使用期间不一定出现， 特殊
浅基础分类
三、按基础材料分类 砖 石料 混凝土 钢筋混凝土 灰土 三合土
第三节 基础的埋置深度 F
独立基础主要受力层 ≤ 1.5b 条形基础主要受力层 条形基础主要受力层 ≤ 3.0b
G
D
埋深
持力层（受力层） 持力层（受力层）
下卧层
基础埋深
基础埋深确定的基本原则
在满足承载力的条件下尽量浅埋。 在满足承载力的条件下尽量浅埋。省工省 时省料，但是有如下基本要求： 时省料，但是有如下基本要求： 1 D大于 大于0.5m,表土扰动，植物，冻融，冲蚀 表土扰动， 大于 表土扰动 植物，冻融， 2 基础顶距离表土大于 基础顶距离表土大于100mm 3 桥要求在冲刷深度以下
第七章 天然地基上的浅基础
Carl Terzaghi
天然地基上的浅基础设计 Shallow foundation on natural ground GB50007-2002 7.1 概述 7.2 浅基础的类型 7.3 基础的埋置深度 7.4 地基计算－承载力、变形、稳定 地基计算－承载力、变形、 7.5 基础尺寸设计 7.6 无筋扩展基础设计 7.7 扩展基础设计 7.8 柱下条形基础设计
基础埋深
结合水
冰
三、 冻结深度
1 .冻胀危害及融陷 冻胀危害及融陷 翻浆、融陷、 冻胀 、翻浆、融陷、强 度降低。 度降低。
土颗粒
毛细水
冻结区 冻 深 毛细区 地下水
基础埋深
基础埋深
基础埋深
基础埋深
2.按冻胀的地基土分类 按冻胀的地基土分类
不冻胀，弱冻胀，冻胀，强冻胀，特强冻胀 土的冻胀性分类 冻胀量/冻前厚度 冻胀量 冻胀率η=冻胀量 冻前厚度 土类，含水量， 土类，含水量，地下水位
基础埋深
台北国际金融中心
一、 结构要求
2.基础埋深不同时 基础埋深不同时 (1) 主楼与裙房 高度不同,分期施工 高度不同,分期施工
基础埋深
(2) 台阶式相连, 如山坡 台阶式相连, 上的房屋， 上的房屋，验算边坡稳 定性
L/ ∆H=1~2
基础埋深
二、 地基及地质水文条件 1.水文条件 水文条件 地下水位以上， 地下水位以上，否则开挖降 费用多、 水,费用多、扰动大。 费用多 扰动大。
f a = f a k + η bγ ( b − 3) + η d γ m ( d − 0.5)
fa = Mbγb + Md γ md + Mcck
地基变形验算
三、地基变形验算
1 地基变形要求 甲级和部分乙级建筑， 甲级和部分乙级建筑，在满足承载力要 求外， 求外，还要验算沉降 大部分乙级建筑物查表确定承载力， 大部分乙级建筑物查表确定承载力，无 需验算沉降 特殊原因 地基变形：沉降量、沉降查、 地基变形：沉降量、沉降查、倾斜和局部 倾斜
新
∆H
L
地基计算
第四节 地基计算
一、地基承载力计算
(一) 承载力计算 一 1 荷载板试验 2 规范规定的公式 3 经验方法
千 斤 顶
地基承载力验算 基础的验算
一、承载力计算
根据初步确定的D与b，确定 根据初步确定的 与 ， 宽深修正后的f 宽深修正后的 a (1)中心荷载 中心荷载
l
M b
Fk + Gk pk = ≤ fa A
荷载计算
3 .荷载组合极限状态设计时 荷载组合极限状态设计时
基本组合：承载能力极限状态设计时， 基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用 与可变作用的组合（分项系数）， ），冲切验算 与可变作用的组合（分项系数），冲切验算 标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准 标准组合：正常使用极限状态设计时， 或组合值）为荷载代表的组合， 值（或组合值）为荷载代表的组合，承载力验算 准永久组合：正常使用极限状态设计时， 准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可 变荷载采用准永久值为荷载代表的组合, 变荷载采用准永久值为荷载代表的组合,沉降验算
Individual footing, pad foundation
浅基础分类
2. 条型基础
墙下或柱下条形基础, 柱下:一般是土 墙下或柱下条形基础, 柱下: 质差, 质差,两侧单独基础相连
Strip foundation
条形基础的 主要受力层深度 ≤ 3.0b
浅基础分类
3. 十字交叉基础
柱下:土质更差,或荷载很大, 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连 Cross Strip footing
纵向条形基础
横向条形基础
浅基础分类
4. 片筏基础 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆, 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下 有肋, 有肋,板下处理
Mat foundation
浅基础分类
5. 箱形基础
有筏、墙和顶板形成箱， 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
内 墙
外 墙
底板
浅基础分类
6. 壳体基础
三、地基基础的设计方法 1. 容许承载力设计方法
地基的容许承载力: 地基的容许承载力 (1)基底压力不能超过地基的极限承载力， 基底压力不能超过地基的极限承载力， 基底压力不能超过地基的极限承载力 并且有足够的安全度。 并且有足够的安全度。 (2) 地基变形不能超过允许变形值
2.可靠度设计方法 可靠度设计方法
地基变形验算
沉降计算时的荷载准永久组合
2 沉降计算 (1)基本原理 分层总合法 基本原理:分层总合法 基本原理 分层总合法,
−∆e si = Hi 1 + e1
规范为方便采用“平均附加应力系数法” 规范为方便采用“平均附加应力系数法” α 有应力的量纲 (2)计算最终沉降 ∑Si’ 计算最终沉降S’=∑ 计算最终沉降 计算深度确定∆ ≤ 计算深度确定∆ s’≤0.025S’
D
γD
2.人工地基：加固上部土层，提高承载力。经 人工地基：加固上部土层，提高承载力。 人工地基 过地基处理
软土
3.桩基础和深基础 桩基础和深基础 新加坡发展银行,四墩 四墩, 新加坡发展银行 四墩 每墩 直径7.3m 直径 将荷载传递到下部好土层,承 将荷载传递到下部好土层 承 载力高
风化砂岩及粉砂岩 部分风化及 不风化泥岩 桩基础 大直径钻孔桩
大于 100mm
D
基础埋深
一、 结构要求
1. 地下室，地下管道(上下水， 地下室，地下管道 上下水 上下水， 煤气电缆)应在基底以上 应在基底以上， 煤气电缆 应在基底以上， 便于维修， 便于维修，要求地下室作 用: 承载力 变形 补偿基础
F 管道
pu = cN c + γ DN q
美国世贸大厦地下7层 美国世贸大厦地下 层
Z0标准冻深－多年实测最大冻结深度的平均 标准冻深－ 夏季地面开始往下算。 值, 夏季地面开始往下算。 北京 1.0m，哈尔滨 2.0m，满洲里 2.5m ， ，
基础埋深
3.设计冻结深度 zd ＝ z0 ψzs ψzw ψze 设计冻结深度
Z0 标准冻深；soil, , envi.
冻胀后地面 原地面
第二节 浅基础的类型 一 浅基础的分类 1 按基础埋深分类 2 按基础的结构形式分类 按基础的结构形式分类 3 按基础刚度分类 无筋扩展(刚性 刚性)基础 无筋扩展 刚性 基础 扩展基础 4 按基础材料分类
浅基础分类
一、按基础的结构形式 按基础的结构形式 单独基础 Individual footing
浅基础分类
二、 按基础刚度分类
无筋扩展基础 Rigid foundation 砖、石、灰土，素混凝土 材料抗拉强度很低 有基础台阶宽高比(刚性角) 要求 F
扩展基础(柔性基础)
Spread foundation 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
F
h0
α
bt tgα = h0
bt
1.1~1.5 与材料和 荷载有关
结构物在规定条件下和时间内(50年)完成 结构物在规定条件下和时间内 年 完成 预定功能的概率称为结构可靠度。 预定功能的概率称为结构可靠度。 上部结构已经采用这种设计方法地基基础 比较难。 比较难。 目前采用考虑一定变异性的分项系数的实 用方法
βσz f(Z)
采用可靠指标β 评价安全性
pf Zm Z=R-S
pk max
k min
(2)偏心荷载 偏心荷载
F W = bl 6
* pk max ≤ 1.2 f a *高层建筑 pk min ≥ 0 高层建筑 *地震可能出现 地震可能出现e>b/6, pkmin<0 地震可能出现
二、地基承载力特征值的确定
1.现场载荷试验确定承载力特征值 ak 现场载荷试验确定承载力特征值f 现场载荷试验确定承载力特征值 2.经验方法确定承载力特征值 ak 经验方法确定承载力特征值f 经验方法确定承载力特征值 3.根据土的抗剪强度指标确定承载力特 根据土的抗剪强度指标确定承载力特 征值f 征值 ak