2.3基础埋置深度的选择
刚性基础与扩展基础

第二章 刚性基础与扩展基础
FOUNDATION ENGINEERING
刚性基础与扩展基础
2.1
概 述
2.2 基础埋深的选择
2.3 地基承载力
2.4 扩展基础的设计计算
FOUNDATION ENGINEERING
刚性基础与扩展基础
2.1
概 述
2.2 基础埋深的选择
2.3 地基承载力
2.4 扩展基础的设计计算
FOUNDATION ENGINEERING
2-1 概述
第 2-1-1 刚性基础的构造要求 二 章 工程实践中,常采用素混凝上、砖、毛石等材料修筑基础.上 刚 性 基 础 与 扩 展 基 础
述材料的共同特点是具有较大约抗压强度,而抗弯、抗剪强度较 低。 基础的高度相对比较大,几乎不发生挠曲变形,这种由素混 凝土、砖、毛石等材料砌筑、高度由刚性角控制的基础称之为刚 性基础,或称无筋扩展基础。 刚性基础在断面高度变化处容易产生弯曲或剪切破坏,因此 需要通过对基础构造的限制保证基础内的拉应力和剪应力不超过 允许值。这种限制通常是通过刚性角实现,即每个台阶的宽度与 高度的比值不超过规定。
2. 柱下钢筋混凝土独立基础
a)台阶型
b)锥台型
c)杯口型
FOUNDATION ENGINEERING
刚性基础与扩展基础
2.1
概 述
2.2 基础埋深的选择
2.3 地基承载力
2.4 扩展基础的设计计算
FOUNDATION ENGINEERING
2-2 基础埋置深度的选择
第 二 章 刚 性 基 础 与 扩 展 基 础 基础埋置深度一般是指基础底面到室外设计地面的距离,简称 基础埋深。
在满足其他 要求下尽量 浅埋
水利计算公式知识讲解

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1.1.3. 综合稳定指标
综合稳定指标是综合考虑河床的纵、横向稳定性。建议采用的公式为
(b)2 * h
1.2. 河床演变分析与河相关系
调查工程区河道历史主流及河道变迁,分析工程区河道形态。共分为蜿蜒型河道、游荡 型河道两种形式。
蜿蜒型河段一般凹岸崩退,凸岸淤长,凹岸深槽和过渡段浅滩在年内发生互相交替的冲 淤变化。
1.1.2. 河道纵向稳定分析
水流对河床泥沙的拖曳力与床面泥沙抵抗运动的摩阻力之间的相互作用,决定河床的纵 向稳定性。根据黄河水利出版社出版《治河及泥沙工程》中河道纵向稳定系数采用爱因斯坦 水流强度函数按下式计算:
式中: 纵向稳定系数;
D 床沙平均粒径,mm; J 河床纵比降; H 河流平摊水深,m。
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F——由计算点逆风向量到对岸的距离(m); D——水域的平均水深(m); β——风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(°)。 c)安全加高的选取 安全加高 A 查《堤防工程设计规范》(GB50286—2013)表 3.2.1,5 级堤防按不允许越浪 考虑安全加高为 0.5m。
2.2. 护坡厚度的确定
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2.3.1. 冲刷深度
式中:
hs
H 0
U CP UC
n
1
hs——局部冲刷深度(m); H0——冲刷处的水深(m); Ucp——近岸垂线平均流速(m/s); Uc——泥沙的启动流速(m/s);粘性与沙质河床采用张瑞瑾公式计算,卵石河床采用长 江科学院公式计算;
n——与防护岸坡在平面上的形状有关,本次取 n=1/4。
根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)(以下简称《堤防规范》)要求,堤顶高程 为设计洪水位加超高值确定。堤顶超高按下式计算:
基础工程-赵明华-第二章-刚性基础与扩展基础-1

形式:柱下钢筋砼独立基础、墙下钢筋砼条形基础
2.1 概 述
三、扩展基础的构造要求
一般要求:
基础边缘高度: 基础垫层: 混凝土: 钢筋:
2.1 概 述
三、扩展基础的构造要求
现浇柱下独立基础的构造要求:
现浇钢筋砼柱与基础 的连接:
2.1 概 述
三、扩展基础的构造要求
2.1 概 述
一、刚性基础的构造要求
宽高比(或刚性角)要求:
任一台阶宽度 对应台阶高度
bi ≤tan
Hi
刚性角,按表2-1取值
对基底平均压力>300kPa的砼基础,变阶处剪力应满足:
Vs ≤ 0.366 ft A 变阶处基础单位长度面积
变阶处单位长度剪力设计值
混凝土轴心抗拉强度设计值
2.1 概 满足宽高比(或刚性角)的工程做法:
“二皮一收”砌法
“二、一间隔收”砌法
2.1 概 述
二、钢筋混凝土扩展基础
定义:在墙或柱之下设置的水平截面向下扩大的钢筋混凝土基础,
也称为“柔性基础 ” 。
特点:抗弯、抗剪性能好;不受台阶宽高比限制;钢筋用量大。
适用:可在竖向荷载较大、地基承载力不高及承受水平力和力矩
d
2.2 基础埋置深度选择
一、概述
实质:选择合适的持力层。
一般要求:最小埋深0.5m(岩石基础除外),且基顶低于
室外地面0.1m。
应考虑的主要因素:
±0.00
建筑结构及环境条件;
工程地质条件;
d
水文地质条件;
p
地基冻融条件;
持力层 fa(>p)
墙下条基的构造要求
无纵肋条形基础:
地基土质或荷载分布不均匀时,为提高基础纵向抗弯能 力和控制地基差异沉降,可做成有肋板条形基础。
东南大学基础工程《浅基础例题与习题》

力值
基底处最大
pk max
k min
Nk (1 6e ) 933.5 (1 6 0.227 )
A
l 1.5 3.0
3
和最小压力
301.6kPa 1.2 113.3kPa 0
fa
282kPa
NO
20
(4)调整底面尺寸再算
取b=1.6m, l=3.2m
基底处总竖向力 Nk 830 201.63.21.15 947.8kN
18.6kN / m3 e 0.90
A
11
概念题 • 5. 按 《 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》
(GB50007 - 2002) 的 规 定 选 取 地 基 承 载 力深宽修正系数时,指出那些因素能影响 地基承载力深宽修正系数的取值: • (A) 土的类别; • (B) 土的重度; • (C) 土的孔隙比; • (D) 土的液性指数。
• 要求:计算修正后的地基承载力特征值fa
5
• 解:
• 塑性指数
I p wL wp 35.2 23.2 12.0
• 液性指数
IL
w wp wL wp
26.2 23.2 12
0.25
• 查表2-5
η b=0.3、 η d=1.6
•
基底以上土的加 权平均重度
m
1h1 2h2
h1 h2
A、C、D 14
概念题
• 8. 对于p~s曲线上存在明显初始直线段的 载荷试验,所确定的地基承载力特征值:
• (A) 一定是小于比例界限值; • (B) 一定是等于比例界限值; • (C) 一定是大于比例界限值; • (D) 上述三种说服都不对。
D
15
第二章刚性基础与扩展基础

dmin zd hmax
冻土层的最大厚度
计算步骤:按规范确定z0→冻土分类(五类)→计算zd →查表确定hmax→计算dmin
2.3 地基承载力
一、地基承载力设计原则
定义:保证在荷载作用下地基对土体产生剪切破坏而失效方面,有足够安
全度的地基土承受荷载的能力。
总安全系数法:将安全系数作为控制设计的标准。
基础底面下土重度 基础埋深内各土层加权平均重度
特点:实质为p1/4,无需宽度、深度修正。 适用:基底偏心距 e ≤0.033 b(b为偏心方向基础边长)时。 缺陷:没有考虑变形要求,尚应进行地基变形验算。
2.3 地基承载力
三、按承载力公式确定fa
以魏锡克公式(汉森公式等)为基础的理论公式计算 fa:
2.3 地基承载力
五、地基承载力的修正
修正原因:原位试验及经验值法结果只能反映一定宽、深
范围内的承载力,实际承载力随基宽和埋深增加而增加。
修正方法:
《建筑地基基础规范 GB 50007-2011》法:
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
修正后地基承载力特征值
2.2 基础埋置深度选择
三、工程地质条件的影响
地基上好下软,基础应尽量浅 埋,否则可深埋或浅埋加地基 处理;
倾斜持力层,可作台阶形; 边坡上的基础埋深应满足: 当b ≤ 3m,a ≥ 2.5m 时
d≥(b a) tan
不满足时,应按稳定性验算结 果确定。
d
2.2 基础埋置深度选择
3m≤b≤6m
《路桥地基规范JTG D63-2007》法: [ fa ] [ fa0 ] k1(1 b 2) k2(2 h 3)
浅基础设计的基本内容

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
筏形基础和箱形基础 桩箱或桩筏基础
埋深不小于1/15建筑高度
1/18~1/20
(不计桩长)
以上规定不包括岩石地基,岩石地基上的高层主要考 虑抗滑要求
输电塔基础 要求较大的埋深 提供足够的抗拔阻力
h0
w h 0 k
0 ( 1 z1 2 z 2 ) /(z1 z 2 )
k 一般取0.7~0.9。
2.3.4 地基冻融条件
冻胀:冻胀力,地面隆起 融陷:强度降低,建筑物下陷 1.冻土分类 季节性冻土:是冬季冻结、天暖解冻,每年冻融交替一次的 土层,在我国北方地区分布广泛。 多年性冻土:指连续保持冻结状态三年以上的土层,其性质 较复杂,属特殊土地基,另见专著。 不均匀沉降
注:以 p1/4=NB /2+Nq d+Ncc为理论依据
k ≥24°时,Mb实际比理论大
讨论: (1)增大b? (2)增大d? (3)地下 水对承载力 的影响
该公式确定承载力时相应的理论模式是 基底压力呈条形均匀分布。所以仅适用于 e l / 30 的情况。
2.载荷试验法
规范要求 : 对地基基础设 计等级为甲级的建筑物采 用载荷试验、理论公式计 算及其他原位试验等方法 综合确定。 千 斤 顶 荷载板
注:冻胀区的基础,应保证有足够的埋深,使基底达到或基本达到冻胀 影响深度以下,从而避免冻害。
冻胀土中基础埋深的要求
dmin = zd– hmax
zd 设计冻深;zd = z0 t;z0 标准冻深;t 采暖对冻深的影响系数 hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
第2章刚性基础与扩展基础.

2. 2 基础埋置深度的选择
2.2.1工程地质条件 非岩石地基:
压缩层范围内为均质土: 基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求 外,可根据荷载大小,由地基土的承载能力和 沉降特性来确定(同时考虑基础需要的最小埋 深 )。 地层为多层土: 对大中型桥梁、结构物基础持力层的选 定,应通过较详细计算或方案比较后确定。
2. 2 基础埋置深度的选择
2.2.2建筑结构条件
对超静定结构 , 基础发生较小的不均匀沉 降也会使内力产生一定变化。 如对拱桥桥台,为了减少可能产生的水平位 移和沉降差值,有时需将基础设置在埋 藏较深 的坚实上层上。 建筑结构的类型不同,地基沉降造成的危 害不同,高层建筑要求高,还要注意稳定性。 高层建筑,水平荷载大,岩石地基外,箱形 基础和筏形基础,基础埋深不小于建筑的1/15。 桩箱或桩筏基础,1/18~1/20。
时,采用这种基础形式是适宜的。
材料:钢筋混凝土 形式:柱下扩展基础、条形、十字形基础、
筏板及箱形
back
2. 2 基础埋置深度的选择
要求: 变形较小,而强度又比较大的持力层,以保证地 基强度满足要求,而且不致产生过大的沉降或沉降差。 此外还要使基础有足够的埋置深度,以保证基础的稳定 性,确保基础的安全。 考虑因素:(提问) 地基的工程地质、场地环境条件、水文地质条件、 当地的冻融条件、上部结构形式,以及保证持力层稳定 所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。
2. 1 概述
2.1.1刚性基础
襟边: 作用:扩大基底面积,调整施工误差,支 立墩、台身模板的需要。
取值:基底面积要求、 基础厚度及施工方法 。最小值为20cm-30cm。基础较厚(超 过lm以上)时,可浇砌 成台阶形。
2.1.1刚性基础 刚性角:满足刚性基础要求时,自墩台身 边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大 夹角αmax。 每个台阶宽度ci与厚 度ti保αi<=αmax,属刚 性基础,不必对基础进 行弯曲拉应力和剪应力 的强度验算,可不设置 受力钢筋。
注册土木工程师(道路工程)考试:2022专业案例真题及答案(6)

注册土木工程师(道路工程)考试:2022专业案例真题及答案(6)1、东北地区某高速公路,冻结深度2.3m。
重力式挡土墙,黏质土地基,挡土墙前趾地基受水流冲刷,局部冲刷深度为1.5m。
该挡土墙前趾基础埋置深度不应小于()。
(单选题)A. 1.0mB. 1.25mC. 2.3mD. 2.5m试题答案:D2、某互通式立体交叉匝道设计服务水平采用四级,其中一条出口匝道设计速度40km/h,设计小时交通量为600pcu/h,从减速车道起点到该匝道合流鼻端之间的总长度为593m,其中减速车道全长为245m,在下列匝道类型中,符合规范要求的匝道横断面类型为()。
(单选题)A. Ⅰ型——单向单车道匝道B. Ⅱ型——无紧急停车带的单向双车道匝道C. Ⅲ型——有紧急停车带的单向双车道匝道D. Ⅳ型——对向分隔式双车道匝道试题答案:A3、某T形平面交叉,主路为具集散功能的一级公路,设计速度采用80km/h,在选择支路与主路的交点位置时,有4个方案可供选择,各交点平面交叉范围内的主路纵坡及与相邻平面交叉的距离如下表。
在各交点方案中,从技术指标分析,合适的方案为()。
题19表(单选题)A. AB. BC. CD. D试题答案:A4、某公路桥梁控制截面上的永久作用标准值效应为400kN·m,汽车荷载效应标为200kN·m,人群荷载标准值效应为50kN·m,其频遇组合的作用效应设计值为()。
(单选题)A. 775kN·mB. 650kN·mC. 575kN·mD. 560kN·m试题答案:D5、某高速公路设计标准为双向四车道,按分线设分离式隧道,设计车速120km/h。
隧道长度13km,考虑电缆沟、排水沟等因素,左右侧检修道宽为1.0m,高度25cm,则隧道的建筑限界净宽为()。
(单选题)A. 11.50mB. 11.00mC. 10.75mD. 10.25m试题答案:A6、某互通式立体交叉匝道设计服务水平采用四级,其中一条出口匝道设计速度40km/h,设计小时交通量为600pcu/h,从减速车道起点到该匝道合流鼻端之间的总长度为593m,其中减速车道全长为245m,在下列匝道类型中,符合规范要求的匝道横断面类型为()。
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2.3埋置深 度的选择
2.3.1与建筑物有关的条件
2.3埋置深 度的选择
冷藏库或高温炉窑类建筑物基础的埋深,应考虑热传 导引起地基土因低温而冻胀或因高温而干缩。
抗震设防区,除岩石地基外,高层建筑筏形和箱型基 础的埋深,天然地基上不宜小于建筑物高度的1/15; 桩箱或桩筏基础时不宜小于建筑物高度的1/18~1/20 (不计桩长)。
2.3埋置深 度的选择
建筑基础最小埋深dmin
计算公式
d min zd hmax
建筑物基底下允许残留冻土层的最大厚度
根据建筑特征确定hmax
hmax 基底压力大 建筑采暖 基础刚度高
2.3.4地基冻融条件
建筑基础最小埋深dmin
dmin zd hmax
hmax——建筑物基底下允许残留冻土层的最大厚度
●减小对外界的不利影响 ①引起周边建筑沉降 ②引起边坡滑动
2.3埋置深 度的选择
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑物的用途、结构类型以及荷载性质与大小对基础埋深有 重要影响:
设有地下室等建筑物的基础,基础埋深要求要能为其提供足 够的空间;
地下有管道时,基础埋深应低于管道深度,以防影响管道维 修使用;
2.3.4 地基冻融条件
冻胀现象 土中水冻结引起的土体膨胀 地表面抬升
基础
产生冻胀力 产生上拔力
2.3埋置深 度的选择
T
基础
上拔
埋在冻结线以下
抬升
埋在冻结线以上
2.3.4地基冻融条件
冻胀机理
自由水结冰 部分弱结合水结冰
结合水膜变薄 剩余吸引力 毛细水补充形成结合水
形成冰夹层
根据所在地区查图确定Z0 根据建筑位置确定Zd 根据建筑特征确定hmax
2.3埋置深 度的选择
2.3.5场地环境条件
2.3埋置深 度的选择
气候变化、树木生长、人类活动 等对基础带来不利影响
新建建筑物基础埋深不宜大于 原有建筑基础。须大于时两基 础之间应保持一定净距,其数 值应根据原建筑荷载大小、基 础形式 和土质情况等确定。
冰夹层变厚 地表抬升,基础抬升
2.3埋置深 度的选择
基础
T<0℃
T<0℃ 冰夹层 毛细水 地下水
2.3.4地基冻融条件
冻结深度
标准冻深 Z0
本地区最大冻深的平均值 地面平坦、裸露、城市之外的
空旷场地 不少于10年实测
冻后地面 冻前地面
场地冻结深度 Zd
本场地最大冻深的平均值
2.3埋置深 度的选择
基底应尽量放在地下水位以上;(水对地基承载力影响非常大)
基底低于潜水面时,应考虑排水、支护和防腐;
桥墩基础应埋置在最大(局部)冲刷线下一定深度;
遇承压水时应验算基坑的稳定性:
槽底安全厚度:h0 z1
0
1z1 2 z2
z1 z2
z2
wh 0k
2.3埋置深 度的选择
中国季节性冻土标准冻深线图
2.3.4地基冻融条件
2.3埋置深 度的选择
场地冻结深度计算
标准冻深
环境影响系数
场地冻结深度
zd z0 zs zw ze
土类影响系数
土的冻胀性影响系数
土的类别
粘性土 细砂、冻粉胀砂性、粉土
中、不粗冻、胀砾砂 村大周、块弱围镇冻碎冻、环胀石胀旷境土野
2 浅基础
2.1概述 2.2浅基础的类型 2.3基础埋置深度的选择 2.4浅基础的地基承载力 2.5基础底面尺寸的确定 2.6扩展基础设计 2.7联合基础设计 2.8减轻不均匀沉降危害的措施
2.3 基础埋置深度的选择
2.3.1 与建筑物有关的条件 2.3.2 工程地质条件 2.3.3 水文地质条件 2.3.4 地基冻融条件 2.3.5 场地环境条件
2.3埋置深 度的选择
基础埋置深度定义
基底至室外地面的距离
一般要求
顶面一般不超出地坪线 尽量浅埋,减小工程量和地下水的影响 除岩石地基外,基础埋深不宜小于0.5m 流水中的基础,基底应位于冲刷线以下
确定基础埋深的总体考虑
2.3埋置深 度的选择
概述
确定基础埋深的总体考虑 实现本身功能要求 ①建筑条件 ②结构条件 抵御外界对它的不利影响 ①气候 ②地表水、地下水 ③场地环境条件 ④地基冻融条件
h0
2.3.3 水文地质条件
桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度
2.3埋置深 度的选择
2.3.4 地基冻融条件
冻胀现象 冻胀机理 冻结深度 建筑地基最小埋深确定
2.3埋置深 度的选择
T
基础
抬升
冻结深度
地基土在冻结时候,发生冻胀,可导致基础抬升;冻土融化时候,可导致地
基承载力下降。因此冻土 地区应按地基冻融条件控制基础最小埋深
树根导致地面隆起
这节课就到这里 谢谢大家!
2.3.2工程地质条件
地基上好下软,基础应尽量浅埋, 否则可深埋或浅埋加地基处理;
倾斜持力层,可作台阶形; 边坡上的基础埋深应满足: 当b ≤ 3m,a ≥ 2.5m 时
d≥(b a) tan
不满足时,应按稳定性验算结果 确定。
d
2.3埋置深 度的选择
பைடு நூலகம் 2.3.3水文地质条件
城 城特强市市强冻近市冻胀郊区胀
影响系数ψzs
1.00
影响1系.2数0 ψzw 11..0300
影响01系..94数50 ψze 10..0900 00..9855 00..9800
土的导热系数越大,冻深越大
发生的冻胀越大,隔热效果越好,影响系数 越低
环境温度高,冻胀深度小
2.3.4地基冻融条件