基础底面尺寸的确定.
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《基础工程》中国建筑工业出版社(第三版)课后习题答案(课资材料)
〔解〕(1)确定地基持力层
素填土层厚度不大，且承载力偏低，不宜作持力层；由
细砂层的N＝10查表2-4，得fak=140kPa，此值较大，故取细 砂层作为地基持力层。第三层硬塑粘土层的承载力亦较高，
但该层埋深过大，不宜作持力层。
应用参考
10
(2)确定基础埋深及地基承载力特征值 由于地下水位在地表下1.6m深处，为避免施工困难，基础 埋深不宜超过1.6m。根据浅埋的原则，现取埋深d=1.0m。 查表2-5，得细砂的ηd=3.0，地基承载力特征值为：
p
j
max
(
l 2
ac 2
h0
)b
(
b 2
bc 2
h0)2来自237.32.4
0.3
0.455
1.6
1.6
0.3
0.455
2
2 2
2 2
216.9kN
0.7βhp f t ( bc+h0) h0=0.7×1.0×1100×(0.3+0.455)×0.455
=264.5kN>216.9kN（应可用参以考）
fa= fak+ηdγ m (d-0.5)=140+3.0×16.4×(1-0.5) =164.6kPa
(3)确定基础底面尺寸
bl
Fk
400 1.66m
fa g Gd 164.6 201
取b=l=1.7m。
应用参考
11
(4)计算基底净反力设计值
pj
F b2
1.35 400 1.7 1.7
取基础高度h=250mm，h0=250-40-5=205mm（>107mm）。
M
1 2
p jb12
第五节基础底面尺寸的确定
返回
s2
s1
第五节基础底面积的确定
四、地基稳定验算 可能发生地基稳定性破坏情况： 可能发生地基稳定性破坏情况： (1)承受很大的水平力或倾覆力矩的建(构)筑物。 (1)承受很大的水平力或倾覆力矩的建( 筑物。 承受很大的水平力或倾覆力矩的建 (2)位于斜坡顶上的建 位于斜坡顶上的建( 筑物。 (2)位于斜坡顶上的建(构)筑物。 (3)地基中存在软弱土 或夹) 地基中存在软弱土( (3)地基中存在软弱土(或夹)层；土层下面有倾斜 的岩层面；隐伏的破碎或断裂带； 的岩层面；隐伏的破碎或断裂带；地下水渗流的影 响等。 响等。
第五节基础底面积的确定
砌体承重结构房屋的长高比不太大， 砌体承重结构房屋的长高比不太大，以局部倾斜为 应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。 主，应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。
裂缝
裂缝
相对沉降曲线
相对沉降曲线
砌体承重结构不均匀沉降
第五节基础底面积的确定
对于框架结构和砌体墙填充的边排柱， 对于框架结构和砌体墙填充的边排柱，主要是由于 相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏， 相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，所以设 计计算应由沉降差来控制。 计计算应由沉降差来控制。
K S＝
µv ∑ Fi + µh E0 + P
∑ Hi
≥ (1.2~1.4)
作用于基底的竖向力kN 其中Fi——作用于基底的竖向力kN； 作用于基底的竖向力kN； Hi——作用于基底的水平力kN； 作用于基底的水平力kN 作用于基底的水平力kN；
μv、μh——基础与土的摩擦系数。 基础与土的摩擦系数
第五节基础底面积的确定
2、对于偏心受压基础： 对于偏心受压基础：
同时满足： 同时满足：
基础底面尺寸的确定
g1
pmin =
6e B
F+G A
1-
6e B
当上部荷载F作用位置不同时，基底压力分布 有如下几种分布形式：
（1）当荷载F作用在基底宽三分点以内，及e<b/6 时，基底压力呈梯形分布；
（2）当荷载位于三分点上，即e=b/6时，基 底压力呈三角形分布。
（3）当荷载在三分点以外，即e>b/6，基底一侧出 现拉应力。由于基础与地基之间不可能出现拉应 力，所以这一侧的基础与地基必然会分离，这样 就导致二者的接触面积减少，从而发生应力重分 布现象。
上覆土的自重应力； 基础底面扩散到软弱下卧层 顶面处的附加应力；
原则：总的作用在软弱下卧
层顶面处的压应力不得超过 软弱下卧层顶面处经深度修 正后的地基承载力设计值。
pcz pz faz
Fk
n
cz i hi i 1
po pk md
md
d ruan
自重应力
分布曲线 pz
软弱下卧层
软弱下卧层顶面处经
fak 226kpa
m
( i hi )
hi
fa fak d m d 0.5
226 1.6*17.5*1.0 0.5
240kpa
17.5kn/ m3
e 0.700 IL 0.78 fak 226kpa
2. 根据中心受压持力层强 度条件确定基础底板面积
Ao
Fk
fa Gd
2.4.1 基底压力简化计算
基底压力是指上部结构荷载和基础自重通过
基础传递，在基础底面处施加于地基上的单位面
积压力。
（1）中心受压基础 对于矩形基础，在中心荷载F的作用下，基
底压力为均匀分布。设基础底面积为A，则基底 压力P=F/A
基础底面尺寸的确定
比值； 4、局部倾斜：砌体结构沿纵向6~10m内基础两点的沉
降差与其距离的比值。
第五节基础底面积的确定
❖ 砌体承重结构房屋的长高比不太大，以局部倾斜为 主，应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。
裂缝 相对沉降曲线
砌体承重结构不均匀沉降
裂缝 相对沉降曲线
第五节基础底面积的确定
❖ 对于框架结构和砌体墙填充的边排柱，主要是由于 相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，所以设 计计算应由沉降差来控制。
第五节基础底面积的确定
一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸
设计时，先选定埋深d并初步选择基底尺寸，求得 持力层承载力设计值fa ，在按下列条件验算并调整 尺寸直至满足设计要求。
1、对于中心受压基础：
Pk≤ fa
Gk G Ad 20 Ad
Pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均 压力值。
≤18
≤24
5～10 10～15
≤18
≤24
≤40
≤50
≤20
≤30
50～100
100～ 200
≤6
≤6
≤7
20～30 30～50 50～100
≤30
≤30
≤30
15～20 20～30 30～75
≤30
≤30
≤30
≤75
≤100
≤30
≤30
200～ 300
300～ 500
500～1000
第五节基础底面积的确定
❖ 2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础 荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不 均匀沉降时；
❖ 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； ❖ 4)相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； ❖ 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其
降差与其距离的比值。
第五节基础底面积的确定
❖ 砌体承重结构房屋的长高比不太大，以局部倾斜为 主，应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。
裂缝 相对沉降曲线
砌体承重结构不均匀沉降
裂缝 相对沉降曲线
第五节基础底面积的确定
❖ 对于框架结构和砌体墙填充的边排柱，主要是由于 相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，所以设 计计算应由沉降差来控制。
第五节基础底面积的确定
一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸
设计时，先选定埋深d并初步选择基底尺寸，求得 持力层承载力设计值fa ，在按下列条件验算并调整 尺寸直至满足设计要求。
1、对于中心受压基础：
Pk≤ fa
Gk G Ad 20 Ad
Pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均 压力值。
≤18
≤24
5～10 10～15
≤18
≤24
≤40
≤50
≤20
≤30
50～100
100～ 200
≤6
≤6
≤7
20～30 30～50 50～100
≤30
≤30
≤30
15～20 20～30 30～75
≤30
≤30
≤30
≤75
≤100
≤30
≤30
200～ 300
300～ 500
500～1000
第五节基础底面积的确定
❖ 2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础 荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不 均匀沉降时；
❖ 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； ❖ 4)相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； ❖ 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其
第七章 浅基础设计
①地基净反力Pn计算；②控制截面的M和V计算； ③底板厚度确定；④底板配筋计算 2.基础梁设计 ①基础梁截面尺寸的确定；②基础梁内力计算（倒梁 法、剪力平衡法）；③基础梁控制截面的受弯和受剪 钢筋计算 五.施工图绘制
柱下条形基础的构造要求
一.外形尺寸 1.组成：有翼板和肋梁组成，截面呈倒T形。
2.则底条面形尺基寸础：的两长端度伸l出=各边柱柱距之之外和0.+2两5l1端（挑l1为出边的跨长柱度距，）宽，
1.P~S曲线有明显的三个变化阶段，且曲线呈“陡降型” 时，取fak=Pcr；
2.P~S曲线有明显的三个变化阶段，但Pcr与Pu相差较 小，Pu<1.5 Pcr时，取fak=0.5Pu；
3.P~S曲线没有明显的三个变化阶段，当承压板的底面 尺寸为0.25~0.5m²时，取s=（0.01~0.015）b所对应 的荷载值作为fak 。
对同一地基土，至少要取三个试验点，得到三个 fak，三者的极差与平均值的比值≤30%时，取fak为三 者的平均值，否则，增加试验点的数目。
所得的fak需修正以后才能作为地基承载力的值进 行基础设计，修正公式为：
fa=fak+ŋbγ(b-3)+ŋd γm(d-0.5)
7—5 基础底面尺寸的确定
一、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定基础埋深d，并求得基底
在基坑开挖时，不要扰动基底土的原来结构。通常 在坑底保留约200mm厚的土层，待垫层施工时再挖除。 如发现坑底已被扰动，应将已扰动的土挖去，并用砂、 碎石回填夯实至要求标高。
墙下钢筋混凝土条形基础设计
内容及步骤：
一.确定基础埋深d； 二.确定地基承载力fa；
三.确定基础底面尺寸； 四.基础自身强度及刚度设计 （一）中心荷载作用下 1.地基净反力Pn计算
柱下条形基础的构造要求
一.外形尺寸 1.组成：有翼板和肋梁组成，截面呈倒T形。
2.则底条面形尺基寸础：的两长端度伸l出=各边柱柱距之之外和0.+2两5l1端（挑l1为出边的跨长柱度距，）宽，
1.P~S曲线有明显的三个变化阶段，且曲线呈“陡降型” 时，取fak=Pcr；
2.P~S曲线有明显的三个变化阶段，但Pcr与Pu相差较 小，Pu<1.5 Pcr时，取fak=0.5Pu；
3.P~S曲线没有明显的三个变化阶段，当承压板的底面 尺寸为0.25~0.5m²时，取s=（0.01~0.015）b所对应 的荷载值作为fak 。
对同一地基土，至少要取三个试验点，得到三个 fak，三者的极差与平均值的比值≤30%时，取fak为三 者的平均值，否则，增加试验点的数目。
所得的fak需修正以后才能作为地基承载力的值进 行基础设计，修正公式为：
fa=fak+ŋbγ(b-3)+ŋd γm(d-0.5)
7—5 基础底面尺寸的确定
一、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定基础埋深d，并求得基底
在基坑开挖时，不要扰动基底土的原来结构。通常 在坑底保留约200mm厚的土层，待垫层施工时再挖除。 如发现坑底已被扰动，应将已扰动的土挖去，并用砂、 碎石回填夯实至要求标高。
墙下钢筋混凝土条形基础设计
内容及步骤：
一.确定基础埋深d； 二.确定地基承载力fa；
三.确定基础底面尺寸； 四.基础自身强度及刚度设计 （一）中心荷载作用下 1.地基净反力Pn计算
基础工程——第2章浅基础5
精品课件
高、中压缩性地基土上的基础 e k l / 6
低压缩性地基土上的基础
(短暂作用）
精品课件
e k l / 4
计算偏心荷载作用下的基础底面尺寸——逐次渐近试算法
• （1）先仅考虑中心荷载，对地基承载力仅进行深度修 正，并按中心荷载作用下的公式（2-18），计算基础 底面积A0;
• （2）考虑偏心影响，加大A0。一般按经验可根据偏心 距的大小增大10%～40%，使A＝（1.1～1.4）A0 。对矩
F k A G k F k b G d 1 b 2 1 . 9 2 1 1 0 . 2 5 5 1 5 K 7 ＜ f a P 1 6 . 9 K a 7
满足要求。
精品课件
2、偏心荷载作用下的基础
要求
pk fa
pmax1.2fae1/6来自偏 心 荷 载 作 用 下 的 p k m 、 p k m 计 算 公 式 a ： i x n
fazfakdm(dz0.5)
631.016(130.5) 11K9N/m2
精品课件
p z p c z 6 7 . 8 2 6 4 1 3 1 . 8 2 k N / m 2 f a z 1 1 9 k N / m 2
不满足要求。 考虑增大基底面积。设条形基础宽3.37m， 由题意，加大基底面积后，持力层承载力也肯定满足要求， 不用再验算。 这时，基底压力：
形底面的基础，按A初步选择相应的基础底面长度l和 宽度b，一般：l/b＝1.2～2.0； • （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
高、中压缩性地基土上的基础 e k l / 6
低压缩性地基土上的基础
(短暂作用）
精品课件
e k l / 4
计算偏心荷载作用下的基础底面尺寸——逐次渐近试算法
• （1）先仅考虑中心荷载，对地基承载力仅进行深度修 正，并按中心荷载作用下的公式（2-18），计算基础 底面积A0;
• （2）考虑偏心影响，加大A0。一般按经验可根据偏心 距的大小增大10%～40%，使A＝（1.1～1.4）A0 。对矩
F k A G k F k b G d 1 b 2 1 . 9 2 1 1 0 . 2 5 5 1 5 K 7 ＜ f a P 1 6 . 9 K a 7
满足要求。
精品课件
2、偏心荷载作用下的基础
要求
pk fa
pmax1.2fae1/6来自偏 心 荷 载 作 用 下 的 p k m 、 p k m 计 算 公 式 a ： i x n
fazfakdm(dz0.5)
631.016(130.5) 11K9N/m2
精品课件
p z p c z 6 7 . 8 2 6 4 1 3 1 . 8 2 k N / m 2 f a z 1 1 9 k N / m 2
不满足要求。 考虑增大基底面积。设条形基础宽3.37m， 由题意，加大基底面积后，持力层承载力也肯定满足要求， 不用再验算。 这时，基底压力：
形底面的基础，按A初步选择相应的基础底面长度l和 宽度b，一般：l/b＝1.2～2.0； • （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
基础工程(土木091)-A卷答案
贵州大学2011-2012学年第二学期考试试卷 A基础工程注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分，考试时间为120分钟。
一、填空题（共20分,每空1分）1．为了保证建筑物的安全与正常使用，地基与基础必须具有足的强度、稳定性和耐久性，并且变形也应在允许范围之内。
2．基础结构自身承载力及稳定性应采用作用效应的基本组合和偶然组合进行验算；3．基础沉降计算时，传至基础底面的作用效应按正常使用极限状态下作用长期效应组合。
4．基础的沉降验算包括沉降，相邻基础沉降差，桥墩的倾斜等。
5．摩擦桩基中，如果群桩中的各桩受力与单桩相同，那么群桩的沉降量大于单桩沉降量；如果群桩的沉降量与单桩相同，那么群桩中的各桩受力小于单桩受力。
6．桩按承载性状可分为端承桩和摩擦桩。
7．桩基承台按其位置可分为高桩承台和低桩承台。
8. m法适用于土质地基条件下，岩石地基地基抗力系数一般采用常数法。
9．桩产生负摩阻力时，桩端持力层越硬，截面刚度越大，中性点的位置越低。
10. 基础的下卧层是指持力层以下的土层。
二、选择题（共10分,每题1分）1．为评价填土的压实情况，在压实后应测定 C 。
A．最优含水量；B．压缩模量；C．压实系数；D．抗剪强度2．在下列桩型中，挤土效应最强的桩是B 。
A．钻孔灌注桩；B．打入式预制桩；C．H型钢桩；D．底端开口钢管桩。
3．对高耸桥墩而言，应控制的地基变形特征是C 。
A．沉降量，沉降差；B．倾斜，沉降差；C．沉降量，倾斜；D．沉降差，局部倾斜。
4．受竖向荷载桩，关于桩端阻力荷载分担大小，说法正确的是：A ，桩端阻力发挥值越大。
A．长径比l/d越小，桩土相对刚度越大；B．长径比l/d越小，桩土相对刚度越小；C．长径比l/d越大，桩土相对刚度越大；D．长径比l/d越大，桩土相对刚度越小。
基础工程-浅基础设计
pk f a
中心荷载作用下基底面积为：
A Fk fa G d
（矩形）
b
Fk fa G d
（条形）
p k —相应于荷载效应标准组合时，基础底
面处的平均压力值；
fa—修正后的地基承载力特征值。
Fk—相应于荷载效应标准组合时，上部结构传 至基础顶面的竖向力值； Gk—基础自重和基础上的土重； A—基础底面面积。 b—条形基础底面宽度。
基底面做成台阶形，台阶的高宽比为1∶2。
3 水文地质条件 基础尽量置于地下水位之上； 基底面低于地下水位：注意渗透破坏、
施工排水及对基础的腐蚀；
基底面下有承压水位：控制基坑开挖深 度； 基底面应低于冲刷线一定深度。
4 场地环境条件
位于坡高H≤8m，坡角β≤45°稳定边坡之
上的拟建工程，当b≤3m，a≥2.5m时，基础埋深
《建筑地基基础设计规范》（GB50007—
2002）将地基基础分为三个设计等级：
表：地基基础设计等级 建筑与地基类型
重要的工业与民用建筑； 30层以上的高层建筑； 体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物； 大面积的多层地下建筑物(地下车库、商场、运动场等)； 对地基变形有特殊要求的建筑物； 甲级 复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)； 对原有工程影响较大的新建筑物； 场地和地基条件复杂的一般建筑物； 位于复杂地质条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基 坑工程。
冻胀丘
冻土地区基础的最小埋深为：
dmin ＝ zd – hmax
hmax—基底下允许残留冻土层的最大厚度。 Zd—设计冻深；
9. 4
基础底面尺寸的计算
一、地基持力层承载力确定（见第八章） 二、基础底面尺寸的初步确定 承载力特征值的计算 假定基础底面宽度b≤3m，只按基础埋置 深度对地基承载力进行修正。按修正后的承 载力初步确定基础底面尺寸。
中心荷载作用下基底面积为：
A Fk fa G d
（矩形）
b
Fk fa G d
（条形）
p k —相应于荷载效应标准组合时，基础底
面处的平均压力值；
fa—修正后的地基承载力特征值。
Fk—相应于荷载效应标准组合时，上部结构传 至基础顶面的竖向力值； Gk—基础自重和基础上的土重； A—基础底面面积。 b—条形基础底面宽度。
基底面做成台阶形，台阶的高宽比为1∶2。
3 水文地质条件 基础尽量置于地下水位之上； 基底面低于地下水位：注意渗透破坏、
施工排水及对基础的腐蚀；
基底面下有承压水位：控制基坑开挖深 度； 基底面应低于冲刷线一定深度。
4 场地环境条件
位于坡高H≤8m，坡角β≤45°稳定边坡之
上的拟建工程，当b≤3m，a≥2.5m时，基础埋深
《建筑地基基础设计规范》（GB50007—
2002）将地基基础分为三个设计等级：
表：地基基础设计等级 建筑与地基类型
重要的工业与民用建筑； 30层以上的高层建筑； 体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物； 大面积的多层地下建筑物(地下车库、商场、运动场等)； 对地基变形有特殊要求的建筑物； 甲级 复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)； 对原有工程影响较大的新建筑物； 场地和地基条件复杂的一般建筑物； 位于复杂地质条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基 坑工程。
冻胀丘
冻土地区基础的最小埋深为：
dmin ＝ zd – hmax
hmax—基底下允许残留冻土层的最大厚度。 Zd—设计冻深；
9. 4
基础底面尺寸的计算
一、地基持力层承载力确定（见第八章） 二、基础底面尺寸的初步确定 承载力特征值的计算 假定基础底面宽度b≤3m，只按基础埋置 深度对地基承载力进行修正。按修正后的承 载力初步确定基础底面尺寸。
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基础底面尺寸的确定
基础底面尺寸的确定 2 偏心荷载作用下基础底面积的确定
矩形基础的底面尺寸 b 、 l 可能有多种选择，一般应
使长边方向与弯矩方向一致。
为简化计算，先按轴心荷载算出所需底面积，根据 偏心距大小将其增大 10~50% ，且要求长短边之比 在 3 以 内， 计 算基 础 底面 尺 寸 ； 然 后验 算 pkmax 和 pkmin（或偏心距e）是否满足要求，经反复试算，即
天然地基上的浅基础设计
基础底面尺寸的确定
单位：石家庄铁道大学 主讲人：汤劲松 教授
基础底面尺寸的确定
在基础类型和埋置深度初步确定后，应根据基础上
作用的荷载、基础的埋深和地基承载力特征值，计
算基础底面尺寸。 根据荷载的性质，分为：轴心荷载和偏心荷载两种 情况讨论。
基础底面尺寸的确定
基础底面尺寸的确定
可确定底面尺寸。
基础底面尺寸的确定
小 结
1.轴心荷载作用下基础底面积的确定
2.偏心荷载作用下基础底面积的确定