第2章 第2章 浅基础设计原理-3

地基变形验算结果如不满足要求，可以 先通过适当调整基础底面尺寸或埋深，如仍 未满足要求，再考虑是否可从建筑、结构、 施工诸方面采取有效措施以防止不均匀沉降 对建筑物的损害，或改用其他地基基础设计 方案。

表 2－ 8
建筑物的地基变形允许值
土按压缩模量分类
特高压缩性 状态 Es（MPa） Es≤２ ２＜Es≤4 4＜Es≤7.5 7.5＜Es≤11 11＜Es≤15 Es＞15 高压缩性 中高压缩性 中压缩性 中低压缩性 低压缩性


地基变形分类表

③倾斜 倾斜指独立基础倾斜方向两端点的沉降差与 其距离的比值。对于多层或高层建筑物和烟囱、水塔、 高炉等高耸结构，应以倾斜值作为控制指标。

④局部倾斜 局部倾斜指砖石砌体承重结构沿纵向 6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。砌体承重 结构因地基变形造成的损害，主要是纵墙挠曲引起的局 部弯曲，因此应以局部倾斜来控制。


对于高耸结构以及长高比很小的高层建筑， 应控制基础的倾斜 。

高层高耸结构物倾斜主要取决于人们视觉的敏 感程度，倾斜值达到明显可见的程度大致为1/250， 结构破坏则大致在倾斜值达到1/150时开始。为了使 基础倾斜控制在合适的范围内，以减小结构物附加 弯距，通过分析倾斜允许值[θ]确定。
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沉降缝构造示意图（框架结构）
沉降缝构造示意图（框架结构）
房屋沉降降缝宽度
如果估计到设臵沉降缝后难免发生单元之间的严 重互倾时，可以考虑将拟划分的沉降单元拉开一段距 离，其间另外用静定结构连接（称为连接体）。对于 框架结构，还可选取其中一跨（一个开间）改成简支 或悬挑跨，使建筑物分为两个独立的沉降单元，如下 图所示。
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2．地基变形允许值
地基变形验算的要求是：建筑物的地基变形计算值 Δ应不大于地基变形允许值[Δ] ，即 Δ≤[Δ] （2－17） 地基变形允许值[Δ]的确定涉及的因素很多，它除 了要考虑各类建筑物对地基不均匀沉降反应的敏感性及 结构强度储备等有关情况外，还与建筑物的具体使用要 求有关。我国《建筑地基规范》综合分析了大量各类建 筑物的有关沉降观测资料，结合地质惰况，分类整理， 提出表2－8列出的地基变形允许值，供设计时采用。 对表中未包括的其他建筑物的地基变形允许值，可 根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确 定。
MR KS 1.2 MS
当滑动面为平面时，稳定安全系数应提高到1.3

表层滑动稳定安全系数 KS用基础底面与土之间 的摩阻力的合力与作用于基底的水平力的合力 之比来表示，即：

K＝
v Fi h E0 P
Hi
≥(1.2~1.4)
其中Fi——作用于基底的竖向力kN； Hi——作用于基底的水平力kN；
2. 压缩模量Es
土在完全侧限条件下竖向附加应力与相应的竖向应变增量的 比值，称为侧限压缩模量 说明：土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比， Es愈大， a 愈小，土的压缩性愈低 Es＜4MPa 高压缩性土 1 e1 4MPa~15MPa 中压缩性土 Es a Es >15MPa 低压缩性土

（二）结构措施
对设臵圈梁的补充说明
一般经验：两层或三层房屋，在基础面附近 及顶层门窗顶处各设圈梁一道；多层房屋除上 述两道外，中间各层隔层设臵（必要时也可层 层设臵），位臵在窗顶或楼板下面；对于单层 的厂房及仓库，可结合基础梁、联系梁、过梁 等酌惰设臵。 每道圈梁应尽量贯通外墙、承重内纵墙及主 要内横墙，并在平面内联成闭合系统，以利于 增强建筑物的整体性。当圈染受到墙上的个别 洞口的限制不能直接通过时，可按图2－31的 搭接要求处理。
第五节

基础底面尺寸的确定
方法是: 先选择基础类型、埋臵深度，计算地基承 载力特征值和作用在基础底面的荷载值，再进行基 础底面尺寸设计。
一、按地基持力层承载力初步确定基底面积 二、软弱下卧层承载力验算 (新规范5.2.7)
三、 地基变形验算 四、地基稳定验算
三、 地基变形验算
《地基基础设计规范》第5.3.1条规定 建筑物 的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。 在常规设计中，一般都针对各类建筑物的结构 特点、整体刚度和使用要求的不同，计算地基变形 的某一特征值Δ，验算其是否小于变形允许值[Δ] ，即要求满足下列条件： Δ≤[Δ] （2 -17） 或 s ≤ [ s ] Δ（ s）——特征变形值，为预估值，对应于荷载 准永久组合值，按土力学的相关公式计算。
建筑物高差大大而开裂
3．设臵沉降缝
根据上述原则划分沉降单元，可使建 筑物具有良好的整体刚度，沉降也比较均 匀，一般不会再开裂，然而，单元之间仅 有一缝之隔，沉降太大时，不免要在彼此 影响下发生互倾。此时，如果缝的宽度不 够或被坚硬物堵塞，单元的上方就会顶住， 有可能造成局部挤坏甚至整个单元竖向受 挠的破坏事故。
前三类措施造价偏高，桩基、深基础 和许多地基处理方法还需要具备一定的施 工条件才能采用。 此外，只处理地基有时还不能完全解 决问题，往往需同时辅以某些建筑、结构 和施工措施，才能取得预期的效果。
三、在建筑、结构或施工方面可措施
（一）建筑措施 1．建筑物的体型应力求简单
2．控制建筑物长高比及合理布臵墙体

基础尺寸不当引起的事故
（三）施工措施
在软弱地基上进行工程建设，合理安排施 工程序，注意某些施工方法，也能收到减小或 调整部分不均匀沉降的效果。 当拟建的相邻建筑物之间轻（低）重（高） 悬殊时，一般应按照先重后轻的程序进行施工； 有时还需要在重建筑物竣工之后间歇一段时期， 再建造轻的邻近建筑物。如果重的主体建筑物 与轻的附属部分相连时，也可按上述原则处理。

圈梁有两种: 一种是现浇的钢筋混凝土梁。梁宽一般同墙厚， 梁高不应小于120 mm，混凝土强度等级不低于C15， 纵向钢筋不宜少于4 Φ8 ，箍筋间距不宜大于300 mm。 兼作跨度较大的门窗过梁时，按过梁计算另加钢筋。 另一种是钢筋砖圈梁，即在水平灰缝内夹筋形成 钢筋砖带，高度为4～6皮砖，用M5.0砂浆砌筑，水平 通长钢筋不宜少于4Φ6 ，水平间距不宜大于120mm， 分上、下两层设臵。 此外，如果墙体因开大洞而受到严重削弱，且地基又 很软弱时，还可考虑在削弱部位适当配筋，或用钢筋 混凝土边框加强。
1．地基变形类型（特征）

根据建筑物地基变形的特征，地基变形可分 为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四种，各种 地基变形分类参见地基变形分类表。
①沉降量 沉降量指基础中心的平均沉降值。甲、 乙级建筑物和土质较差的地基必须进行该项验算。 ②沉降差 沉降差指同一建筑物中，相邻两个基 础沉降量的差值。对于框架结构和单层排架结构， 设计时应由相邻柱基的沉降差控制。

地基失稳的形式有两种： 一种是沿基底产生表层滑动； 另一种是地基深层整体滑动破坏。Biblioteka Hi μ hE 0hc
P μ vF
D
在水平荷载和竖向荷载的共同作用下，基础可 能和深层土层一起发生整体滑动破坏。这种地基破 坏通常采用圆弧滑动面法进行验算，要求最危险的 滑动面上诸力对滑动圆弧的圆心所产生的抗滑力矩 Mr与滑动力矩Ms之比应符合下式要求：


可不作地基变形计算的设计等级为丙级建筑物范围
注意上表说明： 在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工 期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物 有关部分之间的净空，选择连接方法和施工顺序。 一般多层建筑物在施工期间完成的沉降量， 对于砂土可认为已完成最终沉降量的80％以上， 对于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的 50％～80％，对于中压缩性土可认为已完成20 ％～50％，对于高压缩性土可认为已完成 5％～ 20％.

3．要求验算地基变形的建筑物范围
《建筑地基规范》在制定各类土的地基承载 力表时，已经考虑到中、小型建筑物在地质情况 较简单的情况下对地基变形的要求。 所以，对于表2－7所列范围内的设计等级为 丙级的建筑物，可不进行地基变形验算。 但凡属下列情况之一者，在按地基承载力确 定基础底面尺寸之后，尚须验算地基变形是否超 过允许值。
用简支（或悬挑）跨分割沉降单元
4．相邻建筑物基础间净距的考虑
5．调整某些设计标高
建筑物的沉降改变了原有的标高，严重时将影响建 筑物的使用功能，预防措施有： ①根据预估的沉降量事先提高室内地坪或地下设施 的标高； ②建筑物各部分（或设备之间）有联系时，可将沉 降较大者的标高适当提高； ③在建筑物与设备之间，留足够的净空； ④有管道穿过建筑物时，在管道上方应预留足够尺 寸的孔洞，或采用柔性管道接头等。
①设计等级为甲级，乙级的建筑物，均应按地基变 形设计。 ②表2－7所列范围以内设计等级为丙级的建筑物可不 作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算。 a、地基承载力特征值小于 130 kPa，且体型复杂的 建筑； b、在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差 异较大，引起地基产生过大的不均匀沉降时； c、软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； d、相邻建筑物距离过近，可能发生倾斜时； e、地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固 结未完成时。

四、地基稳定验算

对于经常承受水平荷载作用的高层建筑、高耸 结构，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构 筑物，应对地基进行稳定性验算。

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。 (2)位于斜坡顶上的建(构)筑物。 (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；地下水渗流的 影响等。
地基压缩性分类表(按压缩系数)
土的类型 α 1-2(MPa) 低压缩性土 α 1-2 ＜ 0.1 中压缩性土 0.1 ≤α 1-2 ＜0.5 高压缩性土 α 1-2 ＞0.5
关于土的压缩性判别说明如下：