地基基础设计基本原则
地基基础设计手册
地基基础设计手册地基基础是建筑工程中至关重要的一部分，它承担着支撑建筑物和传递荷载的重要任务。
地基基础的设计直接关系到建筑的安全性和稳定性。
本手册将介绍地基基础设计的基本原则、常用材料和方法，旨在为建筑工程师提供基础设计的理论和实践指导。
一、地基基础设计的基本原则1.1 地质勘察地基基础设计的第一步是进行地质勘察，以了解地下土层的分布、性质和稳定性。
地质勘察结果将直接影响地基基础设计的方案选择和设计参数的确定。
1.2 荷载计算荷载计算是地基基础设计的重要环节，需要考虑到建筑结构的自重、附加荷载、地震荷载等各种力的作用。
1.3 地基基础类型选择根据建筑物的荷载特点、地质条件和建筑结构的需求，选择合适的地基基础类型，包括浅基础、深基础、地下连续墙等。
1.4 材料选用地基基础设计需要考虑到使用的材料的性能和耐久性，选择合适的混凝土、钢筋等材料，以确保地基基础的安全性和可靠性。
1.5 施工工艺地基基础设计需要考虑到施工的工艺和方法，包括地基处理、基坑开挖、砼浇筑等工序的安排和施工过程中的监控。
二、地基基础常用材料和方法2.1 混凝土混凝土是地基基础常用的材料之一，其强度和耐久性对地基基础的安全性至关重要。
在混凝土的配合比设计和浇注过程中需要严格控制，以确保混凝土的质量。
2.2 钢筋钢筋在地基基础中起着增强混凝土的强度和延展性的作用，需要根据设计要求进行加固设计和施工。
需要注意钢筋的防腐处理，以防止钢筋锈蚀影响地基基础的使用寿命。
2.3 基坑开挖基坑开挖是地基基础施工的重要环节，需要根据设计要求和地质勘察结果进行合理的基坑支护和开挖方案设计，确保基坑开挖的安全和稳定。
2.4 地基加固在部分地质条件较差的地区，需要进行地基处理和加固，包括灌浆加固、振动加固等，以提高地基的承载能力和稳定性。
2.5 监测与维护地基基础施工完成后，需要进行地基基础的监测和维护工作，及时发现和处理地基基础的变形和病害，保障地基基础的长期稳定性和安全性。
建筑地基基础设计规范GBJ7—89
建筑地基基础设计规范GBJ7—891. 总则1.1 范围本规范适用于一般工业与民用建筑地基基础的设计。
特殊工程的地基基础设计，可根据具体情况参照使用。
1.2 目的本规范的目的是确保建筑物的安全、经济和合理使用，提高设计质量，降低工程造价，保护环境，提高建筑物的使用寿命。
1.3 基本原则1.3.1 安全性原则：确保建筑物在使用过程中，地基基础具有足够的承载能力和稳定性，避免地基基础失稳或破坏。
1.3.2 经济性原则：在满足安全性的前提下，尽量降低地基基础的设计和施工成本。
1.3.3 合理性原则：根据建筑物的特点、地质条件、施工条件等因素，合理选择地基基础类型和设计方案。
1.3.4 环保原则：在设计和施工过程中，尽量减少对环境的破坏，保护生态环境。
2. 地基基础设计的基本要求2.1 地基基础设计应考虑建筑物的使用功能、荷载特性、地质条件、施工条件等因素。
2.2 地基基础设计应满足建筑物的承载能力、稳定性和变形控制要求。
2.3 地基基础设计应合理选择基础类型、基础埋深、基础尺寸等参数。
2.4 地基基础设计应采取有效的施工措施，确保施工质量和安全。
2.5 地基基础设计应进行必要的工程地质勘察，获取地质条件、地下水位等基础资料。
2.6 地基基础设计应进行必要的试验和检测，验证设计参数和施工质量。
3. 地基基础设计的基本方法3.1 地基基础设计应根据地质条件和荷载特性，选择合适的计算方法，如：极限平衡法、弹性理论法、极限变形法等。
3.2 地基基础设计应进行必要的计算分析，如：承载能力计算、稳定性计算、变形计算等。
3.3 地基基础设计应进行必要的方案比较，选择最优设计方案。
3.4 地基基础设计应考虑施工条件，合理选择施工方法，如：基坑开挖、基础施工、桩基施工等。
3.5 地基基础设计应考虑环境保护，采取必要的措施，如：防渗、降水、支护等。
4. 地基基础设计的主要类型4.2 深基础：适用于荷载较大、地质条件较差的建筑物，如：桩基础、沉井基础等。
地基基础设计原则和方法
地基基础设计原则和方法地基基础在建筑工程中具有至关重要的作用，因为它是建筑物的支撑系统的基础。
因此，地基基础设计必须遵循一些基本原则和方法，以确保建筑物的稳定性和安全性。
一、地基基础设计原则1.选择合适的基础类型建筑物的基础类型包括浅基础和深基础。
选择基础类型应根据地下土层的性质、地面荷载、建筑物的结构形式和使用要求等因素综合考虑。
2.保持地基基础平衡地基基础设计应保持平衡，以克服地基沉降和裂缝的问题。
该原则包括适当考虑基础的高度、宽度和深度，以及选择合适的基础类型。
3.考虑地面荷载地面荷载是指建筑物施加在地基基础上的重量。
设计师必须考虑地面荷载以及建筑物的重量和分布方式，以确定地基基础的大小和形状。
4.考虑地下水位地下水位对地基基础设计有重要影响。
设计师必须考虑地下水位的深度、变化和水力特性，以确保基础在水下和水上具有足够的稳定性。
二、地基基础设计方法1.现场勘测和土质分析在地基基础设计前，必须进行现场勘测和土质分析。
现场勘测可以确定地面荷载、地下水位和土层的性质，而土质分析可以确定建筑物需要选择哪种基础类型。
2.确定基础类型建筑物的基础类型可以根据地下土层的性质、地面荷载、建筑物的结构形式和使用要求等因素综合考虑。
浅基础包括单桩基础、钢筋混凝土板框基础、筏式基础和垫板基础等。
深基础包括钻孔桩、灌注桩、抗拔桩和钢管桩等。
3.细化设计在确定基础类型后，需要进行基础的细化设计。
这包括基础的大小、形状和深度的计算，以及建筑物结构和地下水位的考虑。
4.监控和管理地基基础监控和管理是确保设计质量和施工质量的关键。
建筑物的基础工程施工过程需要严格的质量控制和监管，以确保施工质量。
同时，在建筑物使用过程中，需要定期检查和维护地基基础，以确保建筑物的稳定性和安全性。
结论地基基础设计对建筑物的稳定性和安全性至关重要。
设计师必须遵循基本原则和方法，包括选择合适的基础类型、保持基础平衡、考虑地面荷载和地下水位等因素。
建筑地基基础设计规范
建筑地基基础设计规范1. 引言建筑地基基础是建筑物的支撑系统，对于建筑物的稳定性和安全性具有重要作用。
为了保证建筑物的长期运行和使用安全，建筑地基基础的设计必须按照一定的规范进行。
本文将介绍建筑地基基础设计的规范要求，包括地基基础设计的目标、设计的基本原则、相关材料的选择和施工要求等。
2. 地基基础设计的目标地基基础设计的主要目标是保证建筑物的稳定性和安全性。
具体来说，地基基础设计应满足以下要求：•承载能力：地基基础应能承受建筑物的荷载，包括垂直荷载和水平荷载。
•抗震性能：地基基础应能抵御地震力的作用，保证建筑物在地震时不发生倒塌。
•安全稳定：地基基础应能保持建筑物的位置和姿态稳定，防止沉降和倾斜。
•经济合理：地基基础设计应在满足上述要求的前提下，尽可能减少材料和工程成本。
3. 设计的基本原则在进行地基基础设计时，应遵循以下基本原则：•地基基础应与建筑物的结构相适应，形成一个协同工作的系统。
•地基基础的设计应充分考虑建筑物所处的地质条件和环境因素。
•地基基础的设计应满足建筑物的使用寿命和设计寿命要求。
•地基基础的设计应具有一定的灵活性，以适应地震、沉降等不确定因素的影响。
•地基基础的设计应尽可能采用简单的结构形式和一致的材料，以降低施工难度和成本。
4. 材料的选择地基基础的材料选择应根据实际情况和设计要求进行。
常见的地基基础材料包括混凝土、钢筋、灰土等。
•混凝土是常用的地基基础材料，具有良好的承载能力和耐久性。
•钢筋可以增加混凝土的抗拉强度和抗震能力，常用于加固地基基础。
•灰土是一种经济实用的地基基础材料，适用于一些轻型建筑物。
在选择地基基础材料时，需要考虑材料的强度、稳定性、耐久性、成本等因素，以确保地基基础的质量和安全性。
5. 施工要求地基基础的施工应符合相关的技术规范和标准，并采取相应的施工措施，保证施工质量和安全性。
•地基基础的施工应按照设计图纸和施工方案进行，确保各项尺寸和要求的准确性。
第一章地基基础的设计原则22
§1-2 地基基础设计原则
地基基础设计所需资料
建筑场地地形图 岩土工程勘察成果报告 建筑平面图、立面图，荷载， 建筑平面图、立面图，荷载，特殊结构布置与标高 建筑场地环境、 建筑场地环境、邻近建筑物基础类型与埋深 地下管线埋深与分布 工程总投资与当地建筑材料供应情况 施工队伍技术力量与工期要求
§1-2 地基基础设计原则
§1-2 地基基础设计原则
地基承载力特征值小于130KPa，且体型复杂的建筑 地基承载力特征值小于130KPa， 130KPa 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大， 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 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时 相邻建筑物距离过近， 相邻建筑物距离过近，可能发生倾斜时 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土， 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 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等， 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及 建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物， 建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性 当地下水埋藏较浅，建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题时， 当地下水埋藏较浅，建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题时， 尚应进行抗浮验算
§1-1 概 述
基础工程设计的任务
基础结构效应分析 根据拟定的基础截面进行基础结构抗力及其他性能 分析 具体任务： 具体任务： 地基承载力计算 地基变形计算 地基基础稳定性计算 按照2 按照2种极限承载力状态设计的分析
§1-2 地基基础设计原则
概率极限设计法与极限状态设计原则
从结构的可靠度指标（或失效概率） 从结构的可靠度指标（或失效概率）来度量结构 的可靠度， 的可靠度，并且建立结构可靠度与结构极限状态方 程关系，这种以概率论为基础的极限状态设计法， 程关系，这种以概率论为基础的极限状态设计法， 简称为概率极限状态设计法 极限状态： 极限状态：整个结构或结构构件超过某一特定状态就 不能满足设计规定的某一功能要求， 不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该 功能的极限状态 承载力极限状态 正常使用极限状态
基础工程-第一章 地基基础的设计原则(2007.3)
乙级 丙级
场地和地基条件简单，荷载分布均匀的七层及七层以下民 用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物
正常使用极限状态设计；对短暂情况，可根据需要按正常使用极限状 态设计；对偶然情况，可不按正常使用极限状态设计。
1-1-2 基础工程设计的任务
主要任务：结构效应分析。 1、基础结构作用效应分析：确定由于上部结构荷载、 地基反力作用，在基础结构上的作用效应，即基础结构内 力：弯矩、剪力、轴力等。 2、根据拟定的基础截面进行基础结构抗力及其他性 能的分析，确定基础结构截面的承受能力及其性能。 按承载力极限状态设计时，根据材料和结构对作用的 反应，可采用线性、非线性、塑性理论计算；按正常使用 极限状态设计时，可采用线性理论计算，必要时采用非线 性理论。计算结果均应小于基础材料的抵抗能力。
1-2-3 地基基础设计基本规定
1、一般规定 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： 1 . 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关 规定； 2 . 设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形 规定； 3. 表1-8所列范围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： 地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑； 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；
软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； 相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 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。 4、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和 挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑 物，尚应验算其稳定性； 5、基坑工程应进行稳定验算； 6、当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存 在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。
第一章地基基础设计原则
1.3 基础类型
五、筏形基础
特点：
①一般埋深较大，沉降量小； ②面积较大，整体刚度较大，可跨越地下局部软弱土层，并调
节不均匀沉降。
适用：
①上部结构荷载大、地基土软弱、基底间净距小的情形； ②特别适合有地下室的房屋或大型水池、油库的底板结构。
1.3 基础类型
六、箱形基础
定义：由顶、底板与内、外墙等组成，并由钢筋混凝土
浇注而成的空间整体结构。
1.3 基础类型
六、箱形基础
特点：刚度和整体性强，具有良好的补偿性和抗震性
及附带功能（地下室、车库或设备间）。
适用：当采用筏基太厚时，或用于无水（或少水）时
的高层建筑等情况。
计算：
顶、底板计算（分局部、整体两种弯曲计算） 内、外墙计算
线分布假定求出基底反力，求出基础内 力(常用的有静定分析法、倒梁法、倒楼 盖法等)； 直接将基底反力（直线分布）反向作用 于地基表面，计算地基变形。
1.4 地基-基础-上部结构共同作用概念
二、实际荷载传递特性
荷
上部结构
载
基础
反
地基
力
1.4 地基-基础-上部结构共同作用概念
三、地基-基础-上部结构共同作用概念
承载力要求
p < fa
基底压应力 地基承载力（特征值）
变形要求
s < [s]
地基变形允许值，按行业、地基等级不同而不同
稳定性要求
水平荷载下的抗倾覆、抗滑移稳定性
基础的抗浮稳定性
基坑及坡地建筑物的稳定性
1.1 地基基础设计原则
二、现行规范设计原则
对于地基，采用按正常使用极限状态的变形控制设计方法； 对于基础结构本身的内力与配筋计算，采用按承载力能力极 限状态的概率极限状态设计法。 参照国际标准《结构可靠性总原则》(ISO2394)
浅基础设计
如上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加 固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有
建筑物的地基。
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2、工程地质条件
合理选择地基持力层
位于稳定边坡之上的拟建工程，要保证地基有
足够的稳定性。对于坡高H≤8m，坡角≤45°，且
b≤3m，a≥2.5m时，基础埋深d应符合下列条件时， 可以认为已满足稳定要求：
f a M b b M d m d M c ck
b—基础底面宽度，大于6m按6m考虑，对于砂土，小于 3m时按3m考虑； Mb、Md、Mc—承载力系数，按 k 值查表；
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k 、 k 、γ—基底下一倍基宽深度内土的内摩擦角标准值、 c 粘聚力标准值、土的重度，水位下取有效重度。
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按载荷试验确定； 根据土的强度理论公式确定； 经验法确定，用于次要的小型建筑物或为参考性数据。
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一、按土的抗剪强度指标确定承载力特征值 根据建筑物地基等级、荷载性质、抗剪强度指标的可 靠程度以及地基条件等因素，可取临塑荷载Pcr作为承载 力值，也可用汉森、太沙基等极限荷载Pu除以安全系数， 得到承载力值特征值。 《建筑地基基础设计规范》（GB5007—2002）规定，当 基底偏心距e≤b/30（b为基础边长）时，根据土的抗剪强 度指标确定的地基承载力特征值可按下式计算：
说明： 1.上式相当于临界荷载P1/4，只不过规范对 k ≥24° 的Mb值结合载荷试验数据予以提高。另外，对偏心距的 限制，主要是避免基底压力分布很不均匀的情况出现。 使用土的强度理论公式确定承载力特征值时，应进行地 基变形验算。 2.按理论公式计算地基承载力,关键是土的抗剪强度 指标的取值,要求采取原状土样以三轴剪切试验测定。 3.对饱和软土，不固结不排水剪的内摩擦角等于0，这 时增大基底尺寸不可能提高地基承载力。
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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
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二、浅基础类型的选用与比较
选择浅基础类型，根据：
工程地质条件和水文地质条件 建筑体型与功能要求、荷载大小与性质分布情况 相邻建筑基础情况 施工条件、材料供应以及抗震设防情况等综合考虑。 安全适用、经济合理。
深基础都采用特殊的施工方法和施工机具，施工条 件比较困难，工艺比较复杂。设计时，要考虑侧壁与土 的摩擦阻力对基础的有利作用。
选用原则：在满足地基承载力、变形和稳定性要求的 前提下，宜优先考虑采用浅基础。
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第一节 浅基础的类型与选用 一、浅基础的类型
按基础的形状、大小和使用的材料与性能，可分为： 无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础 及箱形基础，其中后三种又称为连续基础。
基础工程
郜新军
郑州大学 土木工程学院
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主要内容
➢浅基础的类型与选用 ➢地基基础设计的原则、方法和内容 ➢基础的埋置深度 ➢地基承载力的确定 ➢基础底面尺寸的确定 ➢地基变形验算 ➢减轻建筑物不均匀沉降危害的措施
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第一章 地基基础设计的基本原则
➢概 述
浅基础与深基础的区别
主要在施工方法及设计原理上： 浅基础的埋深不大，一般通过普通基坑开挖、敞坑
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5、箱形基础
由顶、底板和纵、横墙组成的盒式结构。具有极大的整体 刚度，有效调整地基的不均匀沉降。剪力墙结构等落地墙 较多，分布较均匀的结构可考虑采用该基础形式。
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常见浅基础特点总结
单独基础
条形基础
筏形和箱形基础
基底面积越来越大、对上部结构荷载的扩散作用越来越强
5)剪力墙结构，无地下室或有地下室，无防水要求，地基较 好：宜采用交叉条形基础。当有防水要求时， 宜选用筏形 基础或箱形基础。
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6)高层建筑一般都设有地下室，可采用筏形基础；如地下 室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时，可采用箱形基础。
例A：某招待所采用砌体结构，四层，场地平坦，地层均 匀，地基土层较好，分布情况为：１）杂填土，厚度0.8m， 2）粉质粘土，厚度1.2m，3）中砂，厚度大于8m ,地下水 位在地表下2.2m。
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第一章 地基基础设计的基本原则
➢概 述
浅基础与深基础的区别
主要在施工方法及设计原理上： 浅基础的埋深不大，一般通过普通基坑开挖、敞坑
排水的施工方法建造，施工条件和工艺简单，设计时只 考虑基底以下土的承载能力，不考虑基础侧面土的抗剪 强度对地基承载力的影响，还忽略了基础侧面与土之间 的摩擦阻力。
排水的施工方法建造，施工条件和工艺简单，设计时只 考虑基底以下土的承载能力，不考虑基础侧面土的抗剪 强度对地基承载力的影响，还忽略了基础侧面与土之间 的摩擦阻力。
深基础都采用特殊的施工方法和施工机具，施工条 件比较困难，工艺比较复杂。设计时，要考虑侧壁与土 的摩擦阻力对基础的有力作用。
选用原则：在满足地基承载力、变形和稳定性要求的 前提下，宜优先考虑采用浅基础。
如采用上述结构不能满足要求时，又不适合采用桩基或人 工地基时，可采用筏板基础。
框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严，防 水要求高，柱网较均匀：可采用箱形基础；柱网不均匀， 可采用筏形基础。
4)筏形基础上的柱荷载不大、柱网较小或均匀：可采用平 板式筏形基础；当柱荷载不同，柱距较大时：宜采用梁 板式筏基。
特点：较好的抗弯、抗剪能力，并能承受一定的水平力 和力矩。
适用：竖向荷载较大，地基承载力不太高、基础底面较 大和需要浅埋的情况。
阶梯形基础
锥形基础
杯形基础
图3-6 柱下h单独基础
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2.扩展基础 墙下钢筋混凝土条形基础分为板式和肋式，其中肋式 适用于地基土压缩性不均匀时，为了增强基础的整体 性和纵向抗弯能力，减小不均匀沉降。
交叉条形基础
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4、筏形基础
当十字交叉条形基础的底面积仍不能满足地基设计要求， 或相邻基槽距离较小以及地下室需要防水时，可采用筏形 基础。筏形基础由于基底面积大，可减小基底压力，并能 有效地增强基础的整体性，调整地基的不均匀沉降，是高 层建筑常用的结构形式。
分为平板式和梁板式
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适宜的基础方案：（素混凝土墙下条基）。
例B：某综合楼为框架－剪力墙，地上11 层，地下２层， 基底埋深6.8m，地基土层较好，地下水位在地表下2.５m处，
可选用的基础方案：筏形基础，箱形基础。
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第二节 地基基础设计的原则、方法和内容
一、为提高设计质量减少失误的设计原则
建筑物体型、荷载情况、结构类型和地质条件进行综合 分析。确定合理的建筑措施、结构措施和地基处理措施。 提高设计质量而减少设计失误
阶梯形基础
锥形基础
杯形基础
图3-6 柱下单独基础
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第一节 浅基础的类型与选用
一、浅基础的类型
1. 无筋扩展基础 砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土或三合土等 材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础 。
特点：较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度不高。 适用：多层民用建筑和轻型厂房。
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2.扩展基础 包括：墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独 立基础。
1）砌体结构：优先采用刚性条形基础，如灰土条形基础、 C15素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础等，当基础宽 度大于2.5m，可采用钢筋混凝土扩展基础。 2）多层内框架结构：如地基土较差时，中柱宜选用柱下
钢筋混凝土条形基础。
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3)框架结构、无地下室、地基较好时，荷载较小：可采用 独立基础。
框架结构、无地下室、地基较差时，荷载较大：为增强整 体刚度，减少不均匀沉降，可采用交叉条形基础。
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3.柱下条形基础
柱子的荷载较大而地基的承载力较低，需要较大的基础面 积，或相邻柱子的荷载有差异、地基土压缩性不均匀等情 况，可将一个方向的柱下独立基础连成一条，形成柱下条 形基础 。
当单向条形基础的底面积仍不能满足地基承载力或不均
匀沉降要求时，将基础沿纵横向连接，形成十字交叉条 形基础。
无地下室要求时，常根据实际情况选用柱下条形基础或