基础设计原则与规定--浅基础
第七章 浅基础设计

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
浅基础设计与工程施工

浅基础设计与工程施工一、前言建筑物的基础是承担整个建筑物重量的重要部分,其设计合理与否直接关系到建筑物的安全、稳定与使用寿命。
浅基础作为一种常见的基础形式,具有施工方便、成本较低等特点,在各类建筑工程中得到了广泛应用。
本文将从浅基础的设计原则、施工技术及质量控制等方面进行探讨。
二、浅基础设计原则1. 安全性:基础设计首先要保证建筑物在正常使用过程中的安全稳定,防止因基础不均匀沉降、倾斜等现象导致建筑物损坏。
2. 经济性:在满足安全性的前提下,基础设计应力求经济合理,降低工程成本。
3. 可靠性:基础设计应考虑施工条件、地质环境等因素,确保设计方案的可靠性。
4. 适应性:基础设计应具有一定的适应性,以应对地质条件变化、上部结构调整等因素。
三、浅基础施工技术1. 土方开挖:根据设计要求,进行土方开挖,清理基础部位的杂物,为后续施工创造条件。
2. 垫层施工:在开挖后的基础上铺设垫层,垫层材料一般为砂、石等,起到排水、加固作用。
3. 绑筋支模:按照设计图纸,进行钢筋绑扎和模板安装,为混凝土浇筑做准备。
4. 浇筑混凝土:在绑筋支模完成后,进行混凝土浇筑,注意控制混凝土的配合比、浇筑速度和养护条件。
5. 拆模养护:混凝土浇筑后,待强度达到一定要求时,拆除模板并进行养护,确保混凝土质量。
6. 回填土:基础工程施工完毕后,对开挖的土方进行回填,并按设计要求进行夯实。
四、浅基础质量控制1. 施工过程中,严格遵循设计图纸和施工规范,确保施工质量。
2. 加强对原材料的质量检测,确保原材料合格。
3. 加强施工过程的控制,对关键工序进行验收,确保施工质量。
4. 施工完成后,进行基础验收,确保基础工程满足设计和使用要求。
五、结论浅基础设计与工程施工是建筑行业中的重要环节,关系到建筑物的安全、稳定与使用寿命。
通过遵循设计原则、掌握施工技术及质量控制要点,可以确保浅基础工程的顺利进行,为建筑物的安全稳定打下坚实基础。
在实际工程中,还需根据具体情况,灵活运用设计原则和施工技术,克服各种困难,为我国建筑事业贡献力量。
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。
第八章天然地基上的浅基础设计

二、天然地基上的浅基础:
做在天然地基上,埋置深度小于5米的一般基础(柱基或墙 基)以及埋置深度虽超过5米,但小于基础宽度的大尺寸基础 (如箱形基础),在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑,统 称为天然地基上的浅基础。
8.1 概 述
地基基础设计的基本原则
1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性,应具有足 够的安全度;
dmi nz0 t dfr (GBJ7-89)
z —标准冻深; 0
—采下允许残留冻土层的厚度。
d z h min d
max
(GB50007-2019)
zd —设计冻深;
h max—基底下允许残留冻土层的最大厚度。
8.3 基础埋置深度的选择
zd z0. zs . zw . ze
对距形基础,当台阶高宽比 tan2.5且荷载偏心距
eb/6 时,任意截面及的弯距按下式计算:
M 1 1a 2 1 22lappmaxpp
M 4 1l8 a 22 b b p pm ap xpmin
(5)构造:混凝土强度等级不低于 C15,底板受力钢筋不小于8 mm, ≤200mm,混凝土保护层厚度有垫 层时不小于35mm,无垫层时不小 于70mm。
2.控制地基的变形量,使之不超过建筑物的地基特征 变形允许值;
3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。 三、地基基础方案
1.天然地基上的浅基础; 2.人工地基上的浅基础; 3.天然地基上的深基础、桩基础。
8.1 概 述
人工地基:加固上部土层,提高土层的承载力,再把基础做 在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。
短期承载力设计值: fv q43.14cu
(三)几点说明
建筑结构设计基础

建筑结构设计基础建筑结构是建筑物的骨架,具有承载和稳定的功能。
在建筑结构设计中,基础是至关重要的一部分,它起着连接建筑物与地面的作用,并将荷载传递到地基。
本文将介绍建筑结构设计基础的概念、分类、设计原则和实施步骤。
一、概念建筑结构设计基础是建筑物的基础部分,通常位于地面以下,它负责将建筑物的荷载传递到地基上,使建筑物能够稳定地承受荷载并保持平衡。
基础的正确设计和施工对于建筑物的安全和稳定性至关重要。
二、分类根据建筑物的规模和功能,基础可以分为浅基础和深基础。
1. 浅基础:适用于小型建筑物,如住宅、小型商业建筑等。
浅基础通常直接建于地表以下,最常见的类型是带状基础、隔离基础和扩展基础。
- 带状基础:也称为连续基础,适用于长墙或柱子等负载分布均匀的情况。
它具有良好的承载能力和稳定性。
- 隔离基础:适用于负载不均匀或空间有限的情况。
隔离基础将建筑物的负载转移到独立的基础上。
- 扩展基础:通常用于土壤条件较差的地区或需要增加承载能力的情况。
扩展基础通过加宽基础的底部面积,增强了承载能力。
2. 深基础:适用于大型建筑物,如高层建筑、大跨度桥梁等。
深基础的设计和施工较为复杂,常见的类型有打桩基础和基坑。
- 打桩基础:通过将桩打入地下,使得建筑物的荷载传递到更深的土层中。
桩的选择和打桩的施工工艺对于基础的稳定性至关重要。
- 基坑:适用于需要局部基础加固或施工空间较大的情况。
基坑的设计和开挖要考虑土壤的稳定性和支护结构。
三、设计原则在进行建筑结构设计基础时,需要考虑以下几个原则:1. 承载能力:基础必须具有足够的承载能力,能够稳定地传递建筑物的荷载。
承载能力的计算需要考虑建筑物的结构形式和荷载特性。
2. 稳定性:基础应具有良好的稳定性,能够抵抗地震、风力和其他外力的作用。
设计时需要进行充分的抗震和抗风分析,并采取相应的措施。
3. 土壤条件:基础的设计必须考虑土壤的物理性质和工程特性。
不同类型的土壤对基础的承载能力和稳定性有着重要影响。
天然地基上浅基础的设计

天然地基上浅基础的设计
对于竖向荷载大、地震力和风力等水平荷载作用 也大旳高层建筑以及其他承受水平荷载作用旳挡土 墙、厂房柱基、烟囱、水塔等构筑物旳基础,则应 加大埋深,以增强土层对基础旳嵌固作用,确保构 筑物旳稳定性。假如基础位于岩石地基之上,基础 埋深则需满足抗滑要求。
天然地基上浅基础的设计
合力偏心矩:
e M 105 67 2.3 F G 1050 3 3.5 2.3 20
天然地基上浅基础的设计 地下室,地下管道(上下水,煤气电缆)应在基底以上,便 于维修 新旧相邻建筑物有一定距离 L/ H=1~2, 不然要求支护,而且要严格限制支护旳水平位移
H L
天然地基上浅基础的设计
2、工程地质和水文地质条件
基础底面应尽量埋于地下水位以上,以防止地下水对基坑 施工旳影响,如必须埋在地下水位下列时,则应采用相应措 施(如基坑排水、坑壁围护等),以确保地基土施工时不受 扰动。地下水对基础材料旳侵蚀作用及防护措施也应充分考 虑。
天然地基上浅基础的设计 基础尺寸旳拟定
初步选择基底尺寸
求地基承载力特征值
验算持力层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
验算下卧层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
END
天然地基上浅基础的设计
例:某柱下素混凝土基础,作用在设计地面处旳柱荷载设计值、
埋深及地基条件如图所示,柱底荷载原则值为,F 1050kN,
Dmin = z0 t– dfr
z0 原则冻深; dfr 残留冻土层厚度
t 冻深影响系数
第3章 天然地基上的浅基础设计

5.基础结构设圈梁,控制建筑长高比,增强整体刚度;
6.基础梁下留有土层冻胀的空隙;
7.室外设施、结构与主体结构断开;
8.跨年度施工的建筑及设计采暖的建筑,入冬前采取防 护措施。
二、 地基承载力的确定
地基承载力是保证地基强度和稳定的条
件下,建筑物不产生过大沉降和不均匀沉降
的地基承受荷载的能力。
地基工程特性代表值有标准值、平均
4、毛石基础
未 风 化 的毛石,毛 石基础的宽 度及台阶高 度不得小于 40mm。
5、混凝土和毛石混凝土基础
混凝土基础的强度、耐久性、抗冻性都 较好。
上述基础,设计时必须保证其拉、 剪应力不超过相应材料强度设计值这 种保证是通过对基础构造的限制来实现 的。
6、钢筋混凝土基础
钢筋混凝土基础强度大,具有良好的抗
faz — 软弱下卧层顶面处经深度修正后 的地基承载力特征值。
关于 z 的简化计算:
Es1 3 条件: Es 2
“ 压力扩散角”概念:根据扩散前、 后各面积上的总压力不变条件,得:
矩形: z
lb( pk pc ) (l 2 ztg )(b 2 ztg )
b( pk pc ) 条基: z b 2 ztg
值及特征值。
确定地基承载力的方法:
1、按原位测试的方法确定地基的承载力;
2、根据地基土的强度理论确定承载力; 3、按经验方法确定地基的承载力。
1.原位载荷试验
地基变形的三个阶段: 1).压密阶段 线变形阶段 2).剪切阶段 塑性变形阶段 3).破坏阶段 剪切破坏、产生连续滑动面
现场试验时,荷载是逐级施加的,并按时观
二、按构造分类
(一) 单独基础 1、柱下单独基础 柱基础主要类型。依材料, 常采用砖石、混凝土和钢筋混 凝土等。
基础工程第二章_浅基础

不
满
计算地基承受荷载
确定基底平面尺寸
足
必要时的验算
(软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等)
计算地基净反力
基础结构设计(基础剖面尺寸、配筋)
编制施工说明、绘施工图
二、浅基础设计方法
常规设计法 考虑地基基础上部结构相互作用的方法
三、地基基础设计原则
1、对地基计算的要求
地基复杂程度
分级 建筑物规模 依据 功能特征
选择地基基础类型时要考虑的因素:
建筑物的性质
用途 重要性 结构形式 荷载形式 荷载大小
地基的工程地质 和水文地质条件
岩土层的分布 岩土的性质 地下水
建筑物的型式与功能 场地勘察与室内试验资料 上部结构荷载资料
场地施工技术条件
基础型式方案比较
设
拟定基础型式及平面布置
计
确定基础埋深
步 骤
确定地基承载力
(5)由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组 合值的1.35倍。
(6)基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构 重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重 要性系数γ0不应小于1.0。
第二节 浅基础的类型
▪扩展基础 ▪联合基础 ▪柱下条形基础 ▪柱下十字交叉基础 ▪筏形基础 ▪箱形基础 ▪壳体基础
5、冻胀土中基础埋深的要求
dmin = zd– hmax
Zd 设计冻深; Z0 标准冻深;
hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
Z0 Zd
dmin hmax
基础埋深
冻胀丘Pingo
随冻结面向下发展,当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时,地 表就发生隆起,便形成冻胀丘。
基础埋深
基础埋深
第四节 浅基础的地基承载力
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乙级 除甲级,丙级以外的工业与民用建筑物
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
地基基础设计原则
设计要求
在长期荷载作用下,地基变形不致造成结构的损坏 在最不利荷载作用下,地基不出现失稳现象
地基基础设计原则
地基计算内容
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,可能起地基产生过大的不均匀沉降时;
理由:荷载分布不均匀,不是丙级。 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;
理由:地基不简单(岩土不均匀),不是丙级。 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,其自重固结未 完成时;
号
① 人工填土
土性特征描述
褐黄色,稍湿到 很湿,上
部约0.5m为杂填 土
γ
e
/kN/m3
C /kPa
φ /
承载力标准 值
/kPa
压缩模 量
/MPa
说明
16
0.7 10
15
不宜作为持力层
② 粉质粘土 灰黄色,软塑
17
0.7 12
15
不宜作为持力层
灰色,成分为长
③ 粉砂
石、石英
17.5 0.7
20
等,稍密,饱和
基础的设计
包括建筑物的用途、结构布置、 结构类型、荷载性质及大小等
上部结构的性质
地基基础 方案选择
优 选
天然地基 上的浅基础
工程地质条件 施工条件
包括场地土层分 布、组成、土性 及地下水等
包括当地施工技术力量、施工 设备、材料价格、工期、造价、 环境保护等
高程/m 321 319 317 315
3)考虑上部结构刚度的计算方法: • 特点:不仅考虑地基与基础的相互作用,同时粗略考虑
上部结构刚度的影响。
• 分类:
等效刚度法 逐次逼近法
有限元法
地基基础设计原则
设计等级 划分原则
甲级 乙级 丙级
1)地基复杂程度 2)建筑物规模和功能特征 3)地基问题可能造成建筑物
破坏或影响正常使用程度
地基基础设计等级
1 319.70
318.5
317.2 314.5
313 311.3
311
309
307
305
303 301
间隔距离/m
301.3 21.00
工程地质断面图
2 319.00
317.1 ①
②
314.8
③
313.2
⑤ 311.0
建筑物中心线 3 319.80
318.0 2.5m 316.1
313.8 ④ 312.5
确定基础底面尺寸 进行必要的地基稳定性和变形验算
进行基础的结构设计 绘制基础施工图,提出必要的技术说明
建筑物的型式与功能 场地勘察与室内试验资料 上部结构荷载资料
场地施工技术条件
基础型式方案比较
设
拟定基础型式及平面布置
计
确定基础埋深
步 骤
确定地基承载力
不
满
计算地基承受荷载
确定基底平面尺寸
足
必要时的验算
基础工程设计原则 与
规定
概述
地基基础设计是土木工程结构设计的重 要组成部分。结构设计包含基础设计。在 某种地质条件下,基础设计的意义和要求, 比上部结构设计更重要、更难。
基础的设计
地基与基 础的关系
地基与基础密切 相关,彼此制约
地基与基础设计 不能单方面考虑
地基基础方案
天然地基上的浅基础 天然地基上的深基础 人工地基上的浅基础
311.2
⑥
304.8
⑦ 301.1 301.3 301.230.00
304.6 302.0 19.00
4 319.90
317.7 315.3
313.0
311.5
5 319.90
317.5 316.5 313.3
311.8
304.4
301.0 18.50
304.2 301.5
地层参数表
土 编 层土层名
(软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等)
计算地基净反力
基础结构设计(基础剖面尺寸、配筋)
编制施工说明、绘施工图
基础的设计方法
上部结构 建筑物设计 基础
地基
上部结构的自重及各 种荷载都是通过基础 传到地基中的。
基础结构的外荷载 基底反力 基底压力 附加应力
地基沉降变形
1)常规设计法:
将地基、基础、上部结构三者分离, 分别对三者进行计算。
灰黄色,软塑到
④ 粉质粘土
流塑,呈
18.5 0.73 15
18
透镜体分布
灰色,成分为长
⑤ 细砂
石、石英
18.5 0.55
25
等,稍密,饱和
⑥ 粘土 灰黄色,硬塑
19
0.5 25
20
浅灰色,中等风
⑦
泥质砂岩
化到微风 化,岩体完整性
20
较好
150
200 300 1000
10 不宜作为持力层
12 14
可认为不可压缩
• 优缺点:计算简单(不考虑三者共同作 用);满足静力平衡条件;忽略三者受
荷后变形的连续性;不经济、不合理。
• 适用条件:沉降较小或较均匀;基础刚
度大。
基底压力接近直线
“刚性设计”
基础的设计方法
2)地基上梁板的计算法: 通常柱下条形基础、筏板基础及箱形基础等连续基
础可采用此方法。
• 特点:仅考虑地基与基础的相互作用,建立既满足静力 平衡条件又满足地基与基础接触面上的变形协调条件的 地基应力与应变关系式,直接或近似求解基础内力。
地基基础设计原则
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
设计 等级
建筑和地基类型
重要的工业与民用建筑物 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(如地下车库,商场.运动场等) 甲级 对地基变形有特殊要求的建筑物 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二层及二层以上地下室的基坑工程
设计等级为甲、乙、丙级的建筑物
地基变形计算 地基稳定性计算
抗浮验算
设计等级为甲、乙及部分丙级建筑 物
经常受水平荷载的高层建筑物;高 耸结构、挡土墙;建造在斜坡上或 边坡附近的建筑物或构筑物;基坑 工程
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
五种情况的丙级建筑物仍应作变形验算
1)地基承载力特征值小于130KPa且体型复杂的建筑; 理由:荷载分布不均匀,不是丙级。
地基基础设计的基本内容与步骤
防止地基强度破坏:承载力极限状态
地基基础设计
地基计算 基础设计
控制地基的变形:正常使用极限状态 地基的稳定性验算:斜坡,高耸结构
基础选型 基础埋深和形状尺寸 基础结构的强度 刚度 耐久性
浅基础的设计内容
充分掌握拟建场地的地质勘察资料 考虑选择基础类型和平面布置方案
选择地基持力层和基础埋置深度 确定地基承载力