1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)* 第2章 淺根底 2-1 概述 2-2 淺根底的類型 2-3 根底埋置深度的選擇 2-4 淺根底的地基承載力 2-5 根底底面尺寸確實(shí)定 2-6 擴(kuò)展根底設(shè)計(jì) 2-7 聯(lián)合根底設(shè)計(jì) 2-8 減輕不均勻沉降危害的措施6/24/20222-1 概 述天然地基上的淺根底本章討論人工地基上的淺根底2.1.1 淺根底設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1.2 淺根底設(shè)計(jì)方法2.1.3 地基根底設(shè)計(jì)原那么6/24/20221. 地基的類型6/24/20222. 根底的類型6/24/20222.1.1 淺根底設(shè)計(jì)內(nèi)容主要內(nèi)容：1.選擇根底方案確定材料、類型，

2、進(jìn)行根底平面布置；2.確定地基持力層和根底埋置深度；3.確定地基承載力；4.確定根底的底面尺寸，必要時(shí)進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算；5.進(jìn)行根底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析、截面計(jì)算、構(gòu)造要求；6.繪制根底施工圖，提出施工說明。6/24/20222.1.3 地基根底設(shè)計(jì)原那么6/24/20225)地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不勻的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。即應(yīng)驗(yàn)算地基變形。6/24/20226/24/20226/24/20226/24/2022標(biāo)準(zhǔn)值6/24/2022設(shè)計(jì)值6/24/2022按結(jié)構(gòu)型式分：擴(kuò)展根底、聯(lián)合根底、柱下條形根底、柱下交叉條形根底、筏形根底、箱形根底、殼體根底等。2.2.1 擴(kuò)展根底作用：把

3、墻或柱的荷載側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。2.2 淺根底類型按材料分：無筋根底剛性根底、鋼筋混凝土根底。6/24/20221. 無筋擴(kuò)展根底指由磚、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料組成的無需配置鋼筋的墻下條形根底或柱下獨(dú)立根底。俗稱“剛性根底。適用于多層民用建筑和輕型廠房。磚：強(qiáng)度等級(jí)不低于MU10。砂漿：不低于M5。在地下水位以下或當(dāng)?shù)鼗脸睗駮r(shí)，應(yīng)采用水泥砂漿砌筑。適用于6層及6層以下的民用建筑和磚墻承重的廠房。(1)磚根底6/24/2022墊層作用素砼，100厚，C10：保護(hù)坑底土體不被人為擾動(dòng)和雨水浸泡；改善根底的施工條件。(2)毛石根底毛石是指未經(jīng)加工鑿平的石料

4、。應(yīng)采用未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石，禁用風(fēng)化毛石。6/24/2022(3)灰土根底石灰和土料按體積比3:7或2:8拌和均勻，在基槽內(nèi)分層夯實(shí)每層虛鋪220250mm,夯實(shí)至150mm?；彝粮滓嗽诒容^枯燥的土層中使用。在我國華北和西北地區(qū)，廣泛用于5層和5層以下的民用房屋。(4)三合土根底由石灰、砂、骨料礦渣、碎磚、碎石加水混合而成。體積比1:2:4或1:3:6。用于4層和4層以下的民用房屋。6/24/2022四合土根底南方個(gè)別地區(qū)用：水泥：石灰：砂：骨料1:1:5:10或1:1:6:12(5)砼根底C15?？箟簭?qiáng)度、耐久性、抗凍性較好。毛石砼根底： 在砼根底中埋入體積占25%30%的毛石，石塊尺寸不宜

5、超過300mm。 可節(jié)省水泥用量，減少水化熱。6/24/20222. 鋼筋砼擴(kuò)展根底簡(jiǎn)稱擴(kuò)展根底特點(diǎn)：抗彎、抗剪性能較好，根底高度較小。(1)墻下鋼筋砼條形根底6/24/2022(2)柱下鋼筋砼獨(dú)立根底 圖2-4 柱下鋼筋混凝土獨(dú)立根底(a)階梯形根底；(b)錐形根底；(c)杯口根底6/24/20222.2.2 聯(lián)合根底6/24/20222.2.3 柱下條形根底6/24/2022特點(diǎn)：整體抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力；基底壓力較均勻；造價(jià)高于擴(kuò)展根底。常用作軟弱地基或不均勻地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的根底。6/24/20222.2.4 柱下交叉條形根底6/24/20222.2.5 筏形

6、根底特點(diǎn)： 底面積大，故可減小基底壓力；可提高地基承載力尤其在有地下室時(shí)；能增強(qiáng)根底的整體性，調(diào)整不均勻沉降。其他功能：見教材。注意：當(dāng)?shù)鼗@著軟硬不均時(shí)，要慎用。6/24/2022(1)墻下筏形根底 為一塊厚度約200300mm的鋼筋砼平板。 主要在華東地區(qū)采用，淺埋或不埋。 適用于具有硬殼持力層、比較均勻的軟弱地基上六層及六層以下承重橫墻較密的民用建筑。硬土軟土6/24/2022(2)柱下筏形根底6/24/20222.2.6 箱形根底特點(diǎn)：剛度極大；抗震性能好；有補(bǔ)償效應(yīng)。地下室用途受限制；工期長(zhǎng)；造價(jià)高；施工技術(shù)復(fù)雜。 柱下條形根底、柱下交叉條形根底、筏形根底、箱形根底又統(tǒng)稱為連續(xù)根底。

7、6/24/20222.2.7 殼體根底其他根底：折板根底等。6/24/20222-3 根底埋置深度的選擇 根底的埋置深度是指根底的底面至室外設(shè)計(jì)地面的距離。確定根底埋深時(shí)，除了要考慮持力層的情況外，還應(yīng)考慮使用功能、地下室、地下設(shè)施、根底形式、荷載、地質(zhì)水文條件、相鄰建筑物以及凍脹、沖刷等因素。 6/24/2022根底埋深確實(shí)定原那么是： 在保證平安可靠的前提下盡量淺埋。但根底埋深不得小于0.5m，根底頂面距地面的距離宜大于0.1m。 同一建筑物下面各局部的根底埋深可以不一致。 6/24/20222.3.1 與建筑物有關(guān)的條件建筑物在使用功能和用途方面的要求；高層建筑；承受上拔力的根底；高聳結(jié)

8、構(gòu)；冷庫等。6/24/20222.3.2 工程地質(zhì)條件 持力層 下臥層 軟弱下臥層6/24/2022對(duì)于中小型建筑物：良好土層堅(jiān)硬、硬塑、可塑狀態(tài)的粘性土層；密實(shí)或中密狀態(tài)的砂土層和碎石土層；其他中低壓塑性土層。軟弱土層軟塑、流塑狀態(tài)的粘性土層；松散狀態(tài)的砂土層；未經(jīng)處理的填土；其他高壓縮性土層。6/24/2022(1)良好土層埋深由其他條件和最小埋深確定。淺埋，一般取d=0.51.5m。(2)軟弱土層12層：按情況(1)處理35層：可采用連續(xù)根底方案、或人工地基方案。6層以上：樁基方案。6/24/2022(3)軟弱土層良好土層h當(dāng)h2m時(shí)：按情況(2)處理。當(dāng)h短期承載力超強(qiáng)固結(jié)土可能例外。

9、6/24/20226/24/20222. 按地基載荷試驗(yàn)確定最可靠淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)、螺旋板載荷試驗(yàn)。6/24/2022地基靜載試驗(yàn)概況平板載荷試驗(yàn)裝置示意圖百分表堆 載荷載板主梁平臺(tái)千斤頂6/24/20226/24/2022優(yōu)缺點(diǎn)：能較好的反映天然土體的壓縮性；試驗(yàn)工作量和 費(fèi)用較大，時(shí)間較長(zhǎng)。fa確實(shí)定方法：6/24/2022(1)當(dāng)ps曲線上有比例界限p1時(shí)，取fak=p1；確定地基承載力實(shí)測(cè)值：(2)當(dāng)pu2p1時(shí)，取fak=pu/2；(3)當(dāng)不能按上述二款要求確定時(shí)，可取s/b應(yīng)的荷載作為fak ，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。 對(duì)同一土層，應(yīng)選擇三個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn)，

10、當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差最大值與最小值之差不超過其平均值的30%時(shí)，取其平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。確定地基承載力特征值：6/24/2022野外鑒別結(jié)果室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)fak6/24/2022注意：埋深d的取法，見教材。超載q=mdqd=q/m主裙樓一體的情況6/24/2022 與土力學(xué)中介紹的理論公式具有相同的形式，但兩者含義不同。 還需要注意以下兩點(diǎn)： 1公式中已經(jīng)包含了根底寬度和埋深的影響； 2公式中的b是指根底的短邊。6/24/20226/24/2022基槽檢驗(yàn)和地基的局部處理： 在基槽挖至接近槽底時(shí)，應(yīng)由設(shè)計(jì)、施工和勘察人員對(duì)槽底土層進(jìn)行檢查，即所謂“驗(yàn)

11、槽。 對(duì)沒有地基勘察資料的輕型建筑物，地基淺層情況只能憑驗(yàn)槽了解；有地基勘察報(bào)告的工程，主要是核實(shí)勘察資料是否符合實(shí)際。 通過驗(yàn)槽，可以判斷持力層的承載力、地基的均勻程度是否滿足設(shè)計(jì)要求，以防止產(chǎn)生過量的不均勻沉降。 驗(yàn)槽以細(xì)致的觀察為主，輔以輕便簡(jiǎn)易的勘探方法，如輕便觸探和夯擊聽音等。 6/24/2022 通過觀察驗(yàn)槽和釬探后，如不滿足要求，應(yīng)根據(jù)具體情況更改設(shè)計(jì)或進(jìn)行地基處理。對(duì)于槽底的局部人工填土和墓坑、松土坑、廢井，一般宜挖除并用碎石、砂、灰土等分層回填夯實(shí)。對(duì)于局部松軟土，一般應(yīng)挖除至原土。 當(dāng)上述挖、填方法由于施工困難等緣故而不宜采用時(shí)，可考慮采用鋼筋混凝土梁板根底，以跨越局部松軟

12、土，或采用增大根底埋深、擴(kuò)大根底面積、布置聯(lián)合根底、加設(shè)擠密樁或局部設(shè)置樁基等方法加以解決。 當(dāng)柱基或局部基槽下方存在過于堅(jiān)硬的舊根底、樹根和巖石等障礙物時(shí)，均應(yīng)盡可能挖除，以防建筑物產(chǎn)生不均勻沉降或開裂。6/24/2022 地基變形驗(yàn)算 建筑物的地基變形計(jì)算值應(yīng)不大于地基變形允許值 ，即要求滿足以下條件： 215回憶6/24/2022地基變形按其特征可分為四種：沉降量獨(dú)立根底中心點(diǎn)的沉降值或整幢建筑物根底的平均 沉降值；沉降差相鄰兩個(gè)柱基的沉降量之差；6/24/2022傾斜根底傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值；局部?jī)A斜砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向610m內(nèi)根底兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。6/24/

13、2022不同結(jié)構(gòu)類型需驗(yàn)算的地基變形：砌體承重結(jié)構(gòu)：由局部?jī)A斜控制；框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)：由沉降差控制；高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑：由建筑物的整體傾斜特別是橫向整 體傾斜控制，必要時(shí)應(yīng)控制平均沉降量。6/24/20226/24/20226/24/2022沉降觀測(cè) 在必要情況下，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建筑物有關(guān)局部之間的凈空，考慮連接方法和施工順序。此時(shí)，一般多層建筑物在施工期間完成的沉降量，對(duì)于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已完成80%以上，對(duì)于其他低壓縮性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%80%，對(duì)于中壓縮性土可認(rèn)為已完成20%50%，對(duì)于高壓縮性土可認(rèn)為已完成5%20

14、% 。 如果地基變形計(jì)算值大于地基變形允許值，一般可以先考慮適當(dāng)調(diào)整根底底面尺寸如增大基底面積或調(diào)整基底形心位置或埋深，如仍未滿足要求，再考慮是否可從建筑、結(jié)構(gòu)、施工諸方面采取有效措施以防止不均勻沉降對(duì)建筑物的損害，或改用其他地基根底設(shè)計(jì)方案。 6/24/2022室內(nèi)外平均埋深從已固結(jié)完畢的老天然地面算起注意以下三式中d的區(qū)別：6/24/20222.5 根底底面尺寸確實(shí)定2.5.1 按地基持力層承載力計(jì)算基底尺寸要求：pk fa柱下獨(dú)立根底：墻下條形根底：b、l 宜為100mm的整數(shù)倍。6/24/2022 某粘性土重度m3 ，孔隙比e=0.7，液性指數(shù)IL=0.75，地基承載力特征值fak為2

15、20kPa?，F(xiàn)修建一外柱根底，作用在根底頂面的軸心荷載Fk830kN，根底埋深自室外地面起算為1.0m，室內(nèi)地面高出室外地面0.3m，試確定方形根底底面寬度。 【解】 先進(jìn)行地基承載力深度修正。自室外地面起算的根底埋深d=1.0m ,查表25，得d=1.6，由式214得修正后的地基承載力特征值為：例題22fa= fak +dm (d -0.5) =220 +1.618.2(1.0-0.5)=235 kPa6/24/2022取b=2m。因b3m，不必進(jìn)行承載力寬度修正。計(jì)算根底及其上土的重力Gk時(shí)的根底埋深為：d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深范圍內(nèi)沒有地下水，hw=0。由式219

16、得根底底面寬度為：6/24/2022要求：pk fapkmax 1.2 fae l/6或pkmin06/24/2022試算法步驟：1進(jìn)行深度修正，初步確定修正后的地基承載力特征值fa。2根據(jù)荷載偏心情況，將按軸心荷載作用計(jì)算得到的基底面積增大10%40%，即取3選取基底長(zhǎng)邊l與短邊b的比值n一般取n2，于是有6/24/20224考慮是否應(yīng)對(duì)地基承載力進(jìn)行寬度修正。如需要，在承 載力修正后，重復(fù)上述2、3兩個(gè)步驟，使所取寬度前后 一致。 5計(jì)算偏心距e和基底最大壓力pkmax，并驗(yàn)算是否滿足式 221和224的要求。 6假設(shè)b、l 取值不適當(dāng)太大或太小，可調(diào)整尺寸再行驗(yàn) 算，如此反復(fù)一二次，便可

17、定出適宜的尺寸。6/24/2022 同例題22，但作用在根底頂面處的荷載還有力矩200kNm和水平荷載20kN見例圖2-3，試確定矩形根底底面尺寸。 解 1初步確定根底底面尺寸考慮荷載偏心，將基底面積初步增大20%，由式225得例題236/24/2022取基底長(zhǎng)短邊之比n=l/b=2，于是因b=1.5m3m，故fa無需作寬度修正。 2驗(yàn)算荷載偏心距e基底處的總豎向力：Fk+Gk= 830+201.53.01.15= 933.5 kN基底處的總力矩： Mk= 200+200.6 = 212 kNm偏心距： e = Mk/ ( Fk+Gk ) =212/ 933.5 = 0.227 m l/6 =

18、 0.5m可以 6/24/20223驗(yàn)算基底最大壓力pkmaxfa = 282 kPa 不行 4調(diào)整底面尺寸再驗(yàn)算 取b=1.6m，l=3.2m，那么Fk+Gk= 830+201.63.21.15= 947.8 kN e=212/947.8=0.224m 所以基底尺寸為1.6m3.2m。 6/24/2022 試確定圖218中帶壁柱的墻根底的底面尺寸。取圖中長(zhǎng)度等于壁柱間距3m的T形基底面積為計(jì)算單元。作用于根底頂面的豎向力Fk=315kN，作用位置距墻中線0.15m偏向壁柱一側(cè)，修正后的持力層承載力特征值fa=130kPa。 例題24說明原理6/24/20222.5.2 地基軟弱下臥層承載力驗(yàn)

19、算要求： z +czfaz 標(biāo)準(zhǔn)值僅作深度修正6/24/2022矩形根底：條形根底：地基壓力擴(kuò)散角值 表2-7Es1/Es2z=0.25bz0.50b3623 510 25 1020 30 注：zb 時(shí)取 =0，必要時(shí)， 宜由試驗(yàn)確定；z值不變。6/24/2022 例圖2-5中的柱下矩形根底底面尺寸為 5.4m2.7m，試根據(jù)圖中各項(xiàng)資料驗(yàn)算持力層和軟弱下臥層的承載力是否滿足要求。例題256/24/2022解 持力層承載力驗(yàn)算b=0，d=1.0 , fa=209+1.018.0(1.8-0.5)=232.4 kPaFk+Gk=1800+220+20 =2545kN Mk=950+1801.2+2200.62=13302kNm 6/24/2022軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 由Es1/Es2=7.5/2.5=3, z/b=2.5/2.70.50,查表2 -7得 =23，tan = 0.424。 6/24/2022cz =54.2 kPa faz = 75+1.