第三章

天然地基上的淺基礎(chǔ)第三章

天然地基上的淺基礎(chǔ)13.1概述3.1概述2天然地基：建筑物荷載不大或地基土強度較高時，天然土層不需要經(jīng)過特殊處理就可承受建筑物荷重的地基。天然地基上的淺基礎(chǔ)：天然地基上，基礎(chǔ)埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度超過5m，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸的基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ))。

在選擇地基基礎(chǔ)類型時，主要考慮兩個方面的因素：一、建筑物的性質(zhì)(包括它的用途、重要性、結(jié)構(gòu)型式、荷載性質(zhì)和荷載大小等)；二、地基的地質(zhì)條件(包括土層的分布、土的性質(zhì)和地下水等)。3.1概述天然地基：建筑物荷載不大或地基土強度較高時，天然土層不需要經(jīng)3地基基礎(chǔ)的設(shè)計等級

GB50007—2002《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)則和功能特征，以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎(chǔ)設(shè)計劃分為三個設(shè)計等級。3.1概述地基基礎(chǔ)的設(shè)計等級GB50007—20024淺基礎(chǔ)的設(shè)計規(guī)定地基基礎(chǔ)的設(shè)計與計算應(yīng)滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，其規(guī)定為：(1)基礎(chǔ)有應(yīng)足夠的強度、剛度與耐久性。

(2)地基應(yīng)具有足夠的強度和穩(wěn)定性。規(guī)范要求各級建筑物地基均應(yīng)進行承載力計算；對經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性，以保證地基在防止整體剪切破壞方面有足夠的安全儲備。(3)地基應(yīng)滿足變形方面的要求。設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，應(yīng)按地基變形設(shè)計；建筑物情況和地基條件復(fù)雜的丙級建筑物地基尚應(yīng)做變形驗算，以保證建筑物不因地基沉降影響正常使用。3.1概述淺基礎(chǔ)的設(shè)計規(guī)定地基基礎(chǔ)的設(shè)計與計算應(yīng)滿足承載力極限狀態(tài)和正5荷載取值規(guī)定

地基基礎(chǔ)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定：按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.03.1概述荷載取值規(guī)定地基基礎(chǔ)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)最不6荷載取值規(guī)定在確定基礎(chǔ)或樁臺高度、支擋結(jié)構(gòu)截面計算、基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。當(dāng)需要驗算基礎(chǔ)裂縫寬度時，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合?；A(chǔ)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用，但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0不應(yīng)小于1.0。3.1概述荷載取值規(guī)定在確定基礎(chǔ)或樁臺高度、支擋結(jié)構(gòu)截面計算、基礎(chǔ)或支7地基基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容和一般步驟

(1)選擇基礎(chǔ)的材料、類型，確定平面布置；(2)選擇基礎(chǔ)的埋置深度，即確定地基持力層；(3)確定地基承載力特征值；(4)根據(jù)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)和地基承載力特征值，確定基礎(chǔ)底面積；(5)根據(jù)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)進行相應(yīng)的地基驗算(變形和穩(wěn)定性驗算)；(6)根據(jù)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸，進行必要的結(jié)構(gòu)計算；(7)繪制基礎(chǔ)施工圖。

3.1概述地基基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容和一般步驟(1)選擇基礎(chǔ)的材料、類型，確定8

如果地基中有軟弱土層存在(通常指承載力低于100kPa的土層)，不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)時，常用以下3種方法解決：1．加固軟弱土層，提高土層的承載力，再把基礎(chǔ)做在經(jīng)過人工加固后的土層上。這種地基叫做人工地基。

地基基礎(chǔ)類型3.1概述如果地基中有軟弱土層存在(通常指承載力低于10092．在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為堅實的土層。這種基礎(chǔ)叫做樁基礎(chǔ)3．把基礎(chǔ)做在地基深處在承載力較高的土層上。埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度，在計算基礎(chǔ)時應(yīng)該考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的影響。這類基礎(chǔ)叫做深基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)類型3.1概述2．在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺上，建10二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7—89)(以下簡稱《地基規(guī)范》)，為保證建筑物的安全使用，地基必須滿足兩種極限狀態(tài)的要求，即：

1.承載力極限狀態(tài)

p

f式中：p—基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計值，kPa；在p的計算中，所采用的荷載是荷載的基本組合設(shè)計值。f—地基承載力設(shè)計值，kPa。2.正常使用極限狀態(tài)

s[s]式中：s—建筑物地基的變形;在s的計算中，應(yīng)采用荷載的長期效應(yīng)組合．不計入風(fēng)荷載和地震荷載，且荷載用標(biāo)準(zhǔn)值；[s]—建筑物地基的變形容許值。

從表面來看，地基的極限狀態(tài)設(shè)計與結(jié)構(gòu)物的極限狀態(tài)設(shè)計完全相同。旨先滿足承載力極限狀態(tài)，保證地基的穩(wěn)定，其次滿足正常使用極限狀態(tài)，符合變形的要求。但從已有大量地基事故分析表明，絕大多數(shù)事故是由于地基變形過大和不均勻沉降所造成的。根據(jù)地基載荷試驗和地基承載力理論可知，隨著荷載的增加，地基先產(chǎn)生壓密變形，再產(chǎn)生局部剪切破壞，最后產(chǎn)生整體剪切破壞。而且代表壓密變形階段的界限壓力，即臨塑荷載pcr遠(yuǎn)小于整體剪切破壞的極限荷載pu。這就是說地基在充分發(fā)揮其承載力以前，通常都產(chǎn)生較大的變形，影響建筑物的正常使用，即地基設(shè)計實質(zhì)上是受變形所控制。3.1概述二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計3.1概述11

承載力特征值的含義與材料強度計算值的內(nèi)涵完全不一樣。首先，地基土體的承載能力f值不是土的強度，其值不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，而且與荷載的分布范圍以及作用的深度等因素有關(guān)；其次，f值在很大程度上仍然是反映建筑物對變形的限制。如上所述，地基發(fā)生失穩(wěn)破壞的情況極為少見。變形驗算的實質(zhì)是控制地基內(nèi)不要出現(xiàn)過大的塑性區(qū)，以免變形迅速發(fā)展，導(dǎo)致地基失穩(wěn)。由此可見，地基的極限狀態(tài)分析實際上是以驗算變形為核心的分析。這點與結(jié)構(gòu)的極限分析有所不同。

三、地基的驗算要求《地基規(guī)范》按由于地基的原因造成建筑物破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物分成3個安全等級，并相應(yīng)地規(guī)定驗算要求。3.1概述承載力特征值的含義與材料強度計算值的內(nèi)涵完全12不同的安全等級地基的驗算要求

1.一級建筑物和下表所列范圍以外的建筑物以及雖屬于下表以內(nèi)的建筑，但符合如下規(guī)定之一項者，均應(yīng)進行地基變形驗算，即除了應(yīng)該滿足承載力極限狀態(tài)的要求外，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。(1).地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa．且體型復(fù)雜的建筑；(2).在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基不均勻沉降時；(3).軟弱地基上的相鄰建筑物距離過近，可能發(fā)生傾斜時；(4).地基內(nèi)有厚度較大或厚度不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。2.不屬于上述范圍內(nèi)的二級建筑物和三級建筑物．只要求驗算地基承載力，可不再進行變形驗算，即滿足地基承載力的要求也就滿足了變形的要求。3.對于經(jīng)常受水平荷載作用的水工建筑物，擋土結(jié)構(gòu)、高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，還應(yīng)驗算地基的穩(wěn)定性。3.1概述不同的安全等級地基的驗算要求3.1概述133.1概述3.1概述14四、淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容及步驟

天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容和順序如下：1.閱讀和分析建筑物場地的地質(zhì)勘察資料和建筑物的設(shè)計資料，進行相應(yīng)的現(xiàn)場勘察和調(diào)查；2.選擇基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型和建筑材料；3.選擇持力層，決定合適的基礎(chǔ)埋置深度；4.根據(jù)地基的承載力和作用在基礎(chǔ)上的荷載，計算基礎(chǔ)的初步尺寸；5.進行地基計算，包括地基持力層和軟弱下臥層(如果存在)的承載力驗算，以及按規(guī)定需要進行的變形驗算，根據(jù)驗算結(jié)果修改基礎(chǔ)尺寸；6.進行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計；7.繪制基礎(chǔ)的設(shè)計圖和施工圖；8.編制工程預(yù)算書和工程設(shè)計說明書。3.1概述四、淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容及步驟3.1概述15天然地基淺基礎(chǔ)的分類按基礎(chǔ)埋深分

淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)2按基礎(chǔ)剛度分

無筋擴展(剛性)基礎(chǔ) 擴展基礎(chǔ)3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分ShallowfoundationRigidfoundationSpreadfoundationMatfoundationPilefoundationIndividualfooting(padfoundation)StripfootingCrossstripfootingBoxfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料天然地基淺基礎(chǔ)的分類Shallowfoundation162按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)

Rigidfoundation

磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強度很低有基礎(chǔ)臺階寬高比(剛性角)要求擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Spreadfoundation鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求Fbtb0h0F3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料2按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Fbtb017磚基礎(chǔ)有等高砌法和二一間隔砌法兩種,磚、石、砂漿材料的最低強度等級應(yīng)符合表3-2的要求。毛石基礎(chǔ)是用未經(jīng)人工加工的石材和砂漿砌筑而成，能就地取材，價格低，但施工勞動強度大。毛石基礎(chǔ)設(shè)計中，基底一般不設(shè)混凝土墊層(a)等高切法(b)二一間隔砌法磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)

無筋擴展基礎(chǔ)-剛性基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料磚基礎(chǔ)有等高砌法和二一間隔砌法兩種,磚、石、砂漿材料的最低強18三合土基礎(chǔ)是用石灰、砂、碎磚或碎石三合一材料鋪設(shè)、壓密而成。其體積比一般按1∶2∶4～1∶3∶6配制，灰土基礎(chǔ)是用石灰和粘性土混合材料鋪設(shè)、壓密而成。其體積比常用3∶7或2∶8的比例配制，荷載較大或位于地下水位以下時，可選用混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)

灰土基礎(chǔ)

三合土基礎(chǔ)

3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料三合土基礎(chǔ)是用石灰、砂、碎磚或碎石三合一材料鋪設(shè)、壓密而成。193按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類單獨基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好Individualfooting,padfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類單獨基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好I20條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨基礎(chǔ)相連Stripfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨基21十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形22片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處理Matfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處23箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻3.224殼體基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料殼體基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料25三、基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)埋在土中、經(jīng)常受潮，容易受侵蝕，而且它是建筑物的隱蔽部分，破壞了不容易發(fā)發(fā)現(xiàn)，也不容易修復(fù)，所以必須保證基礎(chǔ)的材料有足夠的強度。1.磚基礎(chǔ)所用的磚和砂漿的標(biāo)號，根據(jù)地基土的潮濕程度和地區(qū)的寒冷程度而有不同的要求。此外，用石灰及砂所制成的灰砂磚和其他輕質(zhì)磚均不得用于基礎(chǔ)。2.石料料石(經(jīng)過加工，形狀規(guī)則的石塊)、毛石和大漂石有相當(dāng)高的強度和抗凍性，是基礎(chǔ)的良好材料。3.混凝土混凝土的耐久性、抗凍性和強度都比磚好，且便于機械化施工和預(yù)制，可建造比磚和砌石有較大的剛性角的基礎(chǔ)。因此，同樣的基礎(chǔ)寬度，用混凝土?xí)r，基礎(chǔ)的高度可以小一些。但是混凝上基礎(chǔ)造價稍高，耗水泥量較大，較多用于地下水位以下的基礎(chǔ)及墊層。標(biāo)號一般采用C7.5~C10。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入20％~30％毛石，稱為毛石混凝土。4.鋼筋混凝土鋼筋混凝土具有較強的抗彎、抗剪能力，是質(zhì)量很好的基礎(chǔ)材料。用于荷載大、土質(zhì)軟弱的情況或地下水位以下的擴展基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。對于一般的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的標(biāo)號應(yīng)不低于C15。殼體基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號應(yīng)不低于C20。5.灰土我國在1000多年以前就采用灰土作為基礎(chǔ)墊層，效果很好?；A(chǔ)砌體下部受力不大時，也可以利用灰土代替磚、石或混凝土。作為基礎(chǔ)材料用的灰土，一般為三七灰土，即用三分石灰和七分粘性土(休積比)拌勻后分層夯實。若在灰土中加入適量的水泥做成三合土，可以有更高的強度和抗水性。3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料三、基礎(chǔ)材料3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料26基礎(chǔ)的埋置深度

基礎(chǔ)底面埋在地面(一般指設(shè)計地面)下的深度，稱為基礎(chǔ)的埋置深度。為了保證基礎(chǔ)安全，同時減少基礎(chǔ)的尺寸，要盡量把基礎(chǔ)放在良好的土層上。但是基礎(chǔ)埋置過深不但施工不方便，并且提高基礎(chǔ)的造價。3.3地基設(shè)計基礎(chǔ)的埋置深度3.3地基設(shè)計27一基礎(chǔ)埋深確定

基礎(chǔ)埋深確定的基本原則在滿足承載力的條件下盡量淺埋。省工省時省料，但是有如下基本要求：

D大于50cm,表土擾動，植物，凍融，沖蝕基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm，保護橋要求在沖刷深度以下D大于10cm3.3地基設(shè)計一基礎(chǔ)埋深確定D大于10cm3.3地基設(shè)計28在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用,否則處理盡量淺埋,但是如h1太小,就為IIh1<2m基底在好土Ih1=2m~4m高樓好土,低樓軟土h1>4m樁基或處理（一）地基及地質(zhì)水文條件好土軟土(很深)好土軟土軟土好土

III IIIIVh1h13.3地基設(shè)計在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用,否則處理盡量淺埋,29（二）與建筑物有關(guān)的要求1地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修，地下室要求:

承載力 變形F3.3地基設(shè)計（二）與建筑物有關(guān)的要求1地下室，地下管道（上下水，煤氣30新舊相鄰建筑物有一定距離否則要求支護并且要嚴(yán)格限制支護的水平位移L/H=1~2（三）與建筑物有關(guān)的要求LH3.3地基設(shè)計新舊相鄰建筑物有一定距離（三）與建筑物有關(guān)的要求LH3.331基礎(chǔ)埋深不同時(1)主樓與裙房

高度不同,分期施工設(shè)置后澆帶（三）與建筑物有關(guān)的要求(2)臺階式相連,如山坡上的房屋或者驗算邊坡穩(wěn)定性L/H=1~2臺北國際金融中心3.3地基設(shè)計基礎(chǔ)埋深不同時（三）與建筑物有關(guān)的要求(2)臺階式相連,32（四）地基凍融條件

凍脹丘Pingo隨凍結(jié)面向下發(fā)展，當(dāng)凍結(jié)層上水的壓力大于上覆土層強度時，地表就發(fā)生隆起，便形成凍脹丘。3.3地基設(shè)計（四）地基凍融條件凍脹丘Pingo3.3地基設(shè)計33冰椎3.3地基設(shè)計冰椎3.3地基設(shè)計343.3地基設(shè)計3.3地基設(shè)計353.3地基設(shè)計3.3地基設(shè)計363.3地基設(shè)計3.3地基設(shè)計373.3地基設(shè)計3.3地基設(shè)計38（四）、地基凍脹和融陷條件地下一定范圍內(nèi)，土層的溫度隨氣候而變化，在寒冷地區(qū)，冬季地表附近土層中，水因溫度降低而凍結(jié)。土凍結(jié)后，含水量增加，體積膨脹，地面隆起這種現(xiàn)象稱為土的凍脹現(xiàn)象。春季氣溫回升土層解凍，凍土層體積縮小，而含水量顯著增加，土的強度大幅度下降而產(chǎn)生融陷現(xiàn)象。凍脹和融陷都是不均勻的。如果基底下面有凍土層，就將產(chǎn)生難以預(yù)估的凍脹和融陷變形，影響建筑物的正常使用，甚至導(dǎo)致建筑物破壞。對于埋置于可凍脹土中的基礎(chǔ)，其最小埋深dmin應(yīng)由下式確定式中zo(標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度)；t(采暖對凍深的影響系數(shù))和dfr(殘留凍土層厚度)?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定對于凍脹地基上的建筑物應(yīng)采取防凍害措施。3.3地基設(shè)計ZdZ0dmin室內(nèi)地面dfr（四）、地基凍脹和融陷條件3.3地基設(shè)計ZdZ0dmin室39二地基承載力確定1靜載試驗；2強度理論-規(guī)范規(guī)定的公式；3按動力、靜力觸探等方法確定；4經(jīng)驗方法；千斤頂荷載板3.3地基設(shè)計二地基承載力確定1靜載試驗；千斤頂荷載板3.3地基設(shè)401利用靜載試驗確定承載力的特征值fak（未修正）取比例界限pcr當(dāng)pu<2.0pcr時，取極限承載力一半二地基承載力確定pcrpu開始出現(xiàn)剪切破壞s連續(xù)滑動面1利用靜載試驗確定承載力的特征值fak（未修正）取比例界限411利用靜載試驗確定承載力的特征值fak（未修正）取s/b=0.01-0.015對應(yīng)P其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。

二地基承載力確定faksS/b1利用靜載試驗確定承載力的特征值fak（未修正）取s/b422強度理論計算-規(guī)范中設(shè)計承載力的確定

fa=Mbb+Mdmd+Mcck

fa:承載力特征值（設(shè)計值）——相當(dāng)與p1/4=NB/2+Nq

d+Ncc但當(dāng)內(nèi)摩擦角比較大時，2MbN基礎(chǔ)寬度b大于6m按6m計算，砂土小于3m按3m計算二地基承載力確定2強度理論計算-規(guī)范中設(shè)計承載力的確定fa=Mbb+43二地基承載力確定3按動力、靜力觸探等原位測試方法確定具有地區(qū)性、經(jīng)驗性，4經(jīng)驗類比法確定承載力查表得出承載力的標(biāo)準(zhǔn)值，進行基礎(chǔ)的寬度和深度修正二地基承載力確定3按動力、靜力觸探等原位測試方法確定44（一）、軸心受壓基礎(chǔ)1.持力層的承載力驗算直接支承基礎(chǔ)的地基土層稱為持力層。對于所有等級的建筑物都必須進行地基承載力驗算。當(dāng)基礎(chǔ)只承受軸心荷載時，要求滿足式pk≤fa式中pk

——基礎(chǔ)底面的壓力?；讐毫喕癁榘粗本€分布，用材料力學(xué)方法求得式中Fk

——相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面豎向力，kN；

Gk

——基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，kN；

A——基礎(chǔ)底面積，m2。三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定3.3地基設(shè)計GkFk（一）、軸心受壓基礎(chǔ)三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定3.3地基設(shè)計G45

當(dāng)基礎(chǔ)受偏心荷載作用時，除要求滿足上式外，還應(yīng)滿足式中pmax——基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力值，kPa；pmin——基礎(chǔ)底面邊緣最小壓力值，kPa；M——作用于基礎(chǔ)底面的力矩值，kNM；

W——基礎(chǔ)底面的抵抗矩，m3；

e——偏心矩，m。三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定3.3地基設(shè)計FMeF+G當(dāng)基礎(chǔ)受偏心荷載作用時，除要求滿足上式外，還46

當(dāng)偏心矩e＞b／6時，pmin＜0，基礎(chǔ)底面與地基土脫開。這種情況下，基底壓力pmax可表示為：式中l(wèi)——垂直于力矩方向的基礎(chǔ)底面邊長，m；

a——合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離，m。

pmin/pmax值過小，表示基底壓力分布很不均勻，容易引起過大的不均勻沉降．應(yīng)盡量避免。對高層建筑的箱形和筏形基礎(chǔ)。要求pmin>0。若考慮地震組合，則允許基礎(chǔ)底面可以局部與地基土脫開，但零應(yīng)力區(qū)的面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面積的25％，即3a≥0.75b。三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定當(dāng)偏心矩e＞b／6時，pmin＜0，基礎(chǔ)底面47地基承載力設(shè)計值fa

地基承載力設(shè)計值是滿足土的強度條件和變形要求時的地基單位面積上的承載能力。因此承載力驗算可以認(rèn)為是控制地基中塑性區(qū)域的發(fā)展以免導(dǎo)致地基失穩(wěn)。地基承載力特征值確定方法：1．按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》提供的承載力表，由室內(nèi)土工試驗和原位測試指標(biāo)確定地基承載力特征值fak。2．按土的抗剪強度指標(biāo)，以理論公式fa=Mbb+Md0d+Mcck計算地基承載力設(shè)計值fa。

三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定地基承載力設(shè)計值fa三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定48

地基承載力設(shè)計值確定

fa＝fak＋b(b－3)＋d(d－0.5)式中fa

——修正后的地基承載力特征值，kPa；fak——地基承載力特征值，kPa；——基底以下土的天然容重，地下水位以下用浮容重，kN／m3；b——基礎(chǔ)寬度，當(dāng)寬度小于3m時按3m計，大于6m時按6m計；d——基礎(chǔ)埋置深度m；一般基礎(chǔ)自室外地面標(biāo)高起算。在填方整平地區(qū)，可自填土面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工完成后進行，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起，當(dāng)采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。地下室的外墻基礎(chǔ)埋深，可按下式計算d=(d1+d2)/2。在其他情況下，從室內(nèi)地面標(biāo)高起算；b、d———基礎(chǔ)寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù)。三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定地基承載力設(shè)計值確定三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定49中心荷載作用下基礎(chǔ)的計算

在基礎(chǔ)的設(shè)計中，通常假定基礎(chǔ)底面壓力是直線分布，受中心荷載作用時，則為均勻分布，基礎(chǔ)采用對稱形式，使荷載作用線通過基底形心。計算步驟如下：計算基礎(chǔ)底面積A(矩形)或基礎(chǔ)底面寬度b(條形、正方形)中心荷載作用下的基礎(chǔ)，按承載力設(shè)計值計算，應(yīng)滿足條件：初步估算時，可假定基礎(chǔ)與土的平均容重為19.6kN/m3(工程計算中，常簡化取為20kN/m3)即G＝G

dA。在實際計算時G則為基礎(chǔ)自重的設(shè)計值和基礎(chǔ)上土重的標(biāo)準(zhǔn)值，地下水位以下部分均用浮容重計算。三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定中心荷載作用下基礎(chǔ)的計算三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定50偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計算

偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的尺寸一般用逐次漸近法進行計算。計算步驟如下：1.先不考慮偏心，用條形基礎(chǔ)公式或矩形基礎(chǔ)公式計算出基礎(chǔ)的底面積A1(對于單獨基礎(chǔ))或基礎(chǔ)寬度b1(對于條形基礎(chǔ))。2.根據(jù)偏心大小，把底面積A1(或b1)適當(dāng)提高10％～40％，作為偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面積(或?qū)挾?的第一次近似值，即：A＝(1.1～1.4)A13.按假定的基礎(chǔ)底面積A，用下式計算基底的最大和最小的邊緣壓力。如不滿足要求，或應(yīng)力過小，地基承載力未能充分發(fā)揮，應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，直到既滿足要求又能發(fā)揮地基承載力為止。基礎(chǔ)高度的確定方法與受中心荷載作用的方法相同。若地基中有軟弱下臥層時，應(yīng)進行軟弱下臥層的承載力驗算。若建筑物屬于必需進行變形驗算的范圍，應(yīng)按要求進行變形驗算。必要時還要對尺寸進行調(diào)整，并重新進行各項驗算。三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計算三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定512.軟弱下臥層承載力驗算持力層以下存在承載力明顯低于持力層的土層，稱為軟弱下臥層。如果軟弱下臥層埋藏不夠深，擴散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的承載力時，地基仍然有失效的可能，因此需要進行軟弱下臥層的承載力驗算。當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時，應(yīng)按下式驗算：

pz＋pcz＜faz

式中pz—軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計值；

pcz—軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

faz—軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力設(shè)計。

當(dāng)持力層與下臥軟弱土層的壓縮模量比值大于或等于3時，對條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)，pz值可按簡化公式計算。 自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值附加壓力設(shè)計值Es1/Es2~θ三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定2.軟弱下臥層承載力驗算自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值附加壓力設(shè)計值52四、地基變形驗算

建筑物的地基變形計算值，不應(yīng)大于地基變形允許直。地基變形必須滿足s[s]1.地基變形量計算采用規(guī)范提供的分層總和法。參見土力學(xué)中的闡述。2.地基的允許變形(參見書p47表3-11)3.地基變形特征可分為

沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜

3.3地基設(shè)計四、地基變形驗算3.3地基設(shè)計53

沉降量—指基礎(chǔ)某一點的沉降量，通常指基礎(chǔ)中點的沉降量。沉降量若過大，將影響建筑物的正常使用，如造成室內(nèi)外上下水管、煤氣管道的斷裂等等。

沉降差—一般指相鄰柱基中點的沉降量之差。相鄰柱基沉降差過大，就會導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力，嚴(yán)重時，建筑物將發(fā)生裂縫、傾斜甚至破壞。對于框架結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)，設(shè)計時應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。傾斜—指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值。對于高聳結(jié)構(gòu)及長高比很小的高層建筑，其地基的主要特征變形是建筑物的整體傾斜。局部傾斜—指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值。墻體局部傾斜大時，將會使其撓曲變形、開裂，影響正常使用。四、地基變形驗算沉降量—指基礎(chǔ)某一點的沉降量，通常指基礎(chǔ)中點的沉降量。沉54

對于不同建筑物應(yīng)選用對其影響最大的地基變形特征作為地基允許變形的控制依據(jù)。對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制；對于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。四、地基變形驗算對于不同建筑物應(yīng)選用對其影響最大的地基變形特55試確定例圖3-2所示某框架柱下基礎(chǔ)底面積尺寸

解（1）試估基礎(chǔ)底面積

深度修正后的持力層承載力特征值：

由于力矩較大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m，l=4.0m。例題3-2試確定例圖3-2所示某框架柱下基礎(chǔ)底面積尺寸解（1）試估基56（2）計算基底壓力（3）驗算持力層承載力（4）重新調(diào)整基底尺寸，再驗算，取l=4.5m所以取b=3.0m，l=4.5m，滿足要求例題3-2（2）計算基底壓力（3）驗算持力層承載力（4）重新調(diào)整基57某單獨基礎(chǔ)在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時承受的豎向力值如例圖3-4所示。據(jù)持力層承載力已確定基底面積，試驗算軟弱下臥層的強度，如不滿足可采取何措施？解（1）基底平均壓力和平均附加壓力：（2）軟弱下臥層承載力特征值：查表3-8，取承載力修正系數(shù)ηd=1.0例題3-4某單獨基礎(chǔ)在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時承受的豎向力值如例圖3-4所示58（3）軟弱下臥層頂面處的壓力查表3-10，取θ=23°滿足要求

對軟弱下臥層強度不滿足的情況，可增加基礎(chǔ)底面積以減小P0k，；也可減小基礎(chǔ)埋置深度d，使P0k擴散至軟弱下臥層頂面處的面積加大。例題3-4（3）軟弱下臥層頂面處的壓力查表3-10，取θ=23°59由磚、毛石、灰土、混凝土等材料按臺階逐級向下擴展(大放腳)形成的無筋擴展基礎(chǔ)，也稱為剛性基礎(chǔ)。其優(yōu)點是施工技術(shù)簡單，材料可就地取材。造價低廉，在地基條件許可的情況下，是多層民用建筑和輕型廠房適用的淺基礎(chǔ)類型。剛性基礎(chǔ)所用材料的抗壓強度較高，抗拉、抗剪強度低，稍有撓曲變形，基礎(chǔ)內(nèi)拉應(yīng)力就會超過材料的抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計由磚、毛石、灰土、混凝土等材料按臺階逐級向下60

為保證基礎(chǔ)不發(fā)生彎曲破壞或剪切破壞，通常都是限制臺階的寬高比以滿足一定的剛度和強度要求，即滿足如下要求：式中:無筋擴展基礎(chǔ)的剛性角，而tan即為臺階寬高比的允許值?；A(chǔ)底面寬度b應(yīng)符合下式要求：3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計為保證基礎(chǔ)不發(fā)生彎曲破壞或剪切破壞，通常都是61采用無筋擴展基礎(chǔ)的鋼筋混凝土柱其柱腳高度h1不得小于b1并不應(yīng)小于300mm且不小于20d(d為柱中的縱向受力鋼筋的最大直徑)當(dāng)柱縱向鋼筋在柱腳內(nèi)的豎向錨固長度不滿足錨固要求時可沿水平方向彎折,彎折后的水平錨固長度不應(yīng)小于10d也不應(yīng)大于20d。

3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計采用無筋擴展基礎(chǔ)的鋼筋混凝土柱其柱腳高度h162

基礎(chǔ)大放腳采用等高式或二一間隔式砌法，每收一次其兩邊各收1/4磚長。(a)、(b)灰土基礎(chǔ);(c)毛石基礎(chǔ);(d)毛石混凝土基礎(chǔ)3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計基礎(chǔ)大放腳采用等高式或二一間隔式砌法，每收一次633.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計64無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)類型和埋置深度確定以后．就可以根據(jù)地基土層的承載力和作用在基礎(chǔ)上的荷載，計算基礎(chǔ)底面積和基礎(chǔ)的高度。

一、作用在基礎(chǔ)上的荷載計算基礎(chǔ)的受力情況可分四種，一般房屋建筑物的基礎(chǔ)主要是承受豎向荷載。水平荷載如土壓力、風(fēng)壓力等所占的比例很小。作用在基礎(chǔ)底面上的豎向荷載包括上部結(jié)構(gòu)的自重、屋面荷載、樓面荷載和基礎(chǔ)的自重(包括基礎(chǔ)臺階上的填土)等?；詈奢d應(yīng)按規(guī)范折減。荷載的計算方法應(yīng)按規(guī)范要求進行。3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計65

二、確定剛性基礎(chǔ)的高度剛性基礎(chǔ)在寬度確定后(滿足承載力要求)，應(yīng)該按剛性角的要求，確定剛性基礎(chǔ)的高度。若墻或柱的寬度為bo，基礎(chǔ)的寬度為b，剛基礎(chǔ)兩側(cè)的外伸長度為bt＝(b－bo)/2，按剛性角的要求:

為了保護基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計地面以下100~150mm，所以基礎(chǔ)的埋置深度必須大于基礎(chǔ)的高度加上保護層的厚度。不滿足這項要求時，必須加大基礎(chǔ)的埋深或者采取其他措施。3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計二、確定剛性基礎(chǔ)的高度為了保護基礎(chǔ)66三、基礎(chǔ)的構(gòu)造剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺階形斷面，有時也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時斷面又必須經(jīng)濟合理，便于施工。

(一)磚基礎(chǔ)磚的尺寸規(guī)則．容易砌成各種形狀的基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)大放腳的砌法有兩種，一種按臺階的寬高比為1/1.5；另—種按臺階的寬高比為l/2。在槽底可先澆注100～200mm厚的素混凝土墊層。對于低層房屋也可在槽底打兩步(300mm)三七灰土，代替混凝土墊層。3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計三、基礎(chǔ)的構(gòu)造3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計67為防止土中水分沿磚基礎(chǔ)上升、可在磚基礎(chǔ)中，在室內(nèi)地面以下50mm左右處鋪設(shè)防潮層。防潮層可以是摻有防水劑的l:3水泥砂漿，厚20~30mm；也可以鋪設(shè)瀝青油氈。

(二)砌石基礎(chǔ)砌石基礎(chǔ)每臺階至少有兩層砌石，每個臺階的高度要求不小于300mm。為了保證上一層砌石的邊能壓緊下一層砌石的邊塊，每個臺階伸出的長度不應(yīng)大于150mm，實際的剛性角小于允許的剛性角。因此往往要求基礎(chǔ)要有比較大的高度。為了減少基礎(chǔ)的高度，可以把斷面做成梯形。3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計為防止土中水分沿磚基礎(chǔ)上升、可在磚基礎(chǔ)中，在68(三)素混凝土基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)可以做成臺階形或梯形斷面。做成臺階形時，總高度在350mm以內(nèi)作一層臺階；總高度為350mm＜H≤900mm時，作成二層臺階；總高度大于900mm時、作成三層臺階。每個臺階的高度不宜大于500mm。(四)灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)一般與磚、砌石、混凝土等材料配合使用，厚度通常用300至450mm(2步或3步)，臺階寬高比為1/1.5。由于基槽邊角處灰土不容易夯實。所以用灰土基礎(chǔ)時，實際的施工寬度應(yīng)該比計算寬度每邊各放出50mm以上。3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計(三)素混凝土基礎(chǔ)3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計69某磚混結(jié)構(gòu)山墻基礎(chǔ)，傳到基礎(chǔ)頂面的荷載，室內(nèi)外高差為0.45m，墻厚0.37m，地質(zhì)條件如例圖所示，試設(shè)計條形基礎(chǔ)?！纠}3-5】3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計某磚混結(jié)構(gòu)山墻基礎(chǔ)，傳到基礎(chǔ)頂面的荷載，室內(nèi)外70【例題3-5】（1）確定基礎(chǔ)材料：

考慮荷載不算大，土層分布均勻，先擬采用磚和3∶7灰土疊合材料條形基礎(chǔ)，結(jié)合表3-2要求，采用MU10的磚和M5水泥砂漿砌筑。（2）確定基礎(chǔ)埋深：粉質(zhì)粘土厚5.5m，可作持力層，以天然地面作為室外設(shè)計地面，取基礎(chǔ)埋深d=1.4m。（3）計算地基持力層承載力特征值：查表3-8得，ηd=1.0，ηb=0（4）確定基礎(chǔ)底面積：取b=1.30m?！纠}3-5】（1）確定基礎(chǔ)材料：（4）確定基礎(chǔ)底面積：取b71【例題3-5】（5）確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸：采用3：7灰土，其上用磚放腳與墻體相聯(lián)，根據(jù)基底壓力

（6）驗算灰土強度

灰土和磚基接觸面寬度：bo=1300-2×285=730mm接觸面壓力：【例題3-5】（5）確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸：（6）驗算灰土強度72如果將本例題設(shè)計為毛石基礎(chǔ)或C15素混凝土基礎(chǔ)時，可如例圖3-5(c)、(d)所示，并可分析三種基礎(chǔ)的經(jīng)濟性，選擇最佳設(shè)計方案?！纠}3-5】3.4無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計如果將本例題設(shè)計為毛石基礎(chǔ)或C15素混凝土基礎(chǔ)時，可如例圖3733.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計

擴展基礎(chǔ)系指柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。

特點：不受剛性角的限制，設(shè)計上可以做到寬基潛埋，充分利用表層好土層作為持力層。與剛性基礎(chǔ)相比，混凝土基礎(chǔ)具有較大的抗拉、抗彎能力，能承受較大的豎向荷載和彎矩。廣泛使用在單層和多層結(jié)構(gòu)中。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計擴展基礎(chǔ)系指柱下鋼筋混凝土獨立74擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300mm。墊層的厚度不宜小于70mm；墊層混凝土強度等級應(yīng)為C10。擴展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm；間距不宜大于200mm。也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm間距不大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的1/10。當(dāng)有墊層時鋼筋保護層的厚度不小于40mm；無墊層時不小于70mm。混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm；階梯75擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍并宜交錯布置。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混76擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接773.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計78鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)

單獨基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計算主要包括沖切、局部受壓計算(當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強度小于柱時)和受彎。由沖切強度條件控制柱邊處基礎(chǔ)高度和變階處高度；由基礎(chǔ)底板彎矩決定配筋量。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)單獨基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計算主要包括79鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)1．基礎(chǔ)高度的確定

基礎(chǔ)在柱荷載作用下，如果沿柱周邊的基礎(chǔ)高度不夠，就會發(fā)生沖切破壞，即沿柱邊45方向斜面拉裂。為保證基礎(chǔ)不發(fā)生沖切破壞，必須使沖切面外的地基凈反力產(chǎn)生的沖切荷載應(yīng)小于或等于沖切面上混凝土的抗沖切強度，即3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)1．基礎(chǔ)高度的確定3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計80Fl－相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在Al上地基土的凈反力設(shè)計值；bhp－受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤800mm時，bhp＝1.0；h≥2000mm時，bhp＝0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；ft－混凝土軸心抗拉設(shè)計強度；am－沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度，am＝(at＋ab)／2；at－沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當(dāng)計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當(dāng)計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時，取上階寬；ab－沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時，計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度h0；計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度h0；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在l方向落在基礎(chǔ)底面以外時，即a+h0≥l時，ab＝l；h0－沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時，h0＝h－45mm，無墊層時，h0＝h－75mm；pj－扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的基底凈反力，對偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；Al－沖切驗算時取用的部分基底面積。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計Fl－相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在Al上地基土的凈反力設(shè)計813.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計823.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計83鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)2．彎矩計算

基礎(chǔ)底板在荷載效應(yīng)基本組合時的凈反力作用下，如同固定于臺階根部或柱邊的倒置懸臂板，一般屬于雙向受彎構(gòu)件，彎矩控制截面在柱邊緣處或變臺階處。

3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)2．彎矩計算3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計84中心受壓基礎(chǔ)

將基底分成四塊梯形面積，截面Ⅰ-Ⅰ的彎矩：3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計中心受壓基礎(chǔ)3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計85偏心受壓基礎(chǔ)對偏心受壓基礎(chǔ)，基底壓力呈梯形分布。將(pjmax+pjI)/2代換中心受壓基礎(chǔ)公式中的pj：3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計偏心受壓基礎(chǔ)3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計86鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)3．配徑計算

基礎(chǔ)底板兩個方向上的鋼筋面積可近似按下式計算：其中，d為b方向上的鋼筋直徑。3.5擴展基礎(chǔ)的設(shè)計鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)3．配徑計算其中，d為b方向上的鋼筋直徑87例：某多層框架結(jié)構(gòu)柱400×600mm，配有8φ22縱向受力筋；相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時柱傳至地面處的荷載值Fk=480kN，Mk=55kN.m，Qk=40kN，基礎(chǔ)埋深1.8m，采用C20混凝土和HPB235級鋼筋，設(shè)置C10厚100mm的混凝土墊層，已知經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值fa=145kPa，試設(shè)計該柱基礎(chǔ)。【解】1.確定基礎(chǔ)底面積取，驗算承載力滿足要求【例題3-6】例：某多層框架結(jié)構(gòu)柱400×600mm，配有8φ22縱向受力882．確定基礎(chǔ)高度考慮柱鋼筋錨固直線段長度：30d+40（砼保護層）≈700mm，擬取基礎(chǔ)高度h=700mm，初步擬定采用二級臺階形基礎(chǔ)，如例圖3-6（a）所示?；變舴戳κ街?.35為標(biāo)準(zhǔn)值變?yōu)樵O(shè)計值的系數(shù)。(1).驗算柱邊沖切滿足要求(2).驗算臺階處的沖切滿足要求2．確定基礎(chǔ)高度考慮柱鋼筋錨固直線段長度：30d+40（砼893.基礎(chǔ)底板配筋柱邊彎矩（如例圖3-6(b)）3.基礎(chǔ)底板配筋柱邊彎矩（如例圖3-6(b)）90【例題3-6】【例題3-6】913.6減輕建筑物不均勻沉降危害的措施

一建筑措施1.建筑物體型應(yīng)力求簡單建筑物體型包括其平面與立面形狀及尺度。平面形狀復(fù)雜的建筑物，如“L”、“┳”、“━”、“F”、“工”字形等，在縱橫單元交接處的基礎(chǔ)密集，地基中附加應(yīng)力相互重疊，導(dǎo)致該部分的沉降往往大于其他部位。3.6減輕建筑物不均勻沉降危害的措施一建筑措施923.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施93建筑措施2.控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻當(dāng)建筑物的長度與高度之比越大，整體剛度越差，抵抗彎曲變形的能力弱，容易導(dǎo)致建筑物的開裂。合理布置縱橫墻，使內(nèi)外墻貫通，減少墻體轉(zhuǎn)折和中斷的情況，是增強建筑物剛度的重要措施。另外，門窗洞口或管道洞口如開設(shè)過大，就會削弱墻體剛度，可在洞口周圈設(shè)置鋼筋混凝土邊框予以加強。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施建筑措施2.控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻3.5減輕建筑943.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施95建筑措施3.設(shè)置沉降縫用沉降縫將建筑物由基礎(chǔ)到屋頂分割成若干個獨立單元，使分割成的每單元體型簡單，長高比減小，從而提高建筑物的抗裂能力。建筑物的下列部位宜設(shè)置沉降縫：（1）建筑物平面的轉(zhuǎn)折處；（2）建筑物高度或荷載差異處；（3）長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位；（4）地基土的壓縮性有顯著差異處；（5）建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；（6）分期建造房屋的交界處。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施建筑措施3.設(shè)置沉降縫3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施963.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施97建筑措施4.控制相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距由于地基中附加應(yīng)力的擴散作用，使距離近的相鄰建筑物間的沉降相互影響。一般既有建筑物受相鄰新建筑物沉降的影響，對于同時建造的建筑物，則輕（低）建筑物受影響較重(高)的建筑物嚴(yán)重。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施建筑措施4.控制相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距3.5減輕建筑物不均勻98建筑措施5.調(diào)整建筑物的標(biāo)高建筑物的沉降過大時，將會引起管道破損、雨水倒漏、設(shè)備運行受阻等情況，影響建筑物的正常使用，根據(jù)具體情況，可采取如下措施：（1）室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量適當(dāng)提高；建筑物各部分或設(shè)備之間有聯(lián)系時，可將沉降較大者的標(biāo)高予以提高。（2）建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過時，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭等3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施建筑措施5.調(diào)整建筑物的標(biāo)高3.5減輕建筑物不均勻沉降危害99結(jié)構(gòu)措施1.減輕建筑物自重通常建筑物自重在總荷載中所占比例很大，民用建筑約占60%～70%，工業(yè)建筑約占40%～50%，為減輕建筑物自重，達到減小不均勻沉降的目的，在軟弱地基上可采用下列一些措施。（1）減少墻體重量。大力發(fā)展和應(yīng)用輕質(zhì)高強的墻體材料，嚴(yán)格控制使用自重大，又耗農(nóng)田的粘土磚，已是形勢所迫。（2）選用輕型結(jié)構(gòu)。如采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、輕型空間結(jié)構(gòu)等，屋面板可采用具有防水、隔熱保溫一體的輕質(zhì)復(fù)合板。（3）減少基礎(chǔ)和回填土的重量。如采用補償性基礎(chǔ)、可淺埋的配筋擴展基礎(chǔ)，以及架空地板減少室內(nèi)回填土厚度，都是有效措施。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施結(jié)構(gòu)措施1.減輕建筑物自重3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措100結(jié)構(gòu)措施2.增強建筑物的整體剛度和強度（1）設(shè)置圈梁當(dāng)墻體撓曲時，布置在墻體中的圈梁猶如鋼筋混凝土梁內(nèi)的受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，可有效地防止砌體的開裂。（2）加強基礎(chǔ)剛度對于建筑體形復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu)，可采用加強基礎(chǔ)整體剛度的方法，如采用箱基、樁基、厚度較大的筏基等，以抵抗地基的不均勻沉降。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施結(jié)構(gòu)措施2.增強建筑物的整體剛度和強度3.5減輕建筑物不均勻101結(jié)構(gòu)措施3.減小或調(diào)整基底附加壓力（1）設(shè)置地下室。采用補償性基礎(chǔ)設(shè)計方法，以挖除的土重抵消部分甚至全部的建筑物重量，達到減小沉降的目的。（2）調(diào)整基底尺寸。按地基承載力確定出基礎(chǔ)底面尺寸之后，應(yīng)用沉降理論和必要的計算，并結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，調(diào)整基底尺寸，以控制不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近。4.選用非敏感性結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)或三鉸拱等結(jié)構(gòu)，地基發(fā)生一定的不均勻沉降時，不會引起很大的附加應(yīng)力，因此可減輕不均勻沉降的危害。對于單層工業(yè)廠房、倉庫和某些公共建筑，在情況許可時，可以選用對地基沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施結(jié)構(gòu)措施3.減小或調(diào)整基底附加壓力3.5減輕建筑物不均勻沉降102施工措施在工程建設(shè)施工中，合理安排施工順序，注意某些施工方法，可減小或調(diào)整部分不均勻沉降。（1）合理安排施工順序。當(dāng)建筑物各部分高度或荷載差異大時，應(yīng)按先高后低，先重后輕的順序進行施工；并注意高低部分相連接的合適時間，一般可根據(jù)沉降觀測資料確定。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施施工措施在工程建設(shè)施工中，合理安排施工順序103施工措施（2）注意施工方法對于高靈敏度的軟粘土，基槽開挖施工中，需注意保護持力層不被擾動，通?？稍诨讟?biāo)高以上，保留20cm厚的原土層，待基礎(chǔ)施工時再予以挖除，可避免基底超挖現(xiàn)象，擾動土的原狀結(jié)構(gòu)。如發(fā)現(xiàn)坑底軟土被擾動，可仔細(xì)挖除擾動部分，用砂、碎石壓實處理。另外需注意控制加荷速率。3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施施工措施（2）注意施工方法3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措104作業(yè)補充題已知某廠房柱作用在基礎(chǔ)上的荷載和地基土層剖面圖，設(shè)確定基礎(chǔ)底面尺寸。(取基礎(chǔ)的l/b=2)3.5減輕建筑物不均勻沉降危害的措施作已知某廠房柱作用在基礎(chǔ)上的荷載和地基土層剖面圖，設(shè)確定基礎(chǔ)105第三章

天然地基上的淺基礎(chǔ)第三章

天然地基上的淺基礎(chǔ)1063.1概述3.1概述107天然地基：建筑物荷載不大或地基土強度較高時，天然土層不需要經(jīng)過特殊處理就可承受建筑物荷重的地基。天然地基上的淺基礎(chǔ)：天然地基上，基礎(chǔ)埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度超過5m，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸的基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ))。

在選擇地基基礎(chǔ)類型時，主要考慮兩個方面的因素：一、建筑物的性質(zhì)(包括它的用途、重要性、結(jié)構(gòu)型式、荷載性質(zhì)和荷載大小等)；二、地基的地質(zhì)條件(包括土層的分布、土的性質(zhì)和地下水等)。3.1概述天然地基：建筑物荷載不大或地基土強度較高時，天然土層不需要經(jīng)108地基基礎(chǔ)的設(shè)計等級

GB50007—2002《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)則和功能特征，以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎(chǔ)設(shè)計劃分為三個設(shè)計等級。3.1概述地基基礎(chǔ)的設(shè)計等級GB50007—2002109淺基礎(chǔ)的設(shè)計規(guī)定地基基礎(chǔ)的設(shè)計與計算應(yīng)滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，其規(guī)定為：(1)基礎(chǔ)有應(yīng)足夠的強度、剛度與耐久性。

(2)地基應(yīng)具有足夠的強度和穩(wěn)定性。規(guī)范要求各級建筑物地基均應(yīng)進行承載力計算；對經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性，以保證地基在防止整體剪切破壞方面有足夠的安全儲備。(3)地基應(yīng)滿足變形方面的要求。設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，應(yīng)按地基變形設(shè)計；建筑物情況和地基條件復(fù)雜的丙級建筑物地基尚應(yīng)做變形驗算，以保證建筑物不因地基沉降影響正常使用。3.1概述淺基礎(chǔ)的設(shè)計規(guī)定地基基礎(chǔ)的設(shè)計與計算應(yīng)滿足承載力極限狀態(tài)和正110荷載取值規(guī)定

地基基礎(chǔ)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)按下列規(guī)定：按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項系數(shù)均為1.03.1概述荷載取值規(guī)定地基基礎(chǔ)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)最不111荷載取值規(guī)定在確定基礎(chǔ)或樁臺高度、支擋結(jié)構(gòu)截面計算、基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力確定配筋和驗算材料強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。當(dāng)需要驗算基礎(chǔ)裂縫寬度時，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合?；A(chǔ)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用，但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0不應(yīng)小于1.0。3.1概述荷載取值規(guī)定在確定基礎(chǔ)或樁臺高度、支擋結(jié)構(gòu)截面計算、基礎(chǔ)或支112地基基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容和一般步驟

(1)選擇基礎(chǔ)的材料、類型，確定平面布置；(2)選擇基礎(chǔ)的埋置深度，即確定地基持力層；(3)確定地基承載力特征值；(4)根據(jù)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)和地基承載力特征值，確定基礎(chǔ)底面積；(5)根據(jù)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)進行相應(yīng)的地基驗算(變形和穩(wěn)定性驗算)；(6)根據(jù)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸，進行必要的結(jié)構(gòu)計算；(7)繪制基礎(chǔ)施工圖。

3.1概述地基基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容和一般步驟(1)選擇基礎(chǔ)的材料、類型，確定113

如果地基中有軟弱土層存在(通常指承載力低于100kPa的土層)，不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)時，常用以下3種方法解決：1．加固軟弱土層，提高土層的承載力，再把基礎(chǔ)做在經(jīng)過人工加固后的土層上。這種地基叫做人工地基。

地基基礎(chǔ)類型3.1概述如果地基中有軟弱土層存在(通常指承載力低于1001142．在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為堅實的土層。這種基礎(chǔ)叫做樁基礎(chǔ)3．把基礎(chǔ)做在地基深處在承載力較高的土層上。埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度，在計算基礎(chǔ)時應(yīng)該考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的影響。這類基礎(chǔ)叫做深基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)類型3.1概述2．在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺上，建115二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7—89)(以下簡稱《地基規(guī)范》)，為保證建筑物的安全使用，地基必須滿足兩種極限狀態(tài)的要求，即：

1.承載力極限狀態(tài)

p

f式中：p—基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計值，kPa；在p的計算中，所采用的荷載是荷載的基本組合設(shè)計值。f—地基承載力設(shè)計值，kPa。2.正常使用極限狀態(tài)

s[s]式中：s—建筑物地基的變形;在s的計算中，應(yīng)采用荷載的長期效應(yīng)組合．不計入風(fēng)荷載和地震荷載，且荷載用標(biāo)準(zhǔn)值；[s]—建筑物地基的變形容許值。

從表面來看，地基的極限狀態(tài)設(shè)計與結(jié)構(gòu)物的極限狀態(tài)設(shè)計完全相同。旨先滿足承載力極限狀態(tài)，保證地基的穩(wěn)定，其次滿足正常使用極限狀態(tài)，符合變形的要求。但從已有大量地基事故分析表明，絕大多數(shù)事故是由于地基變形過大和不均勻沉降所造成的。根據(jù)地基載荷試驗和地基承載力理論可知，隨著荷載的增加，地基先產(chǎn)生壓密變形，再產(chǎn)生局部剪切破壞，最后產(chǎn)生整體剪切破壞。而且代表壓密變形階段的界限壓力，即臨塑荷載pcr遠(yuǎn)小于整體剪切破壞的極限荷載pu。這就是說地基在充分發(fā)揮其承載力以前，通常都產(chǎn)生較大的變形，影響建筑物的正常使用，即地基設(shè)計實質(zhì)上是受變形所控制。3.1概述二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計3.1概述116

承載力特征值的含義與材料強度計算值的內(nèi)涵完全不一樣。首先，地基土體的承載能力f值不是土的強度，其值不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，而且與荷載的分布范圍以及作用的深度等因素有關(guān)；其次，f值在很大程度上仍然是反映建筑物對變形的限制。如上所述，地基發(fā)生失穩(wěn)破壞的情況極為少見。變形驗算的實質(zhì)是控制地基內(nèi)不要出現(xiàn)過大的塑性區(qū)，以免變形迅速發(fā)展，導(dǎo)致地基失穩(wěn)。由此可見，地基的極限狀態(tài)分析實際上是以驗算變形為核心的分析。這點與結(jié)構(gòu)的極限分析有所不同。

三、地基的驗算要求《地基規(guī)范》按由于地基的原因造成建筑物破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物分成3個安全等級，并相應(yīng)地規(guī)定驗算要求。3.1概述承載力特征值的含義與材料強度計算值的內(nèi)涵完全117不同的安全等級地基的驗算要求

1.一級建筑物和下表所列范圍以外的建筑物以及雖屬于下表以內(nèi)的建筑，但符合如下規(guī)定之一項者，均應(yīng)進行地基變形驗算，即除了應(yīng)該滿足承載力極限狀態(tài)的要求外，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。(1).地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa．且體型復(fù)雜的建筑；(2).在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基不均勻沉降時；(3).軟弱地基上的相鄰建筑物距離過近，可能發(fā)生傾斜時；(4).地基內(nèi)有厚度較大或厚度不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。2.不屬于上述范圍內(nèi)的二級建筑物和三級建筑物．只要求驗算地基承載力，可不再進行變形驗算，即滿足地基承載力的要求也就滿足了變形的要求。3.對于經(jīng)常受水平荷載作用的水工建筑物，擋土結(jié)構(gòu)、高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，還應(yīng)驗算地基的穩(wěn)定性。3.1概述不同的安全等級地基的驗算要求3.1概述1183.1概述3.1概述119四、淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容及步驟

天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容和順序如下：1.閱讀和分析建筑物場地的地質(zhì)勘察資料和建筑物的設(shè)計資料，進行相應(yīng)的現(xiàn)場勘察和調(diào)查；2.選擇基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型和建筑材料；3.選擇持力層，決定合適的基礎(chǔ)埋置深度；4.根據(jù)地基的承載力和作用在基礎(chǔ)上的荷載，計算基礎(chǔ)的初步尺寸；5.進行地基計算，包括地基持力層和軟弱下臥層(如果存在)的承載力驗算，以及按規(guī)定需要進行的變形驗算，根據(jù)驗算結(jié)果修改基礎(chǔ)尺寸；6.進行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計；7.繪制基礎(chǔ)的設(shè)計圖和施工圖；8.編制工程預(yù)算書和工程設(shè)計說明書。3.1概述四、淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容及步驟3.1概述120天然地基淺基礎(chǔ)的分類按基礎(chǔ)埋深分

淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)2按基礎(chǔ)剛度分

無筋擴展(剛性)基礎(chǔ) 擴展基礎(chǔ)3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分ShallowfoundationRigidfoundationSpreadfoundationMatfoundationPilefoundationIndividualfooting(padfoundation)StripfootingCrossstripfootingBoxfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料天然地基淺基礎(chǔ)的分類Shallowfoundation1212按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)

Rigidfoundation

磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強度很低有基礎(chǔ)臺階寬高比(剛性角)要求擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Spreadfoundation鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求Fbtb0h0F3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料2按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Fbtb0122磚基礎(chǔ)有等高砌法和二一間隔砌法兩種,磚、石、砂漿材料的最低強度等級應(yīng)符合表3-2的要求。毛石基礎(chǔ)是用未經(jīng)人工加工的石材和砂漿砌筑而成，能就地取材，價格低，但施工勞動強度大。毛石基礎(chǔ)設(shè)計中，基底一般不設(shè)混凝土墊層(a)等高切法(b)二一間隔砌法磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)

無筋擴展基礎(chǔ)-剛性基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料磚基礎(chǔ)有等高砌法和二一間隔砌法兩種,磚、石、砂漿材料的最低強123三合土基礎(chǔ)是用石灰、砂、碎磚或碎石三合一材料鋪設(shè)、壓密而成。其體積比一般按1∶2∶4～1∶3∶6配制，灰土基礎(chǔ)是用石灰和粘性土混合材料鋪設(shè)、壓密而成。其體積比常用3∶7或2∶8的比例配制，荷載較大或位于地下水位以下時，可選用混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)

灰土基礎(chǔ)

三合土基礎(chǔ)

3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料三合土基礎(chǔ)是用石灰、砂、碎磚或碎石三合一材料鋪設(shè)、壓密而成。1243按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類單獨基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好Individualfooting,padfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分類單獨基礎(chǔ):柱下或墻下,土質(zhì)較好I125條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨基礎(chǔ)相連Stripfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料條型基礎(chǔ)墻下或柱下條形基礎(chǔ),柱下:一般是土質(zhì)差,兩側(cè)單獨基126十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料十字交叉基礎(chǔ)柱下:土質(zhì)更差,或荷載很大,四面基礎(chǔ)相連縱向條形127片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處理Matfoundation3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差,單獨基礎(chǔ)聯(lián)成整體,游泳館,筏下有肋,板下處128箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料箱形基礎(chǔ)有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻3.2129殼體基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料殼體基礎(chǔ)3.2淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料130三、基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)埋在土中、經(jīng)常受潮，容易受侵蝕，而且它是建筑物的隱蔽部分，破壞了不容易發(fā)發(fā)現(xiàn)，也不容易修復(fù)，所以必須保證基礎(chǔ)的材料有足夠的強度。1.磚基礎(chǔ)所用的磚和砂漿的標(biāo)號，根據(jù)地基土的潮濕程度和地區(qū)的寒冷程度而有不同的要求。此外，用石灰及砂所制成的灰砂磚和其他輕質(zhì)磚均不得用于基礎(chǔ)。2.石料料石(經(jīng)過加工，形狀規(guī)則的石塊)、毛石和大漂石有相當(dāng)高的強度和抗凍性，是基礎(chǔ)的良好材料。3.混凝土混凝土的耐久性、抗凍性和強度都比磚好，且便于機械化施工和預(yù)制，可建造比磚和砌石有較大的剛性角的基礎(chǔ)。因此，同樣的基礎(chǔ)寬度，用混凝土?xí)r，基礎(chǔ)的高度可以小一些。但是混凝上基礎(chǔ)造價稍高，耗水泥量較大，較多用于地下水位以下的基礎(chǔ)及墊層。標(biāo)號一般采用C7.5~C10。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入20％~30％毛石，稱為毛石混凝土。4.鋼筋混凝土鋼筋混凝土具有較強的抗彎、抗剪能力，是質(zhì)量很好的基礎(chǔ)材料。用于荷載大、土質(zhì)軟弱的情況或地下水位以下的擴展基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。對于一般的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的標(biāo)號應(yīng)不低于C15。殼體基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號應(yīng)不低于C20。5.灰土我國在1000多年以前就采用灰土作為基礎(chǔ)墊層，效果很好?；A(chǔ)砌體下部受力不大時，