基礎工程淺基礎史上最全面基礎工程淺基礎史上最全面基礎工程淺基礎史上最全面2.1概述地基基礎設計時，必須堅持因地制宜，就地取材，保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則；根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結構類型，材料與施工條件等因素，精心設計。常見基礎有：淺基礎、深基礎、深淺結合基礎。天然地基上淺基礎優(yōu)點：便于施工，工期短，造價低，如能滿足強度和變形要求，宜優(yōu)先采用。本章主要討論天然地基上淺基礎，也適用于人工地基。（但注意修正參數(shù)不同）書籍能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進基礎工程淺基礎史上最全面基礎工程淺基礎史上最全面基礎工程淺基12.1概述地基基礎設計時，必須堅持因地制宜，就地取材，保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則；根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結構類型，材料與施工條件等因素，精心設計。常見基礎有：淺基礎、深基礎、深淺結合基礎。天然地基上淺基礎優(yōu)點：便于施工，工期短，造價低，如能滿足強度和變形要求，宜優(yōu)先采用。本章主要討論天然地基上淺基礎，也適用于人工地基。（但注意修正參數(shù)不同）2.1概述地基基礎設計時，必須堅持因地制宜，就地取材，保22.1.1淺基設計內容1）選擇基礎材料，類型，進行平面布置；2）確定地基持力層和基礎深度；3）確定地基承載力；4）底面尺寸，變形穩(wěn)定驗算；5）基礎結構設計；6）、繪圖、施工說明。2.1.1淺基設計內容1）選擇基礎材料，類型，進行平面布3淺基常規(guī)設計法1）常規(guī)設計法，把上部結構、地基、基礎三者分離開來，分別對三者進行計算。例框架結構圖

2-1。淺基常規(guī)設計法1）常規(guī)設計法，把上4淺基設計存在問題1）滿足了靜力平衡條件，但忽略了三者變形的連續(xù)性，地基礎變形與沉降應相一致，滿足變形協(xié)調條件。地基越軟，計算與實際差距越大，合理分析應滿足靜力平衡，變形兩個條件，復雜情況應采用上下結構相互作用。2）常規(guī)法應滿足下列條件：沉降較小或較均勻，基礎剛變較大；對連續(xù)基礎荷載柱距均勻。淺基設計存在問題1）滿足了靜力平衡條件，但忽略了三者變形52.1.3設計原則

1）對地基計算要求，基礎設計分三個等級：甲、乙、丙符合下列相應規(guī)定：

a.所有基礎均應滿足承載力計算規(guī)定；

b.甲、乙級基礎均應按地基變形設計；

c.表2－2所列丙級可不做變形驗算，但屬下列情況之一，仍作變形驗算；

d.對高層、高聳、擋土墻尚驗算穩(wěn)定性；

e.基坑工程驗算穩(wěn)定；

f.地下水較淺時進行抗浮驗算。2.1.3設計原則1）對地基計算要求，基礎設62）關于荷載取值規(guī)定

a.按地基承載力確定基礎底面積、埋深時，按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應標準組合?？沽Σ捎锰卣髦?）關于荷載取值規(guī)定a.按地基承載力確定基礎底面積、埋深時7b.計算地基變形時傳至基礎上荷載效應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應準永久組合。不計入風、地震作用。限值為地基變形允許值。b.計算地基變形時傳至基礎上荷載效應按正常使用極限狀態(tài)下荷載8c.計算擋土墻土壓力、基礎樁承臺高度內力時，按承載力極限狀態(tài)下基本組合。地基土工程特性指標的代表值應分別為標準值、平均值、特征值?？辜羧藴手怠嚎s取平均值、荷載特征值。c.計算擋土墻土壓力、基礎樁承臺高度內力時，按承載力極限狀態(tài)92.2淺基礎類型擴展基礎是把荷載側向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴展基礎包括無筋擴展基礎。圖2-2。鋼筋混凝土擴展基礎。圖2-3、圖2-42.2.1擴展基礎

2.2淺基礎類型擴展基礎是把荷載側向擴2.2.1擴展10基礎工程淺基礎史上最全面11基礎工程淺基礎史上最全面122.2.2聯(lián)合基礎

相鄰兩柱距小或一柱在邊圖2-52.2.2聯(lián)合基礎相鄰兩柱距小或一柱在邊圖2-5132.2.3柱下條基

地基較軟弱，荷載分布不均，用擴展基礎可能發(fā)生較大不均勻沉降時，將一方向上若干柱子的基礎連成一體。圖2-62.2.3柱下條基地基較軟弱，荷載分布不均142.2.4交叉條形基礎

兩方調整不均沉降圖。圖2-7、2-8。2.2.4交叉條形基礎兩方調整不均沉降圖。圖2-7、2152.2.5筏形基礎

面積較大或使用要求抗彎剛度大，整體性好。2.2.5筏形基礎面積較大或使用要求抗彎剛度大，整體性162.2.6箱型基礎

2.2.6箱型基礎172.2.7殼體基礎

發(fā)揮抗壓性能好特點2.2.7殼體基礎發(fā)揮抗壓性能好特點182.3基礎埋置深度選擇基礎埋置深度：指基礎底面至地面（設計地面）的距離。是基礎設計重要一環(huán)，關系到地基基礎方案的優(yōu)劣，造價的高低，施工難易。2.3基礎埋置深度選擇基礎埋置深度：指基礎底面至地面（設192.3.1與建筑物有關的條件1）建筑物用途，有無地下室，設備基礎和地下設施，基礎型式和構造，不宜小于0.5m；2）高層建筑應滿足承載力變形，穩(wěn)定性，箱基礎埋深應滿足抗滑要求。筏基、箱基不宜小于建筑高度的1/15，樁筏或樁箱基礎不宜小于建筑高度的1/18—1/20；3）作用在地基上荷載大小和性質。2.3.1與建筑物有關的條件1）建筑物用途，有無地下室，202.3.2工程地質條件1）持力層：直接承受基礎的土層，其下的各土層稱為下臥層。2）地基受力層：條基底面下深度3b，獨基下1.5b，且厚度不小于5m范圍（沉降計算深度）。為滿足承載力和變形要求，基礎應埋在良好的土層上，在受力層內有下臥層時，下臥層承載力變形也應滿足要求。3）良好土層：對小型建筑。粘土堅硬，硬塑，可塑狀態(tài)粘土層。中密（15<N<30）密實（N>30）狀態(tài)的砂土，碎石土與低、中壓縮性土。4）軟弱土層，壓縮系數(shù)高，軟塑、流塑粘土，松散狀態(tài)砂土，未處理填土，高壓縮性土層；2.3.2工程地質條件1）持力層：直接承受基礎的土層，其215）基礎埋深確定原則a.自上而下都是良好土層，埋深由其它條件和最小埋深確定。b.自上而下都是軟弱土層，不滿足承載力變形要求，則應采用連續(xù)基礎、人工地基或深基礎。小型a.c.上為軟弱土層，下部為良好土層。持力層選擇取決于上部軟弱土層厚度?！?m就選下部良好土層為持力層，較厚時按b處理。d.上部為良好土層，下部為軟弱土層。對低層建筑宜選上層為持力層盡量淺埋、加大基底到軟弱層距離，應力擴散，需驗算下弱層承載力。e.當?shù)鼗至觾A斜時，同一建筑基礎可以采用不同埋深，由深到淺過渡。5）基礎埋深確定原則22基礎工程淺基礎史上最全面232.3.3水文地質條件

a.基礎應埋在地下水位以上，對底面低于地下水位的基礎，應考慮施工問題，地基保護，基坈降水，是否產生流砂、管涌等現(xiàn)象，對侵蝕性水，基礎采用防蝕水泥。b.設計時應考慮上浮托力，如地下室、地下貯罐上浮，地下室防滲。c.基坑，坑底土的總覆蓋壓力大于承壓含水層頂部靜水壓力γh>γw·hw

土不被承壓水沖破（即流土）2.3.3水文地質條件a.基礎應埋在地下水位以上，對底24基礎工程淺基礎史上最全面252.3.4地基凍融條件1）凍土：當?shù)鼗恋臏囟鹊陀跀z氏零度時，土中部分孔隙水將凍結形成凍土。由季節(jié)性凍土和多年凍土兩類。2）凍脹現(xiàn)象：由細粒土組成，凍結前含水率較高。凍結其地下水位低于凍結深度1.5~2.0m，凍深處土成為冰晶體，未凍結深度區(qū)自由水和結合水會不斷地向凍結區(qū)遷移、聚集，使晶體擴大，土發(fā)生膨脹、隆起。導致建筑物開裂。3）融陷：土層解凍，含水量增加，土體處于飽和軟化狀態(tài)，承載力降低，建筑下陷，稱融陷。導致建筑物開裂。2.3.4地基凍融條件1）凍土：當?shù)鼗恋臏囟鹊陀跀z氏零264）是否產生凍脹現(xiàn)象與下列因素有關。土粒徑大小，含水量多少，地下水位高低有關。5）規(guī)范把土凍脹性分類：不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹、特強凍脹。6）可凍脹土中最小埋深。

dmin=Zd–hmaxZd=Z0ΨzsΨzwΨze(設計凍深)Z0—標標準凍深hmax-允許殘留凍土層厚度

Ψzs—土類別對凍深影響系數(shù)

Ψzw—土的凍脹性對凍深影響系數(shù)

ΨZe—環(huán)境對凍深影響系數(shù)4）是否產生凍脹現(xiàn)象與下列因素有關。土粒徑大小，含水量多少，272.3.5場地環(huán)境條件

2.3.5場地環(huán)境條件282.4淺基礎的地基承載力1)淺基礎的地基承載力是指地基承受荷載的能力。2)地基承載力特征值：在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量不超過允許值的地基承載力稱為地基承載力特征值。以fak表示是沉降變形的函數(shù)

2.4.1地基承載力的概念2.4淺基礎的地基承載力1)淺基礎的地基承載力是指地基29基礎工程淺基礎史上最全面302.4.2地基承載力的特征值的確定1）按土的抗剪強度指標確定2）按地基載荷試驗確定3）按規(guī)范承載力表確定4）按建筑經驗確定2.4.2地基承載力的特征值的確定1）按土的抗剪強度指311）按土的拉剪強度指標確定

a.地基極限承載力

fa=Pu/KK——安全系數(shù)K=2~3，取值與地基基礎設計等級、荷載的性質、土的抗剪強度指標的可靠程度以與地基條件等因素有關。

b.規(guī)范推薦的理論公式。

fa=MbYb+MdYmd+McCk1）按土的拉剪強度指標確定32c.按理論公式計算幾點說明a）影響最大的是抗剪強度指標的取值。應選擇原狀土樣以三軸壓縮實驗中的不固結不排水試驗。每層土實驗數(shù)量不得少于6組。b）地基承載力還與基礎的大小、形狀、埋深以與荷載情況有關。對飽和軟土當φk>0，增大b可提高承載力。c）與埋深d有關，但對實體基礎，增加的承載力將被基礎和回填土重量的相應增加抵消。特別是飽和土Md=1。d）進行地基變形驗算。e）內磨擦角標準值和粘聚力標準值。c.按理論公式計算幾點說明332）按地基載荷試驗確定載荷試驗包括淺層平板載荷試驗、深層平板試驗與螺旋板載荷試驗。前者適用于淺基，后二者適用于深基。根據(jù)載荷試驗成果p-s曲線確定地基承載力特征值分二種情況。2）按地基載荷試驗確定34a.對密實砂土、硬塑粘土等低壓縮性土，由強度安全控制，按規(guī)范規(guī)定以直線段末點把對應的壓力p1（比例界限荷載）作為承載力特征值。對于呈脆性破壞的土，pl與pu很近，pu∠2pl時，取pu/2作為特征值。b.對松砂、填土、可塑粘土，由允許沉降量控制。當壓板面積為0.25--0.5平方米時，規(guī)范規(guī)定可取沉降s=(0.01--0.015)b所對應的荷載作為承載力特征值。此值不大于最大加載量的一半。同一層土要有三個以上試驗點，當極差不超過平均值30%時取平均值為fak。a.對密實砂土、硬塑粘土等低壓縮性土，由強度安全控制，按規(guī)范353）按規(guī)范承載力表確定規(guī)范給出了按野外鑒別結果、室內物理、力學指標，或現(xiàn)場動力觸探試驗錘擊數(shù),查取地基承載力特征值的表格，求得fak。N=μ-1.645σ

當基礎寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，從載試驗規(guī)范表格方法確定的承載力特征值，應修正

3）按規(guī)范承載力表確定362.4.3地基變形驗算1、建筑物地基變形計算值，不應大于地基變形允許值。2、變形特征分四種：沉降量－獨立基礎中心點沉降值或基礎沉降平均值沉降差－相鄰兩個柱基的沉降量之差；傾斜－傾斜方向兩端點沉降差與其距離比值；局部傾斜－在6－10m內基礎兩點的沉降差與其距離的比值。地基變形允許值確定涉與許多因素：規(guī)范分析了國內外各類建筑物的有關資料，提出了建筑物地基變形的允許值，對表中未包括的建筑物，其地基變形允許值應根據(jù)上部結構對地基變形的適應能力和使用上要求確定。2.4.3地基變形驗算1、建筑物地基變形計算值，不應大373、在計算地基變形時應符合下列規(guī)定：

a.由于建筑地基不均勻，荷載差異很大，體型復雜等因素，引起的地基變形，對于砌體承重結構應由局部傾斜值控制，0.002－0.003。對框架和單層排架結構應由相鄰柱基沉降差控制，對于多層、高層、高聳結構應由傾斜值控制，必要時，應控制平均沉降量。

b.必要時，需預估建筑物在施工期間和使用期間地基變形值。一般多層建筑在施工期間完成的沉降量對砂土完成80%，低壓縮性土50%－80%，中壓縮性土20%－50%，高壓縮性土5%－20%。3、在計算地基變形時應符合下列規(guī)定：38c.計算地基變形最終沉降量為：

地基變形計算深度：c.計算地基變形最終沉降量為：39d.計算地基變形時，應考慮相鄰荷載的影響，其值按應力疊加原理，采用角點法計算。e.當建筑物地下室基礎埋置較深時，需要考慮開控基坑地基的回彈?；貜椬冃瘟浚篺.在同一整體大面基礎上建有多棟高、低建筑，應該按上部結構、基礎與地基的共同作用進行變形計算。d.計算地基變形時，應考慮相鄰荷載的影響，其值按應力疊加原理402.5基礎底面尺寸的確定1、按承載力計算底面壓力應符合下列要求。軸心荷載作用Pk≤faPk——相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處平均壓力。

Pk=（Fk+Gk）/AA=Fk/(fa-rGd+rwhw)fa——修正后的地基承載力特征值。2、當偏心荷載作用時除滿足Pk≤fa，還應符合pkmax≤1.2fa2.5.1按地基持力層承載力計算基底尺寸2.5基礎底面尺寸的確定1、按承載力計算底面壓力應符合412.5.2軟弱下臥層承載力驗算

當?shù)鼗芰臃秶鷥扔熊浫跸屡P層時應按下式驗算：基底處附加應力：條形基礎

矩形基礎2.5.2軟弱下臥層承載力驗算當?shù)鼗芰臃秶鷥?2

當軟弱下臥層為壓縮性高而且較厚的軟粘土，或當上部結構對基礎沉降有一定要求時，除承載力應滿足上述要求外，還應驗算包括軟弱下臥層的基礎沉降量?；A工程淺基礎史上最全面432.5.3按允許沉降差調整基礎底面尺寸1、基本概念同一建筑荷載不同的柱基礎，如果只按統(tǒng)一的來確定底面尺寸各基礎沉降是不同的。地基沉降彈性力學公式：2.5.3按允許沉降差調整基礎底面尺寸1、基本概念442、調整基礎底面值：2、調整基礎底面值：45減小到：基礎尺寸為：減小到：462.5.4地基穩(wěn)定性驗算1、地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。2、位于穩(wěn)定土坡坡頂上建筑，當基礎b≤3m時，基礎外邊距坡頂水平距離：2.5.4地基穩(wěn)定性驗算1、地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面47基礎工程淺基礎史上最全面482.6擴展基礎設計1、無筋擴展基礎內容適用范圍：指由磚，毛石，混凝土或毛石砼和三合土等材料組成的墻下條基或柱下獨立基礎。適用于多層民用建筑和輕型廠房。2.6.1無筋擴展基礎設計2.6擴展基礎設計1、無筋擴展基礎內容適用范圍：2.6492、基礎高度應符合下列要求：抗拉、抗剪強度較低，必須控制內拉剪應力，結構設計時通過控制材料強度等級和臺階高寬比來確定基礎截面尺寸，不需要進行內力分析和強度計算。2、基礎高度應符合下列要求：502.6.2墻下鋼筋混凝土條形基礎設計

截面設計包括確定基礎高度和底板配筋。計算時以基礎凈反力P；取1m計算單元。1、構造要求2.6.2墻下鋼筋混凝土條形基礎設計截面設計包括確512、軸心荷載作用

1）基礎高度，由受剪承載力確定：

h≥V/0.7ft

V=Pjb1

2）基礎底板配筋

2、軸心荷載作用523）偏心荷載時

3）偏心荷載時532.6.3柱下砼獨立基礎1、構造要求2.6.3柱下砼獨立基礎1、構造要求542、軸心荷載作用1）基礎高度，按砼受沖切承載力確定：2、軸心荷載作用55錐體落在基礎底面之內設計時先假設ho代入公式計算錐體落在基礎底面之內56當時當時572)底板配筋平行l(wèi)方向：2)底板配筋583）偏心荷載作用：以Pjmax代入上式，計算基礎高度，底板配筋3）偏心荷載作用：592.7聯(lián)合基礎2.7.1概述1、雙柱聯(lián)合基礎分類矩形：用于柱矩較小時，為使基底壓力均勻，底面形心應接近荷載合力作用點。矩形：梯形：連梁式：柱矩較大，加設阻止轉動2、規(guī)定假定1）基礎是剛性的，高度不小于柱矩1/6時，可視剛性；2）基底壓力為線性分布；3）地基主要受力層范圍土質均勻；4）不考慮上部結構剛度影響。2.7聯(lián)合基礎2.7.1概述1、雙柱聯(lián)合60聯(lián)合基礎聯(lián)合基礎612.7.2矩形聯(lián)合基礎

設計步驟1、計算柱荷載合力作用點位置：對柱1中心取矩2、確定基礎長度，使基底形心與荷載重心重。2.7.2矩形聯(lián)合基礎設計步驟62

3、按地基土承載力確定基礎底面寬度。荷載采用標準組合

4、按反力線性分布假定計算基底凈反力設計值，用靜定分析法計算基礎內力，畫彎矩、剪力圖。3、按地基土承載力確定基礎底面寬度。635、根據(jù)受沖切和剪切承載力確定基礎高度。一般假定h=l1/6，驗算取柱2沖切FL——相應與荷載效應基本組合時的沖切力設計值，取柱軸心荷載設計值減去沖切破壞錐體范圍內基底凈反力。5、根據(jù)受沖切和剪切承載力確定基礎高度。一般假定h=l1/664受剪計算6、按彎矩圖中最大正負彎矩進行縱向配筋受剪計算6、按彎矩圖中最大正負彎矩進行縱向配筋65