1、第十章 天然地基基礎(chǔ)設(shè)計,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 淺基礎(chǔ)的類型 第三節(jié) 地基基礎(chǔ)設(shè)計原則 第四節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度 第五節(jié) 地基承載力與變形驗算 第六節(jié) 地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同作用的 概念 第七節(jié) 減輕不均勻沉降危害的措施,第一節(jié) 概述,地基：指基礎(chǔ)下受建筑物荷載影響的那部分土體； 天然地基：不需處理可直接修筑基礎(chǔ)的地基； 人工地基：需人工處理才可修筑基礎(chǔ)的地基。,基礎(chǔ)：位于地面以下與地基直接接觸并將上部荷載傳遞給地基的結(jié)構(gòu)部分； 淺基礎(chǔ)：通常指基礎(chǔ)埋置深度小于基礎(chǔ)最小寬度的基礎(chǔ)。在施工過程中，可用簡單方法進行基坑開挖和降水； 深基礎(chǔ)：通常指基礎(chǔ)埋置深度大于基礎(chǔ)最小寬度的基礎(chǔ)。在施工過程中，需用特殊

2、機械和方法進行基坑開挖和降水。,持力層：直接支撐基礎(chǔ)的地層,下臥層：在持力層下方的土層，可能不只一層。,一、基本概念:,二、在基礎(chǔ)設(shè)計時，一般要考慮下列幾個因素： 建筑基礎(chǔ)所用的材料及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式； 基礎(chǔ)的埋置深度； 地基土的變形和承載力； 基礎(chǔ)的形狀和布置，以及與相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和地下管道的關(guān)系 上部結(jié)構(gòu)的類型、使用要求及其對不均勻沉降的敏感性； 施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備等。,第二節(jié) 淺基礎(chǔ)的類型,一、淺基礎(chǔ)的分類： 根據(jù)它的形狀和大小可分成下面幾種類型：獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)及殼體基礎(chǔ)等。 根據(jù)基礎(chǔ)所用材料的性能可分為剛性基礎(chǔ)（無筋擴展基礎(chǔ)）和柔性基礎(chǔ)（鋼筋

3、混凝土基礎(chǔ)）。,二、剛性基礎(chǔ)（無筋擴展基礎(chǔ)） 1. 剛性基礎(chǔ)：常由磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造不需配筋的基礎(chǔ)。 2. 剛性基礎(chǔ)的特點：抗拉強度遠小于其抗壓強度，故不能承受拉力或彎矩。設(shè)計要求基礎(chǔ)外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值在一定的限度內(nèi)，基礎(chǔ)高度一般較大。 3. 剛性基礎(chǔ)分類：分為墻下剛性條形基礎(chǔ)和柱下剛性獨立基礎(chǔ)。適用于6層(含)以下民用及砌體廠房建筑。,三、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)） 柔性基礎(chǔ)即鋼筋混凝土基礎(chǔ)，其特點是具有良好的抗剪和抗彎能力，一般分為：鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 （一）柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) 鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)主要是柱下基礎(chǔ)，它有多種構(gòu)造形式

4、如下圖。,（二）鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) （1）墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) 指單向條狀基礎(chǔ)，分墻下鋼混條基、柱下鋼混條基、十字交叉鋼混條基。墻下鋼混條基的橫截面根據(jù)受力條件可分為不帶肋和帶肋兩種，它可看作鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的特例（P276，圖10-4）。,（2）柱下條形基礎(chǔ) 柱下條形基礎(chǔ)是指將若干柱子的基礎(chǔ)連成一條而構(gòu)成的條形基礎(chǔ)。 當(dāng)?shù)鼗休d力較低且柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的底面積不能承受上部結(jié)構(gòu)荷載的作用時采用柱下條形基礎(chǔ)。,設(shè)置目的：將承受的集中柱荷載較均勻地分布到擴展的條基基底面積上，減小地基反力，并通過形成的整體剛度來調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。,（3）十字交叉條形基礎(chǔ)： 當(dāng)單向條形基礎(chǔ)的底面仍不

5、能承受上部結(jié)構(gòu)荷載的作用，可以把縱橫柱基礎(chǔ)均連在一起，成為十字交叉條形基礎(chǔ)。 十字交叉條形基礎(chǔ)可承擔(dān)10層以下的民用住宅。,三、筏板基礎(chǔ),筏板基礎(chǔ)：當(dāng)?shù)鼗休d力低，而上部結(jié)構(gòu)荷重又較大，以致十字交叉條形基礎(chǔ)仍不能提供足夠的底面積來滿足地基承載力的要求，可采用鋼筋混凝土滿堂板基礎(chǔ)，這種平板基礎(chǔ)稱為筏板基礎(chǔ)。可用于650層建筑中。 筏板基礎(chǔ)的分類：平板式和梁板式兩種。,四、箱形基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)：箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫內(nèi)外隔墻組成，形成一只剛度極大的箱子。其抗彎剛度比筏板基礎(chǔ)更大，可視為絕對剛性基礎(chǔ)。,適用條件：當(dāng)?shù)鼗休d力較低，上部結(jié)構(gòu)荷載較大時采用十字交叉條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)無法滿足

6、承載力要求時，又不允許采用樁基時，可采用箱形基礎(chǔ)。,常用于筒形構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、糧倉、中小型高爐等）的基礎(chǔ)。,殼體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力主要是軸向壓力，這就充分利用了混凝土結(jié)構(gòu)受壓性能好的特點,五、殼體基礎(chǔ),殼體基礎(chǔ)的分類：根據(jù)形狀不同,可分為M型 組合殼、正圓錐殼和內(nèi)球外錐殼（P279）,殼體基礎(chǔ)的優(yōu)點： (1)節(jié)省材料和造價低 (2)施工時不必支摸,土方挖運量少,第三節(jié) 地基基礎(chǔ)設(shè)計原則,建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50068-2001)總則中指出，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求： （1）建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用過程中可能出現(xiàn)的各種情況，并具有良好的工作性能； （2）建筑結(jié)構(gòu)在正常維護條件

7、下，應(yīng)能完好地使用到設(shè)計所規(guī)定的年限； （3） 在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。 建筑物地基承受上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)傳來的全部荷載。因此，地基計算的基本原則應(yīng)從保證上部結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性來考慮。,一、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,我國的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007- 2002）規(guī)定: 根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征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)計分為甲、乙、丙三個設(shè)計等級，設(shè)計時應(yīng)據(jù)具體情況，按照地基基礎(chǔ)設(shè)計等級進行地基基礎(chǔ)設(shè)計。 所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定； 設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計

8、； 部分設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算，但特殊情況下，仍應(yīng)作變形驗算； 對經(jīng)常受水平荷載作用的建筑物及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。,一、設(shè)計等級,二 、荷載規(guī)定,靜荷載：建筑物和基礎(chǔ)自重、固定設(shè)備的重量、土壓力和正常穩(wěn)定水位的水壓力。靜荷載是長期作用在地基基礎(chǔ)上的，它是引起基礎(chǔ)沉降的主要原因。 活荷載：可變普通荷載： 特殊荷載(偶然荷載)：地震、風(fēng)力等 對地基基礎(chǔ)設(shè)計時，對不同荷載應(yīng)采用不同的代表值： 對靜荷載：采用標(biāo)準(zhǔn)值(結(jié)構(gòu)自重)作為代表值 對活荷載：應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值(標(biāo)準(zhǔn)值乘荷載組合值系數(shù))或準(zhǔn)永久值(標(biāo)準(zhǔn)值乘荷載準(zhǔn)永久值系數(shù))作為代表值；,

9、三.地基基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)要求,地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)滿足以下幾個要求: (1)地基土抵抗剪切破壞和防止失穩(wěn)，應(yīng)具有足夠的安全度,其設(shè)計通式為： 式中： 作用于地基土上的平均總壓力； 地基承載力特征值 (2)基礎(chǔ)的沉降量 應(yīng)小于地基的允許變形值 ： 基礎(chǔ)的沉降量包括絕對沉降量和不均勻沉降量。 (3)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強度、剛度、耐久性及抗裂,四、兩種極限狀態(tài)設(shè)計,承載能力極限狀態(tài)：以結(jié)構(gòu)內(nèi)力（地基荷載）超過其承載能力為依據(jù)各種失穩(wěn)、結(jié)構(gòu)破壞。 正常使用極限狀態(tài)：以結(jié)構(gòu)（地基）的變形、裂縫、振動參數(shù)（老化蠕變）的限值為依據(jù)。有時間接通過應(yīng)力控制（例如最大塑性深度的限制容許承載力）,五 地基基礎(chǔ)的設(shè)計思想,可靠

10、度理論：以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法；結(jié)果是破壞的概率或者工程的可靠度。 定值設(shè)計法：所有參數(shù)和條件是定值，所有不確定性由一個安全系數(shù)K包括。,六 地基基礎(chǔ)設(shè)計的三種設(shè)計表達式,根據(jù)對荷載效應(yīng)和地基承載力的取值方法不同，地基基礎(chǔ)設(shè)計有三種設(shè)計表達式： (1)容許承載力法 取荷載標(biāo)準(zhǔn)值（組合），安全度用承載力值控制； (2)安全系數(shù)法 取荷載標(biāo)準(zhǔn)值（組合） ，地基承載力為極限承載力，安全度用安全系數(shù)控制； (3)分項系數(shù)法 取荷載設(shè)計值，地基承載力為極限承載力，安全度用分項系數(shù)控制。,(1) 允許承載力法,設(shè)計表達式為: 式中 基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值 ; 修正后的地基承載力特征值 修正

11、后的地基承載力特征值可以由載荷試驗（比例界限或s/b=0.01-0.02）/理論公式（塑性區(qū)開展范圍：臨界荷載P1/3 ，P1/4）,或規(guī)范推薦的地基承載力表求得。 注意：在這種設(shè)計中，工程的安全性和可靠性是無定量的概念的。因而是一種經(jīng)驗的設(shè)計方法。,(2) 極限承載力安全系數(shù)法,設(shè)計表達式: 式中 基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值, ； 地基極限承載力, ； 安全系數(shù)。 地基極限承載力可由載荷試驗和地基極限承載力理論公式求得。,注意：在這一理論方法中，其安全程度用單一的安全系數(shù)K表示，但這一安全系數(shù)反映多大的失事概率是不得而知的。,(3) 極限承載力分項系數(shù)法,基本表達式： S即為基礎(chǔ)底面作用于地

12、基土的壓力； 抗力的設(shè)計值R即為地基承載力的特征值，由地基極限承載力的極限值除以抗力分項系數(shù) 求得，或由抗剪強度指標(biāo) 的設(shè)計值 直接代入極限荷載公式求得 。 的設(shè)計值計算公式如下： 式中： 抗剪強度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值 抗剪強度指標(biāo)的分項系數(shù),荷載的代表值,（1）標(biāo)準(zhǔn)值：基本代表值，為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計分布的特征值（如：均值、眾值、中值） （2）組合值：對于可變荷載，組合超越概率與其出現(xiàn)概率相同（等于標(biāo)準(zhǔn)值）如：1臺風(fēng)設(shè)防地震最大樓面荷載 （3）頻遇值：對于可變荷載，超越概率為規(guī)定的較小比率； （4）準(zhǔn)永久值：對于可變荷載，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間為設(shè)計基準(zhǔn)期一半的荷載值。（人群活荷載沉降

13、）,荷載組合：按極限狀態(tài)設(shè)計時，為保證結(jié)構(gòu)的可靠性對于同時出現(xiàn)的各種荷載設(shè)計值的規(guī)定。,基本組合：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用與可變作用的組合；（分項系數(shù)） 偶然組合：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，（永久作用）（可變作用）（一個偶然作用）的組合；（大于基本組合） 標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，采用標(biāo)準(zhǔn)值，（或組合值）為荷載代表的組合； （頻遇組合）：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，對于可變荷載，采用頻遇值（或準(zhǔn)永久值）為荷載代表的組合：（永久組合標(biāo)準(zhǔn)值）（主導(dǎo)可變荷載頻遇值）（伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值） 準(zhǔn)永久組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，對于可變荷載，采用準(zhǔn)永久值為荷載代表的組合,（1）基本組合荷載

14、效應(yīng)組合的設(shè)計值,（1）由可變荷載控制時： SQ1k: 在所有可變荷載中產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的一個,（2）由永久荷載控制時：,組合值系數(shù)c,（2）標(biāo)準(zhǔn)組合荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值,SQ1k: 在所有可變荷載中產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的一個,組合值系數(shù)c,（3）準(zhǔn)永久組合荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值,準(zhǔn)永久值系數(shù)q,（一）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合 。承載力采用特征值。,組合值系數(shù)c,（二）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)下的荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震荷載。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形的允許值。,準(zhǔn)永久值系數(shù)q

15、,（三）在確定基礎(chǔ)或承臺高度、支擋結(jié)構(gòu)高度、計算它們的內(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，采用承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。,（四）計算擋土墻、地基或斜坡穩(wěn)定基滑坡推力時，荷載效應(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：,組合值系數(shù)c,第四節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度,一、基礎(chǔ)埋置深度：指基礎(chǔ)底面到天然地基的 垂直距離。 二、淺基礎(chǔ)埋深的確定原則：能淺埋盡量淺埋， 但不宜小于0.5m。 三、影響基礎(chǔ)埋深的因素： 1、建筑物的用途類型及荷載大小性質(zhì) 2、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 3、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響 4、地基土凍脹

16、和融陷的影響 5、補償?shù)鼗攀?1.建筑物的用途類型及荷載大小性質(zhì),建筑物的用途是選樣基礎(chǔ)埋深首先應(yīng)考慮的問題： 如有地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施等?；A(chǔ)埋深需要整體或局部加深，使基礎(chǔ)低于它們。若基礎(chǔ)局部加深，應(yīng)將基礎(chǔ)做成臺階形。逐漸由淺過度到深，其臺階高寬比一般為1：2，地基條件較好的可為1：1。,2.工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,（1）工程地質(zhì)條件： 當(dāng)上層土差而下層土承載力高時，應(yīng)將基礎(chǔ)埋置在下層好的土層上。但如果上層土質(zhì)差的松軟土層很厚，基礎(chǔ)需要深埋時，必須考慮施工是否方便，是否經(jīng)濟，應(yīng)與其他方案綜合分析比較后才能確定。當(dāng)基礎(chǔ)埋在易風(fēng)化的軟質(zhì)巖層上時，施工時應(yīng)在基坑挖好后立即鋪筑墊層，以免巖層

17、表面暴露后風(fēng)化軟化。 （2）水文地質(zhì)條件： 埋置基礎(chǔ)時還應(yīng)考慮地下水的影響：有地下水存在時，基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋在地下水位以上，以免地下水對基坑開挖施工質(zhì)量的影響。如必須埋在地下水位以下時，應(yīng)考慮施工時的基坑排水/坑壁支撐等措施，以及地下水是否有侵蝕性等因素。如果持力層下埋藏有承壓水層時，選擇基礎(chǔ)埋深，必須考慮承壓水的作用。,3.相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響,在城市房屋密集的地方，往往新舊建筑物緊靠在一起，為了保證新建筑物施工期間，相鄰的原有建筑物的安全和正常使用，基礎(chǔ)埋深不宜深于相鄰原有建筑物的埋深。有的新建建筑物荷載很大，樓層又高，基礎(chǔ)埋深一定要超過原有建筑物，此時，為了避免新建建筑物對原有建筑物

18、的影響，設(shè)計時應(yīng)考慮與原有基礎(chǔ)保持一定的凈距。,4.地基土凍脹和融陷的影響,在季節(jié)性凍土地區(qū)，基礎(chǔ)應(yīng)埋在凍結(jié)深度以下。 原因：若基礎(chǔ)埋在凍脹土內(nèi)，由于土體膨脹在基礎(chǔ)周圍和基礎(chǔ)底部產(chǎn)生凍脹力使基礎(chǔ)上抬，造成門窗不能開啟，嚴(yán)重的會引起墻體開裂。當(dāng)溫度升高土體解凍時，又由于土中水分的高度集中，使土質(zhì)變得十分松軟而引起融陷，且建筑物各部分的融陷也是不均勻的。多次凍融會使建筑物遭致嚴(yán)重的破壞。,5.補償?shù)鼗攀?在軟土地基上低層建筑物附近，建造重型建筑物，會有很大的固結(jié)沉降，必將引起原有建筑物較大的附加沉降和不均勻沉降，造成原有建筑物墻體開裂，甚至破壞。不過若擬建建筑物沉降較小，則原有建筑物的附加沉降也

19、不會太大，不均勻沉降相應(yīng)也會減小。為了減小擬建建筑物的沉降量，除了采用地基處理和樁基礎(chǔ)外，選擇補償基礎(chǔ)也是一種很好的基礎(chǔ)形式。,5.補償?shù)鼗攀?公式推導(dǎo)： 式中： -作用在基底的荷載， ； -基礎(chǔ)底面積， ； -基礎(chǔ)的埋深， ； -埋置深度內(nèi)土重度的加權(quán)平均值， 。 若基礎(chǔ)的埋深 達到： 此時作用在基礎(chǔ)底面的附加壓力 等于零，亦即建筑物的重力等于挖去的總土重。這樣的基礎(chǔ)稱為全補償基礎(chǔ)。若 大于 的基礎(chǔ)稱為部分補償基礎(chǔ)。以上二者統(tǒng)稱為補償基礎(chǔ)。,第五節(jié) 地基承載力和變形驗算,建筑物確定了基礎(chǔ)類型和埋置深度后，當(dāng)已知基礎(chǔ)底面尺寸時，需進行地基承載力驗算和地基變形驗算； 建筑物確定了基礎(chǔ)類型和埋置

20、深度后，當(dāng)基礎(chǔ)底面尺寸未知時，需根據(jù)外荷載和地基承載力進行地基基礎(chǔ)設(shè)計。 必要時（如承受較大水平荷載或偏心荷載的基礎(chǔ)），對于有些建筑物還需進行地基穩(wěn)定驗算。,一. 地基承載力驗算,(一). 持力層承載力驗算 (二). 軟弱下臥層承載力驗算,(一). 持力層承載力驗算,地基基礎(chǔ)設(shè)計首先必須保證在荷載作用下地基應(yīng)具有足夠的安全度。為此，各類建筑物淺基礎(chǔ)的地基承載力驗算均應(yīng)滿足下列要求： 式中： 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)基礎(chǔ)底面位于地下水位以下時，應(yīng)扣除基礎(chǔ)底面的浮力， ； 修正后的地基承載力特征值， 。,1. 地基承載力特征值的確定,(1) 按土的抗剪強度指標(biāo)用承載

21、力理論公式確定 (2) 按地基靜載荷試驗或其他原位測試方法確定 (3) 用有關(guān)規(guī)范提供的承載力表確定（考慮到我國區(qū)域土質(zhì)條件差異較大，新規(guī)范已取消）,(1)用承載力理論公式確定,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB500068- 2002）推薦以臨界荷載 為基礎(chǔ)的理論公式結(jié)合經(jīng)驗給出計算地基承載力設(shè)計值的公式，適用于偏心距小于或等于0.033倍基礎(chǔ)底面寬度的地基承載力特征值計算： 式中： 由土的抗剪強度指標(biāo)確定的地基承載 力特征值； 、 、 地基承載力系數(shù)； 基礎(chǔ)底面寬度，大于6時按6考慮，對于砂土小于3時按3考慮； 基底下一倍基寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值。,(2)用靜載荷試驗確定,對于堅硬粘土或密砂，一

22、般有明顯的比例極限，取此值為地基承載力特征值，如果比例極限與極限荷載相差較小，一般取極限荷載的一半作為地基承載力特征值。 對于壓縮性較大的土體，一般無明顯的比例極限，此時取s/b=0.010.015作為地基承載力的特征值。,(3) 承載力特征值的修正,對于由靜載荷試驗或其他原位測試方法確定的地基承載力特征值，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3或埋深大于0.5m時，需按下式進行深度和寬度修正： 式中 修正后的地基承載力特征值 ； 據(jù)試驗或經(jīng)驗確定的地基承載力特征值 ； 基礎(chǔ)寬度和埋深的承載力修正系數(shù)。 持力層和基礎(chǔ)地面以上土的重度。 注：由前面規(guī)范建議的承載力理論公式計算得的地基承載力特征值不需進行修正。,2.地

23、基承載力校核,前面已經(jīng)介紹了持力層承載力特征值的計算問題，根據(jù)不同的外荷載，要求進行承載力校核： (1) 軸心荷載的作用 (2) 偏心荷載的作用,(1) 軸心荷載的作用,當(dāng)基礎(chǔ)上僅有豎向荷載作用，通常讓此荷載通過基礎(chǔ)底面形心，使基礎(chǔ)承受軸心荷載作用，假定基底反力呈均勻分布，則持力層地基承載力校核必須滿足下式： 式中 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值； 基礎(chǔ)自重設(shè)計值和基礎(chǔ)上的土重標(biāo)準(zhǔn)值； 基礎(chǔ)與臺階上土的平均重度 ，一般取 20kN/m3； 基礎(chǔ)底面積。,(2)偏心荷載的作用,當(dāng)傳到基礎(chǔ)頂面的荷載除軸心荷載外 ，還有彎矩 或水平荷載 作用時，基底反力將不均勻，呈梯形分布，基底最大和最小壓力按

24、下式計算： 或 式中 -矩形基礎(chǔ)底面的長邊； -矩形基礎(chǔ)底面的短邊； 、 -分別為基礎(chǔ)底面對 軸、 軸的截面模量. 、-分別為荷載對軸的偏心距 偏心荷載地基承載力校核公式見下：,(二).軟弱下臥層承載力驗算,驗算公式： 式中 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa； 軟弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa； 軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值，kPa。,(二).軟弱下臥層承載力驗算(續(xù)),下臥層頂面處附加應(yīng)力 計算： 基底附加壓力 以擴散角向下傳遞，均勻地分布在下臥層上,例題：某柱基礎(chǔ)，作用在設(shè)計地面處的柱荷載標(biāo)準(zhǔn)值、基礎(chǔ)尺寸、埋深及地基條件如圖所示

25、。試驗算持力層和軟弱下臥層強度。,解: (1)持力層承載力驗算,基底平均壓力: 基底最大壓力: (2)軟弱下臥層承載力驗算 下臥層承載力特征值計算: 因為下臥層是淤泥質(zhì)土,且 所以 下臥層頂面埋深,參見書P59-60,二、基礎(chǔ)底面尺寸的確定,基礎(chǔ)底面尺寸由地基承載力控制（根據(jù)持力層與軟弱下臥層的承載力來設(shè)計）。 1在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面尺寸的確定 2在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面尺寸的確定,1在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面尺寸的確定,(1)矩形基礎(chǔ) 根據(jù)地基承載力校核公式，經(jīng)過變換得： 式中為經(jīng)過深度和寬度修正后的地基承載力特征值。 (2)條形基礎(chǔ) 沿基礎(chǔ)長方向取單位長度1m進行計算，荷載也同樣按

26、單位長度計算，條形基礎(chǔ)寬度則為： 在利用上面公式計算時，由于基礎(chǔ)尺寸還沒有確定，可先按未經(jīng)寬度修正的承載力特征值進行計算，初步確定基礎(chǔ)底面尺寸，根據(jù)第一次計算得到的基礎(chǔ)底面尺寸，再對地基承載力進行修正，直至設(shè)計出最佳基礎(chǔ)底面尺寸。,2在偏心荷載下，基礎(chǔ)底面尺寸的確定,受偏心荷載作用，基礎(chǔ)底面尺寸不能用公式直接寫出，通常的計算方法如下： （1）按軸心荷載作用條件，初步估算所需的基礎(chǔ)底面積A； （2）根據(jù)偏心距的大小，將基礎(chǔ)的底面積增大（1030）%，并以適當(dāng)?shù)谋壤_定基礎(chǔ)底面的長度l和寬度b； （3）由調(diào)整后的基礎(chǔ)底面尺寸計算基底最大壓力和最小壓力，并使其滿足承載力驗算的要求。這一計算過程可能要

27、經(jīng)過幾次試算方能最后確定合適的基礎(chǔ)底面尺寸。,例題：已知廠房基礎(chǔ)上的荷載如圖2.4-5所示，持力層及基底以上地基土為粉質(zhì)粘土， ，地基承載力 kPa，試設(shè)計矩形基礎(chǔ)底面尺寸。,解: 1按軸心荷載初步確定基礎(chǔ)底面積：,考慮偏心荷載的影響，將A0增大30%，,設(shè)長寬比 ，則 ，從而進一步有,2計算基底最大壓力 ：,3地基承載力特征值及地基承載力驗算：,故，基礎(chǔ)可以采用5.2m2.6m的底面尺寸。,查表108 P289 ，得,三、地基變形驗算,（一）驗算公式： 地基變形驗算即要求地基的變形在允許的范圍以內(nèi)： 式中 地基的允許變形值，包括總沉降和沉降差等，其值根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點、使用條件和地基土的類別確定。,（二）地基的變形特征,地基的變形特征主要可以分為以下幾種： 沉降量獨立基礎(chǔ)或剛性特別大的基礎(chǔ)中心的沉降量s； 沉降差相鄰兩個柱基的沉降量s1、s2之差； 傾斜在傾斜方向基礎(chǔ)兩端點的沉降差s1-s2與其距離b的比值， 4) 局部傾斜磚石承重結(jié)構(gòu)沿縱墻610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差s1-s2與其距離 L的比值； 平均沉降由三個以上獨立基礎(chǔ)（或條形基礎(chǔ)的幾個