第三章、天然地基淺基礎(chǔ)

1、第三章天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)3.1 3.1 概述概述天然地基天然地基：建筑物荷載不大或地基土強(qiáng)度較高時(shí)，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(shí)，主要考慮兩個(gè)方面的因素： 一、建筑物的性質(zhì)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)條件地基的地質(zhì)條件(包括土層的分布、土的性質(zhì)和地地下水下水等)。3.1 3.1 概述概述地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí) GB50

2、0072002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jì)劃分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí) 。3.1 3.1 概述概述淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)規(guī)定地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)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)(1)基礎(chǔ)有應(yīng)足夠的強(qiáng)度、剛度與耐久性基礎(chǔ)有應(yīng)足夠的強(qiáng)度、剛度與耐久性。 (2)(2)地基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性地基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。規(guī)范要求各級(jí)建筑物地基均應(yīng)進(jìn)行承載力計(jì)算；對(duì)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(yàn)算其穩(wěn)定性，以保證地基在防止整體剪切破

3、壞方面有足夠的安全儲(chǔ)備。(3)(3)地基應(yīng)滿足變形方面的要求地基應(yīng)滿足變形方面的要求。設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物，應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)；建筑物情況和地基條件復(fù)雜的丙級(jí)建筑物地基尚應(yīng)做變形驗(yàn)算，以保證建筑物不因地基沉降影響正常使用。3.1 3.1 概述概述荷載取值規(guī)定 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),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(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)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(jì)算地基變形時(shí)，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

4、久組合，不應(yīng)計(jì)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(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時(shí)，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(xiàng)系數(shù)均為1.03.1 3.1 概述概述荷載取值規(guī)定 在確定基礎(chǔ)或樁臺(tái)高度、支擋結(jié)構(gòu)截面計(jì)算、基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，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(xiàng)系數(shù)。當(dāng)需要驗(yàn)算基礎(chǔ)裂縫寬度時(shí)，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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 3.1

5、概述概述地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jìn)行相應(yīng)的地基驗(yàn)算(變形和穩(wěn)定性驗(yàn)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(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)計(jì)算；(7)繪制基礎(chǔ)施工圖。 3.1 3.1 概述概述 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(shí)，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

6、上。這種地基叫做人工地基。 地基基礎(chǔ)類型3.1 3.1 概述概述 2在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺(tái)上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為堅(jiān)實(shí)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(jì)算基礎(chǔ)時(shí)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 3.1 概述概述二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)二、地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 789)(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(jì)值，kPa；在p的計(jì)算中

7、，所采用的荷載是荷載的基本組合設(shè)計(jì)值。 f 地基承載力設(shè)計(jì)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(jì)算中，應(yīng)采用荷載的長期效應(yīng)組合不計(jì)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(jì)與結(jié)構(gòu)物的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)完全相同。旨先滿從表面來看，地基的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)物的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)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。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但從已有大

8、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(yàn)和地基承載力理論可知，隨著荷載的增加，均勻沉降所造成的。根據(jù)地基載荷試驗(yàn)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，即臨塑荷載壓密變形階段的界限壓力，即臨塑荷載p pcrcr遠(yuǎn)小于整體剪切破壞的極限荷載遠(yuǎn)小于整體剪切破壞的極限荷載p pu u。這。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，影響建筑物的正就是說地基在充分發(fā)揮其承載力以前，

9、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(jì)實(shí)質(zhì)上是受變形所控制。常使用，即地基設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是受變形所控制。3.1 3.1 概述概述 承載力特征值的含義承載力特征值的含義與材料強(qiáng)度計(jì)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(qiáng)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(duì)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(yàn)算的實(shí)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(shí)際上是以驗(yàn)算變形為核心的分析。這點(diǎn)與結(jié)構(gòu)的極限分析有所不同。 三、地

10、基的驗(yàn)算要求三、地基的驗(yàn)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(gè)安全等級(jí)，并相應(yīng)地規(guī)定驗(yàn)算要求。3.1 3.1 概述概述不同的安全等級(jí)地基的驗(yàn)算要求不同的安全等級(jí)地基的驗(yàn)算要求 1.一級(jí)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(xiàng)者，均應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)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(shí)； (3).軟弱地基上的相鄰建筑物距離過近，可能發(fā)生傾斜時(shí)； (

11、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(shí)。 2.不屬于上述范圍內(nèi)的二級(jí)建筑物和三級(jí)建筑物只要求驗(yàn)算地基承載力，可不再進(jìn)行變形驗(yàn)算，即滿足地基承載力的要求也就滿足了變形的要求。 3.對(duì)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(yàn)算地基的穩(wěn)定性。3.1 3.1 概述概述3.1 3.1 概述概述四、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟四、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)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(jì)資料，進(jìn)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

12、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(jì)算基礎(chǔ)的初步尺寸； 5.進(jìn)行地基計(jì)算，包括地基持力層和軟弱下臥層(如果存在)的承載力驗(yàn)算，以及按規(guī)定需要進(jìn)行的變形驗(yàn)算，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果修改基礎(chǔ)尺寸； 6.進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)； 7.繪制基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)圖和施工圖； 8.編制工程預(yù)算書和工程設(shè)計(jì)說明書。3.1 3.1 概述概述天然地基天然地基 淺基礎(chǔ)的分類1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(kuò)展(剛性)基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)3 按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分Shallow foundationRigid foundationSpread foundationMat foundationPil

13、e foundationIndividual footing(pad foundation) Strip footingCross strip footingBox foundation3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料2 按基礎(chǔ)剛度分無筋擴(kuò)展基礎(chǔ) Rigid foundation 磚、石、灰土，素混凝土 材料抗拉強(qiáng)度很低有基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比(剛性角)要求擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))Spread foundation鋼筋混凝土要滿足抗彎,抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求0hbtgtF btb0h0F3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(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

14、兩種,磚、石、砂漿材料的最低強(qiáng)度等級(jí)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(jià)格低，但施工勞動(dòng)強(qiáng)度大。毛石基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，基底一般不設(shè)混凝土墊層 b/2b/2d120120120606060b/2b/2120 60120d606060(a)等高切法等高切法 (b)二一間隔砌法二一間隔砌法磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ) 毛石基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ) 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)-剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ) 3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(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。其體積比一般按1 2 41 3 6配制， 灰土基礎(chǔ)是用石灰和粘性土混合材料鋪

15、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(shí)，可選用混凝土基礎(chǔ)圖3-3 三合土基礎(chǔ)bb/2db/2h12060b1/2b1/26060圖3-4 灰土基礎(chǔ)b/2bb/2hdb1/2b1/212060 6060圖3-5 混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ) 灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ) 三合土基礎(chǔ)三合土基礎(chǔ) 3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(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(dú)基礎(chǔ): 柱下或墻下,土質(zhì)較好Individual footing, pad foundation3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(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)墻下

16、或柱下條形基礎(chǔ), , 柱下柱下: :一般是土質(zhì)差一般是土質(zhì)差, ,兩側(cè)單獨(dú)基礎(chǔ)相連兩側(cè)單獨(dú)基礎(chǔ)相連Strip foundation3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料十字交叉基礎(chǔ)十字交叉基礎(chǔ)柱下柱下: :土質(zhì)更差土質(zhì)更差, ,或荷載很大或荷載很大, ,四面基礎(chǔ)相連四面基礎(chǔ)相連縱向條形基礎(chǔ)縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料片筏基礎(chǔ)土質(zhì)更差土質(zhì)更差, ,單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體單獨(dú)基礎(chǔ)聯(lián)成整體, ,游泳館游泳館, ,筏下有筏下有肋肋, ,板下處理板下處理Mat foundation3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺

17、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，整體性更好有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板底板外墻外墻內(nèi)墻內(nèi)墻3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料殼體基礎(chǔ)3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料三、基礎(chǔ)材料三、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)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(qiáng)度。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(qiáng)度。1.1.磚磚 基礎(chǔ)所用的磚和砂漿的標(biāo)號(hào)，根據(jù)地基土的潮濕程度和地區(qū)的

18、寒冷程度而有不同基礎(chǔ)所用的磚和砂漿的標(biāo)號(hào)，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)。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)。2.2.石料石料 料石料石( (經(jīng)過加工，形狀規(guī)則的石塊經(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(qiáng)度和抗凍性，、毛石和大漂石有相當(dāng)高的強(qiáng)度和抗凍性，是基礎(chǔ)的良好材料。是基礎(chǔ)的良好材料。3.3.混凝土混凝土 混凝土的耐久性、抗凍性和強(qiáng)度都比磚好，且便于機(jī)械化施工和預(yù)制，可建混凝土的耐久性、抗凍性和強(qiáng)度都比磚好，且便于機(jī)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

19、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(jià)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。以小一些。但是混凝上基礎(chǔ)造價(jià)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(hào)一般采用標(biāo)號(hào)一般采用C7.5C10C7.5C10。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入。為節(jié)約水泥用量，可以在混凝上中摻入20203030毛石，稱為毛石毛石，稱為毛石混凝土?；炷?。4.4.鋼筋混凝土鋼筋混凝土 鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的抗彎、抗剪能力，是質(zhì)量很好的基礎(chǔ)材料。用于鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的抗彎、抗剪

20、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(kuò)展基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。對(duì)荷載大、土質(zhì)軟弱的情況或地下水位以下的擴(kuò)展基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。對(duì)于一般的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于于一般的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于C15C15。殼體基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于。殼體基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于C20C20。5.5.灰土灰土 我國在我國在10001000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(shí)，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

21、七灰土，不大時(shí)，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即用三分石灰和七分粘性土( (休積比休積比) )拌勻后分層夯實(shí)。若在灰土中加入適量的水泥做成三合拌勻后分層夯實(shí)。若在灰土中加入適量的水泥做成三合土，可以有更高的強(qiáng)度和抗水性土，可以有更高的強(qiáng)度和抗水性。3.2 3.2 淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料淺基礎(chǔ)的類型與基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度 基礎(chǔ)底面埋在地面基礎(chǔ)底面埋在地面(一般指設(shè)計(jì)地面一般指設(shè)計(jì)地面)下下的深度，稱為基礎(chǔ)的的深度，稱為基礎(chǔ)的埋置深度埋置深度。為了保證。為了保證基礎(chǔ)安全，同時(shí)減少基礎(chǔ)的尺寸，要盡量基礎(chǔ)安全，同時(shí)減少基

22、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)的造過深不但施工不方便，并且提高基礎(chǔ)的造價(jià)。價(jià)。3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)一一 基礎(chǔ)埋深確定基礎(chǔ)埋深確定 基礎(chǔ)埋深確定的基本原則基礎(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(shí)省料，在滿足承載力的條件下盡量淺埋。省工省時(shí)省料，但是有如下但是有如下基本要求基本要求：1. 1. D大于大于50cm,表土擾動(dòng)，植物，凍融，沖蝕表土擾動(dòng)，植物，凍融，沖蝕2. 基礎(chǔ)頂距離表土大于基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm，保護(hù)，保護(hù)3. 橋要求在沖刷深度以下橋要求在沖刷深度以下D大于

23、大于10cm3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)在滿足其他在滿足其他要求下盡量要求下盡量淺埋淺埋只有低層房只有低層房屋可用屋可用, ,否否則處理則處理盡量淺埋盡量淺埋, ,但是如但是如h h1 1太太小小, ,就為就為IIIIh14 m 樁基樁基或處理或處理（一） 地基及地質(zhì)水文條件好土好土軟土軟土( (很深很深) )好土好土軟土軟土軟土軟土好土好土 I II III IVh1h13.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)（二）（二） 與建筑物有關(guān)的要求與建筑物有關(guān)的要求1 1 地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基地下室，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修，地下室要求底以上，便于維修，

24、地下室要求: :承載力變形 F3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)新舊相鄰建筑物有一定新舊相鄰建筑物有一定距離距離否則要求支護(hù)否則要求支護(hù)并且要嚴(yán)格限制支護(hù)的并且要嚴(yán)格限制支護(hù)的水平位移水平位移L/ H=12（三）（三）與建筑物有關(guān)的要求與建筑物有關(guān)的要求LH3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深不同時(shí)(1) 主樓與裙房主樓與裙房 高度不同高度不同, ,分期施工設(shè)置后澆帶分期施工設(shè)置后澆帶（三）與建筑物有關(guān)的要求（三）與建筑物有關(guān)的要求(2) 臺(tái)階式相連臺(tái)階式相連, 如山坡上的房屋如山坡上的房屋 或者驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性或者驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性L/ H=12臺(tái)北國際金融中心臺(tái)北國際金融中心3.3 3.3 地

25、基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)（四）（四）地基凍融條件地基凍融條件 凍脹丘凍脹丘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(qiáng)度時(shí)，地表就隨凍結(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(qiáng)度時(shí)，地表就發(fā)生隆起，便形成凍脹丘。發(fā)生隆起，便形成凍脹丘。3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)冰椎冰椎3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)（四）、地基凍脹和融陷條件（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

26、，含水量增加，體積膨脹，地面隆起這種現(xiàn)象稱為土的凍脹凍脹現(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(qiáng)度大幅度下降而產(chǎn)生融陷融陷現(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(duì)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(duì)凍深的影響系數(shù))和dfr(殘留凍土層厚度)。 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定對(duì)于凍脹地基上的建筑物應(yīng)采取防凍害措施。frtdzd0min3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)ZdZ0dmin室內(nèi)地面dfr二二 地基承載力確定地基承載力確

27、定 1 靜載試驗(yàn)；靜載試驗(yàn)； 2 強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論-規(guī)范規(guī)定的公式；規(guī)范規(guī)定的公式； 3 按動(dòng)力、靜力觸探等方法確定；按動(dòng)力、靜力觸探等方法確定； 4 經(jīng)驗(yàn)方法；經(jīng)驗(yàn)方法；千斤頂千斤頂荷載板荷載板3.3 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì)1 利用靜載試驗(yàn)確定承載力的特征值利用靜載試驗(yàn)確定承載力的特征值fak（未修正）（未修正） 取比例界限取比例界限pcr 當(dāng)當(dāng)pu0。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 。max2()3kFGpla三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定地基承載力設(shè)計(jì)值地基承載力設(shè)計(jì)值 fa 地基承載力設(shè)計(jì)

28、值是滿足土的強(qiáng)度條件和變形要求時(shí)的地基單位面積上的承載能力。因此承載力驗(yàn)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(jì)規(guī)范提供的承載力表，由室內(nèi)土工試驗(yàn)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(qiáng)度指標(biāo)，以理論公式fa=Mb b+Md 0d+Mcck 計(jì)算地基承載力設(shè)計(jì)值fa。 三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定 地基承載力設(shè)計(jì)值確定地基承載力設(shè)計(jì)值確定 fafak b (b3) d (d0.5)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

29、用浮容重，kNm3； b 基礎(chǔ)寬度，當(dāng)寬度小于3m時(shí)按3m計(jì)，大于6m時(shí)按6m計(jì)； 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(jìn)行，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。 對(duì)于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起，當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)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(jì)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)底面尺寸的確定三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定中心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算中心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算 在基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，通常

30、假定基礎(chǔ)底面壓力是直線分布，受中心荷載作用時(shí)，則為均勻分布，基礎(chǔ)采用對(duì)稱形式，使荷載作用線通過基底形心。計(jì)算步驟如下：計(jì)算基礎(chǔ)底面積計(jì)算基礎(chǔ)底面積A (矩形矩形)或基礎(chǔ)底面寬度或基礎(chǔ)底面寬度b (條形、條形、正方形正方形) 中心荷載作用下的基礎(chǔ)，按承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算，應(yīng)滿足條件： 初步估算時(shí)，可假定基礎(chǔ)與土的平均容重 為19.6kN/m3(工程計(jì)算中，常簡化取為 20 kN/m3) 即GG dA。在實(shí)際計(jì)算時(shí)G則為基礎(chǔ)自重的設(shè)計(jì)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(jì)算。kGkaFAdpfA kaGkaGkaGFbfdFbfdFAfd條形基礎(chǔ)方形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定三、

31、基礎(chǔ)底面尺寸的確定偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)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(jìn)行計(jì)算。計(jì)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(jì)算出基礎(chǔ)的底面積A1 (對(duì)于單獨(dú)基礎(chǔ))或基礎(chǔ)寬度b1(對(duì)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1040，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(1.11.4)A1 3.按假定的基礎(chǔ)底面積A，用下式計(jì)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

32、載作用的方法相同。 若地基中有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。若建筑物屬于必需進(jìn)行變形驗(yàn)算的范圍，應(yīng)按要求進(jìn)行變形驗(yàn)算。必要時(shí)還要對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整，并重新進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算。maxmaxminmaxmin1 () 1.22kkkkakakpFGMppfpfpAW驗(yàn)算地基承載力三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定2. 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層承載力驗(yàn)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(kuò)散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的承載力時(shí)，地基仍然有失效的可能，因此需要進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。 當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)

33、算： pzpczfaz 式中 pz軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計(jì)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(jì)。 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(shí)，對(duì)條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)， pz值可按簡化公式計(jì)算。()2 tan()(2 tan )(2 tan )cozcozb ppbzlb pplzbz條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 附加壓力設(shè)計(jì)值 Es1/Es2 三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定三、基礎(chǔ)底面尺寸的確定四、地基變形驗(yàn)算四、地基變形驗(yàn)算 建筑物的地基變形計(jì)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(jì)算 采用

34、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 3.3 地基設(shè)計(jì)地基設(shè)計(jì) 沉降量指基礎(chǔ)某一點(diǎn)的沉降量，通常指基礎(chǔ)中點(diǎn)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(diǎn)的沉降量之差。相鄰柱基沉降差過大，就會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)，建筑物將發(fā)生裂縫、傾斜甚至破壞。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)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(diǎn)的沉降差與其距離的比值。對(duì)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

35、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610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。墻體局部傾斜大時(shí)，將會(huì)使其撓曲變形、開裂，影響正常使用。四、地基變形驗(yàn)算四、地基變形驗(yàn)算 對(duì)于不同建筑物應(yīng)選用對(duì)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(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制；對(duì)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(duì)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(yàn)算四、地基變形驗(yàn)算試確定例圖試確定例圖3-23-2所示某框架柱下基礎(chǔ)底面積尺寸所示某框架柱下基礎(chǔ)底面積尺寸 解（解（1 1）試估基礎(chǔ)底面積）試估基礎(chǔ)底面積 =16.5kN/m=860kN=120

36、kN=1600kN2.0m粉質(zhì)粘土：=200KPae=0.85=18.0kN/mfak23Q填土：1kkFMkMQkkkF3m.深度修正后的持力層承載力特征值：深度修正后的持力層承載力特征值： kPadffmdaka75.22475.24200)5 . 02(5 .160 . 1200)5 . 0( 2125 . 90 . 22075.2241600)4 . 11 . 1()4 . 11 . 1(mdfFAGak 由于力矩較大，底面尺寸可取大些，取由于力矩較大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m，l=4.0m。 例題例題3-23-2（2）計(jì)算基底壓力）計(jì)算基底壓力 kPaWMPPkPadblFP

37、kkkGkk8 .358 .3106/4321208603 .1733 .1732204316002minmax （3）驗(yàn)算持力層承載力）驗(yàn)算持力層承載力 不不滿滿足足KPaKPafKPaPKPafKPaPakak8 .2698 .2242 . 12 . 18 .3108 .2243 .173max （4）重新調(diào)整基底尺寸，再驗(yàn)算，?。┲匦抡{(diào)整基底尺寸，再驗(yàn)算，取l =4.5m kPafkPaPPkPafKPaPakkak2 .2692 . 11 .2676 .1085 .1586/5 . 4321208608 .2245 .1582205 . 4316002max 則則所以所以 取取b=3.

38、0m， l = 4.5m，滿足要求，滿足要求 例題例題3-23-2某單獨(dú)基礎(chǔ)在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)承受的豎向力值如例圖某單獨(dú)基礎(chǔ)在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)承受的豎向力值如例圖3-4所所示。據(jù)持力層承載力已確定基底面積示。據(jù)持力層承載力已確定基底面積 ，試驗(yàn)算，試驗(yàn)算軟弱下臥層的強(qiáng)度，如不滿足可采取何措施？軟弱下臥層的強(qiáng)度，如不滿足可采取何措施？ mmlb2 . 35 . 2 填土=16KN/m粉質(zhì)粘土:例圖某單獨(dú)基礎(chǔ)=19KN/mEs=6.8Mpafak=86kpaEs=2.1Mpa淤泥質(zhì)土:解（解（1）基底平均壓力和平均附加壓力：）基底平均壓力和平均附加壓力： kPadAFPGkk8 .2451 .

39、 2202 . 35 . 21630 kPadPPmok4 .210 1 . 21 . 26 . 0195 . 1168 .245 （2）軟弱下臥層承載力特征值：）軟弱下臥層承載力特征值： 查表查表3-8，取承載力修正系數(shù)，取承載力修正系數(shù)d=1.0 kPazdffmdakaz9 .1461 . 56 . 59 .660 . 186)5 . 05 . 31 . 2(6 . 55 . 3)1019(6 . 0195 . 1160 . 186)5 . 0( 例題例題3-43-4（3）軟弱下臥層頂面處的壓力）軟弱下臥層頂面處的壓力 kPacz9 .665 . 3)1019(6 . 0195 . 11

40、6 自重壓力自重壓力查表查表3-10，取，取 =23 kPazlzbblPokz9 .49 17. 647. 52 .1683 )23tan5 . 322 . 3)(23tan5 . 325 . 2(2 . 35 . 24 .210 )tan2)(tan2( kPafkPaazczz9 .1468 .1169 .499 .66 滿足要求滿足要求 對(duì)軟弱下臥層強(qiáng)度不滿足的情況，可增加基礎(chǔ)底面積以減小對(duì)軟弱下臥層強(qiáng)度不滿足的情況，可增加基礎(chǔ)底面積以減小P0k，；也可，；也可減小基礎(chǔ)埋置深度減小基礎(chǔ)埋置深度d，使，使P0k擴(kuò)散至軟弱下臥層頂面處的面積加大。擴(kuò)散至軟弱下臥層頂面處的面積加大。 例題例題

41、3-43-4 由磚、毛石、灰土、混凝土等材料按臺(tái)階逐級(jí)向下擴(kuò)展(大放腳)形成的無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，也稱為剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)。 其優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)簡單施工技術(shù)簡單，材料可就地取材。造價(jià)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)類型淺基礎(chǔ)類型。 剛性基礎(chǔ)所用材料的抗壓強(qiáng)度較高抗壓強(qiáng)度較高，抗拉、抗剪抗拉、抗剪強(qiáng)度低，稍有撓曲變形，基礎(chǔ)內(nèi)拉應(yīng)力拉應(yīng)力就會(huì)超過材料的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫裂縫。3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 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(tái)階的寬高比以滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求，即滿足如下要求：式中: 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的剛性角，而tan即為臺(tái)階寬高比的允許值。002t

42、anbbH基礎(chǔ)底面寬度b應(yīng)符合下式要求：3.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)tan02hb 采用無筋擴(kuò)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(shí)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 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 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 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)3

43、.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 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(jì)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(jì)算一、作用在基礎(chǔ)上的荷載計(jì)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)的自重結(jié)構(gòu)的自重、屋面荷載屋面荷載、樓面荷載樓面荷載和基礎(chǔ)的自重基礎(chǔ)的自重(包括基礎(chǔ)臺(tái)階上的填土)等?；詈奢d應(yīng)按規(guī)范折減活荷載應(yīng)按規(guī)范折減。荷載的計(jì)算方法應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行。 3.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)

44、展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 二、二、 確定剛性基礎(chǔ)的高度確定剛性基礎(chǔ)的高度 剛性基礎(chǔ)在寬度確定后剛性基礎(chǔ)在寬度確定后(滿足承載力要求滿足承載力要求)，應(yīng)該，應(yīng)該按剛性角的要求，確定剛性基礎(chǔ)的高度。按剛性角的要求，確定剛性基礎(chǔ)的高度。 若墻或柱的寬度為若墻或柱的寬度為bo，基礎(chǔ)的寬度為，基礎(chǔ)的寬度為b，剛基礎(chǔ)，剛基礎(chǔ)兩側(cè)的外伸長度為兩側(cè)的外伸長度為bt(bbo)/2，按，按剛性角的要求剛性角的要求:)(tan21tan tan ; 200bbbhhbbbbttt基礎(chǔ)的最小高度基礎(chǔ)寬度 為了保護(hù)基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計(jì)地面以下為了保護(hù)基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計(jì)地面以下 100

45、150mm100 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(hù)層的厚度。不滿足這項(xiàng)要求時(shí)，必所以基礎(chǔ)的埋置深度必須大于基礎(chǔ)的高度加上保護(hù)層的厚度。不滿足這項(xiàng)要求時(shí)，必須加大基礎(chǔ)的埋深或者采取其他措施。須加大基礎(chǔ)的埋深或者采取其他措施。3.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)三、基礎(chǔ)的構(gòu)造三、基礎(chǔ)的構(gòu)造 剛性基礎(chǔ)經(jīng)常做成臺(tái)階形斷面，有時(shí)也可做成梯形斷面。確定構(gòu)造尺寸時(shí)最主要的是要保證斷面各處都能滿足剛性角的要求，同時(shí)斷面又必須經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。 (一一) 磚基礎(chǔ)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(tái)階的寬高比為1/1.5；另種按臺(tái)

46、階的寬高比為l/2。 在槽底可先澆注100200mm厚的素混凝土墊層。對(duì)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 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 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2030mm；也可以鋪設(shè)瀝青油氈。 (二二) 砌石基礎(chǔ)砌石基礎(chǔ) 砌石基礎(chǔ)每臺(tái)階至少有兩層砌石，每個(gè)臺(tái)階的高度要求不小于 300 mm。為了保證上一層砌石的邊能壓緊下一層砌石的邊塊，每個(gè)臺(tái)階伸出的長度不應(yīng)大于150mm，實(shí)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

47、。為了減少基礎(chǔ)的高度，可以把斷面做成梯形。 3.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) (三三) 素混凝土基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ) 素混凝土基礎(chǔ)可以做成臺(tái)階形或梯形斷面。做成臺(tái)階形時(shí)，總高度在350 mm 以內(nèi)作一層臺(tái)階；總高度為350mmH900mm時(shí)，作成二層臺(tái)階；總高度大于 900mm時(shí)、作成三層臺(tái)階。每個(gè)臺(tái)階的高度不宜大于500mm。 (四四) 灰土基礎(chǔ)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450 mm(2步或3步)，臺(tái)階寬高比為1/1.5。由于基槽邊角處灰土不容易夯實(shí)。所以用灰土基礎(chǔ)時(shí)，實(shí)際的施工寬度應(yīng)該比計(jì)算寬度每邊各放出50mm以上。3.4

48、3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 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(jì)條形基礎(chǔ)?！纠}3-5】3.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)【例題3-5】（1 1）確定基礎(chǔ)材料：）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 2）確定基礎(chǔ)埋深：）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(jì)地面，取基礎(chǔ)埋深d=1.4m。（3 3）計(jì)算地基持力層承載力特征值：）計(jì)算地基持力層承載力特征值

49、： 查表3-8得，d=1.0，b=0 kPadffmdaka8 .17479.14160)5 . 04 . 1 (4 . 15 .174 . 00 . 1160 . 1160)5 . 0(（4 4）確定基礎(chǔ)底面積：）確定基礎(chǔ)底面積：m63. 12/ )85. 14 . 1 (基礎(chǔ)平均埋置深度為30. 163. 1208 .174185dfFbGak取b=1.30m。 【例題3-5】（5 5）確定基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸：）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 6）驗(yàn)算灰土強(qiáng)度）驗(yàn)算灰土強(qiáng)度 灰土和磚基接觸面寬度：bo=1300-2285=730mm 接觸面壓力：m

50、mbnnmmhbkPadrbFPGkk2856032/3702/1300, 3, 8 . 260/ )3002/3702/1300(,:.3005 . 1/4505 . 1/:5 . 1:1133,9 .17463. 1203 . 1/185/111灰土臺(tái)階實(shí)際寬度取取磚臺(tái)數(shù)以基礎(chǔ)半寬計(jì)計(jì)算磚臺(tái)階數(shù)灰土臺(tái)階寬度值為，灰土臺(tái)階寬高比允許查表)(2500 .277)45. 063. 1 (2073. 0185不滿足kPakPadbFpGokk所示基礎(chǔ)剖面如例圖滿足要求，基礎(chǔ)底寬改為將磚臺(tái)階數(shù)改為調(diào)整)(532502 .241)45. 063. 1 (2085. 018585028521420,14

51、2012013004:bkPkPaPmmbmmbnko如果將本例題設(shè)計(jì)為毛石基礎(chǔ)或C15素混凝土基礎(chǔ)時(shí)，可如例圖3-5(c)、(d)所示，并可分析三種基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性，選擇最佳設(shè)計(jì)方案。 【例題3-5】3.4 3.4 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)系指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 特點(diǎn)特點(diǎn)：不受剛性角的限制，設(shè)計(jì)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、較大的抗拉、抗彎能力抗彎能力，能承受較大的豎向荷載和彎矩承受較大的豎向荷載和彎矩。廣泛使

52、用在單層和多層結(jié)構(gòu)中。擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為；階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300mm。墊層的厚度不宜小于墊層的厚度不宜小于70mm； 墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為C10。擴(kuò)展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于擴(kuò)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；間距不宜大于200mm。也不宜小于也不宜小于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。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

53、的；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(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不小于。當(dāng)有墊層時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不小于40mm； 無墊層時(shí)不小于無墊層時(shí)不小于70mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求 當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m 時(shí)，底板受力鋼筋的長時(shí)，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊亩瓤扇∵呴L或?qū)挾鹊?.9 倍并倍并宜交錯(cuò)布置。宜交錯(cuò)布置。3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)

54、展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板在T 形及十字形交接處，底板形及十字形交接處，底板橫向受力鋼筋僅沿一個(gè)主要橫向受力鋼筋僅沿一個(gè)主要受力方向通長布置，另一方受力方向通長布置，另一方向的橫向受力鋼筋可布置到向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度主要受力方向底板寬度1/4 處。在拐角處底板橫向受力處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向布置。鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向布置。3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ) 單獨(dú)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括沖切、局部受壓沖切、局部受壓計(jì)算(當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度小于柱時(shí))和受彎受彎

55、。由沖切強(qiáng)度沖切強(qiáng)度條件條件控制柱邊處基礎(chǔ)高度和變階處高度基礎(chǔ)高度和變階處高度；由基礎(chǔ)底板基礎(chǔ)底板彎矩決定配筋量彎矩決定配筋量。3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)ApFhbfFjlmtl06 . 01 1基礎(chǔ)高度的確定基礎(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(huì)發(fā)生沖切破壞，即沿柱邊沿柱邊4545 方向斜面拉裂方向斜面拉裂。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(qiáng)度，即00.7 lhptmljlFf a hFp A3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的

56、設(shè)計(jì)Fl相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上上地基土的凈反力地基土的凈反力設(shè)計(jì)值；設(shè)計(jì)值； hp 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h800mm時(shí)，時(shí)， hp1.0；h2000mm時(shí)，時(shí)，bhp0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；，其間按線性內(nèi)插法取用；ft 混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度，沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度，am(atab)2；at 沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力承載力

57、 時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，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(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時(shí)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度h0 ；計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階；計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度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

58、；當(dāng)沖切破壞錐體的底面在l方向落在基礎(chǔ)方向落在基礎(chǔ)底面以外時(shí)，即底面以外時(shí)，即a+h0l時(shí)，時(shí)，abl；h0 沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時(shí)，沖切破壞錐體的有效高度，有墊層時(shí)，h0h45mm，無墊層時(shí)，無墊層時(shí)，h0h75mm；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(shí)的基底凈反力，對(duì)偏扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基底凈反力，對(duì)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；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(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積。沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積。3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)2)22()22( )(

59、otoDHEBGCAGHFlhallhhbAAAAotottmhahaaa2)2(02halt3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)lhbbAAotAGHFl)22(2/ )(laatm02halt3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)2彎矩計(jì)算彎矩計(jì)算 基礎(chǔ)底板在荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的凈反力作用下，如基礎(chǔ)底板在荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的凈反力作用下，如同固定于臺(tái)階根部或柱邊的同固定于臺(tái)階根部或柱邊的倒置懸臂板倒置懸臂板，一般屬于雙向受，一般屬于雙向受彎構(gòu)件，彎矩控制截面在彎構(gòu)件，彎矩控制截面在柱邊緣處柱邊緣處或或變臺(tái)階變臺(tái)階處。處。 3.5 3.5 擴(kuò)

60、展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中心受壓基礎(chǔ)中心受壓基礎(chǔ) 將基底分成四塊梯形面積，將基底分成四塊梯形面積，截面截面-的彎矩：的彎矩：1234ApMj)2()(242ttjIalbbPM)2()(242ttjbbalPM3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)偏心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ) 對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)，基底壓對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)，基底壓力呈梯形分布。將力呈梯形分布。將(pjmax+pjI)/2代代換中心受壓基礎(chǔ)公式中的換中心受壓基礎(chǔ)公式中的pj：)2()(48)(2maxttjIjIalbbPPM)2()(48)(2minmaxttjjbbalPPM3.5 3.5 擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)鋼筋混凝土單