基礎(chǔ)工程電子教案培訓(xùn)課件

基礎(chǔ)工程

電子教案緒論

內(nèi)容提要

地基、基礎(chǔ)的基本概念本學(xué)科發(fā)展概況課程學(xué)習(xí)要求與方法課程教材與參考書1地基、基礎(chǔ)的基本概念

基礎(chǔ)工程地基基礎(chǔ)圖0-1地基基礎(chǔ)示意圖地基

深基礎(chǔ)：埋深h≥5m，如樁基、沉井、沉箱等（1937，錢塘江大橋）淺基礎(chǔ)：一般h＜5m，擴(kuò)大基礎(chǔ)等。1地基、基礎(chǔ)的基本概念基礎(chǔ)天然地基：未經(jīng)加固處理的天然地基，有土質(zhì)、巖石及特殊土地基。人工地基：用換土、夯實(shí)、化學(xué)加固、加筋技術(shù)等方法處治的地基。

基礎(chǔ)工程的特點(diǎn)

因地制宜，常無標(biāo)準(zhǔn)圖可套隱蔽工程，事故多，處理難施工困難，受地下水影響大理論與實(shí)踐性強(qiáng)建筑物地基破壞實(shí)例圖0-2加拿大特朗斯康谷倉

上部結(jié)構(gòu)：由65個圓柱形筒倉組成

基礎(chǔ)：筏形基礎(chǔ)

地基：厚達(dá)16m的軟粘土層1地基、基礎(chǔ)的基本概念建筑物傾斜實(shí)例圖0-3意大利比薩斜塔初建1173年，至1178年到第4層時，因塔明顯傾斜停工。94年后復(fù)工，建至7層再次停工中斷82年。于1360年再復(fù)工，至1370年竣工。塔高55m，共8層→目前塔向南傾斜，南北端沉降差1.80m，塔頂偏離中心達(dá)5.27m，傾斜5.5°，成為危險建筑,1990年再次封閉加固，現(xiàn)限制每次上塔參觀人數(shù)。1地基、基礎(chǔ)的基本概念1地基、基礎(chǔ)的基本概念圖0-4上海人民廣場220kv地下變電站深基坑降水工程

上部：園筒體結(jié)構(gòu)，井筒直徑62.4m

基坑：地下連續(xù)墻支護(hù)，墻深38m，基坑開挖深24m

問題：坑底12m厚左右的承壓含水層—突涌問題；周圍環(huán)境條件復(fù)雜；施工過程沉降控制要求極高建筑基坑實(shí)例1地基、基礎(chǔ)的基本概念地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足強(qiáng)度要求—p<fa，即作用于地基上的荷載效應(yīng)(基底壓應(yīng)力)不得超過地基承載力（特征值或容許值）變形要求—s<[s]，控制地基的變形，使之不超過建筑物的地基變形允許值穩(wěn)定要求—擋土墻、邊坡以及地基基礎(chǔ)保證具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備2本學(xué)科發(fā)展概況

我國遠(yuǎn)古時期新石器時代西安半坡村土臺及石礎(chǔ)、春秋至秦各種地基處理方法：例灰土墊層、水撼砂墊層、石灰樁等。

近代世界上（18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命）

1773年，法國庫倫

1869年，英國朗金

1885年，法國Boussinesq1922年，瑞典Fellenius1925年，美國Tezager（太沙基）現(xiàn)代：：世界各各國超超高土土壩（（>200m）、超超高層層建筑筑、橋橋梁與與石油油開采采平臺臺采用用的超超長或或超大大直徑徑樁基基礎(chǔ)土的本本構(gòu)關(guān)關(guān)系、、土的的彈塑塑性與與粘彈彈性理理論和和土的的動力力特性性工程勘勘察、、土工工試驗(yàn)驗(yàn)與地地基處處理的的新設(shè)設(shè)備、、新方方法2本學(xué)科科發(fā)展展概況況3本課程程學(xué)習(xí)習(xí)要求求與學(xué)學(xué)習(xí)方方法學(xué)習(xí)要要求：：掌握地地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計計算及及地基基處理理的基基本原原理和和方法法對一般般工程程的地地基基基礎(chǔ)具具有設(shè)設(shè)計和和施工工管理理能力力對常見見的基基礎(chǔ)工工程事事故作作出合合理的的分析析和評評價學(xué)習(xí)方方法：：理論聯(lián)聯(lián)系實(shí)實(shí)際課堂教教學(xué)注注意掌掌握基基本原原理和和計算算方法法，淡淡化具具體規(guī)規(guī)范、、規(guī)程程；課課程設(shè)設(shè)計中中要求求熟悉悉和掌掌握各各專業(yè)業(yè)方向向的行行業(yè)規(guī)規(guī)范本課程程教材材及參參考書書授課教教材：：趙明華華，徐徐學(xué)燕燕.《《基礎(chǔ)工工程》.高等教教育出出版社社（修修訂版版列入入國家家十一一·五規(guī)劃劃教材材）參考書書目：：華南理理工大大學(xué)，，東南南大學(xué)學(xué)，浙浙江大大學(xué)，，湖南南大學(xué)學(xué)．《地基及及基礎(chǔ)礎(chǔ)》(第三版版)．北京京：中中國建建筑工工業(yè)出版版社，，1998凌治平平等．．《基礎(chǔ)工工程》．人民民交通通出版版社，，1998周景星星，王王洪瑾瑾等．．《基礎(chǔ)工工程》．清華華大學(xué)學(xué)出版版社，，1996趙明華華，俞俞曉.《土力學(xué)學(xué)與基基礎(chǔ)工工程》．武漢漢理工工大學(xué)學(xué)出版版社,2003建筑地地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范（（GB50007-2002）．建筑樁樁基技技術(shù)規(guī)規(guī)范（（JGJ94-94）．1.地基基基礎(chǔ)的的設(shè)計計原則則內(nèi)容提提要地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計原原則地基常常見類類型常用基基礎(chǔ)類類型地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)結(jié)構(gòu)共共同工工作概概念念設(shè)計等等級（（安全全～等等）設(shè)計狀狀況（（持久久～、、短暫暫～及及偶然然～））設(shè)計任任務(wù)基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)作用效效應(yīng)分析基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)抗力及其他他性能能分析析（按兩兩種極極限狀狀態(tài)、、最不不利荷荷載組組合））1.1概述述概率極極限設(shè)設(shè)計法法與極極限狀狀態(tài)設(shè)設(shè)計原原則極限狀狀態(tài)承載能能力極極限狀狀態(tài)正常使使用極極限狀狀態(tài)地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計原原則p<fa原則（承載載力驗(yàn)驗(yàn)算））s<[s]原則（變形形驗(yàn)算算）基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度、、剛度度和耐耐久性性的要要求經(jīng)常承承受水水平荷荷載的的高層層建筑筑、構(gòu)構(gòu)筑物物以及及基坑坑工程程的穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算等1.2地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計原原則地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計資資料上部結(jié)結(jié)構(gòu)資資料設(shè)計時時所采采用的的荷載載效應(yīng)應(yīng)最不不利組組合與與相應(yīng)應(yīng)的抗抗力或或限值值應(yīng)符符合相相應(yīng)規(guī)規(guī)范的的有關(guān)關(guān)規(guī)定定巖土工程程勘察資資料原位測試試資料地基承載載力、單單樁豎向向承載力力以及地地基壓縮縮模量和和變形模模量的原原位測試試報告等等1.2地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計原原則1.3地基類型型天然地基基土質(zhì)地基基巖石地基基特殊土地地基人工地基基—若天然地地基軟弱弱，承載載力和變變形不能能滿足設(shè)設(shè)計要求求時，需需對其進(jìn)進(jìn)行加固固處理的的(如排水固固結(jié)法等等處理)地基。復(fù)合地基基—由兩種不不同強(qiáng)度度的介質(zhì)質(zhì)（如軟軟土中加加入水泥泥）組成成的人工工地基。。柱下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)十字交叉梁基基礎(chǔ)梁板或平平板式筏形基基礎(chǔ)柱下條形形基礎(chǔ)墻下條形形基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型箱形基礎(chǔ)圖1.1柱下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型圖1.2墻下單獨(dú)獨(dú)基礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型圖1.3柱下條形形基礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型圖1.4墻下無筋筋擴(kuò)展條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型圖1.5十字交叉叉梁基礎(chǔ)礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型圖1.6箱形基礎(chǔ)礎(chǔ)（由頂、、底板與與內(nèi)、外外墻等組組成、并并由鋼筋筋砼整澆澆而成空空間整體體結(jié)構(gòu)））1.4基礎(chǔ)類型型基樁直徑徑2.2m,長度80m,鉆孔長度度近90m1.4基礎(chǔ)類型型圖1.7某公路大大橋主橋橋南塔的的樁基礎(chǔ)礎(chǔ)井筒狀的結(jié)構(gòu)物物在井壁的的圍護(hù)下下從井內(nèi)內(nèi)挖土在自重作用用下逐漸下下沉封底封頂頂形成的的深基礎(chǔ)1.4基礎(chǔ)類型型圖1.8沉井基礎(chǔ)礎(chǔ)圖1-9共同工工作作概念念地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)圖1.9不均勻沉沉降引起起砌體開開裂1.5地基、基基礎(chǔ)與上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)共同工工作圖1.10地基、基基礎(chǔ)、上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的常規(guī)規(guī)分析簡簡圖1.5.1共同工作作的概念念——上部結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度的的影響上部結(jié)構(gòu)構(gòu)為絕對對剛性，，將約束束基礎(chǔ)變變形，僅僅在支座座間發(fā)生生局部彎彎曲上部結(jié)構(gòu)構(gòu)為完全全柔性，，對基礎(chǔ)礎(chǔ)變形約約束作用用很小，，基礎(chǔ)產(chǎn)產(chǎn)生整體體彎曲圖1.11上部結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度影影響示意意圖1.5.2地基與基基礎(chǔ)的相相互作用用柔性基礎(chǔ)礎(chǔ)，隨地地基變形形而任意意彎曲，，基底反反力分布布與基礎(chǔ)礎(chǔ)上荷載載分布相相同，無無力調(diào)整整基底的的不均勻勻沉降圖1.12柔性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)，在荷荷載作用用下基礎(chǔ)礎(chǔ)不產(chǎn)生生撓曲，，基底平平面沉降降后仍保保持平面面，基底底反力分分布有多多種形態(tài)態(tài)1.5.3線性變形形體的地地基計算算模型文克勒地地基模型型地基任一一點(diǎn)所受受的壓力力強(qiáng)度與與該點(diǎn)的的地基沉沉降成正正比的假假設(shè)即p—土體表面面某點(diǎn)單單位面積積上的壓力力，kN/m2s—相應(yīng)于某某點(diǎn)的豎豎向位移移,mk—基床系數(shù)數(shù)，kN/m3圖1.14文克勒地地基模型型（a）彈簧模模型；（（b）文克勒勒地基上上的剛剛性基礎(chǔ)礎(chǔ)彈性半空間地地基模型r—集中力到計算算點(diǎn)的距離E—彈性材料的彈彈性模量υ—彈性材料的泊泊桑比將地基土體視視為均質(zhì)彈性性半空間體，，當(dāng)其表面作作用一集中力力P時，其表面任任一點(diǎn)的豎向向位移：圖1.15彈性半空間體體表面的豎向向位移計算（a）集中荷載；；（b）矩形面積均均布荷載1.5.3線性變形體的的地基計算模模型分層地基模型型根據(jù)土力學(xué)中中分層總和法法計算地基沉降：：也可采用數(shù)值值法計算圖1-16—第i土層的平均附附加應(yīng)力，kN/m2；△Hi—第i土層的厚度，，m；Esi—第i土層的壓縮模模量，kN/m2n—壓縮層深度范范圍內(nèi)的土層層數(shù)圖1.16分層地基模型型(a)基底網(wǎng)格；(b)地基土的計算算分層1.5.3線性變形體的的地基計算模模型2.剛性基礎(chǔ)與擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)造造要求基礎(chǔ)埋置深度度的選擇地基承載力的的確定方法淺基礎(chǔ)的設(shè)計計計算（地基基承載力與變變形驗(yàn)算）內(nèi)容提要無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)（或剛性基基礎(chǔ)）由素混凝土、、磚、毛石、、灰土和三合合土等抗壓性性能好、而抗抗彎抗剪性能能差的材料砌砌筑而成，通通常由臺階的的容許寬高比或剛性角控制設(shè)計。鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)（或或柔性基礎(chǔ)））當(dāng)不便于采用用剛性基礎(chǔ)或或采用剛性基基礎(chǔ)不經(jīng)濟(jì)時時采用鋼筋混混凝土材料做做成的基礎(chǔ)，如柱下鋼筋混混凝土獨(dú)立基基礎(chǔ)和墻下鋼鋼筋混凝土條條形基礎(chǔ)）。。2.1概述2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造造要求圖2-1圖2.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造造示意d—柱中縱向鋼筋筋直徑磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)礎(chǔ)上述基礎(chǔ)材料料都要符合強(qiáng)強(qiáng)度等級要求灰土基礎(chǔ)石灰和土（粘粘性土）按其其體積比3：7或2：8構(gòu)成三合土基礎(chǔ)由石灰：砂：：碎磚（或碎碎石）按1：2：4～1：3：6配成剛性角(寬高比)：bi—任一臺階寬度度(m);Hi—相應(yīng)臺階高度度(m);tanα—臺階寬高比的的允許值，參參照下述規(guī)范范表格經(jīng)驗(yàn)值值選用2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造造要求基礎(chǔ)材料質(zhì)量要求臺階寬高比允許值pk≤100100＜pk≤200200＜pk≤300混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1﹕1.001﹕1.001﹕1.25毛石混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1﹕1.001﹕1.251﹕1.50磚基礎(chǔ)磚不低于MU10,M15砂漿1﹕1.501﹕1.501﹕1.50毛石基礎(chǔ)M15砂漿1﹕1.251﹕1.50—灰土基礎(chǔ)體積比為3﹕7或2﹕8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3；粉質(zhì)粘土：1.50t/m3；粘土：1.45t/m31﹕1.251﹕1.50—三合土基礎(chǔ)體積比為1﹕2﹕4～1﹕3﹕6（石灰﹕砂﹕骨料），每層約需鋪220mm，夯至150mm1﹕1.501﹕1.20—剛性基礎(chǔ)臺階階寬高比允許許值圖2.2磚基礎(chǔ)剖面圖圖（a）“兩皮一收”砌法；（b）“二一間隔收”砌法2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造造要求剛性基礎(chǔ)的特特點(diǎn)穩(wěn)定性好，施施工簡便用于≤6層的民用建筑筑、荷載較小小的橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)及涵洞等；；剛性基礎(chǔ)的局局限性當(dāng)基礎(chǔ)承受荷荷載較大時，，用料多、自自重大，埋深深也加大2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造造要求2.1.2鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)墻下鋼筋混凝凝土條形基礎(chǔ)礎(chǔ)砌體承重墻體體及擋土墻、、涵洞下常采采用的基礎(chǔ)形式柱下鋼筋混凝凝土獨(dú)立基礎(chǔ)礎(chǔ)建筑物中的柱柱、橋梁中的的墩常用基礎(chǔ)礎(chǔ)形式圖2.3墻下鋼筋混凝凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)（a）無肋；（b）有肋2.1.2鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造造要求錐形基礎(chǔ)邊緣緣高不宜<200mm，坡度i≤1:3；小于250mm時可做成等厚厚板。階梯形形基礎(chǔ)每階高高宜為300～500mm。墊層厚度一般般為100mm。底板受力鋼筋筋最小直徑不不宜<10mm,間距不宜>200mm和<100mm。有墊層時混混凝土的凈保保護(hù)層厚不宜宜<40mm，無墊層時不不宜<70mm?？v向分布筋筋直徑≮8mm，間距≯300mm?；炷翉?qiáng)度等等級不宜低于于C20。當(dāng)?shù)鼗浫趸蚧虺惺懿町惡珊奢d時，為增增強(qiáng)基礎(chǔ)的整整體性和抗彎彎能力，可采采用帶肋基礎(chǔ)礎(chǔ)。肋部縱向向筋和箍筋按按經(jīng)驗(yàn)確定。。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),初選時基礎(chǔ)的的高度一般大大于或等于b/8。2.1.2鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造造要求圖2.4柱下鋼筋混凝凝土單獨(dú)基礎(chǔ)礎(chǔ)（a）臺階型；（（b）錐臺型；（（c）杯口型2.1.2鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造造要求2.2基礎(chǔ)埋置深度度的選擇持力層直接支撐基礎(chǔ)礎(chǔ)的土層下臥層持力層以下的的各土層選擇基礎(chǔ)埋置置深度也就是選擇合合適的地基持力層持力層下臥層層圖2.5基礎(chǔ)埋置深度度示意應(yīng)考慮因素：：建筑結(jié)構(gòu)條件件與場地環(huán)境境條件工程地質(zhì)條件件水文地質(zhì)條件件地基凍融條件件2.2基礎(chǔ)埋置深度度的選擇結(jié)構(gòu)條件荷載大小荷載性質(zhì)場地環(huán)境圖2.6相鄰基礎(chǔ)埋深深2.2基礎(chǔ)埋置深度度的選擇———建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)條條件件與與場場地地環(huán)環(huán)境境條條件件2.2基礎(chǔ)礎(chǔ)埋埋置置深深度度的的選選擇擇———場地地環(huán)環(huán)境境條條件件若滿滿足足圖圖示示（（b≤3m，a≤2.5m）則則條形形基基礎(chǔ)礎(chǔ)矩形形基基礎(chǔ)礎(chǔ)不滿滿足足要要求求時時，，應(yīng)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行行地地基基穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算d圖2.7土坡坡坡坡頂頂處處基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的埋埋深深地基基由由多多層層土土組組成成，，上上好好下下軟軟，，基基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)應(yīng)盡盡量量淺淺埋埋地基基上上軟軟下下好好，，應(yīng)應(yīng)具具體體分分析析，，進(jìn)進(jìn)行行方方案案比比較較地基基在在水水平平方方向向傾傾斜斜較較大大時時，，基基礎(chǔ)礎(chǔ)埋埋深深如如圖圖處處理理2.2基礎(chǔ)礎(chǔ)埋埋置置深深度度的的選選擇擇———工程程地地質(zhì)質(zhì)條條件件圖2.8臺階階形形過過渡渡處處理理2.2基礎(chǔ)礎(chǔ)埋埋置置深深度度的的選選擇擇———水文文地地質(zhì)質(zhì)條條件件遇水水時時，，基基底底應(yīng)應(yīng)盡盡量量放放在在地地下下水水位位以以上上基底底低低于于潛潛水水面面時時，，要要考考慮慮基基坑坑排排水水、、支支護(hù)護(hù)和和地地下下水水水水質(zhì)質(zhì)問問題題若遇遇承承壓壓水水時時，，應(yīng)應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算算基基坑坑的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性橋墩墩基基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)應(yīng)埋埋置置在在最最大大沖沖刷刷線線下下一一定定深深度度圖2.9基坑坑下下埋埋藏藏有有承承壓壓含含水水層層的的情情況況2.2基礎(chǔ)礎(chǔ)埋埋置置深深度度的的選選擇擇———水文文地地質(zhì)質(zhì)條條件件凍脹機(jī)機(jī)理凍脹現(xiàn)現(xiàn)象影響凍凍脹的的因素素（土土類、、地下下水位位及氣氣溫））凍融條條件考考慮先按規(guī)規(guī)范進(jìn)進(jìn)行地地基土土凍脹脹性的的劃分分（五五類）），后后再進(jìn)進(jìn)行最最小埋埋深dmin的計算算式中hmax—基底下下允許許殘留留凍土土層的的最大大厚度度zd—設(shè)計凍凍深2.2基礎(chǔ)埋埋置深深度的的選擇擇——地基凍凍融條條件2.3地基承承載力力定義：：地基土土單位位面積積上承承受荷荷載的的能力力稱為為地基基承載載力三個問問題地基承承載力力的基基本概概念及及基本本驗(yàn)算算影響地地基承承載力力大小小的因因素確定地地基承承載力力的方方法重點(diǎn)2.3地基承承載力力建筑物物因地地基問問題引引起破破壞的的兩種種主要要原因因：基礎(chǔ)過過大的的沉降降或沉沉降差差地基產(chǎn)產(chǎn)生滑滑動破破壞地基承承載力力設(shè)計計原則則總安全系系數(shù)設(shè)計原原則容許承承載力力設(shè)計計原則則，同時滿滿足強(qiáng)強(qiáng)度（（p<fa）和變變形（（s>[s]）條件件概率極限狀狀態(tài)設(shè)設(shè)計原原則fa（特征征值））《建筑地地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范》要求:pk—相應(yīng)于于荷載載效應(yīng)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合合時基基底平平均壓壓力pkmax—相應(yīng)于于荷載載效應(yīng)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合合時基基底邊邊緣最最大壓壓力fa—修正后后的地地基承承載力力特征征值《公路橋橋涵地地基與與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計計規(guī)范范》要求：σmax—基底最最大壓壓應(yīng)力力[σ]—修正后后的地地基承承載力力容許許值2.3地基承承載力力—基本驗(yàn)驗(yàn)算影響因因素：：地基土土的成成因與與堆積積年代代地基土土的物物理力力學(xué)性性質(zhì)地下水水上部結(jié)結(jié)構(gòu)情情況沖（洪）積土坡積土γ→γ′2.3地基承承載力力確定地地基承承載力力的常常用方方法：：按土的的抗剪剪強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)以理理論公公式計計算按現(xiàn)場場載荷荷試驗(yàn)驗(yàn)或其其它原原位試試驗(yàn)確確定按有關(guān)關(guān)規(guī)范范提供供的承承載力力或經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公公式確確定Pcr、P1/4、

Pu原則：：不過過分嚴(yán)嚴(yán)格，，也不不隨意意簡化化2.3地基承承載力力2.3.1按土的的抗剪剪強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)確定定公式來由pu—地基極極限承承載力力，按按魏錫錫克或或漢森森等理論公公式計算A'—與土接接觸的的有效效基底底面積積A—基底面面積∵魏錫克克公式式：2.3.1按土的的抗剪剪強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)確定定2.3.1按土的的抗剪剪強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)確定定漢森公式：：圖2.102.3.2按地基基載荷荷試驗(yàn)驗(yàn)確定定圖2.11載荷試試驗(yàn)示示意圖圖（堆堆載））規(guī)范規(guī)規(guī)定甲級必須進(jìn)進(jìn)行該法優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：：成果果可靠靠該法缺缺點(diǎn)：：費(fèi)時時、耗耗資2.3.2按地基基載荷荷試驗(yàn)驗(yàn)確定定同一土土層參參加統(tǒng)統(tǒng)計的的試驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)不不應(yīng)少少于三三點(diǎn)，，符合合要求求后，，取該該平均均值作作為地地基承承載力力特征征值fakp-s線有明明顯比比例界界限時時(密砂、、硬土土)fak=p1極限荷荷載能能確定定，且且pu<2.0p1時,取fak=0.5pu當(dāng)不能能按上上述兩兩點(diǎn)確確定(中、高高壓縮縮性土土的緩緩變型型曲線線)，取s/b=0.01～0.015時對應(yīng)應(yīng)荷載載作為為fak2.3.2按地基基載荷荷試驗(yàn)驗(yàn)確定定圖2.12按載荷荷試驗(yàn)驗(yàn)確定定地基基承載載力(a)低壓縮縮性土土；（（b）高壓壓縮性性土方法：：(1)鉆孔，，貫入入器放放入孔孔底；；(2)63.5kg重錘以以76cm高度自自由下下落將將貫入入器擊擊入土土中15cm;(3)記錄繼續(xù)打打入30cm的錘擊擊數(shù)N′標(biāo)貫試試驗(yàn)得得標(biāo)貫擊擊數(shù)N′修正后得標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N查表得：承載力標(biāo)準(zhǔn)值其他原原位測測試方方法——標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試試驗(yàn)圖2.13標(biāo)準(zhǔn)貫入器構(gòu)造圖其他原原位測測試——按靜力力觸探探試驗(yàn)驗(yàn)確定定地基基承載載力比貫入入阻力力：根據(jù)比比貫入入阻力力查經(jīng)經(jīng)驗(yàn)表表格或或由經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公公式計計算確定承承載力力特征征值圖2.14靜力觸觸探示示意圖圖GB50007(建規(guī))推薦的的公式式(P1/4)條件：：荷載載偏心心距e<0.033b(b為偏心方方向基基礎(chǔ)邊邊長)fa—由土的的抗剪剪強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)確定定的地地基承承載力力特征征值；；Mb、Md、Mc—承載力力系數(shù)數(shù)，由由jk查規(guī)范范表；；b—基礎(chǔ)底底面寬寬度；；jk、ck—基底下一倍短短邊寬深度范范圍內(nèi)土的內(nèi)內(nèi)摩擦角及粘聚力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；g—基礎(chǔ)底面以下下土的重度，，水下取浮重重度；gm—基礎(chǔ)埋深范圍圍內(nèi)各層土的的加權(quán)平均重重度。2.3.3按地基規(guī)范承承載力公式確確定寬度與深度修修正條件：b>3m,d>0.5m；修正后的地基基承載力特征征值fa為：fak—從載荷試驗(yàn)或或其他原位測測試、經(jīng)驗(yàn)值值等方法確定定的地基承載載力特征值hb、hd—分別為基礎(chǔ)寬寬度和埋深的的地基承載力力修正系數(shù)，，查規(guī)范表格格承載力的修正正（建規(guī)）：2.3.3按地基規(guī)范承承載力公式確確定當(dāng)b>2m,d>3m，且h/b≤4，則容許承載載力為：[σ0]—當(dāng)基礎(chǔ)寬度b≤2m，埋深h≤3m時的容許承載載力，查規(guī)范范表確定（見見下述步驟））k1、k2—分別為基礎(chǔ)寬寬度和埋深的的地基承載力力修正系數(shù)，，查規(guī)范表2.3.3按地基規(guī)范承承載力公式確確定承載力的修正正（橋規(guī)）：《橋規(guī)》查表確定[σ0]的步驟：定名Dr、N查表得σ0IL定態(tài)修正？前公式粘性土Ip砂類土（粒徑級配）Y[σ]=[σ0]N各種地基規(guī)范范承載力公式式區(qū)別：《建筑地基規(guī)范范》與《公路橋涵地基基規(guī)范》的區(qū)別：前者者無表，但容容許制定地方方性經(jīng)驗(yàn)表格格或規(guī)范；后后者仍然保留留全國統(tǒng)一的的承載力表格格《港口工程地基基規(guī)范》采用極限承載載力除以抗力力分項(xiàng)系數(shù)的的方法2.3.3按地基規(guī)范承承載力公式確確定Fk—地基極限承載載力的豎向分分力標(biāo)準(zhǔn)值γR—抗力分項(xiàng)系數(shù)數(shù)【例題1】某橋梁基礎(chǔ)，，基礎(chǔ)埋置深深度(一般沖刷線以以下)h＝5.2m，基礎(chǔ)底面短短邊尺寸b＝2.6m。地基土為一一般粘性土，，天然孔隙比比e＝0.85，液性指數(shù)IL＝0.7，土在水面以以下的重度(飽和狀態(tài))γ0＝27kN／m3。要求按《公路橋涵地基基規(guī)范》：查表確定地基基土的容許承承載力；計算對基礎(chǔ)寬寬度、埋深修修正后的地基基容許承載力力?！纠}2】某大學(xué)4幢教職工住宅宅樓，均為6層建筑。經(jīng)巖巖土工程勘察察結(jié)果，該住住宅樓地基分分為下列4層：表層為人工填填土，層厚1.0m～2.7m；第②層為粉土土層，層厚0m～2.7m；第③層為粉砂砂層，層厚1.3m～2.9m；第④層為粉質(zhì)質(zhì)粘土，層厚厚超過6m。對此粉質(zhì)粘土土層進(jìn)行了標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)驗(yàn)與輕型動力力觸探試驗(yàn)等等原位測試，，并取原狀土土進(jìn)行了物理理力學(xué)性試驗(yàn)驗(yàn)。有關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表表所示要求：計算此此粉質(zhì)粘土的的地基承載力力。粉質(zhì)粘土層測測試數(shù)據(jù)表測試項(xiàng)目數(shù)據(jù)樣本數(shù)n平均值μ標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N8.3，11.7，12.0，10.5，10.2，7.269.98輕型觸探試驗(yàn)N1026，56，49，39，53，47，45，43，72，26，33，37，33，35，491542.9孔隙比e0.466，0.602，0.773，0.796，0.671，0.80860.716液性指數(shù)IL0.47，0.58，0.72，0.78，0.66，0.7660.66承載力歸總表表（多種方法綜合合確定）方法依據(jù)fak或fa(kPa)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)修正后的錘擊數(shù)N=6.83186輕型動力觸探試驗(yàn)修正后的錘擊數(shù)N10=23172物理性試驗(yàn)指標(biāo)e=0.716,IL=0.66194理論公式j(luò)k=20°，ck=8kPafa=276.32.4剛性基礎(chǔ)與擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)的的設(shè)計計計算要點(diǎn)：地基承載力驗(yàn)驗(yàn)算基底合力偏心心距驗(yàn)算地基與基礎(chǔ)穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)算基礎(chǔ)變形驗(yàn)算算（沉降量、、沉降差、傾傾斜、局部傾傾斜）2.4.1地基承載力驗(yàn)驗(yàn)算—按地基承載力力計算基底尺尺寸A中心受荷基礎(chǔ)礎(chǔ)圖2.15中心荷載作用用下的基礎(chǔ)要求：方形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)（需先選定b或l，一般取l/b＝1.0～2.0）條形基礎(chǔ)沿長度方向取取lm計算，則：2.4.1地基承載力驗(yàn)驗(yàn)算偏心受荷基礎(chǔ)礎(chǔ)2.4.1地基承載力驗(yàn)驗(yàn)算Wx、Wy—基底對x和y軸的截面抵抗抗矩，m3ex、ey—荷載對x軸和y軸的偏心距，，m要求：圖2.16偏心荷載作用用下的基礎(chǔ)偏心荷載下逐逐次漸近試算算法求A思路：先試算，后驗(yàn)驗(yàn)算步驟：先按中心荷載載作用下的公公式預(yù)估A中取A偏=（1.1～1.4）A中據(jù)A偏初選邊長l和b驗(yàn)算偏心距e和基底邊緣最最大壓力；調(diào)整l和b2.4.1地基承載力驗(yàn)驗(yàn)算【例2.1】柱截面300mm××400mm，作用在柱底底的荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：中心垂垂直荷載700kN，力矩80kN·m，水平荷載13kN。其他參數(shù)見見圖2.17。試根據(jù)據(jù)持力層地基基承載力確定定基礎(chǔ)底面尺尺寸。2.4.1地基承載力驗(yàn)驗(yàn)算圖2.17例題題圖圖【解】①求地基承載力力特征值根據(jù)粘性土e＝0.7，IL＝0.78,查規(guī)范表得：：ηb＝0.3，ηd＝1.6。持力層承載力力特征值fa(先不考慮對基基礎(chǔ)寬度進(jìn)行行修正)：②初步選擇擇基底尺寸計算基礎(chǔ)和回回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋深深d=1/2(1.0+1.3)=1.15m由公式：由于偏心不大大，基礎(chǔ)底面面積按20%增大，即初步選擇基底底尺寸A=l×b=2.4×1.6=3.84m2(≈3.88m2)，且b=1.6m<3m，不需再對fa進(jìn)行修正。③驗(yàn)算持力力層地基承載載力基礎(chǔ)和回填土土重偏心距滿足。基底最大壓應(yīng)應(yīng)力：（滿足）最后，確定該該柱基礎(chǔ)底面面長l=2.4m，寬b=1.6m。驗(yàn)算思路：傳遞到軟弱下下臥層頂面處處的附加應(yīng)力力與自重應(yīng)力力之和不超過過軟弱下臥層層的承載力，，即：pz—軟弱下臥層頂頂面處的附加加應(yīng)力值pcz—軟弱下臥層頂頂面處土的自自重應(yīng)力值fa—軟弱下臥層頂頂面處經(jīng)深度度修正后的地地基承載力特征值值2.4.2軟弱下臥層的的驗(yàn)算2.4.2軟弱下臥層的的驗(yàn)算圖2.18軟弱下臥層頂頂面附加應(yīng)力力計算Pz計算—壓力擴(kuò)散角法法矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：θ—地基壓力擴(kuò)散散角，查規(guī)范范表確定【例2.2】圖中柱基礎(chǔ)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值，若基礎(chǔ)底面寸寸，。試根據(jù)圖中資資料驗(yàn)算基礎(chǔ)礎(chǔ)底面是否滿滿足地基承載載力要求。2.4.2軟弱下臥層的的驗(yàn)算圖2.19例題題圖2.4.3基礎(chǔ)與地基的的穩(wěn)定性驗(yàn)算算抗水平滑動的的穩(wěn)定性驗(yàn)算算整體滑動穩(wěn)定定驗(yàn)算圖2.20地基抗水平滑滑動圖2.21貫入軟土層深深處的圓弧滑滑動面安全系數(shù)：軸心荷載下基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計計(1)地基凈反力pj僅由基頂荷載載設(shè)計值所產(chǎn)產(chǎn)生的地基反反力，沿墻長長取1m計算圖2.22墻下鋼筋混凝凝土條基受力力pj作用下，圖中中Ⅰ-Ⅰ截面彎矩與剪剪力：V圖M圖2.4.4鋼筋混凝土擴(kuò)擴(kuò)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計墻下鋼筋混凝凝土條形基礎(chǔ)礎(chǔ)(2)基礎(chǔ)底板高度度由于基礎(chǔ)內(nèi)不不配箍筋和彎彎筋，故基礎(chǔ)礎(chǔ)底板高度由由砼的抗剪切切條件確定：：(3)基礎(chǔ)底板配筋筋每米墻長的受受力鋼筋截面面面積：fy—鋼筋抗拉強(qiáng)度度設(shè)計值；h0—基礎(chǔ)有效高度度,0.9h0為截面內(nèi)力臂臂的近似值。。ft—砼軸心抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計值βh—截面高度度影響系系數(shù)2.4.4鋼筋混凝凝土擴(kuò)展展基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計圖2.23墻下鋼筋筋混凝土土條形基基礎(chǔ)的驗(yàn)驗(yàn)算截面面基礎(chǔ)高度度驗(yàn)算驗(yàn)算截面面處的剪剪力：a—驗(yàn)算截面面Ⅰ-Ⅰ距基礎(chǔ)邊邊緣距離離確定剪力力后，基基礎(chǔ)有效效高度h0由混凝土土抗剪條條件確定定?；A(chǔ)底板板配筋由驗(yàn)算截截面處的的彎矩M決定pⅠ—計算截面面的地基基凈反力力確定彎矩矩后，可可計算基基礎(chǔ)底板板的配筋筋面積。。偏心荷載柱下鋼筋筋混凝土土獨(dú)立基基礎(chǔ)基礎(chǔ)底板板厚度—由抗沖切切驗(yàn)算定定中心荷載作用用：圖2.24沖切破壞壞示意圖圖Fj—地基凈反反力設(shè)計計值，F(xiàn)j=PjAlam—沖切破壞壞錐體最最不利一一側(cè)計算算長度偏心荷載作用用時，將將上式中中的Pj換成Pjmax則可。2.4.4鋼筋混凝凝土擴(kuò)展展基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計基礎(chǔ)底板板配筋—由抗彎驗(yàn)驗(yàn)算定軸心或偏偏心荷載載作用下下，對矩矩形基礎(chǔ)礎(chǔ)，當(dāng)滿滿足：臺階寬高高比α≤2.5偏心距e≤l/6圖2.25矩形基礎(chǔ)礎(chǔ)底板計計算求出M后，由此此可計算算底板長長、短邊邊方向受受力鋼筋筋面積AsⅠ和AsⅡ。柱下鋼筋筋混凝土土獨(dú)立基基礎(chǔ)要求s<[s]s—地基變形形特征值值，包括：沉降量、、沉降差差、傾斜、局部部傾斜。。按土力學(xué)學(xué)中的方方法計算