第二章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2

第二章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)§2.1概述一、地基基礎(chǔ)方案分類地基基礎(chǔ)天然地基人工地基：人工加固處理后的地基承載力超過(guò)150KPa

深基礎(chǔ)：上部荷載很大，淺基礎(chǔ)承受不了或相鄰建筑不允許開挖基槽施工時(shí)，包括沉井、地下連續(xù)墻等。

樁基礎(chǔ)：地基上部軟弱，下部堅(jiān)實(shí)時(shí)采用，通過(guò)樁基將上部荷載傳至下部堅(jiān)實(shí)土層。淺基礎(chǔ)：埋置深度不大（小于或相當(dāng)于基礎(chǔ)底面寬度，一般認(rèn)為小于5m）的基礎(chǔ)。二、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般步驟1.閱讀勘察報(bào)告（主要看是否有不良地質(zhì)現(xiàn)象如斷層、節(jié)理、滑坡等）。2.初步確定基礎(chǔ)的材料、類型，并進(jìn)行基礎(chǔ)平面布置。3.確定基礎(chǔ)埋深。4.確定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak，并確定經(jīng)深度、寬度修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值fa。5.確定基礎(chǔ)尺寸。6.必要時(shí)驗(yàn)算軟弱下臥層。7.必要時(shí)對(duì)地基穩(wěn)定性或變形驗(yàn)算。剛性基礎(chǔ)：設(shè)計(jì)臺(tái)階數(shù)8.剖面設(shè)計(jì)柔性基礎(chǔ)：計(jì)算配筋9.繪制施工圖。注意：若2-8中有不滿足要求時(shí)，可加大基礎(chǔ)埋深或基礎(chǔ)寬度，重新計(jì)算直到滿足為止。§2.2淺基礎(chǔ)的分類一、按基礎(chǔ)材料分類p111、磚基礎(chǔ)特點(diǎn)：具有一定抗壓，但抗拉、抗剪低。優(yōu)點(diǎn)：就地取材、價(jià)格較低、施工簡(jiǎn)便。普通磚尺寸：240×

115×

53，加灰縫尺寸：240×

120×

602、三合土基礎(chǔ)

石灰、砂、骨料（如礦渣、碎磚或碎石等），按體積比為1:2:4~1:3:6配成，強(qiáng)度較低，一般用于地下水位較低的四層及四層以下的民用建筑工程中。3、灰土基礎(chǔ)

灰土是非常好的建材，灰土強(qiáng)度超過(guò)C10混凝土。一千多年前在我國(guó)已用，石灰和土(粘性土)按其體積比為3:7或2:8，灰土基礎(chǔ)適用于地下水位較低，五層及五層以下的混合結(jié)構(gòu)房屋和墻承重的輕型工業(yè)廠房?；彝翉?qiáng)度與夯實(shí)程度關(guān)系很大，要求施工后重度超過(guò)14.5-15.5KN/m3。缺點(diǎn)：抗水性、抗凍性差，常用于地下水位以上。4、毛石基礎(chǔ)

未風(fēng)化的毛石，毛石基礎(chǔ)臺(tái)階高度一般取400～600mm。寬高比應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定。P40頁(yè)表2－9?？箟嚎箖鲂院芎谩?、素混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)

混凝土基礎(chǔ)的強(qiáng)度、耐久性、抗凍性都較好，但抗剪強(qiáng)度低。（對(duì)于同樣基礎(chǔ)寬高，用混凝土?xí)r，基礎(chǔ)高度要小些）常用于地下水位以下基礎(chǔ)及墊層，但水中不能含對(duì)砼腐蝕的成分。為節(jié)約水泥用量，有時(shí)摻入20%-30%毛石，稱毛石砼基礎(chǔ)。

6、鋼筋混凝土基礎(chǔ)

常用于荷載大、土質(zhì)軟弱或地下水位以下的擴(kuò)展基礎(chǔ)、筏基、箱基、殼體基礎(chǔ)等?？箯?、抗剪強(qiáng)度較高。獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)及其上方的承墻梁（地梁）、構(gòu)造柱和地溝獨(dú)立基礎(chǔ)及其上方的外墻承墻梁（地梁）下方后砌磚和地溝獨(dú)立基礎(chǔ)上方的外墻承墻梁（地梁）下方后砌磚和地溝(一)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）P11頁(yè)二、基礎(chǔ)根據(jù)受力特點(diǎn)可分類為：

磚基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)均屬于剛性基礎(chǔ)。常用于多層砌體結(jié)構(gòu)。①抗壓好，抗拉、抗剪差。多用于墻下條基和荷載不大的柱下獨(dú)基。注意：剛性基礎(chǔ)需具有非常大的抗彎剛度，受載后基礎(chǔ)不允許產(chǎn)生撓曲變形和開裂。故設(shè)計(jì)時(shí)必須規(guī)定材料強(qiáng)度及質(zhì)量，限制臺(tái)階寬高比，限制建筑物層高和一定的地基承載力。②常做大放腳——?jiǎng)傂越恰_(tái)階寬高允許比值。查表。(二)

柔性基礎(chǔ)

鋼筋混凝土基礎(chǔ)屬于柔性基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)等常在基坑底設(shè)置C10的混凝土10cm厚的墊層。當(dāng)基礎(chǔ)荷載較大時(shí)，基礎(chǔ)底面尺寸需擴(kuò)大。①若采用剛性基礎(chǔ)，由于剛性角的限制，只能將埋深增大，而過(guò)大埋深時(shí)施工麻煩，且基礎(chǔ)自重增加，增大了地基的附加應(yīng)力（導(dǎo)致地基下沉）。②若采用鋼筋砼基礎(chǔ)，由于有鋼筋，故抗彎、抗剪強(qiáng)，基礎(chǔ)不受剛性角限制，可做成扁平狀，但相對(duì)于剛性基礎(chǔ)，技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高。三、按構(gòu)造分類(一)

單獨(dú)基礎(chǔ)（一般柱下、墻下、煙囪或水塔等構(gòu)筑物基礎(chǔ)采用獨(dú)基）1、柱下單獨(dú)基礎(chǔ)

柱基礎(chǔ)主要類型。依材料，常采用磚石、混凝土和鋼筋混凝土等。2、墻下單獨(dú)基礎(chǔ)

當(dāng)上層土質(zhì)松散，而在不深處有較好的土層時(shí)，為了節(jié)省基礎(chǔ)材料和減少開挖土方量而采用的一種基礎(chǔ)形式。注意：在基礎(chǔ)頂面需設(shè)過(guò)梁再砌墻。(二)

條形基礎(chǔ)

條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式（L﹥10b）。（可以包括雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)P13頁(yè)）1、墻下條形基礎(chǔ)

承重墻基礎(chǔ)的主要形式，常用磚、毛石、三合土和灰土建造。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷重較大而土質(zhì)較差時(shí)，可采用混凝土或鋼筋混凝土（分為板式和梁式）建造。板式

梁式（當(dāng)基礎(chǔ)延伸方向的墻上荷載及地基土壓縮性不均時(shí)采用，增強(qiáng)整體性及縱向抗彎）2、柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)柱間距較小時(shí)，為施工方便，可拉通成條基。(三)

柱下十字形基礎(chǔ)當(dāng)荷載很大、柱下條基不能滿足時(shí)采用。橫向、縱向均做條基，為調(diào)整縱橫向不均勻沉降。(四)

片筏基礎(chǔ)

地基軟弱而荷載又很大，采用十字形基礎(chǔ)仍不能滿足要求或相鄰基槽距離很小時(shí)。筏基基底面積大，可減小基底壓力、并增大基礎(chǔ)的整體剛性。常用于框架、框剪、剪力墻、砌體結(jié)構(gòu)。厚板式梁板式(五)

箱形基礎(chǔ)（又稱補(bǔ)償性基礎(chǔ)）

由于建筑功能或結(jié)構(gòu)受力等要求采用且埋深較深時(shí)。箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫交叉的隔墻構(gòu)成。

優(yōu)點(diǎn)：整體剛度大，抗震好，基礎(chǔ)中空可減小基底壓力，中空部分可作地下室、人防等，整體性好。適于高層建筑物的基礎(chǔ)。缺點(diǎn)：鋼筋水泥量大，造價(jià)高；深基坑開挖時(shí)要考慮坑壁支護(hù)和止水及對(duì)鄰近建筑物的影響等。特點(diǎn)：一般箱基自重與上部土重接近，故地基不會(huì)發(fā)生變形。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。關(guān)鍵：涉及建成后建筑物的牢固、穩(wěn)定、正常使用基礎(chǔ)埋置深度－基礎(chǔ)底面至地面（一般指設(shè)計(jì)地面）的距離p16。選擇原則：①在保證建筑物基礎(chǔ)安全穩(wěn)定、耐久使用的前提下，應(yīng)盡量淺埋，以節(jié)省投資，方便施工。②當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r，宜利用上層土作持力除巖石地基外。③基礎(chǔ)埋深不宜淺于0.5m。④基礎(chǔ)頂面距設(shè)計(jì)地面的距離宜大于100mm，避免基礎(chǔ)外露?？紤]因素（P16頁(yè)）：與建筑物有關(guān)的條件；工程地質(zhì)條件；水文地質(zhì)條件；地基凍融條件；場(chǎng)地環(huán)境條件。§2.3

基礎(chǔ)埋置深度的選擇1.建筑物的用途類型及荷載大小性質(zhì)基礎(chǔ)的埋置深度的選擇取決于建筑物的用途高層建筑荷載大，風(fēng)和地震等水平作用大：天然地基基礎(chǔ)最小埋深不少于建筑地面高度的1/15；樁筏與樁箱基礎(chǔ)則要求不少于1/18~1/20。埋置深度還取決于基礎(chǔ)的構(gòu)造剛度。

(剛性基礎(chǔ)的埋深大于柔性基礎(chǔ))有水平荷載的基礎(chǔ)應(yīng)滿足基礎(chǔ)本身穩(wěn)定要求。2.工程地質(zhì)條件

巖石地基清除覆蓋土和風(fēng)化層，將基礎(chǔ)直接修建在新鮮巖面上；基礎(chǔ)放在風(fēng)化層中的埋置深度應(yīng)根據(jù)風(fēng)化程度，沖刷深度及相應(yīng)的容許承載力來(lái)確定；巖層表面傾斜時(shí)，不得將基礎(chǔ)的一部分置于巖層上，而另一部分置于土層上，以防基礎(chǔ)因不均勻沉降而發(fā)生傾斜甚至斷裂。非巖石地基

均質(zhì)土－滿足沖刷、凍脹等要求外，可根據(jù)荷載大小，由地基土的承載能力和沉降特性來(lái)確定（同時(shí)考慮基礎(chǔ)需要的最小埋深）

層狀地基－通過(guò)較詳細(xì)計(jì)算或方案比較后確定基礎(chǔ)持力層。情況一：上層土承載力大于下層土；情況二：下層土承載力大于上層土；考慮較少不均勻沉降－階形過(guò)渡基礎(chǔ)，分段長(zhǎng)度不宜小于相鄰兩段底面高差的1～2倍，且不小于1m。底面標(biāo)高差異不宜大于0.5m。應(yīng)選好土層作為持力層。（1）若表層土好、下層土軟，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋。寬基淺埋（2）若表層土軟、下層土好，應(yīng)具體分析H軟土好土3.水文地質(zhì)條件

底面低于潛水面的基礎(chǔ)：基坑排水、坑壁圍護(hù)、保護(hù)基礎(chǔ)不受擾動(dòng)

埋藏有承壓含水層的地基基礎(chǔ)：控制基坑開挖深度，使承壓含水層頂部的靜水壓力（u）與總覆蓋壓力（σ）比值滿足，u/σ<1，對(duì)寬坑宜取u/σ<0.7

瀕臨河、湖等水體修建的建筑物基礎(chǔ)：基礎(chǔ)底面應(yīng)位于沖刷線之下

有沖刷的河流中地基基礎(chǔ)：基礎(chǔ)必須埋置在設(shè)計(jì)洪水的最大沖刷線以下一定深度

考慮沖刷時(shí)大、中橋梁基礎(chǔ)基底最小埋置深度：非定值，與河床地層的抗沖刷能力，計(jì)算設(shè)計(jì)流量的可靠性，選用計(jì)算沖刷深度的方法、橋梁的重要性和破壞后修復(fù)的難易程度等因素有關(guān)。

總之為避免麻煩，基礎(chǔ)應(yīng)盡量埋在地下水位以上。

基礎(chǔ)位于水下時(shí)，要考慮流砂、涌土及地下水水質(zhì)問(wèn)題。圖中：r1z1+r2z2>rwh沖刷深度重要性0＜3≥3≥8≥15≥20一般橋梁1.01.52.02.53.03.5技術(shù)復(fù)雜修復(fù)困難的特大橋及其他重要橋梁1.52.02.53.03.54.0考慮沖刷時(shí)大、中橋梁基礎(chǔ)基底最小埋置深度（m）4.位于邊坡坡頂上的建筑物(1)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：宜采用圓弧滑動(dòng)條分法驗(yàn)算。分析分別采用常用的常規(guī)瑞典條分法、Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法。滿足地基承載力要求限制離開邊坡的最小距離滿足斜坡整體穩(wěn)定性要求(2)斜坡上地基穩(wěn)定性驗(yàn)算：穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑基礎(chǔ)（P39頁(yè)）條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)較陡巖體上的基礎(chǔ)：參考橋規(guī)(斜坡上基礎(chǔ)的埋深與持力層土類關(guān)系)條件：坡高h(yuǎn)<8m，坡角45o、b3m持力層土類示意圖較完整的堅(jiān)硬巖石0.250.25～0.50一般巖石（如砂頁(yè)巖互層等）0.600.60～1.50松軟巖石（如千頁(yè)巖等）1.001.00～2.00砂類礫石及土層≥1.001.50～2.505地基凍融條件凍土－多年性凍土和季節(jié)性凍土(P349)。凍脹和融沉:凍結(jié)土產(chǎn)生吸引力，吸引附近水分流向凍結(jié)區(qū)，地基土凍脹、融陷常不均勻，故易使建筑物開裂。建筑物危害：凍脹力大于基底豎向荷載時(shí)，建筑物上抬，甚至墻體開裂；不均勻融沉，開裂、傾斜甚至倒塌。道路危害：凍脹使路基隆起，柔性路面鼓包、開裂，剛性路面錯(cuò)縫或折斷；融沉，車輛反復(fù)碾壓下，輕者松軟，限制行車速度，重者路面開裂、冒泥，即翻漿現(xiàn)象。凍脹影響因素：土的組成、水的含量和溫度的高低。粗粒土不具凍脹性；細(xì)粒土（粉砂、粉土和粘性土）地基土的凍脹性類別：（GOTO38）參考《地基規(guī)范》（GB50007－2002）

季節(jié)性凍土的設(shè)計(jì)凍深：高寒地區(qū)，不產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象。規(guī)范規(guī)定：基礎(chǔ)的最小埋深防凍害措施（參考地基規(guī)范5.1.9條）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ024-85)：超靜定結(jié)構(gòu)，最深凍結(jié)線以下不小于0.25m；靜定結(jié)構(gòu)一樣，當(dāng)凍結(jié)線太深時(shí)也可經(jīng)計(jì)算確定（在凍結(jié)線上面，見(jiàn)式5.1.8）。式中：dmin—基礎(chǔ)最小埋深(m)；Zd—設(shè)計(jì)凍深(m)；6、場(chǎng)地環(huán)境的影響

為了保證相鄰原有建筑物在施工期間的安全和正常使用。

一般可以淺于或等于原建筑物基礎(chǔ)埋深。如必須深于等于原建筑物基礎(chǔ)埋深，可以控制兩基礎(chǔ)的凈距應(yīng)不小于它們地面高差的1~2倍。基礎(chǔ)埋置深度的選擇?總體原則：在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋，但不應(yīng)淺于0.5m。

基礎(chǔ)頂面低于設(shè)計(jì)地面至少0.1米。根據(jù)實(shí)際情況，選擇良好的土層作為基礎(chǔ)持力層，減小基礎(chǔ)尺寸，減少土方開挖，使基礎(chǔ)的造價(jià)最低。§2.4淺基礎(chǔ)的地基承載力

一、地基承載力的概念地基承載力－單位面積地基土上承受荷載的能力，kN/m2或kPa。是指地基對(duì)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)荷載的承受能力，其大小取決于地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。

本質(zhì)－土的剪應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系，地基承載力本質(zhì)與邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題一致。邊坡問(wèn)題：只研究破壞狀態(tài)，即滑動(dòng)面上處處達(dá)到極限平衡條件，同時(shí)不考慮滑動(dòng)體變形。地基承載力問(wèn)題：可以研究破壞狀態(tài)，即滑動(dòng)面已經(jīng)形成時(shí)地面容許施加最大荷載（極限荷載）；也可以研究地基中局部地區(qū)達(dá)到剪切破壞時(shí)的地面荷載（臨界荷載）；或地基中不發(fā)生剪切破壞時(shí)的地面荷載（臨塑荷載）。在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量不超過(guò)允許值的地基承載力稱為地基承載力特征值fa。

fa的確定取決于兩個(gè)條件：1、要有一定的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，確保不出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象；2、地基沉降不大于相應(yīng)的允許值。地基變形的三個(gè)階段：載荷試驗(yàn)

第一階段：ob段，壓縮階段比例極限Pb，無(wú)剪切破壞；

第二階段：bu段，局部發(fā)生剪切破壞，呈現(xiàn)塑性狀態(tài)，下限值，即比例極限P1稱為臨塑荷載；上限值Pu或j稱為極限荷載。第三階段：當(dāng)荷載超過(guò)Pu，滑動(dòng)面形成，發(fā)生整體破壞地基變形的三個(gè)階段：從土內(nèi)部特性變化看

1.壓密階段（線變形階段）

2.剪切階段塑性變形階段

3.破壞階段剪切破壞、產(chǎn)生連續(xù)滑動(dòng)面

二、地基承載力特征值的確定1.

基本概念極限承載力：使地基發(fā)生剪切破壞，失去整體穩(wěn)定性時(shí)的基礎(chǔ)底面最小壓力，亦即地基能承受的最大荷載強(qiáng)度。地基容許承載力[]：確定地基不產(chǎn)生剪切破壞或失穩(wěn)，同時(shí)又保證建筑物的沉降不超過(guò)允許值的最大荷載，相當(dāng)于地基極限承載力除以一個(gè)安全系數(shù)，即定值法確定的地基承載力?！?4規(guī)范地基承載力基本值（?0）：由土的室內(nèi)試驗(yàn)或原位測(cè)試物理力學(xué)指標(biāo)的平均值，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或查經(jīng)驗(yàn)表格得到的相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)寬度和埋深時(shí)的地基容許承載力值，既沒(méi)有反映試驗(yàn)結(jié)果的離散性，又與基礎(chǔ)的實(shí)際底面尺寸和埋置深度無(wú)關(guān)，故稱基本值。承載力基本值乘以據(jù)以計(jì)算或查表的物理力學(xué)指標(biāo)回歸修正系數(shù)，可得到承載力標(biāo)準(zhǔn)值。（——89規(guī)范給出了各種土質(zhì)的基本值）地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（?k）：地基設(shè)計(jì)時(shí)采用的考慮了土性指標(biāo)變異影響后的相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)寬度和埋深時(shí)的地基容許承載力代表值?！?9規(guī)范地基承載力設(shè)計(jì)值（?）：地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)寬度和埋深修正，以及直接用地基強(qiáng)度指標(biāo)按承載力理論公式計(jì)算得到的值。該值是在地基設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的地基承載力值?！?9規(guī)范地基承載力特征值（?ak）：指地基穩(wěn)定有保證可靠度的承載能力，隨機(jī)變量以概率論為基礎(chǔ)，分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的實(shí)用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法確定的承載力;同時(shí)也要驗(yàn)算地基變形不超過(guò)允許變形值?！?2規(guī)范

02規(guī)范定義－由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土的壓力——變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。2.

一般規(guī)定地基規(guī)范（概率法）軸心荷載作用時(shí)pk?a

偏心荷載作用時(shí)，尚應(yīng)滿足

pkmax1.2?a路橋規(guī)范（定值法即安全系數(shù)）不考慮嵌固作用時(shí)，max[]3.地基承載力特征值的確定方法(1)按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定。(2)按地基現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)測(cè)定地基容許承載力確定。(3)按《規(guī)范》提供的承載力表格確定。(4)條件相同時(shí)，參照鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定。

總之確定地基容許承載力時(shí)，應(yīng)綜合考慮。

1)地基極限承載力理論公式（P20頁(yè)）

（1）按土的剪切強(qiáng)度指標(biāo)確定2)規(guī)范推薦的理論公式其中為地基沉降允許值控制的系數(shù)，。地基沉降控制愈嚴(yán)，值愈小；對(duì)于允許產(chǎn)生較大地基沉降的建筑物，可取

為地基極限承載力，確定其的理論公式有很多，如普朗德?tīng)?、賴斯納、太沙基、漢森、魏錫克等。

為安全系數(shù)，其值與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)、荷載性質(zhì)、土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的可靠程度以及地基條件等因素有關(guān)，對(duì)長(zhǎng)期承載力一般取2-3。

當(dāng)荷載偏心距el/30(l為偏心放向基礎(chǔ)邊長(zhǎng))時(shí)，可以采用規(guī)范推薦的以P1/4為基礎(chǔ)的理論公式來(lái)計(jì)算地基承載力特征值，公式如下：幾點(diǎn)說(shuō)明:抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的取值：對(duì)計(jì)算結(jié)果影響最大。一般應(yīng)采取質(zhì)量最好的原狀土樣以三軸壓縮試驗(yàn)測(cè)定，且每層土的試驗(yàn)數(shù)量不得少于6組。不少于6個(gè)，且計(jì)算取值時(shí)考慮變異系數(shù)、修正系數(shù)，、的具體計(jì)算公式按照p22的公式（2-7）—（2-13）計(jì)算。地下水的問(wèn)題：地下水位以下取有效重度，基礎(chǔ)底面位于地下水位以下時(shí)，基底壓力p也應(yīng)扣除基礎(chǔ)底面處的浮托力。地基承載力不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，還與基礎(chǔ)的大小、形狀、埋深以及荷載情況有關(guān)。

基礎(chǔ)寬度b的影響：飽和軟土（фu=0,Mb=0），增大基底尺寸不可能提高地基承載力；ф>0的土，增大基底寬度，承載力的增加將隨著фk的提高而逐漸顯著；b>6m，宜按6m考慮，對(duì)于砂性土，小于3m時(shí)按3m考慮。

埋深d的影響：承載力隨埋深d線性增加；但對(duì)設(shè)置后回填土的實(shí)體基礎(chǔ)（如擴(kuò)展基礎(chǔ)），增加的承載力被基礎(chǔ)和回填土重量部分抵償；特別對(duì)фu=0的軟土（Md=1），由于γG≈γ0，這兩方面幾乎相抵而收不到明顯效益地下水位以下土的有效重度約為飽和重度的一半，因此，對(duì)砂土地基（Mγ值較大），當(dāng)?shù)叵滤簧仙咏讜r(shí)，地基承載力將明顯降低。按土的抗剪強(qiáng)度確定地基承載力時(shí)，沒(méi)有考慮建筑物對(duì)地基變形的要求。因此按理論公式求得的承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸后，還應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。（2）按地基載荷試驗(yàn)確定包括：淺層平板（適于淺層地基）、深層平板及螺旋板載荷試驗(yàn)（適于深層地基）。

按現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)的P-S曲線確定低壓縮性土：密實(shí)砂土、硬塑粘土等

p-s曲線呈急進(jìn)破壞的“陡降型”：承載力特征值受強(qiáng)度安全控制，規(guī)范建議比例界限荷載Pb;

少數(shù)呈“脆性”破壞的土：Pb與極限荷載Pu很接近，當(dāng)時(shí)Pu<2Pb

，取Pu/2作為承載力特征值中、高壓縮性土

:松砂、填土、可塑粘土等

p-s曲線呈漸進(jìn)破壞的“緩變型”；基本承載力受允許沉降量控制；當(dāng)壓板面積為0.25-0.50m2時(shí)：粘性土：s/b=0.02，P0.02壓力砂土：可采用s=(0.010-0.015)b（規(guī)范建議）所對(duì)應(yīng)的壓力作為承載力特征值（3）按規(guī)范提供的承載力表確定1)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007－2002）當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從荷載試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：b、d——基礎(chǔ)寬度埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土類查表取得(4)條件相同時(shí)，參照鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定。確定地基容許承載力時(shí)，綜合考慮。地基承載力的確定方法??(1)按地基承載力理論公式計(jì)算。(2)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)測(cè)定地基容許承載力。(3)按《規(guī)范》提供的承載力表格查取。2)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》TJ024-85確定步驟：1.確定土的分類名稱2.確定土的狀態(tài)3.確定土的容許承載力：基礎(chǔ)最小邊寬度為b≤2m、埋置深度h≤3m時(shí)，各類地基土在各種有關(guān)的自然狀態(tài)下的容許承載力[σ0]，可從規(guī)范查取

4.基礎(chǔ)寬度超過(guò)2m或埋置深度超過(guò)3m時(shí)，地基容許承載力[σ]的確定公式說(shuō)明：式中第二項(xiàng)：基礎(chǔ)在驗(yàn)算剖面底面寬度大于2m時(shí)的修正提高值。粘性土和黃土的容許承載力不再考慮寬度的修正；砂性土和碎、卵石類土必須予以修正；寬度超過(guò)10m者，仍按10m予以修正提高。式中第三項(xiàng)：基礎(chǔ)埋置深度超過(guò)3m時(shí)，修正提高值。只有當(dāng)h與b的比值小于或等于4時(shí)才予以修正提高。當(dāng)持力層為不透水土?xí)r，基底以上的水柱壓力可作為超載看待，所以平均常水位至一般沖刷線每高1m容許承載力[σ]可增加10kPa。當(dāng)計(jì)算荷載為附加荷載組合時(shí)，規(guī)范規(guī)定容許承載力[σ]視荷載組合情況及地基承載條件（均勻還是偏心受壓）可提高1.25-1.50?？紤]地震荷載時(shí)按有關(guān)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。例題P25作業(yè)：P66：2－1,2－2,2－3三、地基變形計(jì)算

計(jì)算地基沉降時(shí)傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)準(zhǔn)永久組合，不計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。1.分層求和法基本假定：（1）地基只有豎向壓縮變形，無(wú)側(cè)向變形；（2）用基礎(chǔ)中點(diǎn)地基的附加應(yīng)力計(jì)算變形。注意：確定計(jì)算深度與分層厚合適?；蛞?guī)范推薦方法：分層總和法修正后公式為：計(jì)算深度的確定：當(dāng)無(wú)相鄰荷載時(shí)，基礎(chǔ)寬度在1~30m范圍內(nèi)，基礎(chǔ)中點(diǎn)的地基變形計(jì)算深度可按下式簡(jiǎn)化計(jì)算：2、地基變形的分類沉降量：基礎(chǔ)中心的沉降量沉降差：相鄰兩個(gè)獨(dú)基沉降量的差傾斜：獨(dú)基在傾斜方向兩端點(diǎn)沉降量差與其距離的比值局部?jī)A斜：磚石承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6~10米內(nèi)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。實(shí)際應(yīng)用高聳結(jié)構(gòu)、高層建筑傾斜砌體承重結(jié)構(gòu)局部?jī)A斜框架沉降差排架沉降量為什么重要建筑物要進(jìn)行沉降觀測(cè)？其作用是什么？（P27頁(yè)）原因：沉降計(jì)算方法精度不高作用：通過(guò)實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)證，修正土的參數(shù)取值；預(yù)測(cè)沉降發(fā)展趨勢(shì)，如果最終沉降可能超過(guò)允許范圍，則應(yīng)及時(shí)采取措施。

3、施工期完成沉降量砂土：達(dá)到最終沉降量的80%

低壓縮性土：達(dá)到50%~80%

中壓縮性土：達(dá)到20%~50%

高壓縮性土：達(dá)到5%~20%

§2.5確定基礎(chǔ)底面尺寸1、計(jì)算基底尺寸1)

中心荷載一、按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸dhw按下列條件驗(yàn)算

P28pka基底平均壓力設(shè)計(jì)值：Pk=(F+G)/A=F/A+20d

式中，G=GAd，G可取20若基礎(chǔ)埋入地下水hw，則：

Pk=(F+G)/A-rwhw=F/A+20d-rwhw注意：pk和a與基底尺寸有關(guān)，預(yù)選尺寸，反復(fù)試算，修改尺寸獨(dú)立基礎(chǔ)：（需先選定b(或l)，一般取l/b=1，但盡量控制l/b

2)條形基礎(chǔ)：沿長(zhǎng)度(l)方向取1m,故：2)偏心荷載要求：pk

fapkmax

1.2fae

l/6<l為偏心方向基礎(chǔ)邊長(zhǎng)>設(shè)計(jì)中，先試算，后驗(yàn)算。試算步驟：P30頁(yè)1.先按中心荷載初算基底面積A中；2.A偏=(1.1~1.4)A中；3.驗(yàn)算：pkmax

1.2fa或e

l

/6pkmin

≥0若不滿足，重新調(diào)整尺寸。二、軟弱下臥層的驗(yàn)算z+czfacz-軟臥頂面處土的自重應(yīng)力（從地表開始算）z-軟臥頂面處得附加應(yīng)力設(shè)計(jì)值fa–軟臥經(jīng)深度修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值關(guān)于

的簡(jiǎn)化計(jì)算：

壓力擴(kuò)散角查表可得。矩形：條基：（中間值進(jìn)行插值估算）其中§2.6擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)p39上節(jié)只是確定出了基礎(chǔ)的底面尺寸，但是基礎(chǔ)的高度還沒(méi)有確定，故本節(jié)還需確定出基礎(chǔ)高度，同時(shí)埋深也要受到剛性角的限制。1.磚基（應(yīng)用最廣泛）一般做成臺(tái)階式，即大放腳，其各部分的尺寸應(yīng)符合磚的模數(shù)。砌筑方式：二皮一收和二一間收。二皮一收：每砌兩皮磚即120mm，收進(jìn)1/4磚長(zhǎng)即60mm。二一間收：從底層開始，先砌兩皮磚，收進(jìn)1/4磚長(zhǎng)，再砌一皮磚，收進(jìn)1/4磚長(zhǎng)，如此反復(fù)。注意：①施工中頂層和底層磚必須為2皮磚。②為保證磚基礎(chǔ)砌筑質(zhì)量，常先做墊層（灰土，三合土或砼），設(shè)計(jì)時(shí)墊層不作為基礎(chǔ)部分考慮。2.毛石基礎(chǔ)臺(tái)階狀或梯形，每個(gè)臺(tái)階伸出寬度200mm，每個(gè)臺(tái)階高度常取400-600mm，并由兩層毛石錯(cuò)縫砌成。每階高度不應(yīng)小于300mm。3.素砼臺(tái)階狀，基礎(chǔ)h≥200mm，每階高度不應(yīng)小于200mmh350mm時(shí)，做一層；350mm<h900mm,二層；h>900mm時(shí)，三層。4.灰土（一般與磚、毛石、砼等配合使用做在基礎(chǔ)底部）灰土基礎(chǔ)施工時(shí)每層虛鋪220-250mm，夯實(shí)至150mm，即“一步灰土”。根據(jù)需要設(shè)計(jì)成二步灰土或三步灰土，即一般厚300-450mm。臺(tái)階寬高比為1：1.5，但實(shí)際寬度一般比設(shè)計(jì)寬度每邊多出50mm以上，以避免基槽邊角處灰土不易夯實(shí)。例題－剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)例題1：某廠房柱子斷面600mm×400mm?；A(chǔ)受豎直荷載設(shè)計(jì)值F＝800kN，力矩設(shè)計(jì)值為220kN·m，水平荷載設(shè)計(jì)值H＝50kN。地基土層剖面如圖所示,粉質(zhì)粘土層fk=212kpa?；A(chǔ)埋深深度2.0m。試設(shè)計(jì)柱下剛性基礎(chǔ)?！窘狻浚?）初步選擇柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。（2）初步確定埋深為2m。(3)按基礎(chǔ)埋深修正地基承載力(4)初估基底尺寸(a)按中心荷載初估基底面積(b)考慮偏心荷載作用，將基底面積擴(kuò)大1.3倍（c）驗(yàn)算

計(jì)算基底邊緣最大壓力pmax常規(guī)設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)步驟：選擇基礎(chǔ)的類型、建筑材料；擬定基礎(chǔ)埋置深度，確定地基持力層；計(jì)算地基承載力，確定基礎(chǔ)底面尺寸；地基下臥層強(qiáng)度和地基變形驗(yàn)算；計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力，確定基礎(chǔ)各部分的尺寸、配筋和構(gòu)造；繪制基礎(chǔ)施工詳圖，提出施工說(shuō)明。二、擴(kuò)展基礎(chǔ)（指鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋砼條基）1.墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)（沿墻長(zhǎng)度方向取1m作為計(jì)算單元）（一）、構(gòu)造要求P41頁(yè)1、墊層:砼為C10以上。2.梯形截面:

邊緣高度不小于200mm，坡度不大于1:3；基礎(chǔ)高度小于等于250mm時(shí)，可做成等厚底板。配筋：受力鋼筋、構(gòu)造鋼筋?；炷帘Ｗo(hù)層厚度70mm或40mm。（直徑、間距）內(nèi)容：基礎(chǔ)高度和基礎(chǔ)底板配筋（二）、基礎(chǔ)高度與配筋的確定1.軸心荷載：不計(jì)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上填土重量，求地基凈反力：

pj=F/AF－荷載效應(yīng)基本組合時(shí)上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力，由永久荷載控制時(shí)，F(xiàn)＝Fk·1.35b1受力筋構(gòu)造筋（1）基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)內(nèi)不配箍筋和彎起筋，故基礎(chǔ)高度由混凝土的受剪承載力確定：其中h0-基礎(chǔ)有效高度。

b1-基礎(chǔ)懸臂部分計(jì)算截面的挑出長(zhǎng)度。當(dāng)墻體材料為混凝土?xí)r，b1為基礎(chǔ)邊緣至墻腳的距離；當(dāng)為磚墻且放腳不大于1/4磚長(zhǎng)時(shí)，b1為基礎(chǔ)邊緣至墻角距離加0.06m。（2）基礎(chǔ)底板配筋基礎(chǔ)每米長(zhǎng)的受力鋼筋截面面積

2.偏心荷載受壓取最大基底反力與計(jì)算截面處反力的平均值代入（1）、（2）式計(jì)算。b11、底板

邊緣高度不宜小于200mm、階梯高度300~500mm、混凝土保護(hù)層厚度70mm或40mm。2.柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)容：基礎(chǔ)高度和基礎(chǔ)底板配筋（P45）（一）、構(gòu)造要求2、基礎(chǔ)與柱的連接

現(xiàn)澆柱的基礎(chǔ)，其插筋的數(shù)量、直徑以及鋼筋種類應(yīng)與柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同。插入基礎(chǔ)的鋼筋，上下至少應(yīng)有兩道箍筋固定。3、底板鋼筋

底板鋼筋直徑不宜小于10mm，間距(100~200)mm。邊長(zhǎng)超過(guò)2.5m，鋼筋長(zhǎng)可取0.9l，交錯(cuò)布置。(二)

基礎(chǔ)高度的確定軸心荷載作用時(shí)基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定。在柱荷載作用下，若基礎(chǔ)高度不足，則將沿柱邊、變階處產(chǎn)生沖切破壞；形成45度斜裂面的角錐體；沖切面：抗拉強(qiáng)度控制。矩形基礎(chǔ)一般沿柱短邊一側(cè)先產(chǎn)生沖切破壞，所以只需據(jù)短邊的沖切破壞條件確定基礎(chǔ)高度，即（P46）（a）(b≥bc+2ho)（b）(b≥bc+2ho)（c）(b＜bc+2ho)對(duì)于（a）情況，沖切破壞錐落在基礎(chǔ)底面之內(nèi)，則：對(duì)于（c）情況，沖切破壞錐落在基礎(chǔ)底面之外，則：對(duì)于（b）情況，只需將上述公式中的ac和bc分別改為上臺(tái)階的長(zhǎng)邊和短邊尺寸即可。注意：當(dāng)基礎(chǔ)底面全部落在沖切破壞錐體底邊以內(nèi)時(shí)，則成為剛性基礎(chǔ)，無(wú)需進(jìn)行沖切驗(yàn)算。(三)

底板的彎矩與配筋凈反力產(chǎn)生的力矩。

雙向彎曲板，按簡(jiǎn)化計(jì)算：破壞特征：裂縫沿柱角至基礎(chǔ)角將基礎(chǔ)分裂成四塊梯形面積。基礎(chǔ)長(zhǎng)寬方向的彎矩等于梯形基礎(chǔ)底面上的靜反力產(chǎn)生的力矩。底板配筋：變階處采用同樣方法計(jì)算偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時(shí)公式(僅適用單向偏心)：基礎(chǔ)高度：抗沖切破壞驗(yàn)算偏