地基處理擴(kuò)展基礎(chǔ)

地基處理擴(kuò)展基礎(chǔ)第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一一、無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)*基底面積FKhbb0臺(tái)階寬高比允許值，見40頁表2-9.第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一磚墻:承重墻b60~70cm,b0為24,37,48cm

非承重墻b50cm第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一【例】某住宅承重墻厚240㎜；地基土表層土為雜填土，厚度為0.65m,重度17.5KN/m3。其下層為粉土層，重度18.3KN/m3,承載力特征值170KPa,孔隙比0.86,飽和度大于0.91。地下水位在地表下0.80m處。若已知上部墻體傳來的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為190KN/m。（1）確定基礎(chǔ)底面尺寸；（2）設(shè)計(jì)該承重墻下的剛性條形基礎(chǔ)。埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度：

【解】1、確定條形基礎(chǔ)底面寬度b。為了方便施工，基礎(chǔ)宜建在地下水位以上，故選擇粉土作為持力層，初步選擇基礎(chǔ)埋深d為0.8m。由e=0.86和Sr=0.91>0.85，查表得：持力層土的承載力特征值第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一取該承重墻下條形基礎(chǔ)寬度b=1.2m。地基承載力不需重新修正。2、選擇基礎(chǔ)材料，確定基礎(chǔ)高度HO（階）方案Ⅰ：采用MU10磚和M5水泥砂漿砌“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底下做100㎜厚C10素混凝土墊層。磚基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù)：收進(jìn)尺寸24墻第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一得：HO≥585㎜HO=120×4（階）+60×3（階）=660㎜，滿足基坑的最小開挖深度DMMIN=660+100+100=860㎜，已深入地下水位以下，必然給施工帶來困難，且此時(shí)實(shí)際基礎(chǔ)埋深d已超過前面選擇的d=0.8m。方案Ⅰ不合理。相應(yīng)的基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：查表有：其中：bo——墻厚度HO-——基礎(chǔ)高度有：第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一tg=1.0(C10混凝土,在100～200KPa)，所以混凝土墊層可以縮進(jìn)300㎜?；炷翂|層之上的磚基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù)為：方案Ⅱ：基礎(chǔ)上層采用MU10磚和M5水泥砂漿砌“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，下層為300㎜厚C10素混凝土墊層。混凝土墊層（作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層）設(shè)計(jì)相應(yīng)的基礎(chǔ)高度Ho=120×2（階）+60×1（階）+300=600㎜（階）第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一計(jì)算得：Ho≥270㎜（實(shí)際為300㎜）滿足要求。基礎(chǔ)頂面至地面的距離取200㎜，則埋深d=0.8m,對前面選擇的d=0.8m完全吻合.方案Ⅱ合理。3、繪制基礎(chǔ)剖面圖（如圖所示）驗(yàn)算C10混凝土墊層之上的磚基礎(chǔ)的高度是否滿足：第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一1.構(gòu)造要求（1）基礎(chǔ)邊緣高度（2）基底墊層（3）鋼筋（4）混凝土二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一在pn

作用下，將在基礎(chǔ)底板內(nèi)產(chǎn)生彎距M和剪力V，其值在圖中Ⅰ-Ⅰ截面（懸臂板跟部）最大。截面Ⅰ-Ⅰ至基礎(chǔ)邊緣的距離（m）。對于墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，其最大彎距、剪力的位置應(yīng)符合規(guī)定.2.中心受荷第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一注：為了防止因M、N作用而使基礎(chǔ)底板發(fā)生彎曲破壞和剪切破壞，基礎(chǔ)底板應(yīng)有足夠的厚度和配筋。①基礎(chǔ)底板厚度墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)底板屬不配箍筋和彎起鋼筋的受彎鋼筋，應(yīng)滿足混凝土的抗剪切條件：混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值基礎(chǔ)底板有效高度（㎜），即基礎(chǔ)底板厚度減去鋼筋保護(hù)層厚度（有墊層40㎜，無墊層70㎜）和1/2倍的鋼筋直徑截面高度影響系數(shù)，當(dāng)ho<800㎜時(shí)，取hO=800㎜；當(dāng)hO>2000㎜時(shí)，取h0=2000㎜。或第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一②基礎(chǔ)底板配筋式中：As---每米長基礎(chǔ)底板受力鋼筋截面積；

fy---鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。注意：實(shí)際計(jì)算時(shí)，將各數(shù)值代入上式時(shí)的單位應(yīng)統(tǒng)一，即M取N?㎜/m，ho取㎜，fy取N/㎜2，AS為㎜2/m。P43例題2-7公式：應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范正截面受彎承載力計(jì)算公式。也可按簡化公式計(jì)算。（按簡化矩形截面單筋板=x/h0=0.2）第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一3偏心荷載作用計(jì)算基底凈反力的偏心矩：基礎(chǔ)邊緣最大和最小凈反力：懸臂根部1-1截面處的凈反力：處理：1）pj按pj,max取值；

2）pj按1/2(pj,max+pj,1)取值.第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一錐形基礎(chǔ)和階梯形基礎(chǔ)構(gòu)造要求的剖面尺寸在滿足“一般要求”下，可按下圖所示要求。三、現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.構(gòu)造要求第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)中應(yīng)伸出插筋，插筋在柱內(nèi)的縱向鋼筋連接宜優(yōu)先采用焊接或機(jī)械連接，插筋在基礎(chǔ)內(nèi)應(yīng)符合下列要求：插筋的數(shù)量、直徑、以及鋼筋種類應(yīng)與柱內(nèi)的縱向鋼筋相同。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一2.底板厚度和配筋計(jì)算在柱中心荷載F（KN）作用下，如果基礎(chǔ)高度（或階梯高度）不足，則將沿著柱周邊（或階梯高度變化處）產(chǎn)生沖切破壞，形成45O斜裂面的角錐體。因此，要求沖切破壞錐體以外的地基反力所產(chǎn)生的沖切力應(yīng)小于沖切面處混凝土的抗沖切能力。（1）中心荷載作用①基礎(chǔ)底板厚度對于矩形基礎(chǔ)，柱短邊一側(cè)沖切破壞較長邊一側(cè)危險(xiǎn)，一般只根據(jù)短邊一側(cè)沖切破壞條件確定底板厚度，即要求對矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，應(yīng)驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一公式：相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上的地基凈反力設(shè)計(jì)值；Fl=pnAl受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤800㎜時(shí)，hp取1.0，當(dāng)h≥2000㎜時(shí)，hp取0.9；其間按線性內(nèi)插法取用。基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)截面的長邊長，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(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?；A(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長，當(dāng)沖切破壞錐體的底面積落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)，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；當(dāng)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。A0第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)計(jì)時(shí)陰影部分面積Al及A0的計(jì)算兩種情況：當(dāng)b>（b0+2h0）沖切角錐體的底面積落在基底面積范圍以內(nèi)

式中:l--矩形基礎(chǔ)的長邊（m）

ac--矩形基礎(chǔ)沖切破壞錐體斜截面長邊的上邊長度（柱截面的長邊m）

b--矩形基礎(chǔ)的寬度（m）

bc--矩形基礎(chǔ)沖切破壞錐體斜截面短邊的上邊長度（柱截面的短邊m）

h0--基礎(chǔ)底板的有效高度（m）。當(dāng)b≤（b0+2h0）時(shí)，沖切角錐體的底面積部分落在基底面積外，第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一L12345678910AL=S123456=S127856–S237-S458–2S237A0=S3,9,10,4=1/2(bc+bc+2h0)h0=(bc+h0)h0第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一12345678910AL=S1234A0=S256783=S2,10,567893–S25,10-S389=1/2(bc+bc+2h0)h0–2*1/2[(bc+2h0)/2-b/2]2=(bc+h0)h0–[(bc–

b)/2+h0]2第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一②基礎(chǔ)底板配筋由于單獨(dú)基礎(chǔ)底板在地基凈反力作用下，在兩個(gè)方向均發(fā)生彎曲，所以兩個(gè)方向都要配受力鋼筋，鋼筋面積按兩個(gè)方向的最大彎距分別計(jì)算。計(jì)算截面位置：柱邊，變截面處第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一各種情況的最大彎距

計(jì)算公式：柱邊Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ截面1234第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一（2）偏心荷載作用偏心受壓基礎(chǔ)底板厚度和配筋計(jì)算與中心受壓情況基本相同①計(jì)算基礎(chǔ)底板厚度時(shí)，只需將公式中的pn換成偏心受壓時(shí)基礎(chǔ)邊緣處最大凈反力pn,max代替即可。第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一②偏心受壓基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算時(shí)，只需將彎距公式（柱與基礎(chǔ)交接處、基礎(chǔ)變階處的彎距，即MⅠ、MⅡ、MⅢ、MⅣ）其中pn改成：或基礎(chǔ)變階處柱與基礎(chǔ)交接處第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一一、概述1)基礎(chǔ)是剛性的；2）基礎(chǔ)的基底壓力采用反力直線分布，當(dāng)基礎(chǔ)受中心荷載作用時(shí)反力呈直線均勻分布；3）地基主要受力層范圍內(nèi)土質(zhì)均勻；4）計(jì)算中不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度作用。第七節(jié)聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)墻下聯(lián)合基礎(chǔ)柱下聯(lián)合基礎(chǔ)類型設(shè)計(jì)假定：第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)計(jì)步驟：1）確定矩形聯(lián)合基礎(chǔ)底面形心，應(yīng)盡可能與上部結(jié)構(gòu)的荷載的合力作用線重合或接近。2）按地基土承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸。

3）將基礎(chǔ)看成支承在柱上的反梁，承受按直線分布假定計(jì)算的地基凈反力，畫出彎矩和剪力圖。二、矩形聯(lián)合基礎(chǔ)第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一4）根據(jù)抗剪切和抗沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)高度H0.驗(yàn)算公式如下：

抗剪切

抗沖切

式中：ft---混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值KPa；

b---聯(lián)合基礎(chǔ)的寬度m；

h0---聯(lián)合基礎(chǔ)的有效高度m；

um---距柱邊h0/2處沖切臨界截面的周長。第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一V1---剪切荷載設(shè)計(jì)值KN，驗(yàn)算剪切位置的剪力；

V2---沖切荷載設(shè)計(jì)值KN，（每一個(gè)柱驗(yàn)算）。式中：F----基礎(chǔ)頂面的柱荷載，KN；

pn---基底凈反力，KPa；

a,h---柱截面的寬度和高度，m。第31頁，共33頁，2023年，2月20日，星期一6）橫向配筋計(jì)算。

5）按控制截面計(jì)算正、負(fù)彎矩，進(jìn)行縱向配筋。因?yàn)橹痈浇艽螅Ｊ氐匕阎奢d分布在柱附近一