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基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)原理

2-3第二章(3)4/29/20231第四節(jié)、地基承載力確定與驗(yàn)算確定基礎(chǔ)類型和埋深后,已知基礎(chǔ)底面尺寸,即可進(jìn)行地基土持力層承載力驗(yàn)算。若地基受力層范圍內(nèi)存在有承載力低于持力層的土層,稱為軟弱下臥層,還須驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力。若基礎(chǔ)底面尺寸不知道,可以根據(jù)外荷載和地基承載力進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則:(1)能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用;(2)在正常使用時(shí)具有良好的工作性能;(3)在正常維護(hù)情況下具有足夠的耐久性;(4)在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后,仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。4/29/20232分級(jí)依據(jù):地基復(fù)雜程度;建筑物規(guī)模和功能特征;由于地基問(wèn)題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、造成社會(huì)影響及修復(fù)的可能性)??蓪⒌鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí),甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí),表2-4所列為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況確定。

一.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)建筑物的安全和正常使用,不僅取決于上部結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備,更重要的是要求地基基礎(chǔ)有一定的安全度。4/29/20233設(shè)計(jì)基本要求:根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)及長(zhǎng)期荷載作用下地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響程度,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:1.所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定;2.設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物,均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì);3.表2-5中所列設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物,可不作變形驗(yàn)算,但在有些情況,仍應(yīng)作變形驗(yàn)算;4.對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等,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;5.基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算;6.當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺,建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問(wèn)題時(shí),尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。4/29/20234

1.巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)提供詳細(xì)的巖土工程勘察資料;2.地基評(píng)價(jià)宜采用鉆探取樣、室內(nèi)土工試驗(yàn)和觸探,并結(jié)合其它原位測(cè)試方法進(jìn)行。3.建筑物地基均應(yīng)進(jìn)行施工驗(yàn)槽。

二、巖土工程勘察的要求在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前,應(yīng)對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行巖土工程勘察,并應(yīng)符合下列規(guī)定:4/29/20235三、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的規(guī)定1.作用在基礎(chǔ)上的荷載作用在建筑物基礎(chǔ)上的荷載有4種情況,如圖所示。N,T和M,都可能由靜荷載和活荷載二部分組成。靜荷載:長(zhǎng)期作用在地基基礎(chǔ)上的,是引起基礎(chǔ)沉降的主要因素。包括建筑物和基礎(chǔ)的自重、固定設(shè)備的重量、土壓力和正常穩(wěn)定水位的水壓力。4/29/20236

活荷載分為普通活荷載和特殊荷載(或稱偶然荷載)。特殊荷載(例如地震作用、風(fēng)力等)發(fā)生的機(jī)會(huì)不多,作用的時(shí)間很短,故沉降計(jì)算只考慮普通活荷載。但在進(jìn)行地基的穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí),則要考慮特殊荷載。受水平力較大的建筑物(如擋土墻),除驗(yàn)算沉降外,還需進(jìn)行沿地基與基礎(chǔ)接觸面的滑動(dòng)、沿地基內(nèi)部滑動(dòng)和沿基礎(chǔ)邊緣傾覆等方面的驗(yàn)算。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的荷載,按設(shè)計(jì)要求和使用要求,取各自最不利狀態(tài)分別進(jìn)行荷載效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì),最不利組合和對(duì)應(yīng)的抗力限值如下:(1)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)底面上的荷載效應(yīng)采用正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,抗震設(shè)防時(shí),應(yīng)計(jì)入地震效應(yīng)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。

4/29/20237(3)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1.0。(4)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(lái)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。(2)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)永久組合,并不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用荷載。相應(yīng)的限值為地基變形允許值。

4/29/20238-可變荷載Qi的組合值系數(shù),按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001規(guī)定取值。正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合Sk為:式中SGk-按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk計(jì)算的荷載效應(yīng)值;SQik-按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qik計(jì)算的荷載效應(yīng)值;2.荷載效應(yīng)組合的定義荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合值Sk應(yīng)用下式表示:-準(zhǔn)永久值系數(shù)按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定取值。4/29/20239-永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)按GB50009的規(guī)定取值;-第i個(gè)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)按GB50009的規(guī)定取值。對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合,也可采用簡(jiǎn)化規(guī)則,荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值按下式確定:

承載能力極限狀態(tài)下由可變荷載效應(yīng)控制的基本組合設(shè)計(jì)值應(yīng)用下式表達(dá)式中R-結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值按有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定;Sk-荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值。

4/29/202310為地基廣義變形值,可分為沉降量、沉降差、傾斜和局部?jī)A斜等。四.地基設(shè)計(jì)的技術(shù)要求

滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求與地基土的變形和強(qiáng)度兩方面的要求,具體包括:(1)地基土抵抗剪切破壞和防止喪失穩(wěn)定,應(yīng)具有足夠的安全度,其設(shè)計(jì)通式為:式中p──作用于地基土上的平均總壓力;

f──地基承載力。式中(2)地基變形計(jì)算值不超過(guò)地基變形允許值,即(3)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度及耐久性。4/29/202311設(shè)計(jì)方法:地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)用公式(2-8)驗(yàn)算地基承載力或確定基礎(chǔ)尺寸時(shí),根據(jù)對(duì)荷載效應(yīng)和地基承載力的取值方法不同,可以有三種設(shè)計(jì)表達(dá)式:

容許承載力方法、安全系數(shù)方法、分項(xiàng)系數(shù)方法。荷載取值方法:容許承載力方法和安全系數(shù)方法所用荷載都是標(biāo)準(zhǔn)組合值;分項(xiàng)系數(shù)方法是用荷載基本值(設(shè)計(jì)值)。地基承載力確定:安全系數(shù)方法和分項(xiàng)系數(shù)方法所用的地基承載力都是極限承載力;容許承載力方法所用的地基承載力都是容許承載力。安全度控制:容許承載力方法用承載力取值來(lái)控制;安全系數(shù)方法和分項(xiàng)系數(shù)方法則用安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)取值來(lái)控制。五、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的三種表達(dá)式按不同方法設(shè)計(jì)時(shí),荷載的取值不同,地基承載力的確定方法不同,安全控制的方法也不相同。4/29/202312我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范多數(shù)采用容許承載力方法,其設(shè)計(jì)表達(dá)式為:

式中──作用于地基土上的平均總壓力,kPa;──地基容許承載力,kPa。地基容許承載力可以由荷載試驗(yàn)、理論公式或規(guī)范推薦的地基承載力表求得。1容許承載力方法用理論公式確定地基容許承載力時(shí),可用臨塑荷載公式或塑性區(qū)開(kāi)展深度為基礎(chǔ)寬度的1/4的界限荷載公式。用載荷試驗(yàn)資料確定地基容許承載力,可取p~s曲線上的第1拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力;4/29/202313安全系數(shù)方法的設(shè)計(jì)表達(dá)式為:式中p──作用于地基上的平均總壓力,kPa;──地基極限承載力,kPa;K──安全系數(shù)。地基極限承載力可以由載荷試驗(yàn)或理論公式求得。當(dāng)用載荷試驗(yàn)資料確定地基極限承載力時(shí),可取p~s曲線上第2拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力。2安全系數(shù)方法用理論公式確定地基極限承載力時(shí),可用極限荷載公式計(jì)算。4/29/202314《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)規(guī)定建筑物的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)均應(yīng)采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則,滿足兩類極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則的要求,即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài),分別以荷載的基本組合值和標(biāo)準(zhǔn)組合值對(duì)應(yīng)這兩種極限狀態(tài),設(shè)計(jì)表達(dá)式用分項(xiàng)系數(shù)描述,下式中S為荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值,當(dāng)將下式應(yīng)用于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),S即為基礎(chǔ)底面作用于地基土的壓力,抗力的設(shè)計(jì)值R即為地基承載力的設(shè)計(jì)值fd。fd由地基極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)值除以抗力分項(xiàng)系數(shù)求得,或者由抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、的設(shè)計(jì)值、直接代入極限荷載公式求得。3分項(xiàng)系數(shù)方法、4/29/202315六、地基承載力的確定方法

地基承載力是指地基土單位面積上所能承受的荷載,通常把地基土單位面積上所能承受的最大荷載稱為極限荷載或極限承載力(kPa)。

地基承載力特征值是指地基土壓力-變形曲線(p-s曲線)在線性變形范圍內(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。地基承載力的確定方法主要有現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)方法、理論公式計(jì)算方法、其他原位測(cè)試方法以及采用經(jīng)驗(yàn)值的確定方法等。各種承載力確定方法的選用應(yīng)以建筑物的安全等級(jí)并結(jié)合具體的工程條件進(jìn)行。(2)確定地基承載力的方法(1)地基承載力的定義4/29/202316地基的載荷試驗(yàn)是在現(xiàn)場(chǎng)試坑中設(shè)計(jì)基底標(biāo)高處的天然土層上設(shè)置載荷板,淺層平板載荷試驗(yàn)的承壓板面積不應(yīng)小于0.25m2,對(duì)于軟土不應(yīng)小于0.5m2;試驗(yàn)基坑寬度不應(yīng)小于承壓板寬度或直徑的三倍,并應(yīng)保持試驗(yàn)土層的原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度。根據(jù)平板載荷試驗(yàn)所得到的p-s曲線,可分三種情況確定地基承載力:(1)當(dāng)p-s曲線上有比例界限時(shí),取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值;(2)當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí),取極限荷載值的一半;(3)不能按上述二款要求時(shí),當(dāng)壓板面積為0.25~0.50m2,可取s/b=0.01~0.015所對(duì)應(yīng)的荷載,但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。載荷試驗(yàn)所得的地基承載力基本值fak需要進(jìn)行深寬修正。(a)按現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定地基承載力的方法4/29/2023171)臨塑荷載公式和臨界荷載公式在條形均布荷載作用下,根據(jù)地基中的應(yīng)力分布和土的極限平衡條件,可以得到基底壓力p與基礎(chǔ)下塑性區(qū)開(kāi)展的最大深度zmax的關(guān)系:(b)根據(jù)地基承載力理論公式確定地基承載力理論公式是在一定假定條件下通過(guò)彈性理論或彈塑性理論導(dǎo)出的解析解,包括地基臨塑荷載pcr公式、臨界荷載p1/4公式、太沙基公式、斯肯普頓和漢森公式等。分別令zmax=0和zmax=b/4(b為基礎(chǔ)寬度),對(duì)應(yīng)的基底壓力即為臨塑荷載pcr和臨界荷載p1/4,即;4/29/202318,,稱為承載力系數(shù),它只與土的內(nèi)摩擦角中有關(guān),其計(jì)算公式分別如下:、、;上述臨塑荷載及臨界荷載計(jì)算公式的適用條件:計(jì)算公式適用于條形基礎(chǔ)。這些計(jì)算公式是從平面問(wèn)題的條形均布荷載情況下導(dǎo)得的,若將它近似地用于矩形基礎(chǔ),其結(jié)果是偏于安全的。計(jì)算土中由自重產(chǎn)生的主應(yīng)力時(shí),假定土的側(cè)壓力系數(shù)K0=1,這與土的實(shí)際情況不符,但這樣可使計(jì)算公式簡(jiǎn)化。在計(jì)算臨界荷載得時(shí),土中已出現(xiàn)塑性區(qū),但這時(shí)仍按彈性理論計(jì)算土中應(yīng)力,這在理論上是相互矛盾的,其所引起的誤差是隨著塑性區(qū)范圍的擴(kuò)大而擴(kuò)大。4/29/202319建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)─臨界荷載公式對(duì)軸心荷載作用或荷載作用偏心距(基礎(chǔ)寬度)的基礎(chǔ),根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力的公式如下:──基底以上土層的加權(quán)平均重度;b──基礎(chǔ)底面寬度(m),當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于6m時(shí)按6m考慮,

對(duì)于砂土,小于3m時(shí)按3m計(jì)算;d──基礎(chǔ)埋置的深度(m),一般自室外地面標(biāo)高算起。ck──基底下一倍基寬深度范圍內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值。──持力層土的重度;式中f

a──由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值(容許承載力值);Mb、Md、Mc

──承載力系數(shù),根據(jù)持力層土的內(nèi)摩擦角值按表2-6確定;本公式的實(shí)際應(yīng)用:4/29/202320,應(yīng)紅取有效重饅度(浮重站度)。ⅲ.)。使用本帳公式計(jì)六算地基出承載力稱的要點(diǎn)粱:ⅰ.本公閃式計(jì)算出窮的地基承閉載力已考鄉(xiāng)豐慮了基礎(chǔ)趕的深度與厘寬度效應(yīng)雨,在用于弦地基承載臺(tái)力驗(yàn)算時(shí)蜓無(wú)需再作衡深、寬修睡正。ⅱ.采用縣本理論公狐式確定地附基承載力術(shù)值時(shí),在瓦驗(yàn)算地基室承載力的網(wǎng)同時(shí)必須絡(luò)進(jìn)行地基文的變形驗(yàn)毒算。在位于宏地下水敢位以下東的土層廳,2)極限根承載力計(jì)籠算普朗特爾績(jī)地基極限球承載力公喉式太沙基必地基極賭限承載戴力公式漢森公式4/2貴4/2蕩02321──基礎(chǔ)弊寬度與深橋度的承載漿力修正系排數(shù),根據(jù)予基底下土烤的類別查傷表2-7府;b──基礎(chǔ)伶底面寬度慶(短邊)召,當(dāng)基礎(chǔ)渴寬度小于潔3m時(shí)按炸3m計(jì)算紛,大于6艘m按6m境取值;d──基逢礎(chǔ)埋置蘿的深度判,一般抹自室外創(chuàng)地面標(biāo)共高算起淘。式中fa──修膨正后的衰地基承奴載力特彼征值;fak──按樹(shù)現(xiàn)場(chǎng)載塔荷試驗(yàn)脫或其它增原位測(cè)棒試、經(jīng)洋驗(yàn)值等撫方法確挎定的地萬(wàn)基承載貿(mào)力特征頑值;由載荷試旺驗(yàn)或其它草原位測(cè)試延、經(jīng)驗(yàn)值搏等方法確離定的地基井承載力特銳征值,當(dāng)熔基礎(chǔ)寬度妥大于3m滲或埋置深揉度大于0介.5m時(shí)吊,應(yīng)按下幅式進(jìn)行深摧度和寬度榜的修正:(3)碰地基密承載力顏的深寬幣修正4/2個(gè)4/2袍02322使用本公招式時(shí)的若賴干問(wèn)題:(1)池從本規(guī)湊范表2赤.7可螞以看出調(diào),持力淹層土的顏工程性神質(zhì)愈好意,修正漂系數(shù)愈綢大。對(duì)慰于軟弱音土層則氧不考慮彼寬度的瘋修正,唉寬度修蘭正系數(shù)淋為0,調(diào)而深度鹿修正系刺數(shù)為1嬸或接近霜于1,竹表明加大基礎(chǔ)謙寬度和埋薄置深度對(duì)桿提高軟土攔地基承載完力都沒(méi)有擇太大的作崇用。(2)肝深寬修房誠(chéng)正公式糊使用時(shí)漢對(duì)基礎(chǔ)涂寬度作楚了限制歸,基礎(chǔ)量寬度小榴于3m度按3m懷考慮就詞是對(duì)于介基礎(chǔ)寬古度小于筒3m時(shí)笨承載力問(wèn)不折減柿,直接睜采用載狡荷試驗(yàn)善或查表郵的結(jié)果汁;基礎(chǔ)寬度元大于6m武按6m考豬慮是為了竹防止承載計(jì)力提高過(guò)菠大,特別當(dāng)是對(duì)于寬涌度修正系源數(shù)很大的史土類。(3)對(duì)霜于基礎(chǔ)的才埋置深度d在一般份情況下仇從室外留地面標(biāo)偷高算起作,但有蟻幾種特畜殊條件柜應(yīng)當(dāng)加掃以注意券,防止鋪出現(xiàn)承遵載力值桿偏高的標(biāo)情況。4/24凡/202慰323七、地基撕承載力的混驗(yàn)算(1)科持力層承嫩載力驗(yàn)算地基基匙礎(chǔ)設(shè)計(jì)庫(kù)首先必或須保證眠在載荷笑作用下律具有足涉夠的安差全度。扎為此,透各類建菜筑物淺理基礎(chǔ)的糊地基承慰載力驗(yàn)芽算均應(yīng)渴滿足下吐列要求剝:軸心荷檔載作用杏時(shí):偏心荷秀載作用旨時(shí):4/24倆/202催324在軟土偉地區(qū),腫持力層策一般不麻太厚,糊在持力濕層以下肥受力層冶范圍內(nèi)頭存在軟肢土層(狗即稱軟抽弱下臥時(shí)層),負(fù)此時(shí)只備滿足持練力層的生要求是蓋不夠的茄,還須耽驗(yàn)算軟帝弱下臥嶺層的強(qiáng)釋度。驗(yàn)算要求悲:傳遞到絞軟弱下臥展層頂面處袋的附加應(yīng)坡力和土的鴿自重應(yīng)力么之和不超戚過(guò)軟弱下燃臥層的承要載能力,和即──軟弱響下臥層頂環(huán)面處的附夏加應(yīng)力,滴kPa;──軟弱運(yùn)下臥層頂溝面處土的吃自重應(yīng)力節(jié),kPa分;──軟弱物下臥層頂皇面處經(jīng)深軟度修正后曲的地基承籃載力.(2)幫軟弱下臥料層承載力糊驗(yàn)算4/24芬/202摧325以擴(kuò)散梅角拆向下傳哨遞,均燒勻地分保布在下廊臥層上面。根據(jù)房誠(chéng)擴(kuò)散后服作用在枯下臥層扒頂面處耕的合力返與擴(kuò)散魄前在基乞底處的怪合力相賤等的條范件,即趁:在實(shí)用戚上,一丑般按照辭簡(jiǎn)單的毛應(yīng)力擴(kuò)客散原理堆計(jì)算軟陳弱下臥蓋層頂面他處的附懇加應(yīng)力葛。如圖2-肌18所示綢,作用在酸基底面處抹的附加壓汽力4/2挖4/2是02326矩形面繁積基礎(chǔ):條形面蛾積基礎(chǔ):4/24額/202刊3274/24表/202顆3284/24茫/202槳3294/24菜/202踏3304/24右/202述331對(duì)于條罵形基礎(chǔ)鼠,可沿冰基礎(chǔ)長(zhǎng)璃方向取倉(cāng)單位長(zhǎng)旨度1m昌進(jìn)行計(jì)掠算.2.在偏心荷嗽載作用下扭,基礎(chǔ)底龍面尺寸的謹(jǐn)確定1)按軸嫁心荷載作鼻用條件,草初步估算館所需的基叢礎(chǔ)底面積酷;第五節(jié)題基礎(chǔ)辛底面尺興寸的確砌定在一般童情況下陳,基礎(chǔ)睡底面尺贈(zèng)寸事先景并不知聽(tīng)道,需鮮根據(jù)工悼程實(shí)踐鴿,在確去定基礎(chǔ)想類型和荒埋置深泳度后,俱用持力恥層的承偵載力來(lái)住設(shè)計(jì)基飄礎(chǔ)底面烤尺寸。1.在晴軸心荷載臺(tái)作用下,吃基礎(chǔ)底面博尺寸的確去定根據(jù)地基胡承載力校依核公式(偉2-24塊),經(jīng)過(guò)圣變換得:2)根館據(jù)偏心底距的大貧小,將鏡基礎(chǔ)的樣底面積比增大(悶10~牽30)痛%,并疲以適當(dāng)腿的確定互基礎(chǔ)底土面的長(zhǎng)猶度3)由莫調(diào)整后航的基礎(chǔ)改底面尺潔寸計(jì)算色基底最事大壓力齊和最小勻壓力,濕并使其稻滿足承干載力驗(yàn)耳算的要瘦求。這路一計(jì)算黨過(guò)程可返能要經(jīng)界過(guò)幾次阿試算方界能最后恭確定合棟適的基討礎(chǔ)底面壘尺寸。4/24映/202去3324/2鼻4/2倍023334/24鬧/202秒3344/24架/202吧3354/2哲4/2勻023364/2始4/2片02337作業(yè):映習(xí)題2臘-1、柱2-2才、2-返3、2貸-4、心2-54/24痰/202脆338第六節(jié)限地基的猾變形驗(yàn)算在軟土地弱基上建造符房屋,在浸強(qiáng)度和變怖形兩個(gè)條譜件中,變躍形條件常庫(kù)常顯得更沙重要。地俗基在荷載縫或其他因溫素的作用斑下,要發(fā)納生變形(祝均勻沉降促或不均勻依沉降),輕變形過(guò)大歡可能危害指到建筑物往結(jié)構(gòu)的安液全,或影嘆響建筑物些的正常使救用。為防怨止建筑物妥不致因地君基變形或柳不均勻沉命降造成建美筑物的開(kāi)復(fù)裂與損壞拆,以保證話正常使用議,必須對(duì)薄地基的變畫形特別是李不均勻沉弓降加以控咳制。對(duì)于母較為次要拴的建筑物拴按地基承標(biāo)載力特征惰值計(jì)算設(shè)梢計(jì)時(shí),已包滿足地基浸變形要求徹,可不進(jìn)批行沉降計(jì)鼓算。對(duì)于梢設(shè)計(jì)等級(jí)妙為甲級(jí)和碼乙級(jí)的建郊筑物以及其除表2-根5所列的制丙級(jí)建筑蝴物以外,漠不但要滿娛足地基承沸載力要求奧,還必須慎進(jìn)行地基贈(zèng)變形驗(yàn)算怪,要求地饒基的變形轟在允許的媽范圍以內(nèi)都,即:——地頌基的允淹許變形其值。它倉(cāng)是根據(jù)華建筑物茅的結(jié)構(gòu)好特點(diǎn)、益使用條姓件和地岡基土的鬼類別而雷確定的裕。4/24全/202究339地基的允災(zāi)許變形值請(qǐng)按其變形緊特征可以揪分為以下莫幾種:沉降量—致—獨(dú)立基惑礎(chǔ)或剛性異特別大的書基礎(chǔ)中心原的沉降量籌;沉降差趕——相慣鄰兩個(gè)外柱基的庭沉降量桑之差;傾斜—躲—獨(dú)立丙基礎(chǔ)在附傾斜方陣向基礎(chǔ)缺兩端點(diǎn)仗的沉降蜘差與其證距離的慶比值;局部?jī)A回斜——匙磚石承辛重結(jié)構(gòu)溪沿縱墻嚷6~1籍0m內(nèi)件基礎(chǔ)兩房誠(chéng)點(diǎn)的沉廳降差與役其距離架的比值鉤;表2-1謙1列出了攪建筑物的配地基變形意允許值。歡從表可見(jiàn)沈,地基的潤(rùn)變形允許朝值對(duì)于不伏同類型的愧建筑物、績(jī)對(duì)于不同思的建筑物氧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)孕和使用要華求、對(duì)于桿不均勻沉元降敏感程產(chǎn)度的不同斃及結(jié)構(gòu)安竹全儲(chǔ)備要最求的不同輪,而有不喇同的要求前。4/2書4/2胸02340混合結(jié)獵構(gòu)房屋急對(duì)地基爆的不均勻干沉降很敏感,僑墻體極易傘產(chǎn)生呈4革5°左右寇的斜裂縫年。如圖2治-24。淘如果中部賊沉降大,蠅墻體發(fā)生抬正向彎曲嚴(yán),裂縫與帥主拉應(yīng)力赴垂直,裂簡(jiǎn)縫呈正八萍字形開(kāi)展橫;反之,滿兩端沉降棕大,墻體賢反向彎曲揪。則裂縫浮呈倒八字舟形。裂縫奸首先在墻月體剛度削悲弱的窗角并發(fā)生,而墊窗洞就是問(wèn)裂縫的組訊成部分。對(duì)于框念架結(jié)構(gòu)浙和單層蓮排架結(jié)憂構(gòu)主要弊由于相降鄰柱基提的沉降覺(jué)差使構(gòu)街件受剪解扭曲破采壞,所典以應(yīng)由沉降差來(lái)控制,芳并要求沉說(shuō)降量不宜脫過(guò)大。對(duì)磚石著承重結(jié)摩構(gòu),房曾屋的損術(shù)壞主要受是由于采墻體撓重曲引起艦的局部玻彎曲,區(qū)故由局部?jī)A拍斜控制。對(duì)于高嗽聳結(jié)構(gòu)窮物,高伶層建筑翻,應(yīng)控?cái)持苹A(chǔ)攔的傾斜,其允許錯(cuò)傾斜值主銳要取決于顏人類感覺(jué)升的敏感程但度。4/24閱/202跳3414/24到/202棚342由于沉降身計(jì)算方法魄誤差較大他,理論計(jì)裹算結(jié)果常斧和實(shí)際產(chǎn)藏生的沉降賀有出入??讓?duì)于重要段的、新型倍的、體型添復(fù)雜的房滔屋和結(jié)構(gòu)逆物?;?qū)γ痪鶆虺烈涤袊?yán)格由控制的房彎屋和結(jié)構(gòu)叫物,還應(yīng)芽進(jìn)行系統(tǒng)被的沉降觀民測(cè),一方冒面它能觀絹測(cè)沉降發(fā)杏展的趨勢(shì)這并預(yù)估最敗終沉降量差,以便及鋒時(shí)研究加育固及處理倒措施,同賤時(shí)也可以男驗(yàn)證地基址基礎(chǔ)設(shè)計(jì)協(xié)計(jì)算的正閥確性,以?shī)A完善設(shè)計(jì)地規(guī)范。沉降觀測(cè)傻點(diǎn)的布置純,應(yīng)根據(jù)鏈建筑物體車型、結(jié)構(gòu)肯、工程地夫質(zhì)條件等減綜合考慮簽,一般設(shè)近在建筑物堆四周的角類點(diǎn)、轉(zhuǎn)角商處、中點(diǎn)咽;沉降縫陣和新老建領(lǐng)筑物連結(jié)貍處的兩側(cè)扭,或地基蛾條件有明抹顯變化區(qū)巖段內(nèi),測(cè)鑄點(diǎn)的間隔除距離為8在~12m成。沉降觀調(diào)測(cè)應(yīng)從惰施工時(shí)算就開(kāi)始兆,民用等建筑每襖增高一榨層觀測(cè)淹一次。優(yōu)工業(yè)建棕筑在不跪同荷載降階段分伏別觀測(cè)忌,完工謎后逐漸宮拉開(kāi)觀慢測(cè)間隔拴時(shí)間直港至沉降勤穩(wěn)定為準(zhǔn)止,穩(wěn)執(zhí)定標(biāo)準(zhǔn)溪為半年面不超過(guò)最2mm揉。當(dāng)有幻玉特殊要認(rèn)求時(shí),它應(yīng)根據(jù)少要求觀喘測(cè)。4/2麻4/2喪02343在必要的撲情況下,翠需要分別境預(yù)估建筑奶物在施工餡期間和使庭用期間的背地基變形離值,以便墳預(yù)留建筑枝物有關(guān)部法分之間的價(jià)凈空、考悔慮連接方知法和施工包順序。一般淺基驚礎(chǔ)的建筑母物在施工涉期間完成澡的沉降量貓:1)對(duì)啊于砂土最忍終沉降量鋪已完成8毅0%以贊上;2)偉對(duì)于低防壓縮粘畏性土完甜成最終梳沉降量燦的50擔(dān)%~8刪0%;3)央對(duì)于中順壓縮粘戚性土已漏完成2畢0%~溜50%尚;4)槐對(duì)于高替壓縮粘怪性土已戚完成5厲%~2修0%。5)在微軟土地基雄上,埋深展5m左右灣的高層建輕筑箱型基也礎(chǔ)在結(jié)構(gòu)癢竣工時(shí)已籍完成其最層終沉降量堂的60%蜘~70%倍。4/2餓4/2餐02344滑動(dòng)穩(wěn)浮定安全喉系數(shù)K是指滑她動(dòng)面上壁諸力對(duì)臥滑動(dòng)圓娘弧的圓灰心所產(chǎn)酸生的抗滑力矩和滑動(dòng)力矩之比值,步要求K不小于溫1.2使,即第七節(jié)傲地資基基礎(chǔ)留的穩(wěn)定飄性驗(yàn)算某些建筑據(jù)物的獨(dú)立窄基礎(chǔ),當(dāng)落承受較大脹的水平荷障載和偏心頓荷載時(shí),縣有可能發(fā)弊生沿基礎(chǔ)挪底面的滑哨動(dòng)、傾斜彼或與深層算土層一起微滑動(dòng)。對(duì)經(jīng)常磨受水平魂荷載作蠶用的高推層建筑顯物和高閉聳結(jié)構(gòu)辰物以及繩建在斜明坡上的霉建筑物孕,尚應(yīng)來(lái)進(jìn)行穩(wěn)揉定性的侵驗(yàn)算。對(duì)于地主基進(jìn)行謎穩(wěn)定性粉分析,味最常用蒸的方法計(jì)就是圓經(jīng)弧滑動(dòng)弦面法。4/24面/202增345*建造鑒在斜坡上揚(yáng)建筑物的晴地基穩(wěn)定宜問(wèn)題對(duì)于建勵(lì)筑物基劑礎(chǔ)較小褲的情況逼,通過(guò)膨?qū)Φ鼗爸懈郊訍u應(yīng)力的匙分析,楚給出了染保證其泉穩(wěn)定的補(bǔ)限定范孔圍。位于穩(wěn)定暖土坡坡頂符上的建筑藍(lán)物,當(dāng)垂解直于坡頂姐邊緣線的折基礎(chǔ)底面圈邊長(zhǎng)小于斃或等于3鬧m時(shí),其冰基礎(chǔ)底面倡外邊緣線柄到坡頂?shù)臄n水平距離a可按下式踩計(jì)算(見(jiàn)并圖2-2襖3),但泛不得小于詢2.5m陣:下式應(yīng)積用條件份是土坡徑自身是啄穩(wěn)定的。條形基串礎(chǔ)矩形基押礎(chǔ)當(dāng)坡角大蝦于45°,坡高特大于8嘴m時(shí),纏應(yīng)進(jìn)行衰土坡穩(wěn)雀定驗(yàn)算絞。4/24賓/202桶346較寬大念的基礎(chǔ)辨建造在耳斜坡上慕的地基夏穩(wěn)定問(wèn)叉題,理燈論計(jì)算客比較復(fù)抱雜,難察以求解販,尚在患研究中撞。若b大于3敢m,a值不滿足萌式(2-鈔33)和鐘式(2-晌34)時(shí)并,可根據(jù)右基底平均匪壓力,按障圓弧法進(jìn)塌行土坡穩(wěn)紅定計(jì)算,消用以確定格基礎(chǔ)的埋馬深和基礎(chǔ)證距坡頂邊江緣的距離蘿。4/2泄4/2侮02347第八節(jié)晝減輕不新均勻沉降汁危害的措足施①為了她減少總氣沉降量羨,采用荷樁基礎(chǔ)糊或其他懼深基礎(chǔ)吊;②對(duì)地基禍進(jìn)行處理認(rèn),以提高蛇原地基的途承載力和承壓縮模量川;③在建徐筑、結(jié)構(gòu)淹和施工中氏采取措施謠??傊?,采森取措施的籮目的一方什面減少建花筑物的總餓沉降量相軋應(yīng)也就減差少其不均何勻沉降;地另一方面假則可增強(qiáng)難上部結(jié)構(gòu)月對(duì)沉降和螺不均勻沉苗降的適應(yīng)膛能力。建筑物緒的不均俯勻沉降抱過(guò)大會(huì)鄉(xiāng)豐使建筑求物開(kāi)裂矮損壞并挑影響其側(cè)使用,罷總沉降趨量大,首不均勻久沉降相躲應(yīng)也大旦。如臥何防止泡或減輕肚不均勻拘沉降的謠危害,淹是設(shè)計(jì)唇中必須亂認(rèn)真思羽考的問(wèn)鞏題。通吊常的方峽法可以敵有:4/2恰4/2偶02348一、建故筑措施(1)環(huán)建筑能物的體湖型力求任簡(jiǎn)單(2)萍增強(qiáng)結(jié)構(gòu)秧的整體剛料度(3)倆設(shè)置稀沉降縫在軟弱地物基上,復(fù)格雜體型常鋤常會(huì)削弱臣建筑物的欲整體剛度丟并導(dǎo)致地算基產(chǎn)生不乞均勻變形忽。建筑物的菜高低變化刮特大,地互基各部分礦所受的荷衰載輕重不值同,必然枯會(huì)加大不場(chǎng)均勻沉降涉。控制長(zhǎng)高促比,長(zhǎng)高系比越大,駐整體剛度刊就越差,五抵抗彎曲提變形和調(diào)儲(chǔ)整不均勻豆沉降的能疲力也就越忠差。合理布置做縱橫墻。(a)陡復(fù)雜翻建筑平捷面的轉(zhuǎn)漁折部位雷、高度怖或荷載泰差異處夸;(b)銳地基土的商壓縮性或婚土層構(gòu)造遷有顯著差菜異處;(c)旨分期建造繭房屋的交便接處等。(應(yīng)設(shè)置辦沉降縫的娛部位)4/2析4/2版02349(4)面增強(qiáng)相鄰恭建筑物基頓礎(chǔ)間應(yīng)有丹合適的凈休距間隔的距恥離與影響淘建筑物的授規(guī)模和重蠟量及被影島響建筑物者的剛度有爐關(guān),可按寧表2-1弦3確定。相鄰高榆聳結(jié)構(gòu)抗(或?qū)L傾斜要似求嚴(yán)格寬的構(gòu)筑銷物)的洗間隔距劫離,可驅(qū)根據(jù)允董許值計(jì)流算確定拆。由于地基虛附加應(yīng)力舉的擴(kuò)散作矮用,使相楚鄰建筑物虜近端的沉亮降均增加絮。距離太考近,會(huì)產(chǎn)習(xí)生附加的嘴不均勻沉臣降。過(guò)大的錘建筑物窩沉降,敘使原有太標(biāo)高發(fā)扯生變化表,嚴(yán)重欲時(shí)將影認(rèn)響建筑盆物的使余用功能啞。根據(jù)吩可能產(chǎn)齊生的沉很降量,錯(cuò)采取適駝當(dāng)?shù)念A(yù)如防措施芹:(5)調(diào)整某些振設(shè)計(jì)標(biāo)高室內(nèi)地坪規(guī)和地下設(shè)盤施的標(biāo)高丟,根據(jù)預(yù)兵估沉降量徹提高。建筑物逝與設(shè)備晉和管道姿之間,胖應(yīng)留有枯足夠的便凈空。4/2中4/2境02350二、結(jié)構(gòu)使措施(2)叢選用宣合適的祥結(jié)構(gòu)形閑式(4)伙減小或調(diào)描正基底附刊加壓力(5)加注強(qiáng)基礎(chǔ)剛嬌度(1)舍設(shè)置焰圈梁(3)活減輕建筑幕物和基礎(chǔ)衰的自重增加墻體坡剛度,能酸防止出現(xiàn)貪裂縫及阻伐止裂縫的促開(kāi)展。圈梁常設(shè)辨在窗頂或歌樓板下面悠。選用當(dāng)嫌支座發(fā)泡生相對(duì)趙變位時(shí)珍不會(huì)在乓結(jié)構(gòu)內(nèi)智引起很后大附加絲式應(yīng)力的梳結(jié)構(gòu)形描式。減輕自重罰能有效減什少沉降,鬧也減少了溫不均勻沉度降。設(shè)置地下勸室(或半廁地下室)碑或改變基做礎(chǔ)底面尺異寸。采用箱基絮、厚度較蠢大的筏基撐、樁箱及他樁筏基礎(chǔ)識(shí)等。4/24紀(jì)/202爺351(1)梢遵照先建異重(高)籠建筑,后驕減輕(低戀)建筑的頂程序(2)逢建筑箭物施工擱前使地吩基預(yù)先隱沉降(3)削注意沉樁紋、降水對(duì)賤鄰近建筑冷物的影響(4)蜜基坑紙開(kāi)挖坑暖底土的做保護(hù)三、施工恥措施坑底土為稍淤泥和淤丙泥質(zhì)土:途減少坑底虹土擾動(dòng);坑底土為課粉土或粉仆砂:避免瞇產(chǎn)生流砂染現(xiàn)象。減輕沉樁江對(duì)鄰近建虹筑物的影助響。減輕深嫩基坑開(kāi)肆挖對(duì)鄰也近建筑現(xiàn)物的不斧良影響淺。減少建筑咐物施工后拔的沉降及摔不均勻沉帆降。減少建竿筑物間以的差異偏沉降。4/2冊(cè)4/2動(dòng)02352*第九節(jié)吩地基后基礎(chǔ)和上濱部結(jié)構(gòu)共訊同作用的裙概念建筑結(jié)雄構(gòu)常規(guī)累設(shè)計(jì)是將上部疏結(jié)構(gòu)、煌基礎(chǔ)與零地基三搞者分離米出來(lái)作哄為獨(dú)立教的結(jié)構(gòu)忽體系進(jìn)洽行力學(xué)塞分析。分析上部奴結(jié)構(gòu)時(shí)用放固定支座殃來(lái)代替基機(jī)礎(chǔ),并假歐定支座沒(méi)乖有任何變臣形,以求唇得結(jié)構(gòu)的辟內(nèi)力和變駛形以及支負(fù)座反力;各然后將支激座反力作張用于基礎(chǔ)忌上,用材鉆料力學(xué)的摔方法求得期線性分布桌的地基反寬力,進(jìn)而注求得基礎(chǔ)耍的內(nèi)力和腿變形;再閣把地基反教力作用于冊(cè)地基或樁繩基上來(lái)驗(yàn)升算承載力方和沉降。這種方法差忽視了地克基、基礎(chǔ)嚴(yán)和上部結(jié)脅構(gòu)在接觸澇部位的變根形協(xié)調(diào)條以件,其結(jié)滅果是底層涼和邊跨梁兇柱的實(shí)際膽內(nèi)力大于寒計(jì)算值,愚而基礎(chǔ)的雞實(shí)際內(nèi)力置則比計(jì)算涂值小很多麗。因此,晃合理的蠢設(shè)計(jì)方閃法應(yīng)將栽三者作慢為一個(gè)盒整體,??紤]接改觸部位命的變形翠協(xié)調(diào)來(lái)礙計(jì)算其變內(nèi)力和憶變形,黑這種方宵法稱為奶上部結(jié)尊構(gòu)和地拳基基礎(chǔ)機(jī)的共同耽作用分潑析。4/2澇4/2碧023531.上需部結(jié)構(gòu)剛疫度對(duì)共同咬作用的影本響共同作精用分析羽方法已蜻有較大包的進(jìn)展蛇。隨著扣計(jì)算機(jī)貫應(yīng)用的絲式普及與利量測(cè)技斤術(shù)的發(fā)適展,大畝量實(shí)測(cè)礙資料和炕理論研彼究成果淹豐富了萬(wàn)人們對(duì)辮共同作什

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