天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計

天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計本章作業(yè)P214：8-、8-交作業(yè)時間：第周星期四第九章天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計二、淺基礎(chǔ)的類型三、基礎(chǔ)埋置深度的確定四、基礎(chǔ)底面尺寸的確定五、減少不均勻沉降的危害一、淺基礎(chǔ)的設(shè)計原則一、地基基礎(chǔ)方案類型

9.1淺基礎(chǔ)的設(shè)計原則天然地基上的淺基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)天然地基：天然土層，不做人工處理。埋深小于5m的柱基或墻基；埋深大于5m，但小于基礎(chǔ)寬度的筏基、箱基；不考慮基礎(chǔ)側(cè)面摩擦力；淺基礎(chǔ)：軟土人工地基：經(jīng)過人工處理，加固上部土層，提高承載力。深基礎(chǔ)：將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到埋深較大的堅硬土層。大直徑鉆孔樁部分風(fēng)化及不風(fēng)化泥巖二、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007—2002）將地基基礎(chǔ)分為三個設(shè)計等級：建筑與地基類型甲級重要的工業(yè)與民用建筑；30層以上的高層建筑；體型復(fù)雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建筑物；大面積的多層地下建筑物(地下車庫、商場、運動場等)；對地基變形有特殊要求的建筑物；復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡)；對原有工程影響較大的新建筑物；場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物；位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的2層及2層以上地下室的基坑工程。乙級除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物。丙級場地和地質(zhì)條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物。表：地基基礎(chǔ)設(shè)計等級三、地基基礎(chǔ)設(shè)計的一般規(guī)定①所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的規(guī)定；②甲級、乙級建筑物均應(yīng)按地基變形設(shè)計；③某些丙級建筑物，仍應(yīng)作變形驗算；④基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算；⑤對經(jīng)常承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，應(yīng)進(jìn)行其穩(wěn)定驗算；⑥當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在地下室上浮問題時，應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算。

(1)

按地基承載力確定基礎(chǔ)底面面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(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。四、荷載取值與抗力限值

(2)

計算地基變形時，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，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。

(3)

計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，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，但其分項系數(shù)均為1.0。

(4)

在確定基礎(chǔ)或樁臺高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，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)的分項系數(shù)。當(dāng)需要驗算基礎(chǔ)裂縫寬度時，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。

(5)基礎(chǔ)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、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)γ0不應(yīng)小于1.0。五、淺基礎(chǔ)的設(shè)計的步驟和內(nèi)容1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置；2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度；3.確定地基承載力；4.確定基礎(chǔ)底面尺寸；5.進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗算；6.進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計；7.繪制基礎(chǔ)施工圖，編制施工說明。9.2淺基礎(chǔ)的類型一、按基礎(chǔ)剛度分類1:1.0–1:2.0與材料和荷載有關(guān)Fbth01.無筋擴展基礎(chǔ)磚、石、灰土，素混凝土材料抗拉強度很低；要求基礎(chǔ)臺階寬高比（剛性角）符合一定條件；2.擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))鋼筋混凝土要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求F二、按基礎(chǔ)構(gòu)造分類條形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)十字交叉基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)構(gòu)造類型

獨立基礎(chǔ)：單獨基礎(chǔ)是立柱式橋墩和房屋建筑常用的基礎(chǔ)形式之一。它的縱橫剖面均可砌筑成臺階式。獨立基礎(chǔ)的主要受力層深度

≤1.5b。

聯(lián)合基礎(chǔ)：當(dāng)為了滿足地基土的強度要求，必須擴大基礎(chǔ)平面尺寸，與相鄰的單個基礎(chǔ)在平面上相接甚至重疊時，則可將它們連在一起成為聯(lián)合基礎(chǔ)。

條形基礎(chǔ)：分為墻下和柱下條形基礎(chǔ)，墻下條形基礎(chǔ)是擋土墻下或涵洞下常用的基礎(chǔ)形式。條形基礎(chǔ)的主要受力層深度≤3.0b

十字交叉基礎(chǔ)：如地基土很軟，基礎(chǔ)在寬度方向需進(jìn)一步擴大面積，同時又要求基礎(chǔ)具有空間的剛度來調(diào)整不均勻沉降時，可在柱下縱、橫兩個方向均設(shè)置條形基礎(chǔ)，成為十字交叉基礎(chǔ)。這是房屋建筑常用的基礎(chǔ)形式。

筏形基礎(chǔ)：當(dāng)荷載較大，地基土質(zhì)軟弱又不均勻時，可采用筏板式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，這樣既擴大了基底面積又增加了基礎(chǔ)的整體性，并避免建筑物局部發(fā)生不均勻沉降。筏板基礎(chǔ)在構(gòu)造上類似于倒置的鋼筋混凝土樓蓋，它可以分為平板式和梁板式。

箱形基礎(chǔ)：為增大基礎(chǔ)剛度，可將基礎(chǔ)做成由鋼筋混凝土頂板、底板及縱橫隔墻組成的箱形基礎(chǔ)。底板外墻內(nèi)墻

殼體基礎(chǔ)：適用于水塔、煙囪、料倉和中小型高爐等高聳的構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。9.3

基礎(chǔ)埋置深度的選擇

基礎(chǔ)埋置深度：是指基礎(chǔ)底面至地面（一般指室外地面）的垂直距離。

基礎(chǔ)埋深選擇的意義：基礎(chǔ)埋深影響建筑物的安全和正常使用、基礎(chǔ)施工技術(shù)及工期、工程造價。原則：要求：1.除巖石以外，埋深應(yīng)大于500mm；2.基礎(chǔ)頂距離表土應(yīng)大于100mm；3.橋基要求在沖刷深度以下。在滿足承載力的條件下盡量淺埋。一、基礎(chǔ)埋置深度選擇原則二、影響基礎(chǔ)埋深的因素

確定基礎(chǔ)埋置深度時，應(yīng)綜合考慮以下五個方面的影響因素，從中選出最優(yōu)的埋置深度。

1建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小與性質(zhì)

地震區(qū)，除巖石地基外，天然地基的筏形和箱形基礎(chǔ)埋深不宜小于建筑物高度的1/12；

建筑物的用途：地下室、設(shè)備基礎(chǔ)、地下設(shè)施等；

結(jié)構(gòu)類型：對不均勻沉降敏感結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)應(yīng)放在堅實和厚度較均勻的土層上；

荷載大小與性質(zhì)：荷載大，埋深增大；荷載性質(zhì)復(fù)雜，埋深增大。2工程地質(zhì)條件土層上硬下軟：基礎(chǔ)盡量淺埋—注意持力層厚度；土層上軟下硬：軟弱土較厚，采用寬基淺埋或人工地基；基底面做成臺階形，臺階的高寬比為1∶2。軟弱土較薄，將基礎(chǔ)置于下層堅實土上；地基持力層頂面傾斜較大：3水文地質(zhì)條件

基礎(chǔ)盡量置于地下水位之上；

基底面低于地下水位：注意滲透破壞、施工排水及對基礎(chǔ)的腐蝕；

基底面下有承壓水位：控制基坑開挖深度；

基底面應(yīng)低于沖刷線一定深度。4場地環(huán)境條件條形基礎(chǔ)

d≥(3.5b-a)tanβ

位于坡高H≤8m，坡角β≤45°穩(wěn)定邊坡之上的擬建工程，當(dāng)b≤3m，a≥2.5m時，基礎(chǔ)埋深d應(yīng)符合下列條件:矩形基礎(chǔ)

d≥(2.5b-a)tanβ新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物的。

當(dāng)埋深大于原有建筑物的時，兩基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)滿足：L≥(1～2)△h。LH已有建筑物新建建筑物

如上述要求不能滿足時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨時加固支撐，打板樁，地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物的地基。5地基土凍脹和融陷條件土體凍結(jié)，地面隆起（不均勻）。翻漿，融陷，強度降低隨凍結(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度時，地表發(fā)生隆起，形成凍脹丘。凍脹丘dmin＝zd

–hmax凍土地區(qū)基礎(chǔ)的最小埋深為：hmax—基底下允許殘留凍土層的最大厚度。Zd—設(shè)計凍深；9.4

基礎(chǔ)底面尺寸的計算一、地基持力層承載力確定（見第八章）二、基礎(chǔ)底面尺寸的初步確定承載力特征值的計算

假定基礎(chǔ)底面寬度b≤3m，只按基礎(chǔ)埋置深度對地基承載力進(jìn)行修正。按修正后的承載力初步確定基礎(chǔ)底面尺寸。確定基礎(chǔ)底面尺寸時，要求作用在基礎(chǔ)底面處的基地壓力滿足如下條件：中心荷載作用時偏心荷載作用時1.中心荷載作用下的基礎(chǔ)中心荷載作用下基底平均壓力為：中心荷載作用下承載力要求為：中心荷載作用下基底面積為：（矩形）（條形）Fk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值；Gk—基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重；A—基礎(chǔ)底面面積。b—條形基礎(chǔ)底面寬度。

pk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；

fa—修正后的地基承載力特征值。2.偏心荷載作用下的基礎(chǔ)

偏心荷載作用的基礎(chǔ)，通常采用試算法確定基礎(chǔ)底面尺寸，即：（1）先按中心荷載作用下的公式預(yù)估基礎(chǔ)底面積A0或?qū)挾萣0；（2）根據(jù)荷載偏心情況，將A0或b0增大10%~40%確定基礎(chǔ)底面積A；（3）根據(jù)A的大小初步確定基礎(chǔ)底面邊長l和b；（4）計算基底壓力、偏心距和基底邊緣最大壓力；（5）如滿足下式要求，則選定的尺寸合適；否則應(yīng)調(diào)整尺寸再行驗算，如此反復(fù)1~2次即可定出合適的尺寸。pkmax——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面邊緣處的最大壓力值；

pkmin——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面邊緣處的最小壓力值；三、地基持力層承載力驗算

按基礎(chǔ)實際寬度計算基地壓力，并按基礎(chǔ)的實際寬度和埋置深度對承載力進(jìn)行修正。

按上述計算的基地壓力、承載力進(jìn)行地基承載力驗算。四、軟弱下臥層承載力驗算

當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層（承載力顯著低于持力層的高壓縮性土層）時，按持σcdd力層土的承載力計算得出基礎(chǔ)底面所需的尺寸后，還必須對軟弱下臥層進(jìn)行驗算。軟弱下臥層承載力應(yīng)滿足下式要求：F

pdzpcz軟土Es1Es2σz—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值，kPa；

σcz—軟弱下臥層頂面處土的自重壓力，kPa；

fa—軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值，kPa。

當(dāng)持力層與下臥層土的壓縮模量比值不小于3時，軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值可按下式計算：對于矩形基礎(chǔ)對于條形基礎(chǔ)

軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力值可按下式計算：pk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時的基底平均壓力值；l、b—矩形基底邊長；

Z—基底至軟弱下臥層頂面的垂直距離；θ—應(yīng)力擴散角；γ—基底面至軟弱下臥層頂面土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度，kN/m3

；

γm—基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度，kN/m3。

1.變形驗算范圍

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)規(guī)定設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計；

P186表8-3所列范圍內(nèi)的丙級建筑物可不作變形驗算，但如有下列情況之一時，仍應(yīng)做變形驗算：五、地基變形驗算（1）地基承載力特征值小于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，可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；（5）地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均勻的填土，其自重固結(jié)未完成時。

（4）相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時；（3）軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時；2.地基變形特征值

局部傾斜——砌體承重結(jié)構(gòu)沿6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值沉降量——基礎(chǔ)某點的沉降值；沉降差——基礎(chǔ)兩點或相鄰柱基中點的沉降量之差；傾斜——基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002中建議的用分層總和法計算地基變形量。3.地基變形計算原理

沉降不滿足時，需要：增大尺寸(減少p0)增加埋深(減少p0),尤其增加地下室—補償基礎(chǔ)地基處理調(diào)整荷載

不均勻沉降，造成建筑物傾斜，墻體、樓地面開裂，嚴(yán)重威脅建筑物的安全和正常使用。消除或減輕不均勻沉降危害的途徑通常有：9.5減輕不均勻沉降危害的措施

（一）建筑措施1.建筑物體型應(yīng)力求簡單2.控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻3.控制相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距4.調(diào)整建筑物的標(biāo)高5.設(shè)置沉降縫建筑物的下列部位宜設(shè)置沉降縫：（1）建筑物平面的轉(zhuǎn)折處；（2）建筑物高度或荷載差異處；（3）長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位；（4）地基土的壓縮性有顯著差異處；（5）建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；（6）分期建造房屋的交界處。（二）結(jié)構(gòu)措施1.減輕建筑物自重

建筑物自重在總荷載中所占比例：民用建筑約占60%～70%，工業(yè)建筑約占40%～50%。

（1）減少墻體重量。

（2）選用輕型結(jié)構(gòu)。（3）減少基礎(chǔ)和回填土的重量。

2.增強建筑物的整體剛度和強度（1）設(shè)置圈梁（2）加強基礎(chǔ)剛度3.減小或調(diào)整基底附加壓力（1）設(shè)置地下室。（2）調(diào)整基底尺寸。4.選用非敏感性結(jié)構(gòu)

排架結(jié)構(gòu)或三鉸拱等結(jié)構(gòu)，地基發(fā)生一定的不均勻沉降時，不會引起很大的附加應(yīng)力，因此可減輕不均勻沉降的危害。（三）施工措施

（1）合理安排施工順序。

（2）注意施工方法：對于高靈敏度的軟粘土，基槽開挖施工中，需注意保護持力層不被擾動，通?？稍诨讟?biāo)高以上，保留20cm厚的原土層，待基礎(chǔ)施工時再予以挖除，可避免基底超挖現(xiàn)象，擾動土的原狀結(jié)構(gòu)。本章小結(jié)淺基礎(chǔ)設(shè)計與施工

建筑工程系目錄任務(wù)1淺基礎(chǔ)分類與特點任務(wù)2淺基礎(chǔ)初步設(shè)計任務(wù)3淺基礎(chǔ)設(shè)計與驗算任務(wù)4淺基礎(chǔ)施工案例任務(wù)1淺基礎(chǔ)分類與特點淺基礎(chǔ)分類與特點無筋擴展基礎(chǔ)分類；鋼筋混凝土基礎(chǔ)分類；基礎(chǔ)受力特點與構(gòu)造；淺基礎(chǔ)的分類淺基礎(chǔ)：一般將設(shè)置在天然地基上，埋置深度小于5m且用常規(guī)施工的基礎(chǔ)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。

淺基礎(chǔ)的分類：根據(jù)基礎(chǔ)的材料、構(gòu)造類型和受力特點不同，可以將淺基礎(chǔ)分為以下幾種類型：無筋擴展基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)、柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、柱下十字形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)。按材料可分為：磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)。按構(gòu)造可分為：獨立基礎(chǔ)是指整個或局部結(jié)構(gòu)物下的單個基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式，可分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。無筋擴展基礎(chǔ)（按基礎(chǔ)剛度分類）一、無筋擴展基礎(chǔ)類型（按基礎(chǔ)剛度分類）按材料可分為：磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)柱下混凝土基礎(chǔ)墻下毛石混凝土基礎(chǔ)墻下條形磚基礎(chǔ)也稱大放腳基礎(chǔ)

按構(gòu)造可分為：獨立基礎(chǔ)是指整個或局部結(jié)構(gòu)物下的單個基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式，可分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。a.柱下獨立基礎(chǔ)c.柱下條形基礎(chǔ)b.墻下條形基礎(chǔ)一、無筋擴展基礎(chǔ)類型（按基礎(chǔ)剛度分類）材料共同特點：具有較好的抗壓性能抗拉、抗彎、抗剪強度很低受力與破壞：倒置短懸臂梁彎拉破壞（見圖）

強度保證：限制基礎(chǔ)臺階寬高比，增大剛度。設(shè)計要求：基礎(chǔ)臺階寬高比小于允許寬高比。無筋擴展基礎(chǔ)的受力示意圖二、無筋擴展基礎(chǔ)受力分析允許寬高比：

[b2/H0]=tanα如圖，基礎(chǔ)高度：α：剛性角，與材料和荷載有關(guān)αb0bb1h1H0b2二、無筋擴展基礎(chǔ)受力分析

寬高比無筋擴展基礎(chǔ)：由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的，且不需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)

。特點：具有抗壓強度較高，但抗拉、抗剪強度較低的特性，此類基礎(chǔ)也常被稱為剛性基礎(chǔ)或剛性擴展基礎(chǔ)。

二、無筋擴展基礎(chǔ)受力分析

三、無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)剖面圖（a）“二皮一收”砌法；（b）“二一間隔收”砌法低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強度低抗凍性差。砌法：二皮一收、二一間隔收（1/4磚）?！?/p>

MU10磚

M5砂漿大放腳砼墊層三、無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造毛石基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)毛石——指未經(jīng)加工鑿平的石材，毛石基礎(chǔ)應(yīng)采用未經(jīng)風(fēng)化的硬質(zhì)巖石砌筑而成。要求：材料：≥MU20毛石；M5砂漿

臺階高度和基礎(chǔ)墻：≥400mm

臺階寬度：≤200mm。錯縫搭砌，縫內(nèi)砂漿應(yīng)飽滿特點：砌筑較方便，抗凍性好，適于6層及以下墻承重結(jié)構(gòu)。特點：強度、耐久性、抗凍性都較好，適用于荷載較大或位于地下水位以下的基礎(chǔ)。摻入毛石要求：占體積≤30%，尺寸≤300mm

，應(yīng)沖洗干凈。材料一般?。?5。三、無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)柱下混凝土基礎(chǔ)墻下砼毛石基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)灰土是用石灰和粘性土混合配制而成?；彝粱A(chǔ)的厚度不小于300mm，條形基礎(chǔ)寬度不小于600mm，獨立磚基礎(chǔ)不小于700mm三合土基礎(chǔ)三合土是由石灰、砂和骨料（碎石、碎磚或礦渣等）按體積比1：2：4或1：3：6配合比，加入適量的水配置而成三、無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造

無筋擴展基礎(chǔ)構(gòu)造表5-2無筋擴展基礎(chǔ)臺階寬高比的允許值注：l_.pk為荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時基礎(chǔ)底面處的平均壓力值(kPa)；2.階梯形毛石基礎(chǔ)的每階伸出寬度，不宜大于200mm；3.當(dāng)基礎(chǔ)由不同材料疊加組成時，血對接觸部分作抗壓驗算；4.基礎(chǔ)底越處的平均壓力值超過300kPa的混凝士基礎(chǔ)，尚戊進(jìn)行抗剪驗算。無筋擴展基礎(chǔ)采用無筋擴展基礎(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)柱縱向受力鋼筋在柱腳內(nèi)的豎向錨固長度不滿足錨固要求時，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。

d—柱中縱向鋼筋直徑鋼筋混凝土基礎(chǔ)是以鋼筋受拉，混凝土受壓的基礎(chǔ),又稱為“柔性基礎(chǔ)”具良好的抗彎和抗剪性能。相同條件下基礎(chǔ)高度小，適于荷載大或土質(zhì)軟的情況下采用。鋼筋混凝土基礎(chǔ)一、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)受力分析墻翼板柱肋梁砼墊層無肋式和有肋式兩種形式基礎(chǔ)底板的受力如同一個倒置的懸臂板（如圖）一、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)受力分析基礎(chǔ)底板寬度應(yīng)滿足地基承載力的要求；基礎(chǔ)底板的高度應(yīng)滿足混凝土抗剪強度的要求；基礎(chǔ)底板配筋按危險截面的抗彎計算確定b1/2ⅠⅠ50605050b≥200H≥b/8100120受力筋構(gòu)造筋構(gòu)造尺寸與形式基礎(chǔ)高度＞250時，采用錐形；基礎(chǔ)高度≤250時，采用平板式。橫向受力鋼筋

直徑：φ10

間距：@200縱向分布鋼筋(沿b方向，6~8，

@100~300保護層

有墊層≥35mm；無墊層≥70mm二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)構(gòu)造墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)平行基礎(chǔ)短邊方向應(yīng)設(shè)置受力鋼筋，縱向平行長邊方向應(yīng)設(shè)置分布鋼筋，分布鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm；間距不應(yīng)大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的1／10。二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)構(gòu)造混凝土強度等級:≥C20

底板橫向受力鋼筋布置：基礎(chǔ)底板受力鋼筋布置示意圖二、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)構(gòu)造條形基礎(chǔ)編號基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)圈梁編號和條形基礎(chǔ)底板編號三、條形基礎(chǔ)平面整體表示方法介紹

鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)

兩種破壞形式在地基凈反力的作用下，基礎(chǔ)底板在兩個方向發(fā)生向上彎曲當(dāng)基礎(chǔ)底面積較大而厚度較薄時，基礎(chǔ)將發(fā)生沖切破壞獨立基礎(chǔ)施工現(xiàn)場柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的破壞形式（a）底板受彎破壞；（b）底板沖切破壞一、柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)受力分析（3）擴展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm也不宜小于100mm，鋼筋保護層的厚度當(dāng)有墊層時不宜小于40mm，無墊層時不宜小于70mm。

柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)平行于基礎(chǔ)長、短邊方向均應(yīng)配置受力鋼筋。二、獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造（5）柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍，并宜交錯布置，如圖所示。（4）擴展基礎(chǔ)底板混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。二、獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造現(xiàn)澆柱下基礎(chǔ)常采用錐形或階梯形；預(yù)制柱的基礎(chǔ)一般為杯形柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)（a）階梯形；（b）錐形；（c）杯形二、獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)應(yīng)符合墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求的1~5條規(guī)定。階形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300~500mm。當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長大于2.5m時，底板受力鋼筋的長度可取寬度的0.9倍，并交錯布置。現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)二、獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造錐形基礎(chǔ)的頂部為安裝模板，需從柱邊緣起每邊放出50mm。插筋的下端宜作成直鉤放在基礎(chǔ)底板鋼筋網(wǎng)上。當(dāng)符合下列條件之一時，可僅將四角的插筋伸至底板鋼筋網(wǎng)上。①柱為軸心受壓或小偏心受壓，基礎(chǔ)高度大于等于1200mm；②柱為大偏心受壓，基礎(chǔ)高度大于等于1400mm?，F(xiàn)澆柱的基礎(chǔ)中插筋的構(gòu)造示意圖現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)構(gòu)造二、獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造三、獨立基礎(chǔ)平面整體表示方法簡介

獨立基礎(chǔ)編號各種獨立基礎(chǔ)編號按表規(guī)定獨立基礎(chǔ)的平面注寫方式注寫?yīng)毩⒒A(chǔ)配筋以B代表各種獨立基礎(chǔ)底板的底部配筋。X向配筋以X打頭、Y向配筋以Y打頭注寫；當(dāng)兩向配筋相同時，則以X&Y打頭注寫。當(dāng)矩形獨立基礎(chǔ)底板底部的短向鋼筋采用兩種配筋值時，先注寫較大配筋，在“/”后再注寫較小配筋。獨立基礎(chǔ)底板底部雙向配筋示意三、獨立基礎(chǔ)平面整體表示方法簡介

普通獨立基礎(chǔ)采用平面注寫方式的集中標(biāo)注和原位標(biāo)注綜合設(shè)計表達(dá)示意獨立基礎(chǔ)通常為單柱獨立基礎(chǔ)，也可為多柱獨立基礎(chǔ)普通獨立基礎(chǔ)平面注寫方式設(shè)計表達(dá)示意三、獨立基礎(chǔ)平面整體表示方法簡介

多柱獨立基礎(chǔ)頂部配筋和基礎(chǔ)梁的注寫方法規(guī)定注寫雙柱獨立基礎(chǔ)底板頂部配筋注寫雙柱獨立基礎(chǔ)的基礎(chǔ)梁配筋

采用平面注寫方式表達(dá)的獨立基礎(chǔ)設(shè)計施工圖示意

雙柱獨立基礎(chǔ)的基礎(chǔ)梁配筋注寫示意三、獨立基礎(chǔ)平面整體表示方法簡介

平面注寫方式表達(dá)的獨立基礎(chǔ)設(shè)計施工圖

平面注寫方式表達(dá)的獨立基礎(chǔ)設(shè)計施工圖示意三、獨立基礎(chǔ)平面整體表示方法簡介

柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)柱下十字交叉基礎(chǔ)

柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)（b）柱下十字交叉基礎(chǔ)（a）柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)

鋼筋混凝土柱下條形基礎(chǔ)施工肋梁的截面相對較大且配一定量的鋼筋，具有較強的抗彎和抗剪能力，能夠調(diào)整不均勻沉降，受力相當(dāng)于一個倒置的連續(xù)梁，承受地基的凈反力（由柱傳來的軸向力所產(chǎn)生）；翼板的的受力相當(dāng)于一個倒置的懸臂板，在地基凈反力的作用下。

一、柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)受力分析柱下條形基礎(chǔ)梁的高度宜為柱距的1/4-1/8；條形基礎(chǔ)的端部宜向外伸出柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)構(gòu)造，其長度宜為第一跨距的0.25倍；現(xiàn)澆柱與條形基礎(chǔ)梁的交接處，其尺寸不應(yīng)小于右圖的規(guī)定；頂部鋼筋按計算配筋全部貫通，底部通長鋼筋不應(yīng)少于底部受力鋼筋截面總面積的1/3；柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強度等級，不應(yīng)低于C20。現(xiàn)澆柱與條形基礎(chǔ)梁交接處平面尺寸一、柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)受力分析當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大且地基土較軟，采用十字交叉基礎(chǔ)仍不能滿足地基承載力要求，或十字交叉基礎(chǔ)的底寬較大，則可采用片筏基礎(chǔ)某筏基礎(chǔ)施工現(xiàn)場片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)在地基反力的作用下，相當(dāng)于一個倒置的鋼筋混凝土樓蓋，擴大了基底的面積，提高了基礎(chǔ)的整體性，能有效地調(diào)整地基的不均勻沉降。片筏基礎(chǔ)分梁板式和平板式兩種類型片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)平板式梁板式上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)構(gòu)造材料強度等級筏形基礎(chǔ)的地下室構(gòu)造要求對12層以上建筑的梁板式筏基，其底板厚度與最大雙向板格的短邊凈跨之比不應(yīng)小于1/14，且板厚不應(yīng)小于400mm。地下室底層柱，剪力墻與梁板式筏基的基礎(chǔ)梁連接的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：柱、墻的邊緣至基礎(chǔ)梁邊緣的距離不應(yīng)小于50mm當(dāng)交叉基礎(chǔ)梁的寬度小于柱截面的邊長時，交叉基礎(chǔ)梁連接處應(yīng)設(shè)置八字角，柱角與八字角之間的凈距不宜小于50mm一、片筏基礎(chǔ)構(gòu)造片筏基礎(chǔ)構(gòu)造地下室底層柱，剪力墻與梁板式筏基的基礎(chǔ)梁連接的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：單向基礎(chǔ)梁與柱的連接?；A(chǔ)梁與剪力墻的連接。地下室底層柱或剪力墻與基礎(chǔ)連接的構(gòu)造一、片筏基礎(chǔ)構(gòu)造片筏基礎(chǔ)構(gòu)造梁板式筏基的底板和基礎(chǔ)梁的配筋除滿足計算要求外，縱橫方向的底部鋼筋尚應(yīng)有1/2-1/3貫通全跨，且其配筋率不應(yīng)小于0.15%，頂部鋼筋按計算配筋全部連通。平板式筏基柱下板帶中，柱寬及其兩側(cè)各0.5倍板厚且不大于1/4板跨的有效寬度范圍內(nèi)，其鋼筋配置量不應(yīng)小于柱下板帶鋼筋數(shù)量的一半，平板式筏基柱下板帶和跨中板帶的底部鋼筋應(yīng)有1/2-1/3貫通全跨，且配筋率不應(yīng)小于0.15%；頂部鋼筋應(yīng)按計算配筋全部連通。一、片筏基礎(chǔ)構(gòu)造片筏基礎(chǔ)構(gòu)造當(dāng)筏板的厚度大于2000mm時，宜在板厚中間部位設(shè)置直徑不小于12mm，間距不大于300mm的雙向鋼筋網(wǎng)。筏板與地下室外墻的接縫、地下室外墻沿高度外的水平接縫應(yīng)嚴(yán)格按施工縫要求施工。高層建筑筏形基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)之間的構(gòu)造。筏形基礎(chǔ)地下室施工后回填。高層建筑與群房間的沉降縫處理一、片筏基礎(chǔ)構(gòu)造某住宅樓基礎(chǔ)施工圖一、片筏基礎(chǔ)施工圖二、筏板基礎(chǔ)平面整體表示方法簡介

梁板式筏形基礎(chǔ)構(gòu)件的類型與編號梁板式筏形基礎(chǔ)由基礎(chǔ)主梁、基礎(chǔ)次梁、基礎(chǔ)平板等構(gòu)成，編號按下表規(guī)定。有筏、墻和頂板形成箱，整體性更好底板外墻內(nèi)墻箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板、縱橫外墻與內(nèi)墻構(gòu)成的箱形整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點：剛度很大，整體性能好，可有效地擴散上部結(jié)構(gòu)傳下來荷載，調(diào)整地基的不均勻沉降，抗震效果好。箱基構(gòu)造箱形基礎(chǔ)的平面尺寸箱形基礎(chǔ)的高度箱形基礎(chǔ)的頂板、底板及墻體的厚度箱形基礎(chǔ)箱基構(gòu)造頂、底板及墻體的鋼筋。上部結(jié)構(gòu)底層柱縱向鋼筋伸入箱形基礎(chǔ)墻體的長度。門洞宜設(shè)在柱間居中部位，洞邊至上層柱中心的水平距離不宜小于1.2m，洞口上過梁的高度不宜小于層高的1/5，過梁應(yīng)進(jìn)行承載力的計算，墻體洞口四周應(yīng)設(shè)加強鋼筋。箱形基礎(chǔ)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30，并應(yīng)采用密實混凝土剛性防水。箱形基礎(chǔ)無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計方法與步驟選擇持力層、確定埋深；確定基底尺寸；選擇材料類型；首先按允許寬高比要求確定基礎(chǔ)理論要求的最小總高度；按構(gòu)造要求由基底向上逐級縮小尺寸，確定每一級臺階的寬度與高度。（一般基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于室外地面0.1m，否則應(yīng)修改尺寸或埋深，允許情況下也可將基礎(chǔ)上部做墻體處理。）任務(wù)2淺基礎(chǔ)初步設(shè)計淺基礎(chǔ)分析與設(shè)計基礎(chǔ)埋置深度要求；基礎(chǔ)底面積的驗算；軟弱下臥層驗算；案例引入例題如圖某框架柱截面尺寸為400mmx400mm，傳至室內(nèi)外平均標(biāo)高位置處豎向力標(biāo)準(zhǔn)值為Fk=800kN，力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=400kN·m；基礎(chǔ)底面距室外地坪為d=1.5m，基底以上填上重度=17kN／m3，持力層為粉質(zhì)粘土，重度=17.5kN／m3，孔隙比e=0.75，液性指數(shù)IL=0.73，地基承載力特征值=160kPa，下臥層為淤泥見下圖，試確定基礎(chǔ)的底面尺寸?；A(chǔ)埋置深度一般是指基礎(chǔ)底面距室外設(shè)汁地面的距離。在滿足地基穩(wěn)定和變形的條件下，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋。確定基礎(chǔ)埋置深度時應(yīng)綜臺考慮如下條件：埋置深度確定

1．工程地質(zhì)條件

2．水文地質(zhì)條件

3．建筑物用途及荷載的影響

4．地基凍融條件對某一單項工程來說，往往只是其中一兩個因素起決定作用。

5.基礎(chǔ)構(gòu)造及相鄰建筑影響

地基土的工程地質(zhì)條件是基礎(chǔ)埋置深度的重要影響因素。在工程上，直接支承基礎(chǔ)的土層稱為持力層，其下的各土層為下臥層。當(dāng)上層土的承載力高于下層土的承載力時宜取上層土作為持力層，對于上層土較軟的地基土，視上層土厚度考慮是否挖除軟土將基礎(chǔ)放于好土層中，或采用人工地基，或選擇其他基礎(chǔ)形式。工程地質(zhì)條件當(dāng)土層分布明顯不均勻，建筑物各部分荷載差別較大時，同一建筑物可采用不同的基礎(chǔ)埋深來調(diào)整不均勻沉降。對于持力層頂面傾斜的墻下條形基礎(chǔ)可做成臺階狀，如圖所示。對修建于斜坡上的基礎(chǔ)．基礎(chǔ)的埋置深度及基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡前邊緣的距離應(yīng)滿足一定要求，以保證土坡穩(wěn)定。有潛水存在時，基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋置在潛水位以上。若基礎(chǔ)底面必須埋置在地下水位以下時，除應(yīng)考慮施工時的基坑排水、坑壁圍護(地基土擾動)等問題外，還應(yīng)考慮地下水對混凝土的腐蝕性，地下水的防滲以及地下水對基礎(chǔ)底板的上浮作用。

水文地質(zhì)條件對埋藏有承壓含水層的地基，選擇基礎(chǔ)埋深時，應(yīng)防止基底因挖土減壓而隆起開裂。必須控制基坑開挖深度，使承壓含水層頂部的靜水壓力u與總覆蓋壓力一的比值u/σ<1，否則應(yīng)降低地下承壓水水頭。式中靜水壓力，h為承壓含水層頂部壓力水頭高；總覆蓋壓力,、分別為各土層的重度，水位下取飽和重度。

基礎(chǔ)埋置深度首先決定于建筑物的用途，如有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下溝管等，基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造也會對基礎(chǔ)埋深產(chǎn)生一定影響。因而，基礎(chǔ)埋深要結(jié)合建筑設(shè)計標(biāo)高的要求確定。建筑物用途及荷載的影響

高層建筑筏形和箱形基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。在抗震設(shè)防區(qū)，除巖石地基外，天然地基上的箱形和筏形基礎(chǔ)的埋置深度不宜小于建筑物高度的1／15；樁箱或樁筏基礎(chǔ)的埋置深度(不計樁長)不宜小于建筑物高度的1／18—1／20；位于基巖地基上的高層建筑物的基礎(chǔ)埋置深度還需滿足抗滑要求；高聳構(gòu)筑物(煙囪、水塔、筒體結(jié)構(gòu))基礎(chǔ)更要有足夠埋深，以滿足穩(wěn)定性要求；對于承受上拔力的結(jié)構(gòu)(如輸電塔)基礎(chǔ)，也要求有較大的埋深，以滿足抗拔要求。建筑物用途及荷載的影響另外，建筑物荷載的性質(zhì)也影響基礎(chǔ)埋置深度的選擇，如荷載較大的高層建筑和對不均勻沉降要求嚴(yán)格的建筑物，往往為減小沉降而把基礎(chǔ)埋置在較深的良好土層上，這樣，基礎(chǔ)埋置深度相應(yīng)較大。此外，承受水平荷載較大的基礎(chǔ)，應(yīng)有足夠大的埋深．以保證地基的穩(wěn)定性。季節(jié)性凍土是冬季凍結(jié)、天暖解凍的土層。冬季土體中水凍結(jié)后，發(fā)生體積膨脹，而產(chǎn)生凍脹。位于凍脹區(qū)的基礎(chǔ)在受到大于基底壓力的凍脹力作用下，會被上抬，而凍土層解凍融解時，地基土又發(fā)生融陷，建筑物隨之下沉。凍脹和融陷是不均勻的，往往會造成建筑物的開裂損壞。因此為避開凍脹區(qū)士層的影響，基礎(chǔ)底面宜設(shè)置在凍結(jié)線以下或在其下留有少量凍土層，以使其不足以給上部結(jié)構(gòu)造成危害如，對于凍脹土地基上的建筑物，還應(yīng)采取相應(yīng)的防凍害措施?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)規(guī)定，基礎(chǔ)的最小埋深為：地基凍融條件

式中zd—設(shè)計凍深；

hmax—基底下允許殘留凍土層最大厚度，可按規(guī)范確定。

季節(jié)性凍土地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計凍深由下式確定:地基凍融條件式中zo—標(biāo)準(zhǔn)凍深，采用地表在平坦、裸露、城市之外的空曠場地中(無積雪和草皮覆蓋)不少于10年實測最大凍深的平均值；

Ψzs—土的類別對凍深的影響系數(shù)．見表5-3；

Ψzw—土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)，見表5-4；

Ψze—環(huán)境對凍深的影響系數(shù)，見表5-5。氣候變化或樹木生長導(dǎo)致的地基土脹縮以及其他生物活動有可能危害基礎(chǔ)的安全，因而基礎(chǔ)底面應(yīng)到達(dá)一定的深度，除巖石地基外，不宜小于0.5m。為了保護基礎(chǔ)，一般要求基礎(chǔ)頂面低于設(shè)計地面至少0.1m。

基礎(chǔ)構(gòu)造及相鄰建筑影響對靠近原有建筑物基礎(chǔ)修建的新基礎(chǔ)，其埋深不宜超過原有基礎(chǔ)的埋深，否則新、舊基礎(chǔ)間應(yīng)保留一定的凈距，其值應(yīng)根據(jù)原有基礎(chǔ)荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定，一般取相鄰兩基礎(chǔ)底面高差的1～2倍，即L≥(1～2)H。不能滿足上述要求時，應(yīng)采取分段施工、設(shè)臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物地基，以保證鄰近原有建筑物的安全?；A(chǔ)構(gòu)造及相鄰建筑影響

如果基礎(chǔ)鄰近有管道或溝、坑等設(shè)施時，基礎(chǔ)底面般應(yīng)低于這些設(shè)施的底面。臨水建筑物，為防流水或波浪的沖刷，其基礎(chǔ)底而應(yīng)位于沖刷線以下。

（l）一般設(shè)計要求

基礎(chǔ)設(shè)計的要求與步驟1)地基承載力設(shè)計要求建筑物基礎(chǔ)設(shè)計時，要求基底壓力滿足下列要求：

當(dāng)軸心荷載作用

當(dāng)有偏心荷載作用時式中—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；

—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值；

—修正后的地基持力層承載力待征值?；A(chǔ)設(shè)計的要求與步驟2)地基變形設(shè)計要求建筑物的地基變形計算值，不應(yīng)大于地基變形允許值，即:式中s—建筑物的地基變形計算值(地基最終變形量)；

[s]—建筑物的地基變形允許。3)基礎(chǔ)本身強度、剛度和耐久性的要求，基礎(chǔ)是埋人土層一定深度的建筑物下部的承重結(jié)構(gòu)，其作用是承受上部荷載，并將荷載傳遞到下部地基土層中。因此，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的強度和剮度，在地基反力作用下不會產(chǎn)生過大強度破壞，并具有改善沉降與不均勻沉降的能力?；A(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)和《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003—2001)等結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。

基礎(chǔ)設(shè)計的要求與步驟（2）天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計步驟

地基基礎(chǔ)設(shè)計是一個受多因素影響的綜合科學(xué)計算項目，其步驟和內(nèi)容如圖，整個設(shè)計過程是一個反復(fù)試算的過程，不滿足規(guī)范要求的情況不允許出現(xiàn)，不科學(xué)的保守設(shè)計也絕不可取。在上述設(shè)計內(nèi)容與步驟中，如有不滿足要求的情況，須對基礎(chǔ)設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，如改變基礎(chǔ)埋深、加大基礎(chǔ)底面尺寸或改變基礎(chǔ)類型和結(jié)構(gòu)等，直至滿足要求為止?；A(chǔ)底面尺寸的確定在設(shè)計淺基礎(chǔ)時，一般先確定基礎(chǔ)的埋置深度，選定地基持力層并求出地基承載力特征值，然后根據(jù)上部荷載或根據(jù)構(gòu)造要求確定基礎(chǔ)底面尺寸。

（1）軸心荷載作用下基礎(chǔ)底面積的確定軸心荷載作用下，基礎(chǔ)通常對稱布置，基底壓力為均勻分布并按下式計算:獨立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)（2）偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面積的確定對于偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面尺寸常采用試算法確定。計算方法如下：基礎(chǔ)底面尺寸的確定

1)先按軸心荷載作用條件，初步估算基礎(chǔ)底面尺寸。長和寬b，一般取如圖。

2)根據(jù)偏心程度，將基礎(chǔ)底面積擴大10％～40％，并以適當(dāng)?shù)谋壤_定矩形基礎(chǔ)底面的尺寸?；A(chǔ)底面尺寸的確定

3)計算基底平均壓力和基底最大壓力，并使其滿足地基的強度條件。

這計算過程可能要經(jīng)過幾次試算方能確定合適的基礎(chǔ)底面尺寸。另外為避免基礎(chǔ)底面由于偏心過大而與地基土分離，箱形基礎(chǔ)還要求基底邊緣最小壓力值或偏心距滿足:即（條形基礎(chǔ))（3）軟弱下臥層承載力驗算基礎(chǔ)底面尺寸的確定當(dāng)持力層下地基受力范圍內(nèi)存在承載力明顯低于持力層承載力的高壓縮性土層(如沿海沿江一些地區(qū)，地表存在一層“硬殼層”，其下一般為很厚的軟土層，其承載力明顯低于上部“硬殼層”承載力)時，還必須對軟弱下臥層的承載力進(jìn)行驗算。要求作用在軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力和自重應(yīng)力之和不超過下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值，即:式中—相應(yīng)的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時軟弱下臥層頂面處的附加壓力值；

—軟弱下臥層頂面處的自重壓力值；

—軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值?；A(chǔ)底面尺寸的確定關(guān)于附加壓力值的計算，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)采用應(yīng)力擴散角簡化計算方法。當(dāng)持力層與下臥層的壓縮模量比值Esl／Es2≥3時，對于矩形或條形基礎(chǔ)，可按壓力擴散角的概念計算。如圖所示，假設(shè)基底附加壓力po按某一角度θ向下傳遞。根據(jù)基底擴散面積上的總附加壓力相等的條件可得軟弱下臥層頂面處的附加壓力：矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)僅考慮寬度方向的擴散，并沿基礎(chǔ)縱向取單位長度為計算單元，于是可得:基礎(chǔ)底面尺寸的確定、

式中—矩形基礎(chǔ)底面的長度和寬度；

—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；

—基礎(chǔ)底面處士自重壓力；

z—基礎(chǔ)底面到軟弱下臥層頂面的距離：

θ一地基壓力擴散線與垂直線的夾角，可按表5-6采用?；A(chǔ)底面尺寸的確定例題如圖某框架柱截面尺寸為400mmx400mm，傳至室內(nèi)外平均標(biāo)高位置處豎向力標(biāo)準(zhǔn)值為Fk=800kN，力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=400kN·m；基礎(chǔ)底面距室外地坪為d=1.5m，基底以上填上重度=17kN／m3，持力層為粉質(zhì)粘土，重度=17.5kN／m3，孔隙比e=0.75，液性指數(shù)IL=0.73，地基承載力特征值=160kPa，下臥層為淤泥見下圖，試確定基礎(chǔ)的底面尺寸?；A(chǔ)底面尺寸的確定

【解】(1)確定地基持力層承載力先不考慮承載力寬度修正項，由e=0.75，IL=0.73，查表得承載力修正系數(shù)ηb=0.3，ηd=1.6，d=1.5(m)，則

(2)用試算法確定基底尺寸

1)先不考慮偏心荷載，按中心荷載作用計算基礎(chǔ)底面尺寸的確定2)考慮偏心荷載時，面積擴大為:A=1.1A0=1.4×5.19=7.3(m2)取基礎(chǔ)長度l和基礎(chǔ)寬度b之比為l/b=2，取b=2m，l×b=8m2。這里偏心荷載作用于長邊方向，基礎(chǔ)底面如下圖?；A(chǔ)底面尺寸的確定

3)驗算持力層承載力：因b=2m<3m，不考慮寬度修正，fa值不變?；讐毫ζ骄禐?基底壓力最大值為:由結(jié)果可知，Pk<fa，Pmax<1.2fa，滿足要求。基礎(chǔ)底面尺寸的確定(3)軟弱下臥層承載力驗算由Esl／Es2=10／3=3.3：z/b=4/2=2>0.5，查表5-5可知，θ=23.3°，淤泥地基承載力修正系數(shù)目ηb=0，ηd=1.0。軟弱下臥層頂面處的附加壓力為:軟弱下臥層頂面處的自重壓力為:基礎(chǔ)底面尺寸的確定由計算結(jié)果可得，基底面積滿足要求。軟弱下臥層頂面處的地基承載力修正特征值為:任務(wù)3淺基礎(chǔ)設(shè)計實例淺基礎(chǔ)設(shè)計案例無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計；鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計；TSSD軟件應(yīng)用演示；幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計（1）無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計主要是確定基礎(chǔ)的尺寸。如圖所示，在確定基礎(chǔ)尺寸時，除應(yīng)滿足地基承載力要求外，還應(yīng)保證基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過基礎(chǔ)材料的強度設(shè)計值，因此一般通過對基礎(chǔ)構(gòu)造的限制來實現(xiàn)這一要求，即基礎(chǔ)的外伸寬度與基礎(chǔ)高度的比值(稱為無筋擴展基礎(chǔ)臺階的寬高比)必須小于5.1.2節(jié)中的表5-2所規(guī)定的允許值。則基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：式中h0—基礎(chǔ)高度；

b—基礎(chǔ)底面寬度；

b0—基礎(chǔ)頂面的墻體寬度或柱腳寬度；

-—基礎(chǔ)臺階寬高比允許值等于b2/h0，角稱為剛性角；

b2—甚礎(chǔ)臺階寬度。（2）擴展基礎(chǔ)設(shè)計幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計擴展基礎(chǔ)包括墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)通過鋼筋來承受彎曲產(chǎn)生的拉應(yīng)力，其高度不受寬高比的限制，構(gòu)造高度可以較小，但需要滿足抗彎、抗剪和抗沖切破壞的要求。1）墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算一般可按平面應(yīng)變問題處理，在長度方向可取為計算單元，墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)寬度由承載力確定，基礎(chǔ)高度由混凝土抗剪條件確定，基礎(chǔ)底板配筋則由計算截面的抗彎能力確定。在進(jìn)行截面計算時，不計基礎(chǔ)及其上覆土的重力作用所產(chǎn)生的部分地基反力，而只計算外荷載產(chǎn)生的地基凈反力。①地基靜反力計算：幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計軸心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)F—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在基礎(chǔ)頂面的荷載；M—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在基礎(chǔ)頂面的彎矩；b—基礎(chǔ)寬度（m）。②基礎(chǔ)底板中的內(nèi)力計算幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計基礎(chǔ)底板如同倒置的懸臂板，在地基靜反力的作用下，基礎(chǔ)的最大內(nèi)力實際發(fā)生在懸臂板的跟部如圖基礎(chǔ)任意截面?-?處的剪力和彎矩為：軸心受壓基礎(chǔ)

偏心受壓基礎(chǔ)—?-?截面處的基底靜反力（KN/m2）；—長度方向上取為計算單元。最大內(nèi)力位置：當(dāng)墻體材料為混凝土?xí)r，取；如為磚墻且大放腳不大于1/4磚長時，取.有墊層時幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計

—混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值（N/m2）;

—受剪承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)ho小于800mm時取800mm，當(dāng)

ho大于2000mm時取2000mm。

—基礎(chǔ)底板的有效高度，③基礎(chǔ)底板高度驗算無墊層時④基礎(chǔ)底板的配筋計算—條形基礎(chǔ)每米長基礎(chǔ)底板受力鋼筋截面面積；—鋼筋抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）。2）柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計當(dāng)基礎(chǔ)承受柱子傳來的荷載時，如果柱子周邊處基礎(chǔ)的高度不夠，就會發(fā)生如圖所示的沖切破壞，即從柱子周邊起，沿45o斜面拉裂，形成沖切角錐體。在基礎(chǔ)變階處也可能發(fā)生同樣的破壞。產(chǎn)生破壞的原因是由于沖切破壞面上的主拉應(yīng)力超過了基礎(chǔ)混凝土的抗拉強度。因此，柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的高度由抗沖切驗算確定。幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計基礎(chǔ)底板在地基凈反力作用下還會產(chǎn)生向上的彎曲。當(dāng)彎曲應(yīng)力超過基礎(chǔ)抗彎強度時，基礎(chǔ)底板將發(fā)生彎曲破壞，如圖所示。因此，基礎(chǔ)底板應(yīng)配置足夠的鋼筋以抵抗基礎(chǔ)的彎曲變形。①地基靜反力計算：軸心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計②基礎(chǔ)底板高度驗算式中—受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)截面高度h不大于800mm時，取1.0；當(dāng)截面高度大于或等于2000mm時，取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；

—混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值(kPa)；

—沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度；

—沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當(dāng)計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當(dāng)計算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時，取上階寬；

—沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面與基礎(chǔ)底面的交線，沖切破壞錐體位于基礎(chǔ)底面范圍內(nèi)時，；沖切破壞錐體位于基礎(chǔ)底面范圍以外時，。

—基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度；幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計

—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在上的地基土凈反力合力設(shè)計值。軸心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)

—沖切驗算時取用的部分底面積（圖a、b中的陰影面積ABCDEF，圖c中的陰影面積ABCD）。當(dāng)時，（圖a、b）幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計當(dāng)時，（圖c）階梯型基礎(chǔ)，尚需驗算變階處的受沖切承載力，此時可將上階底周邊視為柱周邊，用臺階的平面尺寸代替柱截面尺寸，驗算方法與柱對基礎(chǔ)的受沖切承載力相同。當(dāng)基礎(chǔ)底面在45O沖切破壞線以內(nèi)時，可以不進(jìn)行沖切驗算。幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計③基礎(chǔ)底板的配筋計算柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)受基底反力的作用，產(chǎn)生雙向彎曲。分析時可將基底按對角線分成4個區(qū)域，如圖所示。沿柱邊緣截面I-I處的彎矩由陰影部分的地基凈反力所產(chǎn)生，截面Ⅱ-Ⅱ的情況與此相似。一般取柱邊緣及變階處作為驗算截面。幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計對于軸心荷載作用或偏心荷載作用而偏心距小于或等于1／6的基礎(chǔ)偏心方向邊長的情況，當(dāng)基礎(chǔ)底板臺階的寬高比小于或等于2.5時，任意截面的彎矩可按下式計算。軸心荷載作用：I-I截面：II-II截面:偏心荷載作用：幾種常用淺基礎(chǔ)的設(shè)計垂直于I-I截面方向布置的鋼筋面積為：垂直于II-II截面方向布置的鋼筋面積為：

—鋼筋抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）。無筋擴展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計單獨無筋擴展基礎(chǔ)blAb

b0+2htg

l

l0+2htg滿足d

h+0.1m基礎(chǔ)頂面距地面至少應(yīng)有10cm～15cm的保護土層d0，因此基礎(chǔ)高度h=d-d0。長和寬、高度的確定確定b,l和h基礎(chǔ)高度計算示意圖條形基礎(chǔ)－單位長度，確定基礎(chǔ)寬度根據(jù)條件來確定。同時還應(yīng)滿足構(gòu)造、模數(shù)的要求。一、設(shè)計資料某教學(xué)樓承重墻厚240mm，地質(zhì)資料如圖，地下水位在地表下0.8m處。已知上部墻體傳來的豎向荷載Fk=200kN/m。試設(shè)計該承重墻下的條形基礎(chǔ)。案例一地質(zhì)資料案例一二、計算書

1.確定基礎(chǔ)底面尺寸

1）計算修正后的地基承載力特征值為便于施工，基礎(chǔ)宜建于地下水位以上，選擇粉質(zhì)粘土作為持力層，初步選擇基礎(chǔ)埋深d=0.8m。

2）基礎(chǔ)寬度取b=1.2m

2.選擇材料，確定基礎(chǔ)剖面尺寸方案1：采用MU10磚和M5砂漿砌“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，基底下做100mm厚C10素混凝土墊層。磚基礎(chǔ)需臺階數(shù)：相應(yīng)基礎(chǔ)高度：基坑最小開挖深度：Dmin=720+100+100=920mm，已入地下水位以下，給施工帶來困難。且實際基礎(chǔ)埋深已大于0.8m（初選），可見方案1不合理。方案2：基礎(chǔ)下層采用300mm厚C15素混凝土層，上層采用MU10磚和M5砂漿砌筑的“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)。混凝土層設(shè)計：查表得，寬高比允許值[b2/h0]=1:1，所以混凝土層每邊縮進(jìn)300mm。上層磚基礎(chǔ)所需臺階數(shù)：

相應(yīng)基礎(chǔ)高度為：h0=120×2+60×1+300=600mm3.基礎(chǔ)剖面圖基礎(chǔ)剖面如右圖所示。案例一剖面圖三、施工圖基礎(chǔ)平面圖（略）剖面詳圖見上圖，基礎(chǔ)底板尺寸如下表。條形基礎(chǔ)底板幾何尺寸表淺基礎(chǔ)的設(shè)計實例【實例1】某教學(xué)樓承重墻厚240mm，地質(zhì)剖面圖如下地基土第一層為雜填土厚度為0.5m，重度；第二層土為粉質(zhì)粘土，厚5m，重度，地基承載力特征值，孔隙比，液性指數(shù)，地下水位于天然地面以下1m深度處，已知墻體上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向軸心荷載，室內(nèi)外地面高差為0.3m，試設(shè)計該承重墻下的條形基礎(chǔ)?！窘狻?1)確定地基持力層承載力選擇粉質(zhì)粘土層作為持力層，考慮到地下水的情況初步確定埋深為1m.先不考慮承載力寬度修正項，由e=0.6，L=0.55，查表得承載力修正系數(shù)η=0.3，ηd=1.6，則（2）確定基礎(chǔ)寬度淺基礎(chǔ)的設(shè)計實例取基礎(chǔ)寬度b=1.5m（3）選擇基礎(chǔ)材料，并確定基礎(chǔ)剖面尺寸基礎(chǔ)采用C15的素混凝土，厚度為400mm，基礎(chǔ)與墻體之間砌筑MU10磚M5砂漿砌筑的大放腳，采用二一間隔收。素混凝土層設(shè)計：淺基礎(chǔ)的設(shè)計實例查表5-2得混凝土底板的寬高比允許值,根據(jù)素混凝土層板厚度為400mm，因此混凝土層到大放腳邊緣的距離最大為400mm,取b2=390mm所需臺階數(shù)為大放腳頂面距地面距離為，滿足構(gòu)造要求。（4）繪制施工圖淺基礎(chǔ)的設(shè)計實例【實例1】某教學(xué)樓承重墻厚240mm，地質(zhì)剖面圖如下地基土第一層為雜填土厚度為0.5m，重度；第二層土為粉質(zhì)粘土，厚5m，重度，地基承載力特征值，孔隙比，液性指數(shù)，地下水位于天然地面以下1m深度處，已知墻體上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向軸心荷載，室內(nèi)外地面高差為0.3m，試設(shè)計該承重墻下的條形基礎(chǔ)?！窘狻?1)確定地基持力層承載力選擇粉質(zhì)粘土層作為持力層，考慮到地下水的情況初步確定埋深為1m.先不考慮承載力寬度修正項，由e=0.6，L=0.55，查表得承載力修正系數(shù)η=0.3，ηd=1.6，則（2）確定基礎(chǔ)寬度淺基礎(chǔ)的設(shè)計實例取基礎(chǔ)寬度b=1.5m（3）選擇基礎(chǔ)材料，并確定基礎(chǔ)剖面尺寸基礎(chǔ)采用C15的素混凝土，厚度為400mm，基礎(chǔ)與墻體之間砌筑MU10磚M5砂漿砌筑的大放腳，采用二一間隔收。素混凝土層設(shè)計：淺基礎(chǔ)的設(shè)計實例查表5-2得混凝土底板的寬高比允許值,根據(jù)素混凝土層板厚度為400mm，因此混凝土層到大放腳邊緣的距離最大為400mm,取b2=390mm所需臺階數(shù)為大放腳頂面距地面距離為，滿足構(gòu)造要求。（4）繪制施工圖【實例2】某住宅樓為磚混結(jié)構(gòu)，底層墻厚0.37m，荷載效應(yīng)基本組合時，作用在基礎(chǔ)頂面上的荷載F=200KN/m，基礎(chǔ)埋深d=1.5m，已知條形基礎(chǔ)的寬度b=2m如圖，基礎(chǔ)采用C20混凝土()和HPB235鋼筋（