天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計課件(同名282)

項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)【項目概述】淺基礎(chǔ)是目前在建筑工程中最常見的一種基礎(chǔ)類別，基礎(chǔ)是建筑物的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，基礎(chǔ)工程的安全與否直接影響整個建筑物的安全；基礎(chǔ)工程的造價、工期等在整個工程中也占有相當(dāng)大的比重，因此作為隱蔽工程基礎(chǔ)工程的設(shè)計施工顯得尤為重要。本項目就從天然地基上的淺基礎(chǔ)的類型選擇、基礎(chǔ)埋置深度、基礎(chǔ)的設(shè)計方法步驟、以及如何減輕建筑物的不均勻沉降等方面做了詳盡的介紹，為我們今后從事基礎(chǔ)施工、基礎(chǔ)驗算、簡單基礎(chǔ)設(shè)計提供了知識依托和技術(shù)支撐，為我們更好的從事建筑工作打下牢固的基礎(chǔ)。格式要一致。前后統(tǒng)一。首行空兩字符，下同。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)【項目目標(biāo)】項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述1.地基基礎(chǔ)的重要性

在大自然中，我們都知道：“大樹傷根則枯，無根即倒”。在工程中可以這樣形容：地基基礎(chǔ)就是建筑物的根基，若地基基礎(chǔ)不穩(wěn)固，必將危及整個建筑物的安全。地基基礎(chǔ)的工程量、造價和施工工期，在整個建筑工程中占相當(dāng)大的比重，尤其是高層建筑或軟弱地基，有的工程地基基礎(chǔ)的造價甚至達(dá)到主體工程總造價的20%～30%。而且建筑物的基礎(chǔ)是隱蔽工程，工程竣工驗收時已經(jīng)埋在地下，再次檢驗將會非常困難，甚至沒法做到。由于地基基礎(chǔ)的隱蔽性，就使得地基基礎(chǔ)事故的某些預(yù)兆不易察覺，一旦出現(xiàn)問題，勢必難以補救。同時作為承受建筑物所有上部荷載的地基基礎(chǔ)，一旦發(fā)生強度破壞等問題，對建筑物造成的破壞也必將是毀滅性的，因此，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識地基基礎(chǔ)設(shè)計、施工的重要性。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述2.地基基礎(chǔ)的復(fù)雜性

建筑物的上部建筑和結(jié)構(gòu)在各地大都可以通用，例如，有的住宅造型美觀，平面布置合理、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)良，可以買一套圖紙到本單位使用，甚至在一個比較大的區(qū)域使用；但是地基各地千差萬別，即使同一城市情況也很不相同，甚至在同一個居住區(qū)也有較大差別，也必須根據(jù)該建筑場地的具體情況，設(shè)計相應(yīng)的地基基礎(chǔ)工程：如有的地基堅實均勻，可以采用天然地基淺基礎(chǔ)；有的地基上部軟弱，下部堅實，可考慮用樁基礎(chǔ)；有的地基軟弱層很深，可采用人工加固地基處理方法；不僅如此，在同一個單體建筑場地平面范圍也可能土質(zhì)軟硬不均，甚至存在故河道、古水井、墳?zāi)埂⒉私?、下水道、暖氣溝等舊結(jié)構(gòu)物，這都需要單獨給予特殊處理。因此直到目前，地基基礎(chǔ)設(shè)計難以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，無法將通過獲得一個建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計圖紙后，原封不動地用到另一個建筑物上去。地基基礎(chǔ)的設(shè)計施工呈現(xiàn)比較明顯的復(fù)雜性。3.地基基礎(chǔ)設(shè)計考慮因素

地基基礎(chǔ)的設(shè)計不能孤立地進(jìn)行，需要對建筑物上部結(jié)構(gòu)和下部建筑場地條件，全面考慮，做到上下兼顧。(1)考慮建筑物上部結(jié)構(gòu)的型式、規(guī)模、用途、荷載大小與性質(zhì)、整體剛度，以及對不均勻沉降的敏感性；(2)研究建筑物下部工程地質(zhì)條件、地層結(jié)構(gòu)、各土層的物理力學(xué)性質(zhì)、地基承載力，以及地下水位埋深與水質(zhì)、當(dāng)?shù)貎鐾辽疃鹊纫蛩兀虻刂埔说剡M(jìn)行設(shè)計。2.1.2地基基礎(chǔ)方案的類型

項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述1.地基基礎(chǔ)方案的類型

設(shè)計地基基礎(chǔ)，第一步選擇地基基礎(chǔ)方案，如何選擇應(yīng)當(dāng)有針對性。目前工程中常用的方案有4種類型，如圖2.1所示。(1)天然地基上淺基礎(chǔ)當(dāng)建筑場地土質(zhì)均勻、堅實，性質(zhì)良好，地基承載力，f>120kPa時，對于一般多層建筑，可將基礎(chǔ)直接做在淺層天然土層上，稱為天然地基上淺基礎(chǔ)。（2）不良地基人工處理后的淺基礎(chǔ)如遇建筑地基土層軟弱，壓縮性高，強度低，無法承受上部結(jié)構(gòu)荷載時，需經(jīng)過人工加固處理后作為地基，稱為人工地基。（3）樁基礎(chǔ)（4）其他深基礎(chǔ)注意格式。單獨另起一行。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述2.1.3天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容與步驟1.根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度，地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定；

(2)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；

(3)設(shè)計等級為丙級的建筑物有下列情況之一時應(yīng)作變形驗算：

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；

③軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時；

④相鄰建筑距離近，可能發(fā)生傾斜時；

⑤地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。

(4)對經(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)驗算其穩(wěn)定性；(5)基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算；

(6)建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算；項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述2.1.3天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容與步驟2.設(shè)計中首先必須掌握擬建房屋場地的水文、工程地質(zhì)條件和地基勘查資料，并且當(dāng)?shù)氐墓こ滩牧?、設(shè)備情況以及建設(shè)經(jīng)驗和施工技術(shù)水平等，在此基礎(chǔ)上開展設(shè)計工作，具體設(shè)計內(nèi)容和步驟如下：(1)初步設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式、材料與平面布置；(2)確定基礎(chǔ)的埋置深度d；(3)計算地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk，以及經(jīng)深度修正后的地基承載力f′；(4)根據(jù)作用在基礎(chǔ)頂面荷載N和地基承載力f′，計算基礎(chǔ)的底面積，并設(shè)計基礎(chǔ)的長度與寬度。若基礎(chǔ)寬度b>3m，則地基承載力還需進(jìn)行寬度修正后的值fa，再次計算基礎(chǔ)的最終底面積；(5)計算基礎(chǔ)的內(nèi)力，設(shè)計基礎(chǔ)高度、剖面形狀以及配筋等；以滿足基礎(chǔ)自身的強度、剛度和穩(wěn)定性；(6)若地基持力層下部存在軟弱土層時，則需驗算軟弱下臥層的承載力；(7)一級建筑物和部分二級建筑物應(yīng)計算地基的變形；(8)基礎(chǔ)細(xì)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計；(9)繪制基礎(chǔ)施工圖。如果步驟1～7中有不滿足要求的情況時，可對基礎(chǔ)設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，如采取加大基礎(chǔ)埋置深度d或加大基礎(chǔ)寬度b等措施，直到全部滿足要求為止。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述2.1.3天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容與步驟【重點提示】1.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深、按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下作用的標(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。2.計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下作用的準(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.在確定基礎(chǔ)或樁基承臺高度、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)傳來的作用效應(yīng)和相應(yīng)的基底反力、擋土墻土壓力以及滑坡推力，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下作用的基本組合，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)作用的標(biāo)準(zhǔn)組合。

4.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。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述2.1.4基礎(chǔ)設(shè)計所需資料1.建筑場地的地形圖；2.巖土工程勘察成果報告，巖土工程勘察報告應(yīng)提供下列資料：

(1)有無影響建筑場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用，評價其危害程度；

(2)建筑物范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)及其均勻性，各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，以及對建筑材料的腐蝕性；

(3)地下水埋藏情況、類型和水位變化幅度及規(guī)律，以及對建筑材料的腐蝕性；

(4)在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)劃分場地類別，并對飽和砂土及粉土進(jìn)行液化判別；

(5)對可供采用的地基基礎(chǔ)設(shè)計方案進(jìn)行論證分析，提出經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)的設(shè)計方案建議；提供與設(shè)計要求相對應(yīng)的地基承載力及變形計算參數(shù)，并對設(shè)計與施工應(yīng)注意的問題提出建議；

(6)當(dāng)工程需要時，尚應(yīng)提供：深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)，論證其對周邊環(huán)境的影響；基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及地下水控制方法的建議；用于計算地下水浮力的設(shè)防水位；3.建筑物平面圖、立面圖，荷載，特殊結(jié)構(gòu)物布置與標(biāo)高；4.建筑場地環(huán)境，鄰近建筑物基礎(chǔ)類型與埋深，地下管線分布；5.工程總投資與當(dāng)?shù)亟ㄖ牧瞎?yīng)情況；6.施工隊伍技術(shù)力量與工期的要求。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.1巖土工程勘察的概念和等級1.巖土工程勘察的概念工程地質(zhì)勘察指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價建設(shè)場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，編制勘察文件的活動。巖土工程勘察是工程建設(shè)的-個重要環(huán)節(jié)?？辈斐晒琼椖繘Q策、設(shè)計和施工的重要依據(jù)，直接關(guān)系到工程建設(shè)的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益2.巖土工程勘察階段的劃分

巖土工程勘察是為工程設(shè)計和施工服務(wù)的，不同類型的工程由于其設(shè)計階段劃分不同，其巖土程勘察階段的劃分與要求也隨之不同，不同行業(yè)依據(jù)不同規(guī)范勘察階段的劃分是不同的,見表所示。3.巖土工程勘察分級巖土工程的勘察分級是根據(jù)巖土工程的重要性(安全)等級、場地的復(fù)雜程度和地基的復(fù)雜程度劃分的。以下是《巖土程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)的規(guī)定。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.1巖土工程勘察的概念和等級(1)建筑物的重要性等級根據(jù)工程的規(guī)模和特征，以及由于巖土程問題造成工程破壞或影響正常使用的后果，可分為三個工程重要性等級，見表。主要考慮工程規(guī)模大小和特點以及其產(chǎn)生的后果項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.1巖土工程勘察的概念和等級(2)場地的復(fù)雜程度劃分根據(jù)場地的復(fù)雜程度，將場地分為三個等級，見表(3)地基等級劃分根據(jù)地基的復(fù)雜程度，將地基分為三個等級，見表所示項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.1巖土工程勘察的概念和等級(4)巖土工程勘察等級劃分國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)中，根據(jù)地基的復(fù)雜程度、場地的復(fù)雜程度和工程條件，把巖土工程勘察分為甲級、乙級和丙級三個等級。甲級在工程重要性、場地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級中，有一項或多項為一級。乙級除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察項目。丙級工程重要性、場地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級均為三級。對于建筑在巖質(zhì)地基上的一級工程，當(dāng)場地復(fù)雜等級和地基復(fù)雜等級均為三級時，巖土工程勘察等級為二級。4.巖土工程勘察的基本程序巖土工程勘察的基本程序包括編制勘察大綱，測繪與調(diào)查，現(xiàn)場勘探，野外測試，室內(nèi)試驗，長期觀測與編寫報告書等內(nèi)容。由于勘察場地的復(fù)雜程度、建設(shè)工程的類別、設(shè)計階段等不同，相應(yīng)的勘察任務(wù)和內(nèi)容的差異，所以勘察在某方面的內(nèi)容就有所增減項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.2巖土工程勘察報告書1.巖土工程勘察報告的編制(1)成果報告的基本要求①巖工工程勘察報告所依據(jù)的原始資料，應(yīng)進(jìn)行整理、檢查、分析，確認(rèn)無誤后方可使用。②巖土工程勘察報告應(yīng)資料完整、真實準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)無誤、圖表清晰、結(jié)論有據(jù)、建議合理、便于使用和適宜長期保存，并應(yīng)因地制宜，重點突出，有明確的工程針對性。③巖土工程勘察報告應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、勘察階段、工程特點和地質(zhì)條件等具體情況編寫。(2)成果報告的編寫要求①文字部分包括：勘察目的、任務(wù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；擬建工程概況；勘察方法和勘察工作布置；場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性；各項巖土性質(zhì)指標(biāo)，巖土的強度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力的建議值地下水埋藏情況、類型、水位及其變化；

土和水對建筑材料的腐蝕性；.可能影響工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用的描述和對工程危害程度的評價；

場地穩(wěn)定性和適宜性的評價。巖土工程勘察報告應(yīng)對巖土利用、整治和改造的方案進(jìn)行分析論證，提出建議；對工程施工和使用期間可能發(fā)生的巖土工程問題進(jìn)行預(yù)測，提出監(jiān)控和預(yù)防措施的建議。②任務(wù)需要時，可提交下列專題報告：巖土工程測試報告；巖土工程檢驗或監(jiān)測報告；巖土工程事故調(diào)查與分析報告；巖土利用、整治或改造方案報告；專門巖土工程問題的技術(shù)咨詢報告。③成果報告應(yīng)附下列圖件：勘探點平面布置圖；工程地質(zhì)柱狀圖；工程地質(zhì)剖面圖。④原位測試成果圖表。⑤室內(nèi)試驗成果圖表。當(dāng)需要時，尚可附綜合工程地質(zhì)圖、綜合地質(zhì)柱狀圖、地下水等水位線圖、素描、照片、綜合分析圖表以及巖土利用、整治和改造方案的有關(guān)圖表、巖土工程計算簡圖及計算成果圖表等。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.2巖土工程勘察報告書2.地基勘察報告的閱讀閱讀勘察報告書時，應(yīng)熟悉勘察報告的主要內(nèi)容，了解勘察結(jié)論和計算指標(biāo)進(jìn)而判斷報告中的建議對擬建工程的適用性，做到正確使用勘察報告。對場地條件、擬建建筑物概況綜合分析，設(shè)計施工中充分利用有利的工程地質(zhì)條件，重點分析以下兩個方面。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.2巖土工程勘察報告書(1)場地穩(wěn)定性評價對地質(zhì)構(gòu)造及地層成層條件，不良地質(zhì)現(xiàn)象以及分布規(guī)律，危害程度和發(fā)展局勢，特別是地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)應(yīng)引起高度重視。關(guān)系到建設(shè)項目可行性中的選址問題，對場地有直接危害或潛在威脅地區(qū)，必須在其中較為穩(wěn)定的地段在進(jìn)行建筑時采取措施。(2)地基持力層的選擇對不發(fā)生威脅場地穩(wěn)定性建筑地段，在滿足地基承載力和變形兩個基本要求時，從地基—基礎(chǔ)—上部結(jié)構(gòu)相互作用出發(fā)，在熟悉場地條件的基礎(chǔ)上，經(jīng)過試算和方案比較，優(yōu)先采用天然基礎(chǔ)上淺埋基礎(chǔ)方案，合理選擇地基持力層。在應(yīng)用勘察報告時，最重要的是注意所提供資料的可靠性，在使用報告過程中，注意發(fā)現(xiàn)問題，對有疑問的關(guān)鍵問題一定要查清，以便減少差錯，發(fā)掘地基潛力，保證工程質(zhì)量。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.3驗槽驗槽是工程勘察的最后一個環(huán)節(jié)，也是基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)施工的第一道工序。驗槽可能發(fā)現(xiàn)各種問題，包括意想不到的特殊問題，有時還需要進(jìn)行補充勘察。驗槽方法通常主要采用觀察法為主，輔以夯、拍、或輕便觸探、釬探等。以下介紹驗槽的內(nèi)容、要求、方法以及在施工中所遇到的一些情況及處理方法。1.驗槽內(nèi)容(1)首先檢查基槽開挖的平面位置和尺寸與設(shè)計圖紙是否相符，其次檢查開挖深度、標(biāo)高是否符合設(shè)計要求。(2)觀察槽壁、槽底的土質(zhì)類型、均勻程度，是否存在疑問土層，是否與勘察報告一致。(3)檢驗基槽中有無舊房基、古井、洞穴、古墓及其它地下掩埋物。(4)查基槽邊坡外緣與附近建筑物的距離對建筑物穩(wěn)定有無影響2.驗槽方法(1)詳細(xì)觀察、描述槽壁、槽底巖土特性(2)分析釬探資料項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.3驗槽3.驗槽中地基問題的處理對于驗槽中發(fā)現(xiàn)的地基問題，必需進(jìn)行處理。處理對象為地基土以及基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)；處理原則為：首先使地基土各處的強度和變形趨于一致，使建筑物沉降均勻，若不能達(dá)到上述要求，則對基礎(chǔ)尺寸、埋深或上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使結(jié)構(gòu)適應(yīng)地基的不均勻性；地基處理方法分為整體處理和局部處理。(1)整體處理槽底全部為填土，或填土占大部分，天然土層零星分布其中，一般應(yīng)全部清除，地下水位以上可采用2：8灰土，水位以下采用級配砂石或碎石屑分層回填夯實，或用人工級配砂石回填，也可將基礎(chǔ)埋深適當(dāng)加大。(2)局部處理

①松土坑（填土、墓穴等）的處理②大口井或土井的處理③局部硬土的處理④局部軟土的處理⑤人防通道的處理⑥管道的處理項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.2巖土工程勘察與驗槽2.2.3驗槽(3)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)措施

采取地基處理措施的同時，也可采取基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)措施，或單獨采取基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)措施。例如清除填土層后不回填，而將基礎(chǔ)埋深適當(dāng)加大；獨立柱基礎(chǔ)，個別基礎(chǔ)部位較硬或較軟，可調(diào)整基礎(chǔ)尺寸；基槽半邊硬半邊軟，或半邊為天然土層半邊為回填土層，可在適當(dāng)部位設(shè)置沉降縫或伸縮縫；局部回填之后，適當(dāng)加強基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度等。驗槽與地基處理工作關(guān)系到建筑物的穩(wěn)定與安全，技術(shù)人員個人也有重大的責(zé)任，千萬不能忽視，不可私自處理，要做好驗槽記錄，各參加人員要簽字，單位要蓋章，處理要徹底時。只要驗槽時認(rèn)真觀察，處理時掌握基本原則，平時不斷積累經(jīng)驗，就能做好驗槽工作。4.驗槽過程的注意事項(1)驗槽是一個重要的勘察或施工環(huán)節(jié)，不可輕視，更不可省略。(2)驗槽實踐性較強，應(yīng)仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析，做到具體問題具體分析，依據(jù)不同情況區(qū)別處理。(3)驗槽時用的釬探應(yīng)統(tǒng)一，排除人為因素。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)按照構(gòu)造分類根據(jù)建筑物上部結(jié)構(gòu)和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件的不同，淺基礎(chǔ)為和上部結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)狀況相適應(yīng)，就有了不同的結(jié)構(gòu)形式，主要有以下6種：1.獨立基礎(chǔ)通?？蚣芙Y(jié)構(gòu)柱基、高爐、煙囪、水塔基礎(chǔ)均為獨立基礎(chǔ);有時墻下也采用獨立基礎(chǔ)，如在膨脹土地基上的墻基礎(chǔ)，往往采用獨立基礎(chǔ)，并在獨立基礎(chǔ)頂面架一道鋼筋混凝土過梁，再在過梁上砌磚墻標(biāo)點問題需要老師檢查是否有遺漏或不當(dāng)之處圖中字跡不清楚項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)按照構(gòu)造分類2.條形基礎(chǔ)當(dāng)基礎(chǔ)的長度大于或等于10倍基礎(chǔ)寬度時稱為條形基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)設(shè)計時，可取長度方向1沿米按平面問題進(jìn)行計算。通常磚混結(jié)構(gòu)的墻基、擋土墻基礎(chǔ)都是條形基礎(chǔ)，如圖2.4所示。如遇上部荷載較大，地基承載力較低時，排柱的獨立基礎(chǔ)互相靠近，為施工方便，可采用柱下條形基礎(chǔ)。如圖2.5所示。

圖2.4墻下條形基礎(chǔ)

圖2.5柱下條形基礎(chǔ)項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)按照構(gòu)造分類3.十字交叉基礎(chǔ)遇上部荷載較大，采用條形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力要求時，可采用十字交叉基礎(chǔ)(即雙向條形基礎(chǔ))，也有墻下十字交叉基礎(chǔ)和柱下十字交叉基礎(chǔ)之分；如圖2.6和圖2.7所示。

圖2.6墻下十字交叉基礎(chǔ)圖2.7柱下十字交叉基礎(chǔ)項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)按照構(gòu)造分類圖2.8筏形基礎(chǔ)4.筏形基礎(chǔ)若上部荷載大、地基軟弱或地下防滲需要時可采用筏形基礎(chǔ)，俗稱滿堂基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)用鋼筋混凝土材料做成連續(xù)整片，亦稱為片筏基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)由于承載面積大，許多多層住宅大量采用這種基礎(chǔ)形式，工程實際中甚至不需要挖除雜填土，可以做在地表雜填土上，經(jīng)濟、快速、效果較好，在工程中很受歡迎，在我國南京和蘇州得到了廣泛的應(yīng)用。如圖2.8所示。

圖2.9箱形基礎(chǔ)5.箱形基礎(chǔ)高層建筑荷載大、高度大，按照地基穩(wěn)定性的要求，基礎(chǔ)埋置深度大，常采用箱形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)由現(xiàn)澆的鋼筋混凝土底板、頂板、縱橫外墻與內(nèi)隔墻組成箱形整體，如圖2.9所示。這種基礎(chǔ)的剛度大、整體性好，并可利用箱形基礎(chǔ)的空間作為停車場、地下商場、文化活動廳、體育館及儲藏室、設(shè)備層等。根據(jù)建筑物高度對地基穩(wěn)定性的要求和使用功能的需要，箱形基礎(chǔ)的高度可設(shè)計一層或多層。2.3淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)按照構(gòu)造分類項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型2.3.1淺基礎(chǔ)按照構(gòu)造分類項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)6.殼體基礎(chǔ)圖2.10殼體基礎(chǔ)如獨立基礎(chǔ)上部荷載較大時，可采用殼體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式，使原屬梁板基礎(chǔ)內(nèi)力由彎矩為主，轉(zhuǎn)化為軸力為主，通?？梢怨?jié)省混凝土量30％～50％。但由于殼體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，目前一般建筑公司施工質(zhì)量難以保證，實際工程應(yīng)用不多。殼體基礎(chǔ)常用的三種結(jié)構(gòu)型式，如圖2.10所示

2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.2淺基礎(chǔ)按照基礎(chǔ)的剛度分類根據(jù)基礎(chǔ)的剛度不同可以把淺基礎(chǔ)分為剛性基礎(chǔ)和擴展（柔性）基礎(chǔ)。1.剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。這類材料抗壓強度較大，但不能承受拉力或彎矩。（1）剛性基礎(chǔ)與剛性角當(dāng)基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載時，在地基反力的作用下，從受力分析中不難看出，基礎(chǔ)下部挑出的部分相當(dāng)于一個承受地基反力的懸臂梁，在基礎(chǔ)內(nèi)部將產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，磚、毛石、素混凝土和灰土等材料抗壓強度較大，但不能承受拉力或彎矩，即抗拉和抗剪強度并不高。要求基礎(chǔ)必須具備一定的高度，同時基礎(chǔ)挑出的長度不要太長。基礎(chǔ)設(shè)計時可以通過限制基礎(chǔ)的寬高比的方法，用來保證基礎(chǔ)挑出部分不產(chǎn)生裂縫或破壞圖2.11剛性基礎(chǔ)受力破壞簡圖2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.2淺基礎(chǔ)按照基礎(chǔ)的剛度分類在基礎(chǔ)的設(shè)計時要求自上部砌體的邊緣處的垂線與基底邊緣的連線間的夾角α小于剛性角αmax。此時的基礎(chǔ)的相對剛度都比較大，不需要配置鋼筋，且基礎(chǔ)幾乎不發(fā)生撓曲變形，所以這種基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。為施工方便，剛性基礎(chǔ)通常做成臺階形。各級臺階的內(nèi)緣與剛性角αmax的斜線相交，如圖2.12(b)是安全的，若臺階拐點位于斜線之外，如圖2.12(a)則不安全。斜線外的材料沒有被利用，如圖2.12(c)則不經(jīng)濟。（2）剛性基礎(chǔ)的應(yīng)用剛性基礎(chǔ)技術(shù)簡單、材料充足、造價低廉、施工方便，多層砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先采用這種型式，但當(dāng)建筑物上部荷載較大或地基承載力較低時，為保證地基基礎(chǔ)的強度等要求，就需要擴大基礎(chǔ)面積，由于寬高比的限制，有不得不增加基礎(chǔ)的埋置深度，從而給施工帶來不便，也會增加工程的造價和延長工期，因此剛性基礎(chǔ)一般只用于六層及六層以下(三合土基礎(chǔ)不宜超過四層)的民用建筑和砌體承重的廠房，隨著建筑工程的不斷發(fā)展，剛性基礎(chǔ)的應(yīng)用受到了很多的限制，應(yīng)用正在逐漸減少。2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.2淺基礎(chǔ)按照基礎(chǔ)的剛度分類2.擴展（柔性）基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.2淺基礎(chǔ)按照基礎(chǔ)的剛度分類當(dāng)基礎(chǔ)的高度不能滿足剛性角的要求時，可以將基礎(chǔ)設(shè)計成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來承受拉應(yīng)力或彎矩，使基礎(chǔ)在受彎時不致破壞。這種基礎(chǔ)不受剛性角的限制，基礎(chǔ)剖面可以做成扁平形狀，用較小的基礎(chǔ)高度把上部荷載傳到較大的基礎(chǔ)底面上去，以適應(yīng)地基承載力的要求，如圖2.13所示。這種由鋼筋混凝土材料建造的基礎(chǔ)稱為擴展基礎(chǔ)。與剛性基礎(chǔ)相對應(yīng)有時也稱之為柔性基礎(chǔ)。圖2.13墻下鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.2淺基礎(chǔ)按照基礎(chǔ)的剛度分類(1)正是因為擴展基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能好，基礎(chǔ)自身強度高，基礎(chǔ)的寬度可以不受基礎(chǔ)寬高比高度的限制，從而可以設(shè)計的較寬且深度較小，因此對于重要的建筑物或利用地基表土硬殼層，設(shè)計寬基淺埋以解決存在軟弱下臥層強度太低時，常采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。(2)擴展基礎(chǔ)的形式與構(gòu)造擴展基礎(chǔ)的底面向外擴展，一般來說基礎(chǔ)外伸的寬度大于基礎(chǔ)高度，基礎(chǔ)材料承受拉力，最常用的材料就是鋼筋混凝土，擴展基礎(chǔ)適用于上部荷載大，尤其是受偏心荷載或承受彎矩作用、水平荷載的建筑物基礎(chǔ)。擴展基礎(chǔ)分為柱下獨立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)兩種類型，施工方法有現(xiàn)澆和預(yù)制兩種，其形式如圖2.14、2.15.、2.16所示圖2.14現(xiàn)澆柱下獨立基礎(chǔ)圖2.15現(xiàn)澆墻下條形基礎(chǔ)圖2.16預(yù)制柱下獨立基礎(chǔ)圖中文字較小，建議圖片放大圖片擋住文字。一些類似問題需要老師檢查完善(3)擴展基礎(chǔ)的基本構(gòu)造要求：①錐形基礎(chǔ)的邊緣高度，不宜小于200mm，階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300~500mm；②基礎(chǔ)墊層的厚度，宜為50～100mm，最常用的為100mm；③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鋼筋保護層的厚度有墊層時不宜小于40mm，無墊層時不宜小于70mm；④混凝土強度等級不宜小于C20；詳細(xì)構(gòu)造要求可參考現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中擴展基礎(chǔ)部分。2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.2淺基礎(chǔ)按照基礎(chǔ)的剛度分類2.3.3對基礎(chǔ)的材料的要求1.磚必須用頁巖磚，灰砂磚與輕質(zhì)磚均不得用于基礎(chǔ)。一般地區(qū)稍濕地基，磚的強度等級不低于MU7.5；嚴(yán)寒地區(qū)飽和地基，磚的最低強度等級為MU20。通常應(yīng)取比最低強度等級略高的強度等級。2.石料包括毛石、塊石和經(jīng)加工平整的料石，均應(yīng)選用不易風(fēng)化的硬巖石。石料的厚度不宜小于150mm?；A(chǔ)用的石料強度等級不低于MU20~MU30。2.3淺基礎(chǔ)的類型項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.3.3對基礎(chǔ)的材料的要求3.砂漿建筑工地普遍使用，問題最多。石灰、水泥混合砂漿不能用于含水飽和地基。水泥砂漿在很濕的或飽和的地基中最低強度等級為M54.混凝土：凝土的強度、耐久性與抗凍性都優(yōu)于粘土磚，且剛性角大，便于機械化施工。但混凝土基礎(chǔ)的水泥用量大，造價稍高，因此，混凝土常用于磚、石材料不滿足剛性角要求的基礎(chǔ)、地下水位以下的工程以及基礎(chǔ)下找平的墊層?；炷翉姸鹊燃壋Ｓ肅15。體積大的混凝土基礎(chǔ)，可以摻人20％～30％毛石，稱毛石混凝土，以節(jié)約水泥。5.鋼筋混凝土：這種材料不僅抗壓而且具有抗彎與抗剪性能，是基礎(chǔ)的最優(yōu)材料。高層建筑、重型設(shè)備或軟弱地基以及地下水位以下的基礎(chǔ)，宜采用鋼筋混凝土材料。鋼筋按計算配置，混凝土強度等級不低于C20，目前最常用的混凝土強度等級為C30，殼體基礎(chǔ)的混凝土強度等級不低于C25。需檢驗水泥的質(zhì)量和工地存放及防水的措旋，嚴(yán)格按重量配合比制備混凝土。6.灰土：我國采用灰土作基礎(chǔ)材料或墊層，已有一千多年歷史，效果良好。中小工程可用灰土材料做基礎(chǔ)，常用三七灰土(即體積比，三份石灰、七份粘性土)，攪拌均勻，分層壓實。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.4淺基礎(chǔ)的埋置深度的確定基礎(chǔ)的埋置深度，一般是指室外設(shè)計地面至基礎(chǔ)底面的深度，簡稱埋深?；A(chǔ)為什么要有一定的埋置深度？首先是為了防止基礎(chǔ)日曬雨淋、人來車往造成的基礎(chǔ)損傷。因此通常基礎(chǔ)埋深至少0.5m，同時基礎(chǔ)上部至少在設(shè)計室外地坪下0.1~0.15m；基礎(chǔ)的埋深牽扯到建筑物建成后的安全牢固、穩(wěn)定耐久以及正常使用問題同時基礎(chǔ)埋置深度對基礎(chǔ)施工的技術(shù)措施、施工工期、工程造價也會有直接的影響，選擇基礎(chǔ)的埋深十分重要，，必須認(rèn)真加以對待。如何確定基礎(chǔ)的埋置深度呢？應(yīng)綜合考慮下列五個方面的影響2.4.1上部結(jié)構(gòu)情況上部結(jié)構(gòu)情況主要包括建筑物的用途、類型、規(guī)模、荷載大小與性質(zhì)。首先三級工程、多層房屋基礎(chǔ)盡量埋深淺，但要滿足基礎(chǔ)的構(gòu)造要求，同時基礎(chǔ)的頂部距離地面不小于10~15cm；高層建筑對不均勻沉降很敏感，要求基礎(chǔ)埋置于堅實的地基土層上，為抗震穩(wěn)定性要求基礎(chǔ)的埋深不宜小于建筑物地面以上高度的1/15；如果建筑物有地下室（車庫等）地下商店或人防設(shè)施時，基礎(chǔ)埋深就要加深，一般不小于3m。遇到建筑物的各個部分使用要求不同，或地基土質(zhì)變化大，可使建筑物各部分的基礎(chǔ)埋深不同，但必須采取基礎(chǔ)做成臺階形逐步過渡圖2.17階形基礎(chǔ)項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.4淺基礎(chǔ)的埋置深度的確定2.4.2工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件往往對基礎(chǔ)設(shè)計方案起著決定性的作用，應(yīng)當(dāng)選擇地基承載力高的堅實土層做地基持力層，由此確定基礎(chǔ)的埋置深度若上層土較厚，厚度達(dá)2～4m時。可考慮擴大基礎(chǔ)底面面積，加強上部結(jié)構(gòu)剛度，將基礎(chǔ)做在軟弱土上，對于重要的建筑物就要將建筑物基礎(chǔ)置于下部堅實的土層上；如果上層軟弱土很厚，厚度超過5m時，挖除軟弱土工程量很大，施工困難，造價高，就要考慮是否可以設(shè)置地下室，或者采用人工加固等方法進(jìn)行地基處理，亦或者采用樁基礎(chǔ)等身基礎(chǔ)。在這種情況，一般需要做多種方案，經(jīng)過論證比較后才能確定最終的埋置深度。工程地質(zhì)條件與基礎(chǔ)埋深的關(guān)系實際工程中，常遇到地基上下各層土的承載力并不相同的情況。如果地基上層土較好，能夠滿足承載力要求，就選擇該層土做持力層，基礎(chǔ)可淺埋；若下層土為軟弱土即承載力低于上層土（稱為軟弱下臥層）時，需要驗算軟弱下臥層強度。如果上層土軟弱承載力低，下層土堅實承載力高，則需要區(qū)別對待，當(dāng)軟弱土較薄，厚度小于2m時，一般將軟弱土挖除，將基礎(chǔ)置于下層堅實土上，如圖所示。圖片不清楚2.4淺基礎(chǔ)的埋置深度的確定項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.4.3水文地質(zhì)條件地下水的情況與基礎(chǔ)的埋置深度也有著密切的關(guān)系，通常基礎(chǔ)盡量淺埋于地下水位之上，便于施工，如果不得已，基礎(chǔ)埋深必須在地下水位以下，施工時必須采取排降水措施，對河邊的基礎(chǔ)，其埋深應(yīng)在流水的沖刷作用深度之下。2.4.4凍結(jié)深度在寒冷地區(qū)應(yīng)考慮季節(jié)性凍土的影響。季節(jié)性凍土是冬季凍結(jié)，夏季解凍的土層，一般為細(xì)粒土（如粉砂、粉土、粘性土）。當(dāng)?shù)孛嬉韵乱欢ㄉ疃葍?nèi)途中的溫度達(dá)到冰凍溫度后，土中的自由水開始結(jié)冰，土層凍結(jié)，體積膨脹，產(chǎn)生凍脹力，稱為凍脹，可使基礎(chǔ)與墻面上升而開裂。春夏季節(jié)凍土融化解凍時，地基土強度降低，產(chǎn)生沉餡，稱為融餡，造成基礎(chǔ)的不均沉降。如果基礎(chǔ)埋置在地基土的凍結(jié)深度內(nèi)，由于地基土的反復(fù)凍融，往往會造成基礎(chǔ)的凍脹與融沉事故，因此北方地區(qū)的基礎(chǔ)埋深應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)貎錾畲笮〉囊蛩?。地基土凍結(jié)的危害2.4淺基礎(chǔ)的埋置深度的確定項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.4.4凍結(jié)深度我國幅員遼闊，地理氣候差異大，因此各地的凍結(jié)深度不一，應(yīng)按當(dāng)?shù)貙崪y資料確定，一般可在現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》查找。基礎(chǔ)底面應(yīng)埋在天然最大凍結(jié)線以下一定深度，對于可埋置于可凍脹土中的基礎(chǔ)，其最小埋深dmin應(yīng)按下式確定：dmin=zd-hmax在凍脹、強凍脹和特強凍脹地基上采用防凍害措施時應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.對在地下水位以上的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)側(cè)表面應(yīng)回填不凍脹的中、粗砂，其厚度不應(yīng)小于200mm；對在地下水位以下的基礎(chǔ)，可采用樁基礎(chǔ)、保溫性基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)（凍土層下有擴大板或擴底短樁），也可將獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)做成正梯形的斜面基礎(chǔ)；

2.宜選擇地勢高、地下水位低、地表排水條件好的建筑場地。對低洼場地，建筑物的室外地坪標(biāo)高應(yīng)至少高出自然地面300mm~500mm，其范圍不宜小于建筑四周向外各一倍凍深距離的范圍；

3.應(yīng)做好排水設(shè)施，施工和使用期間防止水浸入建筑地基。在山區(qū)應(yīng)設(shè)截水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝，以排走地表水和潛水；

4.在強凍脹性和特強凍脹性地基上，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁，并控制建筑的長高比；

5.當(dāng)獨立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺下有凍土?xí)r，應(yīng)在梁或承臺下留有相當(dāng)于該土層凍脹量的空隙；2.4淺基礎(chǔ)的埋置深度的確定項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.4.5場地條件和環(huán)境條件1.臨近建筑物的影響當(dāng)建筑場地臨近已存在建筑物時，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物基礎(chǔ)，否則兩基礎(chǔ)之間的凈距應(yīng)大于兩基礎(chǔ)底面高差的1~2倍，以免開挖新基槽時危及原有基礎(chǔ)的安全與穩(wěn)定性，若不能滿足此條件，應(yīng)采取分段施工、做護坡樁或用沉井、地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)以及加固原有基礎(chǔ)等措施，一確保原有較淺基礎(chǔ)的安全。2.靠近土坡若建筑場地靠近各種土坡，包括各種山坡、河岸、海濱、湖遍等，則基礎(chǔ)埋深應(yīng)考慮鄰近土坡臨空面的穩(wěn)定性。L>(1~2)△H新建基礎(chǔ)深于原建筑基礎(chǔ)情形影響基礎(chǔ)埋置深度的因素很多，對于某一具體工程來說，往往只是其中一、二種因素起決定性的作用，設(shè)計時必須從實際出發(fā)，抓住主要因素進(jìn)行分析研究確定合理的埋置深度。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算各類建筑的地基承受上部荷載的能力都有一定的限度，如果超過了此限度，則地基就可能發(fā)生事故，地基土所能提供的最大承受荷載的能力稱為地基極限承載力。作用于地基表面單位面積上的壓力稱為基底壓力?；讐毫?yīng)小于或等于修正后的地基承載力的特征值，才能保證地基土不致發(fā)生強度破壞或產(chǎn)生超過建筑物所能容許的沉降。因此在工程中，對所有建筑物首先都必須進(jìn)行地基承載力驗算，地基承載力的確定，在地基基礎(chǔ)的設(shè)計計算中是一個非常重要而復(fù)雜的問題，因為和其他建筑材料不同，地基的承載力不僅僅與地基土本身的物理狀態(tài)和力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，而且還與基礎(chǔ)的形式、底面尺寸的大小、基礎(chǔ)的底面形狀、基礎(chǔ)的埋深、建筑類型、結(jié)構(gòu)特點甚至施工速度快慢等有關(guān)，地基承載力的確定方法有很多，一般有實測數(shù)理統(tǒng)計法、現(xiàn)場荷載試驗法、規(guī)范法、理論公式計算法和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗參考法等。2.5.1基本概念1.當(dāng)?shù)鼗瑫r滿足強度和變形兩個條件時，單位面積上所能承受的最大荷載稱為地基承載力；工程中以fak表示地基承載力特征值，單位是kPa；由于基礎(chǔ)的寬度較大（一般大于3m）時或者基礎(chǔ)的埋置深度大于0.5m時，地基承載力需要根據(jù)實際進(jìn)行基礎(chǔ)寬度與深度的修正，承載力有相應(yīng)的提高，地基的這種承載力我們稱之為修正后的地基承載力特征值，用fa表示，以前的習(xí)慣稱呼為地基承載力設(shè)計值。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算2.5.1基本概念2.影響地基承載力大小的因素不同地區(qū)、不同成因、不同土質(zhì)的地基承載力差別很大。例如淤泥、淤泥質(zhì)土當(dāng)天然含水量為75%左右時，地基承載力僅有40kPa左右，而密實的卵石則可高達(dá)800~1000kPa，相差巨大。影響地基承載力的因素主要有以下四個方面：(1)地基土的成因與堆積年代。通常風(fēng)積土的承載力最小，坡積土次之，沖積土和洪積土的承載力較大。對于同類土而言，堆積年代越長久，承載力就越大。(2)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。這是最重要的因素，一般來說，向碎石土和砂土，其粒徑越大，孔隙比越小，即密實度越大，則地基承載力就較大；粉土和粘性土的含水量越大、孔隙比越大、即密實度越小，則地基承載力就較??；(3)地下水的影響。當(dāng)?shù)叵滤簧仙?，地基土受到水的浮力作用，土的天然重度變?yōu)楦≈囟?，土的含水量也增高，則地基承載力降低；如果在濕陷性黃土地區(qū)，地下水的上升會導(dǎo)致地基濕陷；同時由于地下水位的升降隨季節(jié)交替變化，膨脹土遇水膨脹，失水收縮，對地基承載力影響也很大。(4)建筑情況?；A(chǔ)寬度大，基礎(chǔ)埋置深，地基承載力相應(yīng)提高；上部結(jié)構(gòu)剛度大，體型簡單，對地基的不均勻沉降適應(yīng)性強，地基承載力可以取一個較高的數(shù)值。2.5.2地基承載力的確定方法項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算1.原位平板載荷試驗確定地基承載力對重要的甲級建筑，為進(jìn)一步了解地基土的變形性能和承載能力，必須做現(xiàn)場原位荷載試驗，以確定地基承載力。上述《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》提供的規(guī)范法中，如果對于成分或者結(jié)構(gòu)很不均與的土層，如雜填土、裂隙土、風(fēng)化巖等，難以取得原狀土樣，荷載試驗的方法就顯出他的技術(shù)優(yōu)勢，是其他方法難以取代的，事實上《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》所列的經(jīng)驗數(shù)值也是以靜荷載試驗結(jié)果為依據(jù)的。根據(jù)現(xiàn)場荷載試驗，繪制荷載與沉降關(guān)系p—s曲線，如圖2.23所示。(1)對于低壓縮性土（如密實的砂土、硬塑粘土等），p—s曲線上有比較明顯的比例極限ɑ時，取對應(yīng)月ɑ點得比例極限荷載p0為地基承載力基本值f0，即f0=p0；如圖（a）所示。(2)荷載小于對應(yīng)比例界限的荷載值的2.0倍時，取極限荷載值的一半。(3)對于p—s曲線為緩變型，極限荷載不明顯的地基，當(dāng)試驗用壓板面積為0.25~0.5m2時，則由地基變形值來確定地基承載力，對低壓縮性土和砂土，可取s=（0.01~0.015）b時，所對應(yīng)的荷載p0.01~0.15作為地基承載力的基本值，即f0=p0.01~0.15，其中b為承壓板的寬度或直徑，如圖(b)所示；對于中、高壓縮性土，可取s=0.02b所對應(yīng)的荷載p0.02作為地基承載力的基本值，即取f0=p0.02，如圖(c)所示。(4)地基承載力特征值fak的確定。根據(jù)荷載試驗確定的地基承載力的基本值f0，求地基承載力特征值fak，要求同一土層參加統(tǒng)計的試驗點不應(yīng)少于3個點；基本值f0的最大和最小值的極差，不能超過平均值的30%，然后取此平均值作為fak。2.5.2地基承載力的確定方法項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算通過荷載試驗確定地基承載力2.5.2地基承載力的確定方法項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算(5)由于載荷實驗板受加荷能力的限制，一般都小于實際基礎(chǔ)的大小，因此，實驗時影響深度較小，而在實際工程中，基礎(chǔ)荷載的影響深度較大，將會更深，因此在工程中如果在荷載試驗影響深度之下，如果存在軟弱下臥層，而該下臥層又在基礎(chǔ)影響深度范圍之內(nèi)，此時應(yīng)該換大尺寸的載荷板進(jìn)行試驗，尺寸越接近基礎(chǔ)尺寸就會更加接近實際情況。如為成層土，需要時可在不同深度的土層上做荷載試驗，以了解各土層的承載力，特別是在持力層下有軟弱下臥層時，也經(jīng)常需要這樣分層實驗。如圖2.24所示。通過荷載試驗還可以求得土層的變形模量E0值，用以計算基礎(chǔ)沉降量。(a)荷載試驗(b)實際基礎(chǔ)載荷板與基礎(chǔ)荷載影響深度比較2.5.2地基承載力的確定方法項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算2.按理論公式計算地基承載力建國以來，根據(jù)大量的建筑工程實踐經(jīng)驗、現(xiàn)場荷載試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、輕型動力觸探、靜力觸探試驗和室內(nèi)土工試驗等的數(shù)據(jù)，對相應(yīng)的地基承載力進(jìn)行統(tǒng)計、分析制定了該方法。(1)承載力特征值fak的確定方法。可以通過野外鑒別的方法，或者可以通過重型動力觸探N63.5確定巖石和碎石土的承載力特征值fak；可以通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N和輕便觸探試驗錘擊數(shù)N10確定粉土和粘性土的地基承載力特征值fak；通過室內(nèi)土工試驗，依據(jù)土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的平均值確定地基承載力基本值f0后，經(jīng)過對f0進(jìn)行回歸系數(shù)修正后得到承載力特征值fak；①規(guī)范中，可以通過野外鑒別的方法，確定.承載力特征值fak②依據(jù)土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的平均值確定地基承載力基本值f0后，經(jīng)過對f0進(jìn)行回歸系數(shù)修正后得到承載力特征值fak③可以通過經(jīng)過修正后的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N和輕便觸探試驗錘擊數(shù)N10確定粉土和粘性土的地基承載力特征值fak2.5.2地基承載力的確定方法項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算④當(dāng)前有關(guān)承載力的理論計算公式很多。這些理論公式都是建立在某些假設(shè)的基礎(chǔ)上的，因此各有一定的適用范圍。這里僅介紹《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB0007-2011）推薦的承載力理論公式。對于豎向荷載偏心距

為偏心方向的基礎(chǔ)底面尺寸，根據(jù)土的抗剪強度指標(biāo)確定地基承載力公式3.用靜力觸探法確定地基承載力近年來各國對靜力觸探實驗極為重視，這是一種有發(fā)展前途的確定地基承載力的方法。在我國許多地區(qū)，靜力觸探實驗發(fā)展很快，靜力觸探具有不用取土且快速、連續(xù)直接測出貫入阻力的優(yōu)點。各地區(qū)通過相關(guān)分析對比，建立了不少地區(qū)性的承載力計算經(jīng)驗公式。4.憑建筑經(jīng)驗確定在擬建建筑物的臨近地區(qū)，常有各種各樣的不同時期建造的建筑物。調(diào)查這些已有建筑物的形式、構(gòu)造特點、基底壓力大小、基底土層情況以及這些建筑物是否有裂縫、傾斜和其他損壞現(xiàn)象，根據(jù)這些進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，對于新建建筑物地基土的承載力的確定，具有一定的參考價值。這種方法一般適用于荷載不大的中小型工程。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.5地基承載力的確定與計算5.地基承載力特征值的修正當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于

或埋置深度大于

時，從荷載試驗或其他原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正6.在工程實際中我們可以從地質(zhì)勘查報告中獲得到承載力特征值fak。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算地基基礎(chǔ)的設(shè)計主要應(yīng)該從地基和基礎(chǔ)兩個方面入手，主要包括以下五個方面的內(nèi)容。一是通過地基承載力強度條件進(jìn)行基礎(chǔ)底面面積（底面尺寸）的確定，這樣保證了地基的安全性；二是通過構(gòu)造措施或結(jié)構(gòu)計算，保證基礎(chǔ)本身的強度，以保證上部結(jié)構(gòu)能通過基礎(chǔ)將荷載可靠的傳遞給下面的地基；三如果地基有軟弱下臥層，必須對基礎(chǔ)的軟弱下臥層進(jìn)行驗算，保證軟弱下臥層的強度；四是進(jìn)行基礎(chǔ)變形的計算，保證基礎(chǔ)的沉降量、沉降差、傾斜和局部傾斜等指標(biāo)在允許的范圍之內(nèi)，以防止因為地基基礎(chǔ)的變形過大影響建筑物的正常使用和安全；五對于受水平荷載的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)、以及承受水壓力和土壓力的擋土墻、水壩、橋臺，建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，還需要對基礎(chǔ)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗算。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.1基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸的設(shè)計，包括基礎(chǔ)底面的長度l、寬度b和基礎(chǔ)的高度h。根據(jù)已經(jīng)確定的基礎(chǔ)類型、埋置深度d，調(diào)整地基承載力特征值fa和作用在基礎(chǔ)底面上的荷載值，進(jìn)行基礎(chǔ)尺寸設(shè)計。作用在基礎(chǔ)底面上的荷載，一般包括豎向荷載(包括上部結(jié)構(gòu)的自重以及使用中的各種恒荷載和活荷載，基礎(chǔ)的自重等)，還有水平荷載(包括土壓力、水壓力和風(fēng)荷載等)，以及力矩。荷載計算應(yīng)該按照結(jié)構(gòu)的荷載傳遞途徑，自上而下，從屋面荷載開始計算，累計至設(shè)計地面；計算中注意根據(jù)荷載規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行荷載的取值和組合，同時注意據(jù)算單元的選取，對無門窗的墻，常取1m墻長為計算單元；有門窗的墻體，可取一開間長度為計算單元。1.基礎(chǔ)底面尺寸的確定基礎(chǔ)設(shè)計時，其上部傳來得荷載有兩種形態(tài)：軸心荷載作用和偏心荷載作用，他們的計算方法有所不同。如圖所示。(1)軸心荷載作用下的計算強度條件：Pk≤fa；Nk+Gk)/A≤fa即（Nk+γGAd）/A≤fa可推得基礎(chǔ)底面面積

軸心荷載基底面積項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.1基礎(chǔ)尺寸設(shè)計

(2)偏心荷載作用下的計算工程實踐中，由于偏心荷載的受力特點，使得基礎(chǔ)傳給基底的壓力和地基的反力分布并不均勻，如下圖所示。對于偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面尺寸，很難象軸心荷載作用下那樣用直接計算的方法的確定，一般我們用下面的試算法計算：①不考慮偏心荷載作用，只考慮軸向外力N的影響，按照軸心荷載的方法初步計算出基礎(chǔ)地面面積A1或b1；②考慮偏心荷載的作用會造成基底最大壓力的增大的不利作用，把按照軸心受力計算得到的底面積A1或者b1，適當(dāng)提高10%~40%，作為偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面面積或條形基礎(chǔ)的寬度。當(dāng)偏心荷載較大時可取較大值，40%，偏心荷載較小時可取10%；即A=（1.1~1.4）A1；

偏心荷載基礎(chǔ)計算③按照假定的基礎(chǔ)地面面積A，按照偏心受壓計算出基底的最大壓力Pkmax和最小的基底壓力Pkmin，以及基底平均壓力Pk，并判斷是否滿足偏心荷載作用下地基承載力強度條件。強度條件：Pk≤fa

Pkmax≤1.2fa項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.1基礎(chǔ)尺寸設(shè)計當(dāng)荷載偏心距e≥l/6時，此時基礎(chǔ)會出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)，當(dāng)然地基不會對基礎(chǔ)施加拉力，部分基礎(chǔ)會脫開地基，此時基底壓力會重新分布，如圖所示。此時Pkmax應(yīng)按下式計算，④通過上述第一次計算，如果強度條件都滿足，并且計算基底壓力和地基承載力比較接近，說明基礎(chǔ)的底面面積合適，就可以和軸心荷載作用下那樣，根據(jù)所求出的基礎(chǔ)底面面積A確定基礎(chǔ)的長度l和寬度b；如果強度條件不滿足，說明原先假定的基礎(chǔ)底面面積a偏小，調(diào)整（增大）基礎(chǔ)底面面積A后重復(fù)步驟③，直到滿足強度條件；如果經(jīng)過第一次或第二次試算后發(fā)現(xiàn)強度條件滿足了，但是Pkmax較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.2fa，說明原先初定的基礎(chǔ)底面面積A偏大，雖然安全但不經(jīng)濟，因此可以調(diào)整（減?。┗A(chǔ)底面面積A；經(jīng)過一次或多次計算，直到既能滿足強度條件，同時又能發(fā)揮地基的承載力為止。偏心荷載作用下的基底壓力項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.2剛性基礎(chǔ)設(shè)計1.基礎(chǔ)高度h的計算剛性基礎(chǔ)的寬度b確定之后，應(yīng)按照剛性角tgɑ的要求，就可以確定剛性基礎(chǔ)的高度，如圖所示b≤b0+2htgɑ可推導(dǎo)得出2.剛性基礎(chǔ)的其他構(gòu)造要求1)為保證基礎(chǔ)不受外力（如人來車往、日曬雨淋等）的影響，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計地面以下100mm~150mm，所以基礎(chǔ)的埋置深度d必須大于基礎(chǔ)的高度加上基礎(chǔ)保護層的厚度，同時滿足本教材前面2.4中關(guān)于基礎(chǔ)埋置深度的規(guī)定；(2)對于柱下剛性基礎(chǔ)對上部柱子放角，有具體的要求，以保證荷載傳遞的可靠性，同時防止基礎(chǔ)出現(xiàn)局部受壓破壞，如圖所示。剛性基礎(chǔ)高度確定柱下剛性基礎(chǔ)構(gòu)造圖項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.3擴展基礎(chǔ)設(shè)計擴展基礎(chǔ)由于大多用鋼筋混凝土材料，因此可以承受較大的拉應(yīng)力，從而不受剛性角的限制，其基礎(chǔ)底部雖然有著較大的向外延伸，而基礎(chǔ)的高度卻可以較小，使得擴展基礎(chǔ)的應(yīng)用有了獨到的優(yōu)勢，是目前應(yīng)用最廣泛的淺基礎(chǔ)形式之一。擴展基礎(chǔ)在基礎(chǔ)的底面尺寸根據(jù)地基的強度條件確定之后，主要還有擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求和基礎(chǔ)本身的強度、結(jié)構(gòu)計算兩個方面的工作。1.擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求(1)錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm，且兩個方向的坡度不宜大于1：3；階梯形基礎(chǔ)的每階高度，宜為300mm～500mm；

(2)墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強度等級不宜低于C10；

(3)擴展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%，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。墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不宜小于8mm；間距不宜大于300mm；每延米分布鋼筋的面積應(yīng)不小于受力鋼筋面積的15%。當(dāng)有墊層時鋼筋保護層的厚度不應(yīng)小于40mm；無墊層時不應(yīng)小于70mm；

(4)混凝土強度等級不應(yīng)低于C20；

(5)當(dāng)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。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.3擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.擴展基礎(chǔ)的強度和結(jié)構(gòu)計算擴展基礎(chǔ)在上部豎向荷載N和彎矩M以及地基反力的作用下，在柱與基礎(chǔ)交接處、臺階形基礎(chǔ)的變階處，基礎(chǔ)的混凝土?xí)艿經(jīng)_切破壞的威脅，應(yīng)該對該部位進(jìn)行抗沖切破壞計算、同時注意基礎(chǔ)的受剪切計算；如圖所示。在地基反力的作用下，擴展出來的基礎(chǔ)，從受力分析上看，近似一個懸臂構(gòu)件，因此對底板必須進(jìn)行抗彎計算；在必要時應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)的局部受壓計算；最后根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對基礎(chǔ)的底板進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋計算?；A(chǔ)沖切破壞示意圖文字不清楚項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.3擴展基礎(chǔ)設(shè)計(1)對柱下獨立基礎(chǔ)，當(dāng)沖切破壞錐體落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)時，應(yīng)驗算柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力；如圖所示

(a)柱與基礎(chǔ)交接處(b)基礎(chǔ)變階處(c)基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度時基礎(chǔ)受剪切承載力計算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置柱下獨立基礎(chǔ)的受沖切承載力應(yīng)按下列公式驗算：Fl≤0.7βhpftamh0Fl=pjAl圖片不清楚項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.3擴展基礎(chǔ)設(shè)計(2)對基礎(chǔ)底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度的柱下獨立基礎(chǔ)，以及墻下條形基礎(chǔ)，應(yīng)驗算柱（墻）與基礎(chǔ)交接處的基礎(chǔ)受剪切承載力。

Vs≤0.7βhsftA0(3)基礎(chǔ)底板的配筋，應(yīng)按抗彎計算確定；如圖所示

(a)軸心荷載作用下(b)偏心荷載作用下矩形基礎(chǔ)底板彎矩與配筋計算墻下條形基礎(chǔ)計算項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.3擴展基礎(chǔ)設(shè)計①在軸心荷載或單向偏心荷載作用下，當(dāng)臺階的寬高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時，柱下矩形獨立基礎(chǔ)任意截面的底板彎矩可按下列簡化方法進(jìn)行計算。②基礎(chǔ)底板配筋除滿足計算和最小配筋率要求外，尚應(yīng)符合本節(jié)2.6.3中1條第3款的構(gòu)造要求。計算最小配筋率時，對階形或錐形基礎(chǔ)截面，可將其截面折算成矩形截面，截面的折算寬度和截面的有效高度，具體計算可參考現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》按附錄中得有關(guān)介紹進(jìn)行?；A(chǔ)底板鋼筋可按下式計算

③當(dāng)柱下獨立柱基底面長短邊之比在大于或等于2小于或等于3的范圍時，基礎(chǔ)底板短向鋼筋應(yīng)按下述方法布置：將短向全部鋼筋面積乘以后求得的鋼筋，均勻分布在與柱中心線重合的寬度等于基礎(chǔ)短邊的中間帶寬范圍內(nèi)其余的短向鋼筋。(4)墻下條形基礎(chǔ)如圖2.37所示的受彎計算和配筋應(yīng)符合下列規(guī)定：①任意截面每延米寬度的彎矩，可按下式進(jìn)行計算；②其最大彎矩截面的位置，應(yīng)符合下列規(guī)定：

a.料為混凝土?xí)r，取a1=b1b.墻且放腳不大于1/4磚長時，取a1=b1+1/4磚長；③墻下條形基礎(chǔ)底板每延米寬度的配筋除滿足計算和最小配筋率要求外，尚應(yīng)符合本節(jié)2.6.3中1條第3款的構(gòu)造要求4當(dāng)基礎(chǔ)的混凝土強度等級小于柱的混凝土強度等級時，尚應(yīng)驗算柱下基礎(chǔ)頂面交接處的局部受壓承載力。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算2.6.3擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.6.4軟弱下臥層強度驗算項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算和基礎(chǔ)底面直接接觸的土層，直接承受上部傳遞來的荷載以及基礎(chǔ)和覆土的自重，這個土層我們稱為持力層，這是我們地基基礎(chǔ)工程設(shè)計和施工中研究的重點，都不會忽視，一般也不會發(fā)生錯誤，但是在工程實際中，有時在持力層以下一定深度內(nèi)如果存在著軟弱下臥層（承載力明顯低于持力層的高壓縮性土層）時，而該下臥層又在基礎(chǔ)基底處的附加應(yīng)力擴散范圍之內(nèi)，往往會出現(xiàn)持力層滿足了強度等條件，但是擴散傳遞到下臥層的應(yīng)力雖然變小，但仍有可能超出了下臥層的強度等條件，造成因為軟弱下臥層的強度不足而使得建筑物發(fā)生工程事故，以前介紹過的加拿大特朗斯康谷倉的教訓(xùn)讓人記憶猶新。工程中，我們要求作用在軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之和不能超過下臥層的承載力特征值。當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.應(yīng)按下式驗算軟弱下臥層的地基承載力：pz+pcz≤faz

2．附加應(yīng)力的計算我們采用一種簡化的方法，Es1/Es2≥3時，對矩形基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)，pz可以用壓力擴散角的概念計算。基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力，向下傳遞時，按照一定的擴散角θ分布到較大的面積上，我們按照擴散前后各面積上得總壓力相等的條件，進(jìn)行簡化計算；具體公式如下：2.6.4軟弱下臥層強度驗算項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算對條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)，式（2-19）中的pz值可按下列公式簡化計算：條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)圖片不清晰項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算3.若軟弱下臥層強度驗算滿足了公式，表明該下臥層埋藏較深，基底附加應(yīng)力經(jīng)過擴散傳遞到下臥層頂面時的應(yīng)力已經(jīng)較小，小于了下臥層的承載力，也就是說此時下臥層對建筑物的安全使用并無影響；如果不滿足下臥層強度條件，則表明軟弱的下臥層承受不了上部的荷載，此時，建筑物處于不安全狀態(tài)，必須修改基礎(chǔ)的設(shè)計，變更（增大）基礎(chǔ)的尺寸如長度l和寬度b，改變基礎(chǔ)的埋深d（一般盡量淺埋，加大基礎(chǔ)底面和下臥層的距離z）；如果仍然難以滿足，就需要采用深基礎(chǔ)（如樁基礎(chǔ)）或?qū)Φ鼗M(jìn)行處理。2.6.5地基變形計算按照地基承載力強度條件確定的基礎(chǔ)底面尺寸，又經(jīng)過了軟弱下臥層的驗算之后，一般可保證建筑物不會發(fā)生地基的強度破壞，從而保證了建筑物地基基礎(chǔ)的安全性，但是和組成建筑物結(jié)構(gòu)的其他材料來說，土屬于比較松散的，因此在上部荷載和基礎(chǔ)自重的作用下，總會使得地基發(fā)生或大或小的變形，如果地基變形過大，就會引起建筑物的開裂、傾斜，甚至破壞建筑物的安全或影響建筑的正常使用。對于一般的多層建筑，地基土質(zhì)均勻且較好時，按照地基承載力設(shè)計地基基礎(chǔ)，一般都能同時滿足地基變形的要求；但對于一級建筑和荷載較大、土層不均勻、地基承載力不高的二級建筑物為了保證工程的安全，就還需進(jìn)行地基變形計算，防止地基變形事故的發(fā)生。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算1.工程中，建筑物的地基變形計算值，不應(yīng)大于地基變形允許值。建筑物的地基變形允許值的確定涉及許多因素，如建筑物的具體使用要求、建筑物對變形的敏感程度、結(jié)構(gòu)的安全儲備等；就《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》綜合分析了國內(nèi)外各類建筑的相關(guān)資料，經(jīng)過詳細(xì)的分析，依據(jù)建筑物的類型、變形特征、地基土類別等將建筑物的地基變形允許值做了規(guī)定，應(yīng)按本教材項目1中表1.8采用。對表中未包括的建筑物，其地基變形允許值應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對地基變形的適應(yīng)能力和使用上的要求確定。2.地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。3.在計算地基變形時，應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)由于建筑地基不均勻、荷載差異很大、體型復(fù)雜等因素引起的地基變形，對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜值控制；對于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制；必要時尚應(yīng)控制平均沉降量。

(2)在必要情況下，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建筑物有關(guān)部分之間的凈空，選擇連接方法和施工順序2.6.5地基變形計算項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6.6地基穩(wěn)定性計算2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算1.對于受水平荷載的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)、以及承受水壓力和土壓力的擋土墻、水壩、橋臺，建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，還需要對基礎(chǔ)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗算(1)在豎向和水平荷載作用下，地基僅存在軟土或其夾層是，地基可能發(fā)生整體滑動失穩(wěn)，地基的整體滑動形成的滑裂面通常是球弧面，《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進(jìn)行驗算。最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動力矩應(yīng)符合下式要求：

MＲ／MS≥1.2

(2)

位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，應(yīng)符合下列規(guī)定：

①

對于條形基礎(chǔ)或矩形基礎(chǔ)，當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于3m

時，其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x，如圖2.41所示，應(yīng)符合下式要求，且不得小于2.5m：

條形基礎(chǔ)基底邊緣至坡頂?shù)乃骄嚯x矩形基礎(chǔ)項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.6.6地基穩(wěn)定性計算2.6天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計與計算②當(dāng)基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x不滿相應(yīng)的要求時，可根據(jù)基底平均壓力確定基礎(chǔ)距坡頂邊緣的距離和基礎(chǔ)埋深。

③當(dāng)邊坡坡角β大于

45°、坡高大于8m時，尚應(yīng)驗算坡體穩(wěn)定性2.建筑地下室或地下構(gòu)筑物在地下水位以下時，由于受到水的浮力作用，存在上浮問題時，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算。(1)對于簡單的浮力作用情況，基礎(chǔ)抗浮穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求：(2)抗浮穩(wěn)定性不滿足設(shè)計要求時，可采用增加壓重或設(shè)置抗浮構(gòu)件等措施。在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結(jié)構(gòu)剛度的措施。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.1連續(xù)基礎(chǔ)的分類、特點和設(shè)計方法1.柱下條形基礎(chǔ)、交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)統(tǒng)稱為連續(xù)基礎(chǔ)。2.連續(xù)基礎(chǔ)的特點：(1)具有較大的基礎(chǔ)底面積，因此能承擔(dān)較大的建筑物荷載，易于滿足地基承載力的要求；(2)連續(xù)基礎(chǔ)的連續(xù)性可以大大加強建筑物的整體剛度，有利于減小不均勻沉降及提高建筑物的抗震性能；(3)對于箱形基礎(chǔ)和設(shè)置了地下室的筏板基礎(chǔ)，可以有效地提高地基承載力，并能以挖去的土重補償建筑物的部分（或全部）重量。3.連續(xù)基礎(chǔ)的設(shè)計方法連續(xù)基礎(chǔ)一般可看成是地基上的受彎構(gòu)件——梁或板。它們的撓曲特征、基底反力和截面內(nèi)力分布都與地基、基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)的相對剛度特征有關(guān)。因此，應(yīng)該從三者相互作用的觀點出發(fā)，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行地基上梁或板的分析與設(shè)計項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.2柱下條形基礎(chǔ)與十字交叉基礎(chǔ)1.柱下條形基礎(chǔ)(1)柱下條形基礎(chǔ)的概念當(dāng)?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用柱下獨立基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時，常將同一方向（或同一軸線）上若干柱子的獨立基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)的抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力，并能將所承受的集中柱荷載較均勻地分布到整個基底面積上。柱下條形基礎(chǔ)是常用于軟弱地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的一種基礎(chǔ)形式。根據(jù)柱子的數(shù)量、基礎(chǔ)的剖面形式、上部荷載的大小分布以及結(jié)構(gòu)的剛度等情況，柱下條形基礎(chǔ)可分別采用以下兩種形式：等截面條形基礎(chǔ)和局部擴大條形基礎(chǔ)。

(a)平面圖

(b)剖面圖現(xiàn)澆柱下條形基礎(chǔ)項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.2柱下條形基礎(chǔ)與十字交叉基礎(chǔ)(2)柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求除滿足現(xiàn)行《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》鋼筋混凝土擴展（獨立）基礎(chǔ)的相關(guān)條要求外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：①柱下條形基礎(chǔ)梁的高度宜為柱距的1/4～1/8。翼板厚度不應(yīng)小于200mm。當(dāng)翼板厚度大于250mm時，宜采用變厚度翼板，其坡度宜小于或等于1:3；圖2.43柱下單向條形基礎(chǔ)②條形基礎(chǔ)的端部宜向外伸出，其長度宜為第一跨距的0.25倍；③現(xiàn)澆柱與條形基礎(chǔ)梁的交接處，其平面尺寸不應(yīng)小于右圖的規(guī)定；④條形基礎(chǔ)梁頂部和底部的縱向受力鋼筋除滿足計算要求外，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；⑤柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強度等級，不應(yīng)低于C20。超出，類似問題建議老師完善。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.2柱下條形基礎(chǔ)與十字交叉基礎(chǔ)(3)柱下條形基礎(chǔ)的計算除應(yīng)符合現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》鋼筋混凝土擴展（獨立）基礎(chǔ)的相關(guān)條要求外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：①在比較均勻的地基上，上部結(jié)構(gòu)剛度較好，荷載分布較均勻，且條形基礎(chǔ)梁的高度不小于1/6柱距時，地基反力可按直線分布，條形基礎(chǔ)梁的內(nèi)力可按連續(xù)梁計算，此時邊跨跨中彎矩及第一內(nèi)支座的彎矩值宜乘以1.2的系數(shù)；②當(dāng)不滿足本條第一款的要求時，宜按彈性地基梁計算；③對交叉條形基礎(chǔ)，交點上的柱荷載，可按交叉梁的剛度或變形協(xié)調(diào)的要求，進(jìn)行分配。其內(nèi)力可按本條上述規(guī)定，分別進(jìn)行計算；④驗算柱邊緣處基礎(chǔ)梁的受剪承載力；當(dāng)存在扭矩時，尚應(yīng)作抗扭計算；⑥當(dāng)條形基礎(chǔ)的混凝土強度等級小于柱的混凝土強度等級時，尚應(yīng)驗算柱下條形基礎(chǔ)梁頂面的局部受壓承載力。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.2柱下條形基礎(chǔ)與十字交叉基礎(chǔ)柱下交叉基礎(chǔ)(1)十字交叉基礎(chǔ)的概念當(dāng)單柱的上部荷載很大，按照條形基礎(chǔ)無法滿足地基承載力要求時，柱下條形基礎(chǔ)可在柱網(wǎng)的雙向布置，相交于柱位處形成十字交叉基礎(chǔ)。如圖所示。當(dāng)?shù)鼗浫?，柱網(wǎng)的柱荷載不均勻，需要基礎(chǔ)具有空間剛度以調(diào)整不均勻沉降時多采用此類型基礎(chǔ)，此類基礎(chǔ)計算較復(fù)雜。(2)十字交叉基礎(chǔ)的計算柱下十字交叉梁基礎(chǔ)為多次超靜定結(jié)構(gòu)，通常采用簡化計算法，可視其為雙向的柱下條形基礎(chǔ)，即每個方向的條形基礎(chǔ)構(gòu)造及計算與柱下條形基礎(chǔ)相同，只是柱傳遞的豎向荷載由兩個方向的條形基礎(chǔ)承擔(dān)，故需在兩個方向上進(jìn)行分配，而柱傳遞的彎矩Mx、My直接加于相應(yīng)方向的基礎(chǔ)梁上，不必再做分配，即不考慮基礎(chǔ)梁承受的扭矩。柱傳遞的豎向荷載在正交的兩個條形基礎(chǔ)上的分配原則必須滿足兩個條件：①靜力平衡條件，即同節(jié)點處分配給兩個方向條形基礎(chǔ)的荷載之和等于柱荷載。②變形協(xié)調(diào)條件，即分離后兩個方向的條形基礎(chǔ)在交叉節(jié)點處的豎向位移應(yīng)相等。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.3筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)1.筏形基礎(chǔ)(1)筏形基礎(chǔ)的概念當(dāng)建筑物上部荷載較大而地基承載能力又比較弱時，用簡單的獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要，這時常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使整個建筑物的荷載承受在一塊整板上，這種滿堂式的板式基礎(chǔ)稱筏形基礎(chǔ)。如圖所示。筏形基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖筏形基礎(chǔ)由于其底面積大，故可減小基底壓力，同時也可提高地基土的承載力，并能更有效地增強基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。(2)筏形基礎(chǔ)的選用原則①在軟土地基上，用柱下條形基礎(chǔ)或柱下十字交梁條形基礎(chǔ)不能滿足上部結(jié)構(gòu)對變形的要求和地基承載力的要求時，可采用筏形基礎(chǔ)。②當(dāng)建筑物的柱距較小而柱的荷載又很大，或柱的荷載相差較大將會產(chǎn)生較大的沉降差需要增加基礎(chǔ)的整體剛度以調(diào)整不均勻沉降時，可采用筏形基礎(chǔ)。項目2天然地基上的淺基礎(chǔ)2.7連續(xù)基礎(chǔ)簡介2.7.3筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)③當(dāng)建筑物有十室或大型儲液結(jié)構(gòu)（如水池、油庫等），結(jié)合使用要求，可采用筏形基礎(chǔ)。④風(fēng)荷載及地震荷載起主要作用的多高層建筑物，