20190316巖土專業(yè)-精講課-淺基礎-第九講-地基穩(wěn)定性-萊維_W

1、張工培訓注冊巖土工程師專業(yè)考試精講淺基礎地基穩(wěn)定性主講：萊維網(wǎng)絡授課課后視頻及時答疑專有題庫巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維5.4.1 地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。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符合下式要求：（5.4.1）MR/MS1.2式中：MS滑動力矩(kNm)；MR抗滑力矩(kNm)。5.4. 2 位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑，應符合下列規(guī)定：1. 對于條形基礎或矩形基礎,當垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長小于或等于3m時，其基礎底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x(圖5.4.2)應符合下式要求，且不得小于

2、2.5m：條形基礎a3.5b(d/tan)(5.4.2-1)矩形基礎a2.5b(d/tan)(5.4.2-2)2巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維式中：a基礎底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x(m)；b垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長(m)； d基礎埋置深度(m)；邊坡坡角()。2 .當基礎底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x不滿足式(542-1)、式(542-2)的要求時，可根據(jù)基底平均壓力按式(5. 4. 1 )確定基礎距坡頂邊緣的距離和基礎埋深。3 .當邊坡坡角大于45、坡高大于8m時，尚應按式(54. 1)驗算坡體穩(wěn)定性。3巖土專業(yè)免費學習群42

3、55968852017D06主講：萊維某飽和軟粘土地基上的條形基礎，基礎寬度3m， 埋深2m ，在荷載F、M 共同作用下，該地基發(fā)生滑動破壞。已知圓弧滑動面如圖(圖中單位mm)軟黏土飽和重度16 3，滑動面上土的抗剪強度指標： = 20， = 0。上部結構傳遞至基礎頂面中心的豎向力 = 360 ，基礎及基礎以上土體的平均重度為20 3 ，求地基發(fā)生滑動破壞時作用于基礎上的力矩M的最小值最接近下列何值？（B）（A）45 kN m m118kN m m（C）237（D）285kN m mkN m m4巖土專業(yè)免費學習群425596885主講：萊維張工培訓答案：【C】主要解答過程：G = 20 3

4、2 = 120kNF + G = 360 + 120 = 480kN AB RK = 360 2 + 2 3 2 20 16+ M = 1.0M = 237 kN mm解析：【考點】圓弧滑動破壞5巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維5.4.3建筑物基礎存在浮力作用時應進行抗浮穩(wěn)定性驗算，并應符合下列規(guī)定：1. 對于簡單的浮力作用情況，基礎抗浮穩(wěn)定性應符合下式要求：Gk K(5.4.3)wNw,k式中：Gk建筑物自重及壓重之和(kN)；Nw,k浮力作用值(kN)；Kw抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取1.05。2. 抗浮穩(wěn)定性不滿足設計要求時，

5、可采用增加壓重或設置抗浮構件等措施。在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結構剛度的措施。“Gk建筑物自重及壓重之和(kN)”，不計活載，只計上覆土壓重和結構自重。6巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維543 對于簡單的浮力作用情況，基礎浮力作用可采用阿基米德原理計算?？垢》€(wěn)定性不滿足設計要求時，可采用增加壓重或設置抗浮構件等措施。在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結構剛度的措施。采用增加壓重的措施，可直接按式(54. 3)驗算。采用抗浮構件(例如抗拔樁)等措施時，由于其產(chǎn)生抗拔力伴隨位移發(fā)生，過大的位移量對

6、基礎結構是不允許的，抗拔力取值應滿足位移控制條件。采用本規(guī)范附錄T的方法確定的抗拔樁抗拔承載力特征值進行設計對大部分工程可滿足要求，對變形要求嚴格的工程還應進行變形計算。采用抗浮構件時，抗浮構件提供的抗力不能包括在Gk中，Gk只計上覆土壓重和結構自重（不能計入活載），采用標準值。7巖土專業(yè)免費學習群4255968852009C05主講：萊維如圖所示，箱涵的外部尺寸為寬6，高8，四周壁厚均為0.4，頂面距原地面1.0，抗浮設計地下水位埋深1.0，混凝土重度25/3，地基土及填土的重度均為18/3，若要滿足抗浮安全系數(shù)1.05的要求，地面以上覆土的最小厚度應接近（）。（A）1.2（B）1.4（C）

7、1.6（D）1.88巖土專業(yè)免費學習群425596885主講：萊維張工培訓答案：【A】主要解答過程：根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011），5.4.3浮力：Nw，k = gV = 10 6 8 = 480KN m6 8 (6 0.4 2) (8 0.4 2) 25 = 264kN/m箱涵自重：G1 =頂板上填土重：G2 = V = 18 1 6 = 108kN mKwNw，kG1G21.05480264108上覆土最小厚度：h = 1.22mA186解析：【考點】抗浮設計上覆土最小厚度計算。9巖土專業(yè)免費學習群4255968852012D07主講：萊維如圖所示，某地下車庫采用筏

8、板基礎，基礎寬35，長50，地下車庫自重作用于基底的平均壓力 = 70 ， 埋深10.0 ， 地面下15 范圍內(nèi)土的重度為18 /3（回填前后相同），抗浮設計地下水位埋深1.0。若要滿足抗浮安全系數(shù)1.05的要求，需用鋼渣替換地下車庫頂面一定厚度的覆土，則鋼渣的最小厚度接近于（）。（A）0.22（B）0.33（C）0.38（D）0.7010巖土專業(yè)免費學習群425596885主講：萊維張工培訓答案：【C】主要解答過程：根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011），5.4.3：浮力：Nwk = gV = 10 35 50 9 = 157500kN/m建筑物自重及壓重： Gk = Kw

9、Nw，k = 1.05 157500 = 165375kN/m車庫自重： G1 = 70 35 50 = 122500kN/m上覆土重： G2 = 18 1 35 50 = 31500kN/m16537512250031500（4）鋼渣最小厚度：= 0.38mh =3550(3518)11巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維513 高層建筑基礎的埋置深度應滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎埋深應滿足抗滑穩(wěn)定性要求。514 在抗震設防區(qū)，除巖石地基外，天然地基上的箱形和筏形基礎其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/

10、15；樁箱或樁筏基礎的埋置深度(不計樁長)不宜小于建筑物高度的1/18。515 基礎宜埋置在地下水位以上，當必須埋在地下水位以下時，應采取地基土在施工時不受擾動的措施。當基礎埋置在易風化的巖層上，施工時應在基坑開挖后立即鋪筑墊層。516 當存在相鄰建筑物時，新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑基礎。當埋深大于原有建筑基礎時，兩基礎間應保持一定凈距，其數(shù)值應根據(jù)建筑荷載大小、基礎形式和土質(zhì)情況確定。12巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維516 在城市居住密集的地方往往新舊建筑物距離較近，當新建建筑物與原有建筑物距離較近，尤其是新建建筑物基礎

11、埋深大于原有建筑物時，新建建筑物會對原有建筑物產(chǎn)生影響， 甚至會危及原有建筑物的安全或正常使用。為了避免新建建筑物對原有建筑物的影響，設計時應考慮與原有建筑物保持一定的安全距離，該安全距離應通過分析新舊建筑物的地基承載力、地基變形和地基穩(wěn)定性來確定。通常決定建筑物相鄰影響距離大小的因素，主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的剛度等。新建建筑物的沉降量與地基土的壓縮性、建筑物的荷載大小有關，而原有建筑物的剛度則與其結構形式、長高比以及地基土的性質(zhì)有關。本規(guī)范第733條為相鄰建筑物基礎間凈距的相關規(guī)定，這是根據(jù)國內(nèi)55個工程實例的調(diào)查和分析得到的，滿足該條規(guī)定的凈距要求一般可不考慮對相鄰建筑的影響

12、。當相鄰建筑物較近時，應采取措施減小相互影響：1.盡量減小新建建筑物的沉降量；2.新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑基礎；3.選擇對地基變形不敏感的結構形式；4.采取有效的施工措施，如分段施工、采取有效的支護措施以及對原有建筑物地基進行加固等措施。13巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維733相鄰建筑物基礎間的凈距，可按表733選用。注：1. 表中L為建筑物長度或沉降縫分隔的單元長度(m)；Hf為自基礎底面標高算起的建筑物高度(m)；2.當被影響建筑的長高比為1.5（L/Hf）2.0時，其間凈距可適當縮小。14巖土專業(yè)免費學習群42559

13、6885主講：萊維建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011517 季節(jié)性凍土地基的場地凍結深度應按下式進行計算： y yz =z y(5.1.7)dzszwze0式中：zd場地凍結深度(m)，當有實測資料時按zdhz計算；h最大凍深出現(xiàn)時場地最大凍土層厚度(m)；z最大凍深出現(xiàn)時場地地表凍脹量(m)；z0標準凍結深度(m)；當無實測資料時，按本規(guī)范附錄F采用；zs土的類別對凍結深度的影響系數(shù)，按表5. 17-1采用；zw土的凍脹性對凍結深度的影響系數(shù)，按表5. 17-2采用；ze環(huán)境對凍結深度的影響系數(shù)，按表517-3采用。15巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB5

14、0007-2011主講：萊維16巖土專業(yè)免費學習群425596885表5.1.7-2土的凍脹性對凍結深度的影響系數(shù)凍脹性影響系數(shù)zs不凍脹1. 00弱凍脹0.95凍脹0.90強凍脹0.85特強凍脹0.80表5.1.7-1土的類別對凍結深度的影響系數(shù)土的類別影響系數(shù)zs黏性土1.00細砂、粉砂、粉土1.20中、粗、礫砂1.30大塊碎石土1.40建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維注：系數(shù)一項，當城市市區(qū)人口為20萬50萬時，按城市近郊取值；當城市市區(qū)人口大于50萬小于或等于100萬時，只計入市區(qū)影響；當城市市區(qū)人口超過100萬時，除計入市區(qū)影響外，尚應考慮5km以內(nèi)的郊區(qū)近郊影

15、響系數(shù)。17巖土專業(yè)免費學習群425596885表517-3 環(huán)境對凍結深度的影響系數(shù)周圍系數(shù)ze村、鎮(zhèn)、曠野1.00城市近郊0.95城市市區(qū)0.90建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維“zd場地凍結深度(m)，當有實測資料時按zdhz計算；” 凍結深度與凍土層厚度兩個概念容易混淆，對不凍漲土二者相同，但對凍漲性土，尤其強凍脹以上的土，二者相差頗大。對于凍漲性土，冬季自然地面是隨凍漲量的加大而逐漸上抬的，此時鉆探（挖探）量測的凍土層厚度包含了凍漲量，設計基礎埋深時所需的凍漲值是自凍前自然地面算起的，它等于實測凍土厚度減去凍漲量。凍脹性參附錄G18巖土專業(yè)免費學習群425596

16、885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維518 季節(jié)性凍土地區(qū)基礎埋置深度宜大于場地凍結深度。對于深厚季節(jié)凍土地區(qū)，當建筑基礎底面土層為不凍脹、弱凍脹、凍脹土時，基礎埋置深度可以小于場地凍結深度，基礎底面下允許凍土層最大厚度應根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。沒有地區(qū)經(jīng)驗時可按本規(guī)范附錄G查取。此時，基礎最小埋置深度dmin可按下式計算：= zd - hmax dmin (5.1.8)式中：hmax基礎底面下允許凍土層最大厚度(m)。19巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維附錄G 地基土的凍脹性分類及建筑基礎底面下允許凍土層最大厚度G0

17、1 地基土的凍脹性分類，可按表G01分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹。20巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維注：1. p塑限含水量()；在凍土層內(nèi)凍前天然含水量的平均值()；2.3.4.5.鹽漬化凍土不在表列；塑性指數(shù)大于22時，凍脹性降低一級；粒徑小于0.005mm的顆粒含量大于60時，為不凍脹土；碎石類土當充填物大于全部質(zhì)量的40時，其凍脹性按充填物土的類別判斷；碎石土、礫砂、粗砂、中砂(粒徑小于0075mm顆粒含量不大于15)、細砂(粒徑小于0.075mm顆粒含量不大于10)均按不凍脹考慮。6.21巖土專業(yè)免費學習群425

18、596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維附錄G 地基土的凍脹性分類及建筑基礎底面下允許凍土層最大厚度G02建筑基礎底面下允許凍土層最大厚度hmax(m)，可按表G02查取。注： 1.2.3.4.本表只計算法向凍脹力，如果基側存在切向凍脹力，應采取防切向力措施；基礎寬度小于0.6m時不適用，矩形基礎取短邊尺寸按方形基礎計算； 表中數(shù)據(jù)不適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和欠固結土；計算基底平均壓力時取永久作用的標準組合值乘以0.9，可以內(nèi)插。特別注意：強凍脹、特強凍漲基底下不允許殘留凍土厚度。22巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊

19、維842 筏形基礎的平面尺寸，應根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結構的布置、地下結構底層平面以及荷載分布等因素按本規(guī)范第5章有關規(guī)定確定。對單幢建筑物，在地基土比較均勻的條件下，基底平面形心宜與結構豎向永久荷載重心重合。當不能重合時，在作用的準永久組合下，偏心距e宜符合下式規(guī)定：e0.1W/A(8. 4. 2)式中：W與偏心距方向一致的基礎底面邊緣抵抗矩(m3)； A基礎底面積(m2)。23巖土專業(yè)免費學習群425596885建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011主講：萊維842 對單幢建筑物，在均勻地基的條件下，基礎底面的壓力和基礎的整體傾斜主要取決于作用的準永久組合下產(chǎn)生的偏心距大小。對基底平

20、面為矩形的筏基，在偏心荷載作用下，基礎抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)KF可用下式表示： =式中： B與組合荷載豎向合力偏心方向平行的基礎邊長； e作用在基底平面的組合荷載全部豎向合力對基底面積形心的偏心距； y基底平面形心至最大受壓邊緣的距離，為y與B的比值。 從式中可以看出e/B直接影響著抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)KF，KF隨著e/B的增大而降低，因此容易引起較大的傾斜。24巖土專業(yè)免費學習群425596885主講：萊維公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 JTG D6320074. 4. 1 橋涵墩臺基礎的抗傾覆穩(wěn)定，按下式計算（圖4. 4. 1）：4.4.1 10 = 0 + (4.4.1 2) =0式中:k0一墩臺基礎抗傾

21、覆穩(wěn)定性系數(shù);s一在截面重心至合力作用點的延長線上，自截面重心至驗算傾覆軸的距離(m);e0一所有外力的合力R在驗算截面的作用點對基底重心軸的偏心距;Pi不考慮其分項系數(shù)和組合系數(shù)的作用標準值組合或偶然作用(地震除外)標準值組合引起的豎向力(kN);ei豎向力Pi對驗算截面重心的力臂(m);Hi不考慮其分項系數(shù)和組合系數(shù)的作用標準值組合或偶然作用(地震除外)標準值注:1.彎矩應視其繞驗算截面重心軸的不同方向取組合引起的水平力(kN);正負號。2.對于矩形凹缺的多邊形基礎，其傾覆軸應取基底截面的外包線。hi水平力對驗算截面的力臂(m)25巖土專業(yè)免費學習群425596885公路橋涵地基與基礎設計

22、規(guī)范 JTG D632007主講：萊維注:1.彎矩應視其繞驗算截面重心軸的不同方向取正負號。2.對于矩形凹缺的多邊形基礎，其傾覆軸應取基底截面的外包線。26巖土專業(yè)免費學習群425596885主講：萊維公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 JTG D632007條文說明：將合力R作用點移至基底，設基底底面合力分解為豎向力N和水平力H，見圖a) 。此時H僅有滑動作用，N才有傾覆作用。如將N移至基底重心，同時又加一對大小相等、方向相反的力偶Neo，見圖b)，即在基底重心作用有一個豎向力N和彎矩Ne0，其各豎向力的作用與圖a)是一致的。我們可以看到，力偶Ne0繞基底最外邊A旋轉，為傾覆力矩，而豎向力N對A點的

23、力矩則為穩(wěn)定力矩。即:=000注意：同擋土墻抗傾覆驗算公式不同27巖土專業(yè)免費學習群425596885公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 JTG D632007主講：萊維第一種方法（本規(guī)范方法）： =0 + + 0第二種方法（地基基礎規(guī)范方法）： =0 28巖土專業(yè)免費學習群425596885主講：萊維公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 JTG D6320074.4.2 橋涵墩臺基礎的抗滑動穩(wěn)定性系數(shù)kc按下式計算: +=(4.4.2)式中:kc 橋涵墩臺基礎的抗滑動穩(wěn)定性系數(shù);Pi 豎向力總和;HiP 抗滑穩(wěn)定水平力總和;Hia 滑動水平力總和; 基礎底面與地基土之間的摩擦系數(shù)，通過試驗確定;當缺少實際資料時，可參照表4.4.2采用。注:HiP和Hia分別為兩個相對方向的各自水平力總和，絕對值較大者為滑動水平力Hia ,另一為抗滑穩(wěn)定力HiP , Pi為抗滑動穩(wěn)定力。29巖土專業(yè)免費學習群425596885公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 JTG D632007主講：萊維4.4.3驗算墩臺抗傾覆和抗滑動的穩(wěn)定性時，穩(wěn)定性系數(shù)不應小于表4