《地基与基础工程》课件第2章天然地基上浅基础设计.ppt

地基与基础工程课件第2章天然地基上浅基础设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2.1 概述概述n2.1.12.1.1基本概念基本概念u地基地基v天然地基：天然地基：未经处理的天然土层未经处理的天然土层v人工地基：人工地基：人工加固处理的土层人工加固处理的土层u基础基础v浅基础：浅基础：埋置深度小于埋置深度小于5m5m，小于基础宽度，小于基础宽度v深基础：深基础：考虑侧面摩擦力考虑侧面摩擦力n2.1.22.1.2地基基础类型选择依据地基基础类型选择依据u建筑物的重要性、结构形式、荷载性质及大小；建筑物的重要性、结构形式、荷载性质及大小；u地基的工程与水文地质状况。地基的工程与水文地质状况。2地基与基础工程地基与基础工程2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤n n2.2.12.2.12.2.12.2.1地基基础的允许承载力设计方法地基基础的允许承载力设计方法地基基础的允许承载力设计方法地基基础的允许承载力设计方法uu地基允许承载力地基允许承载力地基允许承载力地基允许承载力：满足以下要求的最大压力满足以下要求的最大压力满足以下要求的最大压力满足以下要求的最大压力vv基底压力基底压力基底压力基底压力地基极限承载力；地基极限承载力；地基极限承载力；地基极限承载力；vv地基变形地基变形地基变形地基变形地基允许变形值。地基允许变形值。地基允许变形值。地基允许变形值。uu设计方法：设计方法：设计方法：设计方法：vv根据地基的允许承载力计算确定基底面积：根据地基的允许承载力计算确定基底面积：根据地基的允许承载力计算确定基底面积：根据地基的允许承载力计算确定基底面积：vvS S S S 上部结构总荷载与基础自重之和；上部结构总荷载与基础自重之和；上部结构总荷载与基础自重之和；上部结构总荷载与基础自重之和；vv R R R R 地基允许承载力。地基允许承载力。地基允许承载力。地基允许承载力。uu特点特点特点特点：允许承载力多按经验确定；安全度未知。：允许承载力多按经验确定；安全度未知。：允许承载力多按经验确定；安全度未知。：允许承载力多按经验确定；安全度未知。uu应用应用应用应用：工业与民用建筑地基基础设计规范工业与民用建筑地基基础设计规范工业与民用建筑地基基础设计规范工业与民用建筑地基基础设计规范TJ7-74TJ7-74TJ7-74TJ7-743地基与基础工程地基与基础工程n n2.2.22.2.22.2.22.2.2地基基础的极限状态设计方法地基基础的极限状态设计方法地基基础的极限状态设计方法地基基础的极限状态设计方法uu承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态(稳定极限状态稳定极限状态稳定极限状态稳定极限状态)vvP P P Pu u u u地基极限承载力地基极限承载力地基极限承载力地基极限承载力;vvF F F Fs s s s 安全系数安全系数安全系数安全系数.uu正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态(变形极限状态变形极限状态变形极限状态变形极限状态)uu设计方法：设计方法：设计方法：设计方法：vv先变形验算先变形验算先变形验算先变形验算;再稳定性验算再稳定性验算再稳定性验算再稳定性验算.uu特点特点特点特点：变形验算时控制基底压力不超过临塑或临界荷载，：变形验算时控制基底压力不超过临塑或临界荷载，：变形验算时控制基底压力不超过临塑或临界荷载，：变形验算时控制基底压力不超过临塑或临界荷载，故通常不需做稳定极限状态验算故通常不需做稳定极限状态验算故通常不需做稳定极限状态验算故通常不需做稳定极限状态验算.2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤4地基与基础工程地基与基础工程n2.2.32.2.3地基基础的可靠度设计方法地基基础的可靠度设计方法(概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法)u定义：定义：以以概率理论概率理论为基础，以为基础，以极限状态极限状态为分析方法，以为分析方法，以可靠可靠指标指标为安全标准的设计方法。为安全标准的设计方法。v安全系数与失效概率安全系数与失效概率以概率表示系统的安全程度以概率表示系统的安全程度安全度与安全系数关系安全度与安全系数关系v极限状态极限状态区分工程状态的标志区分工程状态的标志v可靠指标可靠指标可靠度、可靠指标可靠度、可靠指标2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤5地基与基础工程地基与基础工程n n2.2.32.2.32.2.32.2.3地基基础的可靠度设计方法地基基础的可靠度设计方法地基基础的可靠度设计方法地基基础的可靠度设计方法(概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法)uu可靠度设计的原理可靠度设计的原理可靠度设计的原理可靠度设计的原理vv结构工作状态的表达式：结构工作状态的表达式：结构工作状态的表达式：结构工作状态的表达式：Z Z Z Z表征结构工作状态的功能函数表征结构工作状态的功能函数表征结构工作状态的功能函数表征结构工作状态的功能函数;R R R R结构抗力结构抗力结构抗力结构抗力(多为正态分布随机变量多为正态分布随机变量多为正态分布随机变量多为正态分布随机变量););););S S S S结构荷载效应结构荷载效应结构荷载效应结构荷载效应(多正态分布随机变量多正态分布随机变量多正态分布随机变量多正态分布随机变量)。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤SZ0Z0RZ=0Z=R-S6地基与基础工程地基与基础工程2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤n n功能函数功能函数功能函数功能函数Z Z Z Z 的概率密度函数为的概率密度函数为的概率密度函数为的概率密度函数为 f(Z)f(Z)f(Z)f(Z)，uu结构可靠度：结构在规定时间、条件下完成预定功能的结构可靠度：结构在规定时间、条件下完成预定功能的结构可靠度：结构在规定时间、条件下完成预定功能的结构可靠度：结构在规定时间、条件下完成预定功能的概率概率概率概率.uu失效概率：失效概率：失效概率：失效概率：P P P Pf f f f（Z0Z0Z0Z0），），），），按下式计算按下式计算按下式计算按下式计算困难！困难！困难！困难！Zf(Z)0Pf7地基与基础工程地基与基础工程vv转换成标准正态分布：转换成标准正态分布：转换成标准正态分布：转换成标准正态分布：vv可靠指标：可靠指标：可靠指标：可靠指标：的意义：的意义：的意义：的意义：表征失效概率；表征失效概率；表征失效概率；表征失效概率；越大，失效概率越大，失效概率越大，失效概率越大，失效概率 越低，可靠度越高越低，可靠度越高越低，可靠度越高越低，可靠度越高。0PfPf2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤8地基与基础工程地基与基础工程u概率极限状态设计的实用方法：概率极限状态设计的实用方法：极限状态表达式写成分项系数形式极限状态表达式写成分项系数形式极限状态表达式写成分项系数形式极限状态表达式写成分项系数形式结结构构重重要要性性系系数数永永久久荷荷载载标标准准值值效效应应分分项项系系数数控控制制可可变变荷荷载载标标准准值值效效应应分分项项系系数数可可变变荷荷载载标标准准值值效效应应分分项项系系数数可可变变荷荷载载组组合合值值系系数数结结构构抗抗力力分分项项系系数数材材料料性性能能标标准准值值几几何何参参数数标标准准值值2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤9地基与基础工程地基与基础工程n n建筑结构荷载分类建筑结构荷载分类建筑结构荷载分类建筑结构荷载分类uu永久荷载永久荷载永久荷载永久荷载：使用期内不随时间变化或变化可忽略：使用期内不随时间变化或变化可忽略：使用期内不随时间变化或变化可忽略：使用期内不随时间变化或变化可忽略vv结构自重、设备的重量等结构自重、设备的重量等结构自重、设备的重量等结构自重、设备的重量等uu可变荷载可变荷载可变荷载可变荷载：使用期内随时间变化且变化不可忽略：使用期内随时间变化且变化不可忽略：使用期内随时间变化且变化不可忽略：使用期内随时间变化且变化不可忽略vv一般活荷载，雪荷载等一般活荷载，雪荷载等一般活荷载，雪荷载等一般活荷载，雪荷载等uu偶然荷载偶然荷载偶然荷载偶然荷载：使用期内未必出现，出现时数值很大：使用期内未必出现，出现时数值很大：使用期内未必出现，出现时数值很大：使用期内未必出现，出现时数值很大vv地震荷载地震荷载地震荷载地震荷载uu说明：说明：说明：说明：vv上述不同荷载未必同时出现；上述不同荷载未必同时出现；上述不同荷载未必同时出现；上述不同荷载未必同时出现；vv计算荷载效应计算荷载效应计算荷载效应计算荷载效应(荷载引起的结构内力与变形荷载引起的结构内力与变形荷载引起的结构内力与变形荷载引起的结构内力与变形)时，通时，通时，通时，通过荷载组合系数，提高取值的合理性。过荷载组合系数，提高取值的合理性。过荷载组合系数，提高取值的合理性。过荷载组合系数，提高取值的合理性。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤10地基与基础工程地基与基础工程uu建筑结构荷载的代表值建筑结构荷载的代表值建筑结构荷载的代表值建筑结构荷载的代表值vv标准值标准值标准值标准值荷载的基本代表值。相当于设计基准期内年最大荷载的基本代表值。相当于设计基准期内年最大荷载的基本代表值。相当于设计基准期内年最大荷载的基本代表值。相当于设计基准期内年最大荷载统计分布的特征值，可取均值或某分位值。荷载统计分布的特征值，可取均值或某分位值。荷载统计分布的特征值，可取均值或某分位值。荷载统计分布的特征值，可取均值或某分位值。vv准永久值准永久值准永久值准永久值对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。间约为设计基准期一半的荷载值。间约为设计基准期一半的荷载值。间约为设计基准期一半的荷载值。荷载间歇性和分布不均匀性的折减荷载间歇性和分布不均匀性的折减荷载间歇性和分布不均匀性的折减荷载间歇性和分布不均匀性的折减标准值乘以准永久值系数标准值乘以准永久值系数标准值乘以准永久值系数标准值乘以准永久值系数2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤11地基与基础工程地基与基础工程v组合值组合值:对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现的概率趋于内的超越概率，能与该荷载单独出现的概率趋于一致的荷载值；或者，使组合后的结构具有统一一致的荷载值；或者，使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。规定的可靠指标的荷载值。标准值乘以组合值系数标准值乘以组合值系数v设计值设计值:荷载代表值与荷载分项系数的乘积。荷载代表值与荷载分项系数的乘积。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤12地基与基础工程地基与基础工程uu建筑结构荷载组合建筑结构荷载组合建筑结构荷载组合建筑结构荷载组合vv基本组合基本组合基本组合基本组合承载能力极限状态计算时最常用的组合；承载能力极限状态计算时最常用的组合；承载能力极限状态计算时最常用的组合；承载能力极限状态计算时最常用的组合；包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用组合包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用组合包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用组合包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用组合.2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤13地基与基础工程地基与基础工程2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤14地基与基础工程地基与基础工程vv标准组合标准组合标准组合标准组合正常使用极限状态计算时常用的组合；正常使用极限状态计算时常用的组合；正常使用极限状态计算时常用的组合；正常使用极限状态计算时常用的组合；vv准永久组合准永久组合准永久组合准永久组合地基变形计算中常用的荷载组合；地基变形计算中常用的荷载组合；地基变形计算中常用的荷载组合；地基变形计算中常用的荷载组合；可变荷载间断作用，不易引起充分固结；可变荷载间断作用，不易引起充分固结；可变荷载间断作用，不易引起充分固结；可变荷载间断作用，不易引起充分固结；将将将将组合值系数组合值系数组合值系数组合值系数替换为替换为替换为替换为准永久值系数准永久值系数准永久值系数准永久值系数：2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤15地基与基础工程地基与基础工程uu荷载的各种系数荷载的各种系数荷载的各种系数荷载的各种系数vv结构重要性系数：结构重要性系数：结构重要性系数：结构重要性系数：vv荷载效应的分项系数：荷载效应的分项系数：荷载效应的分项系数：荷载效应的分项系数：与荷载概率分布特征有关，统计分析系数与荷载概率分布特征有关，统计分析系数与荷载概率分布特征有关，统计分析系数与荷载概率分布特征有关，统计分析系数vv荷载效应系数：荷载效应系数：荷载效应系数：荷载效应系数：单位荷载引起的荷载效应值。单位荷载引起的荷载效应值。单位荷载引起的荷载效应值。单位荷载引起的荷载效应值。vv荷载组合系数荷载组合系数荷载组合系数荷载组合系数可变荷载组合。可变荷载组合。可变荷载组合。可变荷载组合。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤16地基与基础工程地基与基础工程n注注 意：意：u概率极限状态设计方法的详细内容参考：概率极限状态设计方法的详细内容参考：v建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068GB5006820012001v结构可靠度理论结构可靠度理论，赵国藩，建筑工业出版，赵国藩，建筑工业出版社，社，20002000v建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-2002GB50007-2002u结构荷载及组合的定义及规定参考结构荷载及组合的定义及规定参考:v建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范 GB50009-2001 GB50009-20012.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤17地基与基础工程地基与基础工程n2.2.42.2.4建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范设计方法要点设计方法要点u地基基础设计等级地基基础设计等级v划分依据：划分依据：地基复杂程度地基复杂程度建筑物的规模、功能与特征建筑物的规模、功能与特征地基问题可能造成建筑破坏或影响使用的程度地基问题可能造成建筑破坏或影响使用的程度v设计等级：设计等级：甲级：甲级：复杂的重要建筑复杂的重要建筑乙级：乙级：其它建筑其它建筑丙级：丙级：次要的轻型建筑次要的轻型建筑2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤18地基与基础工程地基与基础工程uu地基基础设计重要规定地基基础设计重要规定地基基础设计重要规定地基基础设计重要规定此部分内容参阅此部分内容参阅此部分内容参阅此部分内容参阅GB50007-2002GB50007-2002之之之之3.0.13.0.53.0.13.0.5。vv1 1）各等级地基设计均要满足承载力要求。各等级地基设计均要满足承载力要求。各等级地基设计均要满足承载力要求。各等级地基设计均要满足承载力要求。荷载组合荷载组合荷载组合荷载组合按正常使用极限状态下的标准组合；按正常使用极限状态下的标准组合；按正常使用极限状态下的标准组合；按正常使用极限状态下的标准组合；抗力抗力抗力抗力采用地基承载力特征值。采用地基承载力特征值。采用地基承载力特征值。采用地基承载力特征值。vv2 2）甲、乙级应按地基变形设计。甲、乙级应按地基变形设计。甲、乙级应按地基变形设计。甲、乙级应按地基变形设计。基底荷载组合基底荷载组合基底荷载组合基底荷载组合按按正常使用极限状态下的准永久组合，按按正常使用极限状态下的准永久组合，按按正常使用极限状态下的准永久组合，按按正常使用极限状态下的准永久组合，不计入风载与地震作用；不计入风载与地震作用；不计入风载与地震作用；不计入风载与地震作用；地基变形极限地基变形极限地基变形极限地基变形极限按地基变形允许值取值。按地基变形允许值取值。按地基变形允许值取值。按地基变形允许值取值。vv3 3）下表中丙级建筑，除有特殊规定，均可不作变形验算：下表中丙级建筑，除有特殊规定，均可不作变形验算：下表中丙级建筑，除有特殊规定，均可不作变形验算：下表中丙级建筑，除有特殊规定，均可不作变形验算：2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤19地基与基础工程地基与基础工程可不做地基变形计算的设计等级为丙级的建筑物可不做地基变形计算的设计等级为丙级的建筑物2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤20地基与基础工程地基与基础工程须做地基变形计算设计等级为丙级的建筑物须做地基变形计算设计等级为丙级的建筑物1.1.地基承载力特征值小于地基承载力特征值小于130kpa130kpa，且体型复杂者；，且体型复杂者；2.2.在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3.3.软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；4.4.相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；5.5.地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，自重固结未完成时。地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，自重固结未完成时。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤21地基与基础工程地基与基础工程u4 4）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、水工结经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、水工结构、挡土结构，以及斜坡或边坡附近的建筑、构筑物，构、挡土结构，以及斜坡或边坡附近的建筑、构筑物，除按上述要求进行除按上述要求进行承载力验算承载力验算、变形验算变形验算外，还应进行外，还应进行地基稳定性验算地基稳定性验算:v荷载组合荷载组合采用按承载力极限状态下的基本组合，但分采用按承载力极限状态下的基本组合，但分项系数均取为项系数均取为1 1。u5 5）确定基础或桩台高度、支撑结构截面、计算基础或支确定基础或桩台高度、支撑结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，按挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，按承载能力承载能力极限状态下的荷载或荷载效应进行基本组合极限状态下的荷载或荷载效应进行基本组合，并采用规，并采用规定的相应分项系数。定的相应分项系数。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤22地基与基础工程地基与基础工程n2.2.52.2.5浅基础设计的基本步骤浅基础设计的基本步骤u1.1.地质勘察及建筑设计资料分析；地质勘察及建筑设计资料分析；u2.2.选择基础类型；选择基础类型；u3.3.确定持力层和基础埋置深度；确定持力层和基础埋置深度；u4.4.确定地基承载力；确定地基承载力；u5.5.初步确定基础底面尺寸；初步确定基础底面尺寸；u6.6.开展地基承载力验算、变形验算、稳定性验算；据验算开展地基承载力验算、变形验算、稳定性验算；据验算结果，必要时修改基底尺寸甚至埋深。结果，必要时修改基底尺寸甚至埋深。u7.7.开展基础结构与构造设计，保证其刚度、强度和耐久性开展基础结构与构造设计，保证其刚度、强度和耐久性;u8.8.设计图、施工图绘制；设计说明书编写。设计图、施工图绘制；设计说明书编写。2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤集资料集资料集资料集资料选类型选类型选类型选类型拟尺寸拟尺寸拟尺寸拟尺寸做检算做检算做检算做检算选方案选方案选方案选方案23地基与基础工程地基与基础工程u浅基础设计的基本流程图浅基础设计的基本流程图基础选型基础选型确定埋深确定埋深确定持力层确定持力层地基承载力地基承载力初步确定初步确定基础底面尺寸基础底面尺寸持力层持力层承载力验算承载力验算验算验算软弱下卧层软弱下卧层验算验算地基变形地基变形调整调整基础尺寸基础尺寸结束结束否否是是否否否否是是是是2.2 浅基础的设计方法及步骤浅基础的设计方法及步骤24地基与基础工程地基与基础工程2.3 浅基础的类型浅基础的类型n2.3.12.3.1浅基础的结构类型浅基础的结构类型u1.1.单独基础（独立基础）单独基础（独立基础）u2.2.条形基础条形基础u3.3.十字交叉基础十字交叉基础u4.4.筏板基础筏板基础u5.5.箱形基础箱形基础u6.6.壳体基础壳体基础25地基与基础工程地基与基础工程u单独基础单独基础适用条件：适用条件：地基土层性质较好时；常配制于柱式、地基土层性质较好时；常配制于柱式、塔式及筒式构筑物之下。塔式及筒式构筑物之下。柱下单独基础柱下单独基础墙下单独基础墙下单独基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型26地基与基础工程地基与基础工程n n扩展基础是把荷载侧向扩展扩展基础是把荷载侧向扩展扩展基础是把荷载侧向扩展扩展基础是把荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承到土中，使之满足地基承到土中，使之满足地基承到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。载力和变形的要求。载力和变形的要求。载力和变形的要求。27地基与基础工程地基与基础工程联合基础联合基础 相邻两柱距小或一柱在边相邻两柱距小或一柱在边相邻两柱距小或一柱在边相邻两柱距小或一柱在边 图图图图2-5 2-5 2-5 2-5 28地基与基础工程地基与基础工程适用条件：适用条件：墙下条形基础广泛应用于砌体结构。墙下条形基础广泛应用于砌体结构。柱下条形基础用于框架结构中的柱荷载过大，柱下条形基础用于框架结构中的柱荷载过大，地基承载力不足情况。地基承载力不足情况。墙下条形基础墙下条形基础u条形基础条形基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型29地基与基础工程地基与基础工程适用条件：适用条件：土质更差土质更差,柱下荷载很大或分布不均匀。柱下荷载很大或分布不均匀。u十字交叉基础十字交叉基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型30地基与基础工程地基与基础工程适用条件：适用条件：地基软弱而荷载较大，采用十字交叉基础不能满足地基软弱而荷载较大，采用十字交叉基础不能满足地基承载力要求，采用筏形基础。用于多种结构，如地基承载力要求，采用筏形基础。用于多种结构，如框架、框剪、剪力墙结构及砌体结构。框架、框剪、剪力墙结构及砌体结构。u筏形基础筏形基础：钢筋混凝土板式或梁板式基础：钢筋混凝土板式或梁板式基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型31地基与基础工程地基与基础工程适用条件：适用条件：地基软弱且分布不均，荷载较大或分布不均时。地基软弱且分布不均，荷载较大或分布不均时。多用于高层建筑基础。技术复杂、工程造价高，且工期长，多用于高层建筑基础。技术复杂、工程造价高，且工期长，应与其它基础方案比较后采用。应与其它基础方案比较后采用。补偿基础：补偿基础：建在地面下足够深度，使结构物重量不超过建在地面下足够深度，使结构物重量不超过或略超过挖出的地基土重，减少附加应力引起的地基沉或略超过挖出的地基土重，减少附加应力引起的地基沉降的整体基础。降的整体基础。u箱形基础：一种补偿基础形式箱形基础：一种补偿基础形式2.3 浅基础的类型浅基础的类型32地基与基础工程地基与基础工程特点特点：荷载在壳体内主要引起轴向压力，对于抗荷载在壳体内主要引起轴向压力，对于抗压性能较好的砖、石和混凝土材料，采用壳体结压性能较好的砖、石和混凝土材料，采用壳体结构更适应材料特性。构更适应材料特性。u壳体基础：正圆锥及其组合形成的壳体基础壳体基础：正圆锥及其组合形成的壳体基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型33地基与基础工程地基与基础工程适用：适用：一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑物（如烟囱、水塔、料仓、中小高炉等）。物（如烟囱、水塔、料仓、中小高炉等）。uM型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳2.3 浅基础的类型浅基础的类型34地基与基础工程地基与基础工程n n2.3.22.3.2地基基础的选型原则地基基础的选型原则地基基础的选型原则地基基础的选型原则uu1.1.综合考虑：建筑结构类型、荷载性质及大小、岩土性综合考虑：建筑结构类型、荷载性质及大小、岩土性综合考虑：建筑结构类型、荷载性质及大小、岩土性综合考虑：建筑结构类型、荷载性质及大小、岩土性质等因素加以选择。质等因素加以选择。质等因素加以选择。质等因素加以选择。uu2.2.优先选用天然地基上浅基础方案，如不能满足需要，优先选用天然地基上浅基础方案，如不能满足需要，优先选用天然地基上浅基础方案，如不能满足需要，优先选用天然地基上浅基础方案，如不能满足需要，可经过综合对比，选用人工地基上的浅基础或深基础方可经过综合对比，选用人工地基上的浅基础或深基础方可经过综合对比，选用人工地基上的浅基础或深基础方可经过综合对比，选用人工地基上的浅基础或深基础方案。案。案。案。uu3.3.满足地基强度、变形、稳定性要求的前提下，满足地基强度、变形、稳定性要求的前提下，满足地基强度、变形、稳定性要求的前提下，满足地基强度、变形、稳定性要求的前提下，浅基浅基浅基浅基础按以下次序优先选择靠前的形式：础按以下次序优先选择靠前的形式：础按以下次序优先选择靠前的形式：础按以下次序优先选择靠前的形式：vv独立基础，条形基础，十字交叉条形基础，筏板基独立基础，条形基础，十字交叉条形基础，筏板基独立基础，条形基础，十字交叉条形基础，筏板基独立基础，条形基础，十字交叉条形基础，筏板基础，箱形基础础，箱形基础础，箱形基础础，箱形基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型35地基与基础工程地基与基础工程u浅基础选型汇总表浅基础选型汇总表结构类型结构类型岩土性质与荷载条件岩土性质与荷载条件基础类型基础类型多层砖混结构多层砖混结构土质均匀，承载力高，无软弱下卧层，地土质均匀，承载力高，无软弱下卧层，地下水位以上，荷载不大下水位以上，荷载不大(五层以下建筑五层以下建筑)刚性基础刚性基础土质均匀性较差，承载力较低，有软弱下土质均匀性较差，承载力较低，有软弱下卧层，基础需浅埋时卧层，基础需浅埋时墙下钢筋混凝土条墙下钢筋混凝土条基或墙下交叉钢筋基或墙下交叉钢筋混凝土条基混凝土条基土质均匀性差，承载力低，荷载较大，采土质均匀性差，承载力低，荷载较大，采用条基面积超过建筑物投影面积用条基面积超过建筑物投影面积50%50%时时墙下筏板基础墙下筏板基础高层框架、剪力高层框架、剪力墙结构墙结构（有地下室）（有地下室）可采用天然地基时可采用天然地基时筏板基础筏板基础或箱形基础或箱形基础2.3 浅基础的类型浅基础的类型36地基与基础工程地基与基础工程结构类型结构类型岩土性质与荷载条件岩土性质与荷载条件基础类型基础类型框架结构框架结构（无地下室）（无地下室）土质均匀，承载力较高，荷载相对较小，土质均匀，承载力较高，荷载相对较小，柱网分布均匀柱网分布均匀柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础土质均匀较差，承载力较低，荷载较大，土质均匀较差，承载力较低，荷载较大，采用独立基础不能满足采用独立基础不能满足柱下钢筋混凝土条基或柱柱下钢筋混凝土条基或柱下交叉钢筋混凝土条基下交叉钢筋混凝土条基土质不均匀，承载力低，荷载大，柱网土质不均匀，承载力低，荷载大，柱网分布不均，采用条基面积超过建筑物投分布不均，采用条基面积超过建筑物投影面积影面积50%50%时时柱下筏板基础柱下筏板基础全剪力墙全剪力墙1010层以上住宅层以上住宅结构结构地基土层较好，荷载分布均匀地基土层较好，荷载分布均匀墙下钢筋混凝土条基墙下钢筋混凝土条基当上述条件不能满足时当上述条件不能满足时墙下筏板基础或箱基墙下筏板基础或箱基2.3 浅基础的类型浅基础的类型37地基与基础工程地基与基础工程n2.3.32.3.3无筋扩展基础（刚性基础）无筋扩展基础（刚性基础）u由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成，基础高度由等材料组成，基础高度由刚性角刚性角控制的基础。控制的基础。Pmaxb2.3 浅基础的类型浅基础的类型38地基与基础工程地基与基础工程uu特点：特点：特点：特点：vv结构简单、施工方便、造价低廉；结构简单、施工方便、造价低廉；结构简单、施工方便、造价低廉；结构简单、施工方便、造价低廉；vv抗压性能好，而抗拉、抗剪强度较差。抗压性能好，而抗拉、抗剪强度较差。抗压性能好，而抗拉、抗剪强度较差。抗压性能好，而抗拉、抗剪强度较差。uu适用条件：适用条件：适用条件：适用条件：vv 地基条件地基条件地基条件地基条件持力层土质较好、无沟、塘、井、坑，下卧层无持力层土质较好、无沟、塘、井、坑，下卧层无持力层土质较好、无沟、塘、井、坑，下卧层无持力层土质较好、无沟、塘、井、坑，下卧层无淤泥或淤泥质软弱土层。淤泥或淤泥质软弱土层。淤泥或淤泥质软弱土层。淤泥或淤泥质软弱土层。vv上部结构条件上部结构条件上部结构条件上部结构条件 6 6 6 6层及以下民用建筑和砖墙承重的轻型厂房；但三层及以下民用建筑和砖墙承重的轻型厂房；但三层及以下民用建筑和砖墙承重的轻型厂房；但三层及以下民用建筑和砖墙承重的轻型厂房；但三合土地基不宜用于超过合土地基不宜用于超过合土地基不宜用于超过合土地基不宜用于超过4 4 4 4层的民用建筑层的民用建筑层的民用建筑层的民用建筑2.3 浅基础的类型浅基础的类型39地基与基础工程地基与基础工程uu砖基础砖基础砖基础砖基础:vv材料：砖材料：砖材料：砖材料：砖 MU10,MU10,砂浆砂浆砂浆砂浆M5M5vv构造：台阶式（大放脚）构造：台阶式（大放脚）构造：台阶式（大放脚）构造：台阶式（大放脚）vv适用条件：应用在干燥和温暖的地区，适用条件：应用在干燥和温暖的地区，适用条件：应用在干燥和温暖的地区，适用条件：应用在干燥和温暖的地区，6 6层以下民用建层以下民用建层以下民用建层以下民用建筑和墙承重的厂房。筑和墙承重的厂房。筑和墙承重的厂房。筑和墙承重的厂房。两皮一收两皮一收二一间隔二一间隔2.3 浅基础的类型浅基础的类型40地基与基础工程地基与基础工程u灰土基础：灰土基础：v石灰石灰:粘性土粘性土=2:8或或3:7v适用条件：地下水位以上，适用条件：地下水位以上，5层及层及5层以下的民用建层以下的民用建筑和小型砖墙承重的轻型工业厂房。筑和小型砖墙承重的轻型工业厂房。u三合土基础：三合土基础：v石灰：砂：碎砖（或碎石）按体积比石灰：砂：碎砖（或碎石）按体积比1:2:4 或或1:3:6配成夯实而成。配成夯实而成。v特点：地下水位以上，特点：地下水位以上，4层及层及4层以下建筑物。层以下建筑物。2.3 浅基础的类型浅基础的类型41地基与基础工程地基与基础工程u毛石基础毛石基础：v未风化的毛石、料石、漂石未风化的毛石、料石、漂石v刚性角：刚性角：1:1.25，1:1.50v构造：每级台阶不少于构造：每级台阶不少于3皮，台阶宽度不超过皮，台阶宽度不超过200mm，台阶高度在，台阶高度在300mm左右。左右。v适用于：山区或严寒地区，地下水位以上，层适用于：山区或严寒地区，地下水位以上，层数不多的建筑物。数不多的建筑物。2.3 浅基础的类型浅基础的类型42地基与基础工程地基与基础工程n n混凝土或毛石混凝土基础：混凝土或毛石混凝土基础：混凝土或毛石混凝土基础：混凝土或毛石混凝土基础：uu未风化的毛石、料石、漂石未风化的毛石、料石、漂石未风化的毛石、料石、漂石未风化的毛石、料石、漂石uu混凝土混凝土混凝土混凝土(C10(C10(C10(C10或或或或C15)C15)C15)C15)或毛石混凝土浇筑的基础。或毛石混凝土浇筑的基础。或毛石混凝土浇筑的基础。或毛石混凝土浇筑的基础。uu构造：台阶构造：台阶构造：台阶构造：台阶 锥台锥台锥台锥台uu适用条件：基础的强度、耐久性、抗冻性都较好，荷载适用条件：基础的强度、耐久性、抗冻性都较好，荷载适用条件：基础的强度、耐久性、抗冻性都较好，荷载适用条件：基础的强度、耐久性、抗冻性都较好，荷载较大或位于地下水位以下时采用此类型基础较大或位于地下水位以下时采用此类型基础较大或位于地下水位以下时采用此类型基础较大或位于地下水位以下时采用此类型基础uu一般要求：一般要求：vvH350mmH350mm，一层台阶；，一层台阶；vv350H900mm350900mmH900mm，三层台阶，每阶高度不宜大于，三层台阶，每阶高度不宜大于500mm500mm。2.3 浅基础的类型浅基础的类型43地基与基础工程地基与基础工程u刚性基础的刚性角限定值刚性基础的刚性角限定值2.3 浅基础的类型浅基础的类型44地基与基础工程地基与基础工程n n2.3.4 2.3.4 2.3.4 2.3.4 钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）uu概念概念概念概念：由钢筋混凝土材料构成，能承受一定弯曲变形，有：由钢筋混凝土材料构成，能承受一定弯曲变形，有：由钢筋混凝土材料构成，能承受一定弯曲变形，有：由钢筋混凝土材料构成，能承受一定弯曲变形，有较强的抗剪、抗弯能力的扩展基础。较强的抗剪、抗弯能力的扩展基础。较强的抗剪、抗弯能力的扩展基础。较强的抗剪、抗弯能力的扩展基础。uu常见：常见：常见：常见：vv柱下钢筋混凝土独立基础；柱下钢筋混凝土独立基础；柱下钢筋混凝土独立基础；柱下钢筋混凝土独立基础；vv墙下钢筋混凝土条形基础。墙下钢筋混凝土条形基础。墙下钢筋混凝土条形基础。墙下钢筋混凝土条形基础。uu适用条件：适用条件：适用条件：适用条件：vv竖向荷载较大、受水平力和弯矩；竖向荷载较大、受水平力和弯矩；竖向荷载较大、受水平力和弯矩；竖向荷载较大、受水平力和弯矩；vv地基承载力不高；地基承载力不高；地基承载力不高；地基承载力不高；vv基础需要基础需要基础需要基础需要“宽基浅埋宽基浅埋宽基浅埋宽基浅埋”的情况的情况的情况的情况uu构造要求：构造要求：构造要求：构造要求：vv高度：锥台型高度：锥台型高度：锥台型高度：锥台型 200mm200mm、阶梯型、阶梯型、阶梯型、阶梯型300300500mm500mm；垫层：；垫层：；垫层：；垫层：厚度厚度厚度厚度100mm,C10100mm,C10；2.3 浅基础的类型浅基础的类型45地基与基础工程地基与基础工程46地基与基础工程地基与基础工程47地基与基础工程地基与基础工程vv混凝土强度等级混凝土强度等级混凝土强度等级混凝土强度等级:C20,:C20,满足耐久性；满足耐久性；满足耐久性；满足耐久性；vv钢筋要求：钢筋要求：钢筋要求：钢筋要求：受力筋不小于受力筋不小于受力筋不小于受力筋不小于1010，分布筋不小于，分布筋不小于，分布筋不小于，分布筋不小于88；受力筋间距受力筋间距受力筋间距受力筋间距100100200mm200mm，分布筋小于，分布筋小于，分布筋小于，分布筋小于300mm300mm。保护层：有垫层保护层：有垫层保护层：有垫层保护层：有垫层40mm40mm，无垫层，无垫层，无垫层，无垫层70mm70mm。2.3 浅基础的类型浅基础的类型48地基与基础工程地基与基础工程2.4 基础的埋置深度基础的埋置深度n n2.4.12.4.1基础埋深及其基础埋深及其基础埋深及其基础埋深及其确定原则确定原则确定原则确定原则此部分内容参阅此部分内容参阅此部分内容参阅此部分内容参阅GB50007-2002GB50007-2002之之之之5.1.15.1.95.1.15.1.9。uu基础埋深基础埋深基础埋深基础埋深：基础底面至室外设计地面的深度。基础底面至室外设计地面的深度。基础底面至室外设计地面的深度。基础底面至室外设计地面的深度。uu确定原则：确定原则：确定原则：确定原则：保证安全可靠的前提下尽量浅埋；埋深大于保证安全可靠的前提下尽量浅埋；埋深大于保证安全可靠的前提下尽量浅埋；埋深大于保证安全可靠的前提下尽量浅埋；埋深大于50cm50cm；基础顶面距