地基承载力特征值与基本底面尺寸确定修改.ppt

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1、基础设计的典型步骤：,确定基础 埋 深,求 得 持力层承载力,选 择 基础底面尺寸,验算 持力层承载力 是否满足 pf,验算 软弱下卧层,验算 地基变形,调整基础尺寸,结束,否,是,否,否,是,Terzaghi(1943)极限承载力公式,在整体剪切破坏情况下（密实砂土和坚硬粘土地基）,对条形基础：,对直径为b的圆形基础：,对边长为b 方形基础：,对于宽为b，长为l的矩形基础，按b/l值在条形基础（b/l 0）及方形基础（b/l=1）的承载力之间插值而得。,Terzaghi(1943)极限承载力公式,在局部剪切破坏的情况下（软粘土或松散砂地基上），建议用调整抗剪强度指标，即用：,相应于局部剪切破

2、坏的承载力因素,由 查下图中的虚线或由 查图中的实线。,代替，极限承载力采用下式：,魏锡克(Vesic)极限承载力公式,中心荷载作用下条形基础的地基极限承载力基本公式与Terzaghi公式相同，但其承载力系数不同。,式中：,承载力因素，分别由下式确定或查表,承载力因素,魏锡克(Vesic)极限承载力公式,须指出的是：许多地基承载力公式都可写成Terzaghi公式的形式，且这些公式中的Nc、Nq相同，但Nr差别较大。由Vesic公式算得结果与实际分析结果误差不大，且偏于安全。 Vesic根据影响承载力的各种因素对公式进行修正。例如：基础底面的形状、偏心和倾斜荷载、基础两侧覆盖层的抗剪强度、基底和

3、地面倾斜h和土的压缩性等其它因素的影响等，到目前是为止，考虑得最多，最全面。,基础形状的影响:,对方形或圆形基础,采用半经验的基础形状因素加以修正,修正后的极限承载力公式为: Sc、Sq、Sr-基础形状因素，按以下公式确定： 矩形基础：,式中：b为基础宽度， l为基础长度,偏心和倾斜荷载的影响：,分析表明，偏心和倾斜荷载作用下，极限承载力将有所降低。对于偏心荷载，如为条形基础，用有效宽度bb-2e (e为偏心距)来代替原来的宽度b；如为矩形基础，则用有效面积Abl代替原来面积A，其中bb-2eb，l=l-2el，eb、el分别为荷载在短边和长边方向的偏心距。 当荷载偏心和倾斜同时存在时：,式中

4、：ic、iq、ir荷载倾斜因素,其他影响因素,当为有利于传递较大水平荷载将基底做成倾斜式或当地面倾斜时，承载力公式中须引入倾斜系数。在某些条件下尚须考虑下列影响：(1) 土压缩性的影响；(2) 基底尺寸大小的影响；(3) 基础底面粗糙度的影响；(4) 基础竖向剖面形状的影响；(5) 相邻基础相互作用的影响；(6) 地下水位的影响；(7) 地基土分层的影响；(8) 加荷速率的影响等。,国家标准建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）,当荷载偏心矩eb/30（b为偏心方向基底边长）时，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形要求： fa=Mbrb+Mdrmd+M

5、cck 式中：Mb、Md、Mc 承载力系数(表) b基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土小于3m时按3m取值； k、 ck基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角、粘聚力(UU)和重度的标准值，地下水位以下土的重度取有效重度； r基底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度； rm基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度。,承载力因素Mr、Mq、Mc,注：k基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值。,承载力系数NB、Nh、Nc,粉土承载力基本值(kPa),注：1.括号内数字仅供内插值用； 2.第二指标的折算系数为0； 3.在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粉土，其工程性质一般较差，

6、应根据当地实践经验取值。,粘性土承载力基本值(kPa),注：1.括号内数字仅供内插值用； 2.第二指标的折算系数为0.1； 3.在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性能一般较差；第四纪晚更新世(Q3)及其以前沉积的老粘性土，其工程性能通常较好。这些土均应根据当地实践经验取值。,沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值(kPa),注：1.本表仅适用于定义范围内的红粘土； 2.第二指标的折算系数为0.4。,注：对于内陆淤泥和淤泥质土，可参考使用。,红粘土承载力基本值(kPa),素填土承载力基本值(kPa),注：1.本表仅适用于堆填时间超过十年的粘性土，以及超过五年的粉土； 2.压实填土的

7、地基承载力，可按规范第6.3.2条采用； 3. E s1-2为与压缩系数a1-2相应的压缩模量。,砂类土承载力标准值(kPa),注：本表仅适用于粘性土和粉土组成的素填土。,粘性土承载力标准值(kPa),粘性土承载力标准值(kPa),砂类土承载力标准值(kPa),地基承载力标准值fk(kPa) (相当于特征值fak ) ：,承载力标准值：,式中：回归修正系数:,变异系数:,平均值:,标准差:,地基承载力设计值fd(kPa)(相当于修正后的fa )：,规范表格都是针对基础宽度b3m，埋置深度d0.5m的情况作出，设计时应换算为地基承载力设计值fd 。当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,当计

8、算所得设计值fd1.1fk时，可取fd=1.1fk ；,当不满足上式计算的条件时，可按fd=1.1fk设计。,教材P.50 (2-35)式,例题1：某场地地层结构图如下:,问题:,查表确定各层土的承载力基本值或标准值（特征值）； 底面尺寸为2.5m3.5m的的柱下扩展基础,拟置于层(粉土)顶面,设层土的回归修正系数f=0.953,试确定持力层的承载力设计值(修正后的特征值)； 底面为8.5m23m的箱形基础的埋深d=4.0m,设持力层的回归修正系数f=0.898,试确定持力层的承载力设计值(修正后的特征值)。,解: 问题 问题 问题,双向线形内插法确定:,层粘土, e=0.66,e=0.7时:

9、,则 e=0.66,e=0.6时:,查GBJ 7-89规范表,解: 问题,已知: f0=169kPa 则: fak =0.953169=161kPa b=2.5m3m, 按3m考虑; d=1.8m 持力层为粉土 c=13% 10%, 查表2-15（教材P50）,得b=0.3 , d=1.5 =18.9kN/m3 , 0=17.8kN/m3 承载力设计值（修正后的特征值）为: fa=161+0.3 18.9 (3-3)+1.5 17.8 (1.5-0.5) =161+0+26.7=187.7kPa (1.1 fk =177kPa ),解: 问题,已知: b=8.5m 6m, 按6m考虑; d=4

10、.0m f0=167kPa 则: fk =0.898167=150kPa 持力层为粉土 c=13% 10%, 查表2-15,得b=0.3 , d=1.5 基底位于地下水位以下:取有效重度,解: 问题,基底以上由三种不同重度的土层 (图), 则 0=(17.8 1.8+18.9 1.0+9.26 1.2)/4.0 =15.5kN/m3 地基持力层的承载力设计值(修正后的特征值)为: fd=150+0.3 9.4 (6-3)+1.5 15.5 (4.0-0.5) =150+8.46+81.375=239.835kPa (1.1 fk =165kPa ),例题2:下图为承受中心荷载的柱下扩展基础,地

11、基持力层为粉土,试根据所给指标确定其承载力。,解:(例题2),地基持力层为粉土，根据土的抗剪强度指标按理论计算法确定。,地下水位以下土的有效重度: = sat- w=18.1-9.8=8.3kN/m3 基础底面以上土的加权平均重度0: 0 =(17.81.0+ 8.30.5)/1.5 =14.6kN /m3 b=1.5m, d=1.5m, ck=1.0kPa,解:(例题2),按规范推荐的理论公式计算: 以k=22查规范表得: M= 0.61 Mq= 3.44 Mc=6.04 fv=8.31.50.61+14.61.53.44+16.04 =89 kPa 按Vesic 公式计算 以k=22查表得

12、: N= 7.13 Nq= 7.82 Nc=16.88 此外: i= iq= ic=1, A=A, 如取安全系数K=3则折减系数为:c=A/KA=1/3。形状系数为：,解:(例题2),s=10.4b/l =10.41.5/2.5=0.76 sq= 1+btank/l =1+1.5tan22/2.5=1.24 sc= 1+bNq/l/ Nc =1+1.57.82/2.5/ 16.88=1.28 则,作业之二:,某六层砌体承重结构住宅底层240mm厚的承重墙，在荷载效应的标准组合下，传至0.00标高（室内地面）的竖向轴心荷载Fk=187kN/m。地面下厚度为4.5m的粘土层的物理指标：=18.5k

13、N/m3，=32.9%，ds=2.70，L=46.1%，P=25.0%（承载力回归修正系数 f =0.898） 。其下为淤泥质粘土， =55%， f=0.947。地下水位在地面以下2m处。 问题(1)试设计承重墙基础（用MU10砖和M5砂浆），取埋深d=1.0m；（2）验算软弱下卧层（Es1/Es2=3）；（3）如粘土层的厚度为3.5m，原方案是否适宜？,2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸：,浅基础设计时，一般先确定埋深d并初步选择底面尺寸，求得基底以下持力层的承载力特征值 f，再按下列条件: pkfa 验算并调整尺寸直至满足设计要求为止。 式中: fa ：修正后的地基承载力特征值。

14、 pk：相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值； 对轴心荷载作用时 pk=（Fk+Gk）/A Fk：相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值； Gk：基础自重和基础上的土重，一般 Gk=GAd G 可取20kN/m3估算。但地下水水位以下应扣去浮托力。,2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸：,由于上式中的pk、fa 均与基底尺寸有关，所以只有预选尺寸并通过反复试算并修改尺寸才能取得满意的结果。 对中心荷载：,对条形基础：Fk为每延米荷载(kN/m)，则,2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸：,对偏心荷载，分二种情况： 由Vesic或Hansen等一类理

15、论公式和规范5.2.5条规定的公式计算的地基承载力特征值f a，已考虑偏心影响，只须满足,由静载荷试验等规范规定的其他方法确定的f a ，应同时满足,(a),式中: pkmax：相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；,2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸：,式中: Mk：相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩值； W：基础底面的抵抗矩； pkmin：相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值； 当偏心矩eb/6时（如图），应按下式计算：,式中: l：垂直于力矩作用方向的基础底面边长； a：合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。,偏心荷载(eb/6)下基底

16、压力计算示意,b:力矩作用方向的基础底面边长,2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸：,常用的矩形或条形基础:,通常要求: (防止过分倾斜),Mk为基础所有荷载对基础形心的合力矩,一般：中高压缩性土的基础:,低压缩性土的基础:,(b),2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸：,规范规定设计时应同时满足上述(a) 、(b) 两个条件。 实际计算时，按荷载偏心的大小，对 fa 进行折减，折减系数 即满足要求：,例题3:试确定下图设有吊车的厂房柱下矩形基础的底面尺寸,粉质粘土：=18.0kN/m3, e=0.85 fak=205kPa,0.62m,1.2m,1.8m, 0= ,F1=22

17、0kN,F2=1800kN,M=950kNm,FH=180kN, 按中心荷载初步估算所需的底面积A0按式(2-17) ,预估地基承载力特征值时，先不考虑宽度修正，查表2-3，对e=0.85的粉质粘土,取d=1.0，由式（2-15）得： fa=205+1.018(1.80.5)=228.4kPa 考虑荷载偏心,将f a乘以折减系数=0.8,代入式(2-15)得:,取基底边长比b/l=2(b为荷载偏心方向边长), 故, 验算荷载偏心距e,基底处的总竖向力:,基底处的总力矩:,偏心距:, 验算基底边缘最大压力pmax按式(2-20b),因短边长小于3m，故仍取f a=228.4kPa(无需修正),

18、调整底面尺寸再验算,取b=2.7m, l=5.4m (修正后的地基承载力特征值不变),实际的折减系数值,例题4:试验算下图带壁柱的墙基础的底面尺寸是否合适。,取图中长度等于壁柱间距(3m)的T形基底面积为计算单元(对有门、窗洞的墙，可取门、窗间的墙长以内的面积)。在荷载效应标准组合下，作用于基底形心c的总竖向荷载Fk+Gk=370kN，向墙垛一侧方向作用的总力矩为M=22kNm；持力层的修正后的承载力特征值fak=130kPa。,解例题4：以材料力学偏心受压公式验算基底压力是否满足地基持力层承载力的要求。,底面积,偏心受压：,惯性矩：,矩形：,平行移轴公式：,形心公式：,图,解例题4：,形心轴

19、线至基础外缘的距离a1和a2分别计算如下(图),解例题4：,以上验算说明基底尺寸合适。,图,I-I剖面,例题5:下图柱下联合基础的A端，因受相邻建筑限制，不能伸出柱边之外。,设修正后的地基承载力特征值fak=190kPa，试确定基础的长度和宽度，并以静定分析法计算柱间基础截面的最大负弯矩。,解例题5：求基础的长度和宽度（图）,设其作用点c与边柱中点o的距离为x，以o为矩心，有,总竖向外荷载：,如要求F通过矩形基底中心，以便使基底反力均匀分布，则基础长度l 应为（边柱半宽为0.15m）：,由公式（2-17）求得基础宽度b ：,基础纵向每m长度的净反力（单位面积上的净反力p0与基础宽度b的乘积）为

20、,最大负弯矩截面与基础左端A的距离x0，可按该截面剪力为零的条件求得：,最大负弯矩为：,解例题5：计算柱间基础截面的最大负弯矩（图）,解例题5：计算柱间基础截面的最大负弯矩,作业之三:,建于粉土地基上的的地下室底板宽度b=10m，长度l=20m，埋深d=3m，标准荷载组合下作用于基底的中心荷载Fk=21.96MN。粉土的土粒比重ds=2.67，孔隙比e=0.815，不固结不排水抗剪强度cu=17.5kPa。地下水位距地面2m，水位以上土的重度0=18kN/m3。试根据所给资料以所有可能的办法确定修正后的地基承载力特征值fak，并验算基底面积是否足够。（按Vesic公式计算承载力时安全系数取1.

21、8）,2.5.2 软弱下卧层验算,软弱下卧层:承载力显著低于持力层的高压缩性土层。 当地基受力层范围内存在有软弱下卧层时，按持力层土的承载力计算得出基础底面所需的尺寸后，还必须对软弱下卧层进行验算。 要求：作用于软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过其承载力特征值。（图） 即： z+czfaz,z相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值； cz软弱下卧层顶面处土的自重压力值； faz 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值。,软弱下卧层顶面的总压力：,附加应力z的计算：,地基规范通过试验研究，并参照双层地基中附加应力分布的理论对其计算加以简化，引入压力扩散角的概念

22、。如图：假设基底处的附加应力(p0=p -z)往下传递时按某一角度向外扩散分布于较大的面积上。根据基底与扩散面积上的总附加压力相等的条件，对矩形基础可得：,附加应力z的计算：,式中：l，b分别为矩形基础的长度和宽度； p基底的平均压力值; c基底出土的自重应力值; z 基底至软弱下卧层顶面的距离; 地基压力扩散角,规范提供了表格供查。 对条形基础，仅考虑宽度方向的扩散，并沿基础纵向取单位长度为计算单元，可得：,双层地基：（非均质地基）,天然形成的双层地基有两种可能的情况：一种是岩层上覆盖着不厚的可压缩土层；另一种则是上层坚硬、下层软弱的双层地基。前者在荷载作用下降发生应力集中现象（图a），而后

23、者则将发生应力扩散现象（图b）。,（虚线表示均质地基中水平面上的附加应力分布） （a） 发生应力集中； （b）发生应力扩散,双层地基竖向应力分布的比较：,由于下卧刚性岩层的存在而引起的应力集中的影响与岩层的埋深有关，岩层愈浅，应力集中的影响愈显著。 在坚硬的上层与软弱下卧层中引起的应力扩散随上层厚度的增大而更加显著；它还与双层地基的变形模量E0、泊松比有关，即随下式 f 的增大而显著。,1 均质地基中的z； 2 岩层上可压缩土层中的z； 3 上层坚硬下层软弱的双层地基中的z；,地基压力扩散角(教材表2-4，P.43),注：Es1为上层土的压缩模量；Es2为下层土的压缩模量； z/b0.25时取

24、=0，必要时，宜由试验确定；z/b0.50时值不变。,例题6：根据图中的各项资料验算下卧层的承载力是否满足要求。,Fv=835kN FH=14kN M=57.7kN.m =0.952 =0.977,下卧层深度修正后的承载力特征值 faz,查GBJ 7-89规范附表5-5，当w=42%时f0=86kPa，故 承载力特征值: fa=0.99786=84kPa 修正后的承载力特征值:仅考虑深度修正 埋深d :地面至下卧层顶面处的距离d =5.5m 0:d 深度范围内土的加权平均重度,修正系数d:查表2-3 ，取1.0,Fz =84+1.012.6(5.50.5)=147kPa,下卧层顶面处土的自重应

25、力cz,cz =161.5+19.80.7+9.63.3=70kPa,地基压力扩散角,按上下层土的压缩模量比Es1/Es2=7.5/2.5=3, 以及z/b=3.3/2.00.50, 查表2-4得 =23, tan=0.424,基底处的平均压力p和土的自重应力cz,z +cz =34+70=104 kPa (fz, 可),下卧层顶面处的附加应力z,验算,2.6 地基变形验算及基础底面尺寸调整,地基变形验算； 地基变形特征； 要求验算地基特征变形的建筑物范围； 地基变形计算应符合的规定； 按允许沉降量调整基础底面尺寸。,地基变形验算：,地基基础设计除了要满足强度要求外，尚应保证变形控制在允许范围

26、之内，即 建筑物的地基变形允许值。 如果变形验算不满足，可以通过以下3个途径解决： 调整基础底面的尺寸 调整基础埋深 从构造、施工、建筑等方面采取措施,地基变形特征：,地基变形特征的一般类型 与柔性结构有关的地基变形特征 与敏感性结构有关的地基变形特征 与刚性结构有关的地基变形特征,地基变形特征的一般类型:,沉降量:基础某点的沉降值；对刚度很大的建筑物（如水塔、烟囱等），应理解为各点沉降量的平均值； 沉降差：基础两点或相邻柱基中点的沉降量之差； s =s1-s2 倾斜：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值； 表示为：i= s/l 由多方面因素造成； 局部倾斜：砌体承重结构沿纵向610m内基

27、础两点的沉降差与其距离的比值。（图） 相对弯曲：柔性结构或大面积堆载所引起的沉降。（图）,沉降变形计算的基本原理,理论计算：布辛奈斯克解,在弹性半空间表面上作用一个竖向集中力时，半空间内任意点处所引起的应力和位移的弹性力学解答是由法国J.布辛奈斯克(Boussinesq，1885)作出的。如图所示，在半空间(相当于地基)中任意点M(x、y、z)处的六个应力分量和三个位移分量的解答如下：,布辛奈斯克解,沉降量计算的基本原理分层总和法,分层总和法是目前最常用的地基沉降计算方法,也是现行地基基础设计规范(GB 50007-2002)中推荐的方法。,分别计算基础中心点下地基中各个分层土的压缩变形量Si

28、，认为基础的平均沉降量S等于Si的总和，即,计算Si时，假设土层只发生竖向压缩变形(一维课题)，没有侧向变形，因此可用单向固结试验结果进行计算。,沉降差、局部倾斜、相对弯曲,s,x,l,s,1,2,s1,s2,s,造成倾斜的因素：,荷载偏心； 地质不均匀；(如苏州市虎丘斜塔) 黄土地基局部湿陷； 软土地基相邻荷载影响； 冻土地基有热源； 地基土局部有可液化土层。,与柔性结构有关的地基变形特征:,在中、低压缩性地基上一般不因沉降而损坏，在高压缩性地基上应注意下列地基变形特征： 边排柱、抗风柱之间的沉降差； 单层排架结构柱基的沉降量，尤其是中排柱基的下沉引起相邻屋架发生对倾而使端部相碰； 相邻柱基

29、的沉降差所形成纵向或横向的倾斜； 厂房内部堆载引起柱基向内转动倾斜，使柱弯曲。由地面荷载引起的柱基倾斜允许值为 0.008。,与敏感性结构有关的地基变形特征:,对砌体承重结构: 最常见的是砌体承重结构房屋外纵墙由拉应变形成的裂缝。一般：中部沉降量大,墙体正向挠曲（下凹）,裂缝呈正八字形；两翼沉降量大，墙体反向挠曲（上拱），裂缝呈倒八字形。如图所示。 对长高比L/H2.53.0的纵墙正向相对挠曲（弯曲段的矢高与其长度之比）的允许值（约0.00050.0007)比反向挠曲大。即纵墙抵抗正向挠曲的能力比抵抗反向挠曲的能力大。 一般砌体承重结构房屋的长高比不大，以局部出现斜裂缝为主，以局部倾斜作为地基

30、的主要变形特征。（表） 对框架结构： 主要因柱基的不均匀沉降是构件受剪扭曲而损坏。 通常要求相邻柱基的沉降差0.002l(l为柱间距),与刚性结构有关的地基变形特征:,主要变形特征：整体倾斜 影响因素:地基不均匀,荷载不均匀,相邻建筑物的影响 允许值的确定: 人们视觉的敏锐程度(1/250)； 结构损坏 (1/150)；倾斜允许值随建筑物高度增加而递减。 地基基础规范规定:基础倾斜引起矩形基底边缘压力增量p不得超过平均压力p的1/40作为允许倾斜值的控制标准。即 p =pmax-p=p6e/bp/40 若假设上部结构重心位于建筑物高度Hg的一半(即Hg/2)处，则允许偏心距e=Hg/2,代入上

31、式得,要求验算地基特征变形的建筑物范围:,地基基础规范根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个设计等级。 根据建筑物的地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，对地基变形作出具体规定： 设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计； (2)表3.0.2所列范围内的设计等级为丙极的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：,要求验算地基特征变形的建筑物范围:,地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑； 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

32、的不均匀沉降时； 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； 相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。,表3.0.2 可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑范围,表3.0.2 可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑范围,表注： 1. 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度)，独立基础下为1.5b，且厚度均不小于5m的范(二层以下一般的民用建筑除外)； 2. 地基主要受力层中如有承载力特征值小于130kPa的土层时，表中砌体承重置结构的设计，应符合地基基础规范第七章的有关要求； 3. 表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业

33、建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数； 4. 表中吊车额定起量量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。,地基变形计算应符合如下规定：,由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制； 在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序。此时一般建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成80%以上；对于低压缩性粘性土可认为已完成最终沉降量的50

34、80%，对于中压缩性粘性土可认为已完成2050%，对于高压缩性粘性土可认为已完成520%。,按允许沉降量调整基础底面尺寸：,基本概念： 沉降量：,对于p0一定，荷载不同的基础，荷载愈大，则尺寸愈大，即b大，则s大。 如果荷载一定，则b越大，p0越小，s越小。即： s可以通过调整尺寸来调整,式中：、E0地基泊松比和变形模量； p0基底平均附加压力； b 矩形基础的宽度或圆形基础的直径； 沉降影响系数，按基础刚度、底面形状 及计算点位置而定。,以迭代法调整基底尺寸：,三个前提条件： 高压缩性地基； 考虑相邻基础的影响 假设地基具有线性变形性质而可用叠加原理。 即：不同尺寸的相邻基础j，k（如图），

35、引入沉降影响系数，基础的沉降可分别表达为： sj=jjFj+jkFk ； sk=kkFk+kjFj 则两基础的沉降差可表达为： kj =（kkjk）Fk（jjkj）Fj jk表示k 基础承受单位荷载在j 基础中心处引起的沉降。,迭代法分三步进行：,第一步：用允许沉降量计算基底压力p,由上式有,第二步:计算近似解,第三步:比较Ak与Ak若满足精度,取Ak作为最终结果，若不满足，以Ak为Ak代入第一步再次迭代。 对柱网下，验算沉降差与柱距之比最大的一对。,沉降影响系数:,沉降量:,可以表示为:,例题7:不同尺寸的相邻基础j、k如图所示：,两基础中心距离为4m，Fj=390kN，Fk=745kN，按

36、相同的承载力设计值f确定的两基础底面面积分别为 Aj=2.01.5=3m2，Ak=3.0 2.0=6m2 已经求得各沉降影响系数值如下： jj=0.4100mm/kN， jk=0.0305mm/kN， kk=0.3117mm/kN， kj=0.0207mm/kN， 试分别按下列条件调整基底尺寸：(采用第一次迭代近似值) sk*=sj*200mm； sk*sj*20mm； sk*=sj*160mm；,解,先计算调整前的沉降量和沉降差：,按 条件（1）调整： 因sj=183mmsj*=200mm,故只能扩大Ak。令=0，可得调整后的基底附加压力,Ak应增大为,解,按 条件（2）调整： 欲使沉降差减

37、小到=20mm，则pk*应为,故：,按 条件(3)调整: 因两基础的沉降量都大于160mm,故须同时减少它们的基底附加压力,据题意有:,即：1.8702pk*+0.0621pj*=1.230pj*+0.183 pk*=160,解之,得 pj*=117.94kPa, pk*=81.64kPa,故: Aj*=390/117.943.307m2 Ak*=745/81.64 9.125m2,2.7 防止不均沉降损害的措施,地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能。过量变形的发生有两种： 可以预测的:通过详细的岩土工程勘察工作,查明不良地质现象,提出预防措施。 不可预测的或忽略的：建筑物建成以后产生

38、的一般均对建筑物造成影响或破坏，需进行处理。,设计中防止或减轻不均匀沉降造成的损害的办法: 采用柱下条形基础、筏基或箱基等；采用桩基或其它深基础； 采用各种地基处理方法；从地基、基础、上部结构相互作用的观点出发，在建筑结构或施工方面采取相应措施。 由于三种方法的造价都较高,因而通常首先选择方法，只有方法不能满足时，才考虑采用上述三种方法。本节重点介绍方法中的主要措施。,2.7.1 建筑措施,体型力求简单、对称：避免平面复杂、避免立面高差(轻重)悬殊 控制长高比，合理布置墙体 设置沉降缝：分割原则：要求具备体型简单、长高比小、结构类型不变以及所处的地基比较均匀。分割部位： 长高比过大的建筑物的适

39、当位置； 平面形状复杂的建筑物转折部位； 地基土的压缩性有明显变化处； 建筑物的高度或荷载有很大差别处； 建筑物结构（包括基础）类型截然不同处； 分期建造房屋的交界处。 相邻建筑物基础间净距的考虑 调整某些设计标高,2.7.2 结构措施,1、减轻建筑物的自重 2、设置圈梁：作用：增强墙体承受挠曲应力的能力。 正向挠曲时，下方圈梁起作用； 反向挠曲时，上方圈梁起作用。 要求：圈梁必须与砌体结合成整体； 圈梁应在平面内形成闭合系统。 种类：现浇的钢筋混凝土梁； 钢筋砖圈梁。 3、减小或调整基底附加应力：设置地下室（或半地下室） 补偿性基础设计、改变基底尺寸 有效、经济、合理 4、采用非敏感性结构：采用排架、三铰拱（架）等铰接结构。,2.7.3 施工措施：先重后轻，先高后低。注意施工中堆载、降水、基坑开挖等对周围环境的影响。,