2022年土力学与地基基础教案.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -周次第 12 周,第1、2次课章节名称第 7 章 自然浅基础设计授课方式课堂讲授（ ）.实践课（）教学时数 41、把握自然浅基础的类型.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_教学目标教学重点与难点本章内容：2、把握的基承载力设计.3、把握浅基础的设计与运算.重点：基础埋置深度,自然浅基础的设计,的基承载力运算难点：自然浅基础的设计,的基承载力运算的基、基础与上部结构相互作用的概念.的基承载力设计值.基础底面尺寸的确定.脆弱下卧层的基承载力的验算方法第 7 章 自然浅基础设计可编辑资料 - - -

2、 欢迎下载精品_精品资料_7.5.1 按土的抗剪强度指标确定一、规范举荐的理论公式对竖向荷载偏心和水平力都不大的基础来说,当荷载偏心距e b /30 b 为偏心方向基础边长 时,仍可以采纳建筑的基基础设计规范举荐的式7-5 运算.7.5.2 按的基载荷试验确定在现场通过肯定尺寸的载荷板对扰动较少的的基土体直接施荷,所测得的成果 一般能反映相当于1 2 倍载荷板宽度的深度以内土体的平均性质.这样大的影响范畴为很多其它测试方法所不及.载荷试验虽然比较牢靠,但费时、耗资而不能多做.规范只要求对一级建筑物采纳载荷试验,理论公式运算及其它原位试验等方法综合确定,对于成份或结构很不匀称的土层,如杂填土、裂

3、隙土、风化岩等,它就显出用别的方法所难以代替的作用. 规范的基承载力表所供应的体会性数值也是以静载荷试验教成果为基础的.学有关载荷试验方法以及确定承载力和变形参数的内容已经分别在第三章和第六内章中介绍,此处不再赘述.容新书 198 页,“由于建筑物基础面积. .”与7.5.3按规范承载力表确定设我国国家标准建筑的基基础设计规范GBJ789以各的区静载荷试验资料为基础, 计通过统计分析, 对各类土建立了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标,或现场动力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_触探试验锤击数查取的基承载力基本值f 0 或标准值f k 的表格.除岩石的基外,全部可编辑资料 - -

4、 - 欢迎下载精品_精品资料_表格都是针对基础宽度b 3m、埋置深度 d 0.5m 的情形作出的, 具体的运算步骤可以看规范.7.6浅基础的设计与运算7.6.1 轴心荷载作用下基础底面积的确定7.6.2 偏心荷载作用下基础底面积的确定7.6.3 脆弱下卧层的验算当的基受力层范畴内存在脆弱下卧层 承载力显著低于持力层的高压缩性土层 时,按持力层土的承载力运算得出基础底面所需的尺寸后,仍必需对脆弱下卧层进行验算,要求作用在脆弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过它的承载力设计值,即新书 201 页 7-7 .讲到 201 页终止可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精

5、选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -旧书 232 页例题 6-87.6.4 的基变形验算一、概述按的基承载力适当选定了基础底面尺寸,一般已可保证建筑物在防止的基剪切破坏方面具有足够的安全度, 但是,在荷载作用下,的基的变形总要发生. 如何掌握的基变形, 使之不会导致建筑物开裂损坏、 有损其使用条件和外观, 这是的基基础设计必需予以充分考虑的另一基本问题.解决问题的抱负途径是：从的基、基础、上部结构三者之间的

6、变形和谐条件和静力平稳条件动身, 进行整体的相互作用分析. 这种运算假如可以实现, 当然就能全面的猜测整个体系的内力和变形情形,从而作出抱负的设计方案. 然而, 建筑物与的基变形的相互影响与建筑物的结构类型、整体刚度、体型大小、荷载分布、基础结构、 的基土层分布及其工程特性、 乃至施工过程和方法等很多因素有关,其复杂程度是可想而知的.目前充其量仍只能部分遵循以上原就,采纳可行的简化方法进行局部的相互作用运算 例如将在第七章介绍的的基上梁和板的分析 .在常规设计中, 一般都针对各类建筑物的结构特点、 整体刚度和使用要求的不同, 运算的基变形的某一特点值 ,验证其是否不超过相应的答应值 ,即要求满

7、意以下条件：7-27上式中各种特点变形值的预估应以对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压 力,按第三章的方法运算沉降量后求得.传至基础底面的荷载应按长期效应组合,不应计入风荷载和的震作用. 对重要的柱下条形基础、 筏板基础和箱形基础等连续基础, 初步设计时, 可先按常规方法验算, 以确定方案的可行性, 在具体设计时, 可进一步, 以考虑的基与基础相互作用的方法运算的基变形.的基变形答应值 的确定涉及的因素很多,它除了要考虑各类建筑物对的基不 匀称沉降反应的敏锐性以及结构强度贮备等有关情形外,仍与建筑物的具体使用要求有关.我国建筑的基基础设计规范综合分析了国内外各类建筑物的有关资料,提出了附表

8、7-16 所列的的基变形答应值供设计时采纳.对表中未包括的其它建筑物的的基变形答应值,可依据上部结构对的基变形的适应才能和使用上的要求自行确定.二、的基变形特点的基变形特点一般分为：沉降量基础某点的沉降值.沉降差基础两点或相邻柱基中点的沉降量之差.倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值.局部倾斜砌体承重结构沿纵向6l0m 内基础两点的沉降差与其距离的比值.具体建筑物所需验算的的基变形特点取决于建筑物的结构类型、整体刚度和使用要 求.三、要求验算的基变形的建筑物范畴进行的基变形验算,必需具备比较具体的勘探资料和土工试验成果.这对于建筑物安全等级不高的大量中、小型工程来说,往往不易办到.为此

9、,建筑的基基础设计规范在制订各类土的的基承载力表时,已经考虑了一般中、 小型建筑物在的质条件比较简洁的情形下对的基变形的要求.所以,只要是安全等级为三级, 或的基条件和建筑类型符合规范要求的二级建筑物,在按规范表格供应的承载力确定基础底面 尺寸之后,就可以不进行的基变形验算.7.7防止不匀称沉降损害的措施可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -前面

10、已反复说明,的基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能.特殊是高压缩性土、 膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良的基上的建筑物,假如考虑欠周,就更易因不匀称沉降而开裂损坏. 因此,如何防止或减轻不匀称沉降造成的损害, 是设计中必需仔细考虑的问题.通常的方法不外有：(1) 采纳柱下条形基础、筏基和箱基等.(2) 采纳桩基或其它深基础.(3) 采纳各种的基处理方法.(4) 从的基、基础、上部结构相互作用的观点动身,在建筑、结构或施工方面实行本节介绍的某些措施.前三类措施造价偏高,桩基、深基和很多的基处理方法仍需要具备肯定的施工条件才能采纳. 此外,只处理的基有时仍不能完全解决问题,往往需同时辅以

11、某些建筑、结构和施工措施,才能取得预期的成效.在很多场合下,实行了这些措施以后, 便可降低对的基处理的要求,有时仍可免于处理.7.7.1 建筑措施一、建筑物的体型应力求简洁建筑物平面和立面上的轮廓外形,构成了建筑物的体型.复杂的体型经常是削弱建筑物整体刚度和加剧不匀称沉降的重要因素.因此,的基条件不好时, 在满意使用要求的前提下,应尽量采纳简洁的建筑体型,如长高比小 建筑物长度或沉降单元长度与自基础底面算起的总高度之比 的等高“一”字形建筑物.实践说明,这样的 建筑物,由于整体刚度好,的基受荷匀称,所以较少发生开裂.平面外形复杂 如“ L ”、“ T ”、“”、“”等 的建筑物,纵、横单元交叉

12、处基础密集,的基中由各单元荷载产生的附加应力相互重叠,必定显现比别处大的沉降.加之这类建筑物的整体性差, 各部分的刚度不对称, 很简洁遭受的基不匀称沉降的损害.建筑物高低 或轻重 变化太大,的基各部分所受的荷载轻重不同,自然也简洁显现过量的不匀称沉降. 据调查,软土的基上紧接高差超过二层的砌体承重结构房屋,低者很多开裂,因此,当的基脆弱时,建筑物的紧接高差以不超过一层为宜.二、掌握长高比及合理布置墙体砌体承重房屋的长高比大,整体刚度就差,纵墙很简洁因挠曲过度而开裂.依据调查认为, 二层以上的砌体承重房屋, 当预估的最大沉降量超过120mm时,长高比不宜大于 2.5 .对于平面简洁,内、外墙贯穿

13、,横墙间隔较小的房屋,长高比的掌握可适当放宽,但一般不大于3.0 .不符合上述要求时,一般要设置沉降缝.合理布置纵、横墙,是增强砌体承重结构房屋整体刚度的重要措施之一.一般房屋的纵向刚度较弱, 故的基不匀称沉降的损害主要表现为纵墙的挠曲破坏.内、外纵墙的中断、转折,都会减弱建筑物的纵向刚度.的基不良时,应尽量使内、外纵墙都贯穿.纵横墙的联结形成了空间刚度.缩小横墙的间距,可有效的改善房屋的整体性, 从而增强了调整不匀称沉降的才能.因此,很多长高比小,内外纵墙贯穿,横墙间距较小的房屋 例如小开间集体宿舍 ,尽管沉降较大,也能保持完好无损,反之,因不留意长高比的掌握和合理布置墙体,致使建筑物开裂的

14、事例也不少.三、设置沉降缝可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -用沉降缝将建筑物 包括基础 分割为两个或多个独立的沉降单元,可有效的防止的基不匀称沉降产生的损害,分割出的沉降单元, 原就上都要求具备体型简洁,长高比小、结构类型不变以及所在处的的基比较匀称等条件.为此, 沉降缝的位置通常挑选在以下部位上：(1) 长高比过大的建筑物的适当部位.(2)

15、 平面外形复杂的建筑物转折部位.(3) 的基土的压缩性有显著变化处.(4) 建筑物的高度或荷载有很大差别处.(5) 建筑物结构类型 包括基础 截然不同处.(6) 分期建造房屋的交界处.(7) 拟设置伸缩缝处 沉降缝可兼作伸缩缝 .四、掌握相邻建筑物间距的基中附加应力的向外扩散,使得相邻建筑物的沉降相互影响.在脆弱的基上, 两建筑物的距离太近时, 相邻影响产生的附加不匀称沉降,可能造成建筑物的开裂或互倾.这种相邻影响主要表现为：(1) 同期建造的两相邻建筑物之间的彼此影响,特殊是当两建筑物轻 低 重 高差别太大时,轻者受重者的影响.(2) 原有建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响.为了防止相邻

16、影响的损害,脆弱的基上的建筑物基础之间要有肯定的净距.其值视的基的压缩性, 影响建筑 产生影响者 的规模和重量, 以及被影响建筑 受影响者 的刚度等因素而定.这些因素可以归结为影响建筑的预估沉降量和被影响建筑的长高 比两个综合指标.五、调整某些设计标高建筑物的沉降转变了原有的标高,严峻时将影响建筑物的使用功能,预防措施有：(1) 依据预估的沉降量事先提高室内的坪或的下设施的标高.(2) 建筑物各部分 或设备之间 有联系时,可将沉降较大者的标高适当提高.(3) 在建筑物与设备之间,留有足够的净空.(4) 有管道穿过建筑物时,应预留足够尺寸的空洞.7.7.2 结构措施一、减轻建筑物的自重基底压力中

17、,建筑物自重 包括基础及覆土重 所占的比例很大,据估量,工业建筑物为 12 左右,民用建筑物可达 3 5 以上,为此,对于脆弱的基上的建筑物, 常采纳以下一些措施减轻自重,以便达到削减沉降量的目的.1、削减墙体的重量.很多建筑物 特殊是民用建筑物 的自重,大部分以墙体的重量为主, 为了削减这部分重量,从长远来看,应大力进展轻质高强墙体材料.混凝土墙板、各种空心砌块, 多孔砖以及其它轻质墙, 都能不同程度的达到削减自重的目的,可以考虑选用.此外,某些非承重墙,可用轻质隔墙代替,不过要留意不使建筑物的整体刚度过于减弱.2、选用轻型结构.例如可采纳预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构及各种轻型空间结构等.

18、工业厂房屋盖的重量往往很大,应留意减轻.如过去常用的大型屋面板加外防水屋盖,重量就很可观,如改用各种自防水预制轻型屋面板,重量就可减轻不少.3、削减基础和回填土的重量,可选用自重轻、回填土少的基础型式,如墙下的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -浅埋钢筋混凝土条形基础、 壳体基础等. 如要求大量抬高室内的坪时,可考虑用架空的板代替室内厚填土.二

19、、设置圈梁对于砌体承重墙房屋,不匀称沉降的损害突出的表现为墙体的开裂.因此,实践 中常在墙内设置圈梁来增强其承担挠曲应力的才能.这是防止显现裂缝及阻挡裂缝开展的一项有效措施.当墙体挠曲时, 圈粱的作用如同钢筋混凝土梁内的受拉钢筋,它主要承担拉应力,补偿了砌体抗拉强度不足的弱点, 当墙体正向挠曲时, 下方圈粱起作用, 反向挠曲时, 上方圈梁起作用. 因不简洁正确估量墙体在某一段内可能发生的挠曲方向,故通常在上、下方都设置圈梁.另外, 圈粱必需与砌体结合成整体,否就便不能发挥应有的作用.一般的体会是：二、三层的房屋,在基础面邻近及顶层门窗顶处各设圈梁一道,多层房屋除上述二道外, 中间各层隔层设置

20、必要时也可层层设置 ,位置在窗顶或楼板下面,对于单层的厂房及仓库,可结合基础梁、联系梁：过梁等酌情设置.圈梁有两种,一种是现浇的钢筋混凝土梁. 梁宽一般同墙厚, 梁高不应小于 120mm,混凝土强度等级不低于C15,纵向钢筋不宜少于4.8,箍筋间距不宜大于300mm.兼作跨度较大的门窗过梁时, 按过梁运算另加钢筋. 另一种是钢筋砖圈梁, 即在水平灰缝内夹筋形成钢筋砖带,高度为4-6 皮砖,用 M5砂浆砌筑,水平统长钢筋不宜少于 4.6,水平间距不宜大于120mm,分上、下两层设置.此外,假如墙体因开大洞而受到严峻减弱,且的基又很脆弱时,仍可考虑在减弱部位适当配筋,或用钢筋混凝土边框加强.三、减

21、小或调整基底附加压力四、采纳刚性结构7.7.3 施工措施在脆弱的基上进行工程建设,合理支配施工程序,留意某些施工方法,也能收到减小或调整部分不匀称沉降的成效.当拟建的相邻建筑物之间轻 低 重 高 悬殊时,一般应依据先重后轻的程序进行施工.有时仍需要在重建筑物竣工之后间歇一段时期后,再建造轻的邻近建筑物.假如重的主体建筑物与轻的附属部分相连时,也可按上述原就处理.在已建成的轻型建筑物四周,不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物,以免的面堆载引起建筑物产生附加沉降. 拟建的密集建筑群内如有采纳桩基础的建筑物, 桩的设置应第一进行.在进行井点排水降低的下水位及挖深坑修建的下室 或其它的下结构 时,应亲密

22、留意到对邻近建筑物可能产生的不良影响.在污泥及污泥质土的的基上开挖基坑时,要留意尽可能不扰动土的原状结构,通常可在坑底保留200mm左右厚的原土层, 待施工垫层时才暂时铲除. 如发觉坑底软土已被扰动,可挖去扰动部分,用砂、碎石 砖 等回填处理.四、本章常见问题：常见问题 7-1设计浅基础一般要妥当处理哪几方面问题？答案：浅基础设计一般要妥当处理以下几方面问题：1. 充分把握拟建场的的工程的质条件和的基勘察资料2. 明白当的的建筑体会、施工条件和就的取材的可能性.3. 在讨论的基勘察资料的基础上,结合上部结构的类型,荷载的性质、大小和分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名

23、师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -布,建筑布置和使用要求以及拟建的基础对原有建筑或设施的影响,从而考虑挑选基础类型和平面布置方案,并确定的基持力层和基础埋置深度.4. 按的基承载力确定基础底面尺寸,进行必要的的基稳固性和变形验算.5. 以简化的、或考虑相互作用的运算方法进行基础结构的内力分析和截面设计,以保证基础具有足够的强度、刚度和耐久性.最终绘制施工详图并作出施工说明.常见问题 7-2的基与基础相

24、互作用主要受哪些因素影响？答案：基础相对刚度及的基非均质情形.常见问题 7-3为何实行扩展基础,它包括哪几种类型？答案：上部结构通过墙、 柱等承重构件传递的荷载, 在其底部横截面上引起的压强通常远大于的基承载力. 以便将墙或柱荷载扩散分布于基础底面,使之满意的基承载力和变形的要求,这就有必要在墙、柱之下设置水平截面对下扩大的基础扩展基础,扩展基础包括配筋或不配筋的条形墙基础和单独柱基础.常见问题 7-4基础埋置深度的确定要考虑哪些因素？答案：基础埋置深度的确定要考虑以下因素：1与建筑物有关的条件.2工程的质条件.3水文的质条件.4的基冻融条件.5场的环境条件.常见问题 7-5-1确定的基容许承

25、载力的方法.答案：确定的基容许承载力的方法主要有：（1）理论公式运算：用的基极限承载力除以安全系数,或按掌握的基中塑性区进展范畴.（2）按的基规范承载力表：按野外鉴别,室内物理力学性质指标,标贯试验锤击数与轻巧触探试验贯入击数查表确定.（3）原位试验：载荷试验,静力触探试验,标贯试验,旁压试验等.另：确定的基容许承载力的方法.答：（1）依据塑性区进展理论求容许承载力（2）依据的基规范承载力表确定容许承载力（3）依据原位测试求容许承载力（4）依据的基极限承载力求容许承载力（5）依据建筑物的容许沉降量求容许承载力常见问题 7-5-2何谓承载力基本值？何谓承载力标准值？何谓承载力设计值？答案：承载力

26、基本值是指按有关规范规定的肯定的基础宽度和埋深条件下的的基承载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -才能,按有关规范查表确定.承载力标准值是指按有关规范规定的标准方法试验并经过统计处理后的的基承载才能.承载力设计值是的基承载力标准值经过深度修正后的的基承载力.常见问题 7-7的基变形特点一般分为哪几种.答案：的基变形特点一般分为：沉降量基础某点的

27、沉降值.沉降差基础两点或相邻柱基中点的沉降量之差.倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值.局部倾斜砌体承重结构沿纵向6 l0m 内基础两点的沉降差与其距离的比值.常见问题 7-8对于脆弱的基上的建筑物, 常采纳哪些措施减轻自重, 以便达到削减沉降量的目的.答案：对于脆弱的基上的建筑物,常采纳以下一些措施减轻自重,以便达到削减沉降量的目的.1、削减墙体的重量.2、选用轻型结构.3、削减基础和回填土的重量.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载