地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级.pptx

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1、第一节第一节 概概 述述 地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和上部结构置和上部结构置和上部结构置和上部结构(jigu)(jigu)类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地件，结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地件，结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地件，

2、结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。常使用。常使用。常使用。一、选择地基基础类型，主要一、选择地基基础类型，主要一、选择地基基础类型，主要一、选择地基基础类型，主要(zhyo)(zhyo)考虑两方面因素：考虑两方面因素：考虑两方面因素：考虑两方面因素：1 1、建筑物的性质；、建筑物的性质；、建筑物的性质；、建筑物的性质；2 2、地基的地质情况。、地基的地质情况

3、。、地基的地质情况。、地基的地质情况。第一页，共36页。二、天然二、天然二、天然二、天然(tinrn)(tinrn)地基上的浅地基上的浅地基上的浅地基上的浅基础：基础：基础：基础：做在天然地基上，埋置深度小于做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础米的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5米，但小于基米，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），在计算中基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑础的侧面摩擦力不必考虑(kol)，统称为天然地基，统称为天然地基上的浅基础。上的浅基础。第二页，共36页。地基基础设计的基本原则地基基础设

4、计的基本原则地基基础设计的基本原则地基基础设计的基本原则1.1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有足够的安全足够的安全足够的安全足够的安全(nqun)(nqun)度；度；度；度；2.2.控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值；征变形允许值；征变形允许值；征变形允许值；3.3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。基础本身

5、应具有足够的强度、刚度和耐久性。基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。三、地基基础方案三、地基基础方案三、地基基础方案三、地基基础方案1.1.天然地基上的浅基础；天然地基上的浅基础；天然地基上的浅基础；天然地基上的浅基础；2.2.人工地基上的浅基础；人工地基上的浅基础；人工地基上的浅基础；人工地基上的浅基础；3.3.天然地基上的深基础、桩基础。天然地基上的深基础、桩基础。天然地基上的深基础、桩基础。天然地基上的深基础、桩基础。第三页，共36页。人工地基：加固上部土层，提高人工地基：加固上部土层，提高人工地基：加固上部土层，提高人工地基：加固上部土层，提

6、高(t go)(t go)土层的承载力，再把基础做在土层的承载力，再把基础做在土层的承载力，再把基础做在土层的承载力，再把基础做在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。桩基础：在地基桩基础：在地基桩基础：在地基桩基础：在地基(dj)(dj)中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷载由桩传到地基载由桩传到地基载由桩传到

7、地基载由桩传到地基(dj)(dj)深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。深基础：把基础做在地基深基础：把基础做在地基深基础：把基础做在地基深基础：把基础做在地基(dj)(dj)深处承载力较高的土层上。埋置深度深处承载力较高的土层上。埋置深度深处承载力较高的土层上。埋置深度深处承载力较高的土层上。埋置深度大于大于大于大于5m5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧

8、壁摩擦力的影或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基础。响。这类基础叫做深基础。响。这类基础叫做深基础。响。这类基础叫做深基础。四、常规设计：四、常规设计：四、常规设计：四、常规设计：常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个基础时，一般常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与基既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步设础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称为计，称为常规设计常规设计常规设计常规设计。第四页，共3

9、6页。第二节第二节 基础基础(jch)的材料与构造类型的材料与构造类型一、基础材料一、基础材料1 1、砖石砌体砖石砌体 砖的标号砖的标号(bioho)(bioho)不应低于不应低于MU7.5MU7.5，大放角基础。，大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。毛石：未经加工整平的石料。注意其构造要求及台毛石：未经加工整平的石料。注意其构造要求及台阶高宽比要求。阶高宽比要求。2 2、混凝土和毛石混凝土、混凝土和毛石混凝土3 3、钢筋混凝土、钢筋混凝土 第五页，共36页。4 4、灰土、灰土 石灰和土的体积比一般为石灰和土的体积比一般为3 3：7 7或或2 2：8

10、 8灰土干重度灰土干重度14.515.5KN/m ,14.515.5KN/m ,容许承载力可达容许承载力可达250300KPa250300KPa。应：捏紧成团，落地应：捏紧成团，落地(lu d)(lu d)开花。开花。5 5、三合土、三合土 其体积比一般为其体积比一般为1 1：3 3：6 6或或1 1：2 2：4 4（石灰：砂子：骨（石灰：砂子：骨料）。料）。第六页，共36页。二、构造类型1、独立、独立(dl)基基础。础。第七页，共36页。3、筏板基础、筏板基础(jch)。4、箱形基础、箱形基础(jch)。目前在高层建筑中多采用箱形基础目前在高层建筑中多采用箱形基础(jch)。5、壳体基础、壳

11、体基础一般适用一般适用(shyng)于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉等高耸的构筑物的基础。等高耸的构筑物的基础。2、条形基础：、条形基础：长度远大于宽度的基础。长度远大于宽度的基础。第八页，共36页。第三节 基础(jch)的埋置深度一、概念一、概念一、概念一、概念(ginin)(ginin)：1 1、基础埋置深度：、基础埋置深度：、基础埋置深度：、基础埋置深度：是指基础底面至地面（一般是指基础底面至地面（一般是指基础底面至地面（一般是指基础底面至地面（一般(ybn)(ybn)指设计地面）的指设计地面）的指设计地面）的指设计地面）的距离。距离。距离。距离。2 2、基础

12、埋深选择的意义：、基础埋深选择的意义：、基础埋深选择的意义：、基础埋深选择的意义：影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术措影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术措施；施工工期；工程造价。施；施工工期；工程造价。安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。第九页，共36页。3 3、基础、基础、基础、基础(jch)(jch)埋深选择的埋深选择的埋深选择的埋深选择的原则：原则：原则：原则：在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，应尽在保证建筑物安全、稳定、耐久

13、使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工量浅埋，以便节省投资，方便施工(sh gng)。除基岩。除基岩外，一般不宜小于外，一般不宜小于0.5米。另外，基础顶面应底于设计米。另外，基础顶面应底于设计外地面外地面100mm以上，以避免基础外露。以上，以避免基础外露。第十页，共36页。第十一页，共36页。一、与建筑物有关的条件一、与建筑物有关的条件 包包括括建建筑筑物物的的用用途途，有有无无地地下下室室、设设备备基基础础和和地地下设施，基础的型式和构造等。下设施，基础的型式和构造等。二、作用在地基上的荷载大小和性质二、作用在地基上的荷载大小和性质三、工程地质条件和水文地质条件三、工程地质条件

14、和水文地质条件 合合理理选选择择地地基基持持力力层层。另另外外，选选择择基基础础埋埋深深时时应应注注意意(zh y)地地下下水水的的埋埋藏藏条条件件和和动动态态。（渗渗流流力力、浮托力）浮托力）二、影响二、影响(yngxing)基础埋深的因素：基础埋深的因素：第十二页，共36页。四、相邻建筑物的基础埋深四、相邻建筑物的基础埋深 当存在相邻建筑物时，当存在相邻建筑物时，新新建建建建筑筑物物的的基基础础埋埋深深不不宜宜大大于于原原有有建建筑筑物物的基础埋深。的基础埋深。当当埋埋深深大大于于原原有有建建筑筑物物的的基基础础埋埋深深时时，两两基基础础之之间间应应保保持持一一定定净净距距，其其数数值值应

15、应根根据据原原有有建建筑筑物物荷荷载载大大小小(dxio)、基基础础型型式式和和土土质情况而定。质情况而定。第十三页，共36页。如上述要求不能满足时，如上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固应采取分段施工，设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施(cush)(cush)，或加固原有建筑物的地基。，或加固原有建筑物的地基。五、地基土冻胀和融陷的影响五、地基土冻胀和融陷的影响第十四页，共36页。第四节第四节 地基承载力的确定地基承载力的确定(qudng)1 1、地基承载力：、地基承载力：、地基承载力：、地基承载力：地基在保证其稳定的前提地基在保证其稳定

16、的前提(qint)下，满足建筑物各下，满足建筑物各类变形要求时的承载能力。类变形要求时的承载能力。2 2、地基承载力的确定方法：、地基承载力的确定方法：、地基承载力的确定方法：、地基承载力的确定方法：a a、根据规范表格确定；、根据规范表格确定；、根据规范表格确定；、根据规范表格确定；b b、按静载荷试验方法确定；、按静载荷试验方法确定；、按静载荷试验方法确定；、按静载荷试验方法确定；c c、根据土的强度理论计算确定；、根据土的强度理论计算确定；、根据土的强度理论计算确定；、根据土的强度理论计算确定；d d、根据相邻条件相似、根据相邻条件相似、根据相邻条件相似、根据相邻条件相似(xin s)(

17、xin s)的建筑物经验确定。的建筑物经验确定。的建筑物经验确定。的建筑物经验确定。第十五页，共36页。按地基载荷按地基载荷(zi h)试验确定地基试验确定地基 的承载力特征值：的承载力特征值：在现场通过一定尺寸的载荷在现场通过一定尺寸的载荷(zi h)板对扰板对扰动较少的浅部地基土体直接加荷，所测得的成动较少的浅部地基土体直接加荷，所测得的成果一般能反映相当于果一般能反映相当于12倍载荷倍载荷(zi h)板宽度板宽度的深度以内土体的平均性质。的深度以内土体的平均性质。第十六页，共36页。按载荷试验按载荷试验(shyn)成果确定成果确定地基承载力特征值地基承载力特征值ps0第十七页，共36页。

18、承载力特征值的确定：承载力特征值的确定：ps ps曲线上有比例界限曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；时，取该比例界限所对应的荷载值；2.2.当极限当极限(jxin)(jxin)荷载小于对应比例界限荷载小于对应比例界限的荷载值的的荷载值的2 2倍时，取极限倍时，取极限(jxin)(jxin)荷载值的一荷载值的一半；半；2 2，可取，可取s/b=0.010.015s/b=0.010.015所对应的荷载，但所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。其值不应大于最大加载量的一半。第十八页，共36页。同一土层同一土层(t cn)(t cn)参加统计的试验点参加统计的试验点不应少于不应少

19、于3 3点，各试验实测值的点，各试验实测值的极差不得超过其平均值的极差不得超过其平均值的30%30%，取此平均值，取此平均值作为该土层作为该土层(t cn)(t cn)的地基承载力特征值的地基承载力特征值fakfak。第十九页，共36页。使用查表法确定地基承载力使用查表法确定地基承载力承载力特征值承载力特征值当根椐野外鉴别结果确定地基承载力特征值当根椐野外鉴别结果确定地基承载力特征值 当当根根据据室室内内物物理理、力力学学指指标标平平均均值值确确定定地地基基承承载载力力特特征征值值时时，应应查查相相应应的的表表格格所所得得的的承承载载力力基基本本值值乘乘以以回回归归修修正正系系数数(xsh)(

20、xsh)，作作为为承承载载力力特特征征值。值。（13.4.213.4.2）第二十页，共36页。根据根据(gnj)(gnj)标准贯入试验锤击数，轻便触探试验锤标准贯入试验锤击数，轻便触探试验锤击数：击数：（13.4.313.4.3）式中：式中：参与统计的锤击数均值；参与统计的锤击数均值；参与统计的锤击参与统计的锤击数标准差数标准差承载力特征值的修正承载力特征值的修正(xizhng)：第二十一页，共36页。按理论公式按理论公式(gngsh)(gngsh)计算计算 凭当地经验凭当地经验(jngyn)(jngyn)确定确定 第二十二页，共36页。第五节 浅基础(jch)的计算天然地基上浅基础的设计，天

21、然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容：包括下述各项内容：1.选择基础的材料、类型和平面布置；选择基础的材料、类型和平面布置；2.选择基础的埋置深度；选择基础的埋置深度；3.确定地基承载力；确定地基承载力；4.确定基础尺寸；确定基础尺寸；5.进行地基变形与稳定性验算进行地基变形与稳定性验算(yn sun)；6.进行基础结构设计；进行基础结构设计；7.绘制基础施工图，提出施工说明。绘制基础施工图，提出施工说明。第二十三页，共36页。一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸 设计设计设计设计(s

22、hj)(shj)时，先选定埋深时，先选定埋深时，先选定埋深时，先选定埋深d d并初步选择基底尺寸，并初步选择基底尺寸，并初步选择基底尺寸，并初步选择基底尺寸，求得持力层承载力设计求得持力层承载力设计求得持力层承载力设计求得持力层承载力设计(shj)(shj)值值值值fa fa ，在按下列条件验，在按下列条件验，在按下列条件验，在按下列条件验算并调整尺寸直至满足设计算并调整尺寸直至满足设计算并调整尺寸直至满足设计算并调整尺寸直至满足设计(shj)(shj)要求。要求。要求。要求。Pk fa1 1、对于中心、对于中心、对于中心、对于中心(zhngxn)(zhngxn)受压基础：受压基础：受压基础：

23、受压基础：Pk相应于荷载效应标准相应于荷载效应标准(biozhn)组合时，基础底组合时，基础底面处的平均压力值。面处的平均压力值。fa修正后的地基承载力特征值。修正后的地基承载力特征值。第二十四页，共36页。dfaFkAGg-dfaFkbGg-（矩形（矩形(jxng)）（条形（条形(tio xn)）FkFk相应于荷载效应标准组合相应于荷载效应标准组合相应于荷载效应标准组合相应于荷载效应标准组合(zh)(zh)时，上部结构传至时，上部结构传至时，上部结构传至时，上部结构传至基础顶面的竖向力值。基础顶面的竖向力值。基础顶面的竖向力值。基础顶面的竖向力值。GGk k基础自重和基础上的土重。基础自重和

24、基础上的土重。AGkFkpk+=A A基础底面面积。基础底面面积。注意：注意：注意：注意：d d为基础平均埋深。为基础平均埋深。为基础平均埋深。为基础平均埋深。算法：算法：算法：算法：涉及到涉及到fa的宽度修正。的宽度修正。1、先假定、先假定B3m，不做宽度修正。，不做宽度修正。2、如果、如果B3m，则再考虑宽度修正。，则再考虑宽度修正。第二十五页，共36页。2、对于、对于(duy)偏心受压基础：偏心受压基础：同时同时(tngsh)满足：满足：Pk faMkMk相应于荷载效应标准组合相应于荷载效应标准组合相应于荷载效应标准组合相应于荷载效应标准组合(zh)(zh)时，作用于基础底面时，作用于基

25、础底面时，作用于基础底面时，作用于基础底面的力矩值。的力矩值。的力矩值。的力矩值。由上式得：由上式得：afW2.1MK+kpmax=AGkFk+即：即：第二十六页，共36页。kpmax=3laGk)2(Fk+算法算法算法算法(sun f)(sun f)：1、按中心、按中心(zhngxn)受压计受压计算，求出算，求出A0。2、令、令A=（1.11.4）A0。a第二十七页，共36页。二、软弱下卧层的强度二、软弱下卧层的强度(qingd)验算验算当地基受力层范围内有软弱当地基受力层范围内有软弱(runru)下卧层下卧层（承载力显著低于持力层的高压缩性土层）（承载力显著低于持力层的高压缩性土层）时，按

26、持力层土的承载力计算时，按持力层土的承载力计算得出基础底面所需的尺寸后，得出基础底面所需的尺寸后，还必须对软弱还必须对软弱(runru)下卧层按下式进行验下卧层按下式进行验算算第二十八页，共36页。pcpczpz第二十九页，共36页。基底压力基底压力(yl)标准值；标准值；基底处自重压力基底处自重压力(yl)值；值；应力应力(yngl)扩散角（表扩散角（表7-14）；）；第三十页，共36页。防止不均匀沉降损害防止不均匀沉降损害(snhi)的的措施措施 地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷使用功能。特别是高压缩性土、膨胀

27、土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良性黄土以及软硬不均等不良(bling)(bling)地基上的地基上的建筑物，如果考虑欠周，就更易因不均匀沉降建筑物，如果考虑欠周，就更易因不均匀沉降而开裂损坏。如何防止或减轻不均匀沉降造成而开裂损坏。如何防止或减轻不均匀沉降造成的损害，是设计中必须认真考虑的问题。的损害，是设计中必须认真考虑的问题。第三十一页，共36页。一、建筑措施一、建筑措施 2.在应力突变处，宜设置沉降缝在应力突变处，宜设置沉降缝 地基中附加应力的向外扩散，使得相邻建地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。在软弱地基上，两建筑物的沉降相互影响。在软弱地基上，两建筑物基础的距离

28、筑物基础的距离(jl)太近时，相邻影响产太近时，相邻影响产生的附加不均匀沉降，可能造成建筑物的开生的附加不均匀沉降，可能造成建筑物的开裂或互倾。裂或互倾。第三十二页，共36页。为了避免相邻影响的损害，为了避免相邻影响的损害，软弱地基上的建筑物基础之间软弱地基上的建筑物基础之间要有一定的净距。要有一定的净距。a.a.室内地坪和地下室内地坪和地下(dxi)(dxi)设施的标高，应设施的标高，应根据预估沉降量予以提高。建筑物各部分（或根据预估沉降量予以提高。建筑物各部分（或设备之间）有联系时，可将沉降较大者标高提设备之间）有联系时，可将沉降较大者标高提高。高。第三十三页，共36页。b.b.建筑物与设备之间，应建筑物与设备之间，应留有足够的净空。当建筑物有留有足够的净空。当建筑物有管道穿过时，应预留足够尺寸的孔洞，或采用管道穿过时，应预留足够尺寸的孔洞，或采用(ciyng)(ciyng)柔性的管道接头等。柔性的管道接头等。二、结构措施二、结构措施 1.1.减轻建筑物的自重（减小基底压力）减轻建筑物的自重（减小基底压力）2.2.设置圈梁（增加建筑物的整体性）设置圈梁（增加建筑物的整体性）第三十四页，共36页。三、地基(dj)变形验算四、滑动(hudng)和倾覆稳定性的验算第三十五页，共36页。第三十六页，共36页。