天然地基上浅基础的设计.pptx

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1、下卧层地基与基础地基与基础d埋深D q=d均布荷载持力层（受力层）地地基基基础FG主要受力层第1页/共109页通过人工加固处理的地基。通过人工加固处理的地基。一、地基基础的分类一、地基基础的分类10.1 10.1 概概 述述如桩基、沉井和地下连续墙等。如桩基、沉井和地下连续墙等。地地 基基天然地基天然地基人工地基人工地基未经加固处理，能直接支承建筑物的地基。未经加固处理，能直接支承建筑物的地基。基基 础础浅基础浅基础深基础深基础大多数建筑物基础的埋深不会很大（一般不大于大多数建筑物基础的埋深不会很大（一般不大于5 5米），米），可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建。可以用普通开挖基坑和敞坑排

2、水的方法修建。第2页/共109页二、选择地基基础类型时要考虑的因素：二、选择地基基础类型时要考虑的因素：建筑物的性质建筑物的性质建筑物的性质建筑物的性质地基的工程地质地基的工程地质地基的工程地质地基的工程地质和水文地质条件和水文地质条件和水文地质条件和水文地质条件用途用途重要性重要性结构形式结构形式荷载形式荷载形式荷载大小荷载大小岩土层的分布岩土层的分布岩土的性质岩土的性质地下水地下水第3页/共109页三、地基基础设计准备资料：三、地基基础设计准备资料：建筑场地地形图；建筑场地地形图；建筑场地地形图；建筑场地地形图；建筑场地工程地质勘察资料；建筑场地工程地质勘察资料；建筑场地工程地质勘察资料；

3、建筑场地工程地质勘察资料；设计图纸、使用要求；设计图纸、使用要求；设计图纸、使用要求；设计图纸、使用要求；荷载与设备布置情况；荷载与设备布置情况；荷载与设备布置情况；荷载与设备布置情况；建筑材料供应；建筑材料供应；建筑材料供应；建筑材料供应；施工技术条件。施工技术条件。施工技术条件。施工技术条件。第4页/共109页地基复杂程度地基复杂程度建筑物规模建筑物规模功能特征功能特征建筑物破坏或影响建筑物破坏或影响正常使用的程度正常使用的程度设计设计等级等级甲级甲级乙级乙级丙级丙级四、地基基础设计原则四、地基基础设计原则第5页/共109页地基基础设计等级地基基础设计等级 设计设计等级等级建筑和地基类型建

4、筑和地基类型甲级甲级重要的工业与民用建筑物重要的工业与民用建筑物3030层以上的高层建筑层以上的高层建筑体型复杂、层数相差超过体型复杂、层数相差超过1010层的高低层连成一体建筑物层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物（地下车库、商场、运动场等）大面积的多层地下建筑物（地下车库、商场、运动场等）对地基变形有特殊要求的建筑物对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建筑物对原有工程影响较大的新建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地

5、下室的基坑位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程工程乙级乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物第6页/共109页A 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；B 甲级、乙级建筑物，均应按地基变形设计；C 表10-2中所列范围内的丙级建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一，仍做变形验算a 地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑b 在基础上

6、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c 软弱地基上的相邻建筑如距离过近，可能发生倾斜时d 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D 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；E 基坑工程应进行稳定性验算F 当地下水埋藏较浅，建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算五、地基基础设计的规定五、地基基础设计的规定第7页/共109页A 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，当需要验算基础裂缝宽度时，传至基础或承台底面上的荷载效应正常使用极限状

7、态下荷载效应的标准组合地基承载力特征值sk或单桩承载力特征值基础或承台计算抗力B、计算地基变形时基础或承台底面上的荷载效应正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合(不计风载和地震)基础或承台计算抗力地基允许变形值荷载取值与抗力限值荷载取值与抗力限值第8页/共109页传至基础或承台底面上的荷载效应承载能力极限状态下荷载效应的基本组合s（荷载分项系数均取1.0）C 计算挡土墙土压力，地基或斜坡稳定及滑坡推力时上部结构传来的荷载效应和相应基底反力承载能力极限状态下荷载效应的基本组合sD 确定基础或承台高度，支挡结构截面，计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度对由永久荷载效应控制的基本组合，可采

8、用简化规则，其设计值E 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数等按有关规定采用，但结构重要性系数不应小于1.0第9页/共109页传至基础或承台底面上的荷载效应承载能力极限状态下荷载效应的基本组合s（荷载分项系数均取1.0）C 计算挡土墙土压力，地基或斜坡稳定及滑坡推力时上部结构传来的荷载效应和相应基底反力承载能力极限状态下荷载效应的基本组合sD 确定基础或承台高度，支挡结构截面，计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度对由永久荷载效应控制的基本组合，可采用简化规则，其设计值E 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数等按有关规定采用，但结构重要性系数不应小于1.0第

9、10页/共109页10.2 10.2 浅基础的类型浅基础的类型浅基础类型按受力性能按构造无筋扩展基础钢筋砼扩展基础砖基础三合土基础灰土基础毛石基础混凝土基础独立基础墙下条形基础柱下条形基础十字交叉条形基础阀板基础箱形基础（刚性基础）（柔性基础）第11页/共109页适用于多层民用建筑和轻型厂房适用于多层民用建筑和轻型厂房(一一)无筋扩展基础无筋扩展基础(刚性基础）刚性基础）1 1）砌筑材料：砌筑材料：砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土2 2）受力特点：）受力特点：

10、抗压性能好，抗拉、抗剪能力差抗压性能好，抗拉、抗剪能力差抗压性能好，抗拉、抗剪能力差抗压性能好，抗拉、抗剪能力差3 3）结构特点：）结构特点：优点：稳定性好，施工方便，能承受较大荷载优点：稳定性好，施工方便，能承受较大荷载优点：稳定性好，施工方便，能承受较大荷载优点：稳定性好，施工方便，能承受较大荷载 缺点：自重大缺点：自重大缺点：自重大缺点：自重大4 4）构造：）构造：满足台阶宽高比允许值（满足台阶宽高比允许值（满足台阶宽高比允许值（满足台阶宽高比允许值（刚性角刚性角刚性角刚性角）的要求）的要求）的要求）的要求第12页/共109页地基反力刚性基础受力破坏简图刚性基础受力破坏简图第13页/共1

11、09页刚性角（基础外伸部分宽与高之比，以tg表示）。第14页/共109页第15页/共109页砖基础砖的强度等级不得低于U7.5，砂浆不得低于M2.5，基础底面以下一般设垫层，广泛用于6层及6层以下的建筑和墙承重厂房。地下水位以下或地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑大放角:其砌筑方式有两种：一种是“两皮一收”砌法，即每层为两皮砖，高度为120mm，挑出1/4砖长，即60mm；另一个是“二、一间隔收”砌法，即大放角形状为每层台阶面宽均为60mm，砖基础底面以下要设垫层，垫层材料一般用灰土、三合土或素混凝土。垫层每边伸出基础底面50mm，厚度为100mm。无筋扩展基础无筋扩展基础d60 60 60 60

12、 60 60 50 b 50 100 120 120 120 d60 60 60 60 60 60 50 b 50 100 120 60 120 两皮一收二、一间隔收第16页/共109页三合土基础三合土是由石灰、砂和骨料（按体积比124或136）加水拌和均应铺入而成。每层虚铺220mm，夯至150mm，用于4层及4层以下的建筑。灰土基础由石灰和土料配置而成的（按体积比3：7或2：8）。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用，其本身具有一定的抗冻性。在我国的华北地区和西北地区，广泛用于5层和5层以下的民用房屋。b/2bb/2260h60120第17页/共109页由钢筋混凝土材料修建的基础称为柔性基础。

13、在基础内配置足够的钢筋来承受拉应力或弯由钢筋混凝土材料修建的基础称为柔性基础。在基础内配置足够的钢筋来承受拉应力或弯矩，使基础在受弯时不致破坏。这种基础不受刚性角的限制，基础剖面可以做成扁平形矩，使基础在受弯时不致破坏。这种基础不受刚性角的限制，基础剖面可以做成扁平形状，用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础底面上去，以适应地基承载力的要求。状，用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础底面上去，以适应地基承载力的要求。重要的建筑物或利用地基表土硬壳层，设计宽基浅埋以解决存在软弱下卧层强度太低时，重要的建筑物或利用地基表土硬壳层，设计宽基浅埋以解决存在软弱下卧层强度太低时，常采用钠筋混凝土扩展

14、基础。柔性基础需用钢材、水泥，技术复杂，造价较高。常采用钠筋混凝土扩展基础。柔性基础需用钢材、水泥，技术复杂，造价较高。(二二)扩展基础扩展基础(柔性基础）柔性基础）第19页/共109页 墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质条件较差的多层建筑墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质条件较差的多层建筑物，其截面形式为有肋或无肋。物，其截面形式为有肋或无肋。第20页/共109页柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础(a)(a)阶梯形基础；阶梯形基础；(b)(b)锥形基础；锥形基础；(c)(c)杯形基础杯形基础独立基础是柱下基础的的基本形式。独立基础是柱下基础的的基本形式。受力性能：抗弯和抗剪性能良好

15、，耐久性和抗冻性都较理想。受力性能：抗弯和抗剪性能良好，耐久性和抗冻性都较理想。(a)(b)(c)第21页/共109页条形基础箱形基础独立基础筏板基础十字交叉梁基础壳体基础按构造类型按构造类型浅基础的类型浅基础的类型第22页/共109页Individual footing,pad foundation独立基础独立基础柱下或墙下,土质较好第23页/共109页第24页/共109页条型基础条型基础Strip foundation墙下或柱下条形基础,柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连第25页/共109页十字交叉基础十字交叉基础纵向条形基础纵向条形基础横向条形基础横向条形基础柱下:土质更差,或荷载很大

16、,四面基础相连具有良好的调整不均具有良好的调整不均匀沉降的能力匀沉降的能力第26页/共109页阀板基础阀板基础Mat foundation土质差,有防水要求，十字交叉基础底面联成整体,如游泳馆,筏下有肋,板下处理第27页/共109页箱形基础箱形基础底板底板外外墙墙内内墙墙有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好第28页/共109页6 6、壳体基础、壳体基础 定义：定义：由正圆锥形及其组合形成的壳体基础。由正圆锥形及其组合形成的壳体基础。适用：适用：一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑物（如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）。烟囱、水塔、料仓、中小高炉等）。种类：种类：

17、M M型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳第29页/共109页壳体基础壳体基础由于荷载在壳体内主要引由于荷载在壳体内主要引起轴向压力，故对于抗压起轴向压力，故对于抗压性能较好的砖、石和混凝性能较好的砖、石和混凝土等材料而言，采用壳体土等材料而言，采用壳体结构更能适应材料的特性。结构更能适应材料的特性。第30页/共109页10.3 10.3 基础埋深的确定基础埋深的确定概念概念概念概念基础埋置深度基础埋置深度基础埋置深度基础埋置深度 基础底面至设计地面（一般指室外地面）的距基础底面至设计地面（一般指室外地面）的距基础底面至设计地面（一般指室外地面）的距基础底面至设

18、计地面（一般指室外地面）的距离。通常基础至少埋深离。通常基础至少埋深离。通常基础至少埋深离。通常基础至少埋深0.5m0.5m0.5m0.5m。基础埋置深度一般。基础埋置深度一般。基础埋置深度一般。基础埋置深度一般从室外地面标高算起，至基础底面的深度为基础埋从室外地面标高算起，至基础底面的深度为基础埋从室外地面标高算起，至基础底面的深度为基础埋从室外地面标高算起，至基础底面的深度为基础埋深。在保证建筑物基础安全稳定、耐久使用的前提深。在保证建筑物基础安全稳定、耐久使用的前提深。在保证建筑物基础安全稳定、耐久使用的前提深。在保证建筑物基础安全稳定、耐久使用的前提下，基础尽量浅埋，以节省工程量与投资

19、、便于施下，基础尽量浅埋，以节省工程量与投资、便于施下，基础尽量浅埋，以节省工程量与投资、便于施下，基础尽量浅埋，以节省工程量与投资、便于施工。工。工。工。第31页/共109页一、确定原则在保证安全可靠的前提下，尽量浅埋。注意：1.基础埋深不小于0.5m；随建筑物高度适当增大。2.基础顶面低于设计地面0.1m以上，避免基础外露，受外界破坏。3.桥要求在冲刷深度以下。d大于大于10cm第32页/共109页建筑物类型及基础构造工程地质条件地基冻融条件相邻建（构）筑物的影响选择基础埋置深度也就是选择合适的地基持力层。合理确定基础埋置深度是一个十分重要的问题，设计时必须综合考虑建筑物自身条件，以及所处

20、的环境，寻找技术上可靠、经济上合理的的埋置深度二二.基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择水文条件基础上荷载大小及性质第33页/共109页直接支承基础的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。为了保证建筑物的安全，必须根据荷载的大小和性质给基础选择可靠的持力层。上层土的承载力大于下层土时，如有可能，宜取上层土作为持力层，以减少基础的埋深。a 当上层土的承载力低于下层土时，如果取下层土为持力层，所需的基础底面积较小，但埋深较大；若取上层上为持力层，则情况适相反。哪一种方案较好，有时要从施工难易、材料用量等方面作方案比较后才能肯定。b 当基础存在软弱下卧层时，基础宜尽量浅埋，以便加大基底至软弱层的距

21、离。在按地基条件选择埋深时，还经常要求从减少不均匀沉降的角度来考虑。例如当土层的分布明显不均匀或各部位荷载轻重差别很大时，同一建筑物的基础可采用不同的埋深来调整不均匀沉降量。工程地质条件第34页/共109页c 对墙基础，如地基持力层顶面倾斜，必要时可沿墙长将基础底面分段成高低不同的台阶状，以保证基础各段都具有足够的埋深。分段长度不宜小于相邻两段底面高差的l-2倍，且不宜小于1m。d 对修建于坡高（H）和坡角（b）不太大的稳定土坡坡顶的基础，当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长b3m，由基础底面外缘到坡顶边缘的水平距离a2.5m时，要使土坡坡面附近建筑物基础所引起的附加应力不影响土坡的稳定性，则基础

22、埋深d应符合如下要求：取3.5（对条形基础）或2.5（对矩形和圆形基础）第35页/共109页选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。对基底低于潜水面的基础，除应考虑基坑排水、坑壁围护以及保护基土不受扰动等措施外，还应考虑可能出现的其他施工与设计问题，例如：出现涌土、流砂现象的可能性；地下水对基础材料的化学腐蚀作用；地下室防渗；轻型结构物由于地下水顶托而上浮的可能性；地下水浮托力引起基础底板的内力变化等 对埋藏有承压含水层的地基，选择基础埋深时，为防止基底因挖土减压而隆起开裂，必须控制基坑开挖深度,保留槽底安全厚度h0 隔水层土的重度 水的重度h承压水的上升高度（从隔水层算起）h0槽底安全高

23、度水文条件第36页/共109页a 基础应尽量浅埋b 对高层建筑物尤其应该注意到基础的埋置深度必须满足地基变形和稳定的要求，抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础埋置深度1/15建筑物高度，桩箱和桩筏基础（不计桩长）1/18建筑物高度。c 位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求。d 在基础范围内有管道等地下设施通过时，基础的顶板原则上应低于这些设施的底面。否则，应采取有效措施，消除基础对地下设施的影响。e 为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m，且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m，同时又要便于建筑物周围排水沟的布置。建筑物类型

24、及基础构造第37页/共109页a 荷载大小以及性质不同，对持力层的要求也不同。某一深度的土层，对荷载小的基础可能是持力层，而对荷载大的基础就不宜作为持力层。b 承受水平荷载的基础，应有足够的埋置深度来获得土的侧向抗力；c 承受上拔力的基础（输电塔基础）应有足够的埋置深度来获得土的抗拔阻力；d 对于承受动荷载的基础，不宜选择饱和疏松的粉细沙作为持力层，以免振动液化，造成基础失稳。基础上荷载大小及性质第38页/共109页a 如拟建房屋临近有其它建筑物时，还应当保证其它建筑物的安全，最好使新建建筑物的埋深不大于已有建筑物的基础。b 新建建筑物的埋深大于已有建筑物时，两者应保持一定净距（数值由原有建筑

25、物荷载大小，基础形式和土质情况而定）且不宜小于该相邻基础底面高差的1-2倍c 如果不能满足，施工期间应采取措施例如：新建条形基础分段开挖浇筑等LH相邻建（构）筑物的影响第39页/共109页dmin z0 zs zw ze hmaxZ0标准冻深；hmax残留冻土层厚度Z0 tZ0dmin室内地面室内地面hmax地基冻融条件的影响第40页/共109页10.4 10.4 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定地基承载力验算地基承载力验算回顾回顾求得地基承载力特征值（容许值、设计求得地基承载力特征值（容许值、设计值）的方法？值）的方法？第41页/共109页地基基础设计首先必须保证在荷载作用下的地基对土体

26、产生剪切破坏而失效方面，应具有足够的安全度。因此地基的承载力的确定是一个非常重要又复杂的问题，通常其确定方法：按现场载荷试验确定地基承载力按土的抗剪强度指标确定地基承载力按规范提供的承载力表确定地基竖向承载力设计值的确定方法地基承载力的确定地基承载力的确定 第42页/共109页载荷试验的特点：在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的地基土体直接施荷，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。载荷试验应用要求：对一级建筑物采用载荷试验、理论公式计算及其它原位试验等方法综合确定。载荷试验的优点：对于成份或结构很不均匀的土层，如杂填土、裂隙土、风化岩等，它则显出用别的方法

27、所难以代替的作用。按现场载荷试验确定地基承载力第43页/共109页要求：对于三个以上的试验点，若基本值的极差不超过平均值的30%，取该平均值作为地基承载力特征值。A 按载荷试验p-s曲线确定地基承载力特征值fak规定：p ps s曲线上比例界限p0 极限荷载pu 2 2p0,取pu/2/2 上述不行，按限制沉降量取值，当压板面积为 0.250.250.50m0.50m2 2时，采用 s s=(0.010=(0.0100.015)0.015)b b所对应的压力oP0PuS(mm)P(kpa)S(mm)SPP(kpa)o第44页/共109页规定：p-s曲线上比例界限p0 符合终止加载条件前一级荷载

28、pu 安全系数k（微风化，强风化k3，中等风化具体情况定）要求：要求三个以上的试验点，取最小值作为地基承载力特征值。B 按平板载荷试验p-s曲线确定基岩的地基承载力特征值fakoP0PuS(mm)P(kpa)S(mm)SPP(kpa)o第45页/共109页静载试验和其它原位测试、经验值等方法，确定的是地基承载力特征值，其直接含义是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值。其最大值为比例界限值。对具体建筑物来说，应经深度和宽度修正，得出的是修正后的地基承载力特征值。特征值修正后的特征值C 修正地基承载力特征值第46页/共109页a 浅层平板载荷试验得出的地基土fa

29、k修正为fa当基础底面宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，其修正后的地基承载力特征值fa由地基承载力特征值fak按下式进行宽度和埋深修正得到：基础埋置深度d一般自室外地面标高算起在填方整平，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面算起地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋深自室外标高算起，采用独立基础或条形基础，应从室内地下室地面标高算起b 深层平板载荷试验得出的地基土fak修正为fa仅对宽度修正第47页/共109页1.抗剪强度指标标准值ck、ka.根据室内n组三轴试验结果，计算土性指标的平均值、标准差和变异系数平均值标准差变异系数b b.计算内摩擦角和粘聚力的统计修

30、正系数、cc.计算内摩擦角和粘聚力的标准值按土的抗剪强度指标确定地基承载力第48页/共109页2.确定地基承载力特征值当e0.033b，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力fa 土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值Mb、Md、Mc 承载力系数（可根据 k查表得到)r r地基土的重度，地下水位以下取浮重度d基础埋置深度(m)，从室外地面标高计算rm基础底面以上土的加权重度，地下水位以下取浮重度b 基础地面宽度，大于6 6m时，按6 6m取值，对于砂土小于3 3m时按3 3m取值ck 基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值第49页/共109页完整、较完整、较破碎岩石，用室内饱和单轴抗压强度计算 岩

31、石饱和单轴抗压强度标准值 折减系数。根据岩石完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时，对完整岩体可取0.5；较完整岩体可取0.2-0.5，对较破碎岩体可取0.1-0.2对于破碎、极破碎的岩石地基承载力特征值，可根据地区经验取值，无经验，根据平板载荷试验确定其它方法确定岩石地基承载力特征值第50页/共109页基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定按持力层承载力初定基底尺寸轴心受压基础偏心受压基础对软弱下卧层承载力进行验算基底尺寸确定满足不满足初定埋深重定埋深和基底尺寸第51页/共109页基础在中心荷载Fk、Gk的作用下，有：地基按承载力设计时，要求作用在基础底面上的压力

32、p p 满足p p方形基础：矩形基础：条形基础：轴心受压基础一般取G20kN/m3，d为平均基础埋深FkGkdAlbpk按地基持力层的承载力计算基底尺寸第52页/共109页在荷载Fk、Gk和单向弯矩Mk的作用下，根基底压力呈直线的假定，基底边缘的最大、最小压力为：偏心荷载对于矩形基础：FkGkdAbleMkpmaxpmin第53页/共109页先按中心荷载作用的公式求基础底面积A0；考虑到偏心荷载作用下的应力分布不均匀，按照偏心程度计算出的基础底面积酌情增加10-40，即：A（1.1-1.4）A0然后计算基底压力基底应力验算：如不满足，重新计算计算步骤注意问题在确定基底边长时，应注意荷载对基础的

33、偏心距不宜过大，以保证基础不致发生过大的倾斜。在一般情况中，对中、高压缩性土上的基础或有吊车的工业厂房柱基础，偏心距e不宜大于l/6，对低压缩性土，可适当放宽，但偏心距不得大于l/4。第54页/共109页当地基受力层范围内存在软弱下卧层，按持力层土的承载力得出基础底面尺寸，还必须对软弱下卧层进行验算，要求作用在软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特征值：设计规范提出：当持力层与下卧软弱土层的Es1Es23时，对矩形或条形基础的附加应力可按压力扩散角的概念计算。条形基础矩形基础360230510025010200300p0=p-0dzdzbztanztan下卧层软弱下卧层的验

34、算第55页/共109页地基变形的计算和验算地基变形的计算和验算地基特征变形沉降量沉降差倾斜局部倾斜特征变形验算s0.5mD 0.5m，要进行深度修正，要进行深度修正（2 2）地基承载力特征值：）地基承载力特征值：查表查表8-158-15，查得，查得 第58页/共109页基底压力：基底压力：根据式（根据式（8-558-55）：）：填土填土褐黄色粉质黏土：褐黄色粉质黏土：淤泥质黏土：淤泥质黏土：1.5m3.5m0.8m（3 3）验算持力层地基承载力）验算持力层地基承载力第59页/共109页基底最大压力基底最大压力持力层地基承载力满足持力层地基承载力满足填土填土褐黄色粉质黏土：褐黄色粉质黏土：淤泥质

35、黏土：淤泥质黏土：1.5m3.5m0.8m合力偏心矩：合力偏心矩：第60页/共109页查表查表8-178-17得修正系数得修正系数D2=1.0计算下卧层顶面以上土的加权重度：计算下卧层顶面以上土的加权重度：进行深度修正：进行深度修正：查表查表8-168-16，得，得 （4 4）验算下卧层地基承载力）验算下卧层地基承载力填土填土褐黄色粉质黏土：褐黄色粉质黏土：淤泥质黏土：淤泥质黏土：1.5m3.5m0.8m第61页/共109页基础底面净压力基础底面净压力填土填土褐黄色粉质黏土：褐黄色粉质黏土：淤泥质黏土：淤泥质黏土：1.5m3.5m0.8m根据式（根据式（8-558-55）：）：下卧层顶面处的自

36、重应力：下卧层顶面处的自重应力：第62页/共109页角的计算：角的计算：作用在软弱下卧层顶面处的总应力为：作用在软弱下卧层顶面处的总应力为：软弱下卧层地基承载力也满足软弱下卧层地基承载力也满足附加应力：附加应力：第63页/共109页10.5 10.5 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计无筋扩展基础是指用抗压性能较好而抗拉、抗剪强度很差的材料建造的基础。用砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的基础均属此类。无筋扩展基础的力学性能是：具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高，设计时必须保证发生在基础内的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值。这种保证通常是通过对基础构造的限制来实现的，即基础

37、每个台阶的宽度与其高度之比都不得超过台阶宽高比的允许值。在这样的限制下，基础的相对高度都比较大，几乎不发生挠曲变形，所以无筋扩展基础习惯上称为刚性基础。第64页/共109页无筋扩展基础材无筋扩展基础材料抗拉、抗剪强料抗拉、抗剪强度低，而抗压性度低，而抗压性能相对较高能相对较高在地基反力作用在地基反力作用下，基础挑出部下，基础挑出部分如同悬臂梁一分如同悬臂梁一样向上弯曲样向上弯曲基础外伸悬臂基础外伸悬臂长度越大，基长度越大，基础越容易因弯础越容易因弯曲而拉裂曲而拉裂所以必须减少外伸梁的长度或增加基础高度，所以必须减少外伸梁的长度或增加基础高度，使基础宽高比减小而刚度增大使基础宽高比减小而刚度增大

38、材料及底面积确定后，只要限材料及底面积确定后，只要限制宽高比制宽高比b b2 2/H/H0 0 （表（表10-910-9）允许值要求，就可以保证基础允许值要求，就可以保证基础不会因受弯、受剪而破坏。不会因受弯、受剪而破坏。b b2 2/H/H0 0的比值，就是基础斜面的比值，就是基础斜面ACAC与垂直线与垂直线AEAE所构成的角度所构成的角度a a的正切值的正切值,如图所示：如图所示：第65页/共109页无筋扩展基础台阶的宽高比应满足：b0基础顶面处的墙体宽度、柱脚宽度。b1基础底面宽度H0基础高度tana基础台阶宽高比b2:H0 其允许值按表3-13选用b2基础台阶宽度 构造要求构造要求第6

39、6页/共109页采用无筋基础的钢筋混凝土柱，其柱脚高度采用无筋基础的钢筋混凝土柱，其柱脚高度h1h1不得小于不得小于b1,b1,（如图）并不应小于（如图）并不应小于300mm300mm且不小于且不小于20d20d（d d为柱中的纵为柱中的纵向受力钢筋的最大直径）。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向向受力钢筋的最大直径）。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时，可沿水平方向弯折，弯折后锚固长度不满足锚固要求时，可沿水平方向弯折，弯折后的水平锚固长度应的水平锚固长度应10d10d且且20d20d。第67页/共109页1、由承载力及变形确定基底尺寸（包括持力层和软弱下卧层的验算、变形验算）持力层

40、公式：中心荷载 偏心荷载2、选择基础材料，确定基础剖面尺寸主要是基础埋深与构造要求之间的协调）3、绘制基础剖面图无筋扩展基础的设计过程无筋扩展基础的设计过程第68页/共109页（一）现浇柱基础（一）现浇柱基础（1 1）锥形基础的截面形式如图所示：）锥形基础的截面形式如图所示：（2 2）阶梯形基础）阶梯形基础的每阶高度宜为的每阶高度宜为300mm300mm500mm500mm。当基础高度。当基础高度h500mmh500mm时，宜用一阶；当基础高度时，宜用一阶；当基础高度500mmh 900mm500mm900h900时宜用三阶。阶梯形基础尺寸一般采用时宜用三阶。阶梯形基础尺寸一般采用50mm50

41、mm的倍数。由于阶梯形的倍数。由于阶梯形基础的施工质量容易保证，宜优先考虑采用。基础的施工质量容易保证，宜优先考虑采用。（3 3）扩展基础底板受力钢筋最小直径不宜小于）扩展基础底板受力钢筋最小直径不宜小于10mm10mm；间距不宜大于；间距不宜大于200mm200mm，也不宜小于，也不宜小于100mm100mm。基础垫层的厚度不宜小于。基础垫层的厚度不宜小于70mm70mm；垫层混凝；垫层混凝土强度等级为土强度等级为C10C10。当有垫层时钢筋保护层厚度不小于。当有垫层时钢筋保护层厚度不小于40mm40mm；无垫层时；无垫层时不小于不小于70mm70mm。（4 4）扩展基础混凝土强度等级不应低

42、于）扩展基础混凝土强度等级不应低于C20C20。一、扩展基础的构造要求一、扩展基础的构造要求10.6 10.6 扩展基础设计扩展基础设计第69页/共109页（5 5）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长大于或等于大于或等于2.5m2.5m时，底板受力钢筋的时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的长度可取边长或宽度的0.90.9倍，并宜交倍，并宜交错布置错布置（6 6）钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢）钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢筋在基础内的锚固长度应根据钢筋在基筋在基础内的锚固长度应根据钢筋在基础内的最小保护层厚度按规范确定：础内的最小保护层厚度按规范确定：有抗震要求时

43、，纵向钢筋最小锚固长度有抗震要求时，纵向钢筋最小锚固长度应按下式计算：应按下式计算：一、二级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级三级抗震等级四级抗震等级四级抗震等级第70页/共109页（7 7）现浇柱的插筋，其数量、直径以及钢筋种类应与柱内相同。）现浇柱的插筋，其数量、直径以及钢筋种类应与柱内相同。插筋的下端宜作成直钩放在基础底板钢筋网上，当符合下插筋的下端宜作成直钩放在基础底板钢筋网上，当符合下列条件之一时可仅将四角的插筋伸至底板钢筋网上其余插筋锚固列条件之一时可仅将四角的插筋伸至底板钢筋网上其余插筋锚固在基础顶面下在基础顶面下la或或laE(有抗震设防要求时有抗震设防要求时)处。处。1 1

44、）柱为轴心受压或小偏心受压，基础高度）柱为轴心受压或小偏心受压，基础高度h1200mmh1200mm；2 2）柱为大偏心受压，基础高度）柱为大偏心受压，基础高度h1400mmh1400mm。第71页/共109页（二）预制柱杯形基（二）预制柱杯形基础础如图所示：如图所示：（1 1）柱插入杯口深度，）柱插入杯口深度，可可按按10-1010-10选用。选用。（2 2）基础的杯底厚度和杯壁厚度，）基础的杯底厚度和杯壁厚度，按按表表10-1110-11选用，选用，（3 3）当柱为轴心受压或小偏心受压）当柱为轴心受压或小偏心受压t/ht/h2 20.650.65时，杯壁可不配筋；时，杯壁可不配筋；当柱为轴

45、心受压且当柱为轴心受压且t/ht/h2 20.750.75时，杯壁可不配时，杯壁可不配筋；筋；当柱为轴心受压或小偏心受压且当柱为轴心受压或小偏心受压且0.5 t/h0.5 t/h2 2 0.650.65时，杯壁可按时，杯壁可按表表10-1210-12构造配筋；构造配筋；其他情况，应按计算配筋。其他情况，应按计算配筋。（4 4）双杯口基础（如图）用于厂房伸缩缝处）双杯口基础（如图）用于厂房伸缩缝处的双柱下，或者考虑厂房扩建而设置的预留杯的双柱下，或者考虑厂房扩建而设置的预留杯口情况。口情况。第72页/共109页（三）高杯口基（三）高杯口基础础概念：概念：高杯口基础是带有短柱的杯形基础，高杯口基础

46、是带有短柱的杯形基础，如图：如图：作用：作用：一般用于上层土较软弱或有空穴、一般用于上层土较软弱或有空穴、井等不宜作持力层以及必须将基础深埋的井等不宜作持力层以及必须将基础深埋的情况。情况。杯口深度：应符合杯形基础的要求；杯口深度：应符合杯形基础的要求；杯壁厚度：应符合表杯壁厚度：应符合表7.137.13的规定和有关要的规定和有关要求；求；第73页/共109页（四）墙下钢筋混凝土条形基（四）墙下钢筋混凝土条形基础础（1 1）墙下钢筋混凝土条形基础的构造）墙下钢筋混凝土条形基础的构造如如图图所示：所示：当基础高度当基础高度h h250mm250mm时，截面采用锥形，时，截面采用锥形，其边缘高度不

47、宜小于其边缘高度不宜小于200mm200mm。当基础高度当基础高度h250mmh250mm时，宜采用平板式。时，宜采用平板式。当地及较为软弱时基础剖面也可采用带当地及较为软弱时基础剖面也可采用带肋式条形基础（如图）。肋式条形基础（如图）。（2 2）墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布）墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径不小于钢筋的直径不小于8mm8mm；间距不大于；间距不大于300mm300mm；每延长米分布钢筋的面积应不小；每延长米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的于受力钢筋面积的1/101/10。基础有垫层时，。基础有垫层时，钢筋保护层不小于钢筋保护层不小于40mm40mm；无垫层时不小

48、；无垫层时不小于于70mm70mm。（3 3）墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大）墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于于或等于2.5m2.5m时，底板受力钢筋的长度时，底板受力钢筋的长度可取宽度的可取宽度的0.90.9倍，并且交错布置。倍，并且交错布置。（4 4）墙下条形基础的钢筋一般采用）墙下条形基础的钢筋一般采用HPB235HPB235级钢筋，受力钢筋在横向（基础级钢筋，受力钢筋在横向（基础宽度方向）布置，其直径宽度方向）布置，其直径8 81616，纵向分，纵向分布钢筋通常采用布钢筋通常采用6 68250mm8250mm或或300mm300mm。(a)无肋(b)有肋第74页/共109页二、墙

49、下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋计二、墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋计算算1 1、基础底板厚度、基础底板厚度 基础底板如图同倒置的悬臂板，在地基净反力作用下，基基础底板如图同倒置的悬臂板，在地基净反力作用下，基础的最大内力实际发生在悬臂板的根部（墙外边缘垂直截面础的最大内力实际发生在悬臂板的根部（墙外边缘垂直截面处）。计算基础反力时，沿条形基础长度方向取单位长度进处）。计算基础反力时，沿条形基础长度方向取单位长度进行计算。行计算。地基净反力地基净反力p pj j为：为：基础任意截面基础任意截面-处（如图）处（如图）的弯距的弯距M M和剪力和剪力V V为：为：（一）轴心荷载作用（一）

50、轴心荷载作用第75页/共109页其最大弯矩截面的位置：其最大弯矩截面的位置：当墙体材料为混凝土时，取当墙体材料为混凝土时，取a a1 1=b=b1 1;当为砖墙时且墙脚伸出不超过当为砖墙时且墙脚伸出不超过1 14 4砖长时，砖长时，a a1 1为基础边缘至墙面距离为基础边缘至墙面距离b b1 1加上加上1 14 4砖长。砖长。第76页/共109页条形基础底板厚度（即基础高度）的确定，有下条形基础底板厚度（即基础高度）的确定，有下列两种方法：列两种方法：（1 1）根据经验，一般取）根据经验，一般取h=b/8h=b/8（b b为基础宽度）进行抗剪验算，即：为基础宽度）进行抗剪验算，即：式中式中b