基础工程之浅基础教学PPT.ppt

第2章 浅基础,2-1 概述 2-2 浅基础的类型 2-3 基础埋置深度的选择 2-4 浅基础的地基承载力 2-5 基础底面尺寸的确定 2-6 减轻不均匀沉降危害的措施,基础工程之浅基础,2-1 概 述,天然地基上的浅基础（本章讨论） 人工地基上的浅基础,2.1.1 浅基础设计内容 2.1.2 浅基础设计方法 2.1.3 地基基础设计原则,1. 地基的类型,2. 基础的类型,2.1.1 浅基础设计内容 主要内容：,1.选择基础方案（确定材料、类型，进行基础平面布置）； 2.确定地基持力层和基础埋置深度；,3.确定地基承载力； 4.确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；,5.进行基础结构设计（内力分析、截面计算、构造要求）； 6.绘制基础施工图，提出施工说明。,2.1.2 浅基础设计方法 常规设计法（简化计算法）、相互作用设计法。,常规设计法要点：,特点： 满足静力平衡条件； 不满足变形协调条件。,结论： 地基越软弱或越不均匀，按常 规设计法计算的结果与实际情 况的差别就可能越大。,合理的设计方法： 考虑地基、基础与上部结构的相互作用（分析难度较大）。,常规设计法适用条件： 1.地基沉降较小或较均匀； 2.基础刚度较大。,2.1.3 地基基础设计原则,5)地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。,即应验算地基变形。,标准值,设计值,按结构型式分：扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交 叉条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等。,2.2.1 扩展基础,作用：把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载 力和变形的要求。,2.2 浅基础类型,按材料分：无筋基础（刚性基础）、钢筋混凝土基础。,1. 无筋扩展基础 指由砖、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料组成的无需 配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。俗称“刚性基础”。 适用于多层民用建筑和轻型厂房。,砖：强度等级不低于mu10。 砂浆：不低于m5。 在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采用水泥砂浆砌筑。 适用于6层及6层以下的民用建筑和砖墙承重的厂房。,(1)砖基础,垫层作用（素砼，100厚，c10）： 保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡； 改善基础的施工条件。,(2)毛石基础 毛石是指未经加工凿平的石料。 应采用未风化的硬质岩石，禁用风化毛石。,(3)灰土基础 石灰和土料按体积比3:7或2:8拌和均匀， 在基槽内分层夯实（每层虚铺220250mm, 夯实至150mm）。,灰土基础宜在比较干燥的土层中使用。在我国华北和西北地 区，广泛用于5层和5层以下的民用房屋。,(4)三合土基础 由石灰、砂、骨料（矿渣、碎砖、碎石）加水混合而成。 体积比1:2:4或1:3:6。 用于4层和4层以下的民用房屋。,四合土基础（南方个别地区用）： 水泥：石灰：砂：骨料1:1:5:10或1:1:6:12,(5)砼基础 c15。 抗压强度、耐久性、抗冻性较好。,毛石砼基础： 在砼基础中埋入体积占25%30%的毛石，石块尺寸不宜超过300mm。 可节省水泥用量，减少水化热。,2. 钢筋砼扩展基础（简称扩展基础） 特点：抗弯、抗剪性能较好，基础高度较小。,(1)墙下钢筋砼条形基础,(2)柱下钢筋砼独立基础,图2-4 柱下钢筋混凝土独立基础 (a)阶梯形基础；(b)锥形基础；(c)杯口基础,2.2.2 联合基础,2.2.3 柱下条形基础,特点： 整体抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力； 基底压力较均匀； 造价高于扩展基础。,常用作软弱地基或不均匀地基上框架或排架结构的基础。,2.2.4 柱下交叉条形基础,2.2.5 筏形基础,特点：,底面积大，故可减小基底压力；可提高地基承载力（尤其在有地下室时）；能增强基础的整体性，调整不均匀沉降。 其他功能：见教材。,注意：当地基显著软硬不均时，要慎用。,(1)墙下筏形基础 为一块厚度约200300mm的钢筋砼平板。 主要在华东地区采用，浅埋或不埋。 适用于具有硬壳持力层、比较均匀的软弱地基上六层及六层以下承重横墙较密的民用建筑。,硬土 软土,(2)柱下筏形基础,2.2.6 箱形基础,特点：,刚度极大；抗震性能好；有补偿效应。 地下室用途受限制；工期长；造价高；施工技术复杂。,柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础又统称为连续基础。,2.2.7 壳体基础,其他基础：折板基础等。,2-3 基础埋置深度的选择,基础的埋置深度是指基础的底面至室外设计地面的距离。确定基础埋深时，除了要考虑持力层的情况外，还应考虑使用功能、地下室、地下设施、基础形式、荷载、地质水文条件、相邻建筑物以及冻胀、冲刷等因素。,基础埋深的确定原则是： 在保证安全可靠的前提下尽量浅埋。但基础埋 深不得小于0.5m，基础顶面距地面的距离宜大于 0.1m。 同一建筑物下面各部分的基础埋深可以不一致。,2.3.1 与建筑物有关的条件,建筑物在使用功能和用途方面的要求；,高层建筑；,承受上拔力的基础； 高耸结构；,冷库等。,2.3.2 工程地质条件,持力层 下卧层 软弱下卧层,对于中小型建筑物： 良好土层坚硬、硬塑、可塑状态的粘性土层；密实或 中密状态的砂土层和碎石土层；其他中低压 塑性土层。 软弱土层软塑、流塑状态的粘性土层；松散状态的砂 土层；未经处理的填土；其他高压缩性土层。,(1),良好 土层,埋深由其他条件和最小埋深确定。 浅埋，一般取d=0.51.5m。,(2),软弱 土层,12层：按情况(1)处理 35层：可采用连续基础方案、 或人工地基方案。 6层以上：桩基方案。,(3),软弱土层,良好土层,h,当h2m时：按情况(2)处理。,当h2m时：选良好土层为持力层。,垫层,做法一 做法二,(4),23m厚的“硬壳层”,持力层顶面倾斜时：,柱下独立基础,对于中小型建筑物，宜尽量选硬 壳层为持力层。 采用“宽基浅埋”方案。,2.3.3 水文地质条件,否则，应考虑： 流砂；流土。,对有侵蚀性的地下水，还应考虑：地下结构防渗；地下结构抗浮，例如设置抗浮锚杆,基础应尽量埋置在地下水位以上。,2.3.4 地基冻融条件 多年冻土； 季节性冻土：冻胀、融陷； 最小埋深规定。,2.3.5 场地环境条件,0.5m,0.1m,管道； 河流冲刷线。,2.4 浅基础的地基承载力 2.4.1 地基承载力概念, 地基承载力是指地基承受荷载的能力。 在保证地基稳定的条件下，使建筑物的沉降量不超过允许值 的地基承载力称为地基承载力特征值 fa。,地基承载力是一个定值，对吗？,工程中通常以两个指标来表示地基承载力， 即地基的容许承载力和极限承载力。 地基规范所称的地基承载力特征值相当于通常所说的地基