天然地基浅基础设计

1、天然地基浅基础设计 天然地基浅基础设计 第一节概述第一节概述 地基：分天然地基和人工地基；基础：分浅基础和深基础地基：分天然地基和人工地基；基础：分浅基础和深基础 优先使用天然地基浅基础的原因：施工简单、造价低优先使用天然地基浅基础的原因：施工简单、造价低 在天然地基上，埋置深度在天然地基上，埋置深度d5 米的一般基础（独立基础或米的一般基础（独立基础或 墙下条形基础）以及埋置深墙下条形基础）以及埋置深 度虽超过度虽超过5米，但埋深米，但埋深d3m，则再考虑宽度修正。，则再考虑宽度修正。 AdAdG G k20 rG=20kN/m3 fa Gk Fk d 天然地基浅基础设计 天然地基浅基础设计

2、 则若,6be k p max 3ba Gk)2(Fk+ 1、先按中心受压计算，求出、先按中心受压计算，求出A0。 2、令、令A=（1.11.3）A0。 3、验证、验证 若不满足，适当调整，再验算，直到适合为止。若不满足，适当调整，再验算，直到适合为止。 a kk k f A GF p Pkmax1.2fa 一般偏心距一般偏心距e不得大于不得大于l/6或或b/6,对低压缩性土，可适当放宽，但不对低压缩性土，可适当放宽，但不 得大于得大于l/4或或b/4 天然地基浅基础设计 二、软弱下卧层的强度验算二、软弱下卧层的强度验算 azczz fpp 软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处 的附加应力设计值的

3、附加应力设计值 软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处 的自重应力设计值的自重应力设计值 软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处 地基承载力设计值地基承载力设计值 天然地基浅基础设计 Pz的简化计算: 条件Es1/Es2 3 Po Pz 持力层的持力层的 Es1 软下卧软下卧 层层Es2 下卧层顶面的承载力特征值faz 原理原理: Po Pz 天然地基浅基础设计 Po=Pk-rod Pcz+Pzfaz 承载力特征值faz tan2tan2zbzl pplb p cok z tan2zb ppb p cok z Pco= rod Pz 计算位置计算位置 天然地基浅基础设计 )5 . 0()5 . 0( 00

4、 ZdrfDrff dzazkdzazkza 怎样求怎样求faz？ D fazk已知已知 r0为为D范围内土的加权平均重度范围内土的加权平均重度 天然地基浅基础设计 【例例2 2】某柱下矩形单独基础。按荷载效应标准组合传至基础顶面某柱下矩形单独基础。按荷载效应标准组合传至基础顶面 的荷载的荷载F Fk k=700kN,=700kN,水平力水平力V Vk k=15KN,M=15KN,MK K=80KN.m=80KN.m；地基为粘性土，；地基为粘性土， e=0.7,Ie=0.7,IL L=0.78,=0.78,其其=17.5KN/m=17.5KN/m3 3, ,地基承载力特征值地基承载力特征值f

5、fak ak=226kPa =226kPa，基，基 础埋深础埋深d=1.3md=1.3m，试确定基础底面尺寸。，试确定基础底面尺寸。 【解解】（1 1）求修正后的地基承载力特征值）求修正后的地基承载力特征值, , 假定假定b3m,b3m, 据据e=0.7,IL=0.78e=0.7,IL=0.78查表查表9-109-10得得 b b=0.3,=0.3,d d=1.6=1.6 （2 2）初步按轴心受压基础估算基底面积初步按轴心受压基础估算基底面积 考虑偏心荷载的影响，将底面积考虑偏心荷载的影响，将底面积A A0 0增大增大20%20%，则，则 A=1.2.A=1.2.3.27=3.92m3.27=

6、3.92m2 2, ,取取4m4m2. 2. ，取 ，取l=2.5m, l=2.5m, 则则 b=4/2.5=1.6mb=4/2.5=1.6m。因。因b b 3m,3m,不再修正不再修正f fa a （3 3）验算地基承载力）验算地基承载力 aakdm ffd0.5 1801.6 18.51.2-0.5 200.72kPa 2500 d=1.3m 0.6m 2K 0 aG F920 A5.2m fd200.72-20 1.2 =226+1.6x17.5x(1.3-0.5)=240kPa 2 27. 3 3 . 120240 700 m =700kN 天然地基浅基础设计 （3 3）验算地基承载力

7、）验算地基承载力 基础及其台阶上土重及基地出的力矩基础及其台阶上土重及基地出的力矩 偏心矩偏心矩 基底压力基底压力 满足要求，故基底尺寸长满足要求，故基底尺寸长l=2.5m,b=1.6ml=2.5m,b=1.6m合适。合适。 K KK M248.5l e0.230.6m FG920155.526 kNmM kNAdrG k Gk 896 . 01580 10443 . 120 =89/（700+1.4）=0.11ml/6=0.42m kPaf l e A GF p fkPap a kk k ak 2882 . 1254) 5 . 2 11. 06 1 ( 4 104700 ) 6 1 ( ,2

8、01 4 104700 max 天然地基浅基础设计 【例例3 3】有一轴心受压基础，上部结构传来轴向力有一轴心受压基础，上部结构传来轴向力F FK K=850kN,=850kN,地质条地质条 件如图所示，按持力层承载力求得基础尺寸件如图所示，按持力层承载力求得基础尺寸l=3m,b=2m,l=3m,b=2m,基础埋深基础埋深 d=1.5md=1.5m，下卧层埋深应为，下卧层埋深应为d+z=5md+z=5m。试根据图示，验算软弱下卧层承载力。试根据图示，验算软弱下卧层承载力。 【解解】（1 1）计算下卧层修正后的地基）计算下卧层修正后的地基 承载力特征值承载力特征值 下卧层埋深范围内土的加权平均重

9、度为：下卧层埋深范围内土的加权平均重度为： 经深度修正下卧层承载力设计值为经深度修正下卧层承载力设计值为 (2) (2) 下卧层顶面处的自重应力下卧层顶面处的自重应力 312 mz dz 16 1.5 18 3.5 170.40kN/m d z1.5 3.5 aakd m ffd 0.5 85 1.0 170405-0.5 163.30kPa faz=fazk fazk 17.40 =17.40 kPazdrp mzcz 8754 .17)( 天然地基浅基础设计 （4 4）计算基底平均压力和土的自重压力）计算基底平均压力和土的自重压力 （5 5）计算下卧层顶面处的附加应力）计算下卧层顶面处的附

10、加应力P Pz z 满足要求。满足要求。 KK k FG p A 85020 3 2 1.65 3 2 174.67kPa k kc lb pp p b2ztanl2ztan 3 2 174.6724 32 3.5 0.46622 3.5 0.466 27.44kPa zczaz pp27.4487114.44kPaf163.30kPa （6 6）验算下卧层承载力）验算下卧层承载力 （3 3）确定地基压力扩角）确定地基压力扩角 按持力层与下卧层压缩模量之比按持力层与下卧层压缩模量之比： S 1 S 2 EE10 25z / b3.5 / 1.750.5, 7825tan0.466. 及及 查查

11、 表表得得， fazk kpadrp ooc 245 . 116 -Pco) 9-11 天然地基浅基础设计 第六节地基变形验算第六节地基变形验算 要求地基沉降变形的某一特征值要求地基沉降变形的某一特征值s不超过允许值不超过允许值S: 沉降变形特征值包括：沉降变形特征值包括： 1.1.沉降量沉降量一般指基础中点的沉降量一般指基础中点的沉降量 n2.2.沉降差沉降差相邻两基础的沉降量之差相邻两基础的沉降量之差 n3.3.倾斜倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比 n4.4.局部倾斜局部倾斜承重砌体沿纵墙承重砌体沿纵墙610m内基础两点的沉降差与其距离之比内基础两点的沉降差与其距离之比 n具体要求允许值见表具体要求允许值见表9-219-21 n沉降观测点的布置：沉降观测点的布置：建筑物的四周焦点、转角处、中点、沉降缝处、新老建建筑物的四周焦点、转角处、中点、沉降缝处、新老建 筑连接处、不同地基或基础交界处。筑连接处、不同地基或基