天然地基上浅基础的设计PPT学习教案

1、会计学1 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 =时，安全系数时，安全系数K=1.0K=1.0。此时土坡呈极限平衡。此时土坡呈极限平衡 状态。状态。 无粘性土简单土坡稳定安全系数无粘性土简单土坡稳定安全系数K K，只与内摩擦，只与内摩擦 角角与坡角与坡角有关，与坡高有关，与坡高H H无关。无关。 若土坡为密实碎石土，存在咬合力，则土坡稳定若土坡为密实碎石土，存在咬合力，则土坡稳定 安全系数安全系数K K不仅与不仅与有关，而且与坡高有关，而且与坡高H H及结构力及结构力C C有有 关。关。 5.7.4简单土坡稳定计算简单土坡稳定计算 5.7 5.7 土坡稳定分析土坡稳定分析 评论：评论：

2、 1 1、无粘性土简单土坡、无粘性土简单土坡 tg tg W tgW T tg K sin cosN 滑动力 抗滑力 第1页/共70页 粘性土简单土坡比无粘性土复杂，其稳定坡角粘性土简单土坡比无粘性土复杂，其稳定坡角 ，是粘性土的性质指标，是粘性土的性质指标，c c，与坡高与坡高H H的函数，即：的函数，即： 5.7.4简单土坡稳定计算简单土坡稳定计算 5.7 5.7 土坡稳定分析土坡稳定分析 2 2、粘性土简单土坡、粘性土简单土坡 =f( =f(，c c， H)H) l 纵坐标：纵坐标： 稳定数稳定数 N=c/(H)N=c/(H) l 横坐标：横坐标： 坡角坡角 第2页/共70页 第七章第七

3、章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.1 7.1 概述概述 第3页/共70页 7.1 7.1 概述概述 7.1.1 地基基础的重要性与复杂性地基基础的重要性与复杂性 1.1.地基基础的重要性：地基基础的重要性： 建筑物的根基建筑物的根基 工程量、造价、施工工期占很大

4、比工程量、造价、施工工期占很大比 例例 隐蔽工程，难以检验隐蔽工程，难以检验 事故预兆不易察觉，难以修补事故预兆不易察觉，难以修补 2.2.地基基础的复杂性：地基基础的复杂性： 地基各地千差万别，基础的类型相应有所不地基各地千差万别，基础的类型相应有所不 同同 建筑物向下传递荷载的下部结构。是建筑物建筑物向下传递荷载的下部结构。是建筑物 的一部分，起到扩散应力的作用的一部分，起到扩散应力的作用 基础基础 第4页/共70页 7.1.1 地基基础的重要性与复杂性地基基础的重要性与复杂性 7.1 7.1 概述概述 第5页/共70页 7.1 7.1 概述概述 7.1.2 地基基础方案的类型地基基础方案

5、的类型 1.1.天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础 做在天然地基上，做在天然地基上，埋置深度小于埋置深度小于5 5米米的一般基础（柱基的一般基础（柱基 或墙基）以及埋置深度虽超过或墙基）以及埋置深度虽超过5 5米，但米，但小于基础宽度的小于基础宽度的 大尺寸基础大尺寸基础（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩 擦力不必考虑，统称为天然地基上的浅基础。擦力不必考虑，统称为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：加固上部土层，提高土层的承载力，再把人工地基：加固上部土层，提高土层的承载力，再把 基础做在这种经过人工加固后的土

6、层上。这种地基叫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。做人工地基。 第6页/共70页 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 桩基础：桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建 筑物的荷载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种筑物的荷载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种 基础叫做桩基础。基础叫做桩基础。 深基础：深基础：把基础做在地基深处承载力较高的土层上。把基础做在地基深处承载力较高的土层上。 埋置深度大于埋置深度大于5m5m或大于基础宽度。在计算基础时应该或大于基础宽度。在计算基础时应该 考虑基础侧壁摩擦

7、力的影响。这类基础叫做深基础。考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基础。 7.1 7.1 概述概述 7.1.2 地基基础方案的类型地基基础方案的类型 第7页/共70页 7.1 7.1 概述概述 7.1.3 浅基础的设计内容与步骤浅基础的设计内容与步骤 第8页/共70页 若地基持力层下部存在软弱土层时，则需若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软验算软 弱下卧层的承载力弱下卧层的承载力； 地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级 建筑物应建筑物应计算地基的变形计算地基的变形； 验算建筑物或构筑物的验算建筑物或构筑物的稳定性稳定性（如有必要时）；（

8、如有必要时）； 基础基础细部结构和构造设计细部结构和构造设计 绘制基础绘制基础施工图施工图 7.1 7.1 概述概述 7.1.3 浅基础的设计内容与步骤浅基础的设计内容与步骤 第9页/共70页 7.1 7.1 概述概述 7.1.4 浅基础的设计所需资料浅基础的设计所需资料 第10页/共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.1

9、3 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 第11页/共70页 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.2.1 浅基础的结构类型浅基础的结构类型 1 1、独立基础、独立基础 2 2、条形基础、条形基础 基础长度大于或等于基础长度大于或等于1010 倍基础宽度的基础倍基础宽度的基础 第12页/共70页 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.2.1 浅基础的结构类型浅基础的结构类型 4 4、筏板基础（满堂基础）、筏板基础（满堂基础）5 5、箱形基础、箱形基础 3 3、十字交叉基础、十字交叉基础 第13页/共70页

10、7.2.2 基础的材料基础的材料 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 1、砖石砌体、砖石砌体 必须用粘土砖或蒸压灰砂砖，砖的标号不应低于必须用粘土砖或蒸压灰砂砖，砖的标号不应低于 MU10，大放角基础。，大放角基础。 毛石：未经加工整平的石料。厚度不宜小于毛石：未经加工整平的石料。厚度不宜小于150mm。 2、混凝土和毛石混凝土、混凝土和毛石混凝土 混凝土的标号不应低于混凝土的标号不应低于C10 3、钢筋混凝土、钢筋混凝土 混凝土的标号不应低于混凝土的标号不应低于C15 第14页/共70页 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3：7或或2：8 灰土干重度灰土干重度

11、14.515.5KN/m ,容许承载力可达容许承载力可达 250300KPa。 应：捏紧成团，落地开花。应：捏紧成团，落地开花。 5、三合土、三合土 其体积比一般为其体积比一般为1：3：6或或1：2：4（石灰：砂子：骨（石灰：砂子：骨 料）。只适用于地下水位以上。料）。只适用于地下水位以上。 7.2.2 基础的材料基础的材料 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 第15页/共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7

12、.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 第16页/共70页 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 基础埋置深度基础埋置深度：基础底面至地面标高（一般指设计：基础底面至地面标高（一般指设计 地面）的距离。地面）的距离。 基本概念：基本概念： 基础埋深基础埋深选择的原则选择的原则： (1)(1)应应尽量浅埋尽量浅埋 (2)(2)除基岩外，除基岩外，一般不宜小于一般不宜小于0.5m0.5m (3)(3)基础顶面应基础顶面

13、应低于设计外地面低于设计外地面100mm100mm以上以上, ,避免基避免基 础外露础外露 下卧层下卧层：持力层下的各土层称为下卧层。：持力层下的各土层称为下卧层。 持力层持力层：直接支承基础的土层称为持力层。：直接支承基础的土层称为持力层。 第17页/共70页 一、一、与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件 包括建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下包括建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下 设施，基础的型式和构造等。设施，基础的型式和构造等。 影响基础埋深的因素：影响基础埋深的因素： 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 二、二、工程地质条件和水文地质条件工程地质条件和水文地质条

14、件 合理选择地基持力层。另外，选择基础埋深时应合理选择地基持力层。另外，选择基础埋深时应 注意地下水的埋藏条件和动态。（渗流力、浮托力）注意地下水的埋藏条件和动态。（渗流力、浮托力） 有地下室：有地下室：d3m; d3m; 高层建筑：高层建筑：d(1/10d(1/101/15)H1/15)H 台阶形过渡：台阶的高宽比台阶形过渡：台阶的高宽比1 1：2 2，台阶高度，台阶高度50mm50mm 第18页/共70页 三、三、建筑场地的环境条件建筑场地的环境条件 四、四、地基土冻胀和融陷的影响地基土冻胀和融陷的影响 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 如上述要求不能满足时，应采取分段施工，设

15、临时如上述要求不能满足时，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，或加固原有加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有 建筑物的地基。建筑物的地基。 (2)(2) 靠近土坡靠近土坡 基础埋深应考虑土坡临空面的稳定基础埋深应考虑土坡临空面的稳定 (1)(1) 存在相邻建筑物存在相邻建筑物 新建建筑物的新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋基础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋 深深。当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，。当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，两基础之间应两基础之间应 保持一定净距保持一定净距，其数值应根据原有建筑物荷载大小、基础，其数值应根据原有建筑

16、物荷载大小、基础 型式和土质情况而定。型式和土质情况而定。 第19页/共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.4 7.4 地基计地基计 算算 第20页/共70页 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.1 基本规定基本规定 1 1、地基基础设计等

17、级：、地基基础设计等级：甲、乙、丙三级甲、乙、丙三级 2 2、地基计算的规定：、地基计算的规定： 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定 设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计 丙级建筑物可不做变形验算，需做变形验算的有五种情况（丙级建筑物可不做变形验算，需做变形验算的有五种情况（P295P295） 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。建造在斜坡

18、上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。 基坑工程应进行稳定性验算。基坑工程应进行稳定性验算。 地下水埋深较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚地下水埋深较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚 应进行抗浮验算。应进行抗浮验算。 P294 P294 表表7.77.7 第21页/共70页 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.1 基本规定基本规定 3 3、荷载效应最不利组合与相应的抗力限值、荷载效应最不利组合与相应的抗力限值 按地基承载力确定基础底面积及埋置深度时，传至基础底面上按地基承载力确定基础底面积及埋置深度时，传至基础底面上 的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效

19、应的标准组合。相应的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应 的抗力采用地基承载力特征值。的抗力采用地基承载力特征值。 计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极 限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。 相应限值应为地基变形允许值。相应限值应为地基变形允许值。 计算挡土墙土压力，地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应计算挡土墙土压力，地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数应按承载能力极限状态下

20、荷载效应的基本组合，但其分项系数 均为均为1.01.0。 在确定基础高度、配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷在确定基础高度、配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷 载效应组合和相应的基础反力，应按承载力极限状态下荷载效载效应组合和相应的基础反力，应按承载力极限状态下荷载效 应的基本组合，采用相应的分项系数。应的基本组合，采用相应的分项系数。 自己看看自己看看 第22页/共70页 1. 1. 基底压力应满足的要求：基底压力应满足的要求： pk fa pkmax 1.2fa 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.2 承载力计算承载力计算 2. 2. 基底压力的计算：基底压力的计算： 轴心荷

21、轴心荷 载载 偏心荷偏心荷 载载 轴心荷轴心荷 载载 偏心荷偏心荷 载载 A GF p kk k W M A GF p kkk k k min max )2/(3 )(2 max ebl GF p kk k ) 6 ( b e k-k-荷载效应标准组合荷载效应标准组合 第23页/共70页 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.3 地基承载力特征值地基承载力特征值f fak ak 及影响其大小的因素及影响其大小的因素 地基承载力特征值地基承载力特征值f fak ak：是指由荷载试验测定的地基土 ：是指由荷载试验测定的地基土 压力变形曲线压力变形曲线线性变形阶段线性变形阶段内规定的变形所对应的

22、压内规定的变形所对应的压 力值，其最大值为比例界限值。力值，其最大值为比例界限值。 影响地基承载力特征值的因素：影响地基承载力特征值的因素： 1.1.地基土的成因与堆积年代地基土的成因与堆积年代 2.2.地基土的物理力学性质地基土的物理力学性质 3.3.地下水地下水 4.4.建筑物情况建筑物情况 第24页/共70页 n当当ps曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷 载值；载值； n当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极倍时，取极 限荷载值的一半；限荷载值的一半； n当不能按上述二点确定时，如压板面积为当

23、不能按上述二点确定时，如压板面积为0.250.50m2， 可取可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最所对应的荷载，但其值不应大于最 大加载量的一半。大加载量的一半。 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.4 地基地基承载力特征值的确定承载力特征值的确定 1. 1. 按载荷试验按载荷试验ps曲线确定：曲线确定： 同一土层参加统计的同一土层参加统计的试验点不应少于试验点不应少于3点点，各试验实，各试验实 测值的极差不得超过其平均值的测值的极差不得超过其平均值的30%，取此平均值作，取此平均值作 为该土层的地基承载力特征值为该土层的地基承载力特征值fak。 第25页/共70

24、页 kcmdba cMdMbMf 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.4 地基地基承载力特征值的确定承载力特征值的确定 2. 2. 根据土的抗剪强度指标计算根据土的抗剪强度指标计算 (7.10) 3. 3. 当地经验参数法当地经验参数法 4. 4. 承载力特征值的修正承载力特征值的修正 5 . 03dbff mdbak a 丙级中次要、轻型建筑物丙级中次要、轻型建筑物 (7.11) 第四章 （理论公式法）（理论公式法） 基础宽度和埋深的修正系基础宽度和埋深的修正系 数数 第26页/共70页 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.5 地基地基变形计算变形计算 l对于一般多层建筑，地基土

25、质较均匀且较好时，按对于一般多层建筑，地基土质较均匀且较好时，按 地基承载力设计基础，可同时满足地基变形要求，地基承载力设计基础，可同时满足地基变形要求， 不需进行地基变形计算。不需进行地基变形计算。 l对于设计等级为甲、乙级建筑物和荷载较大，土层对于设计等级为甲、乙级建筑物和荷载较大，土层 不均匀、地基承载力不高设计等级为丙级建筑物，不均匀、地基承载力不高设计等级为丙级建筑物， 为了保证工程的安全，除满足地基承载力要求外，为了保证工程的安全，除满足地基承载力要求外， 还需进行地基变形计算，防止地基变形事故的发生还需进行地基变形计算，防止地基变形事故的发生 。 基底附加应力基底附加应力荷载效应

26、准永久组合荷载效应准永久组合 第三章 第27页/共70页 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.6 软弱下卧层强度验算软弱下卧层强度验算 l一般情况：一般情况： zaczz f(7.12) lE Es1 s1/ /Es23 ：基底处附加压力 ：基底处附加压力p p0 0，按角，按角向下扩散至深度向下扩散至深度z z 处（即软弱下卧层顶面处）为处（即软弱下卧层顶面处）为pz。基底处和软弱下卧层基底处和软弱下卧层 顶面处，两个面的附加应力总和相等。顶面处，两个面的附加应力总和相等。 条形基础条形基础 )2( 0 ztgb bp pz 矩形基础矩形基础 )2)(2( 0 ztglztgb blp

27、 pz 第28页/共70页 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.4.7 地基稳定性计算地基稳定性计算 u 经常受水平荷载作用的高层建筑物和高耸结构经常受水平荷载作用的高层建筑物和高耸结构 u 建造在斜坡或坡顶上的建（构）筑物建造在斜坡或坡顶上的建（构）筑物 u 挡土墙挡土墙 第五章第五章 圆弧滑动法圆弧滑动法 2 . 1 min s R M M K 以下建筑物需进行稳定性计算：以下建筑物需进行稳定性计算： 第29页/共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置

28、深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.5 7.5 基础尺寸设基础尺寸设 计计 第30页/共70页 7.5.1 中心荷载作用下基础尺寸中心荷载作用下基础尺寸 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 1.1.基础底面积：基础底面积： (1)(1)独立基础独立基础 (2)(2)条形基础条形基础 2. 2. 基础高度：基础高度： AfG

29、N a df N A Ga AdfdAAfGAfN GaGaa )( lbA bA （7.16） d d0 0 d d h h b b N N h=d-dh=d-d0 0 第31页/共70页 7.5.2 偏心荷载作用下基础尺寸偏心荷载作用下基础尺寸 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 计算步骤：计算步骤： (1)(1)先按照中心荷载作用下的公式（先按照中心荷载作用下的公式（7.167.16），初算基础），初算基础 底面积底面积A A1 1 (2)(2)考虑偏心不利影响，加大基底面积考虑偏心不利影响，加大基底面积10%40%。 A=(1.11.4)A1 (3)(3)计算基底边缘最大与最小应

30、力计算基底边缘最大与最小应力 a a fp fpp 2 . 1 )( 2 1 max minmax 试算法试算法 W M A GN p max min (4)(4)基底应力验算基底应力验算 不不 满满 足足 第32页/共70页 已知：已知： 某宾馆，框架结构，独立基础，承某宾馆，框架结构，独立基础，承 受上部荷载受上部荷载N=2800KNN=2800KN。基础埋深。基础埋深 3.0m3.0m。地基土分。地基土分4 4层，如图所示。层，如图所示。 ？基础底面积？基础底面积 1=16KN/m3 2=17.5KN/m3 3=19KN/m3 fak=203kPa d=3md=3m 杂填土杂填土 粘性土

31、粘性土 细砂细砂 卵石卵石 1m1m 2m2m 6m6m 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 第33页/共70页 (1)(1)地基承载力特征值深度宽度修正地基承载力特征值深度宽度修正 解解 细砂：查表细砂：查表7.107.10，得，得b b=2.0=2.0，d=3.0 3 m/KN17 3 25 .17116 m 5 . 03dbff mdbak a (2)(2)初算基础底面积初算基础底面积 2 0 m35.10 3205 .330 2800 df N A Ga 正方形基础正方形基础 b=3.2m 重新进行宽度修正重新进行宽度修正 3m 设设b3m，则，则 d=3d=3 m m 杂填土杂

32、填土 粘性土粘性土 细砂细砂 卵石卵石 1m1m 2m2m 6m6m kPa5 .330 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 第34页/共70页 (3)(3)重新进行地基承载力特征值深宽修正重新进行地基承载力特征值深宽修正 d=3d=3 m m 杂填土杂填土 粘性土粘性土 细砂细砂 卵石卵石 1m1m 2m2m 6m6m kPa1 .338 5 . 03 dbff mdbak a (4)(4)基础底面积基础底面积 2 m1 .10 3201 .338 2800 df N A Ga b=3.2m 22 m1 .10m2 .10基础底面积 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 第35页/

33、共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.6 7.6 无筋扩展基础设无筋扩展基础设 计计 第36页/共70页 7.6 7.6 无筋扩展基础设无筋扩展基础设 计

34、计 7.6.1 无筋扩展基础适用范围无筋扩展基础适用范围 l无筋扩展基础：无筋扩展基础： 由砖、毛石、素混凝土、毛石混凝土与灰土等材料由砖、毛石、素混凝土、毛石混凝土与灰土等材料 建筑的基础称无筋扩展基础，旧称建筑的基础称无筋扩展基础，旧称刚性基础刚性基础。 l 特点特点：材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简：材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简 便、能承受较大的荷载，所以只需地基承载力能满足要便、能承受较大的荷载，所以只需地基承载力能满足要 求。求。 l适用范围适用范围：6 6层和层和6 6层以下的民用建筑和轻型厂房。层以下的民用建筑和轻型厂房。 第37页/共70页 7.6 7.6

35、无筋扩展基础设无筋扩展基础设 计计 7.6.2 无筋扩展基础底面宽度无筋扩展基础底面宽度 tan2 0 hbb 刚性角刚性角：基础每个台阶的宽度与其高度之比：基础每个台阶的宽度与其高度之比 h h b基础底面宽度基础底面宽度 b0基础顶面墙体的宽度或柱脚的宽度基础顶面墙体的宽度或柱脚的宽度 h基础高度基础高度 b2基础台阶宽度基础台阶宽度 h b2 tan 受刚性角受刚性角 的限制的限制 基础底面宽度基础底面宽度 刚性角刚性角 验算验算 第38页/共70页 已知：已知：住宅楼，东西向长度住宅楼，东西向长度72.30m72.30m，南北向长，南北向长 度度12.36m12.36m，总高，总高17

36、.55m17.55m。地基为粉土，土质良。地基为粉土，土质良 好 ， 经 深 宽 修 正 的 地 基 承 载 力 特 征 值 为好 ， 经 深 宽 修 正 的 地 基 承 载 力 特 征 值 为 f fa a=250kPa=250kPa。上部结构传至基础上的荷载为。上部结构传至基础上的荷载为 N=200KN/mN=200KN/m。室内地坪。室内地坪0.000.00高于室外地面高于室外地面 0.45m0.45m，基底高程为，基底高程为-1.60m-1.60m。 ？设计无筋扩展条形基础？设计无筋扩展条形基础 解题思路：解题思路： 设计无筋扩展条形基础设计无筋扩展条形基础基础的宽度基础的宽度确定基础

37、材料确定基础材料 刚性角验算刚性角验算tan2 0 hbb df N b Ga P283 P283 表表7.17.1 7.6 7.6 无筋扩展基础设无筋扩展基础设 计计 P30 8 第39页/共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.1

38、3 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.7 7.7 扩展基础设扩展基础设 计计 第40页/共70页 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.1 扩展基础适用范围扩展基础适用范围 l 扩展基础：扩展基础： 由钢筋混凝土材料建造的基础，旧称由钢筋混凝土材料建造的基础，旧称柔性基础柔性基础。 l 特点特点：基础底面向外扩展，基础外伸的宽度大于基：基础底面向外扩展，基础外伸的宽度大于基 础高度，基础材料承受拉应力。础高度，基础材料承受拉应力。 l 适用范围：适用范围：上部结构荷载较大，有时为偏心荷载或上部结构荷载较大，有时为偏心荷载或 承受弯矩、水平荷载的

39、建筑物基础承受弯矩、水平荷载的建筑物基础 第41页/共70页 锥形基础边缘高度一般小于锥形基础边缘高度一般小于200mm，阶梯形基础每个台阶，阶梯形基础每个台阶 高度一般为高度一般为300500mm； 垫层的厚度不宜小于垫层的厚度不宜小于70mm，垫层混凝土强度等级应为，垫层混凝土强度等级应为C10； 底板受力钢筋的最小直径不宜小于底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于，间距不宜大于 200mm，也不宜小于，也不宜小于100mm。钢筋保护层的厚度有垫层时。钢筋保护层的厚度有垫层时 不宜小于不宜小于40mm，无垫层时不宜小于，无垫层时不宜小于70mm； 混凝土强度等级不应低于混凝土

40、强度等级不应低于C20； 预制混凝土柱与杯口基础的连接，应符合下列要求：预制混凝土柱与杯口基础的连接，应符合下列要求： 柱的插入深度按表柱的插入深度按表7.12选用，并应满足锚固长度的要求和选用，并应满足锚固长度的要求和 吊装时柱的稳定性（既不小于吊装时柱长的吊装时柱的稳定性（既不小于吊装时柱长的0.05倍）。倍）。 基础的杯底厚度和杯壁厚度，可按照表基础的杯底厚度和杯壁厚度，可按照表7.13选用。选用。 杯壁的配筋杯壁的配筋 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.2 扩展基础构造要求扩展基础构造要求 第42页/共70页 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.3 扩展基

41、础计算扩展基础计算 1.1.扩展基础底面面积：扩展基础底面面积： df N A Ga 2. 2. 扩展基础高度和变阶处高度：扩展基础高度和变阶处高度： 01 7 . 0hbfF mthp 11 ApF s 2 bt m bb b （7.227.22） （7.237.23） （7.247.24） （7.257.25） 第43页/共70页 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算 由（由（7.237.23）和（）和（7.247.24）可得：）可得： 2 0011 2222 h bb bh al pApF tt ss （7.267.26） 由图由图7.387.3

42、8可知：可知： 2 00 1 2222 )( h bb bh al AAAA tt DHEBGCAGHF 0 0 2 )2( 2 hb hbbbb b t ttbt m （7.277.27） （7.287.28） 由（由（7.277.27）和（）和（7.287.28）可得：）可得： 01 7 . 0hbfAp mthps (7.28)(7.28) 第44页/共70页 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算 由由(7.28)和和(7.23)，验算承台高度等设计指标，也可，验算承台高度等设计指标，也可 直接解出直接解出h h0 0： 0 7 . 014 )(

43、)(2 2 0 2 0 s t hp tt t p f bbalb hbh 基础有效高度基础有效高度h h0 0： )( 2 1 2 0 Cbbh tt （7.297.29） 基础底板厚度基础底板厚度h h ： h=hh=h0 0+40mm+40mm h=hh=h0 0+75mm+75mm 有垫层有垫层 无垫层无垫层 设计时设计时 1.h 2.h0 3.验算验算 第45页/共70页 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.3 扩展基础计算扩展基础计算 3. 3. 扩展基础弯矩计算：扩展基础弯矩计算： 抗弯验算要计算两个方向的弯矩，计算时把基抗弯验算要计算两个方向的弯矩，计算时把基 础

44、看成固定在柱子边的倒悬臂板，最大弯矩作用面础看成固定在柱子边的倒悬臂板，最大弯矩作用面 在柱边缘处。在柱边缘处。 lpp A G ppalaM I )( 2 )2( 12 1 maxmax 2 1 A G ppbbalM II 2 )2()( 48 1 minmax 2 (1)(1)矩形基础矩形基础弯矩计算弯矩计算 矩形基础台阶的宽高比小于或等于矩形基础台阶的宽高比小于或等于2.52.5和偏心距小于和偏心距小于 或等于或等于1/61/6基础宽度基础宽度 (7.32(7.32 ) ) (7.33(7.33 ) ) 第46页/共70页 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.7.3 扩展基础

45、计算扩展基础计算 3. 3. 扩展基础弯矩计算：扩展基础弯矩计算： 取取 ，按公式（，按公式（7.327.32）计算弯矩）计算弯矩 mal1 (2)(2)墙下条形基础墙下条形基础弯矩计算弯矩计算 最大弯矩截面的位置最大弯矩截面的位置 a a1 1=b=b1 1混凝土墙混凝土墙 a a1 1=b=b1 1+0.06+0.06砖墙且放角不大于砖墙且放角不大于1/41/4砖长砖长 4. 4. 基础底板配筋基础底板配筋 y s fh M A 0 9 . 0 (7.34(7.34 ) ) 第47页/共70页 已知：已知：某教学楼，框架结构，上部结构荷载某教学楼，框架结构，上部结构荷载 N=2500KN，

46、柱尺寸为，柱尺寸为1200mm1200mm。基。基 础埋深础埋深2.0m，假设经深宽修正的地基承载力特，假设经深宽修正的地基承载力特 征值为征值为fa=213kPa。基础混凝土强度等级。基础混凝土强度等级C20， 混凝土抗拉强度设计值混凝土抗拉强度设计值ft=1.1N/mm2。I级钢筋级钢筋 ，抗拉强度设计值，抗拉强度设计值fy=210N/mm2。 ？设计此钢筋混凝土柱基础？设计此钢筋混凝土柱基础 解题思路：解题思路： 柱基的底面面柱基的底面面 积积 确定基础底板厚度确定基础底板厚度 基础底板配筋基础底板配筋 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 P31 3 第48页/共70页 第七章第七

47、章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计 第49页/共70页 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计 7.8.1 应用

48、范围应用范围 1.1.单柱荷载较大，地基承载力不很大单柱荷载较大，地基承载力不很大，按常，按常 规设计的柱下独立基础，因基础需要底面规设计的柱下独立基础，因基础需要底面 积大，基础之间的净距很小。为施工方便积大，基础之间的净距很小。为施工方便 ，把各基础之间的净距取消，连在一起，把各基础之间的净距取消，连在一起， 即为柱下条形基础。即为柱下条形基础。 2.2.对于不均匀沉降或振动敏感的地基对于不均匀沉降或振动敏感的地基，为加强，为加强 结构整体性，可将柱下独立基础连成条形结构整体性，可将柱下独立基础连成条形 基础。基础。 第50页/共70页 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计

49、7.8.2 截面类型截面类型 根据柱子的数量，基础的剖面尺寸、上部荷载根据柱子的数量，基础的剖面尺寸、上部荷载 大小与分布以及结构刚度等情况，柱下条形基础可大小与分布以及结构刚度等情况，柱下条形基础可 分别采用以下两种形式：分别采用以下两种形式： (1)(1)等截面条形基础等截面条形基础 此类基础的横截面通常呈倒此类基础的横截面通常呈倒T T形，底部挑出部分形，底部挑出部分 为翼板，其余部分为肋部。为翼板，其余部分为肋部。 (2)(2)局部扩大条形基础局部扩大条形基础 此类基础的横截面，在与柱交界处局部加高或扩此类基础的横截面，在与柱交界处局部加高或扩 大，以适应柱与基础梁的荷载传递和牢固连接

50、。大，以适应柱与基础梁的荷载传递和牢固连接。 第51页/共70页 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计 7.8.3 设计要点设计要点 1.1.构造要求构造要求 (1)基础梁高基础梁高H宜为（宜为（1/41/8）l，l为柱距。翼板厚度为柱距。翼板厚度 h不小于不小于200mm，当翼板厚度大于，当翼板厚度大于250mm时，宜时，宜 采用变厚度翼板，其坡度采用变厚度翼板，其坡度i1：3。 (2)条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨 距的距的0.25倍。倍。 (3)现浇柱与条形基础梁的交接处，其平面尺寸不应现浇柱与条形基础梁的交接处，其平面

51、尺寸不应 小于图小于图7.43中的规定。中的规定。 H H h h b b 第52页/共70页 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计 7.8.3 设计要点设计要点 2.2.基础底面面积基础底面面积 柱下条形基础可是为一狭长的矩形基础进行计算柱下条形基础可是为一狭长的矩形基础进行计算 df N blA Ga (4)条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除应满足计条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除应满足计 算要求外，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，底部通长算要求外，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，底部通长 钢筋的面积不应少于底部受力钢筋截面总面积的钢筋的面积不应少于底部受力钢筋截面总面积的1/

52、3。 (5)柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C20。 1.1.构造要求构造要求 H H h h b b 第53页/共70页 3.3.条形基础梁的内力计算条形基础梁的内力计算 适用于地基比较均匀，上部结构刚度较大，荷载适用于地基比较均匀，上部结构刚度较大，荷载 分布较均匀，且条形基础梁的高度分布较均匀，且条形基础梁的高度Hl/6的情况。的情况。地基地基 反力可按直线分布计算反力可按直线分布计算。 因基础的自重不引起内力，采用基底净反力计算因基础的自重不引起内力，采用基底净反力计算 内力，进行配筋（净反力计算中不包括基础与其上覆内力，进行配筋（净反力计算中不

53、包括基础与其上覆 土的自重）。两端边跨应增加受力钢筋，并上下均匀土的自重）。两端边跨应增加受力钢筋，并上下均匀 配置。配置。 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计 7.8.3 设计要点设计要点 (1) 按连续梁计算按连续梁计算 第54页/共70页 3.3.条形基础梁的内力计算条形基础梁的内力计算 当上部结构刚度不大，荷载分布不均匀，且条形基础当上部结构刚度不大，荷载分布不均匀，且条形基础 梁高梁高Hl/6时，时，地基反力不按直线分布地基反力不按直线分布，可按弹性地基梁计，可按弹性地基梁计 算内力。通常采用文克尔（算内力。通常采用文克尔（winkler）地基上梁的基本解。）地基上梁

54、的基本解。 7.8 7.8 柱下条形基础设柱下条形基础设 计计 7.8.3 设计要点设计要点 文克尔地基模型，假设地基上任一点所受的压应力文克尔地基模型，假设地基上任一点所受的压应力p p与与 该点的地基沉降该点的地基沉降s s成正比，即成正比，即 Ksp K基床系数。其值的大小与地基土的种类、松密程基床系数。其值的大小与地基土的种类、松密程 度、软硬程度、基础底面尺寸大小和形状以及基础荷载和度、软硬程度、基础底面尺寸大小和形状以及基础荷载和 刚度等因素有关。刚度等因素有关。K值由现场载荷试验确定或表值由现场载荷试验确定或表7.15确定。确定。 (7.35(7.35 ) ) (2) 按弹性地基

55、梁计算按弹性地基梁计算 第55页/共70页 第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 浅基础的类型浅基础的类型 7.3 7.3 基础的埋置深度基础的埋置深度 7.4 7.4 地基计算地基计算 7.5 7.5 基础尺寸设计基础尺寸设计 7.6 7.6 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计 7.7 7.7 扩展基础设计扩展基础设计 7.8 7.8 柱下条形基础设计柱下条形基础设计 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 第56页

56、/共70页 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.13.1 地基基础设计方案比较地基基础设计方案比较 l重要工程重要工程 l软弱地基软弱地基 l土层分布不均土层分布不均 匀匀 两个以上设计方案两个以上设计方案 地基变形与强度计算地基变形与强度计算 确定基础结构类型、尺寸、材确定基础结构类型、尺寸、材 料料 造价、施工方法、工期造价、施工方法、工期 列表列表 分析分析 比较比较 最优方最优方 案案 地基不均匀沉降过大地基不均匀沉降过大 第57页/共70页 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.13.2 减轻不

57、均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 1.1.不均匀沉降产生原因不均匀沉降产生原因 h E s s z 附加应力附加应力z z相差悬殊。相差悬殊。 地基压缩层厚度地基压缩层厚度h相差悬殊，或软弱土层厚薄变化大相差悬殊，或软弱土层厚薄变化大 。 地基土压缩模量地基土压缩模量Es相差悬殊。相差悬殊。 第58页/共70页 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.13.2 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 2.2.不均匀沉降引起墙体裂缝的形态不均匀沉降引起墙体裂缝的形态 l凡建筑物的沉降中部大、两端小，形如凡建筑物的沉降中部大、两端小，形

58、如“ ”，则墙，则墙 体发生正向挠曲，产生体发生正向挠曲，产生正正“八八”字裂缝。字裂缝。 l凡建筑物的沉降中部小、两端大，形如凡建筑物的沉降中部小、两端大，形如“ ”，则墙，则墙 体发生反向挠曲，产生体发生反向挠曲，产生倒倒“八八”字裂缝。字裂缝。 3.3.消除或减轻不均匀沉降危害的途径消除或减轻不均匀沉降危害的途径 (1)(1)采用桩基础或深基础采用桩基础或深基础 (2)(2)人工加固地基人工加固地基 (3)(3)采取建筑、结构与施工措施采取建筑、结构与施工措施 第59页/共70页 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 1.1.建筑物的体型力求简单建

59、筑物的体型力求简单 平面形状采用简单的平面形状采用简单的“”字形；字形； 立面上，建筑物两个相邻单元高差不超过一层；立面上，建筑物两个相邻单元高差不超过一层； 建筑物的长高比，建筑物的长高比，L/H2.5L/H2.5或或L/H3.0L/H3.0； 内外纵墙避免中断、转折，横墙间距减小，以增内外纵墙避免中断、转折，横墙间距减小，以增 强整体刚度。强整体刚度。 7.13.2 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 建筑措施建筑措施 第60页/共70页 2.2.在应力突变处，宜设置沉降缝在应力突变处，宜设置沉降缝 建筑物平面转折处；建筑物平面转折处； 建筑物高度或荷载突变处；建筑物高度或荷

60、载突变处； 结构类型不同处；结构类型不同处； 地基土软硬交界处。地基土软硬交界处。 7.13 7.13 地基基础方案比较与改善的措施地基基础方案比较与改善的措施 7.13.2 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 建筑措施建筑措施 第61页/共70页 3.3.调整建筑物有关标高调整建筑物有关标高 据沉降计算结果，提高室内地坪和地下设施的标高；据沉降计算结果，提高室内地坪和地下设施的标高； 建筑物与设备之间预留足够的净空；建筑物与设备之间预留足够的净空； 当管道穿过建筑物时，预留足够的孔洞或采用柔性软当管道穿过建筑物时，预留足够的孔洞或采用柔性软 接头。接头。 4.4.相邻建筑物基础