浅基础1(2.1概述2.2浅基础的类型)

1、2.刚性基础与扩展基础2.刚性基础与扩展基础2022-3-821 1、什么是地基？基础？、什么是地基？基础？ 持力层和下卧层及软弱下卧层持力层和下卧层及软弱下卧层? ?2 2、基础工程设计的基本要求有哪些？、基础工程设计的基本要求有哪些？3 3、为什么说基础工程在建筑工程中、为什么说基础工程在建筑工程中 是至关重要的？是至关重要的？回答下列问题回答下列问题2.刚性基础与扩展基础2022-3-832.1 概述概述 地基基础设计时，必须坚持因地制宜，就地取材，地基基础设计时，必须坚持因地制宜，就地取材，保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合

2、考虑结构类型，材料及施工条件等因素，料，综合考虑结构类型，材料及施工条件等因素，精心设计。精心设计。 常见基础有：浅基础、深基础、深浅结合基础。常见基础有：浅基础、深基础、深浅结合基础。 天然地基上浅基础优点：便于施工，工期短，造天然地基上浅基础优点：便于施工，工期短，造价低，如能满足强度和变形要求，宜优先采用。价低，如能满足强度和变形要求，宜优先采用。 本章主要讨论天然地基上浅基础的设计原理和方本章主要讨论天然地基上浅基础的设计原理和方法，也适用于人工地基上的浅基础。法，也适用于人工地基上的浅基础。2.刚性基础与扩展基础2022-3-842.1.1 2.1.1 浅基设计内容浅基设计内容1 1

3、）选择基础材料，类型，进行平面布置；）选择基础材料，类型，进行平面布置；2 2）确定地基持力层和基础深度；）确定地基持力层和基础深度；3 3）确定地基承载力；）确定地基承载力；4 4）确定基础底面尺寸，变形稳定验算；）确定基础底面尺寸，变形稳定验算；5 5）进行基础结构设计；（内力分析、截面计算、满）进行基础结构设计；（内力分析、截面计算、满足构造要求）足构造要求）6 6）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。2.刚性基础与扩展基础2022-3-852.1.22.1.2浅基浅基常规设计法 常规设计法，把上部常规设计法，把上部结构、地基、基础三者分结构、地基、基础三者分离

4、开来，分别对三者进行离开来，分别对三者进行计算。例框架结构图计算。例框架结构图2-12-1。2.刚性基础与扩展基础2022-3-86 先视框架柱底先视框架柱底端为固定支座，将端为固定支座，将框架分离出来，按框架分离出来，按（b b）图计算荷载作）图计算荷载作用下框架内力。用下框架内力。2.刚性基础与扩展基础2022-3-87 再把求得柱脚支反再把求得柱脚支反力作为基础荷载反方力作为基础荷载反方向作用于条形基础上。向作用于条形基础上。并按直线分布假设计并按直线分布假设计算基底反力，求得基算基底反力，求得基础截面内力。础截面内力。2.刚性基础与扩展基础2022-3-88浅基设计浅基设计存在问题 1

5、 1）满足了静力平衡条件，但忽略了三者变形的连）满足了静力平衡条件，但忽略了三者变形的连续性，地基础变形与沉降应相一致，满足变形协调条续性，地基础变形与沉降应相一致，满足变形协调条件。件。 地基越软，计算与实际差距越大，合理分析应满地基越软，计算与实际差距越大，合理分析应满足静力平衡，变形两个条件，复杂情况应采用上下结足静力平衡，变形两个条件，复杂情况应采用上下结构相互作用。构相互作用。2.刚性基础与扩展基础2022-3-89浅基设计浅基设计存在问题 2 2）常规法应满足下列条件：沉降较）常规法应满足下列条件：沉降较小或较均匀，基础刚度较大；对连续基础小或较均匀，基础刚度较大；对连续基础荷载柱

6、距均匀。荷载柱距均匀。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8102.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-2011根根据地基复杂程度、建筑物规则和功能特征，以及据地基复杂程度、建筑物规则和功能特征，以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计划分为三个设计等级，用的程度，将地基基础设计划分为三个设计等级，见表见表2-1。 2.刚性基础与扩展基础2022-3-8112.刚性基础与扩展基础2022-3-8122.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 1.1.对地基计算要求对地

7、基计算要求 基础设计分三个等级：甲、乙、丙基础设计分三个等级：甲、乙、丙 地基基础设计应符合下列相应规定：地基基础设计应符合下列相应规定： （1 1）所有基础均应满足承载力计算规定；）所有基础均应满足承载力计算规定； （2 2）甲、乙级基础均应按地基变形设计；）甲、乙级基础均应按地基变形设计； 2.刚性基础与扩展基础2022-3-8132.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 （3 3）表）表2 22 2所列丙级可不做变形验算，但属下列情况之一，所列丙级可不做变形验算，但属下列情况之一，仍作变形验算；仍作变形验算； 1 1）地基承载力特征值小于）地基承载力特征值小于130KPa130KPa，且

8、体型复杂的建筑物；，且体型复杂的建筑物； 2 2）在基础上或附近有地面堆载或相邻荷载差异较大，可能引起）在基础上或附近有地面堆载或相邻荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；地基产生过大的不均匀沉降时； 3 3）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； 4 4）相邻建筑距离过近，可能产生倾斜时；）相邻建筑距离过近，可能产生倾斜时； 5 5）地基内有较厚的或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时；）地基内有较厚的或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时； 2.刚性基础与扩展基础2022-3-8142.1.3 2.1.3 设计原则设计原则 （4 4）对经常受水平荷载

9、作用的高层建筑、高耸结构、挡土）对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、挡土墙及斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚验算稳定性；墙及斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚验算稳定性； （5 5）基坑工程验算稳定；）基坑工程验算稳定； （6 6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，进行抗浮验算。时，进行抗浮验算。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8152.刚性基础与扩展基础2022-3-8162.刚性基础与扩展基础2022-3-817 2.2.关于荷载取值规定关于荷载取值规定 地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的地基基

10、础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限制应按下列规定采用：抗力限制应按下列规定采用： （1 1）按地基承载力确定基础底面积、埋深时，按正常使用）按地基承载力确定基础底面积、埋深时，按正常使用极限状态下荷载效应极限状态下荷载效应标准组合标准组合。相应抗力采用。相应抗力采用承载力特征值承载力特征值； （2 2）计算地基变形时，传至基础底面上荷载效应按正常使）计算地基变形时，传至基础底面上荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应用极限状态下荷载效应准永久组合准永久组合，不应计入风荷载、地震作，不应计入风荷载、地震作用。相应限值为地基变形允许值。用。相应限值为地基变形允许值。2.刚性基础与扩展

11、基础2022-3-818 （3 3）计算挡土墙土压力、验算地基和斜坡稳定及滑计算挡土墙土压力、验算地基和斜坡稳定及滑坡推力时，传至基础底面上的荷载效应应按承载能力极限坡推力时，传至基础底面上的荷载效应应按承载能力极限状态下状态下荷载效应的基本组合荷载效应的基本组合值，但其分项系数均为值，但其分项系数均为1.0； （4 4）确定基础高度、支档结构截面、计算基础或支挡确定基础高度、支档结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，传至基础底面上结构内力、确定配筋和验算材料强度时，传至基础底面上的荷载效应应按承载力极限状态下的荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合荷载效应的基本

12、组合值，值，采用相应的分项系数。采用相应的分项系数。 （5）由永久荷载效应的基本组合值可取标准组合值的）由永久荷载效应的基本组合值可取标准组合值的1.35倍倍。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8192.2 浅基础类型 扩展基础是把荷载侧向扩展基础是把荷载侧向扩展到土中，使之满足地基扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。扩展承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础（基础包括无筋扩展基础（刚刚性基础性基础 ) ) 。钢筋混凝土扩展。钢筋混凝土扩展基础基础（柔性基础）（柔性基础）。图。图2-22-2、图图2-3 2-3 。2.2.1 扩展基础 2.刚性基础与扩展基础2022-3-820

13、 刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层）的民用建筑和墙承重的厂房。础不宜超过四层）的民用建筑和墙承重的厂房。常见基础有砖基础、毛石基础、三合土基础、灰常见基础有砖基础、毛石基础、三合土基础、灰土基础、混凝土基础和毛石混凝土基础。土基础、混凝土基础和毛石混凝土基础。2.刚性基础与扩展基础2022-3-821 墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质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，其截面形式可做条件较差的多层建筑物，其截面形式可做成无肋式或有肋式两种成无肋式或有肋式两种 .2.刚性基础与扩展基础2022-3-8222.刚性基础与扩

14、展基础2022-3-8232.刚性基础与扩展基础2022-3-824 现浇柱下钢筋混凝土基础的截面常做成台阶形或角现浇柱下钢筋混凝土基础的截面常做成台阶形或角锥形；预制柱下的基础一般做成杯形基础锥形；预制柱下的基础一般做成杯形基础 . 扩展基础在施工前常在基坑地面铺一层强度等级为扩展基础在施工前常在基坑地面铺一层强度等级为C10的混凝土垫层，其厚度一般为的混凝土垫层，其厚度一般为100mm，其作用在于，其作用在于保护坑底不被人为扰动和雨水侵蚀，同时改善基础的施工保护坑底不被人为扰动和雨水侵蚀，同时改善基础的施工条件。条件。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8252.2.2 联合基础 指同列相

15、邻两柱指同列相邻两柱公共公共的钢筋混凝土基础。的钢筋混凝土基础。 相邻两柱距小或一柱在边或基地面积不足或荷载偏心过大。也可相邻两柱距小或一柱在边或基地面积不足或荷载偏心过大。也可用于调整相邻两柱间的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。用于调整相邻两柱间的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。 图图2-5 2-5 联合基础也可用于调整相邻两柱联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。的沉降差或防止两者之间的相向倾斜。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8262.2.3 柱下条形基础 地基较软弱，荷载分布不均，用扩展基础可能发生较地基较软弱，荷载分布不均，用扩展基础可能发生较大不均匀沉降

16、时，将一方向上若干柱子的基础连成一体。大不均匀沉降时，将一方向上若干柱子的基础连成一体。常用于软弱地基上框架或排架结构常用于软弱地基上框架或排架结构 柱下条形基础常用于软弱地基上框架结构或排架结构柱下条形基础常用于软弱地基上框架结构或排架结构的基础形式。的基础形式。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8272.2.4 交叉条形基础 两方调整不均沉降图。两方调整不均沉降图。图图2-7、2-8。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8282.2.5 筏形基础 面积较大或使用要求抗弯刚度大，整体性好。面积较大或使用要求抗弯刚度大，整体性好。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8292.2.6 箱型基础

17、 箱型基础是由钢筋混凝土的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体。 2.刚性基础与扩展基础2022-3-8302.2.7 壳体基础 烟囱、水塔、贮仓、中小型高炉等各类筒形构筑物基础的烟囱、水塔、贮仓、中小型高炉等各类筒形构筑物基础的平面尺寸较一般独立基础大，为节约材料，同时使基础结构有较平面尺寸较一般独立基础大，为节约材料，同时使基础结构有较好的受力特性，常将基础做成壳体形式，称为壳体基础。其常用好的受力特性，常将基础做成壳体形式，称为壳体基础。其常用形式有正圆锥壳、形式有正圆锥壳、M型组合壳、内球外锥组合壳等。型组合壳、内球外锥组合壳等。 材料省、造价低，材料省、造价低，抗压性能好

18、。抗压性能好。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8311 1、地基基础设计等级如何划分的？对地基变形、地基基础设计等级如何划分的？对地基变形 是如何规定的？是如何规定的？2 2、浅基础设计内容有哪些？、浅基础设计内容有哪些？3 3、什么是浅基础设计常规设计方法？、什么是浅基础设计常规设计方法？4 4、浅基础根据结构形式分哪几种？每种形式各自、浅基础根据结构形式分哪几种？每种形式各自 有什么特点？有什么特点？思考题思考题2.刚性基础与扩展基础2022-3-8322.3 基础埋置深度选择n 基础埋置深度：指基础底面至基础埋置深度：指基础底面至地面（设计地面）的距离。地面（设计地面）的距离。n选择

19、基础埋置深度选择基础埋置深度 也就是选择合适的也就是选择合适的地基持力层地基持力层n 是基础设计重要一环，关系到是基础设计重要一环，关系到地基基础方案的优劣，造价的地基基础方案的优劣，造价的高低，施工难易。高低，施工难易。 持持 力力 层层下下 卧卧 层层2.刚性基础与扩展基础2022-3-833n 选择基础埋置深度应考虑的因素：选择基础埋置深度应考虑的因素： 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件工程地质条件工程地质条件 水文地质条件水文地质条件 地基冻融条件地基冻融条件场地环境条件场地环境条件 2.刚性基础与扩展基础2022-3-8342.3.1 2.3.1 与建筑物有关的条件与建筑物有关的

20、条件n使用功能及用途使用功能及用途n荷载效应荷载效应n设备条件设备条件2.刚性基础与扩展基础2022-3-8352.3.1 2.3.1 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件n使用功能及用途使用功能及用途：有无地下室，地下设备和：有无地下室，地下设备和地下设施，半埋式结构物等；冷库或高温炉地下设施，半埋式结构物等；冷库或高温炉窑确定埋深时，应考虑热传导引起地基土因窑确定埋深时，应考虑热传导引起地基土因低温冻胀高温干缩的效应。低温冻胀高温干缩的效应。 深埋深埋2.刚性基础与扩展基础2022-3-8362.3.1 2.3.1 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件n 荷载效应：荷载效应：对于竖向荷载大

21、，地震力和风力等水平荷载对于竖向荷载大，地震力和风力等水平荷载作用也大的高层建筑，基础埋深适当加大，以满足承载作用也大的高层建筑，基础埋深适当加大，以满足承载力变形，稳定性，如箱基础埋深应满足抗滑要求，筏基、力变形，稳定性，如箱基础埋深应满足抗滑要求，筏基、箱基不宜小于建筑高度的箱基不宜小于建筑高度的1/151/15，桩筏或桩箱基础（不包，桩筏或桩箱基础（不包括桩长）不宜小于建筑高度的括桩长）不宜小于建筑高度的1/181/201/181/20；对于受有上；对于受有上拔力的基础，应有较大的埋深以提供所需的抗拔力，如拔力的基础，应有较大的埋深以提供所需的抗拔力，如电塔，应有较大的埋深满足抗拔力的要

22、求；基岩上的高电塔，应有较大的埋深满足抗拔力的要求；基岩上的高层埋深应满足抗滑要求；烟囱、水塔等高耸结构应满足层埋深应满足抗滑要求；烟囱、水塔等高耸结构应满足抗倾覆稳定性要求；对于室内地面荷载较大或有设备基抗倾覆稳定性要求；对于室内地面荷载较大或有设备基础的厂房、仓库，应考虑对基础内侧的不利影响。础的厂房、仓库，应考虑对基础内侧的不利影响。2.刚性基础与扩展基础2022-3-837荷载效应：荷载效应：2.刚性基础与扩展基础2022-3-8382.3.1 2.3.1 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件n设备条件设备条件：在确定埋深时，需考虑给排水、供：在确定埋深时，需考虑给排水、供热管道的标高

23、。原则上不许管道从基础底部通热管道的标高。原则上不许管道从基础底部通过通过，一般可在基础上设洞口，洞口顶面与过通过，一般可在基础上设洞口，洞口顶面与管道之间要留有足够的净空高度。管道之间要留有足够的净空高度。2.刚性基础与扩展基础2022-3-8392.3.2 工程地质条件n持力层：直接承受基础的土层，其下的各土层称为下卧层。持力层：直接承受基础的土层，其下的各土层称为下卧层。n地基受力层：条基底面下深度地基受力层：条基底面下深度3b3b，独基下，独基下1.5b1.5b，且厚度不小于，且厚度不小于5m5m范围（沉降计算深度）。为满足承载力和变形要求，基础应范围（沉降计算深度）。为满足承载力和变

24、形要求，基础应埋在良好的土层上，在受力层内有下卧层时，下卧层承载力变埋在良好的土层上，在受力层内有下卧层时，下卧层承载力变形也应满足要求。形也应满足要求。n良好土层：对小型建筑。粘土坚硬，硬塑，可塑状态粘土层。良好土层：对小型建筑。粘土坚硬，硬塑，可塑状态粘土层。中密（中密（15N3015N3030）状态的砂土，碎石土及低、中）状态的砂土，碎石土及低、中压缩性土。压缩性土。n软弱土层，压缩系数高，软塑、流塑粘土，松散状态砂土，未软弱土层，压缩系数高，软塑、流塑粘土，松散状态砂土，未处理填土，高压缩性土层；处理填土，高压缩性土层；2.刚性基础与扩展基础2022-3-840标准贯入试验标准贯入试验

25、岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范（GB 50021-94) GB 50021-94) 按标准贯入锤击数按标准贯入锤击数N N确定砂土密实度确定砂土密实度 标准贯入试验标准贯入试验：是用规定的锤重：是用规定的锤重（63.5kg63.5kg）和落距（）和落距（76cm76cm）把标准贯入器）把标准贯入器（带有刃口的对开管，外径（带有刃口的对开管，外径50mm50mm，内径，内径35mm35mm）打入土中，记录贯入一定深度）打入土中，记录贯入一定深度（30cm30cm）所需的锤击数）所需的锤击数N N的原位测试方法。的原位测试方法。N N反映了土层的松密和软硬程度，是一种简反映了土层的松密和软硬程度

26、，是一种简便的测试手段。便的测试手段。2.刚性基础与扩展基础2022-3-841n 基础埋深确定原则基础埋深确定原则a.a.自上而下都是良好土层，埋深由其它条件和最小埋自上而下都是良好土层，埋深由其它条件和最小埋深确定。深确定。b.b.自上而下都是软弱土层，不满足承载力变形要求，自上而下都是软弱土层，不满足承载力变形要求，则应采用连续基础、人工地基或深基础。则应采用连续基础、人工地基或深基础。c.c.上为软弱土层，下部为良好土层。持力层选择取决上为软弱土层，下部为良好土层。持力层选择取决于上部软弱土层厚度。于上部软弱土层厚度。2m2m就选下部良好土层为持就选下部良好土层为持力层，较厚时按力层，

27、较厚时按b b处理。处理。d.d.上部为良好土层，下部为软弱土层。对低层建筑宜上部为良好土层，下部为软弱土层。对低层建筑宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层距离，选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层距离，应力扩散，需验算下弱层承载力。应力扩散，需验算下弱层承载力。e.e.当地基持力层倾斜时，同一建筑基础可以采用不同当地基持力层倾斜时，同一建筑基础可以采用不同埋深，由深到浅过渡。埋深，由深到浅过渡。2.刚性基础与扩展基础2022-3-842n基础埋深确定原则基础埋深确定原则2.刚性基础与扩展基础2022-3-843n基础埋深确定原则基础埋深确定原则2.刚性基础与扩展基础2022-3-8

28、442.刚性基础与扩展基础2022-3-84545 45 2.刚性基础与扩展基础 水文地质条件水文地质条件n遇水时，基底应尽量放在地下水位以上遇水时，基底应尽量放在地下水位以上 n基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护和地下水水质问题和地下水水质问题 n若遇承压水时，应验算基坑的稳定性若遇承压水时，应验算基坑的稳定性 n桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度 2.刚性基础与扩展基础2022-3-8462.刚性基础与扩展基础2022-3-847whrrh 坑底土的总覆盖坑底土的总覆盖压力大于承压含水层压力大于承压含水层顶部静水压力：顶部静水压力：2.刚性基础与扩展基础2022-3-84848 48 2.刚性基础与扩展基础n冻胀机理冻胀机理 n冻胀现象冻胀现象 n影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温）影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温） n冻融条件考虑冻融条件考虑 地基冻融条件地基冻融条件2.刚性基础与扩展基础2022-3-84949 49 2.刚性基础与扩展基础 地基冻融条件地基冻融条件2.刚性基础与扩展基础2022-3-85050 50 2.刚性基础与扩展基础先按规范进行地基土冻胀性的划分先按规范进行地基土冻胀性的划分（五类），（五类），后再后再进行最小埋深进行最小埋深dmin的计算的计算 式中