地基与基础工程(浅基础)

1、地基与基础工程主讲教授 马石城第七章 浅基础设计n7.1 浅基础设计的基本原则n 什么叫地基？什么叫基础？n 地基的分类天然地基与人工地基n 基础的分类-浅基础与深基础n规范：GB5007-2002建筑地基基础设计规范浅基础设计的内容和一般步骤n工程地质条件和地质勘察资料n基础类型和平面布置方案n选择地基持力层和基础埋置深度n确定地基承载力n按地基承载力确定基底尺寸n地基稳定性和变形验算n基础的结构设计n绘制基础施工图，并提出必要的技术说明概率极限设计方法和极限状态设计原则n以可靠度指标来度量结构的可靠度n承载力极限状态n正常使用极限状态n结构极限状态设计应满足下列要求n g(x1,x2,xn

2、)=0n R-S=0地基基础设计基本规定n地基基础设计等级-甲、乙、丙n地基基础设计和计算应满足的三项原则n1. 在剪切破坏和稳定性方面要有足够的 安全度n2.控制地基的变形，使之不超过允许值n3.满足强度、刚度和耐久性的要求浅基础的类型n无筋扩展基础n几点注意的地方：别名，台阶高宽比，受剪承力的验算，注意各种不同的材料之间的差别扩展基础n相对于无筋扩展基础材料变了n柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础n柱下条形基础n筏形基础n壳体基础n岩层锚杆基础基础埋置深充的选择n基础埋置深度是指基础底面至地面的距离（天然地面），选择基础埋置深度就是选择合适的地在持力层。选择基础埋置深度应考虑的

3、几个因素：n1.建筑结构条件与场地环境条件n2.工程地质条件n水文地质条件n地基冻融条件地基承载力n总安全系数设计原则将安全系数作为控制设计的标准，以极限承载力表达n容许承载力设计原则将满足强度和变形的两个基本要求作为地基承载力控制设计的标准n概率极限状态设计原则地基承载力采用特征值，实质上是地基容许承载力地基承载力公式uppKP-基础底面的压力（kPa)Pu-地基极限承载力（kPa)K-总安全系数 ppp-地基容许承载力（kPa)n建筑地基规范推荐的理论公式abdmckfMbMdM cfa-由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，根据k查表确定b-基础底面宽度，

4、大于6m按6m取值，对于砂土，小 于3m按3m取值ck-基底下一倍短边宽度范围内土的粘聚力标准值 k-基底下一倍短边宽度范围内土的内摩擦力标准值-基础底面下土的重度，地下水位以下取浮重度m-基础埋深范围内各层土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度魏锡克公式（或汉森公式）uapAKfAPu-地基土极限承载力A-与土接触的有效基底面积A-基底面积按地基载荷试验确定n载荷试验确定地基土承载力特征值fakn由载荷板试验确定n具体考虑p-s曲线n岩石的地基承载力特征值fan由其他原位试验确定地基承载力按地基规范承载力表确定n建筑地基规范承载力表-区域化n地基承载力的修正(3)(0.5)aakbdmffb

5、d fa-修正后的地基承载力特征值fak-地基承载力特征值b d-分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数-基底持力层的重度m-基础底面以上埋深范围内土的加权平均重度b-基础底面宽度，小于3m取3m，大于6m取6md-基础埋置深度，小于0.5m取0.5m基础底面尺寸的确定max1.2kakapfpfpk-相应荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值pkmax-相应荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值fa-修正后的地基承载力特征值按地基持力层的承载力计算基底尺寸n中心荷载作用下的基础nFk-相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础底面的竖向力值nG-基础及回填土的重度，一般取20，地

6、下水位以下取10nd-基础平均埋深kaGFAfd偏心荷载作用下的基础maxminminmax61when 023kkkkkkkkkkkkkpFGMFGepAWl blpFGpba软弱下卧层的验算zczazppfpz-相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值pcz-软弱下卧层顶面处的土的自重应力值faz-软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值地基变形验算n地基变形的特征n沉降量n沉降差n倾斜n局部倾斜地基变形验算 sss-地基变形值s-变形允许值扩展基础设计n扩展基础的构造要求n现浇柱下独立基础的构造要求n墙下条形基础的构造要求扩展基础的计算n墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚

7、度及配筋n中心荷载作用nFFpblbFb12112nnVp aMPa基础底板厚度n满足抗剪强度要求n基础底板配筋n偏心荷载作用下n一般情况下按最大应力取，结果偏于安全1 00.7hVf h00.9syMAh f柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度和配筋计算n中心荷载作用n基础底板配筋按最大弯矩配筋n偏心荷载作用与中心受荷基本相同00.7lhptmFf a h柱下钢筋混凝土条形基础设计n地基基础与上部结构相互作用的概念n基本概念n相对刚度的影响上部结构+基础与地基的刚度比，两种极限情况，相对刚度无穷小，相对刚度无穷大，一般都是第三情况，相对刚度有一具体数值柱下钢筋混凝土条形基础设计n柱下钢筋混凝土条形基础的构造要求n外形尺寸n钢筋混凝土n柱下钢筋混凝土条形基础内力计算方法n弹性地基梁法基床系数法，半地限弹性体法n简化计算方法倒梁法，剪力平衡法倒梁法n基本假定：相对刚度无穷大，地基压力呈直线分布，合力中心与荷载中心重合n剪力平衡法用各个截面的剪力平衡来求内力maxminiipPFMblW筏形基础设计n构造要求n筏形基础的结构和内力计算n简化计算方法倒楼盖法n结构承载力计算减轻不均匀沉降损害的措施n建筑措施n建筑物体型力求简单n控制建筑物长高比及合理布置纵横墙n设置沉降缝n控