浅基础设计课件

1、淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计7.4 地基承载力地基承载力 概述概述一、基本概念：一、基本概念：n 地基承载力：地基承受荷载的最大能力。包括两方面地基承载力：地基承受荷载的最大能力。包括两方面的内容，一为地基的强度满足上部荷载的要求，二为的内容，一为地基的强度满足上部荷载的要求，二为变形不超过允许值变形不超过允许值 。二、地基承载力确定方法二、地基承载力确定方法 1、总安全系数设计原则：、总安全系数设计原则： 式中：式中：p-基础底面的压力（基础底面的压力（KPa） pu地基极限承载力（地基极限承载力（KPa） k-总安全系数总安全系数kppu淮海工学院土木工程系 （http

2、:/）浅基础设计 2、允许承载力设计原则：、允许承载力设计原则： p p p-地基允许承载力，由地基压力变形曲线上不超过比地基允许承载力，由地基压力变形曲线上不超过比例极限的地基压力。例极限的地基压力。 3、概率统计设计原则、概率统计设计原则 现行规范采用的方法。现行规范采用的方法。 采用地基承载力特征值。其含义：发挥正常使用采用地基承载力特征值。其含义：发挥正常使用功能时所采用的抗力设计值，其实质就是地基容许承功能时所采用的抗力设计值，其实质就是地基容许承载力。载力。下面针对下面针对建筑地基规范建筑地基规范、路桥地基规范路桥地基规范地基承地基承载力的确定方法进行讲解。载力的确定方法进行讲解。

3、淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 一、一、 建筑地基规范建筑地基规范关于地基承载力特征值确定方法关于地基承载力特征值确定方法1、按土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值、按土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值适用条件：荷载的偏心矩适用条件：荷载的偏心矩e0.033b（b为偏心方向基础边长）为偏心方向基础边长）计算理论：浅基础的临界荷载计算理论：浅基础的临界荷载P1/4计算公式：计算公式：kcmdbacMdrMrbMf式中：式中：fa-由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值；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，根据按表承载力系数，根据按表7-

4、9查取；查取；b-基础底面宽度，大于基础底面宽度，大于6m按按6m取值，对于砂土，小于取值，对于砂土，小于3m时按时按3m取值；取值；淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计cK-基第下一倍短边宽度的深度范围内土的粘聚力标准值；基第下一倍短边宽度的深度范围内土的粘聚力标准值；K-基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内摩擦角的标基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内摩擦角的标准值；准值；r-基础底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度基础底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（浮重度）；（浮重度）；rm-基础埋深范围内各层土土的加权平均重度，地下水位基础埋深范围内各层土土的加权平均重度，地

5、下水位以下取浮重度以下取浮重度 kcmdbacMdrMrbMf淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计表7.9淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 说明：说明：n （1）cK 、K的取值，要求采用原状土以三轴剪切试的取值，要求采用原状土以三轴剪切试验测定，一般要求在建筑场地范围内布置验测定，一般要求在建筑场地范围内布置6个以上的取个以上的取土钻孔，各孔中同一层土的试验不少于三组。土钻孔，各孔中同一层土的试验不少于三组。n （2）确定抗剪强度指标）确定抗剪强度指标cK 、K的试验方法必须与地的试验方法必须与地基土的工作状态相适应。例如：对饱和软土，不固结基土的工作状态相适应

6、。例如：对饱和软土，不固结不排水剪的内摩擦角不排水剪的内摩擦角=0，由表，由表7-9知：知：Mb=0、Md=1、Mc=3.14将上式中的将上式中的ck相应改为相应改为cu则地基承载力设计值：则地基承载力设计值：fa=0d+3.14 cu这时，增加基础底面尺寸不可能提高地这时，增加基础底面尺寸不可能提高地基承载力。但是基承载力。但是K 0的土，增加基底宽度，承载力将的土，增加基底宽度，承载力将随着的提高而逐渐增大。随着的提高而逐渐增大。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n （3）系数）系数Md1，故承载力随埋深，故承载力随埋深d线性增加。但对设线性增加。但对设置后回填土的实体基础，

7、因埋深增大而提高的那一部置后回填土的实体基础，因埋深增大而提高的那一部分承载力将被基础和回填土分承载力将被基础和回填土G的相应增加而有所抵偿；的相应增加而有所抵偿；尤其是对的软土，尤其是对的软土，Md=1，由于，由于rcro，这两方面几乎相，这两方面几乎相抵而收不到明显的效果。抵而收不到明显的效果。n （4）以上公式的适用条件为荷载的偏心矩）以上公式的适用条件为荷载的偏心矩e0.033b（b为偏心方向基础边长）。为偏心方向基础边长）。n （5）按土的抗剪强度确定地基承载力时）按土的抗剪强度确定地基承载力时,没有考虑建没有考虑建筑物对地基变形要求，要进行地基承载力的变形验算。筑物对地基变形要求，

8、要进行地基承载力的变形验算。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计2、按地基载荷试验确定、按地基载荷试验确定 （1）载荷试验确定地基土承载力特征值）载荷试验确定地基土承载力特征值 fak淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计载荷试验数据整理：由载荷试验可得到载荷试验数据整理：由载荷试验可得到P-S曲线，再由曲线，再由P-S曲线确定地基承载力特征值。曲线确定地基承载力特征值。 1）对于密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土，其）对于密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土，其P-S曲线曲线有明显的起始直线段和极限值，即显急进破坏的陡降有明显的起始直线段和极限值，即显急进破坏的陡降段（有明显的拐

9、点）。段（有明显的拐点）。地基承载力特征值地基承载力特征值=P-S曲线的比例界限荷载曲线的比例界限荷载pb（p1）对于少数显对于少数显“脆性脆性”破坏的土，破坏的土，pb与与pu（极限荷载）（极限荷载）很接近，当很接近，当pu1.5pb 地基承载力特征值地基承载力特征值=1/2pu淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计2)对于有一定强度的中、高压缩性土，如松砂、填土、对于有一定强度的中、高压缩性土，如松砂、填土、可塑粘土等，可塑粘土等，P-S曲线无明显转折点。曲线无明显转折点。 当压板面积为当压板面积为0.250.5m2, 地基承载力特征值为地基承载力特征值为s/b=0.010.01

10、5所对应的荷载。所对应的荷载。 软土地基承载力特征值为软土地基承载力特征值为s/b=0.02所对应的荷载。所对应的荷载。以上两者的地基承载力特征值不应大于最大加载量的一以上两者的地基承载力特征值不应大于最大加载量的一半。半。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n （2） 岩石地基承载力特征值岩石地基承载力特征值 faA、试验：按载荷试验确定。每个场地的载荷试验的数量、试验：按载荷试验确定。每个场地的载荷试验的数量不少于不少于3个，取最小值作为岩石地基承载力特征值个，取最小值作为岩石地基承载力特征值fa（不再对承载力进行深度修正）。（不再对承载力进行深度修正）。B、取值：、取值：1）

11、对应于对应于P-S曲线上起始直线的终点为比例界限；曲线上起始直线的终点为比例界限；符合终止加载的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载符合终止加载的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以除以3的安全系数，所得值与对应于比例界限的荷载相的安全系数，所得值与对应于比例界限的荷载相比较，取两者最小值。比较，取两者最小值。 2）对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值，）对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值，也可以根据室内饱和单轴抗压强度试验所得。也可以根据室内饱和单轴抗压强度试验所得。 rkraff淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计式中：式中：fa-岩石地基承载力特征值（岩石地基承

12、载力特征值（KPa） frk-岩石饱和单轴抗压强度标准值（岩石饱和单轴抗压强度标准值（KPa） r -折减系数，对完整岩石体可取折减系数，对完整岩石体可取0.5; 对较完整岩石体可取对较完整岩石体可取0.20.5: 对较破碎岩石体可取对较破碎岩石体可取0.10.23、其他原位测试地基承载力特征值、其他原位测试地基承载力特征值除荷载实验外，还可采用静力触探、动力触探、标准贯入除荷载实验外，还可采用静力触探、动力触探、标准贯入试验等。对于地基基础设计等级为甲级、乙级时，应结试验等。对于地基基础设计等级为甲级、乙级时，应结合室内实验成果分析，不宜单独应用。合室内实验成果分析，不宜单独应用。4、采用地

13、区的经验数值（各地区地基承载力计算公式或表、采用地区的经验数值（各地区地基承载力计算公式或表格）格）5、 建筑地基规范建筑地基规范关于地基承载力特征值的修正关于地基承载力特征值的修正rkraff淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计5、 建筑地基规范建筑地基规范关于地基承载力特征值的修正关于地基承载力特征值的修正建筑地基规范建筑地基规范规定：当基础宽度大于规定：当基础宽度大于3m，埋置深度，埋置深度大于大于0.5m时，从荷载试验或其它原位测试、经验值等时，从荷载试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应修正。方法确定的地基承载力特征值尚应修正。 )5 . 0() 3(

14、drbrffmdbakan 式中：式中：fa-修正后的地基承载力特征值（修正后的地基承载力特征值（KPa）n fak-地基承载力特征值（地基承载力特征值（KPa）n b、d-分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表数，按基底下土的类别查表7-10取值。取值。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n -基底持力层土的重度，地下水位以下取浮重度基底持力层土的重度，地下水位以下取浮重度（KN/m3）n m-基础底面以上埋深范围内土的加权平均重度，地下水基础底面以上埋深范围内土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（位以下取浮重度（K

15、N/m3）n b-基础底面宽度（基础底面宽度（m）；当）；当b6m时按时按6m取值。取值。n d-基础埋置深度（基础埋置深度（m）；当）；当d0.5m时按时按0.5m取值，一般取值，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从自然地面高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从自然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏板时，基础标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏板时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内

16、地面标高算起。础时，应从室内地面标高算起。)5 . 0()3(drbrffmdbaka淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 二、二、路桥地基规范路桥地基规范地基承载力确定地基承载力确定1、魏锡克公式（或汉森公式）、魏锡克公式（或汉森公式） 适用范围：路桥、港口等适用范围：路桥、港口等 公式：公式： AfApKau式中：式中：pu-地基土极限承载力；（按地基土极限承载力；（按6-8计算）计算） A -与土接触的有效基底面积；与土接触的有效基底面积； A-基底面积；基底面积； K-安全系数，安全系数，K=23。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 2、 路桥地基规范路桥

17、地基规范地基承载力表地基承载力表 路桥地基规范路桥地基规范提供了承载力表提供了承载力表,确定地基允许承载力确定地基允许承载力,步骤如下步骤如下: (1)确定土的分类名称确定土的分类名称 一般地基土一般地基土,根据塑性指数根据塑性指数粒径粒径工程地质特征等分为六工程地质特征等分为六类类,即粘性土、砂类土、碎卵石类土、黄土、冻土及岩即粘性土、砂类土、碎卵石类土、黄土、冻土及岩石。石。 （2）确定土的状态）确定土的状态 土的状态是指土层所处的天然松密和稠度状况。土的状态是指土层所处的天然松密和稠度状况。 粘性土的天然状况按塑性指数（即稠度指数）分为坚硬、粘性土的天然状况按塑性指数（即稠度指数）分为坚

18、硬、半坚硬、硬塑、软塑和极软状态。半坚硬、硬塑、软塑和极软状态。 砂类土根据相对密度分为梢密、中等密实、密实。砂类土根据相对密度分为梢密、中等密实、密实。 碎卵石类土按密实度分为密实、中等密实、松散。碎卵石类土按密实度分为密实、中等密实、松散。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n （3）确定土的允许承载力）确定土的允许承载力on 当基础最小边宽度当基础最小边宽度b2m、埋深、埋深h3m时，各类地基土时，各类地基土在各种有关的自然状态下的允许承载力在各种有关的自然状态下的允许承载力o可从规范查可从规范查取。取。n 一般粘性土可按液性指数及天然孔隙比从表一般粘性土可按液性指数及天然孔

19、隙比从表7-11查取查取on 砂类土地基的允许承载力砂类土地基的允许承载力o可按密实度和湿度从表可按密实度和湿度从表7-12中查取中查取淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计 一般粘性土地基允许承载力一般粘性土地基允许承载力o o （KPaKPa） 表表7-117-11土的天然孔隙比eo地基土的液性指数01.00.5450440430420400380350310270_0.6420410400380360340310280250210_0.74003703503303102902702402201901600.838033030

20、02802602402302101801601400.93202802602402202101901801601401201.0_230220210190170160150140120-1.1_160150140130120110100_淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计砂类土地基的允许承载力砂类土地基的允许承载力o o(KPa) (KPa) 表表7-127-12名称湿度密实的中等密实的稍松的砾砂、粗砂与湿度无关550400200中砂与湿度无关450350150细砂 水上 水下350300250200100粉砂水上 水下300200200100淮海工学院土木工程系 （http:/

21、）浅基础设计n （4）按基础埋置深度、宽度修正）按基础埋置深度、宽度修正o，确定地基允许，确定地基允许承载力承载力 当基础宽度大于当基础宽度大于2m或埋置深度超过或埋置深度超过3m且且h/b4时，上述时，上述一般地基土（除冻土和岩石外）的允许承载力一般地基土（除冻土和岩石外）的允许承载力可按可按下式计算：下式计算：= o+K1r1（b-2）+K2r2（h-3）式中：式中：o-基础宽度基础宽度b2m。埋置深度超过。埋置深度超过3m时地基的时地基的允许承载力（允许承载力（KPa）b-基础验算剖面底面的最小边宽或直径（基础验算剖面底面的最小边宽或直径（m），如），如b10m时，仍按时，仍按10m计算

22、；计算；h-基础的埋置深度（基础的埋置深度（m），对于受水流冲刷的基础，由），对于受水流冲刷的基础，由一般冲刷线算起，不受水流冲刷的基础，由挖方后的一般冲刷线算起，不受水流冲刷的基础，由挖方后的地面算起。地面算起。 淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n r1-基底下持力层的天然重度（基底下持力层的天然重度（KN/m3）如持力层在）如持力层在地下水位以下且为透水性时，应取浮重度；地下水位以下且为透水性时，应取浮重度；n r2-基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；重度；n K1、K2-修正系数，其值如表修正系数，其值如表 （表（表

23、7-13） 淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计修正系数修正系数K K1 1、K K2 2 表表7-13土名粘性土黄土砂土 碎石土 系数新近沉积粘性土一般粘性土密实残积土老黄土新黄土粉砂细砂中砂砾砂精砂碎石圆砾角砾卵石 IL0.5）查表）查表7-13得得K1=0，K2=1.5。持力层（一般粘性土）为水面以下的不透水层：持力层（一般粘性土）为水面以下的不透水层：r2=27KN/m3。= o+k1r1(b-2)+k2r2(h-3)=195+0+1.527(5.2-3)=284.10KPa淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 【例7-2】已知某拟建建筑物场地地质条件:第一层

24、:杂填土、层厚1.0m,=18KN/m3;第二层:粉质粘土，层厚4.2m,=18.5KN/m3,e=0.92,IL=0.94,地基承载力特征值fak=136KPa,试按以下基础条件分别计算修正后的地基承载力特征值：n （1）当基础底面为4.0m2.6m的矩形独立基础,埋深d=1.0m;n (2)当基础底面为9.5m36m的箱形基础,埋深d=3.5m.【解】根据建筑地基规范 （1）矩形独立基础下修正后的地基承载力特征值fa 基础宽度b=2.6m(0.85)查表7-10得: 淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计b=0；d=1.0KPadrbrffmdbaka0 .145)5 . 010

25、(180 . 10136)5 . 0()3(n (2)箱形基础下修正后的地基承载力特征值 基础宽度b=9.5m(6m),按6m考虑;d=3.5m,持力层仍为粉质粘土, b=0；d=1.1n m =(181.0+18.52.5)/3.5=18.4KN/m3 fa=136+018.5(6-3)+1.018.4(3.5-0.5)=191.2KPa淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 【例7-3】某建筑物承受中心荷载的柱下独立基础底面尺寸为2.5m1.5m,埋深d=1.6m;地基土为粉土,土的物理力学性质指标:=17.8KN/m3，ck=1.2KPa，k=220。试确定持力层的地基承载力

26、特征值.n 【解】由于基础承载中心荷载(偏心距ek=0)，根据土的抗剪强度指标计算持力层特征值fa 根据查表7-9得:Mb=0.61;Md=3.44,Mc=6.04KPacMdrMrbMfkcmdba5 .1212 . 104. 66 . 18 .1744. 35 . 18 .176 . 0淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 7.5 基础底面尺寸的确定根据建筑地基基础设计规范GB50007-2002的要求，在偏心荷载作用下，地基承载力应符合下式要求： akkkfppp2minmaxakfp2 . 1max式中 pk 相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压应力值；pkmax

27、相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘处的最大压应力值；淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计pkmin相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘处的最小压应力值；fa经基础宽度和埋深修正后的地基承载力特征值。根据建筑地基基础设计规范GB50007-2002的要求确定。上式中将地基承载力特征值提高20的原因，是因为只在基础边缘的局部范围内出现，而且中的大部是由活荷载而不是恒荷载产生的。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计路桥地基规范：按容许承载力验算 max式中： max-基础底面处的最大压力值； -修正后的地基容许承载力。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计一、

28、按地基持力层的承载力一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸计算基底尺寸n 1、中心荷载作用下的基础轴心受压时，假定基础底面的压力为均匀分布，设计时应满足下式要求： 图7-17 轴心受压基础计算简图aNKdbPKGKakfp akkkfAGNp淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计式中：Nk基础顶面相应于荷载标准组合时轴向力设计值；fa经基础宽度和埋深修正后的地基承载力特征值，根据建筑地基基础设计规范GB50007-2002的要求确定；Gk基础及基础上回填土的自重标准值；Gk= G dA= G dab G基础和回填土的平均重度，一般取20kN/m2，地下水位以下取10kN/m2；a、b分

29、别为基底的长边和短边尺寸。 把Gk=A=ab式代入到上式，经整理后得 淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 设计时先按上式求得A，再确定两个边长。一般轴心受压基础底面采用正方形较为合理，即：b=a=（A)1/2。也可采用矩形，先选定基础底面的一个边长b，即可求得另一边长a=A/b。一般取a/b=1.02.0。n 以上计算过程需要反复试算。dfNbaAGaK淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 2、偏心荷载作用下的基础当柱为偏心受压时，假定基础底面的压力为线性分布，先把基础顶面的内力转化到基础底面，然后确定基础底面的最大和最小压应力（见图）。在荷载标准组合下，基础底面

30、：n NK=GK+ NCK n MK=MCK+VCKh 图7-18 偏心受压基础计算ab3kNCKdPKmaxNK=GK+ NCKVCKMCKMKhPKmin（a）NK=GK+ NCKkeka/6pkmax（b）淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 在偏心荷载作用下，可按下式计算：)61 (minmaxaebaGNWMAGNppkkckkkckkkkkkkGNMedAGGk图7-18 偏心受压基础计算ab3kNCKdPKmaxNK=GK+ NCKVCKMCKMKhPKmin（a）NK=GK+ NCKkeka/6pkmax（b）淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 当

31、ea6时，见图7-18（c）。这说明基础底面积的一部分将产生拉应力，但由于基础与地基的接触是不可能受拉的，因此这部分基础底面与地基之间是脱离的。亦即这时承受地基反力的基础底面积不是ba而是3kb。因此，pkmin应按下式计算： bkGNPKCKk3)(2min式中：k偏心荷载作用点至最大压力作用边缘的距离，k=a/2-ek；W基础底面的抵抗矩。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计计算方法：（试算法）计算方法：（试算法）1）先按中心荷载作用下的公式）先按中心荷载作用下的公式A ，计算出基础底面积，计算出基础底面积Ao；2）考虑偏心作用的影响，加大）考虑偏心作用的影响，加大Ao。一般可

32、根据偏心距的大小。一般可根据偏心距的大小增大增大10%40%，使，使A=（1.11.4）Ao,按按A初步选择相应的初步选择相应的基础底面长度基础底面长度L和宽度和宽度b,一般一般L/b=1.22.0, L/b等于的数值与等于的数值与长边、短边方向的弯距值有关长边、短边方向的弯距值有关;3)计算偏心荷载作用下的计算偏心荷载作用下的Pkmax、Pkmin，进行必要的验算。，进行必要的验算。 验验算：算：pk fa，pkmin0pkmax1.2 且且ea/6(中高压缩性地基中高压缩性地基) 且且ea/4(低压缩性地基低压缩性地基) 如果不适合（基础底面积太大或太小），可调整基础的长边如果不适合（基础

33、底面积太大或太小），可调整基础的长边和短边，但调整时和短边，但调整时a/b 的比例仍按上面选定的比例不变。如的比例仍按上面选定的比例不变。如此反复一、二次，便能定出合适的基础底面尺寸。此反复一、二次，便能定出合适的基础底面尺寸。akkkfppp2minmaxakfp2 . 1maxdrfFGak淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计n 二、二、 软弱下卧层的验算软弱下卧层的验算n 1、定义：软弱下卧层：是指在持力层下，成层土地、定义：软弱下卧层：是指在持力层下，成层土地基受力范围内，承载力显著低于持力层的高压缩性土基受力范围内，承载力显著低于持力层的高压缩性土层。层。n 2、要求：如

34、果持力层下存在软弱下卧层，必须进行、要求：如果持力层下存在软弱下卧层，必须进行软弱下卧层验算。软弱下卧层验算。n 3、公式：软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力、公式：软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过软弱下卧层顶面处的地基土的承载力，即：之和不超过软弱下卧层顶面处的地基土的承载力，即：azczzfpp淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计式中：式中：pz-相应于荷载效应标准组相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值（应力值（KPa） pcz -软弱下卧层顶面处土的自重软弱下卧层顶面处土的自重应力值（应力值（KPa） faz -软

35、弱下卧层顶面处经深度修软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（正后的地基承载力特征值（KPa）淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计4、的求法：（扩散角法）、的求法：（扩散角法） 软弱下卧层顶面处土体的附加应力，在基础底面中心软弱下卧层顶面处土体的附加应力，在基础底面中心线下最大，向四周扩散呈非线性变化，如果考虑上下线下最大，向四周扩散呈非线性变化，如果考虑上下层土的性质不同，应力分布更为复杂。采用简化计算层土的性质不同，应力分布更为复杂。采用简化计算方法方法-扩散角法。扩散角法。 1）条件：持力层与下卧层的压缩模量比值）条件：持力层与下卧层的压缩模量比值Es1/Es23 2

36、）基本假定：对矩形和条形基础，假定基底的附加应）基本假定：对矩形和条形基础，假定基底的附加应力（向下传递时按某一角度向外扩散，并均匀分布于力（向下传递时按某一角度向外扩散，并均匀分布于较大面积的软弱下卧土层上。较大面积的软弱下卧土层上。 3）计算原理：基底的附加应力）计算原理：基底的附加应力 与软弱下与软弱下卧层顶面处扩散面积上的附加应力相等。卧层顶面处扩散面积上的附加应力相等。 4）计算公式：）计算公式：)(ckoPPP淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计)tan2)(tan2()(zbzLdrPLbPmkztan2)(zbdrPbPmkz矩形基础矩形基础条形基础条形基础淮海工学

37、院土木工程系 （http:/）浅基础设计【例【例7-4】柱截面】柱截面300400，作用于柱底的荷载标准值：，作用于柱底的荷载标准值：中心垂直荷载中心垂直荷载700KNm，水平荷载，水平荷载13KN。其他参数见图所示。其他参数见图所示。试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸。试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸。 【解】【解】1、求地基承载力特征值、求地基承载力特征值根据粘性土根据粘性土e=0.7，IL=0.78查表得：查表得：持力层承载力特征值持力层承载力特征值 （先不考虑对地基宽度修正），（先不考虑对地基宽度修正）， =226+1.617.5(1.0-0.5)=240KPa(上式上式d按

38、室外地面算起按室外地面算起)6 . 1, 3 . 0dbaf)5 . 0(drffmdaka淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计2、初步选择基底尺寸、初步选择基底尺寸计算基础和回填土重计算基础和回填土重Gk时的基础埋深时的基础埋深d= =1.15m由公式：由公式：A 知知 A Ao o = =由于偏心不大，基础底面积按由于偏心不大，基础底面积按20%20%增大，即：增大，即： A=1.2AA=1.2Ao o=1.2=1.23.23=3.88m3.23=3.88m2 2, L/b=1.5, L/b=1.5初步选择基础底面积初步选择基础底面积A=Lb=2.4A=Lb=2.41.6=3.

39、84(3.88m1.6=3.84(3.88m2 2) )且且b=1.6m3mb=1.6m3m不需要再对不需要再对 进行修正进行修正)3 . 10 . 1 (21drfFGakdrfFGaK223. 315. 120240700maf淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计3、验算：（地基承载力和偏心距）、验算：（地基承载力和偏心距）基础和回填土基础和回填土Gk= =201.153.84=88.3KN偏心距偏心距 ),0: 0满足满足. .基础底面的最大压力基础底面的最大压力: : ) )=262KPa1.2 =288KPa,=262KPa0.85=0.910.85，查表得：，查表得：

40、1 . 1, 0db埋深范围内土的加权平均重度：埋深范围内土的加权平均重度： KN/mKN/m3 3mr5 .178 . 015. 03 .1865. 03 .17淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计持力层土的承载力特征值持力层土的承载力特征值 170+17.5170+(0.8-(0.8-0.5)=176KPa0.5)=176KPa基础宽度基础宽度b (3m,b ( 1.1fak=148.5KPa)基础及回填土重基础及回填土重(0.8m在地下水中在地下水中) GK=(201.2+100.8)3.62.6=300KN 301/5 .130 . 28 . 0)101

41、9(2 . 15 .16mKNr6 . 1, 3 . 0db1 . 03001100140kkkkGFMe满足要求）6 . 066 . 36(L淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计满足要求）KpaKPaAGFpkkk5 .148(6 .1496 . 26 . 33001100akkkfkpaLepP2 . 153.174)6 . 31 . 061 (6 .149)61 (max满足要求）（07 .124)6 . 31 . 061 (6 .149)61 (minKPaLeppkkk持力层承载力验算：持力层承载力验算：淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计2 2、软弱下卧层强

42、度验算、软弱下卧层强度验算软弱下卧层顶面处自重应力软弱下卧层顶面处自重应力 =16.5=16.51.2+(19-10)1.2+(19-10)3.8=54KPa3.8=54KPa软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 = =由淤泥粘土由淤泥粘土 , 50KPa查表得查表得 85+1.010.8(5-0.5)=133.6KPa由由 以及以及 0.5查表得地基压力扩散角查表得地基压力扩散角 =软弱下卧层顶面处的附加应力软弱下卧层顶面处的附加应力验算：验算： ，满足。，满足。CZPmzr3/8 .1058 . 3)1019(2 . 15 .16mKNKPafak850 .

43、 1dazf35 . 25 . 721ssEE6 . 23bzO23KPatgtgztgbztgLdrpLbpooz27.36)23326 . 2)(23326 . 3()25 .136 .149(6 . 26 . 3)2)(2()(01KPappzcz27.9027.3654KPafaz6 .133淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计7.6 7.6 地基变形验算地基变形验算7.6.1 地基变形特征地基变形特征地基变形特征：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。地基变形特征：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。1）沉降量：指基础某点的沉降值（最终沉降量）；）沉降量：指基础某点的沉降值（最终沉

44、降量）；2）沉降差：一般相邻柱基中点的沉降量之差；）沉降差：一般相邻柱基中点的沉降量之差；3）倾斜：指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；）倾斜：指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；4）局部倾斜：指砌体承重结构沿纵向）局部倾斜：指砌体承重结构沿纵向610m内基础两点的沉降差与内基础两点的沉降差与其距离的比值。其距离的比值。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology淮海工学院土木工程系 （http:/ （http:/）浅基础设计7.6.2 地基变形验算地

45、基变形验算1、建筑地基规范建筑地基规范规定：规定： SSS式中：式中：SS地基变形计算值（基础最终沉降量）地基变形计算值（基础最终沉降量）SS地基变形允许值。查表地基变形允许值。查表7-157-152 2、地基变形验算的范围、地基变形验算的范围对于满足表对于满足表7-27-2要求的丙级建筑物，在按地基承载力确定基要求的丙级建筑物，在按地基承载力确定基础底面尺寸后可不进行地基变形验算。础底面尺寸后可不进行地基变形验算。淮海工学院土木工程系 （http:/）浅基础设计凡属以下情况之一者，凡属以下情况之一者，在按地基承载力确定基础底面尺寸后，在按地基承载力确定基础底面尺寸后，仍应作地基变形验算。仍应作地基变形验算。1）地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物；）地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物；2）表）表7-2所列范围以内有下列情况之一的丙级建筑物所列范围以内有下列情况之一的丙级建筑物地基承载力特征值小于地基承载力特征值小于130KPa130KPa，且体型复杂的建筑；，且体型