7. 天然地基上的浅基础设计-靳鹏伟ppt课件

1、第七章第七章 天然地基上浅根底设天然地基上浅根底设计计bpkpkmax1.2fapkmaxpkminpkfabp0ss天然地基：没有经过人为加固处置的地基天然地基：没有经过人为加固处置的地基人工地基：需人工加固的脆弱地基人工地基：需人工加固的脆弱地基浅根底：浅根底：5m，用普通方法、工艺施，用普通方法、工艺施工工深根底：深根底：(桩基、沉井桩基、沉井)，特殊工艺施，特殊工艺施工工天然地基天然地基人工地基人工地基深根底深根底浅根底浅根底造价低造价低易施工易施工平安合理平安合理技术先进技术先进地基根底设计程序：地基根底设计程序：地基变形验算地基变形验算设计根底资料建筑设计、工程地质等设计根底资料建

2、筑设计、工程地质等v地基根底设计预备资料：地基根底设计预备资料：概概 述述v地基根底设计步骤：地基根底设计步骤：结合上部构造、结合上部构造、荷载情况综合思荷载情况综合思索确定。索确定。v本章将主要引见浅根底的类型与适用本章将主要引见浅根底的类型与适用v 条件，浅根底的设计程序与方法。条件，浅根底的设计程序与方法。v重点掌握：重点掌握：v 根底埋深确定原那么；根底埋深确定原那么；v 根底底面积尺寸计算；根底底面积尺寸计算；v 构造与构造设计；构造与构造设计；v 能进展普通多层构造承重墙下毛能进展普通多层构造承重墙下毛石、石、v 砼及钢筋砼条形根底的设计；砼及钢筋砼条形根底的设计；v 能进展柱下钢

3、筋砼独立根底设计。能进展柱下钢筋砼独立根底设计。义务一 概述天然地基天然地基人工地基人工地基根底直接建造在未经加固的天然地基层上假设天然地基很脆弱，事先经过人工加固，再建筑根底根底根底深基深基埋深 5 m桩基，沉井，地下延续墙浅基浅基义务一 概述u 地基根底的设计等级地基根底的设计等级地基根底设计的根本规定地基根底设计的根本规定 GB50007-2019规定：思索地基、建筑物规模与功能规定：思索地基、建筑物规模与功能一切建筑地基均应满足承载力计算要求；一切建筑地基均应满足承载力计算要求；设计为甲、乙级的建筑均按地基变形设计；设计为甲、乙级的建筑均按地基变形设计；丙级建筑物符合规范要求的可不验算

4、变形；丙级建筑物符合规范要求的可不验算变形；经常受程度荷载的高层建筑与构造、挡土经常受程度荷载的高层建筑与构造、挡土 墙、斜坡上建筑与构筑物尚应验算稳定性；墙、斜坡上建筑与构筑物尚应验算稳定性；基坑工程应进展稳定性验算；基坑工程应进展稳定性验算；地下水位较浅，有上浮问题，应验算抗浮。地下水位较浅，有上浮问题，应验算抗浮。pkfapkmax1.2fassbpkpkmax1.2fapkmaxpkminpkfabp0ss概述：概述：按资料分类按资料分类按构造分类按构造分类按受力性能分类按受力性能分类按资料按资料 分分类类按构造按构造 分类分类按受力按受力性能分性能分类类n无筋扩展根底或刚性根底无筋扩

5、展根底或刚性根底n由素混凝土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压由素混凝土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压性能好、而抗弯抗剪性能差的资料砌筑而成，性能好、而抗弯抗剪性能差的资料砌筑而成，通常由台阶的允许宽高比或刚性角控制设计。通常由台阶的允许宽高比或刚性角控制设计。n钢筋混凝土扩展根底或柔性根底钢筋混凝土扩展根底或柔性根底n当不便于采用刚性根底或采用刚性根底不经济当不便于采用刚性根底或采用刚性根底不经济时采用钢筋混凝土资料做成的根底，如柱下钢时采用钢筋混凝土资料做成的根底，如柱下钢筋混凝土独立根底和墙下钢筋混凝土条形根筋混凝土独立根底和墙下钢筋混凝土条形根底。底。图图2-12-1图图2.1 2.1 刚

6、性根底构造表示刚性根底构造表示 d d柱中纵向钢筋直径柱中纵向钢筋直径ooo承重墙2o21o钢筋混凝土柱bHbbHbhbhbbn砖根底砖根底n毛石根底毛石根底n素混凝土根底素混凝土根底n上述根底资料都要符合强上述根底资料都要符合强n度等级要求度等级要求n灰土根底灰土根底n石灰和土粘性土按其石灰和土粘性土按其n体积比体积比3：7或或2：8构成构成n三合土根底三合土根底n由石灰：砂：碎砖或碎由石灰：砂：碎砖或碎n石按石按1：2：41：3：6配成配成n刚性角刚性角(宽高比宽高比)：n bi 任一台阶宽度任一台阶宽度(m);n Hi 相应台阶高度相应台阶高度(m);n tan 台阶宽高比的台阶宽高比的

7、允许值，参照下述规范允许值，参照下述规范表格阅历值选用表格阅历值选用taniiHb刚性根底台阶宽高比允许值刚性根底台阶宽高比允许值图图2.2 2.2 砖根底剖面图砖根底剖面图a a“两皮一收砌法；两皮一收砌法；b b“二一间隔收砌法二一间隔收砌法n刚性根底的特点刚性根底的特点n稳定性好，施工简便稳定性好，施工简便n用于用于66层的民用建筑、荷载较小的桥梁根底层的民用建筑、荷载较小的桥梁根底及涵洞等；及涵洞等；n刚性根底的局限性刚性根底的局限性n当根底接受荷载较大时，用料多、自艰苦，埋当根底接受荷载较大时，用料多、自艰苦，埋深也加大深也加大 砖根底：低层建筑墙下根底。砌筑方便，强度低砖根底：低层

8、建筑墙下根底。砌筑方便，强度低抗冻性差。砌法：二一间隔收抗冻性差。砌法：二一间隔收1/4砖。砖。 MU10砖砖 M5砂浆砂浆大放脚大放脚毛石根底：砌筑较方便，抗冻性好，适于毛石根底：砌筑较方便，抗冻性好，适于6层及层及以下墙承重构造。砌法：错缝搭接。以下墙承重构造。砌法：错缝搭接。 MU20毛石毛石 M5砂浆砂浆每阶每阶两皮两皮200 400砼与毛石砼根底：强度、耐久性和抗冻性均较好，砼与毛石砼根底：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下构造。掺入毛石要求：适于荷载大及地下水位以下构造。掺入毛石要求：占体积占体积2030%，尺寸，尺寸300 。掺入毛石掺入毛石节约水泥节约水泥柱下

9、砼根底柱下砼根底墙下砼根底墙下砼根底钢筋砼根底钢筋砼根底n 墙下钢筋混凝土条形根底墙下钢筋混凝土条形根底n 砌体承重墙体及挡土墙、涵洞下常砌体承重墙体及挡土墙、涵洞下常采用采用n 的根底方式的根底方式n 柱下钢筋混凝土独立根底柱下钢筋混凝土独立根底n 建筑物中的柱、桥梁中的墩常用根底建筑物中的柱、桥梁中的墩常用根底方式方式构造柱构造柱根底根底底板底板配筋配筋构造柱构造柱配筋配筋柱下十字交叉根底柱下十字交叉根底柱柱根底底板根底底板梁梁筏形根底板式与梁板式筏形根底板式与梁板式梁梁柱柱底版底版柱柱顶板顶板底版底版梁梁隔板隔板 根底设计计算首先是进展方案比较，选择最适宜工程实践根底设计计算首先是进展方

10、案比较，选择最适宜工程实践的根底类型，普通从以下三方面思索：的根底类型，普通从以下三方面思索： 满足地基承载力要求：满足地基承载力要求：第一功能要求，第一功能要求，合理选择持力层、根底埋深，确定根底方式；合理选择持力层、根底埋深，确定根底方式；满足建筑物变形要求：满足建筑物变形要求：从建筑物、根从建筑物、根底、地基的整体性与共同任务角度出发，根底、地基的整体性与共同任务角度出发，根据荷载、地基情况，确定根底构造与构造方据荷载、地基情况，确定根底构造与构造方式；式；满足建筑物运用要求：满足建筑物运用要求：从建筑物运用从建筑物运用功能要求及建筑对地基变形要求思索，如有功能要求及建筑对地基变形要求思

11、索，如有地下室时，采用箱形与伐板形根底较为合理。地下室时，采用箱形与伐板形根底较为合理。根底埋置深度：根底埋置深度：指设计室外地指设计室外地坪至根底底面坪至根底底面的间隔。的间隔。原那么：原那么：0.000.45埋深埋深d0.5m0.1m相对比相对比较较三、工程地质条件影响三、工程地质条件影响地基土层地基土层组成类型组成类型好好软软(A)(B)(C)v硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋；硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋；v硬土层厚度很薄时硬土层厚度很薄时 1/4b)， 按按B情况思索；情况思索；v硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。好好软软v软土软土2m,埋于

12、好土上；埋于好土上；v软土软土25m,轻型可浅埋软土上，荷载较大埋于好土层；轻型可浅埋软土上，荷载较大埋于好土层；v软土软土5m,轻型可浅埋软土上，荷载较大可采用人工地基轻型可浅埋软土上，荷载较大可采用人工地基v 浅埋，荷载大应埋于好土层，或选其它根底方案。浅埋，荷载大应埋于好土层，或选其它根底方案。(D)(E)地基土层地基土层组成类型组成类型好好软软？四、水文地质条件影响四、水文地质条件影响五、相邻建筑物影响五、相邻建筑物影响L(12)HH原根底原根底q新根底埋深新根底埋深相邻的相邻的q否那么：否那么：L(12)Hq否那么：分段施工；加固。否那么：分段施工；加固。新根底新根底六、地基土冻胀和

13、融陷的影响六、地基土冻胀和融陷的影响maxminhzdd式中式中dminzdhmaxzazwzsdzz0zhzdzd设计冻深设计冻深hmax允许最大残留冻允许最大残留冻深深z0规范冻深观测平均值规范冻深观测平均值h、z实测冻土厚度与地表冻胀量实测冻土厚度与地表冻胀量冻深影响系数土类、冻胀性、环冻深影响系数土类、冻胀性、环境境1.地下水位以上根底侧面用非冻胀性土回填；地下水位以上根底侧面用非冻胀性土回填；2.水下用桩根底或自锚式根底；水下用桩根底或自锚式根底；3.选地势高、地下水位低、排水好的建筑场地；选地势高、地下水位低、排水好的建筑场地；4.防止地表水侵入地基，设地上地下排水设备；防止地表水

14、侵入地基，设地上地下排水设备；5.根底构造设圈梁，控制建筑长高比，加强整体刚度；根底构造设圈梁，控制建筑长高比，加强整体刚度；6.根底梁下留有土层冻胀的空隙；根底梁下留有土层冻胀的空隙；7.室外设备、构造与主体构造断开；室外设备、构造与主体构造断开；8.跨年度施工的建筑及设计采暖的建筑，入冬前采取跨年度施工的建筑及设计采暖的建筑，入冬前采取 防护措施。防护措施。n定义：地基土单位面积上接受荷载的才干称为地定义：地基土单位面积上接受荷载的才干称为地基承载力基承载力n三个问题三个问题n 地基承载力的根本概念及根本验算地基承载力的根本概念及根本验算n 影响地基承载力大小的要素影响地基承载力大小的要素

15、n 确定地基承载力的方法确定地基承载力的方法 建筑物因地基问题引起破坏的两种主要缘由：建筑物因地基问题引起破坏的两种主要缘由：根底过大的沉降或沉降差根底过大的沉降或沉降差地基产生滑动破坏地基产生滑动破坏地基承载力设计原那么n总平安系数设计原那么总平安系数设计原那么n n允许承载力设计原那么，同时满足强度允许承载力设计原那么，同时满足强度ps条件条件 n概率极限形状设计原那么概率极限形状设计原那么,uppkk为安全系数n 要求要求: :akakfpfp2.1maxn 要求：要求：n max基底最大压应力基底最大压应力n 修正后的地基承载力允许值修正后的地基承载力允许值max 影响要素：影响要素：

16、n 地基土的成因与堆积年代地基土的成因与堆积年代n 地基土的物理力学性质地基土的物理力学性质n 地下水地下水n 上部构造情况上部构造情况冲洪积土冲洪积土坡积土坡积土 确定地基承载力的常用方法：确定地基承载力的常用方法：n按土的抗剪强度目的以实际公式计算按土的抗剪强度目的以实际公式计算n按现场载荷实验或其它原位实验确定按现场载荷实验或其它原位实验确定n按有关规范提供的承载力或阅历公式确定按有关规范提供的承载力或阅历公式确定 Pcr、 P1/4、 Pu原那么：不过分严厉，也不随意简原那么：不过分严厉，也不随意简化化nGB50007(建规建规)引荐的公式引荐的公式(P1/4)n 条件：荷载偏心距条件

17、：荷载偏心距e3m, d0.5m；修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值fa为：为： fak从载荷实验或其他原位测试、阅历值等从载荷实验或其他原位测试、阅历值等方法确定的地基承载力特征值方法确定的地基承载力特征值 hb、hd分别为根底宽度和埋深的地基承载力分别为根底宽度和埋深的地基承载力修正系数，查规范表格修正系数，查规范表格(3)(0.5)aakbdmffbd 当当b2m, d3m，且，且h/b4，那么允许承载力为：，那么允许承载力为： k1、k2分别为根底宽度和埋深的地基承载力分别为根底宽度和埋深的地基承载力修正系数，查规范表修正系数，查规范表) 3222110hkbk（）（定名

18、Dr、N 查表得fa0 IL定态修正？前公式粘性土Ip砂类土粒径级配砂类土粒径级配Yfa=fa0N各种地基规范承载力公式区别：各种地基规范承载力公式区别：n与与的区别：前的区别：前者无表，但允许制定地方性阅历表格或规范；后者者无表，但允许制定地方性阅历表格或规范；后者依然保管全国一致的承载力表格依然保管全国一致的承载力表格n采用极限承载力除以抗力分项采用极限承载力除以抗力分项系数的方法系数的方法n 1dkRfF Fk Fk地基极限承载力的竖向分力规范值地基极限承载力的竖向分力规范值 R R抗力分项系数抗力分项系数【 例例 题题 1 1 】n某桥梁根底，根底埋置深度某桥梁根底，根底埋置深度(普通

19、冲刷线以下普通冲刷线以下)h5.2m，根底底面短边尺寸，根底底面短边尺寸b2.6m。地基土为普通。地基土为普通粘性土，天然孔隙比粘性土，天然孔隙比e0.85，液性指数，液性指数IL0.7，土在水面以下的重度土在水面以下的重度(饱和形状饱和形状)027kNm3。n要求按要求按：n 查表确定地基土的允许承载力；查表确定地基土的允许承载力；n 计算对根底宽度、埋深修正后的地基允许承载力。计算对根底宽度、埋深修正后的地基允许承载力。【 例 题 2 】n 某大学某大学4幢教职工住宅楼，均为幢教职工住宅楼，均为6层建筑。经岩土层建筑。经岩土工程勘察结果，该住宅楼地基分为以下工程勘察结果，该住宅楼地基分为以

20、下4层：层：n 表层为人工填土，层厚表层为人工填土，层厚1.0m2.7m；n 第层为粉土层，层厚第层为粉土层，层厚0m2.7m；n 第层为粉砂层，层厚第层为粉砂层，层厚1.3m2.9m；n 第层为粉质粘土，层厚超越第层为粉质粘土，层厚超越6m。n 对此粉质粘土层进展了规范贯入实验与轻型动对此粉质粘土层进展了规范贯入实验与轻型动力触探实验等原位测试，并取原状土进展了物理力触探实验等原位测试，并取原状土进展了物理力学性实验。有关实验数据如下表所示力学性实验。有关实验数据如下表所示n要求：计算此粉质粘土的地基承载力。要求：计算此粉质粘土的地基承载力。 一、作用在根底上的荷载规范组合一、作用在根底上的

21、荷载规范组合室外设计地面室外设计地面天然地面天然地面室内设计地面室内设计地面室内外平均标高室内外平均标高FkFk+简化至简化至平均标高平均标高外墙柱外墙柱内墙柱内墙柱二、中心荷载作用下的根底二、中心荷载作用下的根底pkpkfaFklGkb根底底面根底底面ddakkkfAGFpdAGGkdfFblAGakv条形根底：取条形根底：取 l=1m或一个开间为计算单元或一个开间为计算单元v矩形根底：取矩形根底：取l/b=n(1.02.0)(dfnFnAbGakl=nbv方形根底：方形根底： l=bdfFlbGakdfFbGakpkmax1.2fapkfa三、偏心荷载作用下的根底三、偏心荷载作用下的根底)

22、61 (maxminleAGFkpkpkk设计上普通设计上普通pmin0FMepkmaxpkminddFkGkMkVklbe要求要求偏心荷载下根底底面积确定步骤试算法：偏心荷载下根底底面积确定步骤试算法：) 5 . 0() 3(dbffmdbakadfFAAGak) 4 . 11 . 1 () 4 . 11 . 1 (0pkfapkmax1.2fa7.5.2 脆弱下卧层承载力验算脆弱下卧层承载力验算azczzfpppcz-脆弱下卧层顶面处自脆弱下卧层顶面处自重应力；重应力；faz-脆弱下卧层顶面处脆弱下卧层顶面处经深度经深度 修正后地基承载力修正后地基承载力特征值。特征值。pz-脆弱下卧层顶面

23、附脆弱下卧层顶面附加应力；加应力；p0pczpzzdtan2zbPz-按压力分散角法简化计算合力相等原那按压力分散角法简化计算合力相等原那么么tan20zbbppz)tan2)(tan2(0zlzbblppzp0= pk pc；pk -基底面平均压力值；基底面平均压力值；pc -基底面处自重应力。基底面处自重应力。-压力分散角与压力分散角与 Es1 /Es2 、 z/b有有关；关；l、b-根底长短边。根底长短边。【例7.4】柱截面300mm400mm，作用在柱底的荷载规范值：中心垂直荷载700kN，力矩80kNm，程度荷载13kN。其他参数见图7.20。 试根据持力层地基承载力确定根底底面尺寸

24、。图图7.20 7.20 例例 题题 题题 图图【 解】 求地基承载力特征值根据粘性土e0.7， IL0.78,查规范表得：b0.3，d1.6 。持力层承载力特征值fa(先不思索对根底宽度进展修正)： (0.5) 226 1.6 17.5 (1.0 0.5) 240aakd maffdkP 初步选择基底尺寸初步选择基底尺寸计算根底和回填土重计算根底和回填土重Gk时的根底埋深时的根底埋深 d=1/2(1.0+1.3)=1.15m由公式：由公式： 由于偏心不大，根底底面积按由于偏心不大，根底底面积按20%增大，即增大，即 初步选择基底尺寸初步选择基底尺寸 A=lb=2.41.6=3.84m2(3.

25、88m2)，且，且 b=1.6m3m，不需再对，不需再对fa进展修正。进展修正。207003.23240201.15Am201.21.2 3.23 3.88AAm 验算持力层地基承载力验算持力层地基承载力根底和回填土重根底和回填土重 偏心距偏心距 满足。满足。kNAdGGk3 .8884. 315. 120aakkkfkPAGFp3 .2050),24. 06/(11. 03 .887006 . 01380minpmlmGFMekkkk即基底最大压应力基底最大压应力 ： 满足满足最后，确定该柱根底底面长最后，确定该柱根底底面长l=2.4m ，宽，宽b=1.6m。max670088.36 0.1

26、1(1)(1)3.842.4 2621.2288kkkaaaFGepAlkPfkP 惯性矩是一个物理量，通常被用作描画一个物体抵惯性矩是一个物理量，通常被用作描画一个物体抵抗扭动，改动的才干。惯性矩的国际单位为抗扭动，改动的才干。惯性矩的国际单位为(m4)。 I是资料横截面对弯曲中性轴的惯性矩是资料横截面对弯曲中性轴的惯性矩, 截面的抗弯模量截面的抗弯模量W=I/(H/2) 矩形对于中线矩形对于中线(垂直于垂直于h边的中轴线边的中轴线)的惯性矩：的惯性矩：b*h3/12 三角形：三角形：b*h3/36 圆形对于圆心的惯性矩：圆形对于圆心的惯性矩：*d4/64 环形对于圆心的惯性矩：环形对于圆心

27、的惯性矩：*D4*1-4)/64;=d/D 梯形的惯性矩的计算公式梯形的惯性矩的计算公式 对其中性轴对其中性轴I=h*h*h(b*b+4ba+a*a)/36(b+a) 中性轴距底面中性轴距底面x=h(b+2a)/3(b+a) d4表示表示d的的4次方。次方。 【补充例题【补充例题1 】某柱】某柱下单独根底，荷载与下单独根底，荷载与地基情况如图示，试地基情况如图示，试确定根底底面尺寸。确定根底底面尺寸。Fk=800kNGkVk=15kN0.000.380013003500Mk=200kNm填土填土=16Es=2.5Mpa粘土粘土=18.5kN/m3 Es=10MPa fak=175kPab=0.

28、3、d=1.6 淤泥质土淤泥质土w=45% Es=2.0Mpa fak=85kPa b=0、d=1.0【解】【解】选择持力层，选择持力层，如图示。如图示。求修正后的地基求修正后的地基承载力特征值：承载力特征值：假定假定b3m，那么，那么kPadbffmdbaka48.195) 5 . 03 . 1 (166 . 1175) 5 . 0() 3(初步估算基底面积初步估算基底面积首先按轴心受压估算首先按轴心受压估算 A0208 . 445. 12048.195800mdfFAGak验算地基承载力验算地基承载力kNdAGGk62.16745. 14 . 37 . 120M=200+150.8=212

29、kNmmFMe22.062.167800212kPakPaleAGFkpkpkk4 .2325 .102)61 (maxminpkmax=232.4kPa1.2fa=234.6kPapk=(pkmax+ pkmin)/2=167.5kPa fa=195.48kPa满足要求，故基底尺寸满足要求，故基底尺寸b=1.7m， l=3.4m适宜。适宜。脆弱下卧层验算脆弱下卧层验算下卧层地基承载力特征值修正下卧层地基承载力特征值修正下卧层埋深：下卧层埋深：d+z=4.8m下卧层顶面上土的加权平均重度：下卧层顶面上土的加权平均重度：321/82.17) 5 . 33 . 1 () 5 . 35 .183 .

30、 116()()(mkNzdzdmzkPadbffmdbakaz6 .161)5 . 08 . 4(82.170 . 185)5 . 0()3(pcz=mzdz=17.824.8 =85.5kPa下卧层顶面处自重应力下卧层顶面处自重应力下卧层顶面处的附加压力下卧层顶面处的附加压力确定压力分散角确定压力分散角Es1 /Es2=10/2=5，z/b=1.750.5，那么，那么=25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pk= (Fk +Gk)/A=(800+167.62)/(3.41.7)=167.4kPapcz1 = 1d =16 1.3=20.8kPakPazlzbblp

31、pz6 .25)tan2)(tan2(0验算下卧层承载力验算下卧层承载力 pz + pcz =111.1kPafaz=161.6kPa 满足要求。满足要求。【补充例题【补充例题2】某综合楼】某综合楼370承重外墙，荷载与地基情况承重外墙，荷载与地基情况如图示，试设计此墙根底。如图示，试设计此墙根底。【解】确定根底类型：【解】确定根底类型：根据上部构造方式、荷载根据上部构造方式、荷载及地基情况，初步拟设计及地基情况，初步拟设计为无筋扩展毛石根底，材为无筋扩展毛石根底，材料质量要求：料质量要求：粘土粘土=18.5kN/m3 fak=170kPaw=28% ,wp=18%z0=1.6mb=0.3、d

32、=1.6Fk=280kN/m0.000.751700填土填土 =17 kN/m3 fak=130kPa370毛石毛石MU20砂浆砂浆 M5 确定根底最小埋深，选择持力层。确定根底最小埋深，选择持力层。 根据地质资料，根据地质资料， wwp+9，属强冻账土，属强冻账土，影响系数：影响系数：zs=1.00(类别类别)，zw=0.85(冻胀性冻胀性)， ze=1.00(环境环境)冻土允许残留深度：冻土允许残留深度： hmax=0.0m设计冻深：设计冻深： zd = z0zszwze=1.35mmhzdd35. 1maxminv设计要求最小埋深：设计要求最小埋深：v选择持力层、确定根底埋深：根据地质条

33、件，选择持力层、确定根底埋深：根据地质条件，v 选黏土层为持力层，根底埋深选黏土层为持力层，根底埋深 d=1.70m 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，那么：，那么：确定基底面宽度：取确定基底面宽度：取 l=1mkPadbffmdbaka6 .202)5 . 07 . 1 (176 . 1170)5 . 0()3(mdfFbGak73. 1075. 2206 .202280设计取基底宽度：设计取基底宽度：b=1.8m确定根底允许宽高比：确定根底允许宽高比：pk= (Fk +Gk)/A=197.05kPa200kPa根底允许宽高比：根底允许宽高比：按允许宽高

34、比及构造要求设计根底剖面尺寸：按允许宽高比及构造要求设计根底剖面尺寸：毛石根底需台阶数：毛石根底需台阶数：n=(bb0)(2200)=3.575根底剖面设计为四级台阶：根底剖面设计为四级台阶：每阶宽度每阶宽度每阶高度每阶高度验算：验算：200/400 1/1.5满足要求满足要求绘根底施工绘根底施工图图0.000.75180090090024502404004004004001851852.45要求要求 s s s地基变形特征值，包括：沉降量、沉降地基变形特征值，包括：沉降量、沉降差、倾差、倾 斜、部分倾斜。按土力学中的方法计算斜、部分倾斜。按土力学中的方法计算 s相应的允许地基变形特征值，根据

35、建筑相应的允许地基变形特征值，根据建筑物的构造特征、运用条件和地基土的类别查规物的构造特征、运用条件和地基土的类别查规范确定范确定n 根本概念根本概念bss21tanlss21tan建筑物的地基变形允许值建筑物的地基变形允许值n 减轻不均匀沉降损害的措施减轻不均匀沉降损害的措施采用柱下条形、筏形和箱形等构造刚度较采用柱下条形、筏形和箱形等构造刚度较大、整体性较好的根底大、整体性较好的根底采用桩基或其他深根底采用桩基或其他深根底采用各种地基处置方法采用各种地基处置方法建筑、构造、施工方面的常用措施建筑、构造、施工方面的常用措施n 减轻不均匀沉降损害的建筑措施减轻不均匀沉降损害的建筑措施建筑体型力

36、求简单建筑体型力求简单控制建筑物长高比及合理布置纵横墙控制建筑物长高比及合理布置纵横墙设置沉降缝设置沉降缝控制相邻建筑物根底的间距控制相邻建筑物根底的间距调整建筑物的部分标高调整建筑物的部分标高n 减轻不均匀沉降损害的建筑措施减轻不均匀沉降损害的建筑措施 设置沉降缝设置沉降缝 (a)(b)适于混合适于混合构造房屋构造房屋 ；(c)适于框架构造适于框架构造房屋房屋 减轻建筑物自重减轻建筑物自重设置圈梁设置圈梁减小或调整基底附加压力减小或调整基底附加压力上部构造采用非敏感性构上部构造采用非敏感性构造方式造方式n 减轻不均匀沉降损害的构造措施减轻不均匀沉降损害的构造措施图图2.27 2.27 圈梁截

37、面表示图圈梁截面表示图a a钢筋混凝土圈梁；钢筋混凝土圈梁； b b钢筋砖带圈梁钢筋砖带圈梁合理安排施工次序合理安排施工次序留意施工方法留意施工方法坚持地基土的原状构造坚持地基土的原状构造n 减轻不均匀沉降损害的施工措施减轻不均匀沉降损害的施工措施抗拉、抗剪强度低，抗压性能相对高。抗拉、抗剪强度低，抗压性能相对高。倒置短悬臂梁弯拉破坏倒置短悬臂梁弯拉破坏tan2)(00bbHtan211bh b0bb1h1H0b2砖根底：低层建筑墙下根底。砌筑方便，强度低砖根底：低层建筑墙下根底。砌筑方便，强度低抗冻性差。砌法：二一间隔收抗冻性差。砌法：二一间隔收1/4砖。砖。 MU10砖砖 M5砂浆砂浆大放

38、脚大放脚毛石根底：砌筑较方便，抗冻性好，适于毛石根底：砌筑较方便，抗冻性好，适于6层及层及以下墙承重构造。砌法：错缝搭接。以下墙承重构造。砌法：错缝搭接。 MU20毛石毛石 M5砂浆砂浆每阶每阶两皮两皮200 400选择持力层、确定埋深；选择持力层、确定埋深；确定基底尺寸；确定基底尺寸；选择资料类型；选择资料类型；首先按允许宽高比要求确定根底实际要求的首先按允许宽高比要求确定根底实际要求的最小总高度；最小总高度；按构造要求由基底向上逐级减少尺寸，确定按构造要求由基底向上逐级减少尺寸，确定每一级台阶的宽度与高度。每一级台阶的宽度与高度。普通根底顶面应低于室外地面普通根底顶面应低于室外地面0.1m

39、，否那，否那么应修正尺寸或埋深，允许情况下也可将根么应修正尺寸或埋深，允许情况下也可将根底上部做墙体处置。底上部做墙体处置。【例【例7.0】某综合楼】某综合楼370承重承重外墙，荷载与地基情况如图外墙，荷载与地基情况如图示，试设计此墙根底。示，试设计此墙根底。【解】确定根底类型：【解】确定根底类型：根据上部构造方式、荷载根据上部构造方式、荷载及地基情况，初步拟设计及地基情况，初步拟设计为无筋扩展毛石根底，材为无筋扩展毛石根底，材料质量要求：料质量要求：粘土粘土=18.5kN/m3 fak=170kPaw=28% ,wp=18%z0=1.6mb=0.3、d=1.6Fk=280kN/m0.000.

40、751700填土填土 =17 kN/m3 fak=130kPa370毛石毛石MU20砂浆砂浆 M5 确定根底最小埋深，选择持力层。确定根底最小埋深，选择持力层。 根据地质资料，根据地质资料， wwp+9，属强冻账土，属强冻账土，影响系数：影响系数：zs=1.00(类别类别)，zw=0.85(冻胀性冻胀性)， ze=1.00(环境环境)冻土允许残留深度：冻土允许残留深度： hmax=0.0m设计冻深：设计冻深： zd = z0zszwze=1.35mmhzdd35. 1maxminv设计要求最小埋深：设计要求最小埋深：v选择持力层、确定根底埋深：根据地质条件，选择持力层、确定根底埋深：根据地质条

41、件，v 选黏土层为持力层，根底埋深选黏土层为持力层，根底埋深 d=1.70m 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，那么：，那么：确定基底面宽度：取确定基底面宽度：取 l=1mkPadbffmdbaka6 .202)5 . 07 . 1 (176 . 1170)5 . 0()3(mdfFbGak73. 1075. 2206 .202280设计取基底宽度：设计取基底宽度：b=1.8m确定根底允许宽高比：确定根底允许宽高比：pk= (Fk +Gk)/A=197.05kPa200kPa根底允许宽高比：根底允许宽高比：按允许宽高比及构造要求设计根底剖面尺寸：按允许宽高

42、比及构造要求设计根底剖面尺寸：毛石根底需台阶数：毛石根底需台阶数：n=(bb0)(2200)=3.575根底剖面设计为四级台阶：根底剖面设计为四级台阶：每阶宽度每阶宽度每阶高度每阶高度验算：验算：200/400 1/1.5满足要求满足要求绘根底施工绘根底施工图图0.000.75180090090024502404004004004001851852.45特点：特点：一、扩展根底的一、扩展根底的 构造要求构造要求2001005050100200h0la(laE)四角四角插筋插筋505075杯壁杯壁杯底杯底50605050b200Hb/8 300100120受力筋受力筋构造筋构造筋二、墙下钢筋砼条

43、形根底的二、墙下钢筋砼条形根底的 底板厚度和配筋计算底板厚度和配筋计算一中心受压根底一中心受压根底q 受力分析受力分析q 倒置悬臂梁；倒置悬臂梁；q 受地基净反力作用；受地基净反力作用；q 危险截面：墙根部危险截面：墙根部q -面弯矩与剪力最大。面弯矩与剪力最大。ba(b-a)/2倒置悬臂梁倒置悬臂梁pjF根底底板厚度确定根底底板厚度确定根底底板有足够厚度主要用于抵抗剪切破坏。根底底板有足够厚度主要用于抵抗剪切破坏。沿墙长取单位长度沿墙长取单位长度1m分析：分析：上部构造荷载设计值为上部构造荷载设计值为F(kN/m)，那么：，那么：基底净反力设计值：基底净反力设计值：pj=F / b-截面最大

44、剪力：截面最大剪力：)(21abpVj(b-a)/2pj07 . 0lhfVths-截面抗剪要求：截面抗剪要求：h0根底底板有效高度；根底底板有效高度；ft砼轴心抗拉强度设计值，砼轴心抗拉强度设计值，N/mm2 ；hs截面高度影响系数。截面高度影响系数。h0 800 时时,取取800h0 2000 时时,取取2000410800hhsthslfVh7.00根底底板有效高度根底底板有效高度l根底底板计算长度，普通取根底底板计算长度，普通取l=1m；2. 根底底板配筋计算根底底板配筋计算根底底板配筋主要用于抵抗弯拉破坏。根底底板配筋主要用于抵抗弯拉破坏。-截面弯矩设计值：截面弯矩设计值：2)(21

45、abpMj根底底板配筋面积根底底板配筋面积ysfhMA09 . 0As受力筋面积受力筋面积, mm2 ；fy 钢筋抗拉强度钢筋抗拉强度 设计值，设计值， N/mm2 。二偏心受压根底二偏心受压根底基底压力分布为梯形。基底压力分布为梯形。偏心距：偏心距：e0=M /F基底最大、最小净反力基底最大、最小净反力)61(0maxminbebFppjj)(41maxabppVjj2max)(161abppMjjbapjminFMpjmaxpj将将V、M代入代入前式中即可。前式中即可。【补充例【补充例7-3】试设计某教学楼】试设计某教学楼370承重外墙钢筋砼承重外墙钢筋砼根底，荷载规范值根底，荷载规范值F

46、k=240kN/m，设计值，设计值F=300kN/m，埋深，埋深1.3m，地基，地基 fa=155kN/m2(修正修正值值)。选择确定根底资料选择确定根底资料【解】【解】50605050200025010012014 1200.450.0013006 200确定基底面宽度：取确定基底面宽度：取 l=1mmdfFbGak93. 153. 120155240设计取基底宽度：设计取基底宽度：确定根底底板厚度确定根底底板厚度kNabpVj123)37.02(15021)(21mmlfVhths1601.110000.1101237.017.0130h h0 +40=160+40=200mm底板厚度：底

47、板厚度：设计底板厚度取设计底板厚度取 h=300mm (剖面等厚剖面等厚)h0=250mm底板配筋计算底板配筋计算mmNmkNabpMj6221043.5043.50)37. 02(15081)(8126012712102109 . 01043.509 . 0mmfhMAysq选选14 120(As=12831271 mm2)，q分布筋选分布筋选8300见上图。见上图。二、柱下钢筋砼单独根底的二、柱下钢筋砼单独根底的 底板厚度和配筋计算底板厚度和配筋计算q 受力与破坏方式分析受力与破坏方式分析q 倒置悬臂构造；倒置悬臂构造；q 受地基净反力作用。受地基净反力作用。抵抵 抗：根底底板有足够厚度。

48、抗：根底底板有足够厚度。Fpj冲切面冲切面F冲切破坏冲切破坏角锥体角锥体45冲切破坏：从柱根周边开场沿冲切破坏：从柱根周边开场沿45斜面拉裂，斜面拉裂， 构成冲切破坏角锥体；构成冲切破坏角锥体；一中心受压根底底板厚度一中心受压根底底板厚度冲切锥体外地基净反力产生的冲切力冲切锥体外地基净反力产生的冲切力Fl应小于应小于冲切面上的抗冲切冲切面上的抗冲切 (砼的轴心抗拉砼的轴心抗拉)才干。即：才干。即：Fl 0.7hp ft am h0Fl =pn Alpn =F/(b l)hp截面高度影响系截面高度影响系数；数；h800 时取时取hp =1.0h2000 时取时取hp =0.9Al冲切力作用面积；

49、冲切力作用面积；Am冲切破坏面程度冲切破坏面程度 投影面积。投影面积。hh045h0AmAlh0h0bcbh0h0acl(b)AlAmh0h0aclh0h0bcb(a)(a)当当b bc +2 h0时时(b)当当bbc +2 h0时时(a)当当b bc +2 h0时时(b)当当b bc +2 h0时时200)22()22(hbbbhalAccl00)(hhbAcmbhalAcl)22(02000)22()(bhbhhbAccm二中心受压根底底板配筋计算二中心受压根底底板配筋计算双向配筋，危险截双向配筋，危险截面在柱边处；面在柱边处；简化计算：根底底简化计算：根底底 板视为嵌固在柱子板视为嵌固在

50、柱子 周边的四块梯形悬周边的四块梯形悬 臂板组成。臂板组成。有变阶时，将上阶有变阶时，将上阶视为下阶的柱子，视为下阶的柱子，计算变阶处的弯矩计算变阶处的弯矩与配筋量。与配筋量。hh045aclbcb、截面弯矩设计值：截面弯矩设计值：)2()(242ccjbbalpMysfhMA09.0、截面配筋面积：截面配筋面积：)2()(242ccjalbbpMysfhMA09.0三偏心受压根底高度三偏心受压根底高度 与配筋计算与配筋计算hh045aclbcbpjminpjmaxpj偏心距：偏心距：e0=M /F基底最大、最小净反力基底最大、最小净反力)61 (0maxminleblFppjjpjmaxpj

51、上述公式中以上述公式中以代代-截面：截面： 将公式中的将公式中的pj用用pjmax与与pj平均值平均值代。代。截面：截面：将公式中的将公式中的pj用用pjmax与与pjmin平均值代。平均值代。)2()(4812maxccjjbbalppM)2()(4812minmaxccjjalbbppM【例【例7-11】某柱下】某柱下单独根底，荷载与单独根底，荷载与地基情况如图示，地基情况如图示，试设计此根底。试设计此根底。Fk=800kNGkVk=15kN0.000.380013003500Mk=200kNm填土填土=16Es=2.5Mpa粘土粘土=18.5kN/m3 Es=10MPa fak=175k

52、Pab=0.3、d=1.6 淤泥质土淤泥质土w=45% Es=2.0Mpa fak=85kPa b=0、d=1.0【解】选择持力【解】选择持力层，如图示。层，如图示。求修正后的地基求修正后的地基承载力特征值：承载力特征值：假定假定b3m，那么，那么回想回想kPadbffmdbaka48.195) 5 . 03 . 1 (166 . 1175) 5 . 0() 3(初步估算基底面积初步估算基底面积首先按轴心受压估算首先按轴心受压估算 A0208 . 445. 12048.195800mdfFAGakA=1.15 A0 =1.184.8=5.6 m2 ，取，取l/b=2.0得得b=1.7m， l=

53、3.4m。思索偏心影响，将思索偏心影响，将A0增大增大18%，那么，那么验算地基承载力验算地基承载力kNdAGGk62.16745. 14 . 37 . 120Mk=200+150.8=212kNmmFMe22.062.167800212kPakPaleAGFkpkpkk4 .2325 .102)61 (maxminpkmax=232.4kPa1.2fa=234.6kPapk=(pkmax+ pkmin)/2=167.5kPa fa=195.48kPa满足要求，故基底尺寸满足要求，故基底尺寸b=1.7m， l=3.4m适宜。适宜。确定根底高度确定根底高度e0=M /F=212/1000=0.2

54、12mkPakPaleblFppjj7 .2373 .108)61 (0maxmin选择确定根底资料选择确定根底资料F=1000kNV=15kN0.0000.3008001300M=200kNm60034004001700100初步选定根底高度：初步选定根底高度： h=800mm，h0=h-40=760mm，ac=600mm，bc=400mm。bc +2 h0=400+1520=1920mm b =1700mm22000759.1)22()22(mhbbbhalAccl2008816. 0)(mhhbAcmFl =pj Al=237.71.0795=256.6kNFl 0.7hp ft Am =678.8kN满足要求满足要求根底底板配筋计算根底底板配筋计算kPapplalppjjcjj4 .184)(2minmaxmin-截面：截面：mkNbbalppMccjj67.181)2()(4812max208.12649.0mmfhMAys截面：截面：mkNalbbppMccjj1 .45)2()(4812minmax205.3189.0mmfhMAysq-截面选截面选14 120(As=12831265 mm2)；q截面选截面选8 150(As=335318 mm2)