浅基础课程案例模板

1、设计资料设计资料荷载及场地条件荷载及场地条件北京城市近郊某地质条件简单的场地，拟建设普通六层民用建筑（采北京城市近郊某地质条件简单的场地，拟建设普通六层民用建筑（采暖），地基土为弱冻胀土，框架结构，其中某柱子尺寸暖），地基土为弱冻胀土，框架结构，其中某柱子尺寸300mm300mm400mm400mm，上，上部结构传至地表标高处的荷载为部结构传至地表标高处的荷载为F Fk k（900+n900+n10+c10+c5 5）kNkN，M Mk k80kN80kNm m。土层自地表起分布如下：。土层自地表起分布如下：第一层为杂填土，厚度第一层为杂填土，厚度1.0m1.0m，=16.5kN/m3=16.

2、5kN/m3；第二层为粘土，厚度第二层为粘土，厚度2.0m2.0m，=18kN/m3=18kN/m3，e e=0.85, =0.85, I IL=0.75L=0.75， f fak=190kPaak=190kPa，E ES=15MPaS=15MPa；第三层为淤泥质土，厚度第三层为淤泥质土，厚度3.0m3.0m，=18.5kN/m3=18.5kN/m3， f fak=75kPaak=75kPa，E ES=3MPaS=3MPa；以下为厚度大于以下为厚度大于6m6m的中砂，地下水埋深的中砂，地下水埋深1.5m1.5m。注：注：1 1、荷载中、荷载中C C为班级号（为班级号（1 11 1土木土木z z

3、班取班取4 4，），），n n为为学学号。号。 2 2、不考虑变形验算。、不考虑变形验算。 3 3、荷载基本组合值取标准组合值的、荷载基本组合值取标准组合值的1.351.35倍。倍。1 结构、地基勘察资料结构、地基勘察资料1.11.1地基基础设计等级：地基基础设计等级： 场地地质条件简单、普通六层民用建筑场地地质条件简单、普通六层民用建筑 由由建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-GB 50007-20112011）表）表3.0.13.0.1可得地基基础设计等级为丙级。可得地基基础设计等级为丙级。2 基础结构类型、建筑材料基础结构类型、建筑材料2.12.1地基基础的类型：

4、地基基础的类型： 第一层为杂填土厚第一层为杂填土厚1m1m，第二层为粘土厚，第二层为粘土厚2m2m，第三层为淤泥质土厚度为，第三层为淤泥质土厚度为3m 3m 第二层土性质良好，第二层土性质良好，fak=190kPa120kPafak=190kPa120kPa选用天然地基浅基础选用天然地基浅基础 选用粘土层作为持力层选用粘土层作为持力层2.22.2基础结构类型为：基础结构类型为： 钢筋混凝土扩展基础钢筋混凝土扩展基础柱下独立基础柱下独立基础2.3选用建筑材料选用建筑材料 C20C20混凝土；混凝土；HRB335HRB335钢筋钢筋3 基础埋置深度的确定基础埋置深度的确定原则：原则：在满足强度要求

5、、地基稳定和变形条在满足强度要求、地基稳定和变形条件的情况下尽量浅埋。件的情况下尽量浅埋。3.13.1主要影响因素：主要影响因素：3.1.13.1.1与建筑物有关的条件：与建筑物有关的条件：拟建六层民用拟建六层民用建筑（采暖），位于郊区。建筑（采暖），位于郊区。3.1.23.1.2工程地质条件：工程地质条件：第二层的承载力最第二层的承载力最大，故选用第二层为持力层，基础的下卧层大，故选用第二层为持力层，基础的下卧层为淤泥质土，故应尽量浅埋。为淤泥质土，故应尽量浅埋。3.1.33.1.3水文地质条件：水文地质条件：地下水埋深地下水埋深1.5m1.5m，考，考虑地下水对基础的诸多不利因素，故暂选基

6、虑地下水对基础的诸多不利因素，故暂选基础埋深为础埋深为1.5m1.5m。3.1.43.1.4地基冻融条件：弱冻胀土地基冻融条件：弱冻胀土采用公式：采用公式：d dminminZZd d-h-hmaxmax Z Z0 0为标准冻结深度为标准冻结深度 由由建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011GB 50007-2011）附录附录F F 中国季节性中国季节性冻土标准冻深线图冻土标准冻深线图可得北京近郊的标准可得北京近郊的标准冻结深度为冻结深度为75cm75cm。 由建筑地基基础设计规范（由建筑地基基础设计规范（GB 50007-GB 50007-20112011）可查得

7、）可查得zszs 、 zwzw 、 zeze 、h hmaxmax （1）由表）由表5.1.7-2可得土的冻胀性对冻结深度可得土的冻胀性对冻结深度的影响系数的影响系数 弱冻胀土的影响系数弱冻胀土的影响系数zwzw 为为0.950.95（2 2）由表）由表5.1.7-35.1.7-3可知环境对冻结深度的影可知环境对冻结深度的影响系数响系数zeze 题设为城市近郊，故影响系题设为城市近郊，故影响系数数zeze 为为0.950.95（3 3）由表）由表5.1.7-15.1.7-1土的类别对冻结深度的影响土的类别对冻结深度的影响系数可得系数可得zszs 为为1.01.0Z Zd d=Z=Z0 0zsz

8、szwzwzeze=0.75=0.751.01.00.950.950.95=0.677m0.95=0.677m（4）hmax可有规范附录可有规范附录G表表G.0.2来确定来确定 影响影响hmax的因素有土的冻胀性（弱冻胀的因素有土的冻胀性（弱冻胀土）、基础形式（柱下独立基础）、采暖情土）、基础形式（柱下独立基础）、采暖情况（采暖）、基底平均压力（取永久作用的况（采暖）、基底平均压力（取永久作用的标准组合值乘以标准组合值乘以0.9）注：由于基础底面尺寸尚未确定所以还不能确注：由于基础底面尺寸尚未确定所以还不能确定基底平均压力，但是从表格其他三个条件定基底平均压力，但是从表格其他三个条件已经可以定

9、性地确定已经可以定性地确定Zdhmax3.1.53.1.5场地环境条件：场地环境条件： 除岩石地基外，基础埋除岩石地基外，基础埋深不宜小于深不宜小于0.5m0.5m。为了。为了保护基础，一般要求基保护基础，一般要求基础顶面低于设计地面至础顶面低于设计地面至少少0.1m0.1m。综上所述最终选取综上所述最终选取基础埋深为基础埋深为1.2m1.2m4 地基承载力确定、荷载和基地基承载力确定、荷载和基础初步尺寸础初步尺寸4.1按规范承载力表确定地基承载力按规范承载力表确定地基承载力持力层持力层e=0.85,Ie=0.85,IL L=0.75=0.75由由表表5.2.45.2.4可得可得b b=0,=

10、0,d d=1.0=1.0 持力层地基承载力特征值持力层地基承载力特征值 ：f fakak=190k=190kPa 基础以上土的加权平均重度基础以上土的加权平均重度 ： 修正：修正：kPadbffmdbaka725.2015 . 02 . 175.160 . 101905 . 033/75.162 . 12 . 01815 .16mkNm4.24.2基础荷载基础荷载kNFk9301020900mkNMK 804.34.3基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定试估计基础底面积试估计基础底面积深度修正后的持力层承载力特征值：深度修正后的持力层承载力特征值：kPadffmdaka725.2015 .

11、02 . 175.160 . 11905 . 0假定假定A=6mA=6m2 2, ,对于单独基础，取对于单独基础，取 ，以保证基础的侧向稳定。以保证基础的侧向稳定。于是于是 , ,取基础底面宽取基础底面宽b=2m3mb=2m3m，故不需要修正。基础底面长故不需要修正。基础底面长L=nb=3mL=nb=3m。则基础。则基础底面积底面积A=6mA=6m2 2。2337765212072520193041114111m.dfF.AGak5.1blnmnAb25 . 165 验算承载力、变形和稳定验算承载力、变形和稳定5.15.1计算基底压力计算基底压力kNAhAdGWWGK14402.1620kNF

12、k9301020900kPaAFGPKK25.2持力层承载力验算持力层承载力验算为保证基础不致过分倾斜需验算偏心距为保证基础不致过分倾斜需验算偏心距: :P Pk k =179 kPafa=201.725kPa=179 kPafa=201.725kPa5 . 06074. 014493080LGFMekkkk基底压力是否满足要求基底压力是否满足要求: :故验算符合要求故验算符合要求kPafkPalePPakkk1 .242725.2012 . 12 . 15 .2053074. 06117961max,5.35.3软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力验算 由粘土由粘土

13、E ES1S1=15MPa,=15MPa,淤泥质土淤泥质土E ES2S2=3MPa=3MPa， ， 。查查表表5.2.75.2.7得，地基压力扩散角得，地基压力扩散角=25=25由由表表5.2.45.2.4得，淤泥质土的地基承载力修正系得，淤泥质土的地基承载力修正系数数b b=0,=0,d d=1.0=1.0。 531531ssEE5 . 09 . 028 . 1bz软弱下卧层顶面处的附加压力为：软弱下卧层顶面处的附加压力为：软弱下卧层顶面处的自重压力为：软弱下卧层顶面处的自重压力为：kPahhdcz5 .375 . 110185 . 0180 . 15 .162121kPazlzbplbcd

14、kz42.55466.08.123466.08.1222.0180.15.1617923)tan2)(tan2()(软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：软弱下卧层顶面处的现有应力为：软弱下卧层顶面处的现有应力为： z+cz=55.42+37.5=92.92kPa z+cz=55.42+37.5=92.92kPa faz=106.25kPafaz=106.25kPa 满足要求满足要求kPadffmdakzaz25.1065 . 0335 . 110185 . 0180 . 15 .160 . 1755 . 05.45.4地基变形验算地基变形验算要求

15、：要求：特征变形值，为预估值，对应于荷载特征变形值，为预估值，对应于荷载准永久组合值准永久组合值地基基础设计为丙级，可不做地基变形计算地基基础设计为丙级，可不做地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围见设计等级为丙级的建筑物范围见表表3.0.33.0.3故不必进行变形验算故不必进行变形验算5.55.5地基稳定验算地基稳定验算发生地基稳定破坏的情况：发生地基稳定破坏的情况：承受很大水平力或倾覆力矩的建（构）筑承受很大水平力或倾覆力矩的建（构）筑 物物; ; 位于斜坡顶上的建（构）筑物；位于斜坡顶上的建（构）筑物；地基中存在软弱土（或夹）层。地基中存在软弱土（或夹）层。 本项目地质条件简单，承受的作

16、用较小，本项目地质条件简单，承受的作用较小，位于城市近郊，故不会发生地基稳定性破坏。位于城市近郊，故不会发生地基稳定性破坏。6 6 基础的结构和构造设计基础的结构和构造设计6.16.1地基净反力计算地基净反力计算基底净反力设计值基底净反力设计值: : 净偏心距净偏心距: :基底净反力基底净反力: :kPablFpj25.2093293035. 1086. 035. 193035. 180FMeokPaWMblFpkPaleblFpjj259.173)3086. 061 (25.209241.245)3086. 061 (25.209)61 (min,0max,6.2 6.2 确定基础高度确定基

17、础高度考虑柱钢筋锚固段直线长度：考虑柱钢筋锚固段直线长度：30d+4030d+40700拟取基础高度拟取基础高度h=700mm,h=700mm,初步拟定采用二级台初步拟定采用二级台阶型基础阶型基础(1)(1)柱边截面：柱边截面：h=700mm, hh=700mm, h0 0 =h-45=655mm =h-45=655mm，则，则mbhboc0 . 261. 1655. 023 . 02因偏心受压，按式（因偏心受压，按式（2-432-43）计算时）计算时p pj j取取p pjmaxjmax。公式左边：公式左边：右边：右边： 基础分两级。下阶基础分两级。下阶h h1 1=350mm,h=350m

18、m,h0101=305mm,=305mm,取取l l1 1=1.7m,b=1.7m,b1 1=1.1m=1.1m。kNhbbbhalApFcocLjl58.329655. 023 . 0222655. 024 . 02325.263222225.263220max,kNFkNhafLmthp58.32965.481655. 0655. 03 . 011000 . 17 . 07 . 00变阶处界面：变阶处界面：冲切力：冲切力：抗冲切力：抗冲切力： 符合要求。符合要求。mbhbo0 . 271. 1305. 021 . 1211kNhbbbhllpoj11.176305. 021 . 1222305. 027 . 12325.26322222201111max,kNkNhhbfthp11.17696.329305.0305.01.111000.17.07.001011配筋计算：配筋计算：计算基础长边方向的弯矩计算值，取计算基础长边方向的弯矩计算值，取- -截面：截面：?24812max,max,cjjcjjalbppbbppM?9 . 001hfMAyS?)(22minmaxminjjcjjpplalpp-截面截面：比较比较A As1s1和和A