土力学与地基基础第6章课件

1、 土力学与地基基础目录 6.1地基基础设计的基本规定 1.2 建设工程承发包 1.3 建设工程市场 1.4 建设工程招标投标主体 第6章 地基基础设计 学习目标了解地基基础设计等级。 掌握地基基础设计的一般要求。 了解影响基础埋置深度的因素，掌握基础埋置深度的确定方法。 掌握地基承载力特征值的修正方法。 掌握地基基础底面尺寸的确定方法。 掌握软弱下卧层的验算方法。第6章 地基基础设计6.1 地基基础设计的基本规定6.1.1地基基础设计等级6.1 地基基础设计的基本规定6.1.2地基承载力的设计要求 如果基底压力超过地基所能承受的最大荷载，地基就会破坏。因此，所有建筑物的地基基础设计均应满足下列

2、地基承载力要求。式中，pk为相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）；pkmax、pkmin为相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大、最小压力值（kPa）；fa为修正后的地基承载力特征值（kPa）。6.1 地基基础设计的基本规定6.1.3地基变形的设计要求 建筑地基基础设计规范（GB 500072011）中规定，设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按地基变形设计；设计等级为丙级的建筑物，有下列情况之一时应作变形验算。 （1）地基承载力特征值小于130 kPa，且体形复杂的建筑。 （2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大、可能引起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。 （4）相邻建筑距离近，可能发生倾斜时。 （5）地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。6.1 地基基础设计的基本规定6.1.4荷载取值要求 建筑地基基础设计规范中规定，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定。 （1）按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。 （2）计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基

4、变形允许值。 （3）计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。6.1 地基基础设计的基本规定6.1.4荷载取值要求 （4）在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面，计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；当需验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。 （5）基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数不应小于1.0。6.1 地基基础

5、设计的基本规定6.1.5基础本身强度、刚度和耐久性要求 基础是埋入土层一定深度的建筑物下部的承重结构，其作用是承受上部荷载，并将荷载传递到下部地基土层中。因此，基础结构本身应具有足够的强度和刚度，在地基反力作用下不会产生强度破坏，并具有改善沉降与不均匀沉降的能力。基础设计应符合混凝土结构设计规范（GB 500102010）和砌体结构设计规范（GB 500032011）等结构设计规范的规定。6.1 地基基础设计的基本规定6.1.6基础设计的内容与步骤 （1）根据上部结构形式、荷载大小、工程地质及水文地质条件等选择基础的结构形式、材料并进行平面布置。 （2）确定基础的埋置深度。 （3）确定地基承载

6、力。 （4）根据基础顶面荷载值及持力层的地基承载力，初步计算基础底面尺寸。 （5）若地基持力层下部存在软弱土层，则需验算软弱下卧层的承载力。 （6）甲级、乙级建筑物及部分丙级建筑物，还应在承载力计算的基础上进行变形验算。 （7）基础剖面及结构设计。 （8）绘制基础施工图，编制施工技术说明书。6.2 基础埋置深度的确定6.2.1与建筑物有关的条件 基础埋置深度首先取决于建筑物的用途（如有无地下室、大型设备和地下设施等）以及基础的形式和构造。另外，建筑物荷载的性质也影响基础埋置深度的选择，如对荷载较大的高层建筑和对不均匀沉降要求严格的建筑物，往往为减小沉降而把基础埋置在较深的良好土层上，即基础埋置

7、深度相应较大。此外，承受水平荷载较大的基础，应有足够大的埋深，以保证地基的稳定性。6.2 基础埋置深度的确定6.2.1与建筑物有关的条件图6-1基础局部加深 图6-2基础构造要求6.2 基础埋置深度的确定6.2.2工程地质条件图6-3 埋置深度不同的基础及墙下台阶条形基础6.2 基础埋置深度的确定6.2.3水文地质条件图6-4 基坑下有承压含水层6.2 基础埋置深度的确定6.2.4地基冻融条件6.2 基础埋置深度的确定6.2.5相邻基础的影响1原有基础；2新基础图6-5 相邻基础的埋深6.3 地基承载力特征值的确定与修正6.3.1按试验确定地基承载力特征值1.荷载试验2.静力触探试验3.标准贯

8、入试验6.3 地基承载力特征值的确定与修正6.3.2按公式计算地基承载力特征值 建筑地基基础设计规范规定，当荷载偏心距e0.033b（b为偏心方向基础边长）时，地基承载力特征值根据土的抗剪强度指标确定，即faMbb+Mdmd+Mcck （6-6）对式（6-6）中的各项进行取值时还需注意以下几点。 （1）基础底面宽度b6 m时按6 m取值；对于砂土，b3 m时按3 m取值。 （2）重度、m在地下水位以下时取有效重度。 （3）基础的埋置深度d宜自室外地面标高算起。 （4）承载力系数Mb、Md、Mc仅与土的抗剪强度指标k 有关（k 为基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内摩擦角标准值），可根据公式计算

9、（详见4.6.2节），也可由表6-6查取。6.3 地基承载力特征值的确定与修正6.3.3地基承载力特征值的修正值 建筑地基基础设计规范规定：当基础宽度大于3 m或埋置深度大于0.5 m时，以荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正。fafak+b（b3）+dm（d0.5） （6-7）式中，fa为修正后的地基承载力特征值（kPa）；fak为从荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值（kPa）；b、d为基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表67取值；、m、b、d的意义及取值同式（6-6）。6.3 地基承载力特征值的确定与修正6

10、.3.3地基承载力特征值的修正值6.4 基础底面尺寸的确定6.4.1轴心荷载作用下基础底面积的确定 在轴心荷载作用下，基础通常对称布置，基底压力p假定为均匀分布，则由式（25）、式（26）可得式中， 为基础的平均埋置深度（m）。由式（6-1）持力层承载力的要求，得由此可得基础底面面积应满足对于条形基础，可沿基础长度的方向取单位长度1 m进行计算，荷载随之取单位长度上的荷载（即F单位为kN/m），则条形基础的宽度b应满足6.4 基础底面尺寸的确定6.4.2偏心荷载作用下基础底面积的确定 偏心荷载作用下的基础底面尺寸常采用试算法确定。计算方法如下。 （1）先按轴心荷载作用条件，利用式（6-9）或式

11、（6-10）初步估算基础底面尺寸。 （2）根据荷载偏心程度，将基础底面积扩大1040，并以适当的比例确定矩形基础的长（l）和宽（b），一般取l/b=12。 （3）利用式（5-4）、式（5-6）或式（5-7）计算基底平均压力p和基底最大压力pmax，并根据式 （6-7）重新计算地基承载力特征值，验算承载力条件是否满足。 （4）如所取基础底面尺寸不满足步骤（3）中的验算条件，则应重新调整基础底面积A，直至满足要求为止。6.5 软弱下卧层承载力验算6.4.2偏心荷载作用下基础底面积的确定 当地基在受力范围内存在承载力明显低于持力层的高压缩性土层时，还必须对软弱下卧层的承载力进行验算，要求作用在软弱下卧层顶面处的总应力不超过该处的地基承载力特征值，即pz+pczfaz （6-13）式中