浅基础知识PPT讲义

浅基基础础第一章浅浅基基础的方方案选用用与比较较大纲要求求：了解：各各种类型型浅基础础的传力力特点、、构造特点点和适用用条件；；掌握：浅浅基础方方案选用用和方案案比较的的方法。第一节各各类类浅基础础的受力力特性与与结构特特点一、基础础及浅基基础基础——建筑物的的地下部部分，将将上部结结构荷载载传递给给地基土土（岩））。浅基础——通常认为为埋深小小于5m，或小于于基础最最小宽度度(独立基础础和条基基)，且只需需普通的的施工方方法（挖挖槽、排排水）就就可建造造的基础础。浅基基础计算算时不考考虑侧面面摩擦力力。二、浅基基础的类类型（1）独立基基础；；（2）条形基基础；（3）联合基基础（十十字交叉叉条形基基础）；；（4）筏板基基础；（（5）箱形基基础图1-1a图1-1b图1-2a图1-2b图1-3a,b平板式c,d梁板式图1-4图1-5三、受力力特性及及构造特特点浅基础按按受力特特性可分分为无筋筋扩展基基础与扩扩展基础础（钢筋筋砼柔性性基础））1.无筋扩展展基础见“地基基规范””（8.1.1条）～（（8.1.2条）。无筋扩展展基础是是指由砖砖、毛石石、砼、、毛石砼砼、灰土土、三合合土等材材料组成成的条基基或独立立基础，，适用于于多层民民用建筑筑和轻型型厂房。。2.扩展基础础（钢筋筋砼柔性性基础））（1）独立基基础底面形状状为正方方形或矩矩形。台阶形：现浇柱锥形：现浇柱杯口形：预制柱（单肢、双肢、低杯口、高杯口）（2）条形形基础墙下条形形基础柱下条形形基础十字交叉叉条形基基础带肋肋：图图1-7不带肋：：图1-8图1-6图1-7图1-8构造见““地基规规范”（（8.2.2~8.2.6条）（3）筏筏板基础础筏板基础础见图1-4。“地基基规范””（8.4.1条）（4）箱形基基础箱基与筏筏基相比比：①埋埋深大；；②中空空；③刚刚度大，，所以其其承载力力及抗不不均匀沉沉降及抗抗震性能能都较好好。见图图1-5。平板式：：平板式式为一块块等厚度度（0.5~2.5m）的平板板。板厚厚先按经经验确定定，再验验算冲切切力。““地基基规范””（8.4.1条）梁板式：：“地基基规范””（8.4.5条）第二节浅浅基基础方案案的选用用与比较较例1从一个例例子看：：当土土层层承载力力特征值值fa分别为160kPa,110kPa，80kPa时，选用用何种基基础型式式？图1-9柱集中载载荷分布布图例2已知：d＝1.25m,fak＝110kPa,确定基础础型式？？估算：而外轴线线的面积积为：10.75×2.7＝29.025m2∴只能选筏筏板，面面积扩大大为13.3×4.0＝53.2m2综合以上上，可看看出基础础方案的的选择要要综合考考虑以下下因素：：地质条件件，土的的类别、、土层分分布、地地下水、、周围建建筑物及及地下情情况。上部结构构情况，，建筑物物重要性性、体型型、结构构类型等等。施工可行行性及经经济因素素 。第二章地地基基承载力力计算大纲要求求：熟悉：1.不同结构构对地基基条件的的要求；；2.确定地基基承载力力的各种种方法。。掌握：1.地基承载载力深宽宽修正；；2.软弱下卧卧层强度度验算方方法。第一节地地基承承载力的的确定一、地地基设设计荷载载的规定定（一）、、地基基基础设计计的两种种极限状状态承载能力力极限状状态正常使用用极限状状态（二）、、荷载分分类及组组合1.荷载分类类见（“地基规范范”3.0.1~3.0.5条）载荷分类永久荷载载可变荷载载偶然荷载载设计时，，不同的的荷载要要采用不不同的代代表表值标准值标准值、、组合值值、频遇遇值、准准永久值值按建筑结结构使用用特点确确定设计值＝＝代表值值×分项系数数永久荷载载标准值值（自重））：构造造尺寸×单位体积积自重可变载荷标准值：查荷载规范组合值：标准值×荷载组合值系数频遇值：标准值×荷载频遇系数准永久值：标准值×荷载准永久值系数2.荷载组合合荷载组合合基本组合合偶然组合合承载能力力极限状状态验算算时用标准组合合频遇组合合准永久组组合正常使用用极限状状态验算算时用（三）两两种极限限状态验验算(地基规范范3.0.4条~3.0.5条）1标准组合合准永久组组合基本组合合1）由可变变荷载控控制2）由永久久荷载控控制二、设设计原原则满足承载载力、变变形、稳稳定的要要求。建筑物等等级及对对地基设设计的要要求甲级：满足承载载力、变变形验算算乙级：满满足承载载力、变变形验算算丙级：满满足承载载力验算算。部分分建筑物物需做变变形验算。变形验算算的范围围见“地地基规范范”3.0.2条。三、地地基承承载力的的确定（（“地基基规范””5.2节）（一）.载荷试验验确定地基承载载力fak地基承载载力特征征值fak包含强度度和变形形两个概概念（见见规范2.1.3条）1、浅层板板载荷试试验（见见规范100页附录C）问：①①压板的的面积？？②试坑的的尺寸？？③加荷分分级及最最大加载载量？④稳定标标准？⑤终止加加载标准准？⑥单点fak的确定i）第一类曲线线：能确定比比例界限及极极限载荷时；ii）第二类曲线线，s/b＝0.01~0.015⑦土层fak的确定？2、深层平板载载荷试验（见见地基规范102页附录D）3、fak的修正（见地地基规范5.2.4条)注：①淤泥和和淤泥质土hb＝0②fak是用深层载荷荷试验的hd＝0③d的取法。（二）.理论公式确定定地基承载力力1、临塑荷载与与临界荷载的的概念Pcr——临塑载荷：塑塑性区开展最最大深度zmax＝0P1/4——临界载荷：zmax＝b/42、极限承载力Pu：Nc、Nq、NΥ——承载力系数，，是j的函数（三）.规范推荐的理理论公式：（（见地基规规范5.2.5条）。注意:公式的适用条条件及b的取法。（四）.岩石地基承载载力特征值1、载荷试验:不少于三点;取最小值;不进行深宽修修正。2、饱和单轴抗抗压强度试验验第二节持持力层承载力力验算持力层承载力力验算：见见“地基规范范”5.2.1条。总原则：轴心：偏心：一、基底压力力的计算1.轴心荷载作用用下：2.偏心荷载作用用下基底压力分布布有三种可能能1）当e<=b/6时，梯形分布布2）当e>b/6时，仍呈三角角形分布，但但基础有一部部分呈“脱空空”状态，计计算公式也发发生变化注：1）偏心荷载作作用时，一定定要先判断基底压压力属于哪种种情况：是梯形、三角角形(不脱空)或三角形(部分脱空)。对于不同的的情况要采用不不同的公式计计算基底压力！2）注意b的含义。二、持力层承承载力验算（（见前述）第三节.软弱下卧层承承载力验算“地基规范””5.2.7条总原则：矩形基础：注意计算中的的问题：①公公式中的z从何算起？确确定faz时，深度修正正z从何算起？②②为什么不不做宽度修正正？第三章地地基变形计算算及验算大纲要求：了解：1.各种建（构））筑物对变形形控制的要求；2.地基基础与上上部结构共同同作用分析方法及其在工工程中的应用用。掌握：地基基应力计算和和沉降计算方方法。第一节各种种建筑物对变变形控制的要要求变形验算的范范围见“地基基规范”3.0.2条。变形计算的思思路：①先计算应力力：按弹性性理论查表②寻求应力应应变关系（压缩试验e—p曲线）③计算变形。。第二节土土中应力计算算一.自重应力计算算：自重应力附加应力土中应力二.附加应力计算算：1.均布矩形角点点下附加应力力例1矩形基础长3.2m,宽2.0m求sz,p0=100kPa查a＝0.195∴sz＝100×0.195＝19.5kPa注意：计算点点不在角点的的情况。l——长边b——短边例2：矩形基础础中心点附加加应力分布图图形：L=3.2/2,b=2.0/2,za=4×0.25=1.00z/b=1.0,a=4×0.195=0.781.0mz/b=2.0,a=4×0.110=0.442.0mz/b=3.0,a=4×0.064=0.1923.0mz/b=5.0,a=4×0.027=0.1085.0m地基规范表表3.0.2注：地基主要要受力层，条条基3b,独立基础下为为1.5b,且不小于5m。2.矩形面积三角角形分布载荷荷作用下附加加应力计算。。1点：2点：注：L、b的含义附加应力系数数：矩形＝＝三角1点+三角2点压缩试验得出出e—p曲线，可得压压缩系数a，压缩模量Es,竖向固结系数数Cv,确定土的前期期固结压力。。第三节土土的压缩缩试验——寻求力与变形形的关系根据受压前后后土粒体积不不变和土样横横截面积不变变得出：第四节变变形计算与与验算一、变变形计算(一)分层总合法注:1压缩层厚度;2分层厚度;3e1、e2对应的压力。。（二）规范法法变形=附加应力面积积Es记住此结论：规范：变形验算D≤[D]D——变形特征值，，共四个：沉沉降量、沉降降差、倾斜、局部倾倾斜。[D]——变形特征允许许值（地基规规范：5.3.2条）第五节上上部部结构、基础础和地基的共共同作用一、上部结构构与基础的共共同作用二、地基与基基础的共同作作用第四章浅浅基础设设计大纲要求：了解：各种类类型浅基础的的设计要求和和设计步骤。熟悉：基础埋埋深与基础底底面积的确定定原则；各种类型浅基基础的设计计计算内容。掌握：基础底底面压力分布布的计算方法法；浅基础内力计算方法法。第一节浅基础设计步步骤1、选择基础型型式2、确定基础埋埋深（选持力力层）3、确定基底面面积4、地基计算（（承载力、、变形、稳定定验算）5、结构和构造造设计（确定定基础高度、、断面尺寸及及配筋）6、绘施工图第二节基基础埋深的确确定（地基规规范5.1条）一基础础埋深应按下下列条件确定定：１、建筑物的的用途、有无无地下室、设设备基础、基础的型式和和构造。２、作用在地地基上荷载的的大小和性质质。３、工程地质质和水文地质质条件。在满足稳定和和变形的前提提下，基础应应尽量浅埋（但埋深不宜宜小于0.5m)，水文地质条条件要考虑承压水的影响响。４、相邻建筑筑物的基础埋埋深。５、地基土冻冻胀和融陷的的影响。考虑冻胀影响响基础最小埋埋深dmin＝zd－hmax其中：zd=z0zazwze(z0、za、zw、ze、hmax可查规范5.1.7条和附录G）二。构造要求求１不小于0.5m(5.1.2);２对箱基，，筏基埋深的的规定(5.1.3);3考虑相邻基础础埋深．第三节基基础底面积的的确定一、公式推导导中心荷载作用用下要求：对条型基础注：第一次试试算时fa可用未经深宽宽修正的承载载力特征值代代入2.偏心载荷作用用下先按中心载荷荷作用计算面面积，再根据据偏心距大大小将A提高（10～30%）。二、计算步骤骤1.计算面积A2.确定b、l3.按pk≤fa进一步验算，，最终确定面面积A第四节基基础高度的确确定一、无筋扩展展基础高度的的确定按台阶宽高比比的要求确定定。tg——台阶宽高比，，其允许值查规范表表8.1.2。二、钢筋混凝凝土扩展基础础高度的确定定按抗冲切验算算确定（规范范8.2.7条）。（一）对矩形形柱的矩形基基础：1、冲切验算2、基础底板的配配筋·（二）筏板板基础板的最小厚度度不应小于400mm。1、梁板式筏基基高度：“地地基规范”8.4.5条，同时满足足冲切和剪切切2.平板式式筏基基高度度：“地基规规范”8.4.7。大纲要要求：：了解解动力力基础础的基基本特特点；；天然然地基基动力力参数数的测测定方方法。。第一节节机机器器基础础的类类型大块式式、墙墙式、、框架架式第二节节大大块块式机机器基基础计计算理理论一、计计算模模型（一））质量量—弹簧模模型（二））质量量—弹簧阻阻尼器器模型型（三））刚体体—半空间间模型型二、天天然地地基动动力参参数（一））天然然地基基抗压压刚度度系数数及抗抗压刚刚度第五章章动动力力机器器基础础（二））天然然地基基抗剪剪、抗抗弯、、抗扭扭刚度度第六章章减减轻轻建筑筑物不不均匀匀沉降降危害害的措措施第一节节建建筑筑措施施：一、建建筑体体型力力求简简单，，尽量采采用长长高比比比较小小的““一””字形形建筑筑。二、控控制建建筑物物的长长高比比一般经经验认认为，，二、、三层层以上上的砖砖承重重房屋屋的长长高比不宜宜大于于2.5。对于于体型型简单单、横横墙间间隔较较小、、荷载载较小的房房屋可可适当当放宽宽比值值，但但一般般不大