第二章 浅基础

2.1概述浅基础：通常把位于天然地基上、埋置深度小于

5m的一般基础

(柱基或墙基

)以及埋置深度虽超过5m,但小于基础宽度的大尺寸基础

(如箱形基础

),统称为天然地基上的浅基础。优点：埋置深度较浅，用料较省，无需复杂的施工设备，在开挖基坑、必要时支护坑壁和排水疏干后对地基不加处理即可修建，工期短、造价低。第二章浅基础

常见基础方案：

天然地基——浅基础深基础 人工地基——浅基础 深浅结合基础（桩—筏、桩箱基础）

合理选择基础方案：

建筑物的用途、设计等级； 建筑布置和上部结构类型； 建筑场地和地基岩土条件； 施工条件、工期、造价。2.1.1浅基础的设计内容及步骤

1）选择基础的材料和类型，进行基础平面布置；

2）确定地基持力层，选择基础的埋置深度；

3）确定地基承载力

4）根据地基承载力，确定基础的底面尺寸，必要时进行下卧层强度验算、地基验算（包括变形与稳定性验算）；

5）进行基础的结构设计（内力分析、截面计算、同时满足构造要求）；

6）绘基础施工图，提出施工说明。2.1.2浅基础设计方法常规设计方法——上部结构、基础、地基三者分别进行设计。如对条形基础上的框架结构，设计方法见右图。合理的分析方法应考虑三者共同作用。（见第三章）2.1.3地基基础设计原则及规定

地基基础设计分为三个设计等级：1、对地基计算的规定建筑物地基设计的基本要求：稳定要求：荷载小于承载力（抗力）变形要求：变形小于设计允许值S[S]与土的强度有关与土的压缩性有关地基承载力沉降计算（分层总和法）因此，规范对地基计算作了具体的规定：（1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的规定，即基础底面的压力应符合下列要求：当轴心受压时当偏心受压时Pk≤fa

Pk平均≤fa

Pkmax≤1.2

fa

（2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基 变形设计。S≤[S]（3）表2-2所列范围内设计等级为丙级的建筑物，可不作变形验算。如有下列情况之一时，仍应作变形验算：

1）地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；

2）附近有堆载，相邻基础荷载差异较大；

3）软弱地基，偏心荷载；

4）相邻建筑距离过近；

5）填土，自重固结未完成；

（4）对经常受水平荷载作用的高层建筑物、高耸建筑物以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。（5）基坑工程应进行稳定性验算；（6）地下水位以下，进行抗浮验算。2、荷载取值的规定

地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：（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，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值。（2）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计风荷载和地震作用；相应的限值应地基变形允许值。（3）计算挡土墙土压力、地基或斜坡的稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0。（4）在确定基础或桩台高度、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，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。（5）由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的1.35倍。2.2浅基础的类型按结构型式分： 扩展基础 （独立基础、墙下条基） 联合基础 柱下条形基础 柱下交叉条形基础 筏形基础箱形基础 壳体基础按材料分： 刚性基础：

砖基础

毛石基础

混凝土基础

毛石混凝土基础

灰土或三合土基础柔性基础：

钢筋混凝土基础砖基础毛石基础灰土或三合土基础混凝土基础毛石混凝土基础扩展基础a）钢筋混凝土条形基础b）现浇单独基础c）预制杯形基础墙下单独基础柱下条形基础柱下十字交叉基础筏板基础箱形基础2.3基础埋置深度的选择原则：在满足承载力的条件下尽量浅埋基本要求：除岩石以外，D大于50cm（表土扰动，植物，冻融，冲蚀）基础顶距离表土大于10cm，保护基础面。桥：要求在冲刷深度以下1、建筑物的用途、结构类型及荷载性质与大小地震区，除岩石地基外，天然地基的筏形和箱形基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15，对桩—筏、桩－箱基础，不宜小于建筑物高度的1/18~1/20。满足抗滑、抗拔、抗倾复稳定性要求。地下管道（上下水，煤气电缆）应在基底以上，便于维修其它控制因素：基础埋深不同时

(1)主楼与裙房，高度不同，分期施工设置后浇带

(2)台阶式相连，如山坡上的房屋2、工程地质和水文地质条件满足地基承载力和变形要求；软弱下卧层也应满足要求；尽量在地下水位以上，否则开挖降水费用大有承压水时，防止承压水顶破基底基坑根据土层分布情况确定在满足其他要求下尽量浅埋只有低层房屋可用，否则处理尽量浅埋。但是如h1太小就为Ⅱh1<2m基底在好土；h1=2m~4m高楼好土，低楼软土；h1>5m桩基或处理；好土软土好土III IIIIV好土软土软土(很深)h13、地基土的冻胀冻土多年冻土（冻结时间3年）季节性冻土发生冻胀的条件（1）土的条件一般是细颗粒土（2）温度条件低于冻结温度（3）水力条件含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重外因内因土的冻胀性土的冻胀性衡量指标冻胀性分类平均冻胀率：不冻胀1%弱冻胀1%

<3.5%冻胀3.5%

<6%强冻胀6%

<12%特强冻胀>12%注意：碎石、砂等中粒径小于0.075mm的颗粒含量太高也会导致冻胀考虑冻胀的基础埋深按02规范dmin

zd

-hmax

zd:

设计冻深hmax：容许残留冻土层最大厚度zd=z0

zs

zw

ze标准冻深土类别冻胀性环境影响系数Z0标准冻深：北京0.8~1.0m哈尔滨2.0m满洲里2.8m10年的实测最大冻深平均值4、场地环境条件新旧及相邻建筑物有一定距离。否则要求支护，并且要严格限制支护的水平位移。2.4地基承载力的确定极限承载力承载力容许承载力承载力设计值(特征值)通常所说的承载力指容许承载力2002规范采用地基承载力特征值的概念： 在保证地基稳定的条件下，使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力。2.4.1地基承载力的概念2.4.2地基承载力特征值的确定1、理论公式计算承载力：临界荷载P1/4、P1/3临塑荷载Pcr阶段1：弹性段阶段2：局部塑性区阶段3：完全破坏段极限荷载Pu（极限承载力）q=0dp2zMZmax=0

：Zmax=B/4或B/3

：

Pcr=0

dNq+cNcP1/4=BN1/4+0dNq+cNc临界荷载P1/3=BN1/3+0dNq+cNc临塑荷载土力学公式：zmaxP极限荷载（极限承载力）Pu

计算1）普朗德尔-瑞斯纳公式q=0dd2）太沙基公式被动区过渡区刚性核太沙基极限承载力：一个半经验的公式3）斯凯普顿公式对于饱和软粘土地基＝0：

条形基础下：普朗德尔-瑞斯纳公式的特例

矩形基础下：斯凯普顿公式4）汉森公式在原有极限承载力公式上修正：基础形状修正深度修正荷载倾斜修正地面倾斜修正基底倾斜修正我国规范中取：fa=Mbb+Md

md+Mcck以临界荷载P1/4为理论基础1通过公式计算2通过载荷试验确定3通过经验确定GBJ7-89规范：推荐查表方法GB50007-2002规范：取消了相关表格表C.2-1黏性土承载力特征值fak（kPa）_广西岩土规范液性指数IL孔隙比e00.250.500.751.001.200.5380340310280（250）—0.6300270250230210—0.7250220200180160（135）0.8220200180160140（120）0.9190170150130110（100）1.0180140120110100（90）1.11301101009080注：1在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的黏性土，其工程性质一般较差；第四纪晚更新世(Q3)及其以前沉积的老黏性土，其工程性质通常较好；这些土均应根据当地实践经验取值；2有括号者仅供内插用。按土的抗剪强度指标确定承载力公式计算：fa=pu/K式中，pu——地基极限承载力，如前述确定方法

K——安全系数，2~3（1）地基极限承载力理论公式（2）按规范推荐的理论公式fa=Mbb+Md

md+Mcckfa——承载力特征值（设计值）Mb、Md、Mc——承载力系数，由k

查表b——基底宽度，大于6m按6m考虑，对于砂土小于3m按3m考虑ck——基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力对饱和软粘土，取不排水内摩擦角u=0

，则有短期承载力为：当荷载偏心距el/30时，《建筑地基基础设计规范》推荐公式（3）几点说明

1）土的抗剪强度指标取值，应符合规范要求（至少6组试样，进行统计分析）；

2）承载力与基础尺寸的关系；

3）承载力与埋深的关系；

4）应作变形验算。载荷试验2、按地基载荷试验确定：载荷板千斤顶百分表堆载法地锚法123SP0比例界限极限荷载PcrPu阶段1：弹性段阶段2：局部塑性区阶段3：完全破坏段P~S曲线临塑荷载S(mm)P(kPa)

a）当p—s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；

b）当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时；取极限荷载值的一半；

c）当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25～0.5m2，可取s/b＝0.01~0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半；承载力特征值fak的确定应符合下列规定：

同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30％时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。查表计算：GBJ7-89规范fk=ff0fk—承载力标准值f0—由室内物理力学指标平均值确定的地基承载力基本值（查表）f—承载力修正系数变异系数粘性土e、IL粉土e、w砂土N63.5淤泥w3、按规范承载力表确定：GB50007-2002规范：取消了相关表格，地区规范有。N357911131517192123fk105145190220295325370430515600680粘性土承载力标准值，89规范按原位测试成果，如标准贯入试验锤击数N标准值fkfa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)

对从载荷试验、其他原位测试、规范表格等方法确定的承载力，应进行深度和宽度修正：fak

：查表计算或静载荷试验确定的承载力标准值fa

：深宽修正后的承载力特征值（设计值）b、d

：宽度和埋深修正系数：基础底面以下土的重度m

：基础底面以上土的加权平均