建筑工程施工天然地基基础设计

9天然地基基础设计9.1概述9.2浅基础的类型9.3地基基础设计原则9.4基础埋置深度9.5基础承载力和变形验算9.6地基基础和上部结构共同作用的概念9.7独立基础结构设计9.8钢筋混凝土梁、板基础的简化计算方法9.9减轻不均匀沉降危害的措施9.10沉井基础9天然地基基础设计9.1概述基础设计内容与一般步骤： ◆相关地质资料的收集 ◆选择基础类型 ◆确定基础埋置深度 ◆确定地基承载力 ◆设计基础尺寸 ◆按规范进行强度、变形、稳定性检算 ◆绘制基础设计图、施工图 ◆编写设计说明书 ◆工程概预算9.1概述名词解释：上部结构：建（构）筑物在地表以上的部分基础：建（构）筑物在地表以下的结构地基：支承基础的土层基础的作用：“承上启下”基础设计的目标：◆保证基础本身有足够的强度和刚度◆选择合理的尺寸和布置方案，使地基的反力和沉降在允许范围之内上部结构基础地基地基分类：天然地基：基础直接砌置在未经加固的天然地层上的地基人工地基：基础砌置在经过人工加固后的土体上的地基。当天然地基 很弱，不能满足上部结构荷载的要求时采用。上部结构和基础的材料强度一般较高（如素混凝土抗压强度达4200KPa以上），但地基土的设计强度（地基承载力）却小的多（软土地基只有80KPa，且压缩性较大，粘性土也只有160KPa），为能承担上部结构传来的较大荷载，基础必须设置为适当形式，如扩展基础、桩基础等。按埋置深度，基础可分为：浅基础：基础埋置深度小于基础最小宽度深基础：基础埋置深度大于基础最小宽度但以上方法并不是绝对的，深浅基础的区别除了设计方法不同外，主要还从施工方面（施工方法与装备）考虑，9.1概述基础设计时的主要考虑因素：◆上部结构的类型、使用要求及其对不均匀沉降的敏感性；◆地基承载力特征值；◆基础的材料及结构形式；◆基础的埋置深度；◆施工期限、施工方法及所需施工设备；◆基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道 的关系；9.1概述基础方案设计时需注意：基础的型式和布置，需合理配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。天然地基上结构较简单的浅基础最为经济，如能满足要求，宜优先选用。9.1概述9.2浅基础的类型浅基础分类:根据其形状和大小分：独立基础条形基础（包括十字交叉条形基础）筏板基础箱形基础壳体基础根据所用材料的性能分：刚性基础柔性基础刚性基础(a)砖石(b)混凝土(一)、刚性基础刚性基础：通常指用砖、块石、毛石、素混凝土、三合土、灰土、等材料建造的基础。由于基础的相对高度较大，几乎不发生弯曲变形，故习惯称为刚性基础。由于以上材料的抗拉强度远小于它们的抗压强度，所以刚性基础不能承受拉应力。设计时要求基础基础的外伸宽度和基础刚度的比值在一定的限度之内。刚性基础又可分为：

◆墙下刚性基础 ◆柱下刚性基础9.2浅基础的类型9.2浅基础的类型(一)、刚性基础柔性基基础的的特点点有：：◆具有有较好的的抗剪剪能力力和抗抗弯能能力。。◆可以以用扩扩大基基础底底面积积的方方法来来满足足承载载力的的要求求，但但不必增增加基基础埋埋深。。当刚性性基础础如不不能同同时满满足地地基承承载力力和基基础埋埋置深深度的的要求求，此此时可可改用用柔性性基础础。◆当外荷较较大，，并存在在弯矩矩荷、、水平平荷载载，而而地基承承载力力又较较低时，不不适合合用刚刚性基基础，，应采采用钢钢筋混混凝土土基础础。(二)、柔性性基础础（钢钢筋混混凝土土基础础）9.2浅基础础的类类型(二)、柔性性基础础（钢钢筋混混凝土土基础础）9.2浅基础础的类类型种类主主要有有：◆①钢筋混混凝土土独立立基础础◆②钢筋混混凝土土条形形基础础◆③筏板基基础◆④箱形基基础◆⑤壳体基基础（1）钢筋筋混凝凝土单单独基基础钢筋砼砼独立立基础础主要要指：：柱下基基础，一般般底部部应配配置双双向受受力钢钢筋。。现浇柱柱的单独独基础础可做做成阶梯形形或角锥形形；预制柱柱则采用用杯形基础，，杯形形基础础常用用于装装配式式单层层工业业厂房房。①钢筋混凝土独独立基础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）地梁：在建筑物底层相邻邻钢筋混凝土柱之之间的内墙或围护护墙，常支承在钢钢筋混凝土梁上，，该梁则支承在柱柱下单独基础上（（图7－5）。这种梁不作为为基础使用，称为为地梁（不宜称为为“地基梁”），以别于条形基基础。(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）当地基不均匀，为为了增强基础的整体性和抗弯能力，可以采用有肋的的钢筋混凝土条形形基础，肋部配置置纵向钢筋和箍筋筋，以承受由不均均匀沉降引起的弯弯曲应力。②钢筋混凝土条条形基础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）种类主要有：◆墙下钢筋混凝土独立基基础◆柱下钢筋混凝土条形基基础◆十字交叉条形基础础◆墙下钢筋混凝凝土条形基础根据受力条件分为为：不带肋和带带肋的②钢筋混凝土条条形基础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）特点：可以看作是钢筋混混凝土独立基础的的特例，计算属于平面应变问题，只考虑在基基础横向受力发生生破坏◆柱下钢筋混凝凝土条形基础支承同一方向（或或同一轴线）上若若干根柱的长条形形连续基础（或称称为基础梁）。②钢筋混凝土条条形基础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）特点：这种基础将建筑物物所有各层的荷载载传递到地基处，，故本身应有一定定的尺寸和配筋量量，造价较高。但这种基础的抗弯弯刚度较大，具有有调整不均匀沉降的的能力，可使各柱的竖向向位移较为均匀。。柱荷载较大或地基基条件较差，如采采用单独基础，可可能出现过大的沉沉降时；柱距较小而地基承承载力较低，如采采用单独基础，则则相邻基础之间的的净距很小且相邻邻荷载影响较大时时；由于已有的相邻建建筑物或道路等场场地的限制，使边边柱做成不对称的的单独基础过于偏偏心，而需要与内内柱做成联合或连连续基础时。柱下条形基础可在在下述情况下采用用：(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）如果地基松软且在在两个方向分布不不均，需要基础两两向具有一定的刚刚度来调整不均匀匀沉降，则可在柱柱网下沿纵横两向设置钢筋混凝土条形基基础，从而形成柱柱下交梁基础。这这是一种较复杂的的浅基础，造价比比柱下条形基础高高。◆十字交叉条形形基础②钢筋混凝土条条形基础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）◆十字交叉条形形基础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）当柱下交梁基础底底面积占建筑物平平面面积的比例较较大、或者建筑物物在使用上有要求求时，可以在建筑筑物的柱、墙下方方做成一块满堂的的基础，即筏板（片筏）基础础。特点：筏板基础由于其底底面积大，故可减减小地基上单位面面积的压力，同时时也可提高地基土的承载载力，并能更有效地增强基础的整体性性，调整不均匀沉沉降。筏板基础在构造上上好像倒置的钢筋筋混凝土楼盖，并并可分为平板式和梁板式两种。平板式的片片筏基础为一块等等厚度(0.5－1.5m)的钢筋混凝土平板板。③筏板基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）(a)平板式，(b)梁板式③筏板基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）③筏板基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）③筏板基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）箱形基础：是由钢钢筋混凝土底板、顶板和纵横内外墙组成的整体空间结结构。特点：箱形基础具有很大大的抗弯刚度，只能产生大致均均匀的沉降或整体体倾斜，从而基本本上消除了因地基基变形而使建筑物物开裂的可能性。。箱形基础内的空间间常用作地下室。。这一空间的存在在，减少了基础底底面的压力；如不不必降低基底压力力，则相应可增加加建筑物的层数。。箱形基础的钢筋、、水泥用量很大，，施工技术要求也也高。④箱形基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）④箱形基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）④箱形基础础(二)、柔性基础（钢筋筋混凝土基础）如独立基础上部荷荷载较大时，可采采用壳体基础结构构型式，使原属梁梁板基础内力由弯弯矩为主，转化为为轴力为主，通常常可以节省混凝土土量30％～50％。特点：结构内力主要是轴向压力，能充分发挥钢钢筋和混凝土材材料的受力特点点。材料省、造价低低，可节约大量的钢钢筋和混凝土，，施工时一般不不用支模，土方方挖运量较少。。由于壳体基础结结构复杂，施工技术要求高高，目前一般建筑筑公司施工质量量难以保证，实实际工程应用不不多。(二)、柔性基础（钢钢筋混凝土基础础）⑤壳体基础壳体基础常用的的三种结构型式式如图所示：(二)、柔性基础（钢钢筋混凝土基础础）9.3地基基础设计原原则《建筑结构设计统统一标准》（GBJ1－88）总则中指出，，建筑结构必须须满足下列各项项功能要求：（1）能承受在正常常施工和正常使使用时可能出现现的各种情况；；并具有良良好的工作作性能；（2）在正常维护情情况下具有足够够的耐久性；（3）在偶然事件发发生时及发生后后，仍能保持必必需的整体稳定定性。地基基础作为承承重土层和建筑筑物的下部结构构，显然必须满满足上述要求。。9.3地基基础设计原原则以下从四个方面面来讲述基础设设计的原则：一、安全等级二、荷载规定三、地基基础设设计的技术要求求四、地基基础设设计的表达式一、安全等级建筑物的安全和和正常使用，不不仅取决于上部部结构的安全储储备，更重要的的是基础具有一一定的安全度。因为地基基础是是隐蔽工程，很很难修复。在《建筑地基基础设设计规范》(GB50007-2002)中，根据地基基基础损坏造成建建筑物破坏后果果（危及人的性性命、造成经济济损失、社会影影响及修复的可可能性）的严重重性，将建筑物物分为三个安全全等级：9.3地基基础设计原原则建筑物的三个安安全等级：9.3地基基础设计原原则根据建筑物的安安全等级和其他他情况，地基基基础计算应按下下列要求进行：：（1）各级建筑物的的地基计算均应应满足地基承载力计算算的有关规定；（2）甲、乙级建筑筑物均应进行变形计算；（3）表9－2所列范围内的丙丙级建筑物一般般可不做变形验验算，但有特殊殊 情况况仍应做变形验验算；（4）对经常承受水水平荷载作用的的高层建筑和高高耸结构和挡土土墙等，以及及建造在在斜坡上或边坡坡附近的建筑物物，尚应验算其其稳定性。9.3地基基础设计原原则为了按地基承载载力确定基础底底面积及其埋深深，必须分析传传到基础底面上上的各种基本组组合的荷载，作作用在建筑物基基础上的荷载有有四种情况：二、荷载规定9.3地基基础设计原原则无论轴向力N，水平力T和力矩M，都可能由静荷载和活荷载组成。★静荷载包括建筑筑物和基础的自自重、固定设备备的重量、土压压力和正常稳定定水位的水压力力。静荷载是长期作用在地基基础上的的。它是引起基基础沉降的主要要因素。★活荷载又分为普通活荷载和特殊荷载（偶然荷载）。。特殊荷载（例例地震作用、风风力等）发生的的机会不多，作作用的时间很短短，故沉降计算算只考虑普通活活荷载。但在进进行地基的稳定定验算时，则要要考虑特殊荷载载。二、荷载规定9.3地基基础设计原原则受水平荷载较大大的建筑物或构构筑物(如挡土墙)，除验算沉降外，还需进行沿沿地基与基础接触触面的滑动、沿地基内部滑动和沿某础边缘倾覆等方面的验算。。在地基基础设计计时，对不同荷荷载应采用不同同的代表值：★对静荷载，应采采用标准值作为代表值；★对活荷载，应根根据设计要求采采用标准值、组合值值或准永久值作为 代表表值；★对特殊荷载，应应根据试验资料料，结合工程经验确确定其代表值。二、荷载规定9.3地基基础设计原原则静荷载标准值：：对结构自重，可可按结构构件的的设计尺寸与材材料单位体积的的自 重计算算确定；活荷载的标准值值：详见《建筑结构设计规规范》的规定。当结构构承受两种或两两种 以上活活荷载时，设计计时应采用组合合值作为代表值值；活荷载组合值：：为活荷载标准值值乘荷载组合系系数；活荷载准永久值值：为活荷载标准值值乘荷载准永久久值系数。二、荷载规定9.3地基基础设计原原则对正常使用极限限状态:应按长期效应组组合设计，应采采用准永久值作作为活荷载代表表值。对承载能力极限限状态:应采用荷载效应应的基本组合和和偶然组合进行行设计,采用下列设计表表达式设计应根据使用用过程中可能同同时出现的荷载载，按设计要求求和使用要求，，取各自最不利利状态分别进行行荷载效应组合合进行设计。二、荷载规定9.3地基基础设计原原则——结构重要性系数——荷载效应组合的设计值——结构构件抗力的设计值三、地基基础设设计的技术要求求基础和上部结构构是一个整体，，上部结构、基基础和地基共同同作用。地基基础设计应应满足：承载力p<=f（强度和稳定性性）；沉降量s<=[s]（包括绝对沉降降和不均匀沉降降）；基础结构应有足足够的强度、刚刚度和耐久性。。9.3地基基础设计原原则四、地基基础设设计的三种设计计表达式根据承载力公式式验算地基承载力力或确定基础尺寸时，根据对荷载载效应和地基承承载力的取值方方法不同，可以以有三种设计表表达式：容许承载力法荷载标注值地基容许承载力安全度用承载力p<=fa安全系数法荷载标注值地基极限承载力安全系数或分项系数p<=fu/K分项系数法荷载设计值地基极限承载力安全系数或分项系数p<=fd/r9.3地基基础设计原原则9.4基础埋置深度基础埋深：基础底面到天然地面的垂直距离基础埋深的选择择关系到：地基的可靠性施工的难易程度度工期的长短及造造假的高低它是基础设计工工作的一个重要要环节。埋深确定的原则则：凡能浅埋的尽量量浅埋，但不宜宜小于0.5m。满足地基稳定和和变形条件9.4基础埋置深度影响基础埋深的的条件很多，应应综合考虑一下下因素选定：一、建筑物的用用途类型及荷载载大小性质二、工程地质和和水文地质条件件三、相邻建筑物物基础埋深的影影响四、地基土冻胀胀和融陷的影响响9.4基础埋置深度基础埋深的选择择取决于建筑的的用途，有无地地下室、设备基基础和地下设施施、基础的形式式和构造等条件件。相应的规定有：：◆基础顶面低于地地面至少0.1m。◆对高层建筑，再再地震区埋深不不宜小于建筑高高度的1/12。◆对于作用有较大大水平荷载的基基础，应满足稳稳定性要求，这这类建筑 位于于岩石地基上时时，基础埋深还还应满足抗滑要要求。◆受上拔力的结构构如输电塔，也也要有较大的埋埋深以满足抗拔拔要求。◆对不均匀沉降敏敏感的建筑物，，基础应埋在较较坚实且层厚比比较均匀 的土土层上。一、建筑物的用用途类型及荷载载大小性质根据工程地址条条件选择合适的的持力层有地下水时，基基础底面应尽量量埋在地下水位位以上若持力层下有承承压水层，必须须控制基坑开挖挖深度9.4基础埋置深度二、工程性质和和水文地质条件件临近原有建筑物物修建新基础时时，为了不影响响原有基础的安安全，新基础最最好不深于原有有的基础。如必必须超过时，则则两基础间的净净距应不小于其其底面高差的1～2倍。如果不能满足这这一要求，施工工期间应采取措措施。例如:新建条形基础应应分段开挖修筑；基坑（槽）壁应应设置临时加固支支撑，或事先打入板桩桩，或建造地下下连续墙等；必要时应对原有建筑物物进行加固。使用期间，注意意原有建筑物是是否有不均匀沉沉降。9.4基础埋置深度三、相邻建筑物物基础埋深的影影响若季节性冻土由由细粒土组成，，且土中水含量量多而地下水位位又较高，则不不但在冻结深度度内的土中水被被冻结形成冰晶晶体，而且未冻冻结区的自由水水和部分结合水水将不断向冻结结区迁移、聚集集，使冰晶体逐逐渐扩大，引起起土体发生膨胀胀和隆起，形成成冻胀现象。到了夏季，地温温升高，土体解解冻，造成含水水率增加，使土土处于饱和及软软化状态，强度度降低，建筑物物下陷，形成融陷现象。对弱冻胀、冻胀胀、强冻胀土的的地基，应满足足各自的最小埋埋深：四、地基土冻胀胀和融陷的影响响9.4基础埋置深度9.5地基承载力和变变形验算地基承载力：指地基土单位面面积上承受荷载载的能力，以kN／m2或kPa计。在建筑工程中，，必须使建筑物物基础底面压力力不超过规定的的地基承载力，，以保证地基土土不致破坏，即即丧失稳定性。。同时也要使建筑筑物不会产生建建筑物不容许的的沉降和沉降差差，以满足建筑筑物的使用要求求。建筑物确定了基础类型和埋置深度后，对于已知基基础底面尺寸，，可以进行地基基持力层承载力和变形验算。若地基受力层层范围内存在有有承载力低于持持力层的土层（（软弱下卧层）），还必须对软软弱下卧层的承承载力进行验算。若基础底面尺寸寸不知道，可以以根据外荷载和和地基承载力进进行地基基础设设计：对于轴心荷载作用，可假定基基础底面形状为为正方形；对于偏心荷载，可假定基础底底面形状为长方方形，并根据偏偏 心距的大小小结出长边和短短边的合适比例例后，再进行设设计。9.5地基承载力和变变形验算9.5地基承载力和变变形验算分四部分讲解：：

一、地地基承载力验验算

二、、基础底面尺尺寸的确定三三、地基基变形验算四四、地基基稳定性验算★地基基础设计计中，要求各级级建筑物（构筑筑物）地基承载载力验算均应满满足下列要求：：p≤fa式中p——基础底面处的平平均压力的设计计值；fa——地基承载力的特特征值（代表值值）。★地基承载力的的特征值的确定定《2002建筑地基基础设设计规范》规定确定地基承承载力的方法可可归纳为两类：：一、地基承载载力验算（1）持力层承载力力验算第一类是根据地地基土的抗剪强强度指标以理论论公式计算；第二类是按现场场地基土的静载载荷试验P-S曲线确定。在地基基础设计计中，究竟采用用哪种方法确定定，应结合具体体的工程来确定定符合实际的承承载力计算方法法，必要时可按按多种方法综合合确定。★地基承载力校核核轴心荷载作用：：偏心荷载作用：：偏心荷载地基承承载力校核：一、地基承载载力验算（1）持力层承载力力验算当持力层下有软软弱下卧层时，，除满足持力层层的承载力要求求，还必须验算算软弱下卧层的的强度，即要求求传递到软弱下下卧层顶面的附附加应力和土的的自重应力之和和不超过软弱下下卧层的承载力力设计值：一、地基承载载力验算（2）软弱下卧层承承载力验算——软弱下卧层顶面面处的附加应力力设计值，KPa——软弱下卧层顶面面处的土的自重重应力标准值，，KPa——软弱下卧层顶面面经过深度修正正后的地基承载载力设计值，KPa当上层土与软弱弱下卧土层压缩缩模量的比值大大于或等于时，，用均匀半无限限直线变形体理理论计算的土中中附加应力的误误差太大，应改改用双层地基理理论计算。但在在实用上，还是是按简单的应力力扩散角原理计计算。如图7-15（2）软弱下卧层承承载力验算一、地基承载载力验算二、基础底面面尺寸的确定前面介绍的是已已知地面尺寸时时地基承载力的的验算。但一般般情况基础底面面尺寸并不知道道，需要根据工工程实践，在确确定基础类型和和埋深后，用持持力层的承载力力来设计基础底底面尺寸。（1）刚性基础先根据地基承载载力确定基础底底面尺寸，为了了保证基础不发发生弯曲破坏，，需通过构造措措施来满足基础础的强度要求，且要求基础的的外伸长度b2和基础高度H0的比值(称为台阶宽高比)在允许范围内，，即：α——为基础的刚性角角b——为基础的地面宽宽度为了施工方便，，基础通常做成成台阶形，各级级台阶的内缘与与刚性角α的斜线相交，如如图9-20（b）是安全的，而而图（a）台阶位于斜线线以内是不安全全的。二、基础底面面尺寸的确定（2）柔性基础（扩扩展式基础）★轴心荷载作用，，基础底面尺寸寸的确定对条形基础，可可沿基础长度方方向取单位长度度1m进行计算★偏心荷载作用，，基础底面尺寸寸的确定(1)按轴心荷载作用用条件，初步估估算所需基础底底面积(2)根据偏心矩的大大小，将基础底底面积A增大(10～30)%，并以适当比例例选定基础长度度和宽度(3)由调整后的基础础底面尺寸按偏偏心荷载验证基基底最大、最小小压力。二、基础底面面尺寸的确定三、地基变形验验算地基在荷载或其其它因素的作用用下，要发生变变形（均匀沉降降或不均匀沉降降），变形过大大时可能危害到到建筑物结构的的安全，或影响响建筑物的正常常使用。为防止止建筑物不致因因地基变形或不不均匀沉降造成成建筑物的开裂裂与损坏，或保保证正常使用，，必须对地基的的变形特别是不不均匀沉降加以以控制。对于较为次要的的建筑物以及部部分二级建筑物物，按地基承载载力设计值计算算设计时，已满满足地基变形要要求，可不进行行沉降验算，其其他建筑除做承承载力验算外，，还应进行变形形验算，即△≤[△]地基允许变形值值按其变形特征征可分为：沉降量、沉降差差、倾斜、局部部倾斜、平均沉降、相对对弯曲建筑物的变形允允许值（查规范范）对于砖石砌体承重结构，房屋的损坏主主要是由于墙体体挠曲引起的局局部弯曲，故由由局部倾斜控制。混合结构房屋对地基的不均匀沉降是很敏感的，墙墙体极易产生呈呈45度左右的裂缝。。对于框架结构和单层层排架结构主要由于相邻柱柱基的沉降差使构件受剪扭曲曲而损坏，所以以应由沉降差来来控制，并要求求沉降量不宜过过大。对于高耸结构物和多层、高层建筑筑物，应控制基础的的倾斜，其允许许倾斜值主要取取决于人类感觉觉的敏感程度，，倾斜值达到明明显可见的程度度大致为1/250，结构损坏则大大致在倾斜值达达到1/150时开始。三、地基变形验验算《建筑地基基础设设计规范》GB50007-2002规定，对设计等等级为甲级、乙乙级的建筑地基基均应按地基变变形设计，并规规定了地基变形形验算的范围。。四、地基稳定性性验算某些建筑物的独独立基础，当承承受较大的水平荷载和偏心荷载时，有可能发生生沿基底面的滑动、倾覆或与深层土层一起滑动。如建于l941年的加拿大特朗朗斯康谷仓，因因不了解基础下下有厚达16m的软粘土层，迅迅速加载，超过过了地基的极限限承载力，使建建筑物失去稳定定，地基发生整整体滑动破坏。。如果地基土层本本身倾斜，则更更易发生整体滑滑动破坏。因此此，对经常受水平荷载作用的高层建筑物和高耸结构以及建在斜坡上的建筑物物，尚应进行稳定性的验算。。★地基稳定性可采采用圆弧滑动面法进行验算最危险险的滑动面上诸诸力对滑动中心心所产生的抗滑力矩与滑动力矩应符合下式要求求:MR／MS≥1.2（9.5.4）式中MS—滑动力矩MR—抗滑力矩★位于稳定土坡坡坡顶上的建筑当垂直于坡顶边边缘线的基础底底面边长小于或或等于3m时其基础底面外边缘缘线至坡顶的水水平距离(图5.4.2)应符合下式要求求但不得小于2.5m:条形基础矩形基础式中a—基础底面外边缘缘线至坡顶的水水平距离；b—垂直于坡顶边缘缘线的基础底面面边长；d—基础埋置深度；；β—边坡坡角。四、地地基稳稳定性性验算算当基础础底面面外边边缘线线至坡坡顶的的水平距距离不满足足上两两式的的要求求时可可根据据基底底平均均压力力按公公式(9.5.4)确定基基础距距坡顶顶边缘缘的距距离和和基础础埋深深当边坡坡坡角角大于于45°°、坡高高大于于8m时，尚尚应按按式(9.5.4)验算坡坡体稳稳定性性。四、地地基稳稳定性性验算算9.6地基基基础和和上部部结构构共同同作用用的概概念一、基基本概概念常规设设计：：上部结结构、、基础础、地地基，，三者者分离离不足足：：忽视地地基、、基础础和上上部结结构在在接触触部位位的变变形协协调条条件后果果：：底层梁梁柱和和边跨跨梁柱柱的内内力大大于计计算值值；基基础实实际内内力小小于计计算值值。改进进：：上部结结构与与地基基基础础的共共同作作用分分析方方法二、上上部结结构刚刚度对对共同同作用用的影影响上部结结构刚刚度：：上部部结构构对基基础不不均匀匀沉降降或弯弯曲的的抵抗抗能力力包括括：水平刚度、、竖向刚度度、抗弯刚刚度结构刚度与与施工条件件有密切关关系，共同同作用分析析时要考虑虑刚度的形形成方式结构刚度能能大大改善善基础的纵纵向弯曲程程度9.6地基基础和和上部结构构共同作用用的概念9.6地基基础和和上部结构构共同作用用的概念三、地基土土性质与计计算模型的的影响相对刚度不不同会接触触面的反力力和变形实测表明：：弹塑性地基模型比比线弹性模型更接近近实测结果果地基抵抗变变形能力的的增强，将将使考虑地地基基础和和上部结构构共同作用用的意义相相应降低对高压缩性地地基土上的框架结结构和剪力力墙结构，，常规设计的结果常使使上部结构偏偏不安全，而基础设计偏偏不经济9.7独立基础结结构设计柱下钢筋混混凝土独立立基础：能在较小的的埋深内，，把底面扩展展到所需的的底面积，，最常用9.7独立基础结结构设计一、抗冲切切验算：Qc≦[Q]中心受荷：：柱下基础的的有效高度度：冲切角锥体体外的地基基净反力（（不计基础础自重引起起的地基反反力）混凝土的抗抗冲切强度度一、抗冲切切验算：Qc≦[Q]偏心受荷：：(a)当b>(b0+2h0)时：(b)当b<(b0+2h0)时：9.7独立基础结结构设计9.7独立基础结结构设计二、抗弯验验算：对于中心受受荷基础I-I截面弯矩：：II-II截面弯矩：：在地基净反反力作用下下，基础两两个方向都都要产生弯弯曲，若弯弯曲应力超超过材料抗抗弯强度，，将导致基基础受弯破破坏9.7独立基础结结构设计二、抗弯验验算：对于单向偏偏心受荷基基础求得弯矩后后，截面钢钢筋面积：：9.7独立基础结结构设计三、一般构构造规定：：１.阶梯形基础础:每个台阶高高度300-500mm;锥形基基础:边缘高度不不小于200mm。２.基础混凝土土等级不宜宜低于C15。３.基础受力钢钢筋最小直直径不小于于8mm，间距不大大于200mm。４.基础下通常常铺设低标标号（C5-C10）混凝土垫垫层，厚度度一般为100mm。9.8钢筋混凝土土梁、板基基础的简化化计算方法法一、地基反反力的计算算墙下条形基基础：视作平面应应变问题，，长度方向向取1m，横向地基基反力用材材料力学方方法认为线线性分布。。柱下条形基基础：当上部结构构刚度较好好、荷载分分布较均匀匀、内柱沉沉降相接近近、且梁的的高度大于于1/6柱距，且支支承在比较较均匀的地地基上，地地基反力可可按直线分分布考虑，，并在条形形基础两端端边跨增加加15%-20%的地基反力力来计算内内力；若不不满足上述述条件，宜宜按弹性地地基梁法计计算地基反反力和梁内内力。筏板基础和和箱形基础础：地基反力可可采用《高层建筑箱箱形基础设设计与施工工规程》(JGJ6-80)给出的地基基反力系数数表格查得得。如不满满足表中条条件，一般般采用共同同作用方法法来计算。。对广泛使用用于多层住住宅的墙下下筏板基础础，且地基基压缩模量量Es≦4MPa：地基反力可可按直线分分布考虑、、按不同支支承条件的的双向板或或单向板计计算内力，，并在筏板板纵向端部部一、二开开间内增加加10%-20%反力9.8钢筋混凝土土梁、板基基础的简化化计算方法法二、基础结结构内力计计算(一)墙下条形基基础１.基础底板高高度确定：：２.确定基础截截面配筋的的最大弯矩矩：３.构造要求纵向钢筋：：直径6-8mm,间距250-300mm沿宽度方向向钢筋：≦≦200mm,但﹥100mm混凝土墙砖墙混凝土墙砖墙二、基础结结构内力计计算(二)柱下条形基基础１.静态分析法法：只宜用于柔柔性上部结结构，且自自身刚度较较大的条形形基础２.倒梁法将柱下条形形基础假设设为以柱脚脚为固定铰铰支座的倒倒置连续梁梁，以线性性分布的基基底净反力力作为荷载载３.柱下条形基基础构造要要求翼板厚度不不宜小于200mm，当大于250mm时，可做坡坡度≦1:3的变厚度板板。肋梁高高度为1/8-1/4柱距。混凝凝土等级一一般用C20,素混凝土垫垫层一般取取C7.5。9.8钢筋混凝土土梁、板基基础的简化化计算方法法9.8钢筋混凝土土梁、板基基础的简化化计算方法法二、基础结结构内力计计算(三)十字交叉条条形基础主要解决节节点荷载的的分配问题题，一般按按刚度分配配或变形协协调原则，，沿两个方方向分配。。无论哪种种方法，必必须满足两两个条件：：１.静力平衡条条件：２.变形协调条条件：由两条件可可得荷载分分配：9.8钢筋混凝土土梁、板基基础的简化化计算方法法二、基础结结构内力计计算(四)筏板基础１.刚性板法：：认为筏板基基础的刚度度与地基相相比，为绝绝对刚性２.弹性板法当结构整体体刚度足够够大，可简简化为倒楼楼盖法计算算内力，否否则，按结结构与地基基基础共同同作用计算算。３.构造要求纵横向支座座钢筋分别别有0.15%、0.10%配筋率连通通。底板受受力钢筋最最小直径≧≧8mm。钢筋保护护层厚度≧≧35mm，混凝土强强度可采用用C20.二、基础结结构内力计计算(五)箱形基础(高层建筑常常用的基础础形式)１.内力分析(1)上部为现浇浇剪力墙体体系：顶、、底板按局局部弯曲