浅基础的类型以及浅基础的地基承载力

第2章浅基础

2-1概述2-2浅基础的类型2-3基础埋置深度的选择

2-4浅基础的地基承载力

2-5基础底面尺寸的确定

2-6扩展基础设计

2-8减轻不均匀沉降危害的措施2-1概述天然地基上的浅基础（本章讨论）

人工地基上的浅基础

2.1.1浅基础设计内容2.1.2浅基础设计方法2.1.3地基基础设计原则1.地基的类型2.基础的类型2.1.1浅基础设计内容主要内容：1.选择基础方案（确定材料、类型，进行基础平面布置）；2.确定地基持力层和基础埋置深度；3.确定地基承载力；4.确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；5.进行基础结构设计（内力分析、截面计算、构造要求）；6.绘制基础施工图，提出施工说明。2.1.2浅基础设计方法常规设计法（简化计算法）、相互作用设计法。常规设计法要点：特点：满足静力平衡条件；不满足变形协调条件。结论：地基越软弱或越不均匀，按常规设计法计算的结果与实际情况的差别就可能越大。合理的设计方法：考虑地基、基础与上部结构的相互作用（分析难度较大）。常规设计法适用条件：1.地基沉降较小或较均匀；2.基础刚度较大。2.1.3地基基础设计原则5)地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。即应验算地基变形。标准值值设计值值按结构构型式式分：扩展展基础础、联联合基基础、、柱下下条形形基础础、柱柱下交交叉条形形基础础、筏筏形基基础、、箱形形基础础、壳壳体基基础等等。2.2.1扩展基基础作用：把墙墙或柱柱的荷荷载侧侧向扩扩展到到土中中，使使之满满足地地基承承载力力和和变形形的要要求。。2.2浅基础础类型型按材料料分：无筋筋基础础（刚刚性基基础））、钢钢筋混混凝土土基础础。1.无筋扩扩展基基础指由砖砖、毛毛石、、砼、、毛石石砼、、灰土土、三三合土土等材材料组组成的的无需需配置钢钢筋的的墙下条条形基基础或或柱下下独立立基础础。俗称称“刚刚性基基础””。适用于于多层民民用建建筑和和轻型型厂房房。砖：强强度等等级不不低于于MU10。砂浆：：不低低于M5。在地下下水位位以下下或当当地基基土潮潮湿时时，应应采用用水泥泥砂浆浆砌筑筑。适用于于6层及6层以下下的民民用建建筑和和砖墙墙承重重的厂厂房。。(1)砖基础础垫层作作用（素砼砼，100厚，C10）：保护坑坑底土土体不不被人人为扰扰动和和雨水水浸泡泡；改善基基础的的施工工条件件。(2)毛石基基础毛石是指未未经加加工凿凿平的的石料料。应采用用未风风化的的硬质质岩石石，禁禁用风风化毛毛石。。(3)灰土基基础石灰和和土料料按体体积比比3:7或2:8拌和均均匀，，在基槽槽内分分层夯夯实（（每层层虚铺铺220~250mm,夯实至至150mm）。灰土基基础宜宜在比比较干干燥的的土层层中使使用。。在我我国华华北和和西北北地区，广广泛用用于5层和5层以下下的民民用房房屋。。(4)三合土土基础础由石灰灰、砂砂、骨骨料（（矿渣渣、碎碎砖、、碎石石）加加水混混合而而成。。体积比比1:2:4或1:3:6。用于4层和4层以下下的民民用房房屋。。四合土土基础础（南方方个别别地区区用））：水泥：：石灰灰：砂砂：骨骨料＝＝1:1:5:10或1:1:6:12(5)砼基础础C15。抗压强强度、、耐久久性、、抗冻冻性较较好。。毛石砼砼基础础：在砼基基础中中埋入入体积积占25%~30%的毛石石，石石块尺尺寸不不宜超超过300mm。可节省省水泥泥用量量，减减少水水化热热。2.钢筋砼砼扩展展基础础（简简称扩扩展基基础））特点：抗弯弯、抗抗剪性性能较较好，，基础础高度度较小小。(1)墙下钢钢筋砼砼条形形基础础(2)柱下钢筋砼砼独立基础础图2-4柱下钢筋混混凝土独立立基础(a)阶梯形基础础；(b)锥形基础；；(c)杯口基础2.2.2联合基础2.2.3柱下条形基基础特点：整体抗弯刚刚度较大，，因而具有有调整不均均匀沉降的的能力；基底压力较较均匀；造价高于扩扩展基础。。常用作软弱地基或或不均匀地地基上框架架或排架结结构的基础础。2.2.4柱下交叉条条形基础2.2.5筏形基础特点：底面积大，，故可减小小基底压力力；可提高高地基承载载力（尤其其在有地下下室时）；；能增强基基础的整体体性，调整整不均匀沉沉降。其他功能：：见教材。。注意：当地基显显著软硬不不均时，要要慎用。(1)墙下筏形基基础为一块厚度度约200~300mm的钢筋砼平平板。主要在华东东地区采用用，浅埋或或不埋。适用于具有硬壳持持力层、比比较均匀的的软弱地基基上六层及及六层以下下承重横墙墙较密的民民用建筑。。硬土软土(2)柱下筏形基基础2.2.6箱形基础特点：刚度极大；；抗震性能能好；有补补偿效应。。地下室用途途受限制；；工期长；；造价高；；施工技术术复杂。柱下条形基基础、柱下下交叉条形形基础、筏筏形基础、、箱形基础础又统称为为连续基础。2.2.7壳体基础其他基础：：折板基础础等。2-3基础埋埋置深深度的的选择择基础的的埋置置深度度是指基基础的的底面面至室室外设设计地地面的的距离离。确确定基基础埋埋深时时，除除了要要考虑虑持力力层的的情况况外，，还应应考虑虑使用用功能能、地地下室室、地地下设设施、、基础础形式式、荷荷载、、地质质水文文条件件、相相邻建建筑物物以及及冻胀胀、冲冲刷等等因素素。基础埋埋深的的确定定原则则是：在保证证安全全可靠靠的前前提下下尽量量浅埋埋。但但基础础埋深不得得小于于0.5m，基础顶面面距地面的的距离宜大大于0.1m。同一建筑物物下面各部部分的基础础埋深可以以不一致。2.3.1与建筑物有有关的条件件1)建筑物在使使用功能和和用途方面面的要求；；2)高层建筑；；3)承受上拔力力的基础；；4)高耸结构；；5)冷库等。2.3.2工程地质条条件持力层下卧层软弱下卧层层对于中小型型建筑物：：良好土层——坚硬、硬塑塑、可塑状状态的粘性性土层；密密实或中密状态的的砂土层和和碎石土层层；其他中中低压塑性土层。。软弱土层——软塑、流塑塑状态的粘粘性土层；；松散状态态的砂土层；未经经处理的填填土；其他他高压缩性性土层。(1)良好土层埋深由其他他条件和最最小埋深确确定。浅埋，一般般取d=0.5~1.5m。(2)软弱土层1~2层：按情况况(1)处理3~5层：可采用用连续基础础方案、或人工地基基方案。6层以上：桩桩基方案。。(3)软弱土层良好土层h当h>2m时：按情况况(2)处理。当h<2m时：选良好好土层为持持力层。垫层做法一做做法二二(4)2~3m厚的“硬壳壳层”持力层顶面面倾斜时：：对于中小型型建筑物，，宜尽量选选硬壳层为持力力层。采用“宽基浅埋”方案。2.3.3水文地质条条件否则，应考考虑：流砂；流土土。对有侵蚀性的地下水，，还应考虑虑：地下结结构防渗；；地下结构构抗浮，例例如设置抗抗浮锚杆。。基础应尽量量埋置在地地下水位以以上。2.3.4地基冻融条条件多年冻土；；季节性冻土土：冻胀、、融陷；最小埋深规规定。2.3.5场地环境条条件≥0.5m≥0.1m管道；河流冲刷线线。2.4浅基础的地地基承载力力2.4.1地基承载力力概念·地基承载力力是指地基承承受荷载的的能力。·在保证地基基稳定的条条件下，使使建筑物的的沉降量不不超过允许许值的地基承载载力称为地基承载力力特征值fa。地基承载力力是一个定定值，对吗吗？工程中通常常以两个指指标来表示示地基承载载力，即地基的容容许承载力力和极限承承载力。《地基规范》所称的地基承载力力特征值相当于通常常所说的地基容许承承载力。《地基规范》规定，浅基基础的基底底压力应满满足下列要求：：当需要满足足抗震设防防要求时，，应按相关关规定进行行检算。（（见第9章）2.4.2地基承载力力特征值的的确定1.按土的抗剪剪强度指标标以理论公公式计算；；2.按地基载荷荷试验确定定；3.按规范承载载力表确定定；4.按建筑经验验确定。四类方法：：1.按土的抗剪剪强度指标标以理论公公式计算(1)地基极限承承载力理论论公式fa=pu/KK=2~3常用公式：魏魏锡克公式、、汉森公式等等等。该方法不常用，原原因主要有：1）该方法未考虑地地基变形；2）c、φ的取值可靠度较较低；3）不同公式的计计算结果相差较较大。(2)规范推荐的理论论公式当荷载为中心荷荷载或偏心很小小（偏心距e≤l/30，l为偏心方向基础础边长）时：fa＝Mbγb+Mdγmd+Mcck≈p1/4（2－5）b——基础底面宽度，，大于6m时按6m考虑；对于砂土，小于3m时按3m考虑。。地基沉沉降可可能过过大长期承承载力力：地基基承载载力随随建筑筑物荷荷载的的增加加而增增大。。短期承承载力力：类似方方法又又称为为φ=0法。长期承承载力力>短期承承载力力（超超强固结土土可能能例外外）。。详见课课本。。2.按地基基载荷荷试验验确定定（最最可靠靠）浅层平平板载载荷试试验、、深层层平板板载荷荷试验验、螺螺旋板板载荷荷试验验。地基静静载试试验概概况平板载载荷试试验装装置示示意图图百分表堆载荷载板主梁平台千斤顶优缺点点：能较好好的反反映天天然土土体的的压缩缩性；；试验验工作作量和和费用较较大，，时间间较长长。fa的确定定方法法：(1)当p~s曲线上上有比比例界界限p1时，取取fak=p1；确定地地基承承载力力实测测值：(2)当pu<2p1时，取取fak=pu/2；(3)当不能能按上上述二二款要要求确确定时时，可可取s/b=0.01~0.015所对应的荷荷载作作为fak，但其值值不应应大于于最大大加载载量的的一半半。对同一一土层层，应应选择择三个个以上上的试试验点点，当当试验验实测测值的的极差差（最最大值值与最最小值值之差差）不不超过过其平平均值值的30%时，取取其平平均值值作为为该土土层的的地基基承载载力特特征值值fak。确定地基承载力特特征值：3.按规范承载力表确确定野外鉴别结果室内物理力学指标标现场动力触探试验验锤击数fak注意：埋深d的取法，见教材。。与土力学中介绍的的理论公式具有相相同的形式，但两两者含义不同。还需要注意下列两两点：1）公式中已经包含含了基础宽度和埋深的的影响；2）公式中的的b是指基础的的短边。4.按建筑经验验确定基槽检验和和地基的局局部处理：：在基槽挖至至接近槽底底时，应由由设计、施施工和勘察察人员对槽槽底土层进进行检查，，即所谓““验槽”。。对没有地基勘察资资料的轻型建筑物物，地基浅层情况况只能凭验槽了解解；有地基勘察报报告的工程，主要要是核实勘察资料料是否符合实际。。通过验槽，可以判判断持力层的承载载力、地基的均匀匀程度是否满足设设计要求，以防止止产生过量的不均均匀沉降。验槽以细致的观察察为主，辅以轻便便简易的勘探方法法，如轻便触探和和夯击听音等。通过观察验槽和钎钎探后，如不满足足要求，应根据具具体情况更改设计计或进行地基处理理。对于槽底的局局部人工填土和墓墓坑、松土坑、废废井，一般宜挖除除并用碎石、砂、、灰土等分层回填填夯实。对于局部部松软土，一般应应挖除至原土。当上述挖、填方法法由于施工困难等等缘故而不宜采用用时，可考虑采用用钢筋混凝土梁板板基础，以跨越局局部松软土，或采采用增大基础埋深深、扩大基础面积积、布置联合基础础、加设挤密桩或或局部设置桩基等等方法加以解决。。当柱基或部分基槽槽下方存在过于坚坚硬的旧基础、树树根和岩石等障碍碍物时，均应尽可可能挖除，以防建建筑物产生不均匀匀沉降或开裂。2.4.3地基变形验算建筑物的地基变形形计算值△应不大于地基变形形允许值[△]，即要求满足下列列条件：△≤[△]（2–15）回顾地基变形按其特征征可分为四种：沉降量——独立基础中心点的的沉降值或整幢建建筑物基础的平均均沉降值；沉降差——相邻两个柱基的沉沉降量之差；倾斜——基础倾斜方向两端端点的沉降差与其其距离的比值；局部倾斜——砌体承重结构沿纵纵向6～10m内基础两点的沉降降差与其距离的比值。。不同结构类型需验验算的地基变形：：砌体承重结构：由局部倾斜控制；框架结构和单层排排架结构：由沉降差控制；高耸结构和高层建建筑：由建筑物的整体倾斜（特别是横向整体倾斜）控制，必必要时应控制平均沉降量。沉降观测在必要情况下，，需要分别预估建筑物在施工期期间和使用期间间的地基变形值值，以便预留建建筑物有关部分分之间的净空，，考虑连接方法法和施工顺序。。此时，一般多多层建筑物在施施工期间完成的的沉降量，对于砂土可认为为其最终沉降量量已完成80%以上，对于其他他低压缩性土可可认为已完成最最终沉降量的50%~80%，对于中压缩性性土可认为已完完成20%~50%，对于高压缩性性土可认为已完完成5%~20%。如果地基变形计计算值△大于地地基变形允许值值[△]，一般可以先考考虑适当调整基础底面尺寸（（如增大基底面面积或调整基底底形心位置）或或埋深，如仍未未满足要求，再再考虑是否可从从建筑、结构、、施工诸方面采采取有效措施以以防止不均匀沉沉降对建筑物的的损害，或改用用其他地基基础础设计方案。室内外平均埋深深从已固结完毕的老天天然地面算起注意以下三式中中d的区别：2.5基础底面尺寸的的确定2.5.1按地基持力层承承载力计算基底底尺寸1.轴心荷载作用要求：pk≤fa柱下独立基础：：墙下条形基础：：b、l宜为100mm的整数倍。某粘性土重度γm为18.2kN/m3，孔隙比e=0.7，液性指数IL=0.75，地基承载力特征征值fak为220kPa。现修建建一外外柱基基础，，作用用在基基础顶顶面的的轴心心荷载载Fk＝830kN，基础埋埋深（（自室室外地地面起起算））为1.0m，室内地地面高高出室室外地地面0.3m，试确定定方形形基础础底面面宽度度。【解】先进行行地基基承载载力深深度修修正。。自室室外地地面起起算的的基础础埋深深d=1.0m,查表2–5，得ηd=1.6，由式（2–14）得修正正后的地地基承载载力特征征值为：：例题2–2fa=fak+ηdγm(d-0.5)=220+1.6××18.2×(1.0-0.5)=235kPa取b=2m。因b<3m，不必进行行承载力力宽度修正正。计算基础础及其上上土的重重力Gk时的基础础埋深为为：d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深深范围内内没有地地下水，，hw=0。由式（2–19）得基础础底面宽宽度为：：2.偏心荷载载作用要求：pk≤fapkmax≤1.2fa（2-21）e≤l/6（或pkmin≥0）（（2-24）其中试算法步步骤：（1）进行深深度修正正，初步步确定修修正后的的地基承承载力特特征值fa。（2）根据荷荷载偏心心情况，，将按轴轴心荷载载作用计计算得到到的基底底面积增增大10%~40%，即取（3）选取基基底长边边l与短边b的比值n（一般取n≤2），于是有（4）考虑是是否应对对地基承承载力进进行宽度度修正。。如需要要，在承承载力修正正后，重重复上述述2、3两个步骤骤，使所所取宽度度前后一致。（5）计算偏偏心距e和基底最最大压力力pkmax，并验算是是否满足足式（2–21）和（2–24）的要求求。（6）若b、l取值不适适当（太太大或太太小），，可调整整尺寸再再行验算，如如此反复复一二次次，便可可定出合合适的尺尺寸。同例题2–2，但作用用在基础础顶面处处的荷载载还有力力矩200kN·m和水平荷荷载20kN（见例图2-3），试确确定矩形形基础底底面尺寸寸。[解]（1）初步确确定基础础底面尺尺寸考虑荷载载偏心，，将基底底面积初初步增大大20%，由式（（2–25）得例题2–3取基底长长短边之之比n=l/b=2，于是因b=1.5m<3m，故fa无需作宽宽度修正正。（2）验算荷荷载偏心心距e基底处的的总竖向向力：Fk+Gk=830+20×1.5××3.0×1.15=933.5kN基底处的的总力矩矩：Mk=200+20×0.6=212kN·m偏心距：：e=Mk/(Fk+Gk)=212/933.5=0.227m<l/6=0.5m（可以）（3）验算基基底最大大压力pkmax>1.2fa=282kPa（不行）（4）调整底底面尺寸寸再验算算取b=1.6m，l=3.2m，则Fk+Gk=830+20×1.6××3.2×1.15=947.8kNe=212/947.8=0.224m所以基底底尺寸为为1.6m×3.2m。2.5.2地基软弱弱下卧层层承载力力验算要求：σz+σcz≤faz标准值仅作深度度修正矩形基础础：条形基础础：地基压力力扩散角角θ值表表2-7Es1/Es2z=0.25bz≥0.50b36°23°510°25°1020°30°注：z＜0.25b时取θ=0°，必要时，，宜宜由试验验确定；；z≥0.50b时θ值不变。。例图2-5中的柱下下矩形基基础底面面尺寸为为5.4m×2.7m，试根据图图中各项项资料验验算持力力层和软软弱下卧卧层的承承载力是是否满足足要求。。例题2﹣5[解]⑴持力层承承载力验验算ηb=0，ηd=1.0,则fa=209+1.0×18.0×(1.8-0.5)=232.4kPaFk+Gk=1800+220+20×2.7×5.4×1.8=2545kNMk=950+180×1.2+220×0.62=13302kN·m⑵软弱下卧层承载载力验算由Es1/Es2=7.5/2.5=3,z/b=2.5/2.7＞0.50,查表2-7得θ=23°，tanθ=0.424。σcz=18.0×1.8+(18.7-10)×2.5=54.2kPafaz=75+1.0×12.6×(4.3-0.5)=122.9kPaσcz+σz=54.2+57.2=111.4kPa<faz（可以）2.5.3按允许沉降差调整整基础底面尺寸（（看）(1)基底尺寸对沉降的的影响s=(1-μ2)ωbp0/E0(2-31)a.对比按pk=fa原则设计的两个基基础（基底压力相同））因为μ、ω、p0、E0为常量，所有s∝b,故基础底面积越大大，沉降越大。b.对同一基础而言（F＝常量）p0≈F/As≈(1-μ2)ωF/lE0(2-32)故加大基础底面积积（l增大）或长宽比n（ω减小）可以减少沉降量。(2)减少沉降量的措施施a.加大底面积A(A加大10%，沉降约减少4.6%)；b.增大长宽比n(当n从1增大到3时，沉降约减少6%)。2.5.4地基稳定性验算对于经常承受水平平荷载作用的高层层建筑、高耸结构，以及及建造在斜坡上或或边坡附近的建筑筑物和构筑物，应应对地基进行稳定定性验算。≥1.2(2-42)当基础底面边长不不大于3m时，基础的位置应应满足下列条件：：（2-1）条形基础（2-2）矩形基础图2-6不满足上述条件时，，应采用圆弧滑面面法进行稳定性检检算。2.6扩展基础设计2.6.1无筋扩展基础设计计要求：表2-9无筋扩展基础台阶阶宽高比的允许值值砖基础俗称大放脚，其各各部分的尺寸应符符合砖的模数。砌砌筑方式有两皮一收和二一间隔收（又称两皮一收与与一皮一收相间））两种（图2-23）。两皮一收是每每砌两皮砖，即120mm，收进1/4砖长，即60mm；二一间隔收是从底底层开始，先砌两两皮砖，收进1/4砖长，再砌一皮砖砖，收进1/4砖长，如此反复。。毛石基础的每阶伸出宽度不不宜大于200mm，每阶高度通常取400~600mm，并由两层毛石错缝缝砌成。混凝土基础每阶高度不应小于于200mm，毛石混凝土基础每每阶高度不应小于于300mm。灰土基础施工时每层虚铺灰灰土220~250mm，夯实至150mm，称为“一步灰土”。根据需要可设设计成二步灰土或或三步灰土，即厚厚度为300mm或450mm，三合土基础厚度不不应小于300mm。无筋扩展基础也可可由两种材料叠合组成成，例如，上层用砖砖砌体，下层用混混凝土。〔例〕某承重墙厚240mm，作用于地面标高处处的轴心荷载标准值Fk=180kN/m，基础埋深d=1m，地基承载力特征值值fa=220kPa，要求：(1)确定墙下条形基础础的底面宽度；(2)按砖基础设计，并并分别按两皮一收收和二一间隔收（（两皮一收与一一皮一收收相间））砌法画画出砖基基础剖面面示意图图；(3)按毛石基基础设计计，并画画出剖面面示意图图；(4)按混凝土土基础设设计，并并画出剖剖面示意意图。〔解〕(1)基础宽度度(2)按砖基础础设计为符合砖砖的模数数，取基基底宽度度b=0.96m，则砖基础础所需的的台阶数数为：(3)按毛石基基础设计计基底宽度度取0.9m，基础分二二阶砌筑筑，每阶阶高度为为400mm，每阶伸出出宽度均均小于200mm。(4)按混凝土土基础设设计混凝土强强度等级级采用C15，基底宽度度取0.9m，基础分二二阶，第一阶高高度250mm，伸出宽度度180mm，台阶宽度度比为180:250=1:1.39；第二阶阶高度200mm，伸出宽度度150mm，台阶宽高高比为150:200=1:1.33。由p=fa=220kPa查表得得台阶阶宽高高比的的允许许值为为1:1.25，符合合要求求。2.6.2墙下钢钢筋砼砼条形形基础础设计计仅由基基础顶顶面的的荷载载所产产生的的地基基反力力，称称为地基净净反力力，并以以pj表示。。对条形基基础：：pj=F/b对矩形基基础：：pj=F/blF为设计值1.构造要求⑴梯形截面面基础（图图2-22）的边缘高高度，一般般不小于200mm；基础高度小于等等于250mm时，可做成等厚厚度板。⑶底板受力钢筋筋的最小直径不不宜小于10mm，间距不宜大于200mm和小于100

mm。当有垫层时，混混凝土的保护层层净厚度不应小小于40mm，无垫层时不应小小于70mm。纵向分布筋直径径不小于8mm，间距不大于300mm，每延米分布钢钢筋的面积应不不小于受力钢筋筋面积的1/10.⑵基础下的垫垫层厚度一般般为100mm，(见下图）每边伸出基基础50~100mm，垫层混凝土土强度等级应应为C10。墙下钢筋混凝凝土扩展基础础的构造返回⑷混凝土强度度等级不应低低于C20。⑸当基础宽度度大于或等于于2.5m时，底板受力力钢筋的长度度可取基础宽宽度的0.9倍，并交错布布置。(6)当地基软弱时时，为了减少少不均匀沉降降的影响，基基础截面可采采用带肋的板板，肋的纵向向钢筋按经验验确定。(7)基础底板在T形及十字形交交接处，底板板横向受力钢钢筋仅沿一个个主要受力方方向通长布置置，另一方向向的横向受力力钢筋可布置置到主要受力力方向底板宽宽度1/4处（图2-21a）。在拐角处底板板横向受力钢钢筋应沿两个个方向布置（（图2-21b）。2.轴心荷载作用用(1)基础高度计算截面位置置：b1——基础悬臂部分分计算截面的的挑出长长度，如图2-22：当墙体材料为为混凝土时，，b1为基础边缘至墙脚的的距离；当为为砖墙且放脚脚不大于1/4砖长时，b1为基础边缘至至墙脚距离加加上0.06m。基础内不配箍箍筋和弯起筋筋，故基础高度由混混凝土的受剪剪承载力确定定：V≤0.7fth0（2-45）式中V为剪力设计值值：V=pjb1（2-46）于是⑵基础底板配配筋悬臂根部的最最大弯矩设计计值M为：基础每米长的的受力钢筋截截面面积：式中As——钢筋面积；fy——钢筋抗拉强度度设计值；h0——基础有效高度度，0.9h0为截面内力臂臂的近似值。。3.偏心荷载载作用（（自学））【例2-7】】某砖墙厚厚240mm，相当于于荷载效效应标准准组合及及基本组组合时作作用在基基础顶面面的轴心心荷载分分别为144KN/m和190KN/m，基础埋埋深为0.5m，地基承承载力特特征值为为fak=106KPa，拟按钢钢筋混凝凝土条形形基础设设计该基基础。链接2.6.3柱下钢筋筋混凝土土独立基基础设计计1.构造要求求阶梯形基基础每阶阶高度一一般为300~500mm，当基础础高度度大于于等于于600mm而小于于900mm时，阶阶梯形形基础础分二二级；；当基基础高高度大大于等等于900mm时，则则分三三级。。当采采用锥锥形基基础时时，其其边缘缘高度度不宜宜小于于200mm，顶部每每边应应沿柱柱边放放出50mm。柱下钢钢筋混混凝土土基础础的受力筋筋应双向向配置置。现现浇柱柱的纵纵向钢钢筋可可通过过插筋筋锚入入基础础中。。插筋的数量量、直直径以以及钢钢筋种种类应应与柱柱内纵纵向钢钢筋相相同。。插入入基础础的钢钢筋，，上下下至少少应有有两道道箍筋筋固定定。插插筋与与柱的的纵向向受力力钢筋筋的连连接方方法，，应按按现行行的《混凝土结构构设计规范范》规定执行。。插筋的下端端宜做成直钩钩放在基础础底板钢筋筋网上。基础冲切破破坏简图2.轴心荷载作作用(1)基础高度基础高度由由混凝土受受冲切承载载力确定。。设计时一一般先按经经验假定基础础高度，得出h0，再代入式（（2-55）进行验算算。Fl≤0.7βhpftbmh0（2-55）bhp——受冲切承载载力截面高高度影响系系数，当基基础高度h不大于800mm时，bhp取1.0；当h大于等于2000mm时，bhp取0.9，其间按线线性内插法法取用。当冲切破坏坏锥体的底底边落在基基础底面之之内，即b≥bc+2h0时，要求求：当b<bc+2h0时，要求求：对于阶梯形形基础，例例如分成二二级的阶梯梯形，除了了对柱边进进行冲切验验算外，还还应对上一一阶底边变变阶处进行行下阶的冲冲切验算。。验算方法法与上面柱柱边冲切验验算相同，，只是在使使用式（2-57）和（2-58）时，ac、bc分别换为上上阶的长边边l1和短边b1，h0换为下阶的有有效高度h01便可。当基础底面面全部落在在45°冲切破坏锥锥体底边以内时，则成成为刚性基基础，无需需进行冲切切验算。(2)底板配筋配筋计算时时，将基础础板看成四四块固定在在柱边的梯梯形悬臂板板（图2-27）。当基础台阶阶宽高比tana≤2.5时，底板弯矩设设计值可按按下述方法法计算。3.偏心荷载作作用如果只在矩矩形基础长长边方向产产生偏心，，则当荷载载偏心距e≤l/6时，基基底净净反力力设计计值的的最大大和最最小值值为：：或e0为净偏偏心距距，e0=M/F返回(1)基础高高度可按式式（2-57）或（（2-58）计算算，但应以以pjmax代替式式中的的pj。(2)底板配配筋仍可按按式（（2-60）和（（2-62）计算算钢筋筋面积积，但但式（（2-60）中的MⅠ应按下下式计计算：：式中pjⅠ为Ⅰ-ⅠⅠ截面的的净反反力设设计值值，按按下式式计算算：链接【例2-8】设计例例图2-8所示的的柱下下独立立基础础。已已知相相应于于荷载载效应应基本本组合合时的的柱荷荷载F=700KN，M=87.8KN·m，柱截截面尺尺寸为为300mm×400mm，基础础底面面尺寸寸为1.6m××2.4m。【解】采用C20混凝土土，HPB235级钢筋筋，查查表得得ft=1.10N/mm2，fy=210N/mm2。垫层层采用用C10混凝土土。（1）计算算基底底净反反力设设计值值净偏心心距：：基底最最大和和最小小净反反力设设计值值：（2）基础础高度度①柱边边截面面验算算取h=600mm，h0=555mm，则因偏心心受压压，按按式（（2-57）计算算时pj取pjmax。该式左左边：：该式右边：基础分两级，下阶阶h1=300mm，h01=255mm，取l1=1.2m，b1=0.8m。（可以）②变阶处截面验算算冲切力：抗冲切力：符合要求。（3）配筋计算：计算基础长边方向的弯矩设计值值，取Ⅰ-Ⅰ截面：Ⅲ-Ⅲ截面：计算过程类似Ⅰ-Ⅰ截面，ASⅢ=1150mm2比较ASⅠ和ASⅢ，应按ASⅠ配筋，现于1.6m宽度范围内配1112，AS=1244mm2。计算基础短边方向向的弯矩，代入式式（2-61），具体过程详见见课本。2.8减轻不均匀沉降危危害的措施概念：均匀沉降对对结构本身无危害害；不均匀沉降危害大大。如何防止或减轻不不均匀沉降造成的的损害，是设计中中必须认真考虑的的问题。解决这一问题的途途径有二：一是设法增强上部部结构对不均匀沉沉降的适应能力；；二是设法减少不均均匀沉降或总沉降降量。具体的措施不外有有：①采用柱下条形基基础、筏基和箱基基等，以减少地基基的不均匀沉降；②采用桩基或其他他深基础，以减少少总沉降量（不均均匀沉降相应减少））；③对地基基某一深深度范围围或局部部进行人人工处理理；④从地基基、基础础、上部部结构相相互作用用的观点点出发，，在建筑筑、结构和施施工方面面采取本本节介绍绍的某些些措施，，以增强强上部结构对不不均匀沉沉降的适适应能力力。2.8.1建筑措施施1.建筑物的的体型应应力求简简单体型简单单：平面立立面体型复杂杂：2.控制建筑筑物的长长高比及及合理布布置墙体体建筑物在在平面上上的长度度和从基基础底面面起算的的高度之之比，称为建筑筑物的长高比。当预估的的最大沉沉降量超超过120mm时，对三三层和三三层以上上的房屋屋，长高高比不宜宜大于2.5；对于平平面简单单，内、、外墙贯贯通，横横墙间隔隔较小的的房屋，，长高比比的控制制可适当当放宽，，但一般般不大于于3.0。合理布置置纵、横横墙，是是增强砌砌体承重重结构房房屋整体体刚度的的重要措措施之一一。因此此，当地地基不良良时，应应尽量使使内、外外纵墙不不转折或或少转折折，内横横墙间距距不宜过过大，且且与纵墙墙之间的的连接应应牢靠，，必要时时还应增增强基础础的刚度度和强度度。3.设置沉降降缝为了使各各沉降单单元的沉沉降均匀匀，宜在在建筑物物的下列列部位设设置沉降降缝：⑴建筑物物平面的的转折处处；⑵建筑物物高度或或荷载有有很大差差别处；；⑶长高比比不合要要求的砌砌体承重重结构以以及钢筋筋混凝土土框架结结构的适当当部位；；⑷地基土土的压缩缩性有显显著变化化处；⑸建筑结结构或基基础类型型不同处处；⑹分期建建造房屋屋的交界界处；⑺拟设置置伸缩缝缝处（沉沉降缝可可兼作伸伸缩缝））。有防渗要求求的地下下室一般不宜宜设置沉沉降缝。。因此，，对于具具有地下下室和裙裙房的高高层建筑筑，为减减少高层层部分与与裙房间间的不均均匀沉降降，常在在施工时时采用后后浇带将将两者断断开，待待两者间间的后期期沉降差差能满足足设计要要求时再再连接成成整体。。4.邻近建筑筑物基础础间应有有一定的的净距浙江永嘉嘉县两栋栋居民楼楼由于相相距甚近近，造成成相互倾倾斜各达达38~39cm，后侧楼顶顶已相接接触。这种相邻邻影响主主要表现现为：⑴同期建建造的两两相邻建建筑物之之间会彼彼此影响响，特别别是当两两建筑物物轻（低低）重（（高）差差别较大大时，轻轻者受重重者的影影响较大大；⑵原有建建筑物受受邻近新新建重型型或高层层建筑物物的影响响。决定基础础间净距距的主要要指标是是受影响建建筑（被被影响者者）的刚刚度（用长高高比来衡衡量）和和影响建筑筑（产生生影响者者）的预预估平均均沉降量量（见表2-11）。5.调整某些些设计标标高沉降改变变了建筑筑物原有有的标高高，严重重时将影影响建筑筑物的使使用功能能，这时时可采取取下列措措施进行行调整：：⑴根据预预估的沉沉降量，，适当提提高室内内地坪或或地下设设施的标高；⑵建筑物物各部分分（或设设备之间间）有联联系时，，可将沉沉降较大者的标标高适当当提高；；⑶在建筑筑物与设设备之间间，应留留有足够够的净空空；⑷有管道道穿过建建筑物时时，应预预留足够够尺寸的的孔洞，，或采用柔性管管道接头头等。2.8.2结构措施施1.减轻建筑物的的自重⑴减少墙体的的重量。如采采用空心砌块块、多孔砖或或其他轻质墙。⑵选用轻型结结构。如采用用预应力混凝凝土结构、轻轻钢结构及各种轻型空间间结构。⑶减少基础及及其上回填土土的重量。可可以选用覆土土少、自重轻轻的基础形式，，如壳体基础础、空心基础础等。如室内内地坪较高，可以采用用架空地板代代替室内厚填填土。2.设置圈梁圈梁的作用在在于提高砌体体结构抵抗弯弯曲的能力。。当建筑物产生生碟形沉降时时，墙体产生生正向挠曲，，下层的圈梁梁将起作用；；反之，墙体体产生反向挠挠曲时，上层层的圈梁则起起作用。由于于不容易正确确估计墙体的的挠曲方向，，故通常在房房屋的上、下下方都设置圈圈梁。圈梁的布置，，多层房屋宜宜在基础面附附近和顶层门门窗顶处各设设置一道，其其他各层可隔隔层设置（必必要时也可层层层设置），，位置在窗顶顶或楼板下面面。对