《土力学与地基基础》第七章 天然地基上浅基础设计.ppt

1、河南科技大学建筑工程学院盖格曼，第七章自然基础上浅基础设计，7.1概述7.2基础埋深确定7.3基础底板尺寸7.4非加固扩展基础设计7.5扩展基础设计7.6钢筋混凝土梁板基础介绍7.7不均匀沉降的措施，第一节为1，基础基础基础的重要性和复杂性(2)基础基础基础的复杂性(2)研究建筑物下部的工程地质条件、地层结构、各土的物理、机械性质、地基承载力、地下水沉降深度和水质、区域冻结深度等。第二，基础基础基础程序类型1，自然基础上的浅基础2，不良基础手动处理后的浅基础3，桩基4，深基础，建筑物的安全和正常使用，基础设计水平，施工现场和基础地面条件，基础程序，基础设计内容和阶段，建设条件，(a)基础设计水

2、平，(b)基础设计规定，(1)所有建筑物的基础计算必须符合承载力计算的相关规定；(2)设计等级为a级、b级的建筑物都要根据地基变形进行设计。(3)表7-2中列出的范围与c级建筑物不能进行变形检查有关，但根据建筑物基础设计等级和长期荷载下基础变形对上部结构的影响，基础设计需要1)基础承载力特殊定额低于130kPa，形态复杂的建筑物，仍需进行变形检查。(2)地基及其附近有地面荷载，或相邻地基荷载的差异较大，地基太大，可能导致不均匀沉降。3)软弱地基上偏心荷载的建筑物；相邻的建筑物太近了，可能会倾斜。5)地基内厚度大或厚度不均匀，自重加强未完成时。(4)对经常承受水平荷载的高层建筑、高耸的结构、挡土

3、墙等倾斜或斜坡附近建立的建筑和结构，也要检查其稳定性。(5)基坑工程应进行稳定性检查。(6)区域内卖场比较浅，地下水浮肿问题的时候，要进行防冻检查。(c)荷载效果组合为1，根据地基承载力确定基础底板面积和埋深单桩承载力确定桩数时，传递给基础或承台楼板的荷载效果由正常使用极限状态下荷载效果的标准组合确定。相应的阻力必须使用基础承载力的特征值或单桩承载力的特征值。2、在计算地基变形时，传递到地基基础的荷载效应应是正常使用极限状态荷载效应的标准永久组合，不应包含在风荷载的地震作用中。其限制必须是基础变形的允许值。3、计算挡土墙压力、基础或边坡稳定性和滑坡推力时，载荷效果必须应用于载荷能力极限状态下载

4、荷效果的基本组合，但是载荷子系数为1.0。基础设计中使用的荷载效果的最不利组合及其阻力限制必须符合建筑基础设计条件(GB50007-2002)。4、基础或桩帽高度、支管结构截面、计算基础或支管结构内力、加固决策和材料强度校核时从上部结构传递的载荷效果组合以及相应的基准反作用力，必须根据载荷能力极限状态下载荷效果的基本组合采用相应的载荷部分系数。需要检查默认裂缝宽度时，应正常使用极限状态载荷效果标准组合。5、基本设计安全等级、结构设计寿命、结构重要性系数应按照有关规定采用，但结构重要性系数0不能小于1.0。(4)载荷效果组合计算，1，典型使用状态下载荷效果的标准组合Sk应用程序7-1表示：应用载

5、荷效果的准永久组合值7-2表示：2，应用载荷能力极限状态下的可变载荷效果控制的默认组合设计值s应用7-3表示永久载荷效果控制的基本组合的简化规则，载荷效果组合的设计值s为3，充分保证地基的强度和稳定性。轴负载作用时，必须满足以下要求：偏心载荷作用下(7-5)，必须满足要求。(2)正常使用极限状态。确保基础的变形值在建筑允许的范围内。建筑物允许的变形值意味着地基受荷载和其他因素影响的均匀沉降或不均匀沉降不会影响建筑物的安全和正常使用。不能妨碍其设计功能的发挥。地基的变形值应根据建筑物的用途和安全等级、建筑物布局和上部结构类型，充分考虑建筑现场和地基的岩土条件，结合建筑条件和施工期限、成本等各方面

6、的要求，根据当地条件进行精心设计，确保地基方案的合理选择、建筑物的安全和正常使用。地基基础的设计和计算必须满足以下三个基本原则：1必须有足够的安全性，防止地基土的剪切破坏和稳定性损失。2必须控制基础变形量，使其不超过基础变形的允许值，以免影响基础不需要的剖面和上部结构的损坏或建筑物的功能和外观。3基础样式、构造和尺寸应根据上部结构进行调整，并根据用途进行调整，不仅要满足基础承载力(稳定性)和变形要求，还要满足基础结构的强度、刚度和耐久性要求。浅基础设计通常需要妥善处理以下几个问题：1充分熟悉拟议场地的工程地质条件和基础调查资料；2了解当地建筑经验、建筑条件和现场基础的可能性，考虑实际采用先进的

7、建筑技术和经济、线路基础处理方法；选择3基础类型和平面布局系统，然后确定基础支柱和基础嵌套深度。4根据地基承载力确定地基基础底板尺寸，进行必要的地基稳定性和变形检查。5基础设施的内力分析和截面设计是通过简化或考虑相互作用的计算方法进行的。2，基础设计阶段，通常需要以下数据进行基础设计：1)建筑场地的地形图；2)施工现场的工程地质数据；3)建筑的平面、立面、剖面和使用要求、作用于基础的荷载、设备基础和各种管道的布局和标高；4)建筑材料供应。1，设计数据，刚性浅基础设计计算的一般步骤和内容为： 1)选择基础材料(砌块砌体或石材混凝土)，初步开发基础的形状和大小；2)初步选定基础的埋深；3)地基承载

8、力特征值的确定(轴承和软弱下床)；4)确定基础底板尺寸，必要时进行低层强度校核。5)对设计等级不符合a级、b级建筑和表7-2规定的c级建筑进行基础变形检查。2，地基基础设计阶段，6)倾斜建造的建筑物和结构，以及经常承受较大水平荷载的高层建筑和高耸结构的地基稳定性检查；7)为了计算基础，决定基础的截面尺寸。8)绘制基础施工图。如果检查未满足设计要求，或者满足了设计要求，但是尺寸或深度太大而不经济，则必须重复每个检查，直到满足每个要求为止，适当地修改尺寸或集流深度，使基本尺寸更合理。3，浅基础类型，扩展基础，刚性基础，柔性基础，连接基础，条形基础，箱形基础，独立基础，筏板基础，交叉梁基础，薄壳基础

9、，按建筑类型划分的多层民用建筑和轻型厂房，(a)非在寒冷潮湿的地区使用不理想。优点：可以就地取材，建筑方便。缺点：强度低，抗寒性低。要求：砖强度为MU10，砂浆强度为M5；大脚：砖基础截面是通常称为大脚(通常是大脚)的楼梯形状。1，砖基础，2，毛石器，要求：强度等级MU20毛石和砂浆强度M5砖。优点：耐寒性较好，可在寒冷地区用于6层以上的建筑；3，混凝土石混凝土基础，混凝土基础：强度、耐久性和抗冻性都比较好，其混凝土强度等级一般为C15，常用于较大的墙柱基础摩石混凝土基础：为了节省混凝土使用，混凝土内可以混合15% 25%(体积比)的摩石。4、石灰土地基，特点：低石灰土地基成本可节约材料，更多

10、用于5层以下民用建筑。石灰土：水化石灰和淤泥或黏土混合。(b)膨胀基础(延性基础)钢筋混凝土材料制作的基础称为延性基础。在地基中配置足够的钢筋，以承受拉伸应力或弯矩，防止地基在弯曲时受损。该基础不受刚度角度的约束，基础截面可以形成平面形状，将上部荷载传递到较大的基础底板，以适应基础支撑能力的要求。使用重要建筑或地基表土硬壳解决软弱下层强度太低的问题，在宽基底浅埋时，经常使用钠钢筋混凝土膨胀地基。灵活的基础钢铁、水泥、技术复杂，费用高。固定：上部结构荷载大，地基土弱时应力：抗弯和抗剪性能好，耐久性和抗冻性理想，墙下钢筋混凝土条形基础(a)无筋(b)有筋，1，墙下钢筋混凝土条形基础，2，柱下独立基

11、础，柱下独立基础(a)阶梯(b)锥形基础；(c)杯形基础，定义：独立基础是柱下基础的基本形式的力学性质：弯曲和剪切性能好，耐久性和抗冻性理想，(c)柱下钢筋混凝土条形基础，应用条件：柱受荷载，地基软弱时采用柱下独立基础，基础的低区域几乎相互连接。以在框架结构中使用。为了满足连接基础地基土的强度要求，可以扩展基础平面尺寸，在需要在单个相邻基础和平面上相接或重叠的情况下，将其合并为连接基础。(4)柱下交叉基础，应用条件：在荷载较大的高层建筑中，基础薄弱，在两个方向分布不均的情况下，基础垂直和水平两侧需要一定的弯曲刚度，以调整地基的不均匀沉降。(5)筏板基础，应用条件：地基软弱，荷载大，采用交叉基础

12、仍不能满足要求；或者，相邻基础距离很小，或者设置地下室时，可以将基础底板制作成完全相同厚度的钢筋混凝土板，形成没有梁的筏板基础。，(6)框基础，概念：当柱荷载较大，基础非常弱时，基础可以由钢筋混凝土楼板、屋顶、侧墙和纵横墙构成框基础。优点：完整性、弯曲刚度和空腹深度等特性。四、基础材料要求(1)砖必须是粘土砖。灰砂砖和轻质砖不能用于地基。一般地区略以湿地为基础，砖标签慕7.5以下；寒冷地区的饱和地基，砖的最小标签为Mu20。通常，应使用比最低标签稍高的标签。(2)石材包括母石、砌块和加工过的平坦材料石，要使用不易风化的坚硬岩石。(。石材的厚度不能小于150mm。基础石材标签不低于200300号

13、。(3)砂浆白灰、水泥混合砂浆不能用于水性饱和地基。水泥砂浆的标签最低，从非常湿或饱和的地基到M5。(4)混凝土的强度、耐久性和抗冻性优于砖，坚硬角度大，便于机械化和预制。但是，混凝土基础使用较多的水泥，成本略高，因此混凝土常用于砖、石材料不符合刚度角度要求的基础、地下水位以下的工程、基础下的扁平垫层。混凝土标签通常使用C15。体积大的混凝土基础可以与2030磨石混合，节省水泥。(5)钢筋混凝土不仅具有可压缩性，还具有抗弯和抗剪能力，是地基的最佳材料。高层建筑、重型或软弱地基、地下水位以下的基础应采用钢筋混凝土材料。钢筋根据计算配置进行配置，混凝土编号不低于C15。(6)石灰土我国用石灰土作为

14、基础材料或垫层，已有一千多年的历史，效果良好。中小型工程以石灰土材料为基础，通常可以搅拌好三七石灰土，均匀搅拌，分层压缩。使用的石灰，使用前需要水，无聊的成熟石灰粉，5毫米筛子。土要就地取材，实际粘土好，通过15毫米体质，含水量接近最佳含水量。混合好的石灰土“紧紧抓住块，落地开花”是合格的。灰土施工方法：每层200-250mm虚拟路面，压实后150mm，称为“一级灰土”。根据项目的需要，可以设计厚度为300mm或450mm的两阶段灰土或三阶段灰土。石灰土的缺点是初始强度低，耐水性差，抗冻性差，特别是在水中硬化缓慢。因此石灰土用作青蛙材料，通常只适用于地下水位。概念，基础深度基础底部到设计地面(

15、通常为外部地面)的距离。通常地基至少埋0.5米深。基础深度通常从外部地面标高计算，到基础底面的深度为基础深度。基础在安全、稳定、长期使用的前提下，尽可能浅埋，节约项目和投资，便于建设。确定基础深度的第二部分，影响基础深度的因素，第一，建筑用途和基础构造1，上层结构情况，包括建筑用途、类型大小、荷载大小和特性。应用作地下车库、地下商店、文化体育活动场或人防设施的建筑用途至少3米以上的地基深度。另外，如高层建筑，为了抗震稳定性，基础深度必须在建筑物底部以上高度的1/101/15以上。如果对地基的不均匀沉降敏感，地基应位于坚实的地基土上。2、有地下室、设备基础和地下设施时，往往要求扩大基础深度；3、

16、地基的形态和结构有时对地基的深度起决定性作用。默认坡面曲面下方的最小深度为0.5m，默认顶面必须至少低于室外地面0.1m。第二，工程地质和水文地质条件1，工程地质条件如果基础表面土壤较好，低土壤较弱，基础尽可能浅埋，利用表面良好的土壤作为基础支柱层；相反，如果表土薄弱，下层土坚固，就要单独处理。弱土薄厚不到2米时，应挖掘弱土，并在底部坚硬的土壤上打下基础。底软弱土厚达2m4m，低层房屋可以考虑扩大地基面积，加强上部结构的刚度，使地基在软土中形成。重要建筑的情况下，应将地基放在下面的坚硬土壤上。上层药土厚，厚度超过5米，药土挖得太多，建筑特殊用途2层的地下室除外，多层住宅中一般采用人工加固地基或使用桩基。2，考虑