天然地基上浅基础设计课件.ppt

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1、基基础础工工程程1 1 天然地基上浅基础设计天然地基上浅基础设计一、浅基础的基本类型一、浅基础的基本类型一、浅基础的基本类型一、浅基础的基本类型 按材料分类按材料分类按材料分类按材料分类 按结构型式及受力特点分类按结构型式及受力特点分类按结构型式及受力特点分类按结构型式及受力特点分类浅浅浅浅基基基基础础础础分分分分类类类类 毛石基础毛石基础毛石基础毛石基础 砼及毛石砼基础砼及毛石砼基础砼及毛石砼基础砼及毛石砼基础 钢筋砼基础钢筋砼基础钢筋砼基础钢筋砼基础 灰土及三合土基础灰土及三合土基础灰土及三合土基础灰土及三合土基础 砖基础砖基础砖基础砖基础按按按按基基基基础础础础材材材材料料料料砖石砌体砖

2、石砌体砖石砌体砖石砌体混凝土和混凝土和混凝土和混凝土和毛石混凝土毛石混凝土毛石混凝土毛石混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土灰土灰土灰土灰土三合土三合土三合土三合土抗冻性、强度一般，适宜于干燥且较温暖的地区 砖的标号不低于MU7.5地下水位以上的毛石砌体采用混合砂浆砌置地下水位以下采用水泥砂浆砌置混凝土的强度、耐久性、抗冻性比较好为节约水泥，掺入毛石，配成毛石混凝土，强度仍比砖石砌体高混凝土的强度、耐久性、抗冻性都很好基础遇有侵蚀性地下水时，要严格选择混凝土成份耐久性良好，我国华北、西北地区广泛使用适用于5层及5层以下的民用建筑和小型砖墙承重的单层工业厂房石灰和土的体积比为3：7或2

3、：8 我国南方常采用，适用于四层及四层以下的民用建筑体积比石灰：砂子：骨料为1：2：4或1：3：6强度与骨料有关，矿渣最好，有水硬性，砖石次之1.1.1.1.按基础材料分类按基础材料分类按基础材料分类按基础材料分类砖基础：砖基础：砖基础：砖基础：低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。砌法：二一间隔收（砌法：二一间隔收（砌法：二一间隔收（砌法：二一间隔收（1/41/41/41/4砖）。砖）。砖）。砖）。MU7.5砖M5砂砂浆大放脚大放脚大放脚大放脚 毛

4、石基础：毛石基础：毛石基础：毛石基础：砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。MU20MU20片石；片石；片石；片石；M5M5砂浆砂浆砂浆砂浆 砼与片石砼基础：砼与片石砼基础：砼与片石砼基础：砼与片石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下结构。掺入片石要求：占体积水位以下结构。掺入片石要求：占体积水位以下结构。掺入片石要求：占体积水

5、位以下结构。掺入片石要求：占体积2030%2030%，尺寸，尺寸，尺寸，尺寸300mm 300mm 300mm 300mm。掺入毛石掺入毛石掺入毛石掺入毛石 节约水泥节约水泥节约水泥节约水泥柱下砼基础柱下砼基础柱下砼基础柱下砼基础墙下砼基础墙下砼基础2.2.按结构型式及受力特点分类按结构型式及受力特点分类按结构型式及受力特点分类按结构型式及受力特点分类（1 1）无筋扩展基础（刚性基础）无筋扩展基础（刚性基础）无筋扩展基础（刚性基础）无筋扩展基础（刚性基础）特点：特点：（1）由）由砖、石、灰土、素混凝土等抗砖、石、灰土、素混凝土等抗拉强度很低的材料建造而成；拉强度很低的材料建造而成；（2）有基础

6、台阶宽高比有基础台阶宽高比(刚性角刚性角)要求，要求，在宽高比的限制下，基础相对高度一般较在宽高比的限制下，基础相对高度一般较大，几乎不会发生弯曲变形。大，几乎不会发生弯曲变形。F bth0适用条件：多层民用建筑和轻型厂房。适用条件：多层民用建筑和轻型厂房。（2 2）扩展基础（钢筋混凝土基础）扩展基础（钢筋混凝土基础）扩展基础（钢筋混凝土基础）扩展基础（钢筋混凝土基础）特点：特点：（1 1）钢筋混凝土材料；）钢筋混凝土材料；（2 2）要满足抗弯、抗剪和抗）要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求。冲切等结构要求。适用条件：宽基浅埋。适用条件：宽基浅埋。适用条件：宽基浅埋。适用条件：宽基浅埋。柱下独立

7、基础（单独基础）柱下独立基础（单独基础）柱下独立基础（单独基础）柱下独立基础（单独基础）:现现现现浇台阶形基础、现浇锥形基础、预制浇台阶形基础、现浇锥形基础、预制浇台阶形基础、现浇锥形基础、预制浇台阶形基础、现浇锥形基础、预制柱下杯口基础。柱下杯口基础。柱下杯口基础。柱下杯口基础。柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础结构柱结构柱结构柱结构柱基础基础基础基础底板底板底板底板配筋配筋配筋配筋结构柱结构柱结构柱结构柱配筋配筋配筋配筋现浇台阶形基础现浇台阶形基础现浇台阶形基础现浇台阶形基础基础基

8、础基础基础底板底板底板底板配筋配筋配筋配筋结构结构结构结构柱柱柱柱配筋配筋配筋配筋现浇锥形基础现浇锥形基础现浇锥形基础现浇锥形基础柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础预制柱下杯口基础预制柱下杯口基础预制柱下杯口基础预制柱下杯口基础墙墙墙墙翼板翼板翼板翼板柱柱柱柱肋梁肋梁肋梁肋梁砼垫层砼垫层砼垫层砼垫层墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础墙下条形基础板式（无肋）板式（无肋）板式（无肋）板式（无肋）梁式（带肋）梁式（带肋）梁式（带肋）梁式（带肋）单向条形基础：单向条形基础：在同一轴线（或同一方向）上若干个单独基础联合组在同一轴线（或同一方向）上若干个单独基础联合组成的长条形连续基础。成

9、的长条形连续基础。十字交叉条形基础：十字交叉条形基础：在柱网下纵横两个方向用条形基础连接组合而成。在柱网下纵横两个方向用条形基础连接组合而成。特点：特点：特点：特点：抗弯刚度大，具有调整不均匀沉降的能力。抗弯刚度大，具有调整不均匀沉降的能力。适用条件：适用条件：适用条件：适用条件：地基较软且分布不均；基底面积受相邻建筑物基础的限制无地基较软且分布不均；基底面积受相邻建筑物基础的限制无法扩展时；柱荷载差异大，以致基底面积扩大使其彼此接近或相碰时法扩展时；柱荷载差异大，以致基底面积扩大使其彼此接近或相碰时。（3 3 3 3）柱下条形基础）柱下条形基础）柱下条形基础）柱下条形基础柱下条形基础柱下条形

10、基础柱下条形基础柱下条形基础（4 4 4 4）筏形基础）筏形基础）筏形基础）筏形基础p 筏形基础：筏形基础：指在建筑物的所有柱墙下面用钢筋混凝土做一块连续的整指在建筑物的所有柱墙下面用钢筋混凝土做一块连续的整片基础，也称筏板基础，俗称片基础，也称筏板基础，俗称“满堂基础满堂基础”。p特点特点：基底面积大。整体性基底面积大。整体性好，调整不均匀沉降能力强，好，调整不均匀沉降能力强，抗震性好。抗震性好。p适用条件：适用条件：“硬壳层持力硬壳层持力层层”，较均匀软弱地基上，较均匀软弱地基上6 6层层及其以下承重横墙密集的民及其以下承重横墙密集的民用建筑。用建筑。uu筏形基础又分为平板式和梁板式。筏形

11、基础又分为平板式和梁板式。筏形基础又分为平板式和梁板式。筏形基础又分为平板式和梁板式。（5 5 5 5）箱形基础）箱形基础）箱形基础）箱形基础n 箱形基础：箱形基础：是由钢筋混凝是由钢筋混凝土顶板、底板、纵横交错的内土顶板、底板、纵横交错的内外侧墙板组成的空间格构式整外侧墙板组成的空间格构式整体结构。体结构。n 特点：特点：显著减少基底压力，降低基础沉降，抗震性能好，显著减少基底压力，降低基础沉降，抗震性能好，钢筋水泥用量较大，工期长，造价高，需考虑基坑施钢筋水泥用量较大，工期长，造价高，需考虑基坑施 工及护壁对周围环境影响。工及护壁对周围环境影响。n适用条件：适用条件：高层建筑。高层建筑。基

12、础设计计算首先是进行方案比较，选择最适合工程实际基础设计计算首先是进行方案比较，选择最适合工程实际的基础类型，一般从以下三方面考虑：的基础类型，一般从以下三方面考虑：l 满足地基承载力要求满足地基承载力要求第一功能要求，合理选择持力第一功能要求，合理选择持力层、基础埋深，确定基础形式；层、基础埋深，确定基础形式；l满足建筑物变形要求满足建筑物变形要求从建筑物、基础、地基的整体从建筑物、基础、地基的整体性与共同工作角度出发，根据荷载、地基情况，确定基础结性与共同工作角度出发，根据荷载、地基情况，确定基础结构与构造形式；构与构造形式；l满足建筑物使用要求满足建筑物使用要求从建筑物使用功能要求及建筑

13、从建筑物使用功能要求及建筑对地基变形要求考虑，如有地下室时，采用箱形与筏板基础对地基变形要求考虑，如有地下室时，采用箱形与筏板基础较为合理。较为合理。3.3.基础方案的比较与选择基础方案的比较与选择基础方案的比较与选择基础方案的比较与选择二、浅基础的设计原则二、浅基础的设计原则二、浅基础的设计原则二、浅基础的设计原则（一）地基基础设计等级（一）地基基础设计等级 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）规定：（考）规定：（考虑地基、建筑物规模与功能）虑地基、建筑物规模与功能）uu 甲级：甲级：甲级：甲级：重要的、重要的、3030层以上高层、体型

14、复杂、高低层差超层以上高层、体型复杂、高低层差超1010、对沉降有特殊要求、场地与地质条件复杂等。对沉降有特殊要求、场地与地质条件复杂等。uu 乙级：乙级：乙级：乙级：甲、丙以外的工业与民用建筑。甲、丙以外的工业与民用建筑。uu 丙级：丙级：丙级：丙级：场地与地基条件简单、荷载分布均匀的场地与地基条件简单、荷载分布均匀的7 7层及以下建层及以下建 筑、次要轻型建筑。筑、次要轻型建筑。地基计算内容地基计算内容地基计算内容地基计算内容建筑物类型建筑物类型建筑物类型建筑物类型 地基承载力计算地基承载力计算地基承载力计算地基承载力计算所有建筑物（甲、乙、丙级）所有建筑物（甲、乙、丙级）所有建筑物（甲、

15、乙、丙级）所有建筑物（甲、乙、丙级）地基变形计算地基变形计算地基变形计算地基变形计算 设计等级为甲、乙及部分丙级建筑设计等级为甲、乙及部分丙级建筑设计等级为甲、乙及部分丙级建筑设计等级为甲、乙及部分丙级建筑物物物物 地基稳定性计算地基稳定性计算地基稳定性计算地基稳定性计算经常受水平荷载的高层建筑物；高经常受水平荷载的高层建筑物；高经常受水平荷载的高层建筑物；高经常受水平荷载的高层建筑物；高耸结构、挡土墙；建造在斜坡上或耸结构、挡土墙；建造在斜坡上或耸结构、挡土墙；建造在斜坡上或耸结构、挡土墙；建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物；基坑边坡附近的建筑物或构筑物；基坑边坡附近的建筑物或构筑物；基

16、坑边坡附近的建筑物或构筑物；基坑工程工程工程工程 抗抗抗抗浮浮浮浮验算验算验算验算当当当当地下水埋藏较浅，建筑物地下室地下水埋藏较浅，建筑物地下室地下水埋藏较浅，建筑物地下室地下水埋藏较浅，建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题或地下构筑物存在上浮问题或地下构筑物存在上浮问题或地下构筑物存在上浮问题（二）地基基础设计规定（二）地基基础设计规定（二）地基基础设计规定（二）地基基础设计规定（三）荷载效应组合及抗力限值规定（三）荷载效应组合及抗力限值规定（三）荷载效应组合及抗力限值规定（三）荷载效应组合及抗力限值规定1.1.设计方法设计方法v允许（容许）承载力设计方法允许（容许）承载力设计方法极限状态

17、设计方法极限状态设计方法承载能力极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态对于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载对于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载大变形，如地基失稳而破坏。大变形，如地基失稳而破坏。正常使用极限状态正常使用极限状态对于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定对于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定值，如影响建筑物正常使用或外观的地基变形。值，如影响建筑物正常使用或外观的地基变形。2.荷载规定荷载规定v荷载荷载分类分类永久荷载永久荷载可变荷载可变荷载偶然荷载（特殊荷载）：爆炸力、撞击力偶然荷载（特殊荷载）：

18、爆炸力、撞击力v荷载的标准值荷载的标准值v荷载的准永久值荷载的准永久值建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（GB50009-2001GB50009-2001GB50009-2001GB50009-2001）v 荷载组合荷载组合基本基本基本基本组合组合组合组合标准组合标准组合标准组合标准组合准永久组合准永久组合准永久组合准永久组合类别类别标准值标准值标准值标准值(kN/m2)组合值系数组合值系数组合值系数组合值系数 c准永久值系数准永久值系数准永久值系数准永久值系数 q住宅、宿舍、办住宅、宿舍、办住宅、宿舍、办住宅、宿舍、办公室、教室、试公室、教室、试公室、教室、试公

19、室、教室、试验室验室验室验室2.02.00.70.70.40.40.50.5食堂、餐厅食堂、餐厅食堂、餐厅食堂、餐厅2.52.50.70.70.50.5礼堂、剧场礼堂、剧场礼堂、剧场礼堂、剧场影院影院影院影院3.03.00.70.70.30.3商店、车站商店、车站商店、车站商店、车站机场大厅机场大厅机场大厅机场大厅3.53.50.70.70.50.5健身房、舞台健身房、舞台健身房、舞台健身房、舞台4.04.00.70.70.50.5书库、档案库书库、档案库书库、档案库书库、档案库4.54.50.90.90.80.8民用建筑楼面均布活荷载的代表值民用建筑楼面均布活荷载的代表值民用建筑楼面均布活荷

20、载的代表值民用建筑楼面均布活荷载的代表值3.3.荷载效应组合及抗力限值一般规定荷载效应组合及抗力限值一般规定 （1 1 1 1）按地基承载力确定基底面积、埋深及按单桩承载力确）按地基承载力确定基底面积、埋深及按单桩承载力确）按地基承载力确定基底面积、埋深及按单桩承载力确）按地基承载力确定基底面积、埋深及按单桩承载力确定桩数，荷载效应：按正常使用极限状态下荷载效应的标准组定桩数，荷载效应：按正常使用极限状态下荷载效应的标准组定桩数，荷载效应：按正常使用极限状态下荷载效应的标准组定桩数，荷载效应：按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。抗力用承载力特征值。合。抗力用承载力特征值。合。抗力用承载力特

21、征值。合。抗力用承载力特征值。（2 2 2 2）变形计算：正常使用极限状态下荷载效应的准永久组）变形计算：正常使用极限状态下荷载效应的准永久组）变形计算：正常使用极限状态下荷载效应的准永久组）变形计算：正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计风载与地震作用。限值为地基变形允许值。合，不计风载与地震作用。限值为地基变形允许值。合，不计风载与地震作用。限值为地基变形允许值。合，不计风载与地震作用。限值为地基变形允许值。（3 3 3 3）计算土压力、地基稳定性时，按承载能力极限状态下）计算土压力、地基稳定性时，按承载能力极限状态下）计算土压力、地基稳定性时，按承载能力极限状态下）计算土压力、地基

22、稳定性时，按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数为荷载效应的基本组合，分项系数为荷载效应的基本组合，分项系数为荷载效应的基本组合，分项系数为1.01.01.01.0。（4 4 4 4）基础结构计算时，上部结构传来的荷载效应组合与地）基础结构计算时，上部结构传来的荷载效应组合与地）基础结构计算时，上部结构传来的荷载效应组合与地）基础结构计算时，上部结构传来的荷载效应组合与地基反力，按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相基反力，按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相基反力，按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相基反力，按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相

23、应的分项系数。应的分项系数。应的分项系数。应的分项系数。正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态荷载效应标准组合荷载效应标准组合荷载效应标准组合荷载效应标准组合bpkpkmax1.2fapkmaxpkminpkfa正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态荷载效应准永久组合荷载效应准永久组合荷载效应准永久组合荷载效应准永久组合bp0ss三、地基设计三、地基设计三、地基设计三、地基设计地基设计主要内容：地基设计主要内容：确定基础埋置深度；确定基础埋置深度；确定地基承载力特征值；确定地基承载力特征值；确定基础底面尺寸；确定基础底面尺寸；进行必要的变形及

24、稳定性验算。进行必要的变形及稳定性验算。（一）基础埋置深度的确定（一）基础埋置深度的确定（一）基础埋置深度的确定（一）基础埋置深度的确定u 定义：定义：基础底面至设计地面的距离。基础底面至设计地面的距离。下卧层下卧层持力层（受力层）持力层（受力层）FG埋深埋深du 基础埋深基础埋深d d的取值：的取值：对于地下室，如采用箱形或筏形基础时，自室外标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。一般至室外标高算起；一般至室外标高算起；在填方整平地区，可至填土地面标高算起。在填方整平地区，可至填土地面标高算起。u 原则：原则：在满足承载力的条件下尽量浅埋。在满足承载力的条件下尽量浅埋。u

25、 基本要求：基本要求：（1）除岩石地基以外，）除岩石地基以外，d大于大于50cm（表土扰动，植物，（表土扰动，植物，冻融，冲蚀）；冻融，冲蚀）；（2）基础顶距离表土大于）基础顶距离表土大于10cm；（3）桥要求在冲刷深度以下。）桥要求在冲刷深度以下。u其它控制因素：其它控制因素：工程地质条件与地下水工程地质条件与地下水 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件 场地环境条件场地环境条件 地基冻融条件地基冻融条件1.1.与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件（1）应满足使用功能和用途方面的要求）应满足使用功能和用途方面的要求 如有地下室或半地下室的建筑，其埋深必须结合地下部如有地下室或半地下室的建筑，

26、其埋深必须结合地下部分设计标高选定；地下管道应在基底以上，便于维修。分设计标高选定；地下管道应在基底以上，便于维修。（2）应满足地基承载力、变形和稳定性要求）应满足地基承载力、变形和稳定性要求 在抗震设防区，高层建筑荷载大，风和地震等水平作用在抗震设防区，高层建筑荷载大，风和地震等水平作用大，除岩石地基外，筏形和箱形基础的大，除岩石地基外，筏形和箱形基础的埋深不埋深不宜小宜小于建筑于建筑物物地面高度的地面高度的1/151/15。桩筏或桩箱基础的埋深（不计桩长）不宜。桩筏或桩箱基础的埋深（不计桩长）不宜小于桩长的小于桩长的1/181/181/201/20。对于水塔与烟囱等高耸构筑物需验算抗倾覆的

27、稳定性。对于水塔与烟囱等高耸构筑物需验算抗倾覆的稳定性。对于高压输电塔需要有较大埋深满足抗拔力的要求。对于高压输电塔需要有较大埋深满足抗拔力的要求。地基土层地基土层组成类型组成类型A:A:A:A:考虑荷载情况，按最小埋深要求确定；考虑荷载情况，按最小埋深要求确定；考虑荷载情况，按最小埋深要求确定；考虑荷载情况，按最小埋深要求确定；B:B:B:B:考虑人工地基，按最小埋深要求确定；考虑人工地基，按最小埋深要求确定；考虑人工地基，按最小埋深要求确定；考虑人工地基，按最小埋深要求确定；C:C:C:C:地基土分为两层，上硬下软地基土分为两层，上硬下软地基土分为两层，上硬下软地基土分为两层，上硬下软:v

28、硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋；硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋；v硬土层厚度很薄时（硬土层厚度很薄时（1/4b)1/4b)，按按B B情况考虑；情况考虑；v硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。（1 1）工程地质条件）工程地质条件2.2.2.2.工程地质与水文地质条件工程地质与水文地质条件工程地质与水文地质条件工程地质与水文地质条件(A)(B)(C)好好软软软软好好D:D:D:D:地基土分为两层，上软下硬地基土分为两层，上软下硬地基土分为两层，上软下硬地基土分为两层，上软下硬:v软土软土2m,埋于好土上；埋于好土上；v软土软土25m,轻型可浅埋软土上，荷载

29、较大埋于好土层；轻型可浅埋软土上，荷载较大埋于好土层；v软土软土5m,轻型可浅埋软土上，荷载较大可采用人工地基轻型可浅埋软土上，荷载较大可采用人工地基 浅埋，荷载大应埋于好土层，或选其它基础方案。浅埋，荷载大应埋于好土层，或选其它基础方案。地基土层地基土层组成类型组成类型E:E:地基土由若干软硬交替土层组成，根据减少沉降与工程地基土由若干软硬交替土层组成，根据减少沉降与工程 量原则，按上述方法确定。量原则，按上述方法确定。(D)(E)好好好好软软软软 尽量考虑将基础置于地下水位以上。尽量考虑将基础置于地下水位以上。埋在地下水位以下时，考虑：埋在地下水位以下时，考虑：基坑排水、坑壁围护、保护地基

30、土不受扰动基坑排水、坑壁围护、保护地基土不受扰动 出现涌土、流砂的可能性；地下室防渗；出现涌土、流砂的可能性；地下室防渗；轻型结构物的上浮托力；轻型结构物的上浮托力；地下水浮托力引起的基础底板内力的变化。地下水浮托力引起的基础底板内力的变化。承压含水层的地基，控制基坑开挖深度，防止基坑隆起开裂承压含水层的地基，控制基坑开挖深度，防止基坑隆起开裂k一般取一般取0.70.9。（2 2）水文地质条件）水文地质条件l 新建筑物基础埋深不宜大于原有建筑物基础。新建筑物基础埋深不宜大于原有建筑物基础。l 当埋深大于原有建筑物基础时，两基础间应保持一定净距。当埋深大于原有建筑物基础时，两基础间应保持一定净距

31、。l 否则要求支护并且严格限制支护的水平位移：否则要求支护并且严格限制支护的水平位移：分段施工，设置临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工分段施工，设置临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物地基。措施，或加固原有建筑物地基。3.3.3.3.场地环境条件场地环境条件场地环境条件场地环境条件季节性冻土：季节性冻土：是冬季冻结、天暖解冻，每年冻融交替一次的土是冬季冻结、天暖解冻，每年冻融交替一次的土层，在我国北方地区分布广泛。层，在我国北方地区分布广泛。多年冻土：多年冻土：指连续保持冻结状态三年以上的土层，其性质较复指连续保持冻结状态三年以上的土层，其性质较复杂，属特殊土地基。

32、杂，属特殊土地基。冻胀：冻胀：冻胀力，地面隆起冻胀力，地面隆起 融陷：融陷：强度降低，建筑物下陷强度降低，建筑物下陷建筑物开裂损坏建筑物开裂损坏不均匀沉降4.4.4.4.地基冻融条件地基冻融条件地基冻融条件地基冻融条件Zddmin室内地面室内地面hmax冻胀土中基础埋深的要求冻胀土中基础埋深的要求:Zd设计冻深，由标准冻深计算而得；设计冻深，由标准冻深计算而得；hmax基底下允许残留冻土层的最大厚度。基底下允许残留冻土层的最大厚度。地基承载力特征值地基承载力特征值fa在保证地基稳定的条件下，使建筑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。物的沉降量不超过允许值的地基承载

33、力。要有一定的强度安全储备要有一定的强度安全储备地基变形不应大于相应的允许值地基变形不应大于相应的允许值两个含义两个含义1.1.基本概念基本概念（二）地基承载力确定与验算（二）地基承载力确定与验算（二）地基承载力确定与验算（二）地基承载力确定与验算满足建筑物正常使用极限状态下的地基土承载力满足建筑物正常使用极限状态下的地基土承载力ppc SpuSS压密阶段压密阶段局部塑性变形阶段局部塑性变形阶段破坏阶段破坏阶段或或地基允许变形值控制系数，地基允许变形值控制系数，地基承载力特征值表达式地基承载力特征值表达式基础荷载与地基变形的关系：基础荷载与地基变形的关系：2.2.地基承载力特征值的确定地基承载

34、力特征值的确定l 按现场静载荷试验成果确定；按现场静载荷试验成果确定；l 根据土的强度理论计算确定；根据土的强度理论计算确定；l 根据根据规范规范表格确定；表格确定；l 根据原位测试、室内试验成果并结合工根据原位测试、室内试验成果并结合工 程经验确定。程经验确定。荷载荷载试坑试坑支墩支墩次梁次梁主梁主梁承压板承压板千斤顶千斤顶百分表百分表静载荷试验装置静载荷试验装置（1 1）按静载荷试验方法确定）按静载荷试验方法确定）按静载荷试验方法确定）按静载荷试验方法确定低压缩性土低压缩性土 高压缩性土高压缩性土 u ps 曲线为曲线为“陡降型陡降型”；v 一般取一般取“比例界限荷载比例界限荷载 pb”作

35、为作为地基承载力特征值；地基承载力特征值；w 对于对于“脆性破坏脆性破坏”地基，当地基，当pu3m?确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸 l l、b b暂不考虑宽度修暂不考虑宽度修正正 中心荷载常用方形基础；矩形基础的长宽比一般取12。是是是是否否否否修正修正修正修正pkmax1.2fapkfa3.3.3.3.偏心荷载作用下的基础偏心荷载作用下的基础偏心荷载作用下的基础偏心荷载作用下的基础设计上一般设计上一般pmin0要要要要求求求求pkmaxpkminddFkGkMkVklbe 注意：基底压力注意：基底压力pkmax、pkmin相差过大容易引起基础倾斜。相差过大容

36、易引起基础倾斜。基础底面面积确定步骤基础底面面积确定步骤（逐次渐近试算法）逐次渐近试算法）根据根据根据根据A A 确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸b3m?b3m?确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸 l l、b b按中心荷载按中心荷载考虑计算得考虑计算得到的面积到的面积是是否否计算偏心距、基底压力计算偏心距、基底压力计算偏心距、基底压力计算偏心距、基底压力p pk k f fa ap pk kmaxmax1.21.2f fa ap pk kminmin00校核校核修正修正修正修正调整尺寸调整尺寸调整尺寸调整尺寸否否四、无筋扩展基础设计

37、四、无筋扩展基础设计四、无筋扩展基础设计四、无筋扩展基础设计（一）基本概念（一）基本概念（一）基本概念（一）基本概念 1.1.1.1.材料：材料：材料：材料：砖、毛石、砼、毛石砼等。砖、毛石、砼、毛石砼等。砖、毛石、砼、毛石砼等。砖、毛石、砼、毛石砼等。2.2.2.2.特点：特点：特点：特点：由脆性材料构筑，抗压强度高，抗剪由脆性材料构筑，抗压强度高，抗剪由脆性材料构筑，抗压强度高，抗剪由脆性材料构筑，抗压强度高，抗剪 、抗弯强、抗弯强、抗弯强、抗弯强 度低（亦称刚性基础）。度低（亦称刚性基础）。度低（亦称刚性基础）。度低（亦称刚性基础）。3.3.3.3.受力与破坏：受力与破坏：受力与破坏：受

38、力与破坏：倒置短悬臂梁弯拉破坏。倒置短悬臂梁弯拉破坏。倒置短悬臂梁弯拉破坏。倒置短悬臂梁弯拉破坏。4.4.4.4.强度保证：强度保证：强度保证：强度保证：控制基础截面的拉应力与剪应力不超过基础控制基础截面的拉应力与剪应力不超过基础控制基础截面的拉应力与剪应力不超过基础控制基础截面的拉应力与剪应力不超过基础 材料的抗拉、抗剪强度。一般可以通过控制材料的抗拉、抗剪强度。一般可以通过控制材料的抗拉、抗剪强度。一般可以通过控制材料的抗拉、抗剪强度。一般可以通过控制 材料强度等级和台阶的宽高比来实现。材料强度等级和台阶的宽高比来实现。材料强度等级和台阶的宽高比来实现。材料强度等级和台阶的宽高比来实现。5

39、.5.5.5.设计要求：设计要求：设计要求：设计要求：基础台阶宽高比小于允许宽高比。基础台阶宽高比小于允许宽高比。基础台阶宽高比小于允许宽高比。基础台阶宽高比小于允许宽高比。b0bb1h1H0b2（二）无筋扩展基础断面设计（二）无筋扩展基础断面设计（二）无筋扩展基础断面设计（二）无筋扩展基础断面设计1.1.1.1.刚性角刚性角刚性角刚性角式中式中刚性角，与基底压刚性角，与基底压力、基础材料有关；力、基础材料有关；tan台阶允许宽高比。台阶允许宽高比。混凝土基础混凝土基础三合土基础三合土基础基基 础础 材材 料料质质 量量 要要 求求台台 阶阶 高高 宽宽 比比 的的 允允 许许 值值pk100

40、100 pk200200 pk300混混 凝凝 土土 基基 础础C15混凝土混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土毛石混凝土基础基础C15混凝土混凝土1:1.001:1.251:1.50砖砖 基基 础础砖不低于砖不低于MU10，砂浆不低于，砂浆不低于M51:1.501:1.501:1.50毛石基础毛石基础砂浆不低于砂浆不低于M51:1.251:1.50灰灰 土土 基基 础础体积比为体积比为3：7或或2：8的灰土，其最小干的灰土，其最小干密度：密度：粉土粉土1.55t/m3粉质粘土粉质粘土1.05t/m3粘土粘土1.45t/m31:1.251:1.50三三 合合 土土 基基 础础体

41、积比为体积比为1：2：41：3：6（石灰：砂：骨料），每层约虚铺（石灰：砂：骨料），每层约虚铺220mm，夯至，夯至150mm1:1.501:2.00刚性基础台阶宽高比的允许值刚性基础台阶宽高比的允许值刚性基础台阶宽高比的允许值刚性基础台阶宽高比的允许值F F F F 安全安全不安全不安全安全安全浪费浪费2.2.计算公式计算公式计算公式计算公式b0bb1h1H0b2 当混凝土基础的基础底面的平当混凝土基础的基础底面的平均压力值均压力值pk超过超过300kPa300kPa时，还应时，还应按下式验算墙（柱）边缘或变阶处的受剪承载力：按下式验算墙（柱）边缘或变阶处的受剪承载力：3.3.3.3.构造要

42、求构造要求构造要求构造要求h1钢筋混凝土柱脚高度；钢筋混凝土柱脚高度；d柱中纵向受力钢筋的最大直径。柱中纵向受力钢筋的最大直径。采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱240460240560两皮一收砌法两皮一收砌法两皮一收砌法两皮一收砌法二一间隔收砌法二一间隔收砌法二一间隔收砌法二一间隔收砌法 砖基础砖基础砖基础砖基础80200400600 砖石基础砖石基础砖石基础砖石基础两层毛石两层毛石错缝砌筑错缝砌筑无筋扩展基础可由两种材料叠合组成，但应对接触部分作抗压验算。4.4.无筋扩展基础的设计计算步骤无筋扩展基础的设

43、计计算步骤无筋扩展基础的设计计算步骤无筋扩展基础的设计计算步骤 选择基础的材料和立面形式；选择基础的材料和立面形式；选择地基持力层并确定基础的埋置深度；选择地基持力层并确定基础的埋置深度；根据构造及建筑模数要求初步确定基础高度；根据构造及建筑模数要求初步确定基础高度；根据地基承载力初步确定基础底面积并确定其尺寸；根据地基承载力初步确定基础底面积并确定其尺寸；必要时计算地基基础的稳定性和沉降；必要时计算地基基础的稳定性和沉降；验算基础的刚性角或台阶的宽高比；验算基础的刚性角或台阶的宽高比；确定基础的细部尺寸并绘制结构图。确定基础的细部尺寸并绘制结构图。五、钢筋混凝土扩展基础设计五、钢筋混凝土扩展

44、基础设计五、钢筋混凝土扩展基础设计五、钢筋混凝土扩展基础设计扩展基础图扩展基础图扩展基础图扩展基础图 扩展基础包括扩展基础包括扩展基础包括扩展基础包括柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础和和和和墙下钢筋混凝土墙下钢筋混凝土墙下钢筋混凝土墙下钢筋混凝土条形基础条形基础条形基础条形基础两类。两类。两类。两类。（一）扩展基础特点（一）扩展基础特点（一）扩展基础特点（一）扩展基础特点 1.1.1.1.适用范围适用范围适用范围适用范围 扩展基础适用于上部结构荷载较大，有时为偏心扩展基础适用于上部结构荷载较大，有时为偏心扩展基础适用于上部结构荷载较大，有

45、时为偏心扩展基础适用于上部结构荷载较大，有时为偏心荷载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础。荷载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础。荷载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础。荷载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础。在地基表层土质较好，下层土质软弱的情况，利在地基表层土质较好，下层土质软弱的情况，利在地基表层土质较好，下层土质软弱的情况，利在地基表层土质较好，下层土质软弱的情况，利用表层好土层设计浅埋基础，最适宜采用扩展基础用表层好土层设计浅埋基础，最适宜采用扩展基础用表层好土层设计浅埋基础，最适宜采用扩展基础用表层好土层设计浅埋基础，最适宜采用扩展基础（即所谓宽基浅埋）。（即所谓宽基浅埋）。（即所谓宽基浅

46、埋）。（即所谓宽基浅埋）。F弯曲21 21纯剪斜压2.2.2.2.扩展基础破坏形式扩展基础破坏形式扩展基础破坏形式扩展基础破坏形式冲切（1）纯剪破坏）纯剪破坏 纯剪切破坏即沿墙或柱子边缘以及基础变截面处产生竖向剪切破坏，在纯剪切破坏即沿墙或柱子边缘以及基础变截面处产生竖向剪切破坏，在以往的钢筋混凝土结构设计中都要求对之进行验算，但近年来的钢筋混凝土以往的钢筋混凝土结构设计中都要求对之进行验算，但近年来的钢筋混凝土构件实验表明受弯矩和剪力共同作用的构件，纯剪切破坏不起控制作用。构件实验表明受弯矩和剪力共同作用的构件，纯剪切破坏不起控制作用。（2）斜截面剪切破坏）斜截面剪切破坏 钢筋混凝土构件在弯

47、、剪荷载共同作用下，其主要破坏形式是先在弯钢筋混凝土构件在弯、剪荷载共同作用下，其主要破坏形式是先在弯剪区域出现斜裂缝，随着荷载增加，斜裂缝向上扩展，未开裂部分的正应剪区域出现斜裂缝，随着荷载增加，斜裂缝向上扩展，未开裂部分的正应力和剪应力迅速增加，当正应力和剪应力组合后的主应力出现拉应力，且力和剪应力迅速增加，当正应力和剪应力组合后的主应力出现拉应力，且大于钢筋混凝土的抗拉强度时，斜裂缝被拉断，出现斜拉破坏，在扩展基大于钢筋混凝土的抗拉强度时，斜裂缝被拉断，出现斜拉破坏，在扩展基础中也称础中也称“冲切破坏冲切破坏”。扩展基础的冲切破坏扩展基础的冲切破坏扩展基础的冲切破坏扩展基础的冲切破坏 当

48、组合不出现拉应力或者拉应力较小、压应力较大且超过当组合不出现拉应力或者拉应力较小、压应力较大且超过当组合不出现拉应力或者拉应力较小、压应力较大且超过当组合不出现拉应力或者拉应力较小、压应力较大且超过混凝土的抗压强度时，混凝土被压碎，称为斜压破坏。混凝土的抗压强度时，混凝土被压碎，称为斜压破坏。混凝土的抗压强度时，混凝土被压碎，称为斜压破坏。混凝土的抗压强度时，混凝土被压碎，称为斜压破坏。在验算在验算在验算在验算扩展基础的高度中，通常条形基础验算斜压破坏，而单独基础扩展基础的高度中，通常条形基础验算斜压破坏，而单独基础扩展基础的高度中，通常条形基础验算斜压破坏，而单独基础扩展基础的高度中，通常条

49、形基础验算斜压破坏，而单独基础则验算冲切破坏。则验算冲切破坏。则验算冲切破坏。则验算冲切破坏。（3）弯曲破坏）弯曲破坏 这种破坏沿着墙边、柱边或台阶边发生，裂缝平行于墙或柱边。为防止这种破坏沿着墙边、柱边或台阶边发生，裂缝平行于墙或柱边。为防止这种破坏，要求基础各竖直截面上由于基底反力产生的弯矩这种破坏，要求基础各竖直截面上由于基底反力产生的弯矩M小于该截面的小于该截面的抵抗弯矩抵抗弯矩Mu。设计时据此确定基础的配筋。设计时据此确定基础的配筋。（二）墙下钢筋混凝土条形基础设计（二）墙下钢筋混凝土条形基础设计（二）墙下钢筋混凝土条形基础设计（二）墙下钢筋混凝土条形基础设计1.构造要求构造要求 墙

50、下条形基础一般采用梯形截面，边缘高度一般墙下条形基础一般采用梯形截面，边缘高度一般200200mm，坡度坡度i1:31:3。基础高度小于。基础高度小于250250mm时，也可做成等厚度板。时，也可做成等厚度板。基础混凝土的强度等级不宜低于基础混凝土的强度等级不宜低于C2020。基底下宜设基底下宜设C1010素混凝土垫层，厚度一般为素混凝土垫层，厚度一般为100100mm。底板受力钢筋最小直径不宜小于底板受力钢筋最小直径不宜小于1010mm，间距不宜大于，间距不宜大于200200mm 和小于和小于100100mm。分布钢筋直径不小于。分布钢筋直径不小于8mm8mm，间距不大于，间距不大于300m