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1、最新天然地基上浅基础的设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第七章第七章 天然地基上浅基础设计天然地基上浅基础设计E7.1 7.1 概述概述 E7.2 7.2 基础埋置深度的确定基础埋置深度的确定E7.3 7.3 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定E7.4 7.4 无筋扩展基础设计无筋扩展基础设计E7.5 7.5 扩展基础设计扩展基础设计E7.67.6钢筋混凝土梁板式基础简介钢筋混凝土梁板式基础简介E7.7 7.7 减少不均匀沉降的措施减少不均匀沉
2、降的措施适愉懈翰崇噶妮遮湘撮标呜掣哇步区颧诉朵霖眶攫壁箍脉匡阉审思芍妮搓天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计第一节 概述建筑物的安全和正常使用地基基础设计等级建筑场地和地基岩土条件地基基础方案地基基础设计内容与步骤施工条件地基基础设 计规定荷载组合规定地基基础类型一、地基基础设计的基本规定逗退蘸力谎慨厉莆扒动枣朝另最丑叉呜淑谊静驴趴蚕麻彤弄名疑坟碍恢智天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计根据地基的复杂程度、建筑物规模和功能特征，以及由于地基问题根据地基的复杂程度、建筑物规模和功能特征，以及由于地基问题可能造成建筑物的破坏或影响正常使用的程度，将地基基础分为山可能造成建筑物的破坏
3、或影响正常使用的程度，将地基基础分为山歌设计等级：歌设计等级：设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑30层以上的高层建筑体型复杂、层数相差超过10层的高低连成一体的建筑物大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下民用建筑及一般工业建筑次要的轻型建筑物（一）地基基础设计等级赁卷鬼雀丙素疯躇降碟近轨透苹畏怎经忧
4、催镊慕惨缓故抹惜愧惩乐楚毫渺天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（二）地基基础设计规定（二）地基基础设计规定（1 1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；（2 2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计。）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计。（3 3）表）表7-27-2所列范围涉及等级为丙级的建筑可不作变形验算，但如有所列范围涉及等级为丙级的建筑可不作变形验算，但如有下列情况时，仍应作变形验算：下列情况时，仍应作变形验算：根据建筑地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基
5、础设计应符合下列规定：1）地基承载力特政值小于130kPa,且形体复杂的建筑；2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基过大的不均匀沉降时；3）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；4）相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；5）地基内有厚度较大或薄厚不均的填土，其自重固结未完成时。（4）对经常承受水平荷载作用的高层建筑物、高耸结构和挡土墙等，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）当地下水埋藏比较浅，存在地下水上浮问题时，尚应进行抗浮验算。碴功余朽硕粒凿盘艾梧溜美睬霸且时懈孪北骑韩静钎漆壁赚祈径祸疤屎幢天然地基上浅基础
6、的设计天然地基上浅基础的设计（三）荷载效应组合规定（三）荷载效应组合规定1 1、按地基承载力确定基础底面积及埋深货按单桩承载力确定桩数时，、按地基承载力确定基础底面积及埋深货按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标传至基础或承台底面上的荷载效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或单桩承载力特征值。准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。2 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、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荷载效应的标准永久组合，不应计
7、入风荷载的地震作用。相应的限值态荷载效应的标准永久组合，不应计入风荷载的地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。应为地基变形允许值。3 3、计算挡土墙压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承、计算挡土墙压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其荷载分项系数均为载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其荷载分项系数均为1.01.0。4 4、在确定基础或桩承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内、在确定基础或桩承台高度、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力、确定配筋和验算材料强度时
8、，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下荷载效应的基本组合，采用相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的荷载分项系数。的荷载分项系数。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。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 5、基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关、基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数规范的规定采用，但结构重要性系数0 0不应小于不应小于1.01.0。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
9、值应符合建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定：乒高海溜迄揽录汀芽柠庞叁佣番订二俺瓤氧愧樊欺骏巍丁攘苇嗓实悉芽侍天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（四）荷载效应组合计算（四）荷载效应组合计算1 1、正常使用状态下，荷载效应的标准组合、正常使用状态下，荷载效应的标准组合S Sk k应用式应用式7-17-1表示：表示：荷载效应的准永久组合值应用式荷载效应的准永久组合值应用式7-27-2表示：表示：2 2、承载能力极限状态下，由可变荷载效应控制的基本组合设计值、承载能力极限状态下，由可变荷载效应控制的基本组合设计值S S应用式应用式7-37-3表达表达对由永久荷载效应控制的基
10、本组合，也可采用简化规则，荷载效应对由永久荷载效应控制的基本组合，也可采用简化规则，荷载效应组合的设计值组合的设计值S S按下式确定：按下式确定：先脊巳耳韵掀铸秋鲁职妙贵谱授磁否陋妖脱藉堰凉椒赤腮擒狙做飞霜握蜒天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计3 3、两种极限状态与承载力计算、两种极限状态与承载力计算（1 1）承载力极限状态。保证地基具有足够的强度和稳定性。）承载力极限状态。保证地基具有足够的强度和稳定性。当轴心荷载作用时，应符合下式要求：当轴心荷载作用时，应符合下式要求：当偏心荷载作用时，除符合（当偏心荷载作用时，除符合（7-57-5）要求外，尚应符合下式要求：）要求外，尚应符合下
11、式要求：（2 2）正常使用极限状态。保证地基的变形值控制在建筑物所允许的）正常使用极限状态。保证地基的变形值控制在建筑物所允许的范围内。所谓建筑物允许的变形值是指地基在荷载及其他因素影响范围内。所谓建筑物允许的变形值是指地基在荷载及其他因素影响下，基础所产生的均匀沉降或不均匀沉降不致于影响建筑物的安全下，基础所产生的均匀沉降或不均匀沉降不致于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。和正常使用；不能妨碍其设计功能的发挥。地基的变形值应符合下式要求：地基的变形值应符合下式要求：鉴择帝躇叶巾奎趴宁装性铭呆暇卸坠养秩嫉拧演苇繁频幽晴妻嚏聋头须弟天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计
12、 地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、建筑布置和仁部结构类型，充分考 虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。地基基础的设计和计算应该满足下列三项基本原则：1对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度，2应控制地基变形量，使之不超过建筑物的地墓变形允许值，以免引起基础不利截面和上部结构的损坏，或影响建筑物的使用功能和外观，3基础的型式、构造和尺寸，除应能适应上部结构、符合使用需要，满足地基承载力(稳定性)和变形要求外，还应满足对基础结构的强度，刚度和耐久性的要求。功炙矮盎漫
13、桨厦矽甲朗啥瘫勾卓眉伐沫迎脯戈揪蛔加枝缝辗酷注倦轨催习天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 设计浅基础一般要妥善处理下列几方面问题：1充分掌握拟建场地的工程地质条件和地基勘察资料 2了解当地的建筑经验，施工条件和就地取材的可能性，并结合实际考虑采用先进的施工技术和经济、可行的地基处理方法。3选择基础类型和平面布置方案，并确定地基持力层和基础埋置深度 4按地基承载力确定基础底面尺寸，进行必要的地基稳定性和变形验算 5以简化的、或考虑相互作用的计算方法进行基础结构的内力分析和截面设汁屑奢幂统扣部宅裔锅夺均暑凋锨悠抒默危涌普插溢揉扯沼浅墨畜阮嫩铱积天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计
14、二、地基基础设计步骤二、地基基础设计步骤在一般情况下，进行地基基础设计时，需具备下列资料：在一般情况下，进行地基基础设计时，需具备下列资料：1 1）建筑场地的地形图；）建筑场地的地形图；2 2）建筑场地的工程地质资料；）建筑场地的工程地质资料；3 3）建筑物的平面、立面、剖面图及使用要求，作用在基）建筑物的平面、立面、剖面图及使用要求，作用在基础上的荷载、设备基础以及各种管道的布置和标高础上的荷载、设备基础以及各种管道的布置和标高；4 4）建筑材料的供应情况。）建筑材料的供应情况。1、设计资料致许撅霄矩溶橱柑险寐型盖减困喧绥馏虾液药袜仰陌镶趣呀样断镀锰厘城天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础
15、的设计刚性浅基础设计计算的一般步骤和内容为刚性浅基础设计计算的一般步骤和内容为:1）选定基础的材料选定基础的材料(用块石砌筑还是片石混凝土用块石砌筑还是片石混凝土)，初步拟定基础的形状和尺寸，初步拟定基础的形状和尺寸;2）初步选定基础的埋置深度初步选定基础的埋置深度;3）确定地基承载力特征值确定地基承载力特征值(持力层和软弱下卧层持力层和软弱下卧层);4）确定基础底面尺寸，必要时进行下卧层强度验算确定基础底面尺寸，必要时进行下卧层强度验算;5）对设计等级为甲级、乙级的建筑以及不符合表对设计等级为甲级、乙级的建筑以及不符合表7-2规定的丙级建筑物，进行地规定的丙级建筑物，进行地基变形验算基变形验
16、算;6）对于建于斜坡上的建筑物和构筑物及经常承受较大水平荷载的高层建筑和高对于建于斜坡上的建筑物和构筑物及经常承受较大水平荷载的高层建筑和高耸结构，进行地基稳定性验算；耸结构，进行地基稳定性验算；7）确定基础的剖面尺寸，进行基础结构计算；确定基础的剖面尺寸，进行基础结构计算；8）绘制基础施工图。绘制基础施工图。验算中如发现某项设计要求得不到满足，或虽然满足，但尺寸或埋深显得过大而验算中如发现某项设计要求得不到满足，或虽然满足，但尺寸或埋深显得过大而不经济，则需适当修改尺寸或埋置深度，重复各项验算，直到各项要求全部满足，不经济，则需适当修改尺寸或埋置深度，重复各项验算，直到各项要求全部满足，使基
17、础尺寸较为合理为止使基础尺寸较为合理为止。2、地基基础设计步骤域赋殆茄伺犬杉辕充玛雌韵探赐吻盛巧败仲漆晾人饥因昧俱唤夹咒妙鞋突天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计三 浅基础的类型扩展基础刚性基础柔性基础联合基础条形基础箱形基础独立基础筏板基础十字交叉梁基础壳体基础按构造类型腾瞥汉沸甸介纤夺粮灼丙突笛矢寸铱抢弯逻堑厄菩钟萄烹孔稻硅雍茬区颗天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计适用于多层民用建筑和轻型厂房(一)无筋扩展基础(刚性基础）1）砌筑材料：砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三和土2）受力特点：抗压性能好，抗拉、抗剪能力差3）结构特点：优点：稳定性好，施工方便，能承受较大荷载
18、 缺点：自重大，当持力层应力小且厚4）构造：满足台阶宽高比允许值（刚性角）的要求寓肥趟归疏翰康钾习叹净坊待巡蕊榷虏鳃净些期漳饱巨滞质龚败氧藉趣俄天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计地基反力刚性基础受力破坏简图丹檀嚷剐聚顽眷功炔宫硬捌饵堤支乱莲埂桨辟顾弛胶海屎瓷啸怔本鞭硅萍天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计力在一种特定的材料中是按一定的角度分布与传递,这个角叫力的分布角,也叫这种材料的刚性角 档挤频趟弟尤雌蝉酞相证唐芳郑蹬疚噪芦郑率妻槐堆演巩窄烛极啮补亨借天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计用途：多用于低层建筑的墙下基础；用途：多用于低层建筑的墙下基础；在寒冷而又潮湿的
19、地区采用不理想。在寒冷而又潮湿的地区采用不理想。优点：可就地取材，建筑方便；优点：可就地取材，建筑方便；缺点：强度低且抗冻性差。缺点：强度低且抗冻性差。要求：砖强度要求：砖强度MU10，砂浆强度，砂浆强度M5；大放脚：砖基础剖面一般砌成阶梯形，大放脚：砖基础剖面一般砌成阶梯形，通常称为大放脚。通常称为大放脚。1、砖基础2、毛石基础要求：强度等级MU20的毛石，砂浆强 度 M5砌筑而成。优点：抗冻性比较好，在寒冷地区可用于 6层以上的建筑；号木怔锗陕唇陀惯驴淆练膜铝去值敷揭躁仔碳坊泌微钧似续永剑椅沿锦倘天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计3 3、混凝土、混凝土 毛石混凝土基础毛石混凝土基
20、础混凝土基础：强度、耐久性和抗冻性均混凝土基础：强度、耐久性和抗冻性均 比较好，其混凝土强度等级一般比较好，其混凝土强度等级一般 采用采用C15C15，常用于较大的墙柱基础，常用于较大的墙柱基础 毛石混凝土基础：为了节约混凝土用量，毛石混凝土基础：为了节约混凝土用量，可在混凝土内掺入可在混凝土内掺入15%15%25%25%（体积比）的毛石。（体积比）的毛石。4、灰土基础特点：灰土基础造价低可节省材料，多用于5层以下的民用建筑。灰土：是用熟化石灰和粉土或黏性土 拌合而成。斗侄墒树任席亡皇宗菊拦座敷匝爽纸屁裂碑椒汪记疟畸菲柔女蚌裹辩女瓜天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计(二)扩展基础(柔
21、性基础）定 义：当上部结构荷载较大而地基土较软弱时受力性能：抗弯和抗剪性能良好，耐久性和抗冻性都较理想 墙下钢筋混凝土条形基础(a)无肋式 (b)有肋式(a)(b)1、墙下钢筋混凝土条形基础畔沁妈匡极醒兆立曲己暮稳灿骇簇特深应芹蒙伴救枷粥泞敦邀赘桶趋每湾天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计2 2、柱下独立基础、柱下独立基础柱下独立基础(a)阶梯形基础；(b)锥形基础；(c)杯形基础定 义：独立基础是柱下基础的的基本形式受力性能：抗弯和抗剪性能良好，耐久性和抗冻性都较理想(a)(b)(c)蓝荧伺聋卖哄永匙瀑农连梧掩记敝锗陛癌锐之遣爹斯酒玻觉限患鲁哗玻阵天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基
22、础的设计（三）柱下钢筋混凝土条形基础柱子基础顶下部受力钢筋翼板上部受力钢筋梁肋腰筋50ldldld应用条件：当柱承受荷载较大而地基土软弱，采用柱下独立基础，基础低面积大的几乎昏相连接。在框架结构中采用。联合基础 当为了满足地基土的强度要求，必须扩大基础平面尺寸，与相邻的单个基础在平面上相接甚至重叠时，则可将它们连在一起成为联合基础。肇烁肌咒绕母钻自棍健弗优戒热囚舱焊转片厂曹号单驾糕询锁术私再吭靛天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计晋租洋艾押肇涡菇傈隔摈铱仟拦竿搜糜膊仓欣虽既拽党操菲礁饲赤靛妈悦天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计巧扯力癸厄缚人窖值汾换贩逸衬俩吟喧言尊威韭雇甭休杰
23、胃萍臣厚侩烛困天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计巷锹硝承戈沫宪泪斤赔馋浸涤祖测侦编插霹岂帜馒哪账侮示笺梭觅腹钥裂天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（四）柱下十字交叉基础（四）柱下十字交叉基础应用条件：对于荷载较大的高层建筑，如果地基软弱土且在两个方向分布不均，需要基础纵横两向都有一定的抗弯刚度来调整基础的不均匀沉降。缀霓入脓鲁瑚便废阉彪桔窖以滑您蔽直妈旬庇翅厦北涸属中汹湍政夕们埔天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（五）筏形基础（五）筏形基础 平板式平板式 梁板式梁板式 应用条件：对于地基很软弱，荷载很大，采用十字交叉基础仍不能满足要求；或相邻基础距离很小，或设置地
24、下室时，可把基础底板做成一个整体的等厚度的钢筋混凝土板，形成无梁式筏形基础。或在柱间设梁则为梁板式筏形基础蛾烛故殊佬梯腰冕荤萝紫世俩叙近贬倒父改嫉构尘元披墨午征跑帝廉褥剿天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（六）箱型基础（六）箱型基础外墙外墙内墙内墙底板底板顶板顶板柱柱概念：当柱荷载很大，地基又特软弱，基础可作成由钢筋混凝土底板、顶板、侧墙及纵横墙组成箱形基础。优点：整体性好，抗弯刚度大且空腹埋深等特点。垄淖味闽粮梨晾晾篷椒讣偷椭底毡巧攒阴躯坊神尖年逢帆情毛喊杭页歹止天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计联合基础牲鸯糜拓圣攘抓贴坷款穷侦酷燃逮朵应庇峙贿尽瓷闽范泅虚寞薯保领运眠天然
25、地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计概念1、基础埋置深度基础底面至设计地面（一般指室外地面）的距离。2、基础埋深选择的意义是确定对建筑物的安全和正常使用以及对施工工期、造价影响较大。第二节 基础的埋置深度的确定音瞒装座变伦萄纪闷檀非稿慷镊窒西乃期鹿骨灶天拴葱望佳突锰隋盆失闭天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计一、工程地质和水文地质条件应该从两方面进行考虑：1、合理选择持力层；2、考虑地下水的水位和水质。影响基础埋深的因素 二、建筑物用途及基础构造1、当有地下室、设备基础和地下设施时，往往要求加大基础埋深；2、基础的形式和构造有时也对基础埋深起决定作用。基础埋置地表以下的最小埋深为0
26、.5m,且基础顶面至少应低于室外地面0.1m。三、作用在地基上的荷载大小和性质1、对于同一土层而言，荷载小的基础可能是良好的持力层；2、承受较大水平荷载（如输电塔）需要较大的基础埋深；3、对于饱和的细粉沙土层，不宜作为承受振动荷载用的基础持力层。钟补肘胺督幻似奔叠服犯贩砖藻烫宛习寻憋扭乍绞撰匣朔舌窑句卷或渭你天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计 相邻建筑物间的基础埋深相邻建筑物间的基础埋深 1-1-原有基础原有基础 ；2-2-新基础新基础1HL(12)H2 四、相邻建筑物的基础埋深1、一般新建筑物基础埋深不宜大于相邻原基础的基础。2、当必须深于原基础时，两基础之间应保持一定净距，数值根
27、据原有建筑荷载 大小和土质情况确定。一般取两相邻地面高差的12倍。3、当墙下条形基础有不同埋深时，应沿基础纵向做成台阶形，并由深到浅过渡。剖茄乞杭怜铂枣厚架蓖学宙檄械裴恨跑釉殴皖卓镐追汹粕飘亥游嘛躺菠烷天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（一）地基土冻胀性分类与基础最小深度（一）地基土冻胀性分类与基础最小深度五、地基土冻胀和融陷的影响冻胀：土冻结后其体积增大的现象。条件：土的冻胀取决于当地气温土的类别冻前含水量地下水位置建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）按平均冻胀率将地基的冻胀类别分为五类：不冻胀弱冻胀冻胀强冻胀特强冻胀可按表7-3查取悠坪毅鸡缘梦压卧即尸惮佬纹炽沤矽撬胸
28、擞务聪工排纱嘲瘩扣砷拽奶邵馁天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计季节性冻季节性冻土在冻融土在冻融过程中过程中使土的强度使土的强度降低，压缩降低，压缩性增大性增大反复产生冻胀和融陷 作用在基础上的冻涨力作用在基础上的冻涨力FTTTTPG冻结深度基础当基础位于冻胀区内时，基础上作用有图中所示力：如果荷载F和基础自重G足以平衡冻胀力p 基础受冻胀力的作用而上抬温度升高p消失基础产生下沉 融 陷 和 上 抬 不 均匀建筑产生方向相反、相互交叉的裂缝略优帘谊领败用置万赡扶泣肖勤奔刮踪渠墓熙焕乐取榆串惕赚涝昨破枪童天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计基础最小埋置深度按下式计算：基础最小埋置
29、深度按下式计算：为了使建筑免遭冻害，对于埋置在冻胀土中的基础，应保证基础有相应的最小埋置深度dmin以消除基底冻胀力。式中的zd 设计冻深系数可以通过查书中102页表查到。式中的z0 标准冻深冻结深度有效冻涨区残留冻土层深度（m)冻涨量（）土的冻涨量示意图土的冻涨量示意图（二）地基防冻害措施在冻胀、强冻胀、强冻胀地基上，应才用防冻害措施：且筛消蚁冲瞅宁卷耳皿翘民工柏四激歉拽据询坏屎灿炳盆管悟乾彪扮栈袖天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计对在地水位以下对在地水位以下 的基础，基础侧面应回填非冻胀性的中沙或的基础，基础侧面应回填非冻胀性的中沙或粗砂粗砂 ，其厚度不应小于，其厚度不应小于 1
30、00mm 100mm。对地下水位以下的基础，可。对地下水位以下的基础，可采用桩基础、自锚式基础（冻土层下有扩大板或扩底短桩）或采用桩基础、自锚式基础（冻土层下有扩大板或扩底短桩）或采取其他有效措施。采取其他有效措施。宜选择地势高、地下水位低，地表排水良好的建筑场地。对宜选择地势高、地下水位低，地表排水良好的建筑场地。对低洼场地，宜在建筑四周向外一倍冻深距离范围内，使室外地低洼场地，宜在建筑四周向外一倍冻深距离范围内，使室外地坪至少高于自然地面坪至少高于自然地面300300500mm500mm。防止雨水、地表水、生产废水、生活污水浸入建筑地基，应防止雨水、地表水、生产废水、生活污水浸入建筑地基，
31、应设置排水设施。在小区应设截水沟，以排走地表水和潜水流。设置排水设施。在小区应设截水沟，以排走地表水和潜水流。在强冻胀性土和特强冻胀性土地基上，其基础结构应设置钢在强冻胀性土和特强冻胀性土地基上，其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁，并控制上部建筑物长高比，增强房屋筋混凝土圈梁和基础梁，并控制上部建筑物长高比，增强房屋整体刚度。整体刚度。当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土视，应在梁获承当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土视，应在梁获承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙，以防止因土的冻胀将梁台下留有相当于该土层冻胀量的空隙，以防止因土的冻胀将梁或承台拱裂。或承台拱裂。外门斗、室外台阶和散水
32、坡等部位宜于主体结构断开，散水外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜于主体结构断开，散水坡分段不宜超过坡分段不宜超过1.5m,1.5m,坡度不宜小于坡度不宜小于3%3%，其下宜填入非冻胀性，其下宜填入非冻胀性材料。材料。对跨年度施工的建筑，入冬前应对地基采取相应的防护措施；对跨年度施工的建筑，入冬前应对地基采取相应的防护措施；按采暖设计的建筑物，当冬期不能正常采暖，也应对地基采取按采暖设计的建筑物，当冬期不能正常采暖，也应对地基采取保温措施。保温措施。坤还凹滦戳锹系锈注兵滇讳黍敝嫂浮历尧宏赘兼娜憾碱捉硒贵卿沃黔呼遥天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计第三节 基础底面尺寸的确定一、作用在基础上
33、的荷载计算作用在基础底面的总荷载时，应从建筑物的檐口（屋顶）开始计算计算屋面恒载和活载由上至下房屋各层结构（梁、板）自重及楼面活载墙和柱的自重最后加上基础自重和基础上的土重Gk在墙或柱的承载面以内的总和就是上部结构传至基础底面的竖向力值Fk+=+(a)(a)外墙或外柱外墙或外柱 室外设计地面室外设计地面室内设计地面室内设计地面室内外平均标高室内外平均标高HFK(b)(b)内墙或内柱内墙或内柱 天然地面天然地面室内设计地面室内设计地面HFK地震倦链遍膳厄辽糯蔷蓟我井衡否叭蚁会煌鲁诱蕴捍鹏窗钎徽恬腥玫喷鞍天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计二、中心荷载作用下的基础二、中心荷载作用下的基础1
34、 1、柱下独立基础、柱下独立基础 在中心荷载作用下，基础底面上的平均压力应小于或等于修正后在中心荷载作用下，基础底面上的平均压力应小于或等于修正后的地基承载力特征值，即的地基承载力特征值，即由此可得基础底面积为：由此可得基础底面积为：矩形基础矩形基础对于柱下矩形基础，如果取基础长边对于柱下矩形基础，如果取基础长边l l与短边与短边b b的比例为的比例为l/bl/b一般取一般取1.51.52.02.0，例如，例如 ：取：取l/b=2,l/b=2,则则l=2b,A=2bl=2b,A=2b2 2.基底长边基底长边 l=2b l=2b方形基础方形基础未尼氰锭推凌窘函敲疲蝴淳仙因追虱沛衰蓑悸耙祸殆靡道券
35、俘皂吵盈约诚天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计2 2、墙下条形基础、墙下条形基础墙下条形基础通常沿墙纵向单位长度（墙下条形基础通常沿墙纵向单位长度（l=1ml=1m）为计算单元，）为计算单元，Fk Fk 为为每延长米的荷载，则条形基础宽度为：每延长米的荷载，则条形基础宽度为：如果计算带有窗口的墙下基础时，应取一个开间为荷载计算单元。如果计算带有窗口的墙下基础时，应取一个开间为荷载计算单元。徒杠榷洛泊版蚀葛绽剔尚种洋瘴织落领缝甜增阴滁职掉哎钢迫业巨绣积熙天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计三、偏心荷载作用下的基础三、偏心荷载作用下的基础以单层工业厂房的桩基为例：以单层工业厂房的
36、桩基为例：基底压力呈梯形分布基底压力呈梯形分布确定基底尺寸时，只考虑形心处的竖向荷载和单项力矩。确定基底尺寸时，只考虑形心处的竖向荷载和单项力矩。基础底面积通常采用试算的方法确定，步骤如下：1、先假定基础底宽3m，进行承载力深度修正，初步确定地基承载力设计值fa；2、按中心受压情况用公式（7-10）估算基础面积A0，然后将基底面积A0扩大10%40%，即3、对于矩形基础，取基底长短比l/b=1.5l/b=1.52.02.0，初步确定基底尺寸，计算基底边缘，最大压力满足 ，最小压力。平均压力应满足：如果不瞒足要求，需从新调整尺寸，至符合为止。如果不瞒足要求，需从新调整尺寸，至符合为止。途获逼旦漓
37、襄例揉艇螟挣担怔搂辈婶党皋壹奄袁甸森忻杯状妙竹逗炸榨倍天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计四、软弱下卧层承载力验算四、软弱下卧层承载力验算按式（7-107-10）式（7-147-14）确定基础面积，只考虑基底压力不超过持力层承载力。要求作用在软弱下卧层顶面的附加应力与自重应力之和不超过下卧层的承载力，即：对条形基础和矩形基础，式（7-157-15）中的P Pz z 值可简化计算：条形基础 矩形基础下卧层的顶面附加应力等于基底附加压力乘以附加应力扩散前后基底面积之比，也就是基础底面附加压力均匀扩散到软弱层顶部。鄂谴晰惺阁邦蚊侩旦宾非靠姑秘捐黍馋孺瀑签皆摆协踌噎震碍辫墓啄麓乘天然地基上浅基
38、础的设计天然地基上浅基础的设计天然形成的双层地基(非均质地基)有二种可能的情况：一种是岩层上覆盖着不厚的可压缩土层；另一种则是上层坚硬、下层软弱的双层地基。前者在荷载作用下将发生应力集中现象(见图(a)，而后者则将发生应力扩散现象(见图(b)。图 非均质和各向异性地基对附加应力的影响(虚线表示均质地基中水乎面上的附加应力分布)(a)发生应力集中，(b)发生应力扩散忆传凄蹬亨歪虑描怯奔臂每植郭徒周争畴猴莹珊陛症困此拭划梅闺的来墅天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计【例【例7-17-1】墙下条形基础在荷载效应标准值组合时，作用在基础顶面上的轴向】墙下条形基础在荷载效应标准值组合时，作用在基
39、础顶面上的轴向力力F Fk k=280kN/m,=280kN/m,基础埋基础埋d=1.5m,d=1.5m,室内外高差室内外高差0.6m0.6m，地基为黏土，地基为黏土（b b=0.3,=0.3,d d=1.6)=1.6)，其重度，其重度kN/mkN/m3 3,地基承载力特征值地基承载力特征值f fakak=150kPa=150kPa求该条形基础宽度。求该条形基础宽度。【解】（【解】（1 1）求修正后的地基承载力特征值）求修正后的地基承载力特征值假定基础宽度假定基础宽度b3m,b0.5md0.5m，故进行地基承载力深度修正。，故进行地基承载力深度修正。（2）求基础宽度因为室内外高差0.6m，故基
40、础自重计算高度基础宽度：取b=2m，由于与假定相符，最后取b=2mP0PCPZPCZZ软弱下卧层软弱下卧层府宛无挂鸣寝狸莫横潭蓄样茵辜沙全略肋扛钡尤鲸排戒腕搓民膳混左六约天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计【例【例7-27-2】某柱下矩形单独基础。已知按荷载效应标准组合传至基础顶面】某柱下矩形单独基础。已知按荷载效应标准组合传至基础顶面的内力值的内力值F Fk k=920kN,V=920kN,Vk k=15KN,M=15KN,MK K=235KN.m=235KN.m；地基为粉质粘土，其重；地基为粉质粘土，其重度为度为=18.5KN/m=18.5KN/m3 3,地基承载力特征值地基承载力
41、特征值f fakak=180kPa(=180kPa(b b=0.3,=0.3,d d=1.6)=1.6)基基础埋深础埋深d=1.2md=1.2m，试确定基础地面尺寸。，试确定基础地面尺寸。【解】（【解】（1 1）求修正后的地基承载力特征值）求修正后的地基承载力特征值假定基础宽度假定基础宽度b3m,b3m,则则（2）初步按轴心受压基础估算基底面积考虑偏心荷载的影响，将底面积A0增大20%，则A=5.21.2=6.24m2。取基底长短边之比l/b=2，得 取b=1.8m,l=3.6m。纪夫狂蹋市狡妈课难歧筹少浴咀邯嚣摩唯吠襟丢谍姆杂老丽刊肝沿置矛驮天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（3
42、3）验算地基承载力）验算地基承载力基础及其台阶上土重基础及其台阶上土重基底处力矩基底处力矩偏心矩偏心矩基底边缘最大压力基底边缘最大压力 满足要求，故基底尺寸长l=3.6m,b=1.8m合适。唐忧准唬多泣梯尺愁蛾梭坡鸦冠狞骏咀韩拘弄菲豌欠铣媒贿蛀绎延卿翅某天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计【例【例7-37-3】有一轴心受压基础，上部结构传来轴向力】有一轴心受压基础，上部结构传来轴向力F FK K=850kN,=850kN,地质条件地质条件如图所示，试根据图示地质资料，验算软弱下卧层承载力是否满足要求。如图所示，试根据图示地质资料，验算软弱下卧层承载力是否满足要求。【解】（【解】（1 1
43、）计算下卧层修正后的地基）计算下卧层修正后的地基承载力特征值承载力特征值已知按持力层承载力求得基础尺寸已知按持力层承载力求得基础尺寸l=3m,b=2m,l=3m,b=2m,基础埋深基础埋深d=1.5md=1.5m，下卧层埋，下卧层埋深应为深应为d+z=5md+z=5m。下卧层埋深范围内土的加权平均重度为：下卧层埋深范围内土的加权平均重度为：经深度修正下卧层承载力设计值为经深度修正下卧层承载力设计值为(2)下卧层顶面处的自重应力灰涩君甲户腔叼钨盲创虽撑躺侯枕毖釉捆冗蜒走爵控獭锡工平闹练砾涛赏天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（4）计算基底平均压力和土的自重压力（5）计算下卧层顶面处的附
44、加压力pz满足要求。（6）验算下卧层承载力（3）确定地基压力扩角按持力层与下卧层压缩模量之比：抱镭零钻纲庚酱艾凸产驱兆别赡贵涎蝉丫帆铅啄腰骋付辜柑菱应殿谱糙强天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计第四节无筋扩展基础设计第四节无筋扩展基础设计 无筋扩展基础材无筋扩展基础材料抗拉、抗剪强料抗拉、抗剪强度，而抗压性能度，而抗压性能相对较高相对较高在地基反力作用下，基础挑出部分如同悬臂梁一样向上弯曲基础外伸悬臂长度越大，基础越容易因弯曲而拉裂所以必须减少外伸梁的长度或增加基础高度，使基础宽高比减小而刚度增大材料及底面积确定后，只要限制宽高比b2/H0200kpa，增大基础宽度取b=1.9m，则p
45、k=197.7kpa子屑清双敞俱置始跋痔脆糖胰旗短厅罗敷发砒捆易别牟隋礼糯私雅帘孵众天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（3）毛石基础所需台阶数（要求每台阶宽200mm）（4）确定基础剖面尺寸，每步台阶高度定为400，四步共高1600.并绘出图形（5）验算台阶宽高比每阶台阶看高比 满足要求。需设四步台阶颗咕冯楚证播挟俊悦慈拆凉烛膘坡涡掣奋炔尊扇有弟勉笆喉显朴贮娇位邻天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计第五节第五节 扩展基础设计扩展基础设计（一）现浇柱基础（一）现浇柱基础（1 1）锥形基础的截面形式如图所示：）锥形基础的截面形式如图所示：（2 2）阶梯形基础）阶梯形基础的每阶高度
46、宜为的每阶高度宜为300mm 300mm 500mm500mm。当基。当基础高度础高度h500mmh500mm时，宜用一阶；当基础高度时，宜用一阶；当基础高度500mmh 500mm900h900时宜用三阶。阶梯时宜用三阶。阶梯形基础尺寸一般采用形基础尺寸一般采用50mm50mm的倍数。由于阶梯形基础的施的倍数。由于阶梯形基础的施工质量容易保证，宜优先考虑采用。工质量容易保证，宜优先考虑采用。（3 3）扩展基础底板受力钢筋最小直径不宜小于）扩展基础底板受力钢筋最小直径不宜小于10mm10mm；间；间距不宜大于距不宜大于200mm200mm，也不宜小于，也不宜小于100mm100mm。基础垫层的
47、厚度。基础垫层的厚度不宜小于不宜小于70mm70mm；垫层混凝土强度等级为；垫层混凝土强度等级为c10c10。当有垫层时。当有垫层时钢筋保护层厚度不小于钢筋保护层厚度不小于40mm40mm；无垫层时不小于；无垫层时不小于70mm70mm。（4 4）扩展基础混凝土强度等级不应低于）扩展基础混凝土强度等级不应低于c20c20。一、扩展基础的构造要求徽罩甄垮敬宪著蠢靠犀殆陶宿塑燕德坠肛索喂惨磷西牵尧帐媒牧雅踊茶俞天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（5 5）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长大于或）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长大于或等于等于2.5m2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长或时，底
48、板受力钢筋的长度可取边长或宽度的宽度的0.90.9倍，并宜交错布置（如图）倍，并宜交错布置（如图）（6 6）钢筋混凝土条形基础独立基础的边长大于）钢筋混凝土条形基础独立基础的边长大于或等于或等于2.5m2.5m时，底板受力钢筋仅沿一个主要受时，底板受力钢筋仅沿一个主要受力方向通常布置力方向通常布置 。（7 7）钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢筋在基）钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢筋在基础内的锚固长度应根据钢筋在基础内的最小保础内的锚固长度应根据钢筋在基础内的最小保护层厚度按规范确定：护层厚度按规范确定：有抗震要求时，纵向钢筋最小锚固长度应按下有抗震要求时，纵向钢筋最小锚固长度应按下式计算：式计算
49、：一、二级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级三级抗震等级四级抗震等级四级抗震等级成舌桃商朴沧铆祥草巷歪裔误徒蔽芳设目祸娇疚愈郭毅谦溉爪张弃灶狭扩天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计（8 8）现浇柱的插筋，其数量、直径以及钢筋种类应与柱内相同。）现浇柱的插筋，其数量、直径以及钢筋种类应与柱内相同。1 1）柱为轴心受压或小偏心受压，基础高度）柱为轴心受压或小偏心受压，基础高度h1200mmh1200mm；2 2）柱为大偏心受压，基础高度）柱为大偏心受压，基础高度h1400mmh1400mm。鹃斟商冒妓鹿绪嘛哎跳洪甲蝎慰跋牛搽翘赚箔去匆轻禽抹墟上凶侣砸贪额天然地基上浅基础的设计天然地基上浅
50、基础的设计（二）预制柱杯形基础（二）预制柱杯形基础如图所示：如图所示：（1 1）柱插入杯口深度，）柱插入杯口深度，可可按按7-107-10选用。选用。（2 2）基础的杯底厚度和杯壁厚度，）基础的杯底厚度和杯壁厚度，按按表表7-117-11选用，选用，（3 3）档柱为轴心受压或小偏心受压）档柱为轴心受压或小偏心受压t/ht/h2 20.650.65时，时，杯壁可不配筋；杯壁可不配筋；当柱为轴心受压且当柱为轴心受压且t/ht/h2 20.750.75时，杯壁可不配筋；时，杯壁可不配筋；当柱为轴心受压或小偏心受压且当柱为轴心受压或小偏心受压且0.5 t/h0.5 t/h2 2 0.650.65时，杯