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1、基础工程课件2刚性基础与扩展基础 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2 2 2.刚性基础与扩展基础基础结构构造要求基础结构构造要求 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 地基承载力的确定方法地基承载力的确定方法 浅基础的设计计算（地基承浅基础的设计计算（地基承载力与变形验算）载力与变形验算）内容提要内容提要3 3 2.刚性基础与扩展基础n n无筋扩展基础（或刚性基础）无筋扩展基础（或刚性基础）无筋扩展基础（或刚性基础）无筋扩展基础（或刚性基础）由素混凝
2、土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压性由素混凝土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压性由素混凝土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压性由素混凝土、砖、毛石、灰土和三合土等抗压性能好、而抗弯抗剪性能差的材料砌筑而成，通常能好、而抗弯抗剪性能差的材料砌筑而成，通常能好、而抗弯抗剪性能差的材料砌筑而成，通常能好、而抗弯抗剪性能差的材料砌筑而成，通常由台阶的由台阶的由台阶的由台阶的容许宽高比容许宽高比容许宽高比容许宽高比或或或或刚性角刚性角刚性角刚性角控制设计。控制设计。控制设计。控制设计。n n钢筋混凝土扩展基础（或柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（或柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（或柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（或柔性
3、基础）当不便于采用刚性基础或采用刚性基础不经济时当不便于采用刚性基础或采用刚性基础不经济时当不便于采用刚性基础或采用刚性基础不经济时当不便于采用刚性基础或采用刚性基础不经济时采用钢筋混凝土材料做成的基础采用钢筋混凝土材料做成的基础采用钢筋混凝土材料做成的基础采用钢筋混凝土材料做成的基础，如柱下钢筋混如柱下钢筋混如柱下钢筋混如柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）。凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）。凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）。凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）。2.1 2.1 概概 述述4 4 2.刚性基础与扩展基础2.1.1 刚性基础构造要求刚性基础构造要求图图
4、2-12-1图图2.1 2.1 刚性基础构造示意刚性基础构造示意 d柱中纵向钢筋直径柱中纵向钢筋直径5 5 2.刚性基础与扩展基础n n砖基础砖基础砖基础砖基础 n n毛石基础毛石基础毛石基础毛石基础 n n素混凝土基础素混凝土基础素混凝土基础素混凝土基础 上述基础材料都要符合强上述基础材料都要符合强上述基础材料都要符合强上述基础材料都要符合强 度等级要求度等级要求度等级要求度等级要求 n n灰土基础灰土基础灰土基础灰土基础 石灰和土（粘性土）按其石灰和土（粘性土）按其石灰和土（粘性土）按其石灰和土（粘性土）按其 体积比体积比体积比体积比3 3：7 7或或或或2 2：8 8构成构成构成构成 n
5、 n三合土基础三合土基础三合土基础三合土基础 由石灰：砂：碎砖（或碎由石灰：砂：碎砖（或碎由石灰：砂：碎砖（或碎由石灰：砂：碎砖（或碎 石）按石）按石）按石）按1 1：2 2：4 41 1：3 3：6 6配成配成配成配成n n刚性角刚性角刚性角刚性角(宽高比宽高比宽高比宽高比)：b bi i 任一台阶宽度任一台阶宽度任一台阶宽度任一台阶宽度(m);(m);HHi i 相应台阶高度相应台阶高度相应台阶高度相应台阶高度(m);(m);tan tan 台阶宽高比的允许台阶宽高比的允许台阶宽高比的允许台阶宽高比的允许值，参照下述规范表格经值，参照下述规范表格经值，参照下述规范表格经值，参照下述规范表格
6、经验值选用验值选用验值选用验值选用 2.1.1 2.1.1 刚性基础构造要求刚性基础构造要求6 6 2.刚性基础与扩展基础基基础础材料材料 质质量要求量要求 台台阶宽阶宽高比允高比允许值许值 p pk k 100100 100100p pk k 200200 200200p pk k 300300 混凝土基混凝土基础础 C15C15混凝土混凝土 1 1 1.001.00 1 1 1.001.00 1 1 1.251.25 毛石混凝土基毛石混凝土基础础 C15C15混凝土混凝土 1 1 1.001.00 1 1 1.251.25 1 1 1.501.50 砖砖基基础础 砖砖不低于不低于MU10,
7、M15MU10,M15砂砂浆浆 1 1 1.501.50 1 1 1.501.50 1 1 1.501.50 毛石基毛石基础础 M15M15砂砂浆浆 1 1 1.251.25 1 1 1.501.50 灰土基灰土基础础 体体积积比比为为3 3 7 7或或2 2 8 8的灰土，其的灰土，其最小干密度：粉土最小干密度：粉土1.55 t/m1.55 t/m3 3；粉；粉质质粘土：粘土：1.50 t/m1.50 t/m3 3；粘；粘土：土：1.45 t/m1.45 t/m3 3 1 1 1.251.25 1 1 1.501.50 三合土基三合土基础础 体体积积比比为为1 1 2 2 4 41 1 3
8、3 6 6（石灰（石灰 砂砂 骨料），每骨料），每层约层约需需铺铺220mm220mm，夯至，夯至150mm150mm 1 1 1.501.50 1 1 1.201.20 刚性基础台阶宽高比允许值刚性基础台阶宽高比允许值7 7 2.刚性基础与扩展基础图图2.2 2.2 砖基础剖面图砖基础剖面图 （a a）“两皮一收两皮一收”砌法；（砌法；（b b）“二一间隔收二一间隔收”砌法砌法2.1.1 2.1.1 刚性基础构造要求刚性基础构造要求8 8 2.刚性基础与扩展基础n n刚性基础的特点刚性基础的特点刚性基础的特点刚性基础的特点 稳定性好，施工简便稳定性好，施工简便稳定性好，施工简便稳定性好，施工
9、简便 用于用于用于用于66层的民用建筑、荷载较小的桥梁基础及涵层的民用建筑、荷载较小的桥梁基础及涵层的民用建筑、荷载较小的桥梁基础及涵层的民用建筑、荷载较小的桥梁基础及涵洞等；洞等；洞等；洞等；n n刚性基础的局限性刚性基础的局限性刚性基础的局限性刚性基础的局限性 当基础承受荷载较大时，用料多、自重大，埋深当基础承受荷载较大时，用料多、自重大，埋深当基础承受荷载较大时，用料多、自重大，埋深当基础承受荷载较大时，用料多、自重大，埋深也加大也加大也加大也加大 2.1.1 2.1.1 刚性基础构造要求刚性基础构造要求9 9 2.刚性基础与扩展基础2.1.22.1.2 钢筋混凝土扩展基础钢筋混凝土扩展
10、基础n 墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础 砌体承重墙体及挡土墙、涵洞下常采用砌体承重墙体及挡土墙、涵洞下常采用 的基础形式的基础形式n 柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础 建筑物中的柱、桥梁中的墩常用基础形式建筑物中的柱、桥梁中的墩常用基础形式10 10 2.刚性基础与扩展基础图图2.3 2.3 墙下钢筋混凝土扩展基础墙下钢筋混凝土扩展基础 （a a）无肋；（）无肋；（b b）有肋）有肋2.1.22.1.2 钢筋混凝土扩展基础构造要求钢筋混凝土扩展基础构造要求11 11 2.刚性基础与扩展基础 锥形基础边缘高不宜锥形基础边缘高不宜200mm，坡度，坡度i1:3；小于；小于
11、250mm时可时可做成等厚板。阶梯形基础每阶高宜为做成等厚板。阶梯形基础每阶高宜为300500mm。垫层厚度一般为垫层厚度一般为100mm。底板受力钢筋最小直径不宜底板受力钢筋最小直径不宜200mm和和100mm。有垫层时混凝土的净保护层厚不宜。有垫层时混凝土的净保护层厚不宜40mm，无垫层，无垫层时不宜时不宜70mm。纵向分布筋直径。纵向分布筋直径 8mm，间距，间距 300mm。混凝土强度等级不宜低于混凝土强度等级不宜低于C20。当地基软弱或承受差异荷载时，为增强基础的整体性和抗弯当地基软弱或承受差异荷载时，为增强基础的整体性和抗弯能力，可采用带肋基础。肋部纵向筋和箍筋按经验确定。能力，可
12、采用带肋基础。肋部纵向筋和箍筋按经验确定。根据经验根据经验,初选时基础的高度一般大于或等于初选时基础的高度一般大于或等于b/8。2.1.22.1.2 钢筋混凝土扩展基础构造要求钢筋混凝土扩展基础构造要求12 12 2.刚性基础与扩展基础图图2.4 2.4 柱下钢筋混凝土单独基础柱下钢筋混凝土单独基础 （a a）台阶型；（）台阶型；（b b）锥台型；（）锥台型；（c c）杯口型）杯口型2.1.22.1.2 钢筋混凝土扩展基础构造要求钢筋混凝土扩展基础构造要求13 13 2.刚性基础与扩展基础2.2 2.2 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 n n持力层持力层持力层持力层 直接支撑基础的土层直
13、接支撑基础的土层直接支撑基础的土层直接支撑基础的土层 n n下卧层下卧层下卧层下卧层 持力层以下的各土层持力层以下的各土层持力层以下的各土层持力层以下的各土层 n n选择基础埋置深度选择基础埋置深度选择基础埋置深度选择基础埋置深度 也就是选择合适的也就是选择合适的也就是选择合适的也就是选择合适的地地地地基持力层基持力层基持力层基持力层持持 力力 层层下下 卧卧 层层图图2.5 2.5 基础埋置深度示意基础埋置深度示意14 14 2.刚性基础与扩展基础n n应考虑因素：应考虑因素：应考虑因素：应考虑因素：建筑结构条件与场地环境条件建筑结构条件与场地环境条件建筑结构条件与场地环境条件建筑结构条件与
14、场地环境条件 工程地质条件工程地质条件工程地质条件工程地质条件 水文地质条件水文地质条件水文地质条件水文地质条件 地基冻融条件地基冻融条件地基冻融条件地基冻融条件2.2 2.2 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择15 15 2.刚性基础与扩展基础结构条件结构条件结构条件结构条件 荷载大小荷载大小荷载大小荷载大小 荷载性质荷载性质荷载性质荷载性质 场地环境场地环境场地环境场地环境图图2.6 2.6 相邻基础埋深相邻基础埋深2.2 2.2 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择建筑结构条件与场地环境条件建筑结构条件与场地环境条件16 16 2.刚性基础与扩展基础2.2 2.2 基础埋置深度的选择基
15、础埋置深度的选择场地环境条件场地环境条件n n若满足图示（若满足图示（若满足图示（若满足图示（b b3m3m，a a2.5m 2.5m）则）则）则）则 n n条形基础条形基础条形基础条形基础 n n n n矩形基础矩形基础矩形基础矩形基础 n n n n不满足要求时，应进行地不满足要求时，应进行地不满足要求时，应进行地不满足要求时，应进行地基稳定性验算基稳定性验算基稳定性验算基稳定性验算 d图图2.7 2.7 土坡坡顶处基础的埋深土坡坡顶处基础的埋深17 17 2.刚性基础与扩展基础n n地基由多层土组成，上好下软，基础应尽量浅埋地基由多层土组成，上好下软，基础应尽量浅埋地基由多层土组成，上好
16、下软，基础应尽量浅埋地基由多层土组成，上好下软，基础应尽量浅埋 n n地基上软下好，应具体分析，进行方案比较地基上软下好，应具体分析，进行方案比较地基上软下好，应具体分析，进行方案比较地基上软下好，应具体分析，进行方案比较 n n地基在水平方向倾斜较大时，基础埋深如图处理地基在水平方向倾斜较大时，基础埋深如图处理地基在水平方向倾斜较大时，基础埋深如图处理地基在水平方向倾斜较大时，基础埋深如图处理2.2 2.2 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 工程地质条件工程地质条件图图2.8 2.8 台台 阶阶 形形 过过 渡渡 处处 理理18 18 2.刚性基础与扩展基础2.2 2.2 基础埋置深度的
17、选择基础埋置深度的选择 水文地质条件水文地质条件n n遇水时，基底应尽量放在地下水位以上遇水时，基底应尽量放在地下水位以上遇水时，基底应尽量放在地下水位以上遇水时，基底应尽量放在地下水位以上 n n基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护和地基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护和地基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护和地基底低于潜水面时，要考虑基坑排水、支护和地下水水质问题下水水质问题下水水质问题下水水质问题 n n若遇承压水时，应验算基坑的稳定性若遇承压水时，应验算基坑的稳定性若遇承压水时，应验算基坑的稳定性若遇承压水时，应验算基坑的稳定性 n n桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度桥墩基
18、础应埋置在最大冲刷线下一定深度桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度 19 19 2.刚性基础与扩展基础图图2.9 2.9 基坑下埋藏有承压含水层的情况基坑下埋藏有承压含水层的情况2.2 2.2 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 水文地质条件水文地质条件20 20 2.刚性基础与扩展基础n n冻胀机理冻胀机理冻胀机理冻胀机理 n n冻胀现象冻胀现象冻胀现象冻胀现象 n n影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温）影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温）影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温）影响冻胀的因素（土类、地下水位及气温）n n冻融条件考虑冻融条件考虑冻融条
19、件考虑冻融条件考虑 先按规范进行地基土冻胀性的划分（五类），后再先按规范进行地基土冻胀性的划分（五类），后再先按规范进行地基土冻胀性的划分（五类），后再先按规范进行地基土冻胀性的划分（五类），后再进行最小埋深进行最小埋深进行最小埋深进行最小埋深d dminmin的计算的计算的计算的计算 式中式中式中式中 h hmaxmax 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 z zd d 设计冻深设计冻深设计冻深设计冻深 2.2 2.2 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 地基冻融条件地基冻融条件21 21 2.刚性基础与
20、扩展基础 2.3 2.3 地基承载力地基承载力n n定义：定义：定义：定义：地基土单位面积上承受荷载的能力称为地地基土单位面积上承受荷载的能力称为地地基土单位面积上承受荷载的能力称为地地基土单位面积上承受荷载的能力称为地基承载力基承载力基承载力基承载力 n n三个问题三个问题三个问题三个问题 地基承载力的基本概念及基本验算地基承载力的基本概念及基本验算地基承载力的基本概念及基本验算地基承载力的基本概念及基本验算 影响地基承载力大小的因素影响地基承载力大小的因素影响地基承载力大小的因素影响地基承载力大小的因素 确定地基承载力的方法确定地基承载力的方法确定地基承载力的方法确定地基承载力的方法重点重
21、点22 22 2.刚性基础与扩展基础2.3 2.3 地基承载力地基承载力 建筑物因地基问题引起破坏的两种主要原因：建筑物因地基问题引起破坏的两种主要原因：建筑物因地基问题引起破坏的两种主要原因：建筑物因地基问题引起破坏的两种主要原因：基础过大的沉降或沉降差基础过大的沉降或沉降差基础过大的沉降或沉降差基础过大的沉降或沉降差 地基产生滑动破坏地基产生滑动破坏地基产生滑动破坏地基产生滑动破坏地基承载力设计原则n n总总总总安全系数安全系数安全系数安全系数设计原则设计原则设计原则设计原则 n n n n容许承载力设计原则，容许承载力设计原则，容许承载力设计原则，容许承载力设计原则，同时满足强度（同时满
22、足强度（同时满足强度（同时满足强度（p p s s）条件）条件）条件）条件 n n概率概率概率概率极限状态设计原则极限状态设计原则极限状态设计原则极限状态设计原则f fa a（特征值）（特征值）（特征值）（特征值）23 23 2.刚性基础与扩展基础n n建筑地基基础设计规范要求建筑地基基础设计规范要求建筑地基基础设计规范要求建筑地基基础设计规范要求:p pk相应于荷载效应标准组合时基底平均压力相应于荷载效应标准组合时基底平均压力 p pkmax相应于荷载效应标准组合时基底边缘最大压力相应于荷载效应标准组合时基底边缘最大压力 f fa 修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值n 公路桥涵
23、地基与基础设计规范要求公路桥涵地基与基础设计规范要求：max基底最大压应力基底最大压应力 修正后的地基承载力容许值修正后的地基承载力容许值2.3 2.3 地基承载力地基承载力基本验算基本验算24 24 2.刚性基础与扩展基础 影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：n 地基土的成因与堆积年代地基土的成因与堆积年代 n 地基土的物理力学性质地基土的物理力学性质 n 地下水地下水 n 上部结构情况上部结构情况冲（洪）积土冲（洪）积土 坡积土坡积土 2.3 2.3 地基承载力地基承载力 25 25 2.刚性基础与扩展基础确定地基承载力的常用方法：确定地基承载力的常用方法：确定地基承载力的常用方法：确
24、定地基承载力的常用方法：n n按土的抗剪强度指标以理论公式计算按土的抗剪强度指标以理论公式计算按土的抗剪强度指标以理论公式计算按土的抗剪强度指标以理论公式计算 n n按现场载荷试验或其它原位试验确定按现场载荷试验或其它原位试验确定按现场载荷试验或其它原位试验确定按现场载荷试验或其它原位试验确定 n n按有关规范提供的承载力或经验公式确定按有关规范提供的承载力或经验公式确定按有关规范提供的承载力或经验公式确定按有关规范提供的承载力或经验公式确定 Pcr、P1/4、Pu原则：不过分严格，也不随意简化2.3 2.3 地基承载力地基承载力 26 26 2.刚性基础与扩展基础2.3.1 2.3.1 按土
25、的抗剪强度指标确定按土的抗剪强度指标确定n n公式公式公式公式 n n n n n n来由来由来由来由 n n p pu u地基极限承载力，按魏锡克或汉森等地基极限承载力，按魏锡克或汉森等地基极限承载力，按魏锡克或汉森等地基极限承载力，按魏锡克或汉森等理论公式理论公式理论公式理论公式计算计算计算计算 A A与土接触的有效基底面积与土接触的有效基底面积与土接触的有效基底面积与土接触的有效基底面积 A A 基底面积基底面积基底面积基底面积 27 27 2.刚性基础与扩展基础魏锡克公式：魏锡克公式：魏锡克公式：魏锡克公式：2.3.1 2.3.1 按土的抗剪强度指标确定按土的抗剪强度指标确定28 28
26、 2.刚性基础与扩展基础2.3.1 2.3.1 按土的抗剪强度指标确定按土的抗剪强度指标确定汉森汉森汉森汉森 公式：公式：公式：公式：图图图图2.102.102.102.1029 29 2.刚性基础与扩展基础 2.3.2 2.3.2 按地基载荷试验确定按地基载荷试验确定图图2.11 2.11 载荷试验示意图（堆载）载荷试验示意图（堆载）规范规定规范规定甲级甲级甲级甲级必须进行必须进行 该法优点：成果可靠该法优点：成果可靠 该法缺点：费时、耗资该法缺点：费时、耗资30 30 2.刚性基础与扩展基础2.3.2.3.2 按地基载荷试验确定按地基载荷试验确定31 31 2.刚性基础与扩展基础 同一土层
27、参加统计的试验点不应少于三点，符合要求后，取同一土层参加统计的试验点不应少于三点，符合要求后，取该平均值作为地基承载力特征值该平均值作为地基承载力特征值fakn np-sp-s线有明显比例界限时线有明显比例界限时线有明显比例界限时线有明显比例界限时(密砂、硬土密砂、硬土密砂、硬土密砂、硬土)f fakak=p=p1 1 n n极限荷载能确定，且极限荷载能确定，且极限荷载能确定，且极限荷载能确定，且p pu u 2.02.0p p1 1时时时时,取取取取f fakak=0.50.5p pu u n n当不能按上述两点确定当不能按上述两点确定当不能按上述两点确定当不能按上述两点确定(中、高压缩性土
28、的缓变中、高压缩性土的缓变中、高压缩性土的缓变中、高压缩性土的缓变型曲线型曲线型曲线型曲线)，取，取，取，取s s/b b=0.01=0.010.0150.015时对应荷载作为时对应荷载作为时对应荷载作为时对应荷载作为f fakak2.3.2 2.3.2 按地基载荷试验确定按地基载荷试验确定图图2.12 2.12 按载荷试验确定地基承载力按载荷试验确定地基承载力 (a)(a)低压缩性土；（低压缩性土；（b b）高压缩性土）高压缩性土 32 32 2.刚性基础与扩展基础方法：方法：方法：方法：(1)(1)钻孔，贯入器放入孔底；钻孔，贯入器放入孔底；钻孔，贯入器放入孔底；钻孔，贯入器放入孔底；(2
29、)(2)63.5kg63.5kg重锤以重锤以重锤以重锤以76cm76cm高度自由下落将贯入器击入土中高度自由下落将贯入器击入土中高度自由下落将贯入器击入土中高度自由下落将贯入器击入土中15cm;15cm;(3)(3)记录记录记录记录继续打入继续打入继续打入继续打入30cm30cm的锤击数的锤击数的锤击数的锤击数N N 标贯试验得标贯试验得标贯击数标贯击数N 修正后得标准贯入击数修正后得标准贯入击数N查查表得：表得：承载力标准值承载力标准值 其他原位测试方法其他原位测试方法标准贯入试验标准贯入试验图图2.13 2.13 标准贯入器构造图标准贯入器构造图33 33 2.刚性基础与扩展基础其他原位测
30、试其他原位测试按静力触探试验确定地基承载力按静力触探试验确定地基承载力 比贯入阻力比贯入阻力：根据比贯入阻力查经验根据比贯入阻力查经验表格或由经验公式计算表格或由经验公式计算 确定承载力特征值确定承载力特征值 图图2.14 2.14 静力触探示意图静力触探示意图34 34 2.刚性基础与扩展基础n nGB50007(GB50007(建规建规建规建规)推荐的公式推荐的公式推荐的公式推荐的公式(P P1/41/4)n n 条件：荷载偏心距条件：荷载偏心距条件：荷载偏心距条件：荷载偏心距e e0.0333m,3m,d d0.5m0.5m；修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值修正后的地基承
31、载力特征值修正后的地基承载力特征值f fa a为为为为：f fakak从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值的地基承载力特征值的地基承载力特征值的地基承载力特征值 h h h hb b、h h h hd d分别为基础宽度和埋深分别为基础宽度和埋深分别为基础宽度和埋深分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，查规范表格的地基承载力修正系数，查规范表格的地基承载力修正系数，查规范表格的地基承载力修正系数，查规范表格 n 承载力的修正（建规）承载力的修正
32、（建规）承载力的修正（建规）承载力的修正（建规）：2.3.3 2.3.3 按地基规范承载力公式确定按地基规范承载力公式确定36 36 2.刚性基础与扩展基础 当当当当b b2m,2m,h h3m3m，且，且，且，且h h/b b44，则容许承载力为：，则容许承载力为：，则容许承载力为：，则容许承载力为：0 0当基础宽度当基础宽度当基础宽度当基础宽度b b2m2m，埋深，埋深，埋深，埋深h h3m3m时的容许承载时的容许承载时的容许承载时的容许承载力，查规范表确定（见下述步骤）力，查规范表确定（见下述步骤）力，查规范表确定（见下述步骤）力，查规范表确定（见下述步骤）k k1 1、k k2 2分别
33、为基础宽度和埋深的地基承载力修正分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，查规范表系数，查规范表系数，查规范表系数，查规范表2.3.3 2.3.3 按地基规范承载力公式确定按地基规范承载力公式确定n 承载力的修正（桥规）承载力的修正（桥规）承载力的修正（桥规）承载力的修正（桥规）：37 37 2.刚性基础与扩展基础桥规桥规桥规桥规查表确定查表确定查表确定查表确定 0 0 0 0 的步骤的步骤的步骤的步骤：定名Dr、N 查表得0 IL 定态修正？前公式粘性土Ip砂类土（粒径级配）砂类土（粒径级配）Y=0N38 38 2.刚性
34、基础与扩展基础各种地基规范承载力公式区别：各种地基规范承载力公式区别：各种地基规范承载力公式区别：各种地基规范承载力公式区别：n n建筑地基规范与公路桥涵地基规范的区别：建筑地基规范与公路桥涵地基规范的区别：建筑地基规范与公路桥涵地基规范的区别：建筑地基规范与公路桥涵地基规范的区别：前者无表，但容许制定地方性经验表格或规范；后前者无表，但容许制定地方性经验表格或规范；后前者无表，但容许制定地方性经验表格或规范；后前者无表，但容许制定地方性经验表格或规范；后者仍然保留全国统一的承载力表格者仍然保留全国统一的承载力表格者仍然保留全国统一的承载力表格者仍然保留全国统一的承载力表格 n n港口工程地基
35、规范采用极限承载力除以抗力分港口工程地基规范采用极限承载力除以抗力分港口工程地基规范采用极限承载力除以抗力分港口工程地基规范采用极限承载力除以抗力分项系数的方法项系数的方法项系数的方法项系数的方法 2.3.3 2.3.3 按地基规范承载力公式确定按地基规范承载力公式确定 F Fk k地基极限承载力的竖向分力标准值地基极限承载力的竖向分力标准值 R R抗力分项系数抗力分项系数39 39 2.刚性基础与扩展基础【例例 题题 1 1】n n某桥梁基础，基础埋置深度某桥梁基础，基础埋置深度某桥梁基础，基础埋置深度某桥梁基础，基础埋置深度(一般冲刷线以下一般冲刷线以下一般冲刷线以下一般冲刷线以下)h h
36、5.2m5.2m，基础底面短边尺寸，基础底面短边尺寸，基础底面短边尺寸，基础底面短边尺寸b b2.6m2.6m。地基土为一般。地基土为一般。地基土为一般。地基土为一般粘性土，天然孔隙比粘性土，天然孔隙比粘性土，天然孔隙比粘性土，天然孔隙比e e0.850.85，液性指数，液性指数，液性指数，液性指数I IL L0.70.7，土在水面以下的重度土在水面以下的重度土在水面以下的重度土在水面以下的重度(饱和状态饱和状态饱和状态饱和状态)0 027kN27kNmm3 3。n n要求按公路桥涵地基规范：要求按公路桥涵地基规范：要求按公路桥涵地基规范：要求按公路桥涵地基规范：查表确定地基土的容许承载力；查
37、表确定地基土的容许承载力；查表确定地基土的容许承载力；查表确定地基土的容许承载力；计算对基础宽度、埋深修正后的地基容许承载力。计算对基础宽度、埋深修正后的地基容许承载力。计算对基础宽度、埋深修正后的地基容许承载力。计算对基础宽度、埋深修正后的地基容许承载力。40 40 2.刚性基础与扩展基础【例例 题题 2】n n 某大学某大学某大学某大学4 4幢教职工住宅楼，均为幢教职工住宅楼，均为幢教职工住宅楼，均为幢教职工住宅楼，均为6 6层建筑。经岩土层建筑。经岩土层建筑。经岩土层建筑。经岩土工程勘察结果，该住宅楼地基分为下列工程勘察结果，该住宅楼地基分为下列工程勘察结果，该住宅楼地基分为下列工程勘察
38、结果，该住宅楼地基分为下列4 4层：层：层：层：表层为人工填土，层厚表层为人工填土，层厚表层为人工填土，层厚表层为人工填土，层厚1.0m1.0m2.7m2.7m；第第第第层为粉土层，层厚层为粉土层，层厚层为粉土层，层厚层为粉土层，层厚0m0m2.7m2.7m；第第第第层为粉砂层，层厚层为粉砂层，层厚层为粉砂层，层厚层为粉砂层，层厚1.3m1.3m2.9m2.9m；第第第第层为粉质粘土，层厚超过层为粉质粘土，层厚超过层为粉质粘土，层厚超过层为粉质粘土，层厚超过6m6m。对此粉质粘土层进行了标准贯入试验与轻型动力对此粉质粘土层进行了标准贯入试验与轻型动力对此粉质粘土层进行了标准贯入试验与轻型动力对
39、此粉质粘土层进行了标准贯入试验与轻型动力触探试验等原位测试，并取原状土进行了物理力触探试验等原位测试，并取原状土进行了物理力触探试验等原位测试，并取原状土进行了物理力触探试验等原位测试，并取原状土进行了物理力学性试验。有关试验数据如下表所示学性试验。有关试验数据如下表所示学性试验。有关试验数据如下表所示学性试验。有关试验数据如下表所示 n n要求：计算此粉质粘土的地基承载力。要求：计算此粉质粘土的地基承载力。要求：计算此粉质粘土的地基承载力。要求：计算此粉质粘土的地基承载力。41 41 2.刚性基础与扩展基础 粉质粘土层测试数据表粉质粘土层测试数据表测试项测试项测试项测试项目目目目 数数数数
40、据据据据 样样样样本数本数本数本数n n 平均平均平均平均值值值值 标标标标准准准准贯贯贯贯入入入入试试试试验验验验N N 8.38.3，11.711.7，12.012.0，10.510.5，10.210.2，7.27.2 6 6 9.989.98 轻轻轻轻型触探型触探型触探型触探试试试试验验验验N N1010 2626，5656，4949，3939，5353，4747，4545，4343，7272，2626，3333，3737，3333，3535，4949 1515 42.942.9 孔隙比孔隙比孔隙比孔隙比e e 0.4660.466，0.6020.602，0.7730.773，0.796
41、0.796，0.6710.671，0.8080.808 6 6 0.7160.716 液性指数液性指数液性指数液性指数I IL L 0.470.47，0.580.58，0.720.72，0.780.78，0.660.66，0.760.76 6 6 0.660.66 42 42 2.刚性基础与扩展基础承载力归总表承载力归总表 （多种方法综合确定多种方法综合确定多种方法综合确定多种方法综合确定）方方方方 法法法法 依依依依 据据据据 f fakak或或或或f fa a(kPa)(kPa)标标标标准准准准贯贯贯贯入入入入试验试验试验试验 修正后的修正后的修正后的修正后的锤击锤击锤击锤击数数数数N N
42、=6.83=6.83 186186 轻轻轻轻型型型型动动动动力触探力触探力触探力触探试验试验试验试验 修正后的修正后的修正后的修正后的锤击锤击锤击锤击数数数数N N1010=23=23 172172 物理性物理性物理性物理性试验试验试验试验指指指指标标标标 e e=0.716,=0.716,I IL L=0.66=0.66 194194 理理理理论论论论公式公式公式公式 j j j jk k=20=20，c ck k=8 kPa=8 kPa f fa a=276.3=276.3 43 43 2.刚性基础与扩展基础2.4 2.4 刚性基础与扩展基础刚性基础与扩展基础 的设计计算的设计计算n n
43、要点要点要点要点：地基承载力验算地基承载力验算地基承载力验算地基承载力验算 基底合力偏心距验算基底合力偏心距验算基底合力偏心距验算基底合力偏心距验算 地基与基础稳定性验算地基与基础稳定性验算地基与基础稳定性验算地基与基础稳定性验算 基础变形验算（沉降量、沉降差、倾斜、基础变形验算（沉降量、沉降差、倾斜、基础变形验算（沉降量、沉降差、倾斜、基础变形验算（沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜）局部倾斜）局部倾斜）局部倾斜）44 44 2.刚性基础与扩展基础2.4.1 2.4.1 地基承载力验算地基承载力验算 按地基承载力计算基底尺寸按地基承载力计算基底尺寸A An 中心受荷基础中心受荷基础中心受荷基础中
44、心受荷基础 图图图图2.15 2.15 2.15 2.15 中心荷载作用下的基础中心荷载作用下的基础中心荷载作用下的基础中心荷载作用下的基础要求：要求：45 45 2.刚性基础与扩展基础 方形基础方形基础方形基础方形基础 矩形基础矩形基础矩形基础矩形基础 （需先选定（需先选定（需先选定（需先选定b b或或或或l l，一般取，一般取，一般取，一般取l/bl/b 1.01.02.0 2.0）条形基础条形基础条形基础条形基础 沿长度方向取沿长度方向取沿长度方向取沿长度方向取l ml m计算，则：计算，则：计算，则：计算，则：2.4.1 2.4.1 地基承载力验算地基承载力验算46 46 2.刚性基础
45、与扩展基础n 偏心受荷基础偏心受荷基础偏心受荷基础偏心受荷基础2.4.1 2.4.1 地基承载力验算地基承载力验算Wx、Wy基底对基底对x和和y轴的截面抵抗矩，轴的截面抵抗矩，m3 ex、ey荷载对荷载对x轴和轴和y轴的偏心距，轴的偏心距，m 要求：要求：图图2.16 2.16 偏心荷载作用下的基础偏心荷载作用下的基础47 47 2.刚性基础与扩展基础n 偏心荷载下逐次渐近试算法求偏心荷载下逐次渐近试算法求偏心荷载下逐次渐近试算法求偏心荷载下逐次渐近试算法求A A思路思路：先试算，后验算先试算，后验算 步骤：步骤：先按中心荷载作用下的公式预估先按中心荷载作用下的公式预估先按中心荷载作用下的公式
46、预估先按中心荷载作用下的公式预估A A中中中中 取取取取A A偏偏偏偏=（1.11.11.41.4）A A中中中中 据据据据A A偏偏偏偏初选边长初选边长初选边长初选边长l l和和和和b b 验算偏心距验算偏心距验算偏心距验算偏心距e e和基底边缘最大压力和基底边缘最大压力和基底边缘最大压力和基底边缘最大压力；调整调整调整调整l l 和和和和b b 2.4.1 2.4.1 地基承载力验算地基承载力验算48 48 2.刚性基础与扩展基础【例例2.1】柱截面柱截面300mm400mm，作用在柱底的，作用在柱底的荷载标准值：中心垂直荷载荷载标准值：中心垂直荷载700kN，力矩，力矩80kNm，水平荷
47、载，水平荷载13kN。其他参数见图。其他参数见图2.17。试根据试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸。持力层地基承载力确定基础底面尺寸。2.4.1 2.4.1 地基承载力验算地基承载力验算49 49 2.刚性基础与扩展基础图图2.17 2.17 例例 题题 题题 图图50 50 2.刚性基础与扩展基础【解解】求地基承载力特征值求地基承载力特征值 根据粘性土根据粘性土e0.7，IL0.78,查规范表得：查规范表得：b0.3，d1.6。持力层承载力特征值持力层承载力特征值fa(先不考虑对基础宽度进行先不考虑对基础宽度进行修正修正)：51 51 2.刚性基础与扩展基础 初步选择基底尺寸初步选择基底
48、尺寸 计算基础和回填土重计算基础和回填土重Gk时的基础埋深时的基础埋深 d=1/2(1.0+1.3)=1.15m 由公式：由公式：由于偏心不大，基础底面积按由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即增大，即 初步选择基底尺寸初步选择基底尺寸 A=lb=2.41.6=3.84m2(3.88m2)，且，且 b=1.6m3m，不需再对，不需再对fa进行修正。进行修正。52 52 2.刚性基础与扩展基础 验算持力层地基承载力验算持力层地基承载力 基础和回填土重基础和回填土重 偏心距偏心距 满足。满足。53 53 2.刚性基础与扩展基础基底最大压应力基底最大压应力：（满足）（满足）最后，确定该柱基础底面长
49、最后，确定该柱基础底面长l=2.4m，宽，宽b=1.6m。54 54 2.刚性基础与扩展基础验算思路：验算思路：验算思路：验算思路：传递到软弱下卧层顶面处的附加应力与自传递到软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力，即：重应力之和不超过软弱下卧层的承载力，即：pz软弱下卧层顶面处的附加应力值软弱下卧层顶面处的附加应力值 pcz软弱下卧层顶面处土的自重应力值软弱下卧层顶面处土的自重应力值 fa软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基 承载力特征值承载力特征值 2.4.2 2.4.2 软弱下卧层的验算软弱下卧层的验算55 55 2.刚性基础与扩展
50、基础2.4.2 2.4.2 软弱下卧层的验算软弱下卧层的验算图图2.18 2.18 软弱下卧层顶面附加应力计算软弱下卧层顶面附加应力计算P Pz z计算计算压力扩散角法压力扩散角法矩形基础矩形基础：条形基础：条形基础：地基压力扩散角，查地基压力扩散角，查规范表确定规范表确定56 56 2.刚性基础与扩展基础【例例2.22.2】图中柱基础荷载标准值图中柱基础荷载标准值，若基础底面寸，若基础底面寸，。试根据图中资试根据图中资料验算基础底面是否满足地基承载力要求。料验算基础底面是否满足地基承载力要求。2.4.2 2.4.2 软弱下卧层的验算软弱下卧层的验算57 57 2.刚性基础与扩展基础图图2.1