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1、基础工程学3 天然地基上的浅基础3.1 浅基础概述本节脉络 浅基础的特点、类型、构造 刚性基础与柔性基础 浅基础埋置深度 地质地形条件 河流的冲刷深度 浅基础的尺寸拟定 刚性基础立面与平面尺寸 柔性基础常用构造尺寸 地基承载力确定 荷载试验法 规范经验公式法 持力层地基承载力修正公式软弱下卧层地基承载力修正公式地基承载力抗力系数浅基础特点 优点埋深浅，结构形式简单施工简便，造价较低 缺点自重大、地基强度要求较高抗不良地质灾害能力较弱基底面积受限埋深较浅；可以忽略基础侧面土体的影响。埋深大；需考虑基础侧面土体的抗力影响。浅基础与深基础独立基础条形基础十字交叉条基筏板基础箱形基础浅基础的构造分类浅
2、基础常用类型及其特点刚性扩展基础抗压性能好，耐久性好宽高比有限制，圬工材料，不允许发生挠曲变形柔性扩展基础设置了受力钢筋无尺寸构造限制；抗剪、抗弯能力较好刚性角的作用：控制悬出部分的高宽比，满足材料的抗拉、抗剪强度要求。max柔性基础时：当max 40max混凝土基础刚性浅基础的宽高比要求max1c3cbd2cAAQMAA埋深选取原则参考因素地质和地形条件河流的冲刷深度当地的冻结深度保证持力层稳定上部结构的型式施工等其他因素h地面或一般冲刷线持力层浅基础的埋置深度h地质与地形条件软弱土层kPafa3000kPafa1200hl持力层河流的冲刷深度总冲刷深度hhhbp自河床底面算起的一般冲刷深度
3、与局部冲刷深度之和。cbpphhHH基底控制标高基底埋深安全值根据总冲刷深度查表确定。c最大冲刷线（局部冲刷线）一般冲刷线phbhpH设计水位h天然水深总冲刷深度的含义基础厚度基础底面：由埋置深度确定基础顶面：不高于最低水位或地面最低水位0.2m天然地面刚性浅基础尺寸拟定刚性浅基础尺寸拟定基础剖面尺寸:襟边c=2030cm2tanalHbd基础平面尺寸:maxarctan,1,2,.iiictihH123c1c2c3t1t3hHcalbd(a)(b)ti=0.5-1m柔性浅基础一般构造柱下钢筋混凝土单独基础 边缘高度：柔性基础可做成锥形，最薄处高度不能小于200mm；也可以做成阶梯型，每踏步高
4、3050cm。垫层设置：采用不低于C10素混凝土，厚度不小于10cm，垫层两边伸出底板5-10cm。钢筋保护层厚度：有垫层时，不宜小于3.5cm；无垫层时不宜小于7.0cm 底板主筋：受力主筋直径不小于12mm，间距不大于20cm。柔性浅基础一般构造柱下钢筋混凝土条形基础横截面一般呈倒T形:下部挑出部分(翼板)，中间的梁腹(肋部)。翼板厚度为20-25cm时，一般做成等厚度，若翼板较厚，可做成斜坡状。当荷载及柱间距较大时，肋梁在柱座附近的弯矩及剪力较大，往往需要加梗腋。地基承载力的确定 按地基承载力理论公式计算 根据现场荷载试验的p-s曲线 现行规范提供的经验公式计算 规范：公路桥涵地基与基础
5、设计规范(JTG D63-2007)地基承载力基本容许值fa0不应大于地基极限承载力的1/2。地基承载力的验算，应以修正后的地基承载力容许值fa控制。修正值fa是在各类岩土承载力基本容许值fa0的基础上，经修正后而得；持力层承载力修正公式：aa01 12223ffkbkh地基承载力修正公式 b基础底面的最小边宽 当b2m时，取b=2m 当b10m时，取b=10m h基底埋置深度 自天然地面起算，有水流冲刷时自一般冲刷线起算 当h3m时，取h=3m 当h4b时，取h=4b1基底持力层土的天然重度 持力层在水面以下且为透水者，取浮重度2基底以上土层的加权平均重度(kN/m3)持力层在水面以下，且不
6、透水时，取饱和重度 透水时，水中部分土层则应取浮重度软弱下卧层顶面的承载力容许值基本容许值软弱土层的承载力:0af)3()2(22110zhkbkffaa-按软弱下卧层土类确定的基础宽度和深度修正系数。、1k2k软弱下卧层一般冲刷线Ahz底的距离：软弱下卧层顶面到基z软弱下卧层顶面的承载力容许值软弱下卧层土的天然容重。如软弱下卧层在水面以下且为透水性土时，应取浮容重；12软弱下卧层顶面以上土的容重（多层时取换算重度）,如软弱下卧层在水面以下且为不透水性土时，不论软弱下卧层以上土的透水性质如何，应一律取饱和容重，如软弱下卧层为透水性土时，水中部分土层应取浮容重。)3()2(22110zhkbkffaa地基承载力抗力系数以上确定的地基承载力容许值，应根据地基受荷情况，乘以规定的抗力系数，详见2007规范。afRR本节小结 应选择强度较高，压缩变形较小的坚实土层或者覆盖土层较薄的岩石地基作为基础持力层。并注意软弱下卧层分布情况。掌握根据总冲刷深度确定基底控制标高的方法。刚性基础尺寸拟定时，注意每一层台阶都要满足刚性角的要求。此时基础自身强度满足要求，不必进行弯曲拉应力和剪应力验算。掌握规范推荐的地基承载力修正公式及其系数的取用。本节完毕 感谢聆听