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1、 第2章 浅基础 概述概述 浅基础的类型浅基础的类型 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 浅基础的地基承载力浅基础的地基承载力 基基础底面尺寸的确定底面尺寸的确定 2-6 减减轻不均匀沉降危害的措施不均匀沉降危害的措施基础工程之浅基础基础工程之浅基础2-1 概 述天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础（本章讨论）（本章讨论）人工地基上的浅基础人工地基上的浅基础2.1.1 浅基础设计内容浅基础设计内容2.1.2 浅基础设计方法浅基础设计方法2.1.3 地基基础设计原则地基基础设计原则1.地基的类型地基的类型2.基础的类型2.1.1 浅基础设计内容浅基础设计内容主要内容：主要内容：1.选择基础方案
2、（确定材料、类型，进行基础平面布选择基础方案（确定材料、类型，进行基础平面布置）；置）；2.确定地基持力层和基础埋置深度；确定地基持力层和基础埋置深度；3.确定地基承载力；确定地基承载力；4.确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；性验算；5.进行基础结构设计（内力分析、截面计算、构造要进行基础结构设计（内力分析、截面计算、构造要求）；求）；6.绘制基础施工图，提出施工说明。绘制基础施工图，提出施工说明。2.1.2 浅基础设计方法浅基础设计方法常规设计法（简化计算法）、相互作用设计法。常规设计法（简化计算法）、相互作用设计法。常规设计法要
3、点：常规设计法要点：特点：特点：满足静力平衡条件；满足静力平衡条件；不满足变形协调条件。不满足变形协调条件。结论：结论：地基越软弱或越不均匀，按常地基越软弱或越不均匀，按常规设计法计算的结果与实际情规设计法计算的结果与实际情况的差别就可能越大。况的差别就可能越大。合理的设计方法：合理的设计方法：考虑地基、基础与上部结构的相互作用（分析难度较大）。考虑地基、基础与上部结构的相互作用（分析难度较大）。常规设计法适用条件：常规设计法适用条件：1.地基沉降较小或较均匀；地基沉降较小或较均匀；2.基础刚度较大。基础刚度较大。2.1.3 地基基础设计原则地基基础设计原则5)地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土
4、，其自重固结未完成时。地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。即应验算地基变形即应验算地基变形。标准值标准值设计值设计值按结构型式分按结构型式分：扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交：扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等叉条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等。2.2.1 扩展基础扩展基础作用作用：把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载：把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。力和变形的要求。2.2 浅基础类型浅基础类型按材料分按材料分：无筋基础（刚性基础）、钢筋混凝土基础。：无筋基础（刚性基础）、
5、钢筋混凝土基础。1.无筋扩展基础无筋扩展基础指由砖、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料组成的无需指由砖、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。俗称配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。俗称“刚性基础刚性基础”。适用于适用于多层民用建筑和轻型厂房。多层民用建筑和轻型厂房。砖：强度等级不低于砖：强度等级不低于MU10。砂浆：不低于砂浆：不低于M5。在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采用水泥砂浆砌筑。用水泥砂浆砌筑。适用于适用于6层及层及6层以下的民用建筑和砖墙承层以下的民用建筑和砖墙承重的厂房。重的厂房。(1)砖基
6、础砖基础垫层作用垫层作用（素砼，（素砼，100厚，厚，C10）：）：保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡；保护坑底土体不被人为扰动和雨水浸泡；改善基础的施工条件。改善基础的施工条件。(2)毛石基础毛石基础毛石毛石是指未经加工凿平的石料。是指未经加工凿平的石料。应采用未风化的硬质岩石，禁用风化应采用未风化的硬质岩石，禁用风化毛石。毛石。(3)灰土基础灰土基础石灰和土料按体积比石灰和土料按体积比3:7或或2:8拌和均匀，拌和均匀，在基槽内分层夯实（每层虚铺在基槽内分层夯实（每层虚铺220250mm,夯实至夯实至150mm）。）。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用。在我国华北和西北地灰土基础宜在比较干燥
7、的土层中使用。在我国华北和西北地区，广泛用于区，广泛用于5层和层和5层以下的民用房屋。层以下的民用房屋。(4)三合土基础三合土基础由石灰、砂、骨料（矿渣、碎砖、碎石）加水混合而成。由石灰、砂、骨料（矿渣、碎砖、碎石）加水混合而成。体积比体积比1:2:4或或1:3:6。用于用于4层和层和4层以下的民用房屋。层以下的民用房屋。四合土基础四合土基础（南方个别地区用）：（南方个别地区用）：水泥：石灰：砂：骨料水泥：石灰：砂：骨料1:1:5:10或或1:1:6:12(5)砼基础砼基础C15。抗压强度、耐久性、抗冻性较好。抗压强度、耐久性、抗冻性较好。毛石砼基础毛石砼基础：在砼基础中埋入体积占在砼基础中埋
8、入体积占25%30%的毛石，石块尺寸不宜的毛石，石块尺寸不宜超过超过300mm。可节省水泥用量，减少水化热。可节省水泥用量，减少水化热。2.钢筋砼扩展基础（简称扩展基础）钢筋砼扩展基础（简称扩展基础）特点特点：抗弯、抗剪性能较好，基础高度较小。：抗弯、抗剪性能较好，基础高度较小。(1)墙下钢筋砼条形基础墙下钢筋砼条形基础(2)柱下钢筋砼独立基础柱下钢筋砼独立基础 图图2-4 柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础(a)阶梯形基础；阶梯形基础；(b)锥形基础；锥形基础；(c)杯口基础杯口基础2.2.2 联合基础联合基础2.2.3 柱下条形基础柱下条形基础特点特点：整体抗弯刚度较大，因而具有
9、调整不均匀沉降的能力；整体抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力；基底压力较均匀；基底压力较均匀；造价高于扩展基础。造价高于扩展基础。常用作常用作软弱地基或不均匀地基上框架或排架结构的基础。软弱地基或不均匀地基上框架或排架结构的基础。2.2.4 柱下交叉条形基础柱下交叉条形基础2.2.5 筏形基础筏形基础特点特点：底面积大，故可减小基底压力；可提底面积大，故可减小基底压力；可提高地基承载力（尤其在有地下室时）；能高地基承载力（尤其在有地下室时）；能增强基础的整体性，调整不均匀沉降。增强基础的整体性，调整不均匀沉降。其他功能：见教材。其他功能：见教材。注意注意：当地基显著软硬不均时，要慎用。
10、：当地基显著软硬不均时，要慎用。(1)墙下筏形基础墙下筏形基础 为一块厚度约为一块厚度约200300mm的钢筋砼平板。的钢筋砼平板。主要在华东地区采用，浅埋或不埋。主要在华东地区采用，浅埋或不埋。具有硬壳持力层、比较均匀的软弱地基上六层及六层以下具有硬壳持力层、比较均匀的软弱地基上六层及六层以下承重横墙较密的民用建筑。承重横墙较密的民用建筑。硬土硬土软土软土(2)柱下筏形基础柱下筏形基础2.2.6 箱形基础箱形基础特点：特点：刚度极大；抗震性能好；有补偿刚度极大；抗震性能好；有补偿效应。效应。地下室用途受限制；工期长；造地下室用途受限制；工期长；造价高；施工技术复杂。价高；施工技术复杂。2.2
11、.7 壳体基础壳体基础其他基础：折板基础等。其他基础：折板基础等。2-3 基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择 基础的埋置深度基础的埋置深度是指基础的底面至室外设计地面是指基础的底面至室外设计地面的距离。确定基础埋深时，除了要考虑持力层的情况的距离。确定基础埋深时，除了要考虑持力层的情况外，还应考虑使用功能、地下室、地下设施、基础形外，还应考虑使用功能、地下室、地下设施、基础形式、荷载、地质水文条件、相邻建筑物以及冻胀、冲式、荷载、地质水文条件、相邻建筑物以及冻胀、冲刷等因素。刷等因素。基基础埋深的确定原埋深的确定原则是：是：在保在保证安全可靠的前提下尽量浅埋。但基安全可靠的前提下尽量浅埋。但
12、基础埋埋深不得小于深不得小于0.5m，基，基础顶面距地面的距离宜大于面距地面的距离宜大于0.1m。同一建筑物下面各部分的基同一建筑物下面各部分的基础埋深可以不一致。埋深可以不一致。2.3.1 与建筑物有关的条件与建筑物有关的条件建筑物在使用功能和用途方面的要求；建筑物在使用功能和用途方面的要求；高层建筑；高层建筑；承受上拔力的基础；承受上拔力的基础；高耸结构；高耸结构；冷库等。冷库等。2.3.2 工程地质条件工程地质条件 持力层持力层 下卧层下卧层 软弱下卧层软弱下卧层对于中小型建筑物：对于中小型建筑物：坚硬、硬塑、可塑状态的粘性土层；密实或坚硬、硬塑、可塑状态的粘性土层；密实或中密状态的砂土
13、层和碎石土层；其他中低压中密状态的砂土层和碎石土层；其他中低压塑性土层。塑性土层。软塑、流塑状态的粘性土层；松散状态的砂软塑、流塑状态的粘性土层；松散状态的砂土层；未经处理的填土；其他高压缩性土层。土层；未经处理的填土；其他高压缩性土层。(1)良好良好土层土层埋深由其他条件和最小埋深确定。埋深由其他条件和最小埋深确定。浅埋，一般取浅埋，一般取d=0.51.5m。(2)软弱软弱土层土层12层：按情况层：按情况(1)处理处理35层：可采用连续基础方案、层：可采用连续基础方案、或人工地基方案。或人工地基方案。6层以上：桩基方案。层以上：桩基方案。(3)软弱土层软弱土层良好土层良好土层h当当h2m时：
14、按情况时：按情况(2)处理。处理。当当h2m时：选良好土层为持力层。时：选良好土层为持力层。垫层垫层做法一做法二做法一做法二(4)23m厚的厚的“硬壳层硬壳层”持力层顶面倾斜时：持力层顶面倾斜时：柱下独立基础柱下独立基础对于中小型建筑物，宜尽量选硬对于中小型建筑物，宜尽量选硬壳层为持力层。壳层为持力层。采用采用“宽基浅埋宽基浅埋”方案。方案。2.3.3 水文地质条件水文地质条件否则，应考虑：否则，应考虑：流砂；流土。流砂；流土。对对有侵蚀性有侵蚀性的地下水，的地下水，还应考虑：地下结构防渗；还应考虑：地下结构防渗；地下结构抗浮，例如设置地下结构抗浮，例如设置抗浮锚杆抗浮锚杆基础应尽量埋置在地下
15、水位以上。基础应尽量埋置在地下水位以上。2.3.4 地基冻融条件地基冻融条件多年冻土；多年冻土；季节性冻土：冻胀、融陷；季节性冻土：冻胀、融陷；最小埋深规定。最小埋深规定。2.3.5 场地环境条件场地环境条件 0.5m 0.1m管道；管道；河流冲刷线。河流冲刷线。2.4 浅基础的地基承载力浅基础的地基承载力2.4.1 地基承载力概念地基承载力概念 地基承载力地基承载力是指地基承受荷载的能力。是指地基承受荷载的能力。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 的地基承载力称为的地基承载力称为地基承载力特征值地基承载力特征值 fa。地基
16、承载力是一个定值，对吗？工程中通常以两个指标来表示地基承载力，工程中通常以两个指标来表示地基承载力，即地基的容许承载力和极限承载力。即地基的容许承载力和极限承载力。所称的所称的地基承载力特征值地基承载力特征值相当于通常所说的相当于通常所说的地地基容许承载力基容许承载力。地基规范地基规范规定，浅基础的基底压力应满足规定，浅基础的基底压力应满足下列要求：下列要求：当需要满足抗震设防要求时，应按相关规定当需要满足抗震设防要求时，应按相关规定当需要满足抗震设防要求时，应按相关规定当需要满足抗震设防要求时，应按相关规定进行检算。（见第进行检算。（见第进行检算。（见第进行检算。（见第9 9章）章）章）章）2.4.2 地基承载力特征值的确定地基承载力特征值的确定1.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；按地基载荷试验确定；按地基载荷试验确定；按规范承载力表确定；按规范承载力表确定；按建筑经验确定。按建筑经验确定。四类方法：四类方法：