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1、,地基与基础工程 Soil Mechanics and Foundation Engineering,柞虏恐暂昔香雾占险萤犯爪识苞廓沽啸邹必茂语土触凉演菜嵌宙智谋弃惯天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计,第七章 天然地基上浅基础设计,7.1 概述 7.2 基础埋置深度的确定 7.3 基础底面尺寸的确定 7.4 无筋扩展基础设计 7.5 扩展基础设计 7.6钢筋混凝土梁板式基础简介 7.7 减少不均匀沉降的措施,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
2、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，将地基基础分为山歌设计等级：,（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,（三）荷载效应组合规定,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，
3、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。 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。 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1.0。 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。
4、 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、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0不应小于1.0。,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,1、正常使用状态下，荷载效应的标准组合Sk应用式7-1表示： 荷载效应的准永久组合值应用式7-2表示： 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
5、S应用式7-3表达 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S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、两种极限状态与承载力计算 （1）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： 当偏心荷载作用时，除符合（7-5）要求外，尚应符合下式要求： （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和正常使用；不能妨碍其设
6、计功能的发挥。 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,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
7、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
8、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,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： 1）建筑场地的地形图； 2）建筑场地的工程地质资料； 3）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； 4）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的设计,刚性浅基础设计计算的一般步骤和内容为: 1）选定基
9、础的材料 (用块石砌筑还是片石混凝土)，初步拟定基础的形状和尺寸; 2）初步选定基础的埋置深度; 3）确定地基承载力特征值 (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; 5）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，进行地基变形验算; 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； 8）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
10、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
11、，施工方便，能承受较大荷载 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； 在寒
12、冷而又潮湿的地区采用不理想。 优点：可就地取材，建筑方便； 缺点：强度低且抗冻性差。 要求：砖强度MU10，砂浆强度M5； 大放脚：砖基础剖面一般砌成阶梯形， 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、混凝土毛石混凝土基础,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 采用C15，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， 可在混凝
13、土内掺入15% 25% （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,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
14、、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,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础的设计,（三）柱下钢筋混凝土条形基础,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
15、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,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
16、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,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,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
