基础工程课件浅基础.ppt

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第第22章章浅基础浅基础本章主要内容本章主要内容浅基础类型、基础埋深的确定、地基承载力确定、基底尺寸确定、减轻不均匀沉降的措施要求要求1、掌握基础设计原则2、无筋扩展基础设计及扩展基础设计方法3、基础埋深及地基承载力确定4、减轻不均匀沉降危害的措施2.12.1概述概述2.1.1浅基础的设计内容与步骤2.1.2浅基础设计方法2.1.3地基基础设计的原则优先选用：

天然地基上浅基础强强度度问问题题变变形形问问题题地基中的应力状态地基中的应力状态上部结构荷载上部结构荷载（自重应力（自重应力附加应力）附加应力）地基基础示意图地基基础示意图2.1.1地基基础设计的基本内容与步骤地基基础设计的基本内容与步骤地基基础设计地基计算基础设计控制地基的变形：

正常使用极限状态地基的稳定性验算：

斜坡，高耸结构基础结构的强度刚度耐久性防止地基强度破坏：

承载力极限状态基础选型基础埋深和形状尺寸建筑物的型式与功能上部结构荷载资料场地勘察与室内试验资料场地施工技术条件基础型式方案比较拟定基础型式及平面布置确定基础埋深必要时的验算（软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等）确定地基承载力确定基底平面尺寸计算地基承受荷载基础结构设计（基础剖面尺寸、配筋）编制施工说明、绘施工图计算地基净反力不满足设设计计步步骤骤基底压力基底压力附加应力附加应力地基沉降变形地基沉降变形基底反力基底反力基础结构的外荷载基础结构的外荷载上部结构的自重及各上部结构的自重及各种荷载都是通过基础种荷载都是通过基础传到地基中的。

传到地基中的。

上部结构上部结构基础基础地基地基建筑物设计建筑物设计2.1.2浅基础设计方法浅基础设计方法常规设计法常规设计法将地基、基础、上部结构三者分离，分别对三者进行计算。

优缺点：

计算简单（不考虑三者共同作用）；满足静力平衡条件；忽略三者受荷后变形的连续性；不经济、不合理。

适用条件：

沉降较小或较均匀；基础刚度大。

1.地基基础设计等级地基基础设计等级设计等级分为甲、乙、丙甲、乙、丙三个等级；设计等级划分原则：

1）地基复杂程度2）建筑物规模和功能特征3）由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响建筑物正常使用的程度。

2.1.3地基基础设计原则地基基础设计原则地基基地基基础设计等等级建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-20022.地基计算的要求地基计算的要求地基计算内容地基计算内容建筑物类型建筑物类型地基承载力计算所有建筑物（甲、乙、丙级）地基变形计算设计等级为甲、乙及部分丙级建筑物地基稳定性计算经常受水平荷载的高层建筑物；高耸结构、挡土墙；建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物；基坑工程抗浮验算当地下水埋藏较浅，建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题3.荷载取值的规定荷载取值的规定荷载取值原则遵循以概率理论为指导的极限状态极限状态设计方法设计方法该原则特点：

（1）建立结构可靠度与结构极限状态方程；

（2）充分考虑各有关影响因素的客观差异性；（3）设计计算工作量大，地基基础设计有些参数因统计资料不足，很大程度凭经验确定。

正常使用极限状态对于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定值，如影响建筑物正常使用或外观的地基变形承载能力极限状态对于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载大变形，如地基失稳而破坏。

02地基基础规范的设计原则从已有的大量地基事故分析，绝大多数事故都由地基变形过大且从已有的大量地基事故分析，绝大多数事故都由地基变形过大且不均匀所造成。

不均匀所造成。

土为大变形材料，荷载增加，变形增加，承载力也随之增大，很土为大变形材料，荷载增加，变形增加，承载力也随之增大，很难界定难界定“极限值极限值”。

地基承载力还有潜力时，变形已超限。

地基承载力还有潜力时，变形已超限。

地基设计：

地基设计：

采用正常使用极限状态，所选定的地基承采用正常使用极限状态，所选定的地基承载力是一种允许承载力（承载力特征值）载力是一种允许承载力（承载力特征值）,相应的荷相应的荷载组合采用标准组合。

载组合采用标准组合。

按变形设计的原则按变形设计的原则!

承载力极限状态承载力极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态基本组合基本组合简化基本组合简化基本组合标准组合标准组合准永久组合准永久组合计算内容计算内容荷载效应最不利组合荷载效应最不利组合相应的抗力及限相应的抗力及限值值按地基承载力确定基底面积及基础埋深正常使用极限状态下荷载效应的标准组合标准组合地基承载力特征值fa计算地基变形正常使用极限状态下荷在效应的准永久值组合准永久值组合（不计入风荷载和地震作用）不计入风荷载和地震作用）地基变形允许值S计算挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定、滑坡推力承载力极限状态下荷载效应的基基本组合本组合，但分项系数均为分项系数均为1；确定基础高度、支挡结构截面；计算基础或支挡结构内力；确定配筋或验算材料强度承载力极限状态下荷载效应的基基本组合本组合，采用相应的分项系数；相应的分项系数；验算基础裂缝宽度正常使用极限状态下荷载效应的标准组合标准组合永久荷载效应控制的基本组合值取标准组合值的1.35倍S=1.35SK按按组成基成基础的材料分的材料分类砖基础;毛石基础;混凝土基础;毛石混凝土基础;灰土基础;三合土基础;钢筋混凝土基础。

其中砖基础，毛石基础，混凝土基础，毛石混凝土基础，灰土基础，三合土基础，都只适合于建造无筋扩展基础。

钢筋混凝土基础适合扩展基础等更多的型式。

2.2浅基础的类型按基础外形和按基础外形和结构型式分类结构型式分类按按基础结构和受力特点分类（规范分类法基础结构和受力特点分类（规范分类法）按基础外形和按基础外形和结构型式分类结构型式分类单独基础（独立基础）柱下单独基础（柱基础的最经济型式：

有无筋和配筋两种）条形基础墙下条形基础（墙基础的最经济型式：

有无筋和配筋两种，设于砖墙或剪力墙下）柱下条形基础（钢筋混凝土基础）十字交叉条形基础（钢筋混凝土基础）筏板基础（钢筋混凝土基础）箱形基础（钢筋混凝土基础）1.无筋扩展基础（刚性基础）特点：

特点：

（1）砖、石、灰土、素混凝土等材料抗拉强度很低

（2）有基础台阶宽高比（刚性角）要求适用条件适用条件：

多层民用建筑和轻型厂房按按基础结构和受力特点分类（规范分类法基础结构和受力特点分类（规范分类法）柱下单独基础墙下条形基础2.扩展基础（柔性基础）特点（特点

（1）钢筋混凝土材料

（2）要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求适用条件适用条件：

宽基浅埋F支模板支模板2mx2m2mx2m某工程柱下独立基础某工程柱下独立基础矩形联合基础梯形联合基础连梁式联合基础特点特点：

调整相邻两柱沉降差、防止两柱相向倾斜适用条件适用条件：

两柱设立独立基础时，其中一柱受限；两柱间距较小而基底面积不足或荷载偏心过大等。

3.3.联合基础联合基础4.4.柱下条形基础柱下条形基础

（1）单向条形基础：

在同一轴线（或同一方向）上若干个单独基础联合组成的长条形连续基础。

（2）十字交叉条形基础：

在柱网下纵横两个方向用条形基础连接组合而成。

特点：

抗弯刚度大，具有调整不均匀沉降的能力。

适用条件：

地基较软，分布不均；基底面积受相邻建筑物或设备基础的限制无法扩展时；柱荷载差异大，以致基底面积扩大使其彼此接近或相碰时。

某工程柱下条形基础某工程柱下条形基础5.5.筏形基础筏形基础筏形基础是指在建筑物的所有柱墙下面用钢筋混凝土做一块连续的整片基础，也称筏板基础，俗称“满堂红基础”。

平板式梁板式特点特点：

基底面积大。

整体性好，调整不均匀沉降能力强，抗震性好适用条件适用条件：

“硬壳层持力层，较均匀软弱地基上6层及其以下承重横墙密集的民用建筑。

某工程现场筏板基础钢筋网某工程现场筏板基础钢筋网6.6.箱形基础箱形基础箱形基础是筏形基础的进一步发展，它是由顶板、若干纵横墙和底板所组成的整体结构，如同一只埋在土中的刚性密闭的箱子。

特点：

特点：

显著减少基底压力，降低基础沉降，抗震性能好钢筋水泥用量较大，工期长，造价高，基坑施工及护壁，对周围环境影响适用条件适用条件：

高层建筑7.特种基础特种基础

（1）壳体基础壳体基础由正圆锥形及其组织形式构成的壳体基础，一般用于筒形的独立构筑物（如烟囱、水塔、料仓、中小型高炉等）的基础。

（2）岩层锚杆基础岩层锚杆基础岩层锚杆基础适用于直接建在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物、构筑物基础。

壳体基础岩层锚杆基础常见浅基础特点总结常见浅基础特点总结单独基础条形基础筏形和箱形基础基底面积越来越大基底面积越来越大、对上部结构荷载的扩散作用越来越强、对上部结构荷载的扩散作用越来越强在相同的上部结构荷载作用下，在相同的上部结构荷载作用下，基底压力和基底附加压力越来越小，基底压力和基底附加压力越来越小，刚度越来越大，可以适应更软弱的地基，可以减小地基的沉降变形刚度越来越大，可以适应更软弱的地基，可以减小地基的沉降变形在相同的地基条件下，可以承受更大的上部结构荷载作用在相同的地基条件下，可以承受更大的上部结构荷载作用设计计算方法越来越复杂，一般情况下工程造价越来越高设计计算方法越来越复杂，一般情况下工程造价越来越高2.3基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择持力层选择持力层选择1.基础埋深的概念基础埋深的概念基础埋置深度是指基础底面至设计地面的距离。

2.确定基础埋深的意义：

选择了基础埋置深度就选择了地基持力层，反之亦然。

3.确定基础埋深的原则：

1）在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础尽量浅埋2）当上层土强度大于下层土时，宜采用上层为持力层。

3）高层建筑应有足够的埋深来保持其稳定性。

4）除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。

基础埋深和尺寸基础埋深和尺寸4.4.基础埋深基础埋深基本要求基本要求：

1）1）D大于大于50cm：

表土扰动，植物，冻融，冲蚀：

表土扰动，植物，冻融，冲蚀2）基础顶面距离表土大于基础顶面距离表土大于10cm：

保护作用：

保护作用3）桥基要求在冲刷深度以下桥基要求在冲刷深度以下d大于大于10cm5.基础埋深d的取值1）一般至室外标高算起；2）在填方整平地区，可至填土地面标高算起。

3）对于地下室，如采用箱形或筏形基础时，至室外标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

2.3.1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（一一）考虑建筑物地下空间的使用功能要求考虑建筑物地下空间的使用功能要求基础埋深的影响因素基础埋深的影响因素2、电梯缓冲坑：

自地面向下至少1.4m11、有地下室或半地下室的建筑，其埋深必须结合地下部分设计标高选定。

地下管道应在基底以上，便于维修。

F（二二）考虑建筑物的高度和荷载大小的影响考虑建筑物的高度和荷载大小的影响承载力变形高层建筑基础筏形基础和箱形基础1/151/181/20桩箱或桩筏基础（不计桩长）（不计桩长）输电塔基础要求较大的埋深提供足够的抗拔阻力以上规定不包括岩石地基，岩石地基上的高层以上规定不包括岩石地基，岩石地基上的高层主要考虑抗滑要求主要考虑抗滑要求（三三）考虑相邻建筑物的影响考虑相邻建筑物的影响1.新建筑物基础埋深不宜大于不宜大于原有建筑物基础。

2.当埋深大于原有建筑物基础时，两基础间应保持一定净距3.否则要求支护并且严格限制支护的水平位移分段施工，设置临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物地基。

（四四）基础埋深不同时基础埋深不同时

（1）主楼与裙房高度不同,分期施工设置后浇带

（2）台阶式相连重要设备的基础需加大埋深地下室与非地下室交界处的基础山坡上的房屋L/H=12三三基础埋深和尺寸基础埋深和尺寸台北国际金融中心台北国际金融中心只有低层房屋可用,否则处理尽量浅埋若h1太小就为IIh14m桩基或处理好土好土软土软土（很深很深）好土好土软土软土软土软土好土好土IIIIIIIVh1基础埋深和尺寸基础埋深和尺寸h1基础条件由其它条件确定时，尽可能浅埋2.3.2工程地质条件工程地质条件1）根据荷载的大小和性质给基础选择可靠的持力层根据荷载的大小和性质给基础选择可靠的持力层2.3.2工程地质条件工程地