基礎(chǔ)工程之淺基礎(chǔ)

1、 第2章 淺基礎(chǔ) 2-1 概述概述 2-2 淺基礎(chǔ)的類型淺基礎(chǔ)的類型 2-3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇 2-4 淺基礎(chǔ)的地基承載力淺基礎(chǔ)的地基承載力 2-5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定 2-6 減輕不均勻沉降危害的措施減輕不均勻沉降危害的措施 2-1 概 述 天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)（本章討論）（本章討論） 人工地基上的淺基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ) 2.1.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容 2.1.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法 2.1.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則 1. 地基的類型地基的類型 一般土質(zhì)地基一般土質(zhì)地基 特殊土質(zhì)地基特殊土質(zhì)地基 土質(zhì)地基

2、土質(zhì)地基巖石地基巖石地基土巖組合地基土巖組合地基 天然地基天然地基 換填地基換填地基 強(qiáng)夯地基強(qiáng)夯地基 壓實(shí)地基壓實(shí)地基 灌漿地基灌漿地基 復(fù)合地基復(fù)合地基 人工地基人工地基 地基地基 2. 基礎(chǔ)的類型 柱柱下下獨(dú)獨(dú)立立基基礎(chǔ)礎(chǔ) 墻墻下下條條形形基基礎(chǔ)礎(chǔ) 剛剛性性基基礎(chǔ)礎(chǔ) （無無筋筋擴(kuò)擴(kuò)展展基基礎(chǔ)礎(chǔ)） 柱柱下下獨(dú)獨(dú)立立基基礎(chǔ)礎(chǔ) 墻墻下下條條形形基基礎(chǔ)礎(chǔ) 鋼鋼筋筋混混凝凝土土 擴(kuò)擴(kuò)展展基基礎(chǔ)礎(chǔ) 柱柱下下條條形形基基礎(chǔ)礎(chǔ) 筏筏板板基基礎(chǔ)礎(chǔ) 箱箱形形基基礎(chǔ)礎(chǔ) 淺淺基基礎(chǔ)礎(chǔ) 樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ) 沉沉井井基基礎(chǔ)礎(chǔ) 沉沉箱箱基基礎(chǔ)礎(chǔ) 地地下下連連續(xù)續(xù)墻墻基基礎(chǔ)礎(chǔ) 組組合合型型深深基基礎(chǔ)礎(chǔ) 深深基基礎(chǔ)礎(chǔ) 基基礎(chǔ)礎(chǔ)

3、 2.1.1 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1.選擇基礎(chǔ)方案（確定材料、類型，進(jìn)行基礎(chǔ)平面布選擇基礎(chǔ)方案（確定材料、類型，進(jìn)行基礎(chǔ)平面布 置）；置）； 2.確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度；確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度； 3.確定地基承載力；確定地基承載力； 4.確定基礎(chǔ)的底面尺寸，必要時(shí)進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定確定基礎(chǔ)的底面尺寸，必要時(shí)進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定 性驗(yàn)算；性驗(yàn)算； 5.進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（內(nèi)力分析、截面計(jì)算、構(gòu)造要進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（內(nèi)力分析、截面計(jì)算、構(gòu)造要 求）；求）； 6.繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。 2.1.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

4、方法 常規(guī)設(shè)計(jì)法（簡化計(jì)算法）、相互作用設(shè)計(jì)法。常規(guī)設(shè)計(jì)法（簡化計(jì)算法）、相互作用設(shè)計(jì)法。 常規(guī)設(shè)計(jì)法要點(diǎn)：常規(guī)設(shè)計(jì)法要點(diǎn)： 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 滿足靜力平衡條件；滿足靜力平衡條件； 不滿足變形協(xié)調(diào)條件。不滿足變形協(xié)調(diào)條件。 結(jié)論：結(jié)論： 地基越軟弱或越不均勻，按常地基越軟弱或越不均勻，按常 規(guī)設(shè)計(jì)法計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際情規(guī)設(shè)計(jì)法計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際情 況的差別就可能越大。況的差別就可能越大。 合理的設(shè)計(jì)方法：合理的設(shè)計(jì)方法： 考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用（分析難度較大）?？紤]地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用（分析難度較大）。 常規(guī)設(shè)計(jì)法適用條件：常規(guī)設(shè)計(jì)法適用條件： 1.地基沉降較小或較均勻；地基沉降

5、較小或較均勻； 2.基礎(chǔ)剛度較大?；A(chǔ)剛度較大。 2.1.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則 5)地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不勻的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不勻的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。 即應(yīng)驗(yàn)算地基變形即應(yīng)驗(yàn)算地基變形。 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值 按結(jié)構(gòu)型式分按結(jié)構(gòu)型式分：擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交：擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交 叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等。叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等。 2.2.1 擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ) 作用作用：把墻或柱的荷載側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿足地基承載：把墻或柱的荷載側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿足

6、地基承載 力和變形的要求。力和變形的要求。 2.2 淺基礎(chǔ)類型淺基礎(chǔ)類型 按材料分按材料分：無筋基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。：無筋基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 1. 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 指由磚、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料組成的無需指由磚、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料組成的無需 配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。俗稱配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。俗稱“剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)”。 適用于適用于多層民用建筑和輕型廠房。多層民用建筑和輕型廠房。 磚：強(qiáng)度等級不低于磚：強(qiáng)度等級不低于MU10。 砂漿：不低于砂漿：不低于M5。 在地下水位以下或當(dāng)?shù)鼗脸睗駮r(shí)，應(yīng)采

7、在地下水位以下或當(dāng)?shù)鼗脸睗駮r(shí)，應(yīng)采 用水泥砂漿砌筑。用水泥砂漿砌筑。 適用于適用于6層及層及6層以下的民用建筑和磚墻承層以下的民用建筑和磚墻承 重的廠房。重的廠房。 (1)磚基礎(chǔ)磚基礎(chǔ) 墊層作用墊層作用（素砼，（素砼，100厚，厚，C10）：）： 保護(hù)坑底土體不被人為擾動和雨水浸泡；保護(hù)坑底土體不被人為擾動和雨水浸泡； 改善基礎(chǔ)的施工條件。改善基礎(chǔ)的施工條件。 (2)毛石基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ) 毛石毛石是指未經(jīng)加工鑿平的石料。是指未經(jīng)加工鑿平的石料。 應(yīng)采用未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石，禁用風(fēng)化應(yīng)采用未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石，禁用風(fēng)化 毛石。毛石。 (3)灰土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ) 石灰和土料按體積比石灰和土料按體積比3:7或或2

8、:8拌和均勻，拌和均勻， 在基槽內(nèi)分層夯實(shí)（每層虛鋪在基槽內(nèi)分層夯實(shí)（每層虛鋪220250mm, 夯實(shí)至夯實(shí)至150mm）。）。 灰土基礎(chǔ)宜在比較干燥的土層中使用。在我國華北和西北地灰土基礎(chǔ)宜在比較干燥的土層中使用。在我國華北和西北地 區(qū)，廣泛用于區(qū)，廣泛用于5層和層和5層以下的民用房屋。層以下的民用房屋。 (4)三合土基礎(chǔ)三合土基礎(chǔ) 由石灰、砂、骨料（礦渣、碎磚、碎石）加水混合而成。由石灰、砂、骨料（礦渣、碎磚、碎石）加水混合而成。 體積比體積比1:2:4或或1:3:6。 用于用于4層和層和4層以下的民用房屋。層以下的民用房屋。 四合土基礎(chǔ)四合土基礎(chǔ)（南方個(gè)別地區(qū)用）：（南方個(gè)別地區(qū)用）：

9、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)砼基礎(chǔ)砼基礎(chǔ) C15。 抗壓強(qiáng)度、耐久性、抗凍性較好?？箟簭?qiáng)度、耐久性、抗凍性較好。 毛石砼基礎(chǔ)毛石砼基礎(chǔ)： 在砼基礎(chǔ)中埋入體積占在砼基礎(chǔ)中埋入體積占25%30%的毛石，石塊尺寸不宜的毛石，石塊尺寸不宜 超過超過300mm。 可節(jié)省水泥用量，減少水化熱。可節(jié)省水泥用量，減少水化熱。 2. 鋼筋砼擴(kuò)展基礎(chǔ)（簡稱擴(kuò)展基礎(chǔ)）鋼筋砼擴(kuò)展基礎(chǔ)（簡稱擴(kuò)展基礎(chǔ)） 特點(diǎn)特點(diǎn)：抗彎、抗剪性能較好，基礎(chǔ)高度較小。：抗彎、抗剪性能較好，基礎(chǔ)高度較小。 (1)墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ) (a)(b) 圖2-3墻下鋼筋混凝土條

10、形基礎(chǔ) (a)無肋的； （b）有肋的 底板 肋 墊層 (2)柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ) 圖圖2-4 柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ) (a)階梯形基礎(chǔ)；階梯形基礎(chǔ)；(b)錐形基礎(chǔ)；錐形基礎(chǔ)；(c)杯口基礎(chǔ)杯口基礎(chǔ) 2.2.2 聯(lián)合基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ) 2.2.3 柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ) 肋梁 翼板 (a) (b) 圖2-6 柱下條形基礎(chǔ) (a）等截面的 （b）柱位處加腋的 特點(diǎn)特點(diǎn)： 整體抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力；整體抗彎剛度較大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力； 基底壓力較均勻；基底壓力較均勻； 造價(jià)高于擴(kuò)展基礎(chǔ)。造價(jià)高于擴(kuò)展基礎(chǔ)。 常用作常用作軟弱地基或不均

11、勻地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。軟弱地基或不均勻地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 2.2.4 柱下交叉條形基礎(chǔ)柱下交叉條形基礎(chǔ) 2.2.5 筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ) 特點(diǎn)特點(diǎn)： 底面積大，故可減小基底壓力；可提底面積大，故可減小基底壓力；可提 高地基承載力（尤其在有地下室時(shí)）；能高地基承載力（尤其在有地下室時(shí)）；能 增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。 其他功能：見教材。其他功能：見教材。 注意注意：當(dāng)?shù)鼗@著軟硬不均時(shí)，要慎用。：當(dāng)?shù)鼗@著軟硬不均時(shí)，要慎用。 (1)墻下筏形基礎(chǔ)墻下筏形基礎(chǔ) 為一塊厚度約為一塊厚度約200300mm的鋼筋砼平板。的鋼筋砼平板。 主要在華東地

12、區(qū)采用，淺埋或不埋。主要在華東地區(qū)采用，淺埋或不埋。 適用于適用于具有硬殼持力層、比較均勻的軟弱地基上六層及六具有硬殼持力層、比較均勻的軟弱地基上六層及六 層以下承重橫墻較密的民用建筑。層以下承重橫墻較密的民用建筑。 硬土硬土 軟土軟土 (2)柱下筏形基礎(chǔ)柱下筏形基礎(chǔ) (a) (b) 圖 2-9 筏 形 基 礎(chǔ) （ a） 平 板 式 （ b） 梁 板 式 2.2.6 箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ) 柱 外墻內(nèi)橫墻底板 圖2-10 箱形基礎(chǔ) 頂板 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 剛度極大；抗震性能好；有補(bǔ)剛度極大；抗震性能好；有補(bǔ) 償效應(yīng)。償效應(yīng)。 地下室用途受限制；工期長；地下室用途受限制；工期長； 造價(jià)高；施工技術(shù)復(fù)雜。造

13、價(jià)高；施工技術(shù)復(fù)雜。 柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基 礎(chǔ)又統(tǒng)稱為礎(chǔ)又統(tǒng)稱為連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)。 2.2.7 殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ) （a）正圓錐殼（b）M形組合殼（c）內(nèi)球外錐組合殼 圖211 殼體基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式 其他基礎(chǔ)：折板基礎(chǔ)等。其他基礎(chǔ)：折板基礎(chǔ)等。 2-3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度是指基礎(chǔ)的底面至室外設(shè)計(jì)地面是指基礎(chǔ)的底面至室外設(shè)計(jì)地面 的距離。確定基礎(chǔ)埋深時(shí)，除了要考慮持力層的情況的距離。確定基礎(chǔ)埋深時(shí)，除了要考慮持力層的情況 外，還應(yīng)考慮使用功能、地下室、地下設(shè)施、基礎(chǔ)形外，還應(yīng)考

14、慮使用功能、地下室、地下設(shè)施、基礎(chǔ)形 式、荷載、地質(zhì)水文條件、相鄰建筑物以及凍脹、沖式、荷載、地質(zhì)水文條件、相鄰建筑物以及凍脹、沖 刷等因素。刷等因素。 基礎(chǔ)埋深的確定原則基礎(chǔ)埋深的確定原則是：是： 在保證安全可靠的前提下盡量淺埋。但基在保證安全可靠的前提下盡量淺埋。但基 礎(chǔ)埋礎(chǔ)埋 深不得小于深不得小于0.5m0.5m，基礎(chǔ)頂面距地面的距離宜大于，基礎(chǔ)頂面距地面的距離宜大于 0.1m0.1m。 同一建筑物下面各部分的基礎(chǔ)埋深可以不同一建筑物下面各部分的基礎(chǔ)埋深可以不 一致。一致。 2.3.1 與建筑物有關(guān)的條件與建筑物有關(guān)的條件 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

15、求； 高層建筑；高層建筑； 承受上拔力的基礎(chǔ)；承受上拔力的基礎(chǔ)； 高聳結(jié)構(gòu)；高聳結(jié)構(gòu)； 冷庫等。冷庫等。 2.3.2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 持力層持力層 下臥層下臥層 軟弱下臥層軟弱下臥層 對于中小型建筑物：對于中小型建筑物： 良好土層良好土層堅(jiān)硬、硬塑、可塑狀態(tài)的粘性土層；密實(shí)或堅(jiān)硬、硬塑、可塑狀態(tài)的粘性土層；密實(shí)或 中密狀態(tài)的砂土層和碎石土層；其他中低壓中密狀態(tài)的砂土層和碎石土層；其他中低壓 塑性土層。塑性土層。 軟弱土層軟弱土層軟塑、流塑狀態(tài)的粘性土層；松散狀態(tài)的砂軟塑、流塑狀態(tài)的粘性土層；松散狀態(tài)的砂 土層；未經(jīng)處理的填土；其他高壓縮性土層。土層；未經(jīng)處理的填土；其他高壓縮性土層。

16、 (1) 良好良好 土層土層 埋深由其他條件和最小埋深確定。埋深由其他條件和最小埋深確定。 淺埋，一般取淺埋，一般取d=0.51.5m。 (2) 軟弱軟弱 土層土層 12層：按情況層：按情況(1)處理處理 35層：可采用連續(xù)基礎(chǔ)方案、層：可采用連續(xù)基礎(chǔ)方案、 或人工地基方案。或人工地基方案。 6層以上：樁基方案。層以上：樁基方案。 (3) 軟弱土層軟弱土層 良好土層良好土層 h 當(dāng)當(dāng)h2m時(shí)：按情況時(shí)：按情況(2)處理。處理。 當(dāng)當(dāng)h短期承載力（超短期承載力（超強(qiáng)強(qiáng)固結(jié)土可能例外）。固結(jié)土可能例外）。 2. 按地基載荷試驗(yàn)確定（最可靠）按地基載荷試驗(yàn)確定（最可靠） 淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載

17、荷試驗(yàn)、螺旋板載荷試驗(yàn)。淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)、螺旋板載荷試驗(yàn)。 地基靜載試驗(yàn)概況地基靜載試驗(yàn)概況 堆堆 載載 荷載板荷載板 主主 梁梁 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：能較好的反映天然土體的壓縮性；試驗(yàn)工作量和 費(fèi)用較大，時(shí)間較長。 fa的確定方法：的確定方法： p s 圖2-16 按載荷試驗(yàn)成果確定地基承載力特征值 （a）低壓縮性土 （b）高壓縮性土 pu u p s p （a） （b） 1 p (1)當(dāng)當(dāng)ps曲線上有比例界限曲線上有比例界限p1時(shí)，取時(shí)，取fak=p1； ； 確定地基承載力實(shí)測值確定地基承載力實(shí)測值： (2)當(dāng)當(dāng)pu2p1時(shí)，取時(shí)，取fak=pu/2； ； (3)當(dāng)不能按上述

18、二款要求確定時(shí)，可取當(dāng)不能按上述二款要求確定時(shí)，可取s/b=0.010.015所對所對 應(yīng)的荷載作為應(yīng)的荷載作為fak ，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。 對同一土層，應(yīng)選擇三個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測值對同一土層，應(yīng)選擇三個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測值 的極差（最大值與最小值之差）不超過其平均值的的極差（最大值與最小值之差）不超過其平均值的30%時(shí)，時(shí)， 取其平均值作為該土層的地基承載力特征值取其平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。 確定地基承載力特征值確定地基承載力特征值： 3.按規(guī)范承載力表確定按規(guī)范承載力表確定 野外鑒別結(jié)果野外鑒別結(jié)果 室內(nèi)物理力

19、學(xué)指標(biāo)室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo) 現(xiàn)場動力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)現(xiàn)場動力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù) fak 注意注意：埋深埋深d的取法，見教材。的取法，見教材。 超載超載q=md q d=q/m 主裙樓一體的情況主裙樓一體的情況 與土力學(xué)中介紹的理論公式具有相同的與土力學(xué)中介紹的理論公式具有相同的 形式，但兩者含義不同。形式，但兩者含義不同。 還需要注意下列兩點(diǎn)：還需要注意下列兩點(diǎn)： 1 1）公式中已經(jīng)包含了）公式中已經(jīng)包含了基礎(chǔ)寬度和埋深的影響基礎(chǔ)寬度和埋深的影響； 2 2）公式中的）公式中的b b是指基礎(chǔ)的是指基礎(chǔ)的短邊短邊。 4.按建筑經(jīng)驗(yàn)確定按建筑經(jīng)驗(yàn)確定 基槽檢驗(yàn)和地基的局部處理：基槽檢驗(yàn)和地基的局部處理： 在基

20、槽挖至接近槽底時(shí)，應(yīng)由設(shè)計(jì)、施工和勘察人員對在基槽挖至接近槽底時(shí)，應(yīng)由設(shè)計(jì)、施工和勘察人員對 槽底土層進(jìn)行檢查，即所謂槽底土層進(jìn)行檢查，即所謂“驗(yàn)槽驗(yàn)槽”。 對沒有地基勘察資料的輕型建筑物，地基淺層情況只能對沒有地基勘察資料的輕型建筑物，地基淺層情況只能 憑驗(yàn)槽了解；有地基勘察報(bào)告的工程，主要是核實(shí)勘察資料憑驗(yàn)槽了解；有地基勘察報(bào)告的工程，主要是核實(shí)勘察資料 是否符合實(shí)際。是否符合實(shí)際。 通過驗(yàn)槽，可以判斷持力層的承載力、地基的均勻程度通過驗(yàn)槽，可以判斷持力層的承載力、地基的均勻程度 是否滿足設(shè)計(jì)要求，以防止產(chǎn)生過量的不均勻沉降。是否滿足設(shè)計(jì)要求，以防止產(chǎn)生過量的不均勻沉降。 驗(yàn)槽以細(xì)致的觀察

21、為主，輔以輕便簡易的勘探方法，如驗(yàn)槽以細(xì)致的觀察為主，輔以輕便簡易的勘探方法，如 輕便觸探和夯擊聽音等。輕便觸探和夯擊聽音等。 通過觀察驗(yàn)槽和釬探后，如不滿足要求，應(yīng)根據(jù)具體情通過觀察驗(yàn)槽和釬探后，如不滿足要求，應(yīng)根據(jù)具體情 況更改設(shè)計(jì)或進(jìn)行地基處理。對于槽底的局部人工填土和墓況更改設(shè)計(jì)或進(jìn)行地基處理。對于槽底的局部人工填土和墓 坑、松土坑、廢井，一般宜挖除并用碎石、砂、灰土等分層坑、松土坑、廢井，一般宜挖除并用碎石、砂、灰土等分層 回填夯實(shí)。對于局部松軟土，一般應(yīng)挖除至原土。回填夯實(shí)。對于局部松軟土，一般應(yīng)挖除至原土。 當(dāng)上述挖、填方法由于施工困難等緣故而不宜采用時(shí)，當(dāng)上述挖、填方法由于施工

22、困難等緣故而不宜采用時(shí)， 可考慮采用鋼筋混凝土梁板基礎(chǔ)，以跨越局部松軟土，或采可考慮采用鋼筋混凝土梁板基礎(chǔ)，以跨越局部松軟土，或采 用增大基礎(chǔ)埋深、擴(kuò)大基礎(chǔ)面積、布置聯(lián)合基礎(chǔ)、加設(shè)擠密用增大基礎(chǔ)埋深、擴(kuò)大基礎(chǔ)面積、布置聯(lián)合基礎(chǔ)、加設(shè)擠密 樁或局部設(shè)置樁基等方法加以解決。樁或局部設(shè)置樁基等方法加以解決。 當(dāng)柱基或部分基槽下方存在過于堅(jiān)硬的舊基礎(chǔ)、樹根和當(dāng)柱基或部分基槽下方存在過于堅(jiān)硬的舊基礎(chǔ)、樹根和 巖石等障礙物時(shí)，均應(yīng)盡可能挖除，以防建筑物產(chǎn)生不均勻巖石等障礙物時(shí)，均應(yīng)盡可能挖除，以防建筑物產(chǎn)生不均勻 沉降或開裂。沉降或開裂。 2.4.3 地基變形驗(yàn)算地基變形驗(yàn)算 建筑物的地基變形計(jì)算值應(yīng)不大

23、于地基變形允許值建筑物的地基變形計(jì)算值應(yīng)不大于地基變形允許值 ，即要求滿足下列條件：，即要求滿足下列條件： （2 21515） 回顧回顧 地基變形按其特征可分為四種：地基變形按其特征可分為四種： 沉降量沉降量獨(dú)立基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降值或整幢建筑物基礎(chǔ)的平均獨(dú)立基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降值或整幢建筑物基礎(chǔ)的平均 沉降值；沉降值； 沉降差沉降差相鄰兩個(gè)柱基的沉降量之差；相鄰兩個(gè)柱基的沉降量之差； 傾斜傾斜基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值；基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值； 局部傾斜局部傾斜砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6 610m10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差 與其距離的比值。

24、與其距離的比值。 不同結(jié)構(gòu)類型需驗(yàn)算的地基變形：不同結(jié)構(gòu)類型需驗(yàn)算的地基變形： 砌體承重結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)：由：由局部傾斜局部傾斜控制；控制； 框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)：由：由沉降差沉降差控制；控制； 高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑：由建筑物的：由建筑物的整體傾斜整體傾斜（特別是橫向整（特別是橫向整 體傾斜）控制，必要時(shí)應(yīng)控制體傾斜）控制，必要時(shí)應(yīng)控制平均沉降量平均沉降量。 沉降觀測沉降觀測 在必要情況下，需要分別在必要情況下，需要分別預(yù)估預(yù)估建筑物在施工期間和使用期建筑物在施工期間和使用期 間的地基變形值，以便預(yù)留建筑物有關(guān)部分之間的凈空，考慮間的地基變形值，以便預(yù)留

25、建筑物有關(guān)部分之間的凈空，考慮 連接方法和施工順序。此時(shí)，一般多層建筑物在施工期間完成連接方法和施工順序。此時(shí)，一般多層建筑物在施工期間完成 的沉降量，的沉降量，對于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已完成對于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已完成80%以上，對以上，對 于其他低壓縮性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的于其他低壓縮性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%80%，對，對 于中壓縮性土可認(rèn)為已完成于中壓縮性土可認(rèn)為已完成20%50%，對于高壓縮性土可認(rèn)，對于高壓縮性土可認(rèn) 為已完成為已完成5%20% 。 如果地基變形計(jì)算值大于地基變形允許值如果地基變形計(jì)算值大于地基變形允許值 ，一般可，一般可 以先考慮適當(dāng)以先考慮適

26、當(dāng)調(diào)整調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸（如增大基底面積或調(diào)整基底基礎(chǔ)底面尺寸（如增大基底面積或調(diào)整基底 形心位置）或埋深，如仍未滿足要求，再考慮是否可從建筑、形心位置）或埋深，如仍未滿足要求，再考慮是否可從建筑、 結(jié)構(gòu)、施工諸方面采取有效措施以防止不均勻沉降對建筑物的結(jié)構(gòu)、施工諸方面采取有效措施以防止不均勻沉降對建筑物的 損害，或改用其他地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。損害，或改用其他地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。 wwG kkk k hd A F A GF p dppp mcd 0 室內(nèi)外平均埋深室內(nèi)外平均埋深 從已固結(jié)完畢的從已固結(jié)完畢的 老天然地面算起老天然地面算起 注意以下三式中注意以下三式中d的區(qū)別：的區(qū)別： 2.5 基礎(chǔ)底

27、面尺寸的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定 2.5.1 按地基持力層承載力計(jì)算基底尺寸按地基持力層承載力計(jì)算基底尺寸 1.軸心荷載作用軸心荷載作用 要求：要求：pk fa wwG kkk k hd A F A GF p wwGa k hdf F A 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)： wwGa k hdf F b 墻下條形基礎(chǔ)：墻下條形基礎(chǔ)： wwGa k hdf F b b、l 宜為宜為100mm的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。 某粘性土重度某粘性土重度m為為18.2kN/m3 ，孔隙比，孔隙比e=0.7，液性指數(shù)，液性指數(shù) IL=0.75，地基承載力特征值，地基承載力特征值fak為為220kPa。現(xiàn)修建一外柱基礎(chǔ)，。現(xiàn)

28、修建一外柱基礎(chǔ)， 作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載Fk830kN，基礎(chǔ)埋深（自室外地，基礎(chǔ)埋深（自室外地 面起算）為面起算）為1.0m，室內(nèi)地面高出室外地面，室內(nèi)地面高出室外地面0.3m，試確定方形基，試確定方形基 礎(chǔ)底面寬度。礎(chǔ)底面寬度。 【解解】 先進(jìn)行地基承載力深先進(jìn)行地基承載力深 度修正。自室外地面起算的基礎(chǔ)度修正。自室外地面起算的基礎(chǔ) 埋深埋深d=1.0m ,查表查表25，得，得d=1.6， 由式（由式（214）得修正后的地基承）得修正后的地基承 載力特征值為：載力特征值為： 例題例題22 fa= fak +dm (d -0.5) =220 +1.618.2(1.0-

29、0.5)=235 kPa m df F b Ga k 98. 1 15. 120235 830 取取b=2m。因。因b3m，不必進(jìn)行承載力，不必進(jìn)行承載力寬度修正。寬度修正。 計(jì)算基礎(chǔ)及其上土的重力計(jì)算基礎(chǔ)及其上土的重力Gk時(shí)的基礎(chǔ)埋深為：時(shí)的基礎(chǔ)埋深為： d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深范圍內(nèi)沒有地下水，。由于埋深范圍內(nèi)沒有地下水，hw=0。由。由 式（式（219）得基礎(chǔ)底面寬度為：）得基礎(chǔ)底面寬度為： 2.偏心荷載作用偏心荷載作用 要求：要求： pk fa pkmax 1.2 fa e l/6（或（或pkmin0） kk k GF M e l e p bl M hd bl

30、F p k k wwG k k 6 1 6 2 max 試算法步驟：試算法步驟： （1）進(jìn)行深度修正，初步確定修正后的地基承載力特征值）進(jìn)行深度修正，初步確定修正后的地基承載力特征值fa。 wwGa k hdf F A )4 . 11 . 1 ( （2）根據(jù)荷載偏心情況，將按軸心荷載作用計(jì)算得到的基底）根據(jù)荷載偏心情況，將按軸心荷載作用計(jì)算得到的基底 面積增大面積增大10%40%，即取，即取 （3）選取基底長邊）選取基底長邊l與短邊與短邊b的比值的比值n（一般?。ㄒ话闳2），于是有），于是有 nbl nAb （4 4）考慮是否應(yīng)對地基承載力進(jìn)行寬度修正。如需要，在承）考慮是否應(yīng)對地基承載力進(jìn)

31、行寬度修正。如需要，在承 載力修正后，重復(fù)上述載力修正后，重復(fù)上述2 2、3 3兩個(gè)步驟，使所取寬度前后兩個(gè)步驟，使所取寬度前后 一致。一致。 （5）計(jì)算偏心距）計(jì)算偏心距e和基底最大壓力和基底最大壓力pkmax，并驗(yàn)算是否滿足式，并驗(yàn)算是否滿足式 （221）和（）和（224）的要求。）的要求。 （6）若）若b、l 取值不適當(dāng)（太大或太?。?，可調(diào)整尺寸再行取值不適當(dāng)（太大或太?。?，可調(diào)整尺寸再行 驗(yàn)驗(yàn) 算，如此反復(fù)一二次，便可定出合適的尺寸。算，如此反復(fù)一二次，便可定出合適的尺寸。 同例題同例題22，但作用在基礎(chǔ)頂面處的荷載還有力矩，但作用在基礎(chǔ)頂面處的荷載還有力矩 200kNm和水平荷載和水

32、平荷載20kN（見例圖（見例圖2-3），試確定矩形基礎(chǔ)底），試確定矩形基礎(chǔ)底 面尺寸。面尺寸。 -0.30 0.00 830kN 20kN pk max pk min 例圖2-3 2400 Gk 1000 600700 200kN.m 解解 （1）初步確定基礎(chǔ)底）初步確定基礎(chǔ)底 面尺寸面尺寸 考慮荷載偏心，將基底面積考慮荷載偏心，將基底面積 初步增大初步增大20%，由式（，由式（225）得）得 2 5 . 4 15. 120235 8302 . 1 2 . 1 m df F A Ga k 例題例題23 取基底長短邊之比取基底長短邊之比n=l/b=2，于是，于是 mnbl mnAb 0 . 35

33、 . 12 5 . 12/5 . 4 因因b=1.5m3m，故，故fa無需作寬度修正。無需作寬度修正。 （2）驗(yàn)算荷載偏心距）驗(yàn)算荷載偏心距e 基底處的總豎向力：基底處的總豎向力：Fk+Gk= 830+201.53.01.15= 933.5 kN 基底處的總力矩：基底處的總力矩： Mk= 200+200.6 = 212 kNm 偏心距：偏心距： e = Mk/ ( Fk+Gk ) =212/ 933.5 = 0.227 m 1.2fa = 282 kPa （不行）（不行） （4）調(diào)整底面尺寸再驗(yàn)算）調(diào)整底面尺寸再驗(yàn)算 取取b=1.6m，l=3.2m，則，則 Fk+Gk= 830+201.63.

34、21.15= 947.8 kN e=212/947.8=0.224m )(2 . 19 .262) 2 . 3 224. 06 1 ( 2 . 36 . 1 8 .947 max 可以 ak fkPap 所以基底尺寸為所以基底尺寸為1.6m3.2m。 試確定圖試確定圖218中帶壁柱的墻基礎(chǔ)的底面尺寸。取圖中長中帶壁柱的墻基礎(chǔ)的底面尺寸。取圖中長 度等于壁柱間距（度等于壁柱間距（3m）的）的T形基底面積為計(jì)算單元。作用于基形基底面積為計(jì)算單元。作用于基 礎(chǔ)頂面的豎向力礎(chǔ)頂面的豎向力Fk=315kN，作用位置距墻中線，作用位置距墻中線0.15m（偏向壁（偏向壁 柱一側(cè)），修正后的持力層承載力特征值

35、柱一側(cè)），修正后的持力層承載力特征值fa=130kPa。 例題例題24 說明原理 2.5.2 地基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算地基軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 E 軟弱下臥層 E 圖2-17 軟弱下臥層驗(yàn)算 d z z p 要求：要求： z +czfaz 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值僅作深度修正僅作深度修正 E 軟弱下臥層 E 圖2-17 軟弱下臥層驗(yàn)算 d z z p 矩形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)： tan2tan2 cdk z zbzl plb 條形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)： tan2 z zb pb cdk 地基壓力擴(kuò)散角地基壓力擴(kuò)散角值值 表表2-72-7 Es1/Es2z=0.25bz0.50b 3623 510 25 1020 30

36、 注：注：z0.25b 時(shí)取時(shí)取 =0，必要時(shí)，必要時(shí)， 宜由試驗(yàn)確定；宜由試驗(yàn)確定；z0.50b時(shí)時(shí)值不變。值不變。 例圖例圖2-5中的柱下矩形基礎(chǔ)底面尺寸為中的柱下矩形基礎(chǔ)底面尺寸為 5.4m2.7m， 試根據(jù)圖中各項(xiàng)資料驗(yàn)算持力層和軟弱下臥層的承載力是否試根據(jù)圖中各項(xiàng)資料驗(yàn)算持力層和軟弱下臥層的承載力是否 滿足要求。滿足要求。 例題例題25 解解 持力層承載力驗(yàn)算持力層承載力驗(yàn)算 b=0，d=1.0 , fa=209+1.018.0(1.8-0.5)=232.4 kPa Fk+Gk=1800+220+202.75.41.8 =2545kNkN Mk=950+1801.2+2200.62=

37、13302kNkNm m )(4 .2326 .174 4 . 57 . 2 2545 可以kPafkPa A GF p a kk k )(9 . 0 6 512. 0 2545 1302 可以m l m GF M e kk k )(9 .2782 . 19 .273 4 . 5 512. 06 16 .174 6 1 max 可以kPafkPa l e pp a kk 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 由由Es1/Es2=7.5/2.5=3, z/b=2.5/2.70.50, 查表查表2 -7得得 =23，tan = 0.424。 tan2tan2zbzl plb cdk z kPa

38、2 .57 424. 05 . 227 . 2424. 05 . 224 . 5 8 . 10 .186 .1747 . 24 . 5 cz = 18.01.8+(18.7-10)2.5 =54.2 kPa 3 /6 .12 3 . 4 2 .54 mkN zd cz m faz = 75+1.012.6(4.3-0.5)=122.9 kPa cz + z =54.2+57.2 =111.4 kPa faz （可以）（可以） 2.5.3 按允許沉降差調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸按允許沉降差調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸 (1)基底尺寸對沉降的影響基底尺寸對沉降的影響 s=(1-2)bp0/E0 (2-31) a. 對比

39、按對比按pk=fa原則設(shè)計(jì)的兩個(gè)基礎(chǔ)原則設(shè)計(jì)的兩個(gè)基礎(chǔ)（基底壓力相同）（基底壓力相同） 因?yàn)橐驗(yàn)?、p0、E0為常量，所有為常量，所有s b 故基礎(chǔ)底面積越大，沉降越大。故基礎(chǔ)底面積越大，沉降越大。 b.對同一基礎(chǔ)而言對同一基礎(chǔ)而言（F常量）常量） p0F/A s (1-2)F/lE0 (2-32) 故加大基礎(chǔ)底面積（故加大基礎(chǔ)底面積（l 增大）或長寬比增大）或長寬比n（減?。┛梢詼p?。┛梢?減少沉降量。減少沉降量。 (2)減少沉降量的措施減少沉降量的措施 a.加大底面積加大底面積A(A加大加大10%，沉降約減少，沉降約減少4.6%)； b.增大長寬比增大長寬比n(當(dāng)當(dāng)n從從1增大到增大到3時(shí)，

40、沉降約減少時(shí)，沉降約減少6%)。 (3)減少不均勻沉降的措施減少不均勻沉降的措施 a.若小基礎(chǔ)的強(qiáng)度儲備足夠，可減少其底面積；若小基礎(chǔ)的強(qiáng)度儲備足夠，可減少其底面積； b.小基礎(chǔ)盡量做方，大基礎(chǔ)小基礎(chǔ)盡量做方，大基礎(chǔ)n盡量大；盡量大； c.將大基礎(chǔ)的底面積增大（有軟弱下臥層時(shí)例外）。將大基礎(chǔ)的底面積增大（有軟弱下臥層時(shí)例外）。 2.5.4 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 對于經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑對于經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑 、高聳結(jié)構(gòu)，以及、高聳結(jié)構(gòu)，以及 建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，應(yīng)對地基進(jìn)行建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，應(yīng)對地基進(jìn)行 穩(wěn)定性驗(yàn)算。穩(wěn)定性驗(yàn)算。 K = Mr /Ms 1.2 (2-42) 對修建于坡高和坡角不太大的穩(wěn)定土坡坡頂?shù)幕A(chǔ)（圖對修建于坡高和坡角不太大的穩(wěn)定土坡坡頂?shù)幕A(chǔ)（圖2-18），當(dāng)垂），當(dāng)垂 直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長b3m時(shí)，如基礎(chǔ)底面外緣至坡頂邊緣的時(shí)，如基礎(chǔ)底面外緣至坡頂邊緣的 水平距離水平距離a不小于不小于2.5m，且符合下式要求：，且符合下式要求： ab d /tan （2-43） 則土坡坡面附近由基礎(chǔ)所引起的附加壓力不影響土坡的穩(wěn)定性