bA淺設(shè)計(jì)的基本原理

1、q第一節(jié)第一節(jié). . 概述概述v 1. 淺基礎(chǔ)的定義淺基礎(chǔ)的定義v 通常將基礎(chǔ)的埋置深度小于基礎(chǔ)最小寬度，且只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可建造的基礎(chǔ)稱作淺基礎(chǔ)。 v 2. 淺基礎(chǔ)的荷載傳遞淺基礎(chǔ)的荷載傳遞 上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)應(yīng)力和變形 地基荷載基底壓力v 3. 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)考慮的主要因素地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)考慮的主要因素 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，除須保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，同時(shí)還須選擇合理的基礎(chǔ)尺寸和布置方案，使地基的反力和沉降在允許的范圍之內(nèi)(常見的地基承載力)。因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括地基與基礎(chǔ)兩部分，又常稱為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 v 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素(1) 建筑基

2、礎(chǔ)所用的材料及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式；建筑基礎(chǔ)所用的材料及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式；(2) 基礎(chǔ)的埋置深度；基礎(chǔ)的埋置深度；(3) 地基土的承載力；地基土的承載力；(4)基礎(chǔ)的形狀和布置，以及與相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和基礎(chǔ)的形狀和布置，以及與相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和地下管道的關(guān)系；地下管道的關(guān)系；(5) 上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求及對不均勻沉降的敏感性；上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求及對不均勻沉降的敏感性；(6) 施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備等。施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備等。 在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，由于各種建筑物有不同的結(jié)構(gòu)類型和不同的使用要求，同時(shí)建筑物地基的土質(zhì)條件和建筑物對不均勻沉降的敏感性也不同，因此針對

3、具體問題需要采取不同的解決方法。 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極其復(fù)雜且細(xì)致的工作，為了能找到最為合理和最為有利的設(shè)計(jì)方案，必須綜合考慮這些相互關(guān)聯(lián)的因素，才能做到精心設(shè)計(jì)。 q第二節(jié)第二節(jié) 淺基礎(chǔ)的類型淺基礎(chǔ)的類型 獨(dú)立基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ)(十字交叉條形基礎(chǔ))v 按基礎(chǔ)形狀和大小分類按基礎(chǔ)形狀和大小分類 筏板基礎(chǔ)v 箱形基礎(chǔ)v 殼體基礎(chǔ) 剛性基礎(chǔ)v 按基礎(chǔ)材料的性能分類按基礎(chǔ)材料的性能分類v 柔性基礎(chǔ)q 一、一、剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ) 定義：定義：通常由磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基礎(chǔ)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：抗壓性能較好，但抗拉、抗剪強(qiáng)度不高。 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：發(fā)生在基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過

4、其材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?？赏ㄟ^限制基礎(chǔ)外伸寬度與基礎(chǔ)高度的比值來實(shí)現(xiàn)。 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：在寬高比的限制下，基礎(chǔ)相對高度一般較大，幾乎不會發(fā)生彎曲變形，此類基礎(chǔ)習(xí)慣上稱之為剛性基礎(chǔ)。 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：剛性基礎(chǔ)可用于六層和六層以下（三合土基礎(chǔ)不宜超過四層）的民用建筑和砌體承重的廠房。 剛性基礎(chǔ)又可分為墻下剛性條形基礎(chǔ)和柱下剛性獨(dú)立基礎(chǔ)。 二、柔性基礎(chǔ)二、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)） 當(dāng)剛性基礎(chǔ)的尺寸不能同時(shí)滿足地基承載力和基礎(chǔ)埋深的要求時(shí)，則需采用柔性基礎(chǔ)，即鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有較好的抗剪能力和抗彎能力。 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積的方法來滿足地基承

5、載力的要求，但不必增加基礎(chǔ)的埋深；選擇合適的基礎(chǔ)材料、高度與配筋來滿足基礎(chǔ)抗剪和抗彎要求。 柔性基礎(chǔ)種類：柔性基礎(chǔ)種類：獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。 1. 1. 鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ) 鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)主要是指柱下單獨(dú)基礎(chǔ)。 常見于橋梁工程、工業(yè)廠房等。 截面形式： 現(xiàn)澆臺階形或錐形基礎(chǔ)和預(yù)制柱杯口形基礎(chǔ)。 基礎(chǔ)底面形狀：軸心受壓柱下一般為正方形，偏心受壓柱下一般為矩形?；A(chǔ)底面形狀：軸心受壓柱下一般為正方形，偏心受壓柱下一般為矩形。 2.2. 鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) 分為墻下條形基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)和十字交叉條形基礎(chǔ)。 墻下條形基礎(chǔ)：墻下條

6、形基礎(chǔ)：橫截面積根據(jù)受力條件又可分為不帶肋和帶肋兩種?？煽醋魇卿摻罨炷联?dú)立基礎(chǔ)的特例，其計(jì)算屬于平面應(yīng)變問題，只考慮在基礎(chǔ)橫向受力發(fā)生破壞。 柱下條形基礎(chǔ)：柱下條形基礎(chǔ)：當(dāng)?shù)鼗休d力較低且柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的底面積不能承受上部結(jié)構(gòu)荷載時(shí)，常把若干柱子的基礎(chǔ)連成一條，構(gòu)成柱下條形基礎(chǔ)。目的是將承受的集中荷載較均勻地分布到條形基礎(chǔ)底面積上，以減小地基反力，并通過形成的基礎(chǔ)整體剛度來調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。 一個方向的單列柱基連在一起便成為單向條形基礎(chǔ)。 十字交叉條形基礎(chǔ)：十字交叉條形基礎(chǔ)：當(dāng)單向條形基礎(chǔ)的底面積仍不能承受上部結(jié)構(gòu)荷載時(shí)，可將縱橫柱基礎(chǔ)均連在一起，構(gòu)成十字交叉條形基礎(chǔ)。十字交

7、叉條形基礎(chǔ)可承擔(dān)10層以下民用住宅。 3. 3. 筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ) 當(dāng)?shù)鼗休d力低，而上部結(jié)構(gòu)的荷重又較大，以至于十字交叉條形基礎(chǔ)仍不能提供足夠的底面積來滿足地基承載力的要求時(shí)，或相鄰基槽間距很小時(shí)，可采用鋼筋混凝土滿堂基礎(chǔ)即筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)。 筏板基礎(chǔ)有更大的整體剛度，有利于調(diào)整地基的不均勻沉降，較能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載分布的變化。特別對于有地下室的房屋或大型貯液結(jié)構(gòu)，如水池、油庫等，筏板基礎(chǔ)是一種比較理想的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 筏板基礎(chǔ)分為平板式和梁板式兩種類型。 筏板基礎(chǔ)可在六層住宅中使用，也可在50層的高層建筑中使用，如美國休斯敦市的52層殼體廣場大樓就是采用天然地基上的筏板基礎(chǔ)，它的厚度為2.52

8、m。 平板式筏基是一塊等厚度（0.52.5m）的鋼混平板； 梁板式筏基是在筏板上沿柱軸縱橫向設(shè)置基礎(chǔ)梁而形成。 箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板、側(cè)墻、內(nèi)隔墻箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板、側(cè)墻、內(nèi)隔墻組成，形成一個整體性好、空間剛度大的箱體。組成，形成一個整體性好、空間剛度大的箱體。 箱形基礎(chǔ)比筏板基礎(chǔ)具有更大的抗彎剛度，可視為絕箱形基礎(chǔ)比筏板基礎(chǔ)具有更大的抗彎剛度，可視為絕對剛性基礎(chǔ)，產(chǎn)生的沉降通常較為均勻。適用于軟弱地基對剛性基礎(chǔ)，產(chǎn)生的沉降通常較為均勻。適用于軟弱地基上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊?yán)格要求的建筑物。上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊?yán)格要求的建筑物。 與筏板基礎(chǔ)比較，箱形

9、基礎(chǔ)的地下室被分割，空間較與筏板基礎(chǔ)比較，箱形基礎(chǔ)的地下室被分割，空間較小，而筏板基礎(chǔ)的地下室空間則較大。小，而筏板基礎(chǔ)的地下室空間則較大。 箱形基礎(chǔ)埋深較深，基礎(chǔ)空腹，卸除了基底處原有的箱形基礎(chǔ)埋深較深，基礎(chǔ)空腹，卸除了基底處原有的地基自重壓力，因此大大地減小了作用于基礎(chǔ)底面的附加地基自重壓力，因此大大地減小了作用于基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力，減少建筑物的沉降，這種基礎(chǔ)又稱之為補(bǔ)償基礎(chǔ)。應(yīng)力，減少建筑物的沉降，這種基礎(chǔ)又稱之為補(bǔ)償基礎(chǔ)。 箱形基礎(chǔ)的材料消耗量較大，施工技術(shù)要求高，且還會遇到深基坑開挖帶來的問題和困難，是否采用，應(yīng)與其他可能的地基基礎(chǔ)方案作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后再確定。 4箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ) 為加大底板剛度，可采用為加大底板剛度，可采用“套箱式套箱式”箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)。 常用于筒形構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、糧倉、中小型高爐等）的基礎(chǔ)，主要有m型組合殼、正圓錐殼和內(nèi)球外錐組合殼三種形式。 殼體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力主要是軸向壓力，這就充分利用了混凝土結(jié)構(gòu)受壓性能好的特點(diǎn)，因而具有材料省和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)工程實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，中小型筒形構(gòu)筑物的殼體基礎(chǔ)，可比一般梁、板