第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)

1、第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)的定義：埋入地層深度較淺，施工一般采用敞開挖基坑修筑的基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)在設(shè)計計算時可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面土體對基礎(chǔ)的影響，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式和施工方法也較簡 單。深基礎(chǔ)埋入地層較深，結(jié)構(gòu)形式和施工方法較淺基礎(chǔ)復雜，在設(shè)計計算時需考慮基礎(chǔ)側(cè) 面土體的影響。天然地基淺基礎(chǔ)的特點:由于埋深淺，結(jié)構(gòu)形式簡單，施工方法簡便，造價也 較低，因此是建筑物最常用的基礎(chǔ)類型。第一節(jié) 天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造及適用條件、淺基礎(chǔ)常用類型及適用條件天然地基淺基礎(chǔ)的分類（根據(jù)受力條件及構(gòu)造）：剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)在外力（包括基礎(chǔ)自重）作用下，基底的地基反力為，此時基礎(chǔ)的懸出部分（圖2-1b），a-a斷面左端，

2、相當于承受著強度為的均布荷載的懸臂梁，在荷載作用下，a-a斷面將產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。當基礎(chǔ)圬工具有足夠的截面使材料的容許應(yīng)力 大于由地基反力產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力時，a-a斷面不會出現(xiàn)裂縫，這時，基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)（圖2-1b ）。它是橋梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基礎(chǔ)類型。其形式有：剛性擴大基礎(chǔ)（圖 2-1b及圖2-2），單獨柱下剛性基礎(chǔ)（圖 2-3a、d）、 條形基礎(chǔ)（圖2-4 ）等。柔性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)在基底反力作用下，在a-a斷面產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力若超過了基礎(chǔ)圬工的強度極限值，為了防止基礎(chǔ)在a-a斷面開裂甚至斷裂，可將剛性基礎(chǔ)尺寸重新設(shè)計，并在基礎(chǔ)中配置足

3、夠數(shù)量的鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)（圖2-1a）。柔性基礎(chǔ)主要是用鋼筋混凝土澆筑，常見的形式有柱下擴展基礎(chǔ)、條形和十字形基礎(chǔ)（圖2-5 ）筏板及箱形基礎(chǔ)（圖2-6、圖2-7 ），其整體性能較好，抗彎剛度較大。剛性基礎(chǔ)常用的材料：主要有混凝土，粗料石和片石?；炷潦切拗A(chǔ)最常用的材料，圖2- 1基礎(chǔ)類型它的優(yōu)點是強度高、耐久性好，可 澆筑成任意形狀的砌體，混凝土強 度等級一般不宜小于 C15號。對于 大體積混凝土基礎(chǔ)，為了節(jié)約水泥 用量，可摻入不多于砌體體積25%的片石（稱片石混凝土）。剛性基礎(chǔ)的特點：穩(wěn)定性好、 施工簡便、能承受較大的荷載。它的主要缺點是自重大，并且當持力層為軟弱土時，由于擴

4、大基礎(chǔ)面積有一定限制，需要對地 基進行處理或加固后才能采用，否則會因所受的荷載壓力超過地基強度而影響建筑物的正常 使用。所以對于荷載大或上部結(jié)構(gòu)對沉降差較敏感的建筑物，當持力層的土質(zhì)較差又較厚時,剛性基礎(chǔ)作為淺基礎(chǔ)是不適宜的。二、淺基礎(chǔ)的構(gòu)造（一）剛性擴大基礎(chǔ)（圖 2-2）將基礎(chǔ)平面尺寸擴大以滿足地基強度要求， 這種剛性基礎(chǔ)又稱剛性擴大基礎(chǔ)，其平面形狀常為矩形，其每邊擴大的尺寸最小為0.20m “0.50m，作為剛性基礎(chǔ)，每邊擴大的最大尺寸應(yīng) 受到材料剛性角的限制。當基礎(chǔ)較厚時，可在縱 橫兩個剖面上都做成臺階形，以減少基礎(chǔ)自重， 節(jié)省材料。它是橋涵及其它建筑物常用的基礎(chǔ)形 式（二）單獨和聯(lián)合基

5、礎(chǔ)（圖 2-3 ）單獨基礎(chǔ)是立柱式橋墩和房屋建筑常用的 基礎(chǔ)形式之一。它的縱橫剖面均可砌筑成臺階式（圖2-3a、b），但柱下單獨基礎(chǔ)用石或磚砌筑時，則在柱子與基礎(chǔ)之間用混凝土墩連接。個別情況下柱下基礎(chǔ)用鋼筋混凝土澆注時，其剖面也 可澆筑成錐形（圖 2-3c ）。（三）條形基礎(chǔ)（圖 2-4 ）條形基礎(chǔ)分為墻下和柱下條形基礎(chǔ)，墻下條形基礎(chǔ)是擋土墻下或涵洞下常用的基礎(chǔ)形 式。其橫剖面可以是矩形或?qū)⒁粋?cè)筑成臺階形。如擋土墻很長，為了避免在沿墻長方向因沉圖2-5柱下條形基礎(chǔ)能力，將同一排若干個柱子的基礎(chǔ)聯(lián)合起來，也 就成為柱下條形基礎(chǔ)（圖2-5）。其構(gòu)造與倒置的T 形截面梁相類似，在沿柱子的排列方向的剖

6、面可 以是等截面的，也可以如圖那樣在柱位處加腋的。 在橋梁基礎(chǔ)中，一般是做成剛性基礎(chǔ)，個別的也 可做成柔性基礎(chǔ)。如地基土很軟，基礎(chǔ)在寬度方向需進一步擴 大面積，同時又要求基礎(chǔ)具有空間的剛度來調(diào)整 不均勻沉降時，可在柱下縱、橫兩個方向均設(shè)置條形基礎(chǔ)，成為十字型基礎(chǔ)。這是房屋建筑 常用的基礎(chǔ)形式，也是一種交叉條形基礎(chǔ)。（四）筏板和箱形基礎(chǔ)（圖 2-6、圖2-7）筏板和箱形基礎(chǔ)都是房屋建筑常用的基礎(chǔ)形式。當立柱或承重墻傳來的荷載較大，地基土質(zhì)軟弱又不均勻，采用單獨或條形基礎(chǔ)均不能 滿足地基承載力或沉降的要求時，可采用筏板式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，這樣既擴大了基底面積又 增加了基礎(chǔ)的整體性，并避免建筑物局部發(fā)生不均勻沉降。筏板基礎(chǔ)在構(gòu)造上類似于倒置的鋼筋混凝土樓蓋，它可以分為平板式（圖2-6a）和梁板式（圖2-6b）。平板式常用于柱荷載較小而且柱子排列較均勻和間距也較小的情況。為增大基礎(chǔ)剛度，可將基礎(chǔ)做成由鋼筋混凝土頂板、底板及縱橫隔墻組成的箱形基礎(chǔ) （圖2-7），它的剛度遠大于筏