工程地質(zhì)與地基基礎(chǔ)07淺基礎(chǔ)設(shè)計課件

1、第七章 淺基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計7.1 概述7.2 淺基礎(chǔ)的類型7.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇7.4 地基承載力特征值7.5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定7.6 地基變形驗(yàn)算與建筑物沉降觀測 7.7 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計7.8 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計7.9 柱下條基、筏基和箱基簡介7.10防止不均勻沉降的措施主要內(nèi)容1第一節(jié) 概述1.地基基礎(chǔ)的重要性地基基礎(chǔ)是建筑物的根基，它影響整個建筑物的安全。2.地基基礎(chǔ)的復(fù)雜性地基基礎(chǔ)設(shè)計需根據(jù)具體地質(zhì)條件。3.地基基礎(chǔ)設(shè)計需全面考慮以下兩方面因素：建筑物上部結(jié)構(gòu)的情況；建筑物下部的工程地質(zhì)條件。2地基基礎(chǔ)方案的類型：天然地基上淺基礎(chǔ)；人工地基上淺基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)；深基礎(chǔ)；3地基基礎(chǔ)設(shè)計等級設(shè)

2、計等級建筑和地基類型甲級重要的工業(yè)與民用建筑物30層以上的高層建筑體形復(fù)雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建筑物大面積的多層地下建筑物對地基變形有特殊要求的建筑物復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）對原有工程影響較大的新建建筑物場地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程乙級除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物丙級場地和地基條件簡單，荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物4地基計算的規(guī)定各級建筑物的地基均應(yīng)進(jìn)行地基承載力計算。設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，應(yīng)按地基變形設(shè)計；丙級建筑物有時也需作變形驗(yàn)算。地基承載力

3、特征值小于130kpa，且體型復(fù)雜的建筑；附近有堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異大，可能不均勻沉降；軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載；相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時；地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性?；庸こ虘?yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，對地下室(或地下構(gòu)筑物)應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。5 荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值按地基承載力確定基底面積及埋深時，傳至基底上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值。計算變形時，傳至基底上的荷載效應(yīng)按正常使用極限

4、狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不計風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)限值應(yīng)為地基變形允許值。計算擋土墻土壓力、地基或斜坡及滑坡推力時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。在確定基礎(chǔ)高度、配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。6地基基礎(chǔ)的設(shè)計方法（1）承載力要求。必須保證地基在抵抗剪切破壞方面有足夠的安全度，Pk基底壓力平均值，計算時采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合；fa修正后的地基承載力特征值。（2）正常使用要求。必須保證地基基礎(chǔ)變形值小于地基的允許變形值。7設(shè)計內(nèi)容和步驟：選擇基礎(chǔ)的材料和類型

5、選擇基礎(chǔ)的埋置深度確定地基承載力確定基礎(chǔ)的構(gòu)造尺寸 必要時進(jìn)行下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算進(jìn)行必要的地基驗(yàn)算（包括變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算）進(jìn)行基礎(chǔ)的高度設(shè)計繪基礎(chǔ)施工圖8設(shè)計所需資料：建筑場地的地形圖；巖土工程勘察成果報告；建筑物平面圖、立面圖、荷載，特殊結(jié)構(gòu)物布置與標(biāo)高；建筑場地環(huán)境，鄰近建筑物基礎(chǔ)類型與埋深，地下管線分布；工程總投資與當(dāng)?shù)亟ㄖ牧瞎?yīng)情況；施工隊伍技術(shù)力量與工期要求。9第二節(jié) 淺基礎(chǔ)的類型1011121314由磚、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基礎(chǔ)，稱為無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）。這類基礎(chǔ)抗壓強(qiáng)度大，但不能承受拉力和彎矩?？捎糜?層以下(三合土基礎(chǔ)不宜超過4層)的民用建筑和墻承重的廠房。設(shè)計

6、要求：15由鋼筋混凝土材料修建的基礎(chǔ)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）。在基礎(chǔ)內(nèi)配置鋼筋來承受拉應(yīng)力和彎矩。這種基礎(chǔ)不受剛性角的限制，基礎(chǔ)剖面可做成扁平形狀。適用于上部結(jié)構(gòu)荷載較大，有時為偏心荷載或承受彎矩、水平荷載的建筑物基礎(chǔ)。在地表有硬殼層需寬基淺埋時最常用。 16對基礎(chǔ)材料的要求： (1)磚 必須用粘土磚，灰砂磚與輕質(zhì)磚均不得用于基礎(chǔ)。一般地區(qū)稍濕地基，磚的標(biāo)號不低于MU7.5；嚴(yán)寒地區(qū)飽和地基，磚的最低標(biāo)號為MU20。通常應(yīng)取比最低標(biāo)號略高的標(biāo)號。 (2)石料 包括毛石、塊石和經(jīng)加工平整的料石，均應(yīng)選用不易風(fēng)化的硬巖石。石料的厚度不宜小于150mm?；A(chǔ)用的石料標(biāo)號不低于200300號。 (3)

7、砂漿 白灰、水泥混合砂漿不能用于含水飽和地基。水泥砂漿在很濕的或飽和的地基中最低標(biāo)號為M5。 (4)混凝土 混凝土標(biāo)號常用C10。體積大的混凝土基礎(chǔ)，可以摻入2030毛石，稱毛石混凝土，以節(jié)約水泥。 (5)鋼筋混凝土 鋼筋按計算配置，混凝土標(biāo)號不低于C15。嚴(yán)格按重量配合比制備混凝土。 17(6)灰土。 中小工程可用灰土材料做基礎(chǔ)，常用三七灰土(即體積比，三分石灰、七分粘性土)，攪拌均勻，分層壓實(shí)。所用石灰，在使用前加水，悶成熟石灰粉末，并需過5mm的篩子。土料宜就地取材，以粉質(zhì)粘土為好，應(yīng)過15mm篩，含水量接近最優(yōu)含水量。拌和好的灰土，可以“捏緊成團(tuán)，落地開花”為合格。灰土的強(qiáng)度與夯實(shí)密度

8、有關(guān)施工質(zhì)量要求最小干密度d(1.451.55)t/m3。 灰土施工方法：每層虛鋪灰土200mm250mm，夯實(shí)后為150mm，稱為“一步灰土”。根據(jù)工程的需要，可設(shè)計二步灰土或三步灰土，即厚度為300mm或450mm。 合格灰土的承載力，可達(dá)(250300)kPa。灰上的缺點(diǎn)是早期強(qiáng)度低、抗水性差、抗凍性也較差，尤其在水中硬化很慢。因此，灰土作基礎(chǔ)材料，通常只適用于地下水位以上。1819202122232425中商工行大廈片筏基礎(chǔ)正在施工2627地基基礎(chǔ)設(shè)計方案比較 凡較重要的工程，或軟弱地基以及土層分布極不均勻的情況，設(shè)計地基基礎(chǔ)必須作出兩個以上的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面比較。 對每一個可行

9、性設(shè)計方案，需進(jìn)行地基變形與強(qiáng)度計算，確定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型、尺寸、材料，以及造價、施工方法與工期等項(xiàng)目，一一列表，進(jìn)行分析，全面比較，從中選擇一個最佳方案實(shí)施。 28需考慮的因素：上部結(jié)構(gòu)情況工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度建筑場地的環(huán)境條件第三節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇29上部結(jié)構(gòu)情況 如需作地下室等，埋深至少大于3m。 高層建筑，為抗震穩(wěn)定性要求埋深不小于 1/101/15的建筑物地面以上高度。 若上部結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，對地基不均勻沉降很敏感，基礎(chǔ)需座落在堅實(shí)地基上。 同一建筑物各部分埋深可以不同，做成臺階式過渡。30地基土層組成類型硬軟(A)(B)A:考慮荷載情況，按最小埋深要求確定；B:考慮

10、人工地基，按最小埋深要求確定；(C)C:地基土分為兩層，上硬下軟:硬土層厚度滿足要求時，盡量淺埋；硬土層厚度很薄時（ 1/4b)， 按B情況考慮；硬土層厚度較薄時，可提高室外設(shè)計地面。硬軟工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件31D:地基土分為兩層，上軟下硬:軟土2m,埋于硬土上；軟土25m,輕型可淺埋軟土上，荷載較大埋于硬土層；軟土5m,輕型可淺埋軟土上，荷載較大可采用人工地基 淺埋，荷載大應(yīng)埋于硬土層，或選其它基礎(chǔ)方案。(D)(E)地基土層組成類型E:地基土由若干軟硬交替土層組成，根據(jù)減少沉降與工程量原則，按上述方法確定。硬軟軟硬硬322. 水文地質(zhì)條件 一般基底宜設(shè)置在地下水位以上。若需置于

11、地下水位以下時，則應(yīng)考慮施工時基坑排水、坑壁圍護(hù)以及地下水對基礎(chǔ)是否有侵蝕性等問題。有承壓水時，要防止基坑突涌。33當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度粉砂、粉土與粘性土為凍脹性土?；A(chǔ)的最小埋深dmin=Zd - hmax式中 Zd-設(shè)計凍深,m; hmax -基底下允許殘留凍土層的最大厚度34建筑場地的環(huán)境條件鄰近存在建筑物2.靠近土坡d(xb-a)tg x對矩形和圓形基礎(chǔ)取2.5 對條形基礎(chǔ)取3.5 L(12)HH原基礎(chǔ)新基礎(chǔ)L350.000.45埋深d0.5m0.1m36第四節(jié) 地基承載力特征值地基計算包括：地基承載力計算地基變形計算軟弱下臥層驗(yàn)算地基穩(wěn)定性計算37設(shè)計要求：軸心荷載作用時，偏心荷載作用時，修

12、正后的地基承載力特征值當(dāng)偏心矩el/6 時1.地基承載力計算38 原位試驗(yàn)法：理論公式法：經(jīng)驗(yàn)法：地基承載力特征值的確定方法甲級建筑物，用原位試驗(yàn)法，結(jié)合理論公式確定。乙級建筑物，用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)野外鑒別確定。丙級建筑物，可參照鄰近建筑物經(jīng)驗(yàn)確定。通過現(xiàn)場直接試驗(yàn)(包括荷載試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn))確定。根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計算?；诘貐^(qū)的使用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行類比判斷。39地基土的成因與堆積年代；地基土的物理力學(xué)性質(zhì)；地下水；建筑物情況。地基承載力特征值的影響因素主要有：401）.根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計算當(dāng)e0.033b承載力系數(shù)地基土的重度基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)重度基礎(chǔ)地面寬度,大于

13、6m時,按6m取值，對于砂土小于3m時按3m取值基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值412)、按載荷試驗(yàn)p-s曲線確定 pup0s千斤頂荷載板平衡架拉錨由拐點(diǎn)得地基極限承載力pu，除以安全系數(shù)K得地基承載力p1. p-s曲線有明確的比例界限時，取比例界限所對應(yīng)的荷載值。 2.極限荷載能確定，且值小于對應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半。 3.不能按上述兩點(diǎn)確定時，取s/b=0.010.015對應(yīng)荷載值；但值不應(yīng)大于最大加載量的一半。 p042地基承載力特征值的修正規(guī)范規(guī)定：當(dāng)b3m或d0.5m，地基承載力特征值應(yīng)該進(jìn)行修正地基承載力特征值，根據(jù)強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力修正系數(shù)43第

14、五節(jié) 基礎(chǔ)底面尺寸的確定1、中心荷載作用下由A= b l 獨(dú)立基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：A= b 1 方形基礎(chǔ)：A= b b 1）基礎(chǔ)底面積一、基底尺寸442） 基礎(chǔ)高度保護(hù)層厚度45確定基底面積的步驟：按中心受壓求A1；考慮偏心將A1擴(kuò)大10%40%得A；驗(yàn)算：2、偏心荷載作用下46例：已知傳至基礎(chǔ)頂?shù)膬?nèi)力值N=490kN, M=49kNm, V=9.8kN,地基承載力特征值地基為粘性土,基礎(chǔ)埋深d=1.5m,試設(shè)計基底面積。47【解】先設(shè)b3m,修正后的地基承載力特征值為：先按軸心受壓基礎(chǔ)估算面積將底面積增大10%，,控制取48故基底長=2.6m,寬b=1.3m,設(shè)計合適。49二、軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算

15、軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值軟弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力值軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值條形基礎(chǔ)：獨(dú)立基礎(chǔ)：50 例： 一軸心受壓基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)傳來軸向力設(shè)計值N=780kN,地質(zhì)資料如圖所示，試設(shè)計基底面積及驗(yàn)算下臥層。51基底面積取【解】先設(shè)b3m,修正后的地基承載力特征值為：基底附加壓力:持力層滿足要求52查表9-20，下臥層頂面處的附加壓力值：下臥層頂面處土的自重壓力值：53下臥層頂面以上土的加權(quán)平均重度下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值為驗(yàn)算：下臥層強(qiáng)度也滿足要求.54第六節(jié) 地基變形驗(yàn)算 對于一般多層建筑，地基土質(zhì)較均勻且較好時，按地基承載力設(shè)計基礎(chǔ)，可同時滿足地

16、基變形要求，不需進(jìn)行地基變形計算。 但對于甲級和乙建筑物及荷載較大、土層不均勻、地基承載力不高的丙級建筑物(表9-2以外)，為了保證工程的安全，除滿足地基承載力要求外，還需進(jìn)行地基變形計算，防止地基變形事故的發(fā)生。55一、地基變形特征1.沉降量一般指基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降量2.沉降差相鄰兩基礎(chǔ)的沉降量之差3.傾斜基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離之比4.局部傾斜承重砌體沿縱墻610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離之比56二、建筑物的地基變形允許值單層排架結(jié)構(gòu)柱基以沉降量為控制值框架結(jié)構(gòu)及磚石墻填充的邊排柱以沉降差為控制值砌體承重結(jié)構(gòu)以局部傾斜為控制值高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑以整體傾斜和沉降量為控制值詳見建筑地基

17、基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002)57第七節(jié) 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計剛性基礎(chǔ)底面的寬度，受材料剛性角的限制 d為柱中鋼筋直徑200mm磚基礎(chǔ)有“二皮一收”、“二一間隔收”兩種砌法，磚基礎(chǔ)下設(shè)墊層，材料可用混凝土、三合土等。墊層每邊伸出基底50mm，厚度100mm。一、剛性基礎(chǔ)58例: 北京一6層住宅樓，地基為粉土，土質(zhì)良好，地基承載力特征值為250kPa。上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)上的荷載為N200kNm。室內(nèi)地坪0.00高于室外地面0.45m，基底高程為1.60m。設(shè)計無筋擴(kuò)展條形基礎(chǔ)。59【解】(1)基礎(chǔ)埋深d由室外地面標(biāo)高算起為 d1.60m-0.45m1.15m(2)條形基礎(chǔ)底寬 0.88m取b

18、1.00m。 (3)基礎(chǔ)材料設(shè)計 基礎(chǔ)底部用素混凝土，強(qiáng)度等級為C15，高度300mm。其上用磚，質(zhì)量要求不低于MU7.5，高度360mm，4級臺階，每級臺階寬度60mm。60(4)剛性角驗(yàn)算磚基礎(chǔ)驗(yàn)算 采用M5砂漿，由表9-3查得基礎(chǔ)臺階寬高比允許值tg1：1.50,設(shè)計上部磚墻寬度為b0360mm。4級臺階高度分別為60，120，60，120mm。 磚基礎(chǔ)底部實(shí)際寬度 b0b0十2460360mm十480mm840mm。 磚基礎(chǔ)允許底寬為： bb0十2Htg360mm十2360mm0.67840mm=b0 設(shè)計寬度正好滿足要求。 61混凝土基礎(chǔ)驗(yàn)算 根據(jù)表9-3查得混凝土基礎(chǔ)臺階寬高比允許

19、值tg=1:1.00 設(shè)計b0840mm，H0300mm，基底寬b1000mm。 混凝土基礎(chǔ)允許底寬為： b0十2H0tg840mm十2300mm1 1440mmbl 000mm因此，設(shè)計基礎(chǔ)寬度安全。62擴(kuò)展基礎(chǔ)分為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)兩類。第八節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計63構(gòu)造要求1錐形基礎(chǔ)的邊緣高度，不宜小于200mm，也不宜大于 500mm;階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300mm500mm；2墊層的厚度不宜小于70mm，墊層混凝土強(qiáng)度等級 C10； 3. 底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大 于200mm，也不宜小于100mm。鋼筋保護(hù)層的厚度有墊 層時不宜小于40mm，無墊層時

20、不宜小于70mm；4混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20；641.墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)1）中心荷載作用底板厚度應(yīng)滿足：或：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值底板配筋按下式：鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值每米長基礎(chǔ)底板受力鋼筋截面積當(dāng)設(shè)墊層時：當(dāng)無墊層時：主筋直徑(mm)652）偏心荷載作用計算公式同軸心荷載，但將pj改為1/2(pjmax+pjI)66 例 已知某工程墻體（370mm）傳至基礎(chǔ)的荷載為F360kN/m， 基礎(chǔ)埋深d=1.75m，經(jīng)深度修正的地基承載力特征值fa=165kPa。試設(shè)計該墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 解 (1)求基礎(chǔ)寬度取基礎(chǔ)寬度b=2.80m(2)確定基礎(chǔ)高度按初步繪制基礎(chǔ)剖面，驗(yàn)算如下：計算地基凈反力設(shè)

21、計值計算I-I截面的剪力設(shè)計值選用C20混凝土，fc=10N/mm2計算基礎(chǔ)有效高度實(shí)際基礎(chǔ)有效高度滿足要求67（3）底板配筋計算選用I級鋼筋， fy=210N/mm2計算I-I截面彎矩計算受力鋼筋面積選用682.柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)1擴(kuò)展基礎(chǔ)底面面積 2擴(kuò)展基礎(chǔ)高度和變階處高度 按照混凝土受沖切公式計算。69對矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，在柱與基礎(chǔ)交接處和基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力，可按下列公式計算：受沖切承載力截面高度影響系數(shù)混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度地基土單位面積上的土反力(扣除基礎(chǔ)自重及其上的土重)考慮沖切荷載時取用的多邊形面積7071當(dāng)bbc+2h0時當(dāng)bbc+2h0時72當(dāng)

22、基底面全部落在450沖切錐體底邊內(nèi)時，成為剛性基礎(chǔ)，無需進(jìn)行抗沖切驗(yàn)算。 兩個高度都不需要驗(yàn)算兩個高度都需要驗(yàn)算只驗(yàn)算下臺階高度73747576 3.擴(kuò)展基礎(chǔ)彎矩計算當(dāng)矩形基礎(chǔ)臺階的寬高比2.5和偏心距1/6基礎(chǔ)寬度時，任意截面的彎矩可按下列公式計算：77 4基礎(chǔ)底板配筋 應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB500102002有關(guān)規(guī)定計算?；A(chǔ)底板內(nèi)受力鋼筋面積可按下式確定。鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值78柱下條形基礎(chǔ)適用范圍：1單柱荷載較大，地基承載力不很大；2對于不均勻沉降或振動敏感的地基。第九節(jié) 柱下條基、筏基和箱基簡介79設(shè)計要點(diǎn) 1構(gòu)造要求 (1)基礎(chǔ)梁高H1/41/8)l(l為柱距)，通常梁高

23、H1.002.00m。 (2)翼板厚度h不小于200mm，通常h200mm400mm。 當(dāng)翼板厚h200mm250mm時，采用等厚度翼板；當(dāng)翼板厚h250mm時采用變厚度翼板，其坡度i1:3。 (3)一般情況下，條形基礎(chǔ)的端部應(yīng)外伸，以擴(kuò)大基底面積，并調(diào)整底面形心位置，使基底反力分布更為合理。兩端基礎(chǔ)外伸長度不宜太大，宜為邊跨距的0.250.30倍。 (4)現(xiàn)澆柱與條形基礎(chǔ)梁的交接處，應(yīng)放大尺寸，其平面尺寸不應(yīng)小于下圖中的規(guī)定。80 (5)條形基礎(chǔ)梁頂面和底面的縱向受力鋼筋，應(yīng)有24根通長配筋，且其面積不得小于縱向鋼筋總面積的1/3。 (6)柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級，可采用C20。812基

24、礎(chǔ)底面面積A柱下條形基礎(chǔ)可視為一狹長的矩形基礎(chǔ)進(jìn)行計算 3條形基礎(chǔ)梁的內(nèi)力計算 (1)按連續(xù)梁計算 適用于地基比較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度較大，荷載分布較均勻，且條形基礎(chǔ)梁的高度H1/6l的情況。地基反力可按直線分布計算。 因基礎(chǔ)自重不引起內(nèi)力，采用基底凈反力計算內(nèi)力，進(jìn)行配筋(凈反力計算中不包括基礎(chǔ)與其上覆土的自重)。兩端邊跨應(yīng)增加受力鋼筋，并上下均勻配置。 82(2)按彈性地基梁計算 當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度不大，荷載分布不均勻，且條形基礎(chǔ)梁高H1/6l時，地基反力不按直線分布，可按彈性地基梁計算內(nèi)力。通常采用文克爾(winkler)地基上梁的基本解。 文克爾地基模型，假設(shè)地基上任一點(diǎn)所受的壓應(yīng)力p與該點(diǎn)

25、的地基沉降s成正比，即基床系數(shù) k值的大小與地基土的名稱、松密程度、軟硬狀態(tài)、基礎(chǔ)底面尺寸大小和形狀以及基礎(chǔ)荷載和剛度等因素有關(guān)。k值應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件，由現(xiàn)場載荷試驗(yàn)確定；如無載荷試驗(yàn)資料，可按經(jīng)驗(yàn)值選用。83十字交叉基礎(chǔ)適用范圍：當(dāng)單柱的上部荷載大，按條形基礎(chǔ)設(shè)計無法滿足地基承載力要求時。設(shè)計要點(diǎn) 十字交叉梁，為超靜定空間結(jié)構(gòu)，應(yīng)用彈性理論精確計算十分復(fù)雜，通常采用簡化計算法。 在基礎(chǔ)交叉節(jié)點(diǎn)上，將柱荷載在縱橫兩個方向條形基礎(chǔ)上進(jìn)行分配，同時應(yīng)滿足變形協(xié)調(diào)關(guān)系，即分配后的荷載分別作用于縱向與橫向基礎(chǔ)梁上時，縱、橫雙向條形基礎(chǔ)在各交叉節(jié)點(diǎn)處的變形相等。 簡化計算時，假定縱、橫梁的抗扭剛度均為零。

26、每個交叉節(jié)點(diǎn)僅由下列兩個方程組成。84式中 Ni第i節(jié)點(diǎn)的柱荷載； Nx第i節(jié)點(diǎn)分配給x向條基的荷載； Ny第i節(jié)點(diǎn)分配給y向條基的荷載； Wix第i節(jié)點(diǎn)處x向條基的撓度； Wiy第i節(jié)點(diǎn)處y向條基的撓度。 85用基床系數(shù)法文克爾模型計算基礎(chǔ)梁的撓度： 對無限長梁 對半無限長梁 s系數(shù)，k基床系數(shù)，kNm3 ；J基礎(chǔ)橫截面的慣性矩，m4 E?；炷翉椥阅Ａ?，kPa。86三種節(jié)點(diǎn)荷載分配 十字交叉基礎(chǔ)的節(jié)點(diǎn)有三種：十字節(jié)點(diǎn)、T字節(jié)點(diǎn)和r字節(jié)點(diǎn)。由下列公式，可以求解任意節(jié)點(diǎn)i柱荷載分配給縱、橫方向條基的荷載Nix、Niy。 1十字節(jié)點(diǎn)(中柱) 基本方程為：解此聯(lián)立方程得：872T字節(jié)點(diǎn)(邊柱）基本

27、方程為：解此聯(lián)立方程可得：88 當(dāng)求出十字交叉基礎(chǔ)所有節(jié)點(diǎn)在縱、橫向的分配荷載Nix,Niy后，就可以按柱下條形基礎(chǔ)的方法進(jìn)行設(shè)計。89筏板基礎(chǔ)應(yīng)用范圍 1若上部結(jié)構(gòu)荷載較大，地基軟弱，采用條形基礎(chǔ)或十字交叉基礎(chǔ)不能滿足地基承載力要求；或基礎(chǔ)底面積與建筑物第一層面積相差不大時，可將基礎(chǔ)連成整體，稱為筏板基礎(chǔ)。帶地下室的建筑，為使用方便和滿足防滲要求，也常采用筏板基礎(chǔ)。 2墻下淺埋筏板基礎(chǔ)，包括不埋式筏板，可適用于具有硬殼層(包括人工處理形成的)比較均勻的軟弱地基，適用于6層及6層以下橫墻較密的民用建筑。 3城市地表雜填土層很厚，挖除不經(jīng)濟(jì)時，采用不埋式筏板基礎(chǔ)，置于雜填土上，且可解決雜填土不均

28、勻的問題。 90構(gòu)造要求 1宜為等厚度的鋼筋混凝土平板。 2墊層厚度宜為100mm。 3筏板懸挑墻外的長度不宜過大，從軸線起算：橫向限于1500mm，縱向限于1000mm 。 4采用不埋式筏板基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)四周必須有封閉式向下的邊梁，邊梁深度應(yīng)大于500mm；底板四角應(yīng)布置放射狀附加鋼筋。 5混凝土強(qiáng)度等級，可采用C20。對于地下水位以下的地下室筏板基礎(chǔ)，尚需考慮混凝土的防滲等級。 6鋼筋保護(hù)層的厚度，有墊層時不小于35mm。 917底板鋼筋配置 (1)受力鋼筋的最小直徑不宜小于8mm，一般采用 l0 14，100m200m； (2)構(gòu)造鋼筋設(shè)置上下兩層鋼筋網(wǎng)，通常采用 6，150mm250mm

29、； (3)墻下沿墻長加構(gòu)造筋，常用2 12； (4)板的四角，加79根 12 14的扇形筋； (5)縱橫方向支座鋼筋應(yīng)分別有0.15，0.10配筋率連通；跨中鋼筋應(yīng)按實(shí)際配筋率全部連通； (6)不埋式板基四周下伸邊梁的構(gòu)造配筋，一般在下部配2 l 2 (7)鋼筋用量按建筑面積計算，一般只需要40N/m2 50N/m2 。92筏板基礎(chǔ)設(shè)計 1基礎(chǔ)底面面積為減小偏心荷載，可設(shè)計筏板懸挑墻外適當(dāng)長度。2筏板基礎(chǔ)長度l不能過長，通常要求長度l 40m50m，且l/b2.55.5。3筏板基礎(chǔ)厚度按抗沖切、剪切要求確定。筏板基礎(chǔ)厚度經(jīng)驗(yàn)值如表所示。93 4筏板基礎(chǔ)內(nèi)力簡化汁算 (1)均勻地基，上部結(jié)構(gòu)剛度

30、較好時不考慮整體彎曲，但在筏板端部第一、第二開間內(nèi)，應(yīng)將地基反力增加1020，按上下均勻配筋。 (2)地基軟弱，壓縮模量Es4MPa時，以筏板局部彎曲計算，可按直線分布地基反力計算內(nèi)力，并應(yīng)進(jìn)行抗裂驗(yàn)算。 (3)當(dāng)筏板厚度較大，超過16墻間距離時，可取單位寬度的條板，按直線分布地基反力計算內(nèi)力。 (4)如不滿足上述條件時，可用文克爾彈性地基梁、板方法計算內(nèi)力。注意選用適宜的基床系數(shù)k 值。94 一般基床系數(shù)值的范圍為K(5100)N/m3 ，軟弱土取低值，堅硬土取高值。重大建筑最好用載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)，由ps曲線第一階段的直線段，取95筏板基礎(chǔ)施工 1基槽開挖 2平整場地 (1) 平整范圍應(yīng)大于筏板

31、基礎(chǔ)的面積，每邊外伸2.0m3.0m。 (2)場地壓實(shí)。一般地基土包括城市地表的雜填土，可用8t12t壓路機(jī)輾壓3遍。 (3)淤泥軟土地基應(yīng)首先在淤泥軟土上拋塊石或填碎石擠密、壓實(shí)。 3鋪設(shè)墊層 (1)場地平整后，鋪中、粗砂或碎石，厚度為1020cm。鋪設(shè)范圍與平整場地相同。鋪好后再用壓路機(jī)壓3遍。 (2)在壓實(shí)的砂、石墊層上，澆筑厚100mm的C10素混凝土，找平。96 4鋼筋綁扎 5混凝土澆筑 (1)整塊筏板基礎(chǔ)的混凝土澆筑，應(yīng)連續(xù)不停地進(jìn)行，一次完成，不得留施工縫。 (2)混凝土制備最好用商品混凝土，保質(zhì)保量。若由工地自制混凝土，因混凝土通常達(dá)200300m3，方量大，必須用多臺攪拌機(jī)同

32、時攪拌，每日三班24小時不停機(jī)。 (3)嚴(yán)格控制混凝土配合比，砂、石、水泥與水都應(yīng)當(dāng)稱量。 (4)混凝土澆筑次序，應(yīng)由基礎(chǔ)長邊一端向另一端推進(jìn)。 (5)混凝土振搗要認(rèn)真。在鋼筋密集區(qū)要用小號振搗棒。在筏板基礎(chǔ)寬度較大時，至少有23臺振搗棒同時振搗。并有備用振搗棒，一旦振搗棒發(fā)生故障，立即更換。在邊角與兩人振搗交界處，應(yīng)防止漏振形成蜂窩。 (6)混凝土養(yǎng)護(hù)措施要落實(shí)。必須將澆筑后的筏板基礎(chǔ)全部面積鋪草袋，專人負(fù)責(zé)充分灑水。因筏板面積大，板薄，養(yǎng)護(hù)工作更為重要。976上部結(jié)構(gòu)施工(1)當(dāng)板基混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計標(biāo)號50后，應(yīng)及時進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。(2)為了搶工期，可在混凝土配比中加適量早強(qiáng)劑和高效

33、減水劑，可提前達(dá)到所需的強(qiáng)度。98 箱形基礎(chǔ)是指由底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量內(nèi)隔墻構(gòu)成的整體剛度較好的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，簡稱箱基。 箱基是在工地現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土大型基礎(chǔ)。箱基的尺寸很大：平面尺寸通常與整個建筑平面外形輪廓相同；箱基高度至少超過3m，超高層建筑的箱基高度超過l0m。箱形基礎(chǔ)的特點(diǎn)1箱基的基礎(chǔ)功能大2箱基的地基承載力高3箱基沉降量小4箱基抗震性能好99箱形基礎(chǔ)的適用范圍 1高層建筑 2重型設(shè)備 3需要地下室的各類建筑物 4需要利用地下空間的建筑 5上部結(jié)構(gòu)荷載大，地基土較差 6地震烈度高的重要建筑物100箱基的設(shè)計要點(diǎn) 1.荷載重心與基底形心重合 箱基設(shè)計的關(guān)鍵是防止傾斜。因

34、此，要求上部結(jié)構(gòu)豎向靜荷載的重心與基底平面的形心相重合。必要時可將箱基底板外伸。 如無法做到上述重心與形心重合，則要求小偏心。偏心距應(yīng)滿足101 2箱基埋深d 箱基的埋深必須滿足地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，防止建筑物的整體傾斜，避免傾覆及滑移。在地震區(qū)箱基埋深要求滿足： 式中 Hg自天然地面算起的建筑物高度，m。3箱基高度h箱基高度根據(jù)使用要求和基礎(chǔ)自身剛度確定，一般設(shè)計取值為式中 l箱基長度，不包括底板懸挑部分。1024箱基墻體設(shè)計 (1)箱基外墻 箱基外墻沿建筑物四周布置；外墻厚度不應(yīng)小于250mm；外墻不得設(shè)置連續(xù)窗井，否則，門洞應(yīng)設(shè)在柱間居中部位，且洞邊至柱中心的距離不宜小于1.2m，開口

35、系數(shù) (2)箱基內(nèi)墻 箱基內(nèi)墻般沿上部結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和剪力墻縱橫向均勻布置； 內(nèi)墻厚度不宜小于200mm。 (3)墻體面積率 為使箱基具有足夠的整體剛度要求具有一定的墻體面積率。即平均每1m2基礎(chǔ)面積上，墻體長度不小于40cm，或墻體水平截面積不小于基礎(chǔ)面積的l10；縱墻配置量不小于總墻體的35。103 5箱基底板 (1)箱基底板厚度 當(dāng)?shù)鼗骄戳200kPa時，底板厚為隔墻間距l(xiāng)i的1/10，當(dāng)p300kPa時，底板厚為1/8li；底板厚度通常大于500mm，不超過l 500mm。 (2)箱基底板配筋率 箱基底板配筋率不大于0.8。6箱基頂板(1)箱基頂板厚度不小于200mm，一般為200mm

36、400mm。(2)箱基頂板配筋率不大于0.8。104 7箱基的材料 (1)箱基的材料必須用鋼筋混凝土。 (2)鋼筋按計算與構(gòu)造配置。 (3)混凝土 混凝土的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；采用密實(shí)混凝土防水時，其外圍結(jié)構(gòu)的混凝土抗?jié)B標(biāo)號不應(yīng)低于Sb 。 8箱形基礎(chǔ)地基計算 (1)地基強(qiáng)度汁算 (2)地基變形計算 除按常規(guī)方法進(jìn)行外，應(yīng)計入箱基基槽開挖階段的回彈變形；認(rèn)真計算箱基橫向傾斜。 (3)地基穩(wěn)定性計算 若箱基位于海濱、河岸、山坡或有水平荷載作用，則應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性計算。105 9箱形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計算 (1)基底反力計算 基底反力是箱基結(jié)構(gòu)計算的關(guān)鍵基底反力的大小與分布，直接影響箱基承受的彎矩和剪力

37、的大小、分布與方向。 目前基底反力計算方法，均以彈性理淪為依據(jù)。假定地基的應(yīng)力與應(yīng)變?yōu)榫€性關(guān)系，選用不同的地基模型，建立不同的計算方法。 同一工程用不同方法計算結(jié)果不同，與實(shí)測值也有較大差異。目前認(rèn)為“實(shí)測基底反力系數(shù)法”是較好的計算方法。 106 (2)箱基內(nèi)力計算 上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆剪力墻體系 a.上部結(jié)構(gòu)剛度大，箱基變形以局部彎曲為主。箱基底板與頂板均按局部彎曲的內(nèi)力設(shè)計。 b.頂板按普通樓蓋實(shí)際荷載，采用雙向板，考慮四邊支承條件，分別計算跨中與支座彎矩。 c.底板可按倒樓蓋計算?；追戳θ【己奢d。底板在外墻處可視為簡支邊，在內(nèi)墻處可假定為固定邊。107 上部結(jié)構(gòu)為框架體系或框架剪力墻體系 a上部結(jié)構(gòu)剛度較差，箱基的整體彎曲與局部彎曲同時存在，箱基頂板與底板應(yīng)將整體彎曲與局部彎曲兩種應(yīng)力疊加進(jìn)行設(shè)計。 b計算局部彎曲所產(chǎn)生的彎矩，應(yīng)乘以0.8的折減系數(shù)。 c計算整體彎曲所產(chǎn)生的彎矩時，應(yīng)計入上部結(jié)構(gòu)與箱基的共同作用使箱基承擔(dān)的彎矩可合理減小。 實(shí)測資料表明：框架結(jié)構(gòu)或框剪結(jié)構(gòu)有較多的磚砌體填充墻或掛板，增大了上部結(jié)構(gòu)剛度，出此，箱基整體彎矩不及相應(yīng)的局部彎矩的4。此類結(jié)構(gòu)也可考慮按局部彎曲方案設(shè)計，可在構(gòu)造上加適量的整體彎曲鋼筋，這樣，既可省去繁雜的計算，又能滿足安全要求。108第十節(jié) 防止不均勻沉降的措施消除或減輕不均勻沉降危害的途徑：