地基承載力特征值課件

山東大學(xué)地基基礎(chǔ)工程第一章主講教師王廣月1山東大學(xué)地基基礎(chǔ)工程第一章主講教師王廣月1第一章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理基本內(nèi)容淺基礎(chǔ)的類型基礎(chǔ)埋置深度地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則地基承載力按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸防止不均勻沉降損害的措施2第一章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理基本內(nèi)容2本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章將主要介紹淺基礎(chǔ)的類型與適用條件，淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)程序與方法。重點(diǎn)掌握：①基礎(chǔ)埋深確定原則；②地基承載力的確定③基礎(chǔ)底面積尺寸計(jì)算；3本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章將主要介紹淺基礎(chǔ)的類型與適用條件，第一節(jié)概述建筑物地基可分為天然地基和人工地基，基礎(chǔ)可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。

深基礎(chǔ)埋深較大，其主要作用是把所承受的荷載相對(duì)集中地傳遞到地基深部；而淺基礎(chǔ)則是通過(guò)基礎(chǔ)底面、把荷載擴(kuò)散分布于淺部地層。4第一節(jié)概述建筑物地基可分為天然地基和人工地基，

淺基礎(chǔ)不同于深基礎(chǔ)主要表現(xiàn)在：

1.從施工角度看，開挖基坑過(guò)程中降低地下水位（當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)）和保證坑壁（或邊坡）穩(wěn)定的問(wèn)題比較容易解決；

2.從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，淺基礎(chǔ)的埋置深度一般較淺，因此可以只考慮基礎(chǔ)底面以下土的承載力，而忽略基礎(chǔ)側(cè)面土提供的豎向承載力。5淺基礎(chǔ)不同于深基礎(chǔ)主要5

淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，不能離開地基條件孤立地進(jìn)行，故常稱為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分?；A(chǔ)的型式和布置，要合理地配合上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，滿足建筑物整體的要求，同時(shí)要做到便于施工、降低造價(jià)。6淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，不能離開地基條件孤立地進(jìn)行，故常稱為地

天然地基上結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的淺基礎(chǔ)，最為經(jīng)濟(jì)，如能滿足要求，宜優(yōu)先選用。天然地基、人工地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則和方法基本相同，只是采用人工地基上的淺基礎(chǔ)方案時(shí)，尚需對(duì)選擇的地基處理方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并處理好人工地基與淺基礎(chǔ)的相互影響。

7天然地基上結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的淺基礎(chǔ)，最為經(jīng)濟(jì)，如能滿足要求

天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，包括下述各項(xiàng)內(nèi)容：

1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置；

2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度；

3.確定地基承載力；

4.確定基礎(chǔ)尺寸；

5.進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算；

6.進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

7.繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說(shuō)明。8天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，899

上述淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)的，設(shè)計(jì)時(shí)可按上述順序，首先選擇基礎(chǔ)材料、類型和埋深，然后逐項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，如果發(fā)現(xiàn)前面的選擇不妥，則需修改設(shè)計(jì)，直至各項(xiàng)計(jì)算均符合要求，各數(shù)據(jù)前后一致為止。10上述淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)的，設(shè)計(jì)時(shí)可按上述

必須強(qiáng)調(diào)的是：地基基礎(chǔ)問(wèn)題的解決，不宜單純著眼于地基基礎(chǔ)本身，按常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，更應(yīng)把地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)視為一個(gè)統(tǒng)一的整體，從三者相互作用的概念出發(fā)考慮地基基礎(chǔ)方案。11必須強(qiáng)調(diào)的是：地基基礎(chǔ)問(wèn)題的解決，不宜單純著眼于地基第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型※淺基礎(chǔ)分類按材料分類按構(gòu)造分類按受力性能分類12第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型※淺基礎(chǔ)分類12一﹑按材料分類毛石基礎(chǔ)砼及毛石砼基礎(chǔ)鋼筋砼基礎(chǔ)灰土及三合土基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)13一﹑按材料分類13二﹑按構(gòu)造分類單獨(dú)基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ):

當(dāng)為了滿足地基土的強(qiáng)度要求，必須擴(kuò)大基礎(chǔ)平面尺寸，而擴(kuò)大結(jié)果與相鄰的單個(gè)基礎(chǔ)在平面上相接甚至重疊時(shí)，則可將它們連在一起成為聯(lián)合基礎(chǔ)。1.十字交叉2.筏形3.箱形14二﹑按構(gòu)造分類單獨(dú)基礎(chǔ)14毛石基礎(chǔ)：砌筑較方便，抗凍性好，適于6層及以下墻承重結(jié)構(gòu)。砌法：

≥MU20毛石

M5砂漿每階≥兩皮

≥40015毛石基礎(chǔ)：砌筑較方便，抗凍性好，適于6層及以下墻承重結(jié)構(gòu)。砌砼與毛石砼基礎(chǔ)：強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均較好，適于荷載大及地下水位以下結(jié)構(gòu)。摻入毛石要求：占體積20~30%，尺寸≤300。墻下砼基礎(chǔ)摻入毛石節(jié)約水泥柱下砼基礎(chǔ)16砼與毛石砼基礎(chǔ)：強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均較好，適于荷載大及地下聯(lián)合基礎(chǔ)

相鄰兩柱距小或一柱在邊17聯(lián)合基礎(chǔ)相鄰兩柱距小或一柱在邊17條形基礎(chǔ)

條形基礎(chǔ)18條形基礎(chǔ)

柱下十字交叉基礎(chǔ)柱梁基礎(chǔ)底板19柱下十字交叉基礎(chǔ)柱梁基礎(chǔ)底板19筏形基礎(chǔ)（板式與梁板式）梁柱底板20筏形基礎(chǔ)（板式與梁板式）梁柱底板20箱形基礎(chǔ)21箱形基礎(chǔ)21箱型基礎(chǔ)22箱型基礎(chǔ)22三﹑按受力性能分類剛性(無(wú)筋擴(kuò)展)基礎(chǔ)柔性(擴(kuò)展)基礎(chǔ)23三﹑按受力性能分類23※（有筋）擴(kuò)展基礎(chǔ)

（鋼筋砼基礎(chǔ)）

適用條件：在砼優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，更具良好的抗彎和抗剪性能。相同條件下基礎(chǔ)高度小，適于荷載大或土質(zhì)軟的情況下采用。24※（有筋）擴(kuò)展基礎(chǔ)

（鋼筋砼基礎(chǔ)）24現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

臺(tái)階形:

施工支模、澆筑簡(jiǎn)單，用材相對(duì)多。結(jié)構(gòu)柱基礎(chǔ)底板配筋結(jié)構(gòu)柱配筋25現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

臺(tái)階形:施工支模、澆筑簡(jiǎn)單，現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

錐形：受力與用材合理，施工澆注成型較難?；A(chǔ)底板配筋結(jié)構(gòu)柱配筋26現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

錐形：受力與用材合理，施工澆注成鋼筋砼條形基礎(chǔ)：

墻下條形基礎(chǔ)：不帶肋與帶肋

柱下條形基礎(chǔ)：帶肋柱肋梁砼墊層翼板墻27鋼筋砼條形基礎(chǔ)：

墻下條形基礎(chǔ)：不帶肋與帶肋

柱下條形基預(yù)制柱下鋼筋砼單獨(dú)杯口基礎(chǔ)：

分為單支與雙支（視柱情況）；低杯口與高杯口。28預(yù)制柱下鋼筋砼單獨(dú)杯口基礎(chǔ)：

分為單支與雙支（視柱情況）；第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度

確定基礎(chǔ)的埋置深度是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，它涉及到結(jié)構(gòu)物建成后的牢固、穩(wěn)定及正常使用問(wèn)題。在確定基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，必須考慮把基礎(chǔ)設(shè)置在變形較小，而強(qiáng)度又比較大的持力層上，以保證地基強(qiáng)度滿足要求，而且不致產(chǎn)生過(guò)大的沉降或沉降差。29第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度確定基礎(chǔ)的埋置深度是地基基礎(chǔ)設(shè)基礎(chǔ)埋置深度：指設(shè)計(jì)室外地坪至基礎(chǔ)底面的距離。原則：在滿足穩(wěn)定和變形要求的前提下應(yīng)淺埋。±0.00－0.45埋深d≥0.5m≥0.1m30基礎(chǔ)埋置深度：原則：±0.00－0.45埋深d≥0.5m≥影響因素

一、建筑物用途及基礎(chǔ)構(gòu)造地下室、設(shè)施及設(shè)備基礎(chǔ)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造要求基礎(chǔ)深埋二、作用在地基上的荷載大小與性質(zhì)荷載大小:大:選高承載力的作持力層小:承載力合適，宜淺埋相對(duì)比較荷載性質(zhì):水平荷載、上拔力作用深埋震動(dòng)荷載避開細(xì)粉砂土層31影響因素一、建筑物用途及基礎(chǔ)構(gòu)造31三、水文地質(zhì)條件影響地下水水位宜在地下水水位以上地下水水質(zhì)防侵蝕性破壞地下水流動(dòng)基坑排水防產(chǎn)生流砂與管涌32三、水文地質(zhì)條件影響地下水水位宜在地下水水位以上地下水水質(zhì)防3333四、相鄰建筑物影響新基礎(chǔ)原基礎(chǔ)ΔHL≥(1~2)ΔH新基礎(chǔ)埋深≤相鄰的否則：L≥(1~2)ΔH

否則：分段施工；加固。34四、相鄰建筑物影響新基礎(chǔ)原基礎(chǔ)ΔHL≥(1~2)ΔH新基礎(chǔ)埋五、工程地質(zhì)條件影響地基土層組成類型好軟好軟(A)(B)(C)A:考慮荷載情況，按最小埋深要求確定；B:考慮人工地基，按最小埋深要求確定；C:地基土分為兩層，上硬下軟:硬土層厚度滿足要求時(shí)，盡量淺埋；硬土層厚度很薄時(shí)（≤1/4b)，按B情況考慮；硬土層厚度較薄時(shí)，可提高室外設(shè)計(jì)地面。35五、工程地質(zhì)條件影響地基土層好軟好軟(A)(B)(C)A:考六、地基土凍脹和融陷的影響地基土凍脹性分類《規(guī)范》將凍脹性分為如下五類：不凍脹強(qiáng)凍脹弱凍脹特強(qiáng)凍脹凍脹影響因素含水量土類型地下水位危害:降低承載力不均勻沉降36六、地基土凍脹和融陷的影響地基土凍脹性分類影含水量地下水位危第四節(jié)

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則37第四節(jié)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則373838一﹑地基變形的分類(一)沉降量1.定義:基礎(chǔ)中心的沉降量2.計(jì)算方法:基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降量計(jì)算方法39一﹑地基變形的分類(一)沉降量1.定義:基礎(chǔ)中心的沉降量39(二)沉降差

1.定義:相鄰兩個(gè)單獨(dú)基沉降量的差2.計(jì)算方法:40(二)沉降差1.定義:相鄰兩個(gè)單獨(dú)基40（三）、傾斜1.定義:單獨(dú)基礎(chǔ)在傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值2.計(jì)算方法:41（三）、傾斜1.定義:單獨(dú)基礎(chǔ)在傾斜方向41（四）、局部?jī)A斜1.定義:磚石承重墻結(jié)構(gòu)沿縱墻6-10m內(nèi)沉降差與其距離的比值2.計(jì)算方法:42（四）、局部?jī)A斜1.定義:磚石承重墻結(jié)構(gòu)沿縱墻6-10m內(nèi)4二、地基允許變形值地基允許變形值的確定是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，應(yīng)通過(guò)建筑物沉降觀測(cè)，并根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型及使用情況，從大量資料中加以總結(jié)，以及考慮地基和上部結(jié)構(gòu)的共同工作進(jìn)行全面分析研究確定的?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)容許變形值的規(guī)定，見表1-7。43二、地基允許變形值地基允許變形值的確定是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，4444三、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定：（考慮地基、建筑物規(guī)模與功能）甲級(jí)：重要的工業(yè)與民用建筑物、30層以上高層、體型復(fù)雜且高低層差超10、對(duì)沉降有特殊要求、場(chǎng)地與地質(zhì)條件復(fù)雜等。乙級(jí)：甲、丙以外的工業(yè)與民用建筑。丙級(jí)：場(chǎng)地與地基條件簡(jiǎn)單7層及以下建筑、次要輕型建筑。45三、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)45四、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定所有建筑地基均應(yīng)滿足承載力計(jì)算要求；設(shè)計(jì)為甲、乙級(jí)的建筑均按地基變形設(shè)計(jì)；丙級(jí)建筑物符合規(guī)范要求的可不驗(yàn)算變形；經(jīng)常受水平荷載的高層建筑與結(jié)構(gòu)、擋土墻、斜坡上建筑與構(gòu)筑物尚應(yīng)驗(yàn)算穩(wěn)定性；基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算；地下水位較淺，有上浮問(wèn)題，應(yīng)驗(yàn)算抗浮。46四、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定所有建筑地基均應(yīng)滿足承載力計(jì)算要求；4概述：第五節(jié)

地基承載力

地基承載力特征值是指在保證地基穩(wěn)定條件下，地基單位面積上所能承受的最大應(yīng)力。

影響因素：土性質(zhì)、基礎(chǔ)埋深與寬度、施工方法

地基承載力特征值應(yīng)按下列規(guī)定綜合考慮：

1.甲、乙級(jí)的建筑物采用載荷試驗(yàn)、理論公式計(jì)算及其他原位試驗(yàn)等方法綜合確定；

2.丙級(jí)的建筑物可按土的物理力學(xué)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕便觸探等方法確定。

3.次要建筑物可根據(jù)鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定。

47概述：第五節(jié)地基承載力地基承載力特征值是指在保證地基0sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pu塑性變形區(qū)連續(xù)滑動(dòng)面oa段，荷載小，主要產(chǎn)生壓縮變形，荷載與沉降關(guān)系接近于直線，土中τ＜τf,地基處于彈性平衡狀態(tài)b.彈塑性變形階段ab段，荷載增加，荷載與沉降關(guān)系呈曲線，地基中局部產(chǎn)生剪切破壞，出現(xiàn)塑性變形區(qū)bc段，塑性區(qū)擴(kuò)大，發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面，荷載增加，沉降急劇變化一、平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力

（一）地基變形的三個(gè)階段

1．直線變形階段（壓密階段）：p≤pcr

2．局部剪切階段（塑性變形階段）：pcr＜p＜pu

3.失穩(wěn)階段(完全破壞階段）：p≥pu

480sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pu塑性(二)地基的破壞形式

地基開始出現(xiàn)剪切破壞（即彈性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段）時(shí)，地基所承受的基地壓力稱為臨塑荷載pcr地基瀕臨破壞（即彈塑性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)槠茐碾A段）時(shí)，地基所承受的基地壓力稱為極限荷載pu1.整體剪切破壞a.p-s曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可區(qū)分地基變形的三個(gè)階段b.地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū)，隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)急劇下沉，并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)兩側(cè)地面明顯隆起49(二)地基的破壞形式地基開始出現(xiàn)剪切破壞（即彈性變形2.局部剪切破壞a.p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線段b.塑性變形區(qū)不延伸到地面，限制在地基內(nèi)部某一區(qū)域內(nèi)c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起3.沖剪破壞b.地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起，而是下陷a.p-s曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)502.局部剪切破壞a.p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線(三)平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力

由試驗(yàn)結(jié)果可繪制p～s關(guān)系曲線，并推斷出地基的極限荷載與承載力特征值。

承載力特征值由載荷試驗(yàn)p～s關(guān)系曲線確定荷載試驗(yàn)p～s曲線

0spcr

pu

a

b

c

s1

p

51(三)平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力由試驗(yàn)結(jié)果可繪制p～s關(guān)系原位荷載試驗(yàn)裝置荷載試坑支墩次梁主梁承壓板千斤頂百分表基準(zhǔn)梁52原位荷載試驗(yàn)裝置荷載試坑支墩次梁主梁承壓板千斤頂百分表基按地基載荷試驗(yàn)確定地基的承載力特值

53按地基載荷試驗(yàn)確定地基的承載力特值53香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)54香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)54※地基承載力確定方法1.當(dāng)p～s曲線上有比例界限時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值；2.當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí)，取極限荷載值的一半；3.當(dāng)不能按上述要求確定時(shí)，當(dāng)壓板面積為0.25～0.50m2，可取s/b=0.01～0.015所對(duì)應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。4.同一土層實(shí)驗(yàn)不應(yīng)少于三點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差不超過(guò)其平均值的30%時(shí)，取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。55※地基承載力確定方法55(四)、地基承載力特征值的修正

當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：

式中fa—修正后的地基承載力特征值（kPa）；

fak—地基承載力特征值（kPa）；

γ—基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

56(四)、地基承載力特征值的修正當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或

γm

—基底以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

b—基底寬度(m)，小于3m時(shí)按3m取值，大于6m按6m取值；

ηb、ηd

—基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別取值；

d—基礎(chǔ)埋置深度（m）,一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對(duì)于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。

57γm—基底以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以二、理論公式確定地基承載力

塑性區(qū)范圍不超過(guò)一定限度，可采用一定深度的塑性區(qū)的基底壓力pcz作為地基承載力特征值。

當(dāng)偏心距e≤0.33倍基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，通過(guò)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算地基土承載力特征值。

58二、理論公式確定地基承載力塑性區(qū)范圍不超過(guò)一定限度，可采用

fa—地基承載力特征值（kPa）；

γ—基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

γm—基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

Mb、Md、Mc

—承載力系數(shù)，按表確定；

b—基底寬度（m），當(dāng)基底寬度大于6m按6m考慮，對(duì)于砂土小于3m時(shí)按3m考慮；

ck

—基底下一倍基礎(chǔ)底面短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）。

59fa—地基承載力特征值（kPa）；59三、確定地基承載力的其它方法

（一）其它試驗(yàn)方法確定地基承載力上述載荷試驗(yàn)只能用來(lái)測(cè)定淺層土的承載力，如果需要測(cè)定的土層位于地下水位以下或位于比較深的地方，應(yīng)采用如下載荷試驗(yàn)的方法：深層平板載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)和螺旋壓板載荷試驗(yàn)，適用于地下水位以下的土層和埋藏很深的土層，是較理想的原位測(cè)定地基承載力的方法。

60三、確定地基承載力的其它方法（一）其它試驗(yàn)方法確定地基承載1.間接原位測(cè)試的方法靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與載荷試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，建立經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，間接確定地基承載力。2．規(guī)范推薦的地基承載力表應(yīng)注意這些承載力表的局限性。新版本的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007—2002已將所有的承載力表取消，可以在本地區(qū)得到驗(yàn)證的條件下，作為一種推薦性的經(jīng)驗(yàn)方法使用。

（二）經(jīng)驗(yàn)方法確定地基承載力611.間接原位測(cè)試的方法2．規(guī)范推薦的地基承載力表（二）經(jīng)第六節(jié)基礎(chǔ)底面尺寸的確定在基礎(chǔ)類型和埋置深度初步確定后,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)上作用的荷載、埋置深度和地基承載力特征值進(jìn)行基礎(chǔ)底面尺寸的計(jì)算一、作用在基礎(chǔ)上的荷載（標(biāo)準(zhǔn)組合）

屋面:恒載+活載+各層結(jié)構(gòu)恒載+活載+墻柱自重+基礎(chǔ)自重62第六節(jié)基礎(chǔ)底面尺寸的確定在基礎(chǔ)類型和埋置深度初步確定后二、中心荷載作用下的基礎(chǔ)pk≤fapkl要求基底面積63二、中心荷載作用下的基礎(chǔ)pk≤fapkl要基底63條形基礎(chǔ)：取

l=1m或一個(gè)開間為計(jì)算單元矩形基礎(chǔ)：取l/b=n(1.5~2.0)l=n·b方形基礎(chǔ)：

l=b64條形基礎(chǔ)：取l=1m或一個(gè)開間為計(jì)算單元矩形基礎(chǔ)：取l/b【例7-2】某綜合樓370承重外墻，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計(jì)此墻基礎(chǔ)。Fk=280kN/m±0.00－0.751700填土γ=17kN/m3

fak=130kPa370粘土γ=18.5kN/m3fak=170kPaw=28%,wp=18%z0=1.6m（ηb=0.3、ηd=1.6）【解】①確定基礎(chǔ)類型：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)形式、荷載及地基情況，初步擬設(shè)計(jì)為無(wú)筋擴(kuò)展毛石基礎(chǔ)，材料質(zhì)量要求：毛石≥MU20砂漿≥M565【例7-2】某綜合樓370承重外墻，荷載與地基情況如圖示，試②確定基礎(chǔ)最小埋深，選擇持力層。根據(jù)地質(zhì)資料，w＞wp+9，屬?gòu)?qiáng)凍賬土，影響系數(shù)：ψzs=1.00(類別)，ψzw=0.85(凍脹性)，ψza=1.00(環(huán)境)凍土允許殘留深度：hmax=0.0m設(shè)計(jì)凍深：zd=z0·ψzs·ψzw·ψza=1.35m選擇持力層、確定基礎(chǔ)埋深：根據(jù)地質(zhì)條件，選黏土層為持力層，基礎(chǔ)埋深d=1.70m

66②確定基礎(chǔ)最小埋深，選擇持力層。選擇持力層、確定基礎(chǔ)埋深：③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：b=1.8m④確定基底面寬度：取l=1m67③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：b=1.8三、偏心荷載作用下的基礎(chǔ)lepkminpkmaxFkVkMkGk要求pk≤fapkmax≤1.2fa設(shè)計(jì)上一般要求pkmin>068三、偏心荷載作用下的基礎(chǔ)lepkminpkmaxFkVkMk

偏心荷載下基礎(chǔ)底面積確定步驟（試算法）：pk≤fapkmax≤1.2fa1.假定基礎(chǔ)底寬b>3m進(jìn)行承載力修正，初步確定承載力特征值；2.按中心受壓估算基底面積A0,考慮偏心影響將A0擴(kuò)大10%~40%；

3.承載力驗(yàn)算：取l/b=n(1.5~2.0)69

偏心荷載下基礎(chǔ)底面積確定步驟（試算法）：pk≤fapkmkpmax=3laGk)2(Fk+afW2.1MK≤+kpmax=AGkFk+由：得：若：70kpmax=3laGk)2(Fk+afW2.1MK≤+kpm※偏心荷載下的基底壓力71※偏心荷載下的基底壓力717272四、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算

pcz---軟弱下臥層頂面處自重應(yīng)力；pz---軟弱下臥層頂面附加應(yīng)力；faz---軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力特征值。當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，下臥層頂面的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之和不超過(guò)下臥層的承載力

73四、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，7474Pz---按壓力擴(kuò)散角法簡(jiǎn)化計(jì)算（合力相等原則）p0=pk－

pc；pk

---基底面平均壓力值；pc

---基底面處自重應(yīng)力。θ---壓力擴(kuò)散角與

Es1/Es2、

z/b有關(guān)；l、b---基礎(chǔ)長(zhǎng)短邊。條形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：75Pz---按壓力擴(kuò)散角法簡(jiǎn)化計(jì)算（合力相等原則）p0=pk【例】某柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試確定基礎(chǔ)底面尺寸。

Fk=800kNGkVk=15kN±0.00－0.380013003500

Mk=200kN·m填土γ=16Es=2.5Mpa粘土γ=18.5kN/m3Es=10MPafak=175kPa（ηb=0.3、ηd=1.6）

淤泥質(zhì)土w=45%Es=2.0Mpafak=85kPa

（ηb=0、ηd=1.0）【解】①選擇持力層，如圖示。②求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則76【例】某柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，F(xiàn)k=800kNGkVk=15kN±0③初步估算基底面積首先按軸心受壓估算

A0考慮偏心影響，將A0增大18%，則A=1.18A0=1.18×4.8=5.6m2

，b=1.7m，

l=3.4m。取l/b=2.0得：77③初步估算基底面積首先按軸心受壓估算A0考慮偏心影響，將④驗(yàn)算地基承載力∑M=200+15×0.8=212kN·mpkmax=232.4kPa≤1.2fa=234.6kPapk=(pkmax+pkmin)/2=167.5kPa≤fa=195.48kPa滿足要求，故基底尺寸b=1.7m，

l=3.4m合適。78④驗(yàn)算地基承載力∑M=200+15×0.8=212kN·mp下臥層地基承載力特征值修正下臥層埋深：d+z=4.8m下臥層頂面上土的加權(quán)平均重度：pcz=γmzdz=17.82×4.8=85.5kPa下臥層頂面處自重應(yīng)力⑤軟弱下臥層驗(yàn)算

79下臥層地基承載力特征值修正下臥層埋深：d+z=4.8m下臥層下臥層頂面處的附加壓力確定壓力擴(kuò)散角Es1/Es2=10/2=5，z/b=1.75＞0.5，則θ=25°計(jì)算基底平均壓力和土的自重壓力pk=(Fk+Gk)/A=(800+167.62)/(3.4×1.7)=167.4kPapcz1

=γ1d=16×1.3=20.8kPa驗(yàn)算下臥層承載力

pz+pcz=111.1kPa＜faz=161.6kPa滿足要求。80下臥層頂面處的附加壓力確定壓力擴(kuò)散角Es1/Es2=10/第七節(jié)防止不均勻沉降損害的措施

地基的過(guò)量變形將使建筑物損壞或影響其使用功能。特別是高壓縮性土、膨脹土、濕陷性黃土以及軟硬不均等不良地基上的建筑物，如果考慮欠周，就更易因不均勻沉降而開裂損壞。如何防止或減輕不均勻沉降造成的損害，是設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題。81第七節(jié)防止不均勻沉降損害的措施地基的過(guò)量變形將使一、建筑措施建筑形體力求簡(jiǎn)單平面形狀簡(jiǎn)單立面高差小82一、建筑措施建筑形體力求簡(jiǎn)單平面形狀簡(jiǎn)單立面高差小82控制長(zhǎng)高比合理布置縱橫墻增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度83控制長(zhǎng)高比合理布置縱橫墻增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度83設(shè)置沉降縫設(shè)置位置建筑平面轉(zhuǎn)折部位；

高度或荷載差異大的部位；

長(zhǎng)高比大的砌體與框架結(jié)構(gòu)；

地基土壓縮性有顯著差異處；

結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；

分期建造房屋交界處。設(shè)置要求結(jié)構(gòu)垂直斷開；

縫有足夠?qū)挾取?4設(shè)置沉降縫設(shè)置位置建筑平面轉(zhuǎn)折部位；高度或荷載差異大的部位相鄰建筑物間保持一定的凈距控制建筑物標(biāo)高根據(jù)預(yù)估沉降量設(shè)置標(biāo)高，預(yù)留凈空。

建筑物的荷載不僅使建筑物下面地土層受到壓縮，而且在建筑物以外的一定范圍內(nèi)的土層由于受到基底附加壓力的擴(kuò)散影響，也將產(chǎn)生壓宿變形。85相鄰建筑物間保持一定的凈距控制建筑物標(biāo)高根據(jù)預(yù)估沉降量設(shè)置標(biāo)二、結(jié)構(gòu)措施減輕結(jié)構(gòu)自重（輕型結(jié)構(gòu)與材料）；

設(shè)置圈梁；

減少或調(diào)整基底附加壓力；

采用非敏感性結(jié)構(gòu)。三、施工措施施工順序：先高、重，后輕、低，

先主體，后附屬；

防止基坑擾動(dòng)；

基坑邊減少堆載。86二、結(jié)構(gòu)措施減輕結(jié)構(gòu)自重（輕型結(jié)構(gòu)與材料）；設(shè)置圈梁；減本章小結(jié)本章主要介紹淺基礎(chǔ)的類型與適用條件，淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)程序與方法。重點(diǎn)內(nèi)容：①基礎(chǔ)埋深確定：

建筑物用途及基礎(chǔ)構(gòu)造；

作用在地基上的荷載

大小與性質(zhì)；

水文地質(zhì)條件影響；

相鄰建筑物影響；

工程地質(zhì)條件影響；

地基土凍脹和融陷的影響?！?.00－0.45d≥0.5m

≥0.1m

87本章小結(jié)本章主要介紹淺基礎(chǔ)的類型與適用條件，淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)程序②偏心荷載下基礎(chǔ)底面積確定步驟（試算法）：(1).假定基礎(chǔ)底寬b>3m進(jìn)行承載力修正，初步確定承載力特征值；(2).按中心受壓估算基底面積A0，考慮偏心影響將A0擴(kuò)大10%~40%；(3).承載力驗(yàn)算：pk≤fapkmax≤1.2fa88②偏心荷載下基礎(chǔ)底面積確定步驟（試算法）：(1).假定基礎(chǔ)山東大學(xué)地基基礎(chǔ)工程第一章主講教師王廣月89山東大學(xué)地基基礎(chǔ)工程第一章主講教師王廣月1第一章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理基本內(nèi)容淺基礎(chǔ)的類型基礎(chǔ)埋置深度地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則地基承載力按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸防止不均勻沉降損害的措施90第一章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理基本內(nèi)容2本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章將主要介紹淺基礎(chǔ)的類型與適用條件，淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)程序與方法。重點(diǎn)掌握：①基礎(chǔ)埋深確定原則；②地基承載力的確定③基礎(chǔ)底面積尺寸計(jì)算；91本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章將主要介紹淺基礎(chǔ)的類型與適用條件，第一節(jié)概述建筑物地基可分為天然地基和人工地基，基礎(chǔ)可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。

深基礎(chǔ)埋深較大，其主要作用是把所承受的荷載相對(duì)集中地傳遞到地基深部；而淺基礎(chǔ)則是通過(guò)基礎(chǔ)底面、把荷載擴(kuò)散分布于淺部地層。92第一節(jié)概述建筑物地基可分為天然地基和人工地基，

淺基礎(chǔ)不同于深基礎(chǔ)主要表現(xiàn)在：

1.從施工角度看，開挖基坑過(guò)程中降低地下水位（當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)）和保證坑壁（或邊坡）穩(wěn)定的問(wèn)題比較容易解決；

2.從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，淺基礎(chǔ)的埋置深度一般較淺，因此可以只考慮基礎(chǔ)底面以下土的承載力，而忽略基礎(chǔ)側(cè)面土提供的豎向承載力。93淺基礎(chǔ)不同于深基礎(chǔ)主要5

淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，不能離開地基條件孤立地進(jìn)行，故常稱為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。基礎(chǔ)的型式和布置，要合理地配合上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，滿足建筑物整體的要求，同時(shí)要做到便于施工、降低造價(jià)。94淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，不能離開地基條件孤立地進(jìn)行，故常稱為地

天然地基上結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的淺基礎(chǔ)，最為經(jīng)濟(jì)，如能滿足要求，宜優(yōu)先選用。天然地基、人工地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則和方法基本相同，只是采用人工地基上的淺基礎(chǔ)方案時(shí)，尚需對(duì)選擇的地基處理方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并處理好人工地基與淺基礎(chǔ)的相互影響。

95天然地基上結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的淺基礎(chǔ)，最為經(jīng)濟(jì)，如能滿足要求

天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，包括下述各項(xiàng)內(nèi)容：

1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置；

2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度；

3.確定地基承載力；

4.確定基礎(chǔ)尺寸；

5.進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算；

6.進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

7.繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說(shuō)明。96天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，8979

上述淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)的，設(shè)計(jì)時(shí)可按上述順序，首先選擇基礎(chǔ)材料、類型和埋深，然后逐項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，如果發(fā)現(xiàn)前面的選擇不妥，則需修改設(shè)計(jì)，直至各項(xiàng)計(jì)算均符合要求，各數(shù)據(jù)前后一致為止。98上述淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)的，設(shè)計(jì)時(shí)可按上述

必須強(qiáng)調(diào)的是：地基基礎(chǔ)問(wèn)題的解決，不宜單純著眼于地基基礎(chǔ)本身，按常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，更應(yīng)把地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)視為一個(gè)統(tǒng)一的整體，從三者相互作用的概念出發(fā)考慮地基基礎(chǔ)方案。99必須強(qiáng)調(diào)的是：地基基礎(chǔ)問(wèn)題的解決，不宜單純著眼于地基第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型※淺基礎(chǔ)分類按材料分類按構(gòu)造分類按受力性能分類100第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型※淺基礎(chǔ)分類12一﹑按材料分類毛石基礎(chǔ)砼及毛石砼基礎(chǔ)鋼筋砼基礎(chǔ)灰土及三合土基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)101一﹑按材料分類13二﹑按構(gòu)造分類單獨(dú)基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ):

當(dāng)為了滿足地基土的強(qiáng)度要求，必須擴(kuò)大基礎(chǔ)平面尺寸，而擴(kuò)大結(jié)果與相鄰的單個(gè)基礎(chǔ)在平面上相接甚至重疊時(shí)，則可將它們連在一起成為聯(lián)合基礎(chǔ)。1.十字交叉2.筏形3.箱形102二﹑按構(gòu)造分類單獨(dú)基礎(chǔ)14毛石基礎(chǔ)：砌筑較方便，抗凍性好，適于6層及以下墻承重結(jié)構(gòu)。砌法：

≥MU20毛石

M5砂漿每階≥兩皮

≥400103毛石基礎(chǔ)：砌筑較方便，抗凍性好，適于6層及以下墻承重結(jié)構(gòu)。砌砼與毛石砼基礎(chǔ)：強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均較好，適于荷載大及地下水位以下結(jié)構(gòu)。摻入毛石要求：占體積20~30%，尺寸≤300。墻下砼基礎(chǔ)摻入毛石節(jié)約水泥柱下砼基礎(chǔ)104砼與毛石砼基礎(chǔ)：強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均較好，適于荷載大及地下聯(lián)合基礎(chǔ)

相鄰兩柱距小或一柱在邊105聯(lián)合基礎(chǔ)相鄰兩柱距小或一柱在邊17條形基礎(chǔ)

條形基礎(chǔ)106條形基礎(chǔ)

柱下十字交叉基礎(chǔ)柱梁基礎(chǔ)底板107柱下十字交叉基礎(chǔ)柱梁基礎(chǔ)底板19筏形基礎(chǔ)（板式與梁板式）梁柱底板108筏形基礎(chǔ)（板式與梁板式）梁柱底板20箱形基礎(chǔ)109箱形基礎(chǔ)21箱型基礎(chǔ)110箱型基礎(chǔ)22三﹑按受力性能分類剛性(無(wú)筋擴(kuò)展)基礎(chǔ)柔性(擴(kuò)展)基礎(chǔ)111三﹑按受力性能分類23※（有筋）擴(kuò)展基礎(chǔ)

（鋼筋砼基礎(chǔ)）

適用條件：在砼優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，更具良好的抗彎和抗剪性能。相同條件下基礎(chǔ)高度小，適于荷載大或土質(zhì)軟的情況下采用。112※（有筋）擴(kuò)展基礎(chǔ)

（鋼筋砼基礎(chǔ)）24現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

臺(tái)階形:

施工支模、澆筑簡(jiǎn)單，用材相對(duì)多。結(jié)構(gòu)柱基礎(chǔ)底板配筋結(jié)構(gòu)柱配筋113現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

臺(tái)階形:施工支模、澆筑簡(jiǎn)單，現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

錐形：受力與用材合理，施工澆注成型較難?；A(chǔ)底板配筋結(jié)構(gòu)柱配筋114現(xiàn)澆柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ)：

錐形：受力與用材合理，施工澆注成鋼筋砼條形基礎(chǔ)：

墻下條形基礎(chǔ)：不帶肋與帶肋

柱下條形基礎(chǔ)：帶肋柱肋梁砼墊層翼板墻115鋼筋砼條形基礎(chǔ)：

墻下條形基礎(chǔ)：不帶肋與帶肋

柱下條形基預(yù)制柱下鋼筋砼單獨(dú)杯口基礎(chǔ)：

分為單支與雙支（視柱情況）；低杯口與高杯口。116預(yù)制柱下鋼筋砼單獨(dú)杯口基礎(chǔ)：

分為單支與雙支（視柱情況）；第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度

確定基礎(chǔ)的埋置深度是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，它涉及到結(jié)構(gòu)物建成后的牢固、穩(wěn)定及正常使用問(wèn)題。在確定基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，必須考慮把基礎(chǔ)設(shè)置在變形較小，而強(qiáng)度又比較大的持力層上，以保證地基強(qiáng)度滿足要求，而且不致產(chǎn)生過(guò)大的沉降或沉降差。117第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度確定基礎(chǔ)的埋置深度是地基基礎(chǔ)設(shè)基礎(chǔ)埋置深度：指設(shè)計(jì)室外地坪至基礎(chǔ)底面的距離。原則：在滿足穩(wěn)定和變形要求的前提下應(yīng)淺埋?！?.00－0.45埋深d≥0.5m≥0.1m118基礎(chǔ)埋置深度：原則：±0.00－0.45埋深d≥0.5m≥影響因素

一、建筑物用途及基礎(chǔ)構(gòu)造地下室、設(shè)施及設(shè)備基礎(chǔ)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造要求基礎(chǔ)深埋二、作用在地基上的荷載大小與性質(zhì)荷載大小:大:選高承載力的作持力層小:承載力合適，宜淺埋相對(duì)比較荷載性質(zhì):水平荷載、上拔力作用深埋震動(dòng)荷載避開細(xì)粉砂土層119影響因素一、建筑物用途及基礎(chǔ)構(gòu)造31三、水文地質(zhì)條件影響地下水水位宜在地下水水位以上地下水水質(zhì)防侵蝕性破壞地下水流動(dòng)基坑排水防產(chǎn)生流砂與管涌120三、水文地質(zhì)條件影響地下水水位宜在地下水水位以上地下水水質(zhì)防12133四、相鄰建筑物影響新基礎(chǔ)原基礎(chǔ)ΔHL≥(1~2)ΔH新基礎(chǔ)埋深≤相鄰的否則：L≥(1~2)ΔH

否則：分段施工；加固。122四、相鄰建筑物影響新基礎(chǔ)原基礎(chǔ)ΔHL≥(1~2)ΔH新基礎(chǔ)埋五、工程地質(zhì)條件影響地基土層組成類型好軟好軟(A)(B)(C)A:考慮荷載情況，按最小埋深要求確定；B:考慮人工地基，按最小埋深要求確定；C:地基土分為兩層，上硬下軟:硬土層厚度滿足要求時(shí)，盡量淺埋；硬土層厚度很薄時(shí)（≤1/4b)，按B情況考慮；硬土層厚度較薄時(shí)，可提高室外設(shè)計(jì)地面。123五、工程地質(zhì)條件影響地基土層好軟好軟(A)(B)(C)A:考六、地基土凍脹和融陷的影響地基土凍脹性分類《規(guī)范》將凍脹性分為如下五類：不凍脹強(qiáng)凍脹弱凍脹特強(qiáng)凍脹凍脹影響因素含水量土類型地下水位危害:降低承載力不均勻沉降124六、地基土凍脹和融陷的影響地基土凍脹性分類影含水量地下水位危第四節(jié)

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則125第四節(jié)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則3712638一﹑地基變形的分類(一)沉降量1.定義:基礎(chǔ)中心的沉降量2.計(jì)算方法:基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降量計(jì)算方法127一﹑地基變形的分類(一)沉降量1.定義:基礎(chǔ)中心的沉降量39(二)沉降差

1.定義:相鄰兩個(gè)單獨(dú)基沉降量的差2.計(jì)算方法:128(二)沉降差1.定義:相鄰兩個(gè)單獨(dú)基40（三）、傾斜1.定義:單獨(dú)基礎(chǔ)在傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值2.計(jì)算方法:129（三）、傾斜1.定義:單獨(dú)基礎(chǔ)在傾斜方向41（四）、局部?jī)A斜1.定義:磚石承重墻結(jié)構(gòu)沿縱墻6-10m內(nèi)沉降差與其距離的比值2.計(jì)算方法:130（四）、局部?jī)A斜1.定義:磚石承重墻結(jié)構(gòu)沿縱墻6-10m內(nèi)4二、地基允許變形值地基允許變形值的確定是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，應(yīng)通過(guò)建筑物沉降觀測(cè)，并根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型及使用情況，從大量資料中加以總結(jié)，以及考慮地基和上部結(jié)構(gòu)的共同工作進(jìn)行全面分析研究確定的。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)容許變形值的規(guī)定，見表1-7。131二、地基允許變形值地基允許變形值的確定是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，13244三、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定：（考慮地基、建筑物規(guī)模與功能）甲級(jí)：重要的工業(yè)與民用建筑物、30層以上高層、體型復(fù)雜且高低層差超10、對(duì)沉降有特殊要求、場(chǎng)地與地質(zhì)條件復(fù)雜等。乙級(jí)：甲、丙以外的工業(yè)與民用建筑。丙級(jí)：場(chǎng)地與地基條件簡(jiǎn)單7層及以下建筑、次要輕型建筑。133三、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)45四、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定所有建筑地基均應(yīng)滿足承載力計(jì)算要求；設(shè)計(jì)為甲、乙級(jí)的建筑均按地基變形設(shè)計(jì)；丙級(jí)建筑物符合規(guī)范要求的可不驗(yàn)算變形；經(jīng)常受水平荷載的高層建筑與結(jié)構(gòu)、擋土墻、斜坡上建筑與構(gòu)筑物尚應(yīng)驗(yàn)算穩(wěn)定性；基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算；地下水位較淺，有上浮問(wèn)題，應(yīng)驗(yàn)算抗浮。134四、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定所有建筑地基均應(yīng)滿足承載力計(jì)算要求；4概述：第五節(jié)

地基承載力

地基承載力特征值是指在保證地基穩(wěn)定條件下，地基單位面積上所能承受的最大應(yīng)力。

影響因素：土性質(zhì)、基礎(chǔ)埋深與寬度、施工方法

地基承載力特征值應(yīng)按下列規(guī)定綜合考慮：

1.甲、乙級(jí)的建筑物采用載荷試驗(yàn)、理論公式計(jì)算及其他原位試驗(yàn)等方法綜合確定；

2.丙級(jí)的建筑物可按土的物理力學(xué)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕便觸探等方法確定。

3.次要建筑物可根據(jù)鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定。

135概述：第五節(jié)地基承載力地基承載力特征值是指在保證地基0sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pu塑性變形區(qū)連續(xù)滑動(dòng)面oa段，荷載小，主要產(chǎn)生壓縮變形，荷載與沉降關(guān)系接近于直線，土中τ＜τf,地基處于彈性平衡狀態(tài)b.彈塑性變形階段ab段，荷載增加，荷載與沉降關(guān)系呈曲線，地基中局部產(chǎn)生剪切破壞，出現(xiàn)塑性變形區(qū)bc段，塑性區(qū)擴(kuò)大，發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面，荷載增加，沉降急劇變化一、平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力

（一）地基變形的三個(gè)階段

1．直線變形階段（壓密階段）：p≤pcr

2．局部剪切階段（塑性變形階段）：pcr＜p＜pu

3.失穩(wěn)階段(完全破壞階段）：p≥pu

1360sppcrpuabcp＜pcrpcr＜p＜pup≥pu塑性(二)地基的破壞形式

地基開始出現(xiàn)剪切破壞（即彈性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段）時(shí)，地基所承受的基地壓力稱為臨塑荷載pcr地基瀕臨破壞（即彈塑性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)槠茐碾A段）時(shí)，地基所承受的基地壓力稱為極限荷載pu1.整體剪切破壞a.p-s曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可區(qū)分地基變形的三個(gè)階段b.地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū)，隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)急劇下沉，并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)兩側(cè)地面明顯隆起137(二)地基的破壞形式地基開始出現(xiàn)剪切破壞（即彈性變形2.局部剪切破壞a.p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線段b.塑性變形區(qū)不延伸到地面，限制在地基內(nèi)部某一區(qū)域內(nèi)c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起3.沖剪破壞b.地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)滑動(dòng)面c.荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起，而是下陷a.p-s曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)1382.局部剪切破壞a.p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線(三)平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力

由試驗(yàn)結(jié)果可繪制p～s關(guān)系曲線，并推斷出地基的極限荷載與承載力特征值。

承載力特征值由載荷試驗(yàn)p～s關(guān)系曲線確定荷載試驗(yàn)p～s曲線

0spcr

pu

a

b

c

s1

p

139(三)平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力由試驗(yàn)結(jié)果可繪制p～s關(guān)系原位荷載試驗(yàn)裝置荷載試坑支墩次梁主梁承壓板千斤頂百分表基準(zhǔn)梁140原位荷載試驗(yàn)裝置荷載試坑支墩次梁主梁承壓板千斤頂百分表基按地基載荷試驗(yàn)確定地基的承載力特值

141按地基載荷試驗(yàn)確定地基的承載力特值53香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)142香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)54※地基承載力確定方法1.當(dāng)p～s曲線上有比例界限時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值；2.當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí)，取極限荷載值的一半；3.當(dāng)不能按上述要求確定時(shí)，當(dāng)壓板面積為0.25～0.50m2，可取s/b=0.01～0.015所對(duì)應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。4.同一土層實(shí)驗(yàn)不應(yīng)少于三點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差不超過(guò)其平均值的30%時(shí)，取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。143※地基承載力確定方法55(四)、地基承載力特征值的修正

當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：

式中fa—修正后的地基承載力特征值（kPa）；

fak—地基承載力特征值（kPa）；

γ—基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

144(四)、地基承載力特征值的修正當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或

γm

—基底以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

b—基底寬度(m)，小于3m時(shí)按3m取值，大于6m按6m取值；

ηb、ηd

—基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別取值；

d—基礎(chǔ)埋置深度（m）,一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對(duì)于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。

145γm—基底以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以二、理論公式確定地基承載力

塑性區(qū)范圍不超過(guò)一定限度，可采用一定深度的塑性區(qū)的基底壓力pcz作為地基承載力特征值。

當(dāng)偏心距e≤0.33倍基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，通過(guò)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算地基土承載力特征值。

146二、理論公式確定地基承載力塑性區(qū)范圍不超過(guò)一定限度，可采用

fa—地基承載力特征值（kPa）；

γ—基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

γm—基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度（kN／m3）；

Mb、Md、Mc

—承載力系數(shù)，按表確定；

b—基底寬度（m），當(dāng)基底寬度大于6m按6m考慮，對(duì)于砂土小于3m時(shí)按3m考慮；

ck

—基底下一倍基礎(chǔ)底面短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）。

147fa—地基承載力特征值（kPa）；59三、確定地基承載力的其它方法

（一）其它試驗(yàn)方法確定地基承載力上述載荷試驗(yàn)只能用來(lái)測(cè)定淺層土的承載力，如果需要測(cè)定的土層位于地下水位以下或位于比較深的地方，應(yīng)采用如下載荷試驗(yàn)的方法：深層平板載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)和螺旋壓板載荷試驗(yàn)，適用于地下水位以下的土層和埋藏很深的土層，是較理想的原位測(cè)定地基承載力的方法。

148三、確定地基承載力的其它方法（一）其它試驗(yàn)方法確定地基承載1.間接原位測(cè)試的方法靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與載荷試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，建立經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，間接確定地基承載力。2．規(guī)范推薦的地基承載力表應(yīng)注意這些承載力表的局限性。新版本的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007—2002已將所有的承載力表取消，可以在本地區(qū)得到驗(yàn)證的條件下，作為一種推薦性的經(jīng)驗(yàn)方法使用。

（二）經(jīng)驗(yàn)方法確定地基承載力1491.間接原位測(cè)試的方法2．規(guī)范推薦的地基承載力表（二）經(jīng)第六節(jié)基礎(chǔ)底面尺寸的確定在基礎(chǔ)類型和埋置深度初步確定后,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)上作用的荷載、埋置深度和地基承載力特征值進(jìn)行基礎(chǔ)底面尺寸的計(jì)算一、作用在基礎(chǔ)上的荷載（標(biāo)準(zhǔn)組合）

屋面:恒載+活載+各層結(jié)構(gòu)恒載+活載+墻柱自重+基礎(chǔ)自重150第六節(jié)基礎(chǔ)底面尺寸的確定在基礎(chǔ)類型和埋置深度初步確定后二、中心荷載作用下的基礎(chǔ)pk≤fapkl要求基底面積151二、中心荷載作用下的基礎(chǔ)pk≤fapkl要基底63條形基礎(chǔ)：取

l=1m或一個(gè)開間為計(jì)算單元矩形基礎(chǔ)：取l/b=n(1.5~2.0)l=n·b方形基礎(chǔ)：

l=b152條形基礎(chǔ)：取l=1m或一個(gè)開間為計(jì)算單元矩形基礎(chǔ)：取l/b【例7-2】某綜合樓370承重外墻，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計(jì)此墻基礎(chǔ)。Fk=280kN/m±0.00－0.751700填土γ=17kN/m3

fak=130kPa370粘土γ=18.5kN/m3fak=170kPaw=28%,wp=18%z0=1.6m（ηb=0.3、ηd=1.6）【解】①確定基礎(chǔ)類型：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)形式、荷載及地基情況，初步擬設(shè)計(jì)為無(wú)筋擴(kuò)展毛石基礎(chǔ)，材料質(zhì)量要求：毛石≥MU20砂漿≥M5153【例7-2】某綜合樓370承重外墻，荷載與地基情況如圖示，試②確定基礎(chǔ)最小埋深，選擇持力層。根據(jù)地質(zhì)資料，w＞wp+9，屬?gòu)?qiáng)凍賬土，影響系數(shù)：ψzs=1.00(類別)，ψzw=0.85(凍脹性)，ψza=1.00(環(huán)境)凍土允許殘留深度：hmax=0.0m設(shè)計(jì)凍深：zd=z0·ψzs·ψzw·ψza=1.35m選擇持力層、確定基礎(chǔ)埋深：根據(jù)地質(zhì)條件，選黏土層為持力層，基礎(chǔ)埋深d=1.70m

154②確定基礎(chǔ)最小埋深，選擇持力層。選擇持力層、確定基礎(chǔ)埋深：③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：b=1.8m④確定基底面寬度：取l=1m155③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：b=1.8三、偏心荷載作用下的基礎(chǔ)lepkminpkmaxFkVkMkGk要求pk≤fapkmax≤1.2fa設(shè)計(jì)上一般要求pkmin>0156三、偏心荷載作用下的基礎(chǔ)lepkminpkmaxFkVkMk

偏心荷載下基礎(chǔ)底面積確定步驟（試算法）：pk≤fapkmax≤1.2fa1.假定基礎(chǔ)底寬b>3m進(jìn)行承載力修正，初步確定承載力特征值；2.按中心受壓估算基底面積A0,考慮偏心影響將A0擴(kuò)大10%~40%；

3.承載力驗(yàn)算：取l/b=n(1.5~2.0)157

偏心荷載下基礎(chǔ)底面積確定步驟（試算法）：pk≤fapkmkpmax=3laGk)2(Fk+afW2.1MK≤+kpmax=AGkFk+由：得：若：158kpmax=3laGk)2(Fk+afW2.1MK≤+kpm※偏心荷載下的基底壓力159※偏心荷載下的基底壓力7116072四、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算

pcz---軟弱下臥層頂面處自重應(yīng)力；pz---軟弱下臥層頂面附加應(yīng)力；faz---軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力特征值。當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，下臥層頂面的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之和不超過(guò)下臥層的承載力

161四、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，16274Pz---按壓力擴(kuò)散角法簡(jiǎn)化計(jì)算（合力相等原則）p0=pk－

pc；pk

---基底面平均壓力值；pc

---基底面處自重應(yīng)力。θ