天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件

第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件1第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件概述二、基礎(chǔ)方案的類型：天然地基上的淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考慮側(cè)壁阻力作用沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基礎(chǔ)寬度。兩側(cè)（四周）的摩阻力忽略不計。所以不是簡單的深淺概念。概述二、基礎(chǔ)方案的類型：天然地基上的淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的概述FdG主要受力層持力層（受力層）下臥層條形基礎(chǔ)3b獨立基礎(chǔ)1.5b且5m（二層以下民用建筑除外）主要受力層深度：概述FdG主要受力層持力層（受力層）下臥層條形基礎(chǔ)3b1、選擇基礎(chǔ)的材料和類型2、選擇基礎(chǔ)的埋置深度3、確定地基承載力4、根據(jù)地基承載力，確定基礎(chǔ)的構(gòu)造尺寸，必要時進(jìn)行下臥層強度驗算。5、進(jìn)行必要的地基驗算（包括變形與穩(wěn)定性驗算）6、進(jìn)行基礎(chǔ)的高度設(shè)計7、繪基礎(chǔ)施工圖三、天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容與步驟1、選擇基礎(chǔ)的材料和類型三、天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容與步一、淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）、條形基礎(chǔ)、筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ)····按結(jié)構(gòu)形式分?jǐn)U展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型一、淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）單獨基(一)無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）適用于多層民用建筑和輕型廠房1）砌筑材料磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土2）受力特點抗壓性能好，抗拉、抗剪能力差3）結(jié)構(gòu)特點優(yōu)點：穩(wěn)定性好，施工方便，能承受較大荷載缺點：自重大4）構(gòu)造滿足臺階寬高比允許值（剛性角）的要求(一)無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）適用于多層民用建筑和輕型廠房剛性基礎(chǔ)破壞簡圖剛性基礎(chǔ)破壞簡圖第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件1.磚基礎(chǔ)用途：多用于低層建筑的墻下基礎(chǔ)；在寒冷而又潮濕的地區(qū)采用不理想。優(yōu)點:可就地取材,建筑方便;缺點:強度低且抗凍性差.要求:磚強度>=mu10,砂漿強度>=m5;大放腳:磚基礎(chǔ)剖面一般砌成階梯形.優(yōu)點:抗凍性比較好,在寒冷地區(qū)可用于6層以上的建筑;要求:強度等級>=mu20的毛石,砂漿強度>=m5砌筑而成;2.毛石基礎(chǔ)1.磚基礎(chǔ)用途：多用于低層建筑的墻下基礎(chǔ)；在寒冷而又3.混凝土\毛石混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ):強度、耐久性和抗凍性均比較好，其混凝土強度等級一般采用C15，常用于較大的墻柱基礎(chǔ)毛石混凝土基礎(chǔ)：為了節(jié)約混凝土用量，可在混凝土內(nèi)摻入15%~25%（體積比）的毛石。4.灰土基礎(chǔ)特點：灰土基礎(chǔ)造價低可節(jié)省材料，多用于5層以下的民用建筑?；彝粒菏怯檬旎液头弁粱蛘承酝涟韬隙?。3.混凝土\毛石混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ):強度、耐久性和抗凍性均（二）擴展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）由鋼筋混凝土材料修建的基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來承受拉應(yīng)力或彎矩，使基礎(chǔ)在受彎時不致破壞。這種基礎(chǔ)不受剛性角的限制，基礎(chǔ)剖面可以做成扁平形狀，用較小的基礎(chǔ)高度把上部荷載傳到較大的基礎(chǔ)底面上去，以適應(yīng)地基承載力的要求。重要的建筑物或利用地基表土硬殼層，設(shè)計寬淺埋以解決存在軟弱下臥層強度太低時，常采用鋼筋混凝土擴展技術(shù)。柔性基礎(chǔ)需用鋼材、水泥，技術(shù)復(fù)雜，造價較高。（二）擴展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）由鋼筋混凝土材料修建的基礎(chǔ)稱為柔性1.墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大而地基土較軟弱時。抗彎和抗剪性能良好，耐久性和抗凍性都較理想。1.墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大而地基土較軟弱時2.柱下獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式抗彎和抗剪性能良好，耐久性和抗凍性都較理想2.柱下獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)柱承受荷載較大而地基土軟弱，采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面積大的幾乎相互連接柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)柱承受荷載較大而地基土軟弱，采用柱下柱下十字交叉基礎(chǔ)對于荷載較大的高層建筑，如果地基軟弱土且在兩個方向分布不均，需要基礎(chǔ)縱橫兩向都有一定的抗彎剛度來調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降。柱下十字交叉基礎(chǔ)對于荷載較大的高層建筑，如果地基軟弱土且在兩筏形基礎(chǔ)對于地基很軟弱，荷載很大，采用十字交叉基礎(chǔ)仍不能滿足要求；或相鄰基礎(chǔ)距離很小，或設(shè)置地下室時，可把基礎(chǔ)底板做成一個整體的等厚度的鋼筋混凝土板，形成無梁式筏形基礎(chǔ)。平板式梁板式筏形基礎(chǔ)對于地基很軟弱，荷載很大，采用十字交叉基礎(chǔ)仍不能滿足箱形基礎(chǔ)當(dāng)柱荷載很大，地基又特軟弱，基礎(chǔ)可作成由鋼筋混凝土底板、頂板、側(cè)墻及縱橫墻組成箱形基礎(chǔ)。優(yōu)點：整體性好，抗彎剛度大且空腹、埋深等特點。箱形基礎(chǔ)當(dāng)柱荷載很大，地基又特軟弱，基礎(chǔ)可作成由鋼筋混凝土底第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度原則：在保證建筑物基礎(chǔ)安全穩(wěn)定、耐久使用的前提下，盡量淺埋基本要求：1）除巖石以外，d大于50cm（表土擾動，植物，凍融，沖蝕）2）基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm。3）橋要求在沖刷深度以下從室外地面標(biāo)高到基礎(chǔ)底面的距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度。第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度原則：在保證建筑物基礎(chǔ)安全穩(wěn)定、耐久使基礎(chǔ)埋置深度1)建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型及荷載性質(zhì)與大小一、確定基礎(chǔ)埋置深度，應(yīng)考慮的因素地震區(qū)，除巖石地基外，天然地基的筏形和箱形基礎(chǔ)埋深不宜

小于建筑物高度的1/15。地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修。荷載承受較大水平荷載的基礎(chǔ)，必須加大埋深承受上拔力的基礎(chǔ)，也要求有較大的埋深承受振動荷載的基礎(chǔ)，不選易液化的土層作為持力層基礎(chǔ)埋置深度1)建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型及荷載性質(zhì)與大小一、基礎(chǔ)埋置深度2)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件盡量在地下水位以上,否則開挖降水,費用大有承壓水時，防止承壓水頂破基底基坑基礎(chǔ)埋置深度2)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件盡量在地下水位以上,基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)土層分布情況確定在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用，否則處理盡量淺埋。但是如h1太小就為IIh1<2m基底在好土；h1=2m~4m高樓好土，低樓軟土；h1>5m樁基或處理；好土軟土好土III IIIIV好土軟土軟土(很深)h1基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)土層分布情況確定在滿足其他要求下盡量淺埋只有基礎(chǔ)埋置深度3)地基土的凍脹基礎(chǔ)埋置深度3)地基土的凍脹基礎(chǔ)埋置深度凍土多年凍土（凍結(jié)時間3年）季節(jié)性凍土發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件一般是細(xì)顆粒土（2）溫度條件低于凍結(jié)溫度（3）水力條件含水量，具有開放性條件，如粉土凍脹最嚴(yán)重外因內(nèi)因土的凍脹性基礎(chǔ)埋置深度凍土多年凍土（凍結(jié)時間3年）季節(jié)性凍土發(fā)生凍脹基礎(chǔ)埋置深度土的凍脹性衡量指標(biāo)凍脹性分類平均凍脹率：不凍脹1%弱凍脹1%

<3.5%凍脹3.5%

<6%強凍脹6%

<12%特強凍脹>12%注意：碎石、砂等中粒徑小于0.075mm的顆粒含量太高也會導(dǎo)致凍脹基礎(chǔ)埋置深度土的凍脹性衡量指標(biāo)凍脹性分類平均凍脹率：不凍脹基礎(chǔ)埋置深度考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深按02規(guī)范dminzd-hmaxzd:

設(shè)計凍深hmax：容許殘留凍土層最大厚度zd=z0zs

zw

ze標(biāo)準(zhǔn)凍深土類別凍脹性環(huán)境影響系數(shù)Z0標(biāo)準(zhǔn)凍深：北京0.8~1.0m哈爾濱2.0m滿洲里2.8m10年的實測最大凍深平均值基礎(chǔ)埋置深度考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深按02規(guī)范dminzd4）建筑場地的環(huán)境如上述要求不能滿足時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措，必要時應(yīng)進(jìn)行專門的基坑開挖設(shè)計，或?qū)υ薪ㄖ锏鼗M(jìn)行加固。4）建筑場地的環(huán)境如上述要求不能滿足時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨1）地基基礎(chǔ)設(shè)計等級根據(jù)地基復(fù)雜程度,建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使作的程度，將地基礎(chǔ)設(shè)計分為三個設(shè)計等級,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況，按下表選用。第四節(jié)地基計算一、基本規(guī)定1）地基基礎(chǔ)設(shè)計等級第四節(jié)地基計算一、基本規(guī)定2）地基計算的規(guī)定（1）所用建筑物的地基均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定（2）所有建筑物為甲級,乙級的建筑物,均應(yīng)按地基變形規(guī)定;（3）表7.8所列范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算,如有下列情況時,仍應(yīng)作變形驗算;

①地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa,且體型復(fù)雜的建筑；

②在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；

③軟弱地基上的相鄰建筑如距離過近，可能發(fā)生傾斜時；

④相鄰建筑距離過近,可能發(fā)生傾斜;

⑤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。2）地基計算的規(guī)定（1）所用建筑物的地基均應(yīng)滿足承載力計算的（4）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)驗算其穩(wěn)定（5）基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗算;（6）當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺,建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時,尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算.（4）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3）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值荷載規(guī)定荷載分類永久荷載可變荷載如車輛、人群等和其它可變荷載(如風(fēng)力、汽車制動力)偶然荷載（特殊荷載）：爆炸力、撞擊力《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2019）荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的準(zhǔn)永久值3）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值荷載規(guī)定荷載永久荷載可荷載組合基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合準(zhǔn)永久組合正常使用極限狀態(tài)下的承載力驗算正常使用極限狀態(tài)下的變形驗算，不記入風(fēng)荷載和地震作用水平荷載較大的建筑物、擋土墻等，承載力極限狀態(tài)下的穩(wěn)定驗算荷載組合基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合準(zhǔn)永久組合正常使用極限狀態(tài)下的承載力----第i個可變荷載的分項系數(shù)，其中為荷載的分項系數(shù)式中----永久荷載的分項系數(shù)----按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值GK計算的何載效應(yīng)值；——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)值，其中為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者；——可變荷載的組合值系數(shù)——參與組合的可變荷載值。----第i個可變荷載的分項系數(shù)，其中為荷載（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋置深度，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限荷載下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力的特征值。（2）計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限荷載狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久菏載，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)限值應(yīng)為地基變形允許值。（3）計算擋土墻壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的組合，但分項系數(shù)均為1。（4）確定基礎(chǔ)高度、配筋和驗算材料強度時，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)的分項系數(shù)。（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋置深度，傳至基礎(chǔ)底面上的二、地基承載力特征值的確定地基承載力概念：地基在保證其穩(wěn)定的前提下，滿足建筑物各類變形要求時的承載能力。分未修正的地基承載力特征值fak和修正后的地基承載力特征值fa地基承載力的確定方法：a、按靜載荷試驗方法確定fak；b、根據(jù)土的抗剪強度指標(biāo)、C或強度理論公式計算確定fa；c、根據(jù)原位試驗、室內(nèi)實驗成果及工程實踐經(jīng)驗確定fak；d、根據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗確定fa。二、地基承載力特征值的確定地基承載力概念：地基在保證其穩(wěn)定的fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)進(jìn)行深度和寬度修正：fak：查表計算或靜載荷試驗確定的承載力標(biāo)準(zhǔn)值fa：深寬修正后的承載力特征值（設(shè)計值）b、d：寬度和埋深修正系數(shù)：基礎(chǔ)底面以下土的重度m：基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度b：大于6m按6m考慮，小于3m按3m考慮fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)進(jìn)行深一、作用在基礎(chǔ)上的荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計計算作用在基礎(chǔ)底面的總荷載時，應(yīng)從建筑物的檐口（屋頂）開始計算計算屋面恒載和活載+由上至下房屋各層結(jié)構(gòu)（梁、板）自重及樓面活載墻和柱的自重在墻或柱的承載面以內(nèi)的總和最后加上基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重Gk就是上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)底面的豎向力值Fk=++一、作用在基礎(chǔ)上的荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計計算作用在基礎(chǔ)底面第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：單獨基礎(chǔ)，中心荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：單獨基礎(chǔ)，中心荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：GFdF

——作用在頂面的荷載，kNG

——基礎(chǔ)及臺階上填土總重，kNA

——基底面積，m2G

——平均重度，一般取20kN/m3d

——基礎(chǔ)埋深，mf=fak+dm(d-0.5)——暫不做寬度修正單獨基礎(chǔ)，中心荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：GFdF——作用在頂GFd條形基礎(chǔ)，中心荷載偏心荷載時：將上面計算的A

或b

擴大至1.1~1.4倍根據(jù)A可初步確定b和L第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計GFd條形基礎(chǔ)，中心荷載偏心荷載時：將上面計算的A或b偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面尺寸的確定同樣需用試算法。偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面尺寸的確定同樣需用試算法。例如7-1：已知某賓館設(shè)計框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)，承受上部荷載N＝2800kN。基礎(chǔ)埋深為d＝3.0m。地基土分4層，如圖所示。計算基礎(chǔ)底面積。例如7-1：已知某賓館設(shè)計框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)，承受上部荷載N例如7-2：某工廠廠房設(shè)計框架結(jié)構(gòu)獨立基礎(chǔ)。地基土分為3層：表層人工填土，天然重度γ1＝17.2kN/m3，層厚0.8m；第2層為粉土，γ2＝17.7kN/m3，層厚1.2m；第3層為粘土頂面。上部荷載N=1600kN，M=400kN.m，水平荷載Q=50kN，如圖所示。設(shè)計柱基底面尺寸。例如7-2：某工廠廠房設(shè)計框架結(jié)構(gòu)獨立基礎(chǔ)。地基土分為3層：軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力設(shè)計值軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力設(shè)計值軟弱下臥層頂面處地基承載力設(shè)計值軟弱下臥層承載力驗算：軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力設(shè)計值軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力設(shè)Pz的簡化計算:條件Es1/Es2

≥3PoPz持力層的Es1軟下臥層Es2下臥層頂面的承載力特征值faz原理:

Po×基底面積=Pz×擴散后影響面積=合力Pz的簡化計算:PoPz持力層的Es1軟下臥層Es2下臥層頂Pco=rodPzF

pdzpcz軟土Es1Es2矩形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)軟弱下臥層承載力驗算Pco=rodPzFpdzpcz軟土Es1Es2矩形基怎樣求faz？Dfazk已知r0為D范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度怎樣求faz？Dfazk已知r0為D范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度【例7-3】某柱下單獨基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試確定基礎(chǔ)底面尺寸。Fk=800kN

GkVk=15kN

±0.00－0.380013003500Mk=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【例7-3】某柱下單獨基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試確定基礎(chǔ)③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：③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。④驗算地基承載力∑M=200+15×0.8=212kN·mp⑤軟弱下臥層驗算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軟弱下臥層驗算下臥層地基承載力特征值修正下臥層埋深：d+z下臥層頂面處的附加壓力確定壓力擴散角Es1/Es2=10/2=5，z/b=1.75＞0.5，則θ=25°計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驗算下臥層承載力

pz+pcz=111.1kPa＜faz=161.6kPa滿足要求。下臥層頂面處的附加壓力確定壓力擴散角Es1/Es2=10/地基變形驗算要求地基沉降變形的某一特征值s不超過允許值[S]:沉降變形特征值包括：1.沉降量——一般指基礎(chǔ)中點的沉降量2.沉降差——相鄰兩基礎(chǔ)的沉降量之差3.傾斜——基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離之比4.局部傾斜——承重砌體沿縱墻6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離之比具體要求允許值見表沉降觀測點的布置：建筑物的四周焦點、轉(zhuǎn)角處、中點、沉降縫處、新老建筑連接處、不同地基或基礎(chǔ)交界處。沉降觀測次數(shù)：民用建筑每增高一層一次，工業(yè)建筑按不同荷載階段分次觀測，施工期間不少于4次，竣工后第1年不少于3-5次，第二年不少于2次，以后每年1次地基變形驗算要求地基沉降變形的某一特征值s不超過允許值[S]第六節(jié)

無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.特點：抗拉、抗剪強度低，抗壓性能相對高。3.受力與破壞：倒置短懸臂梁彎拉破壞4.強度保證：限制基礎(chǔ)臺階寬高比，

增大剛度。1.材料：毛石、砼、毛石砼等5.設(shè)計要求：基礎(chǔ)臺階寬高比小于允許寬高比。第六節(jié)無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.特點：抗拉、抗剪強度低，抗允許寬高比：[b2/H0]=tanα基礎(chǔ)設(shè)計高度：其值與基底壓力、材料質(zhì)量有關(guān)αb0b

b1h1H0b2允許寬高比：[b2/H0]=tanα基礎(chǔ)設(shè)計高度：其值與磚基礎(chǔ)：低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強度低抗凍性差。砌法：二一間隔收（1/4磚）?！軲U10磚M5砂漿大放腳標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240×115×53mm

磚基礎(chǔ)：低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強度低抗凍性差。砌法：二毛石基礎(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：錯縫搭接?！軲U20毛石M5砂漿每階≥兩皮≤200≥400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

無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計方法與步驟2.選擇持力層、確定埋深；3.確定基底尺寸；1.選擇材料類型；4.首先按允許寬高比要求確定基礎(chǔ)理論要求的最小總高度；5.按構(gòu)造要求由基底向上逐級縮小尺寸，確定每一級臺階的寬度與高度。（一般基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于室外地面0.1m，否則應(yīng)修改尺寸或埋深，允許情況下也可將基礎(chǔ)上部做墻體處理。）

無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計方法與步驟2.選擇持力層、確定埋深；3【例7-4】某綜合樓370承重外墻，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計此墻基礎(chǔ)?！窘狻竣俅_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)計為無筋擴展毛石基礎(chǔ)，材料質(zhì)量要求：粘土γ=18.5kN/m3fak=170kPaw=28%,wp=18%z0=1.6m（ηb=0.3、ηd=1.6）Fk=280kN/m

±0.00－0.751700填土

γ=17kN/m3

fak=130kPa370毛石≥MU20砂漿≥

M5【例7-4】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，屬強凍脹土，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)計凍深：

zd=z0·ψzs·ψzw·ψza=1.35m設(shè)計要求最小埋深：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

②確定基礎(chǔ)最小埋深，選擇持力層。③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：④確定基底面寬度：取

l=1m設(shè)計取基底寬度：b=1.8m③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：④確定基底⑤確定基礎(chǔ)允許寬高比：pk=(Fk+Gk)/A=197.05kPa＜200kPa[b2/H0]=tanα=1:1.5基礎(chǔ)允許寬高比：⑥按允許寬高比及構(gòu)造要求設(shè)計基礎(chǔ)剖面尺寸：毛石基礎(chǔ)需臺階數(shù)：n=(b－b0)／(2×200)=3.575基礎(chǔ)剖面設(shè)計為四級臺階：b1=115b2=200b3=200b4=200h=400驗算：200/400＜1/1.5滿足要求⑤確定基礎(chǔ)允許寬高比：pk=(Fk+Gk)/A=197.⑦繪基礎(chǔ)施工圖±0.00－0.751800900900185185－2.45⑦繪基礎(chǔ)施工圖±0.00－0.751800900900185第七節(jié)

擴展基礎(chǔ)設(shè)計特點：抗彎和抗剪性能好一、擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求（一）現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)砼強度等級≥C15受力鋼筋

直徑：≥φ10

間距：100~200之間1005050現(xiàn)澆柱錐形基礎(chǔ)200錐形基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸如圖示：第七節(jié)擴展基礎(chǔ)設(shè)計特點：抗彎和抗剪性能好一、擴展基礎(chǔ)鋼筋保護(hù)層厚度：

有墊層：≥35

無墊層：≥70階梯形基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸：

每階高度：300~500；500＜h≤900，宜兩階；

h＞900，宜三階；

尺寸變化宜50倍數(shù)。階梯形基礎(chǔ)基礎(chǔ)墊層：厚度≥70；

砼強度等級≥C10鋼筋保護(hù)層厚度：有墊層：≥35無墊層：≥70階梯形基鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范要求進(jìn)行。（GB50010—2019）底板受力鋼筋長度取相應(yīng)邊長的0.9倍，并交錯布置。laE—有抗震設(shè)防要求時縱向鋼筋最小錨固長度。四角插筋階梯形基礎(chǔ)施工質(zhì)量容易保證，優(yōu)先采用。柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)當(dāng)邊長≥2.5m時：鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范要求進(jìn)行。（GB50010—20（二）預(yù)制杯形基礎(chǔ)5075杯壁杯底構(gòu)造控制尺寸：杯口深度杯壁厚度杯底厚度杯壁配筋雙杯口基礎(chǔ)：伸縮縫雙柱下用高杯口基礎(chǔ)：局部基礎(chǔ)深埋時用帶有短柱的杯形基礎(chǔ)。（二）預(yù)制杯形基礎(chǔ)5075杯壁杯底構(gòu)造控制尺寸：杯口深度杯壁（三）墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)50605050b受力筋構(gòu)造筋構(gòu)造尺寸與形式基礎(chǔ)高度＞250時采用錐形；基礎(chǔ)高度≤250時采用平板式。橫向受力鋼筋

直徑：φ8~16

間距：100~300縱向分布鋼筋

φ6~8，100~300保護(hù)層

有墊層≥35

無墊層≥70（三）墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)50605050b受力筋構(gòu)造筋構(gòu)造尺二、墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)的

底板厚度和配筋計算（一）中心受壓基礎(chǔ)受力分析1.倒置懸臂梁；2.受地基凈反力作用；3.危險截面：墻根部Ⅰ-Ⅰ面彎矩與剪力最大。地基凈反力：

pj

上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值F在基底產(chǎn)生的反力。baⅠⅠ(b-a)/2倒置懸臂梁pjF二、墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)的底板厚度和配筋計算基礎(chǔ)底板厚度確定基礎(chǔ)底板有足夠厚度主要用于抵抗剪切破壞。沿墻長取單位長度1m分析：上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值為F(kN/m)，則：基底凈反力設(shè)計值：pj=F/bⅠ-Ⅰ截面最大剪力：(b-a)/2pjⅠⅠⅠ-Ⅰ截面抗剪要求：基礎(chǔ)底板厚度確定基礎(chǔ)底板有足夠厚度主要用于抵抗剪切破壞。沿墻h0—基礎(chǔ)底板有效高度；有墊層

h0=h－40無墊層

h0=h－75ft—砼軸心抗拉強度設(shè)計值，N/mm2；βhs—截面高度影響系數(shù)。h0

≤800時,取800h0

≥2000時,取2000基礎(chǔ)底板有效高度l—基礎(chǔ)底板計算長度，一般取l=1m；h0—基礎(chǔ)底板有效高度；有墊層h0=h－40無墊層h02.基礎(chǔ)底板配筋計算基礎(chǔ)底板配筋主要用于抵抗彎拉破壞。Ⅰ-Ⅰ截面彎矩設(shè)計值：基礎(chǔ)底板配筋面積As－受力筋面積,mm2；fy

－鋼筋抗拉強度

設(shè)計值，

N/mm2。2.基礎(chǔ)底板配筋計算基礎(chǔ)底板配筋主要用于抵抗彎拉破壞。Ⅰ-（二）偏心受壓基礎(chǔ)基底壓力分布為梯形。偏心距：e0=M/F基底最大、最小凈反力baⅠⅠpjminFMpjmaxpjⅠ將V、M代入前式中即可。（二）偏心受壓基礎(chǔ)基底壓力分布為梯形。偏心距：e0=M/F【例7-3】試設(shè)計某教學(xué)樓370承重外墻鋼筋砼基礎(chǔ)，荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=240kN/m，設(shè)計值F=300kN/m，埋深1.3m，地基

fa=155kN/m2(修正值)。①選擇確定基礎(chǔ)材料【解】砼：C20ft=1.1N/mm2

；鋼筋：HPB235fy=210N/mm2

；墊層：100厚素砼。506050502000φ14120－0.45±0.00φ6200【例7-3】試設(shè)計某教學(xué)樓370承重外墻鋼筋砼基礎(chǔ)，荷載標(biāo)準(zhǔn)②確定基底面寬度：取

l=1m設(shè)計取基底寬度：b=2.0m③確定基礎(chǔ)底板厚度pj=F/b=300/2=150kN/m2

②確定基底面寬度：取l=1m設(shè)計取基底寬度：b=2.0m③h≥

h0

+40=160+40=200mm底板厚度：設(shè)計底板厚度取

h=250mm(剖面等厚)h0=210mmh≥h0+40=160+40=200mm底板厚度：設(shè)計④底板配筋計算基礎(chǔ)底板配筋面積選φ14120(As=1283＞1271mm2)，分布筋選φ6200（見上圖）。④底板配筋計算基礎(chǔ)底板配筋面積選φ14120(As=1二、柱下鋼筋砼單獨基礎(chǔ)的

底板厚度和配筋計算受力與破壞形式分析倒置懸臂結(jié)構(gòu)；2.受地基凈反力作用。第一種破壞形式：彎曲破壞危險截面：柱根截面處抵抗：基礎(chǔ)底板下部配筋二、柱下鋼筋砼單獨基礎(chǔ)的

底板厚度和配筋計算抵

抗：基礎(chǔ)底板有足夠厚度。Fpj沖切面F沖切破壞角錐體45°第二種破壞形式：沖切破壞：從柱根周邊開始沿45°斜面拉裂，

形成沖切破壞角錐體；抵抗：基礎(chǔ)底板有足夠厚度。Fpj沖切面F沖（一）中心受壓基礎(chǔ)底板厚度沖切錐體外地基凈反力產(chǎn)生的沖切力Fl應(yīng)小于沖切面上的抗沖切(砼的軸心抗拉)能力。即：Fl≤0.7βhp·ft·

AmFl=pj·

Al

pj=F/(b·

l)

βhp—截面高度影響系數(shù)；h≤800時取βhp=1.0h≥2000時取βhp=0.9Al—沖切力作用面積；Am—沖切破壞面水平

投影面積。（一）中心受壓基礎(chǔ)底板厚度沖切錐體外地基凈反力產(chǎn)生的沖切力F45°h0AmAlh0h0acl(a)AlAmh0h0l(b)(a)當(dāng)b≥

bc+2h0時(b)當(dāng)b＜bc+2h0時ac45°h0AmAlh0h0acl(a)AlAmh0h0l(b(a)當(dāng)b

≥

bc+2h0時(b)當(dāng)b

＜bc+2h0時提示：!!!計算方法：試算法即假定高度，驗算；有變階時，將上階視為下階的柱子。(a)當(dāng)b≥bc+2h0時(b)當(dāng)b＜bc+2（二）中心受壓基礎(chǔ)底板配筋計算雙向配筋，危險截面在柱邊處；簡化計算：基礎(chǔ)底

板視為嵌固在柱子

周邊的四塊梯形懸

臂板組成。有變階時，將上階視為下階的柱子，計算變階處的彎矩與配筋量。45°aclⅡⅠⅠⅡ（二）中心受壓基礎(chǔ)底板配筋計算雙向配筋，危險截面在柱邊處；Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面彎矩設(shè)計值：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面配筋面積：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面彎矩設(shè)計值：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ截面配筋面積：基礎(chǔ)設(shè)計步驟：1計算各土層的承載力2確定基礎(chǔ)埋深3根據(jù)承載力初步確定基礎(chǔ)尺寸4地基承載力驗算、穩(wěn)定驗算5地基變形驗算6基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計沖切驗算抗彎驗算剛性角？剛性基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)通過公式計算通過載荷試驗確定通過經(jīng)驗確定基礎(chǔ)設(shè)計步驟：1計算各土層的承載力2確定基礎(chǔ)埋深3根據(jù)合作愉快合作愉快90第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件91第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件概述二、基礎(chǔ)方案的類型：天然地基上的淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考慮側(cè)壁阻力作用沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基礎(chǔ)寬度。兩側(cè)（四周）的摩阻力忽略不計。所以不是簡單的深淺概念。概述二、基礎(chǔ)方案的類型：天然地基上的淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的概述FdG主要受力層持力層（受力層）下臥層條形基礎(chǔ)3b獨立基礎(chǔ)1.5b且5m（二層以下民用建筑除外）主要受力層深度：概述FdG主要受力層持力層（受力層）下臥層條形基礎(chǔ)3b1、選擇基礎(chǔ)的材料和類型2、選擇基礎(chǔ)的埋置深度3、確定地基承載力4、根據(jù)地基承載力，確定基礎(chǔ)的構(gòu)造尺寸，必要時進(jìn)行下臥層強度驗算。5、進(jìn)行必要的地基驗算（包括變形與穩(wěn)定性驗算）6、進(jìn)行基礎(chǔ)的高度設(shè)計7、繪基礎(chǔ)施工圖三、天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容與步驟1、選擇基礎(chǔ)的材料和類型三、天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容與步一、淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）、條形基礎(chǔ)、筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ)····按結(jié)構(gòu)形式分?jǐn)U展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型一、淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）單獨基(一)無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）適用于多層民用建筑和輕型廠房1）砌筑材料磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土2）受力特點抗壓性能好，抗拉、抗剪能力差3）結(jié)構(gòu)特點優(yōu)點：穩(wěn)定性好，施工方便，能承受較大荷載缺點：自重大4）構(gòu)造滿足臺階寬高比允許值（剛性角）的要求(一)無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）適用于多層民用建筑和輕型廠房剛性基礎(chǔ)破壞簡圖剛性基礎(chǔ)破壞簡圖第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件第七章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計課件1.磚基礎(chǔ)用途：多用于低層建筑的墻下基礎(chǔ)；在寒冷而又潮濕的地區(qū)采用不理想。優(yōu)點:可就地取材,建筑方便;缺點:強度低且抗凍性差.要求:磚強度>=mu10,砂漿強度>=m5;大放腳:磚基礎(chǔ)剖面一般砌成階梯形.優(yōu)點:抗凍性比較好,在寒冷地區(qū)可用于6層以上的建筑;要求:強度等級>=mu20的毛石,砂漿強度>=m5砌筑而成;2.毛石基礎(chǔ)1.磚基礎(chǔ)用途：多用于低層建筑的墻下基礎(chǔ)；在寒冷而又3.混凝土\毛石混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ):強度、耐久性和抗凍性均比較好，其混凝土強度等級一般采用C15，常用于較大的墻柱基礎(chǔ)毛石混凝土基礎(chǔ)：為了節(jié)約混凝土用量，可在混凝土內(nèi)摻入15%~25%（體積比）的毛石。4.灰土基礎(chǔ)特點：灰土基礎(chǔ)造價低可節(jié)省材料，多用于5層以下的民用建筑?；彝粒菏怯檬旎液头弁粱蛘承酝涟韬隙伞?.混凝土\毛石混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ):強度、耐久性和抗凍性均（二）擴展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）由鋼筋混凝土材料修建的基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來承受拉應(yīng)力或彎矩，使基礎(chǔ)在受彎時不致破壞。這種基礎(chǔ)不受剛性角的限制，基礎(chǔ)剖面可以做成扁平形狀，用較小的基礎(chǔ)高度把上部荷載傳到較大的基礎(chǔ)底面上去，以適應(yīng)地基承載力的要求。重要的建筑物或利用地基表土硬殼層，設(shè)計寬淺埋以解決存在軟弱下臥層強度太低時，常采用鋼筋混凝土擴展技術(shù)。柔性基礎(chǔ)需用鋼材、水泥，技術(shù)復(fù)雜，造價較高。（二）擴展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）由鋼筋混凝土材料修建的基礎(chǔ)稱為柔性1.墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大而地基土較軟弱時。抗彎和抗剪性能良好，耐久性和抗凍性都較理想。1.墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大而地基土較軟弱時2.柱下獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式抗彎和抗剪性能良好，耐久性和抗凍性都較理想2.柱下獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)是柱下基礎(chǔ)的基本形式柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)柱承受荷載較大而地基土軟弱，采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面積大的幾乎相互連接柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)當(dāng)柱承受荷載較大而地基土軟弱，采用柱下柱下十字交叉基礎(chǔ)對于荷載較大的高層建筑，如果地基軟弱土且在兩個方向分布不均，需要基礎(chǔ)縱橫兩向都有一定的抗彎剛度來調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降。柱下十字交叉基礎(chǔ)對于荷載較大的高層建筑，如果地基軟弱土且在兩筏形基礎(chǔ)對于地基很軟弱，荷載很大，采用十字交叉基礎(chǔ)仍不能滿足要求；或相鄰基礎(chǔ)距離很小，或設(shè)置地下室時，可把基礎(chǔ)底板做成一個整體的等厚度的鋼筋混凝土板，形成無梁式筏形基礎(chǔ)。平板式梁板式筏形基礎(chǔ)對于地基很軟弱，荷載很大，采用十字交叉基礎(chǔ)仍不能滿足箱形基礎(chǔ)當(dāng)柱荷載很大，地基又特軟弱，基礎(chǔ)可作成由鋼筋混凝土底板、頂板、側(cè)墻及縱橫墻組成箱形基礎(chǔ)。優(yōu)點：整體性好，抗彎剛度大且空腹、埋深等特點。箱形基礎(chǔ)當(dāng)柱荷載很大，地基又特軟弱，基礎(chǔ)可作成由鋼筋混凝土底第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度原則：在保證建筑物基礎(chǔ)安全穩(wěn)定、耐久使用的前提下，盡量淺埋基本要求：1）除巖石以外，d大于50cm（表土擾動，植物，凍融，沖蝕）2）基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm。3）橋要求在沖刷深度以下從室外地面標(biāo)高到基礎(chǔ)底面的距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度。第三節(jié)基礎(chǔ)埋置深度原則：在保證建筑物基礎(chǔ)安全穩(wěn)定、耐久使基礎(chǔ)埋置深度1)建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型及荷載性質(zhì)與大小一、確定基礎(chǔ)埋置深度，應(yīng)考慮的因素地震區(qū)，除巖石地基外，天然地基的筏形和箱形基礎(chǔ)埋深不宜

小于建筑物高度的1/15。地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修。荷載承受較大水平荷載的基礎(chǔ)，必須加大埋深承受上拔力的基礎(chǔ)，也要求有較大的埋深承受振動荷載的基礎(chǔ)，不選易液化的土層作為持力層基礎(chǔ)埋置深度1)建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型及荷載性質(zhì)與大小一、基礎(chǔ)埋置深度2)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件盡量在地下水位以上,否則開挖降水,費用大有承壓水時，防止承壓水頂破基底基坑基礎(chǔ)埋置深度2)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件盡量在地下水位以上,基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)土層分布情況確定在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用，否則處理盡量淺埋。但是如h1太小就為IIh1<2m基底在好土；h1=2m~4m高樓好土，低樓軟土；h1>5m樁基或處理；好土軟土好土III IIIIV好土軟土軟土(很深)h1基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)土層分布情況確定在滿足其他要求下盡量淺埋只有基礎(chǔ)埋置深度3)地基土的凍脹基礎(chǔ)埋置深度3)地基土的凍脹基礎(chǔ)埋置深度凍土多年凍土（凍結(jié)時間3年）季節(jié)性凍土發(fā)生凍脹的條件（1）土的條件一般是細(xì)顆粒土（2）溫度條件低于凍結(jié)溫度（3）水力條件含水量，具有開放性條件，如粉土凍脹最嚴(yán)重外因內(nèi)因土的凍脹性基礎(chǔ)埋置深度凍土多年凍土（凍結(jié)時間3年）季節(jié)性凍土發(fā)生凍脹基礎(chǔ)埋置深度土的凍脹性衡量指標(biāo)凍脹性分類平均凍脹率：不凍脹1%弱凍脹1%

<3.5%凍脹3.5%

<6%強凍脹6%

<12%特強凍脹>12%注意：碎石、砂等中粒徑小于0.075mm的顆粒含量太高也會導(dǎo)致凍脹基礎(chǔ)埋置深度土的凍脹性衡量指標(biāo)凍脹性分類平均凍脹率：不凍脹基礎(chǔ)埋置深度考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深按02規(guī)范dminzd-hmaxzd:

設(shè)計凍深hmax：容許殘留凍土層最大厚度zd=z0zs

zw

ze標(biāo)準(zhǔn)凍深土類別凍脹性環(huán)境影響系數(shù)Z0標(biāo)準(zhǔn)凍深：北京0.8~1.0m哈爾濱2.0m滿洲里2.8m10年的實測最大凍深平均值基礎(chǔ)埋置深度考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深按02規(guī)范dminzd4）建筑場地的環(huán)境如上述要求不能滿足時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措，必要時應(yīng)進(jìn)行專門的基坑開挖設(shè)計，或?qū)υ薪ㄖ锏鼗M(jìn)行加固。4）建筑場地的環(huán)境如上述要求不能滿足時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨1）地基基礎(chǔ)設(shè)計等級根據(jù)地基復(fù)雜程度,建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使作的程度，將地基礎(chǔ)設(shè)計分為三個設(shè)計等級,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況，按下表選用。第四節(jié)地基計算一、基本規(guī)定1）地基基礎(chǔ)設(shè)計等級第四節(jié)地基計算一、基本規(guī)定2）地基計算的規(guī)定（1）所用建筑物的地基均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定（2）所有建筑物為甲級,乙級的建筑物,均應(yīng)按地基變形規(guī)定;（3）表7.8所列范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作變形驗算,如有下列情況時,仍應(yīng)作變形驗算;

①地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa,且體型復(fù)雜的建筑；

②在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；

③軟弱地基上的相鄰建筑如距離過近，可能發(fā)生傾斜時；

④相鄰建筑距離過近,可能發(fā)生傾斜;

⑤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。2）地基計算的規(guī)定（1）所用建筑物的地基均應(yīng)滿足承載力計算的（4）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)驗算其穩(wěn)定（5）基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗算;（6）當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺,建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時,尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算.（4）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3）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值荷載規(guī)定荷載分類永久荷載可變荷載如車輛、人群等和其它可變荷載(如風(fēng)力、汽車制動力)偶然荷載（特殊荷載）：爆炸力、撞擊力《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2019）荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的準(zhǔn)永久值3）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值荷載規(guī)定荷載永久荷載可荷載組合基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合準(zhǔn)永久組合正常使用極限狀態(tài)下的承載力驗算正常使用極限狀態(tài)下的變形驗算，不記入風(fēng)荷載和地震作用水平荷載較大的建筑物、擋土墻等，承載力極限狀態(tài)下的穩(wěn)定驗算荷載組合基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合準(zhǔn)永久組合正常使用極限狀態(tài)下的承載力----第i個可變荷載的分項系數(shù)，其中為荷載的分項系數(shù)式中----永久荷載的分項系數(shù)----按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值GK計算的何載效應(yīng)值；——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)值，其中為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者；——可變荷載的組合值系數(shù)——參與組合的可變荷載值。----第i個可變荷載的分項系數(shù)，其中為荷載（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋置深度，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限荷載下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力的特征值。（2）計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限荷載狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久菏載，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)限值應(yīng)為地基變形允許值。（3）計算擋土墻壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的組合，但分項系數(shù)均為1。（4）確定基礎(chǔ)高度、配筋和驗算材料強度時，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)的分項系數(shù)。（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋置深度，傳至基礎(chǔ)底面上的二、地基承載力特征值的確定地基承載力概念：地基在保證其穩(wěn)定的前提下，滿足建筑物各類變形要求時的承載能力。分未修正的地基承載力特征值fak和修正后的地基承載力特征值fa地基承載力的確定方法：a、按靜載荷試驗方法確定fak；b、根據(jù)土的抗剪強度指標(biāo)、C或強度理論公式計算確定fa；c、根據(jù)原位試驗、室內(nèi)實驗成果及工程實踐經(jīng)驗確定fak；d、根據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗確定fa。二、地基承載力特征值的確定地基承載力概念：地基在保證其穩(wěn)定的fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)進(jìn)行深度和寬度修正：fak：查表計算或靜載荷試驗確定的承載力標(biāo)準(zhǔn)值fa：深寬修正后的承載力特征值（設(shè)計值）b、d：寬度和埋深修正系數(shù)：基礎(chǔ)底面以下土的重度m：基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度b：大于6m按6m考慮，小于3m按3m考慮fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)進(jìn)行深一、作用在基礎(chǔ)上的荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計計算作用在基礎(chǔ)底面的總荷載時，應(yīng)從建筑物的檐口（屋頂）開始計算計算屋面恒載和活載+由上至下房屋各層結(jié)構(gòu)（梁、板）自重及樓面活載墻和柱的自重在墻或柱的承載面以內(nèi)的總和最后加上基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重Gk就是上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)底面的豎向力值Fk=++一、作用在基礎(chǔ)上的荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計計算作用在基礎(chǔ)底面第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：單獨基礎(chǔ)，中心荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：單獨基礎(chǔ)，中心荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：GFdF

——作用在頂面的荷載，kNG

——基礎(chǔ)及臺階上填土總重，kNA

——基底面積，m2G

——平均重度，一般取20kN/m3d

——基礎(chǔ)埋深，mf=fak+dm(d-0.5)——暫不做寬度修正單獨基礎(chǔ)，中心荷載第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計基礎(chǔ)尺寸初步確定：GFdF——作用在頂GFd條形基礎(chǔ)，中心荷載偏心荷載時：將上面計算的A

或b

擴大至1.1~1.4倍根據(jù)A可初步確定b和L第五節(jié)基礎(chǔ)尺寸設(shè)計GFd條形基礎(chǔ)，中心荷載偏心荷載時：將上面計算的A或b偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面尺寸的確定同樣需用試算法。偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面尺寸的確定同樣需用試算法。例如7-1：已知某賓館設(shè)計框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)，承受上部荷載N＝2800kN。基礎(chǔ)埋深為d＝3.0m。地基土分4層，如圖所示。計算基礎(chǔ)底面積。例如7-1：已知某賓館設(shè)計框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)，承受上部荷載N例如7-2：某工廠廠房設(shè)計框架結(jié)構(gòu)獨立基礎(chǔ)。地基土分為3層：表層人工填土，天然重度γ1＝17.2kN/m3，層厚0.8m；第2層為粉土，γ2＝17.7kN/m3，層厚1.2m；第3層為粘土頂面。上部荷載N=1600kN，M=400kN.m，水平荷載Q=50kN，如圖所示。設(shè)計柱基底面尺寸。例如7-2：某工廠廠房設(shè)計框架結(jié)構(gòu)獨立基礎(chǔ)。地基土分為3層：軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力設(shè)計值軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力設(shè)計值軟弱下臥層頂面處地基承載力設(shè)計值軟弱下臥層承載力驗算：軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力設(shè)計值軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力設(shè)Pz的簡化計算:條件Es1/Es2

≥3PoPz持力層的Es1軟下臥層Es2下臥層頂面的承載力特征值faz原理:

Po×基底面積=Pz×擴散后影響面積=合力Pz的簡化計算:PoPz持力層的Es1軟下臥層Es2下臥層頂Pco=rodPzF

pdzpcz軟土Es1Es2矩形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)軟弱下臥層承載力驗算Pco=rodPzFpdzpcz軟土Es1Es2矩形基怎樣求faz？Dfazk已知r0為D范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度怎樣求faz？Dfazk已知r0為D范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度【例7-3】某柱下單獨基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試確定基礎(chǔ)底面尺寸。Fk=800kN

GkVk=15kN

±0.00－0.380013003500Mk=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【例7-3】某柱下單獨基礎(chǔ)，荷載與地基情況如圖示，試確定基礎(chǔ)③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：③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。④驗算地基承載力∑M=200+15×0.8=212kN·mp⑤軟弱下臥層驗算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軟弱下臥層驗算下臥層地基承載力特征值修正下臥層埋深：d+z下臥層頂面處的附加壓力確定壓力擴散角Es1/Es2=10/2=5，z/b=1.75＞0.5，則θ=25°計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驗算下臥層承載力

pz+pcz=111.1kPa＜faz=161.6kPa滿足要求。下臥層頂面處的附加壓力確定壓力擴散角Es1/Es2=10/地基變形驗算要求地基沉降變形的某一特征值s不超過允許值[S]:沉降變形特征值包括：1.沉降量——一般指基礎(chǔ)中點的沉降量2.沉降差——相鄰兩基礎(chǔ)的沉降量之差3.傾斜——基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離之比4.局部傾斜——承重砌體沿縱墻6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離之比具體要求允許值見表沉降觀測點的布置：建筑物的四周焦點、轉(zhuǎn)角處、中點、沉降縫處、新老建筑連接處、不同地基或基礎(chǔ)交界處。沉降觀測次數(shù)：民用建筑每增高一層一次，工業(yè)建筑按不同荷載階段分次觀測，施工期間不少于4次，竣工后第1年不少于3-5次，第二年不少于2次，以后每年1次地基變形驗算要求地基沉降變形的某一特征值s不超過允許值[S]第六節(jié)

無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.特點：抗拉、抗剪強度低，抗壓性能相對高。3.受力與破壞：倒置短懸臂梁彎拉破壞4.強度保證：限制基礎(chǔ)臺階寬高比，

增大剛度。1.材料：毛石、砼、毛石砼等5.設(shè)計要求：基礎(chǔ)臺階寬高比小于允許寬高比。第六節(jié)無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計2.特點：抗拉、抗剪強度低，抗允許寬高比：[b2/H0]=tanα基礎(chǔ)設(shè)計高度：其值與基底壓力、材料質(zhì)量有關(guān)αb0b

b1h1H0b2允許寬高比：[b2/H0]=tanα基礎(chǔ)設(shè)計高度：其值與磚基礎(chǔ)：低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強度低抗凍性差。砌法：二一間隔收（1/4磚）?！軲U10磚M5砂漿大放腳標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240×115×53mm

磚基礎(chǔ)：低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便，強度低抗凍性差。砌法：二毛石基礎(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：錯縫搭接?！軲U20毛石M5砂漿每階≥兩皮≤200≥400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

無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計方法與步驟2.選擇持力層、確定埋深；3.確定基底尺寸；1.選擇材料類型；4.首先按允許寬高比要求確定基礎(chǔ)理論要求的最小總高度；5.按構(gòu)造要求由基底向上逐級縮小尺寸，確定每一級臺階的寬度與高度。（一般基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于室外地面0.1m，否則應(yīng)修改尺寸或埋深，允許情況下也可將基礎(chǔ)上部做墻體處理。）

無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計方法與步驟2.選擇持力層、確定埋深；3【例7-4】某綜合樓370承重外墻，荷載與地基情況如圖示，試設(shè)計此墻基礎(chǔ)?！窘狻竣俅_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)計為無筋擴展毛石基礎(chǔ)，材料質(zhì)量要求：粘土γ=18.5kN/m3fak=170kPaw=28%,wp=18%z0=1.6m（ηb=0.3、ηd=1.6）Fk=280kN/m

±0.00－0.751700填土

γ=17kN/m3

fak=130kPa370毛石≥MU20砂漿≥

M5【例7-4】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，屬強凍脹土，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)計凍深：

zd=z0·ψzs·ψzw·ψza=1.35m設(shè)計要求最小埋深：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

②確定基礎(chǔ)最小埋深，選擇持力層。③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：④確定基底面寬度：取

l=1m設(shè)計取基底寬度：b=1.8m③求修正后的地基承載力特征值：假定b≤3m，則：④確定基底⑤確定基礎(chǔ)允許寬高比：pk=(Fk+Gk)/A=197.05kPa＜200kPa[b2/H0]=tanα=1:1.5基礎(chǔ)允許寬高比：⑥按允許寬高比及構(gòu)造要求設(shè)計基礎(chǔ)剖面尺寸：毛石基礎(chǔ)需臺階數(shù)：n=(b－b0)／(2×200)=3.575基礎(chǔ)剖面設(shè)計為四級臺階：b1=115b2=200b3=200b4=200h=400驗算：200/400＜1/1.5滿足要求⑤確定基礎(chǔ)允許寬高比：pk=(Fk+Gk)/A=197.⑦繪基礎(chǔ)施工圖±0.00－0.751800900900185185－2.45⑦繪基礎(chǔ)施工圖±0.00－0.751800900900185第七節(jié)

擴展基礎(chǔ)設(shè)計特點：抗彎和抗剪性能好一、擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求（一）現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)砼強度等級≥C15受力鋼筋

直徑：≥φ10

間距：100~200之間1005050現(xiàn)澆柱錐形基礎(chǔ)200錐形基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸如圖示：第七節(jié)擴展基礎(chǔ)設(shè)計特點：抗彎和抗剪性能好一、擴展基礎(chǔ)鋼筋保護(hù)層厚度：

有墊層：≥35

無墊層：≥70階梯形基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸：

每階高度：300~500；500＜h≤900，宜兩階；

h＞900，宜三階；

尺寸變化宜50倍數(shù)。階梯形基礎(chǔ)基礎(chǔ)墊層：厚度≥70；

砼強度等級≥C10鋼筋保護(hù)層厚度：有墊層：≥35無墊層：≥70階梯形基鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范要求進(jìn)行。（GB50010—2019）底板受力鋼筋長度取相應(yīng)邊長的0.9倍，并交錯布置。laE—有抗震設(shè)防要求時縱向鋼筋最小錨固長度。四角插筋階梯形基礎(chǔ)施工質(zhì)量容易保證，優(yōu)先采用。柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)當(dāng)邊長≥2.5m時：鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范要求進(jìn)行。（GB50010—20（二）預(yù)制杯形基礎(chǔ)5075杯壁杯底構(gòu)造控制尺寸：杯口深度杯壁厚度杯底厚度杯壁配筋雙杯口基礎(chǔ)：伸縮縫雙柱下用高杯口基礎(chǔ)：局部基礎(chǔ)深埋時用帶有短柱的杯形基礎(chǔ)。（二）預(yù)制杯形基礎(chǔ)5075杯壁杯底構(gòu)造控制尺寸：杯口深度杯壁（三）墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)50605050b受力筋構(gòu)造筋構(gòu)造尺寸與形式基礎(chǔ)高度＞250時采用錐形；基礎(chǔ)高度≤250時采用平板式。橫向受力鋼筋

直徑：φ8~16

間距：100~300縱向分布鋼筋

φ6~8，100~300保護(hù)層

有墊層≥35

無墊層≥70（三）墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)50