第3講-剛性基礎(chǔ)與擴展基礎(chǔ)(4課時)

內(nèi)容提要：1、概述2、基礎(chǔ)埋置深度的選擇3、地基承載力4、剛性基礎(chǔ)與擴展基礎(chǔ)的設(shè)計計算邵陽學(xué)院周衛(wèi)（工程師）無筋擴展基礎(chǔ)（或剛性基礎(chǔ)）由素混凝土、磚、毛石、灰土和三合土等抗壓性能好、而抗拉（抗剪）性能差的材料砌筑而成。當(dāng)基礎(chǔ)在外力作用下，基礎(chǔ)地面將承受地基的反力，工作條件像個倒置的兩邊外伸的懸臂，這種結(jié)構(gòu)受力后，在靠近墻柱邊或斷面高度突然變化的臺階邊緣處容易產(chǎn)生彎曲破壞或剪切破壞，因此設(shè)計時，必須保證基礎(chǔ)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過相應(yīng)的材料強度設(shè)計值。這種保證通常是對基礎(chǔ)構(gòu)造的限制來實現(xiàn)，這種限制表現(xiàn)上通常由每個臺階的容許寬高比或剛性角控制設(shè)計。鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)（或柔性基礎(chǔ)）當(dāng)不便于采用剛性基礎(chǔ)或采用剛性基礎(chǔ)不經(jīng)濟時采用鋼筋混凝土材料做成的基礎(chǔ)，如柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)）。2.1概述2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求圖2-1圖2.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造示意

d—柱中縱向鋼筋直徑剛性角剛性角磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)上述基礎(chǔ)材料都要符合強度等級要求灰土基礎(chǔ)石灰和土（粘性土）按其體積比3：7或2：8構(gòu)成三合土基礎(chǔ)由石灰：砂：碎磚（或碎石）按1：2：4～1：3：6配成剛性角(寬高比)：

bi—任一臺階寬度(m);

Hi—相應(yīng)臺階高度(m);

tanα—臺階寬高比的允許值，參照下述規(guī)范表格（P30表2-1）經(jīng)驗值選用2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求基礎(chǔ)材料質(zhì)量要求臺階寬高比允許值pk≤100100＜pk≤200200＜pk≤300混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1﹕1.001﹕1.001﹕1.25毛石混凝土基礎(chǔ)C15混凝土1﹕1.001﹕1.251﹕1.50磚基礎(chǔ)磚不低于MU10,M15砂漿1﹕1.501﹕1.501﹕1.50毛石基礎(chǔ)M15砂漿1﹕1.251﹕1.50—灰土基礎(chǔ)體積比為3﹕7或2﹕8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3；粉質(zhì)粘土：1.50t/m3；粘土：1.45t/m31﹕1.251﹕1.50—三合土基礎(chǔ)體積比為1﹕2﹕4～1﹕3﹕6（石灰﹕砂﹕骨料），每層約需鋪220mm，夯至150mm1﹕1.501﹕1.20—剛性基礎(chǔ)臺階寬高比允許值圖2.2磚基礎(chǔ)剖面圖（a）“兩皮一收”砌法；（b）“二一間隔收”砌法2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求剛性基礎(chǔ)的特點穩(wěn)定性好，施工簡便用于≤6層的民用建筑剛性基礎(chǔ)的局限性當(dāng)基礎(chǔ)承受荷載較大時，用料多、自重大，埋深也加大出現(xiàn)上述局限性的根源是剛性基礎(chǔ)抗拉強度低2.1.1剛性基礎(chǔ)構(gòu)造要求2.1.2鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)

墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)

砌體承重墻體及擋土墻、涵洞下常采用的基礎(chǔ)形式

柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)

建筑物中的柱、橋梁中的墩常用基礎(chǔ)形式圖2.3墻下鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)（a）無肋；（b）有肋2.1.2鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)構(gòu)造要求錐形基礎(chǔ)邊緣高不宜<200mm，坡度i≤1:3；小于250mm時可做成等厚板。階梯形基礎(chǔ)每階高宜為300～500mm。墊層厚度一般為100mm的C15混凝土。底板受力鋼筋最小直徑不宜<10mm,間距不宜>200mm和<100mm。有墊層時混凝土的凈保護層厚不宜<40mm，無墊層時不宜<70mm?？v向分布筋直徑≮8mm，間距≯300mm。混凝土強度等級不宜低于C20，一般選用C25以上。當(dāng)?shù)鼗浫趸虺惺懿町惡奢d時，為增強基礎(chǔ)的整體性和抗彎能力，可采用帶肋基礎(chǔ)。肋部縱向筋和箍筋按經(jīng)驗確定。2.1.2鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)構(gòu)造要求圖2.4柱下鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)（柱、基礎(chǔ)整體）（a）臺階型（好）；（b）錐臺型；（c）杯口型（廠房）2.1.2鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)構(gòu)造要求2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇持力層：直接支撐基礎(chǔ)的土層下臥層：持力層以下的各土層選擇基礎(chǔ)埋置深度也就是選擇合適的地基持力層埋置深度的定義：一般是指基礎(chǔ)底面到室外設(shè)計地面的距離。在確定基礎(chǔ)埋深時，必須把基礎(chǔ)設(shè)置在壓縮性小、承載力較高的土層上面，保證地基承載力滿足要求，而不至產(chǎn)生過大的沉降胡不均勻沉降。確定基礎(chǔ)埋深時，必須考慮的因素有7點，見P32。持力層下臥層圖2.5基礎(chǔ)埋置深度示意2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇確定基礎(chǔ)埋深的原則：在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋；但不應(yīng)淺于0.5m，因為地表土一般較松軟，易受雨水及外界的影響，不宜做基礎(chǔ)的持力層；基礎(chǔ)頂面距設(shè)計地面的距離宜大于100mm，盡量避免基礎(chǔ)外露，遭受外界的侵蝕及破壞。應(yīng)考慮因素：建筑物的用途；有無地下室，設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施；基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造；作用在基礎(chǔ)上的荷載大小和性質(zhì)；建筑結(jié)構(gòu)條件與場地環(huán)境條件工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件；相鄰建筑物埋置深度；地基圖的凍脹和融沉；地形河流的沖刷。2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇結(jié)構(gòu)高度建筑要求荷載大小地基土周邊建筑見P33圖2.6相鄰基礎(chǔ)埋深2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇

——建筑結(jié)構(gòu)條件與場地環(huán)境條件2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇

——場地環(huán)境條件若滿足圖示（b≤3m，a≥2.5mb是垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長，a是基礎(chǔ)地面邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x，個基礎(chǔ)的a值均勻滿足相應(yīng)要求）則條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)不滿足要求時，應(yīng)進行地基穩(wěn)定性驗算d圖2.7土坡坡頂處基礎(chǔ)的埋深地基由多層土組成，上好下軟，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋；地基上軟下好，應(yīng)具體分析，進行方案比較；地基在水平方向傾斜較大時，同一建筑物的埋深可以不相同，以調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降，各埋深不同的分段長度不宜小于1m，底面標(biāo)高差異不宜大于0.5m；當(dāng)基礎(chǔ)埋置在易風(fēng)化的軟質(zhì)巖層上時，施工時應(yīng)在基坑開挖之后立即鋪墊層，以免巖層暴露時間過長而被風(fēng)化；基礎(chǔ)在風(fēng)化巖層中的埋置深根據(jù)巖層的風(fēng)化程度、沖刷深度及相應(yīng)的承載力確定。如巖層表面傾斜時，應(yīng)盡量避免將基礎(chǔ)的一部分置于基巖上，而另一部分置于土層中，一方基礎(chǔ)由于不均勻沉降而發(fā)生傾斜甚至斷裂。在陡坡上修建橋臺時，還應(yīng)注意巖體的穩(wěn)定性。2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇

——工程地質(zhì)條件圖2.8臺階形過渡處理2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇

——水文地質(zhì)條件遇地下水時，基底應(yīng)盡量放在地下水位以上；基底低于潛水面時，要考慮基坑排水、支護和地下水水質(zhì)問題（水質(zhì)是否有腐蝕性），以及是否出現(xiàn)流砂、管涌的可能性。地下水浮力引起基礎(chǔ)底板的內(nèi)力變化等；若遇承壓水時，以免在開挖基坑時坑底土被承壓水沖走，引起突涌流砂現(xiàn)象，因此應(yīng)驗算基坑的穩(wěn)定性；使承壓水層頂部的靜水壓力u小于該處坑底土產(chǎn)生的總覆蓋壓力σ，宜取u/σ＜0.7.否則，設(shè)法降低承壓水頭。橋墩基礎(chǔ)應(yīng)埋置在最大沖刷線下一定深度圖2.9基坑下埋藏有承壓含水層的情況2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇

——水文地質(zhì)條件

凍脹機理，冰體積大于水凍脹現(xiàn)象，凍脹、融沉影響凍脹的因素（土類、地下水位及氣溫）凍融條件考慮先按規(guī)范進行地基土凍脹性的劃分（五類：不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹、特強凍脹），后再進行最小埋深dmin的計算式中

hmax—基底下允許殘留凍土層的最大厚度

zd—設(shè)計凍深2.2基礎(chǔ)埋置深度的選擇

——地基凍融條件

2.3地基承載力定義：地基土單位面積上承受荷載的能力稱為地基承載力三個問題

地基承載力的基本概念及基本驗算

影響地基承載力大小的因素

確定地基承載力的方法重點2.3地基承載力

建筑物因地基問題引起破壞的兩種主要原因：基礎(chǔ)過大的沉降或沉降差（不均勻沉降）地基產(chǎn)生滑動破壞地基承載力設(shè)計原則總安全系數(shù)設(shè)計原則

容許承載力設(shè)計原則，同時滿足強度（p<fa）和變形（s>[s]）條件概率極限狀態(tài)設(shè)計原則fa（修正后地基承載力特征值）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》要求:

pk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時基底平均總壓力pkmax—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時基底邊緣最大總壓力

fa—修正后的地基承載力特征值

《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》要求：

σmax—基底最大壓應(yīng)力

[σ]—修正后的地基承載力容許值2.3地基承載力—基本驗算

影響因素：

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

上部結(jié)構(gòu)情況沖（洪）積土坡積土γ→γ′2.3地基承載力確定地基承載力的常用方法：按土的抗剪強度指標(biāo)以理論公式計算（ek≤b/30)按現(xiàn)場載荷試驗或其它原位試驗確定按有關(guān)規(guī)范提供的承載力或經(jīng)驗公式確定

原則：不過分嚴(yán)格，也不隨意簡化2.3地基承載力2.3.1按土的抗剪強度指標(biāo)確定公式來由pu—地基極限承載力，

A'—與土接觸的有效基底面積

A—基底面積K—安全系數(shù)，其取值與建筑物的安全等級、荷載性質(zhì)、土的抗剪強度指標(biāo)的可靠度以及地基條件等因素有關(guān)，對長期承載力一般去K=2-3.

∵

2.3.2按地基載荷試驗確定圖2.11載荷試驗示意圖（堆載）規(guī)范規(guī)定甲級必須進行該法優(yōu)點：成果可靠該法缺點：費時、耗資2.3.2按地基載荷試驗確定

同一土層參加統(tǒng)計的試驗點不應(yīng)少于三點，極差低于30%，取該平均值作為地基承載力特征值fakp-s線有明顯比例界限時(密砂、硬土)fak=p1（比例極限荷載，承載力特征值）,此時，地基的沉降量很小，能為一般建筑物物所允許，強度安全儲備也足夠，從P1發(fā)展到破壞還有很長的過程。但是，對于少數(shù)呈“脆性”破壞的土，從P1發(fā)展到破壞（極限荷載）過程很短，從安全角度出發(fā)，當(dāng)pu<2.0p1時,取fak=0.5pu（地基承載力特征值）當(dāng)不能按上述兩點確定(中、高壓縮性土的緩變型曲線)，當(dāng)承壓板面積為0.25-0.5m2時，取s/b=0.01～0.015時對應(yīng)荷載作為fak（b為承壓板寬度）。2.3.2按地基載荷試驗確定圖2.12按載荷試驗確定地基承載力(a)低壓縮性土；（b）高壓縮性土方法：(1)鉆孔，貫入器放入孔底；(2)63.5kg重錘以76cm高度自由下落將貫入器擊入土中15cm;(3)記錄繼續(xù)打入30cm的錘擊數(shù)N′標(biāo)貫試驗得標(biāo)貫擊數(shù)N′修正后得標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N查表得：承載力標(biāo)準(zhǔn)值其他原位測試方法——標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗圖2.13標(biāo)準(zhǔn)貫入器構(gòu)造圖其他原位測試

——按靜力觸探試驗確定地基承載力比貫入阻力：根據(jù)比貫入阻力查經(jīng)驗表格或由經(jīng)驗公式計算確定承載力特征值圖2.14靜力觸探示意圖GB50007(建規(guī))推薦的公式(P1/4)

條件：荷載偏心距e<0.033b(b為偏心方向基礎(chǔ)邊長)

fa—由土的抗剪強度指標(biāo)確定的地基承載力特征值；

Mb、Md、Mc—承載力系數(shù)，由jk查規(guī)范表；

b—基礎(chǔ)底面寬度，大于6m時按6m取值，對于砂土，當(dāng)b小于3m時，按3m考慮；

jk、ck—基底下一倍短邊寬深度范圍內(nèi)土的內(nèi)摩擦角及粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值；

g—基礎(chǔ)底面以下土的重度，水下取浮重度；

gm—基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)各層土的加權(quán)平均重度。2.3.3按地基規(guī)范承載力公式確定寬度與深度修正條件：b（基礎(chǔ)寬度）>3m,d（基礎(chǔ)埋置深度）>0.5m；修正后的地基承載力特征值fa為：

fak—從載荷試驗或其他原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值

hb、hd—分別為基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，查規(guī)范表格

fa

—修正后地基承載力特征值承載力的修正（建規(guī)）：2.3.3按地基規(guī)范承載力公式確定GB5007-2011公式1、表2-3的合理性與不合理性分析（P40）2、地下水位以下取有效重度3、寬度大于6m，按6m取值4、埋深取值規(guī)定的原因【例題1】某大學(xué)4幢教職工住宅樓，均為6層建筑。經(jīng)巖土工程勘察結(jié)果，該住宅樓地基分為下列4層：表層為人工填土，層厚1.0m～2.7m；第②層為粉土層，層厚0m～2.7m；第③層為粉砂層，層厚1.3m～2.9m；第④層為粉質(zhì)粘土，層厚超過6m。對此粉質(zhì)粘土層進行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗與輕型動力觸探試驗等原位測試，并取原狀土進行了物理力學(xué)性試驗。有關(guān)試驗數(shù)據(jù)如下表所示要求：計算此粉質(zhì)粘土的地基承載力。

粉質(zhì)粘土層測試數(shù)據(jù)表測試項目數(shù)據(jù)樣本數(shù)n平均值μ標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗N8.3，11.7，12.0，10.5，10.2，7.269.98輕型觸探試驗N1026，56，49，39，53，47，45，43，72，26，33，37，33，35，491542.9孔隙比e0.466，0.602，0.773，0.796，0.671，0.80860.716液性指數(shù)IL0.47，0.58，0.72，0.78，0.66，0.7660.66承載力歸總表

（多種方法綜合確定）方法依據(jù)fak或fa(kPa)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗修正后的錘擊數(shù)N=6.83186輕型動力觸探試驗修正后的錘擊數(shù)N10=23172物理性試驗指標(biāo)e=0.716,IL=0.66194理論公式j(luò)k=20°，ck=8kPafa=276.32.4剛性基礎(chǔ)與擴展基礎(chǔ)

的設(shè)計計算要點：地基承載力驗算地基與基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗算基礎(chǔ)變形驗算（沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜）2.4.1地基承載力驗算

—按地基承載力計算基底尺寸A中心受荷基礎(chǔ)

圖2.15中心荷載作用下的基礎(chǔ)要求：Pk-相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力Fk-相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值。Gk-基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，對一般實體基礎(chǔ)，可近似取Gk=γGAd（γG為基礎(chǔ)及回填土的平均重度，可取20kN/M3,但在地下水位以下部分應(yīng)扣去浮托力。

方形基礎(chǔ)

A應(yīng)為b

矩形基礎(chǔ)

（需先選定b或l，一般取l/b

＝1.0～2.0

）

條形基礎(chǔ)

沿長度方向取lm計算，則：

2.4.1地基承載力驗算偏心受荷基礎(chǔ)2.4.1地基承載力驗算Wx、Wy—基底對x和y軸的截面抵抗矩，m3ex

、ey—荷載對x軸和y軸的偏心距，m

要求：圖2.16偏心荷載作用下的基礎(chǔ)偏心荷載下逐次漸近試算法求A1、線先按中心荷載作用下公式預(yù)估基礎(chǔ)底面積A0或?qū)挾萣0;2、考慮偏心荷載的影響，根據(jù)偏心距的大小將A0或b0增大10%-40%作為首次試算尺寸A或b；3、根據(jù)A的大小初步選定矩形基礎(chǔ)的地面邊長L和b；4、根據(jù)選定的L和b驗算偏心距e和基底邊緣最大壓力；5、如果滿足Pkmax≤1.2fa或稍有富余，則選定的h和b合適，如不滿足要求或基底尺寸選擇太大,則需要重新調(diào)整L和b再進行驗算，如此反復(fù)一、二次，便可以定出合適尺寸。2.4.1地基承載力驗算2.4.1地基承載力驗算注意：

1、當(dāng)偏心距e＞L/6時，Pmin＜0，基底邊緣產(chǎn)生拉應(yīng)力基礎(chǔ)地面與地基土脫開，基底邊緣的最大壓力為：式中：a—偏心荷載作用點至最大壓應(yīng)力Pkmax作用邊緣的距離，a=（L/2）-eb—垂直于力矩作用方向的基礎(chǔ)底邊邊長。2、Pmin/

Pmax之值過小，表示基底壓力分布不均勻，容易引起過大的不均勻沉降，應(yīng)盡量避免。3、在中高壓縮性地基土上的基礎(chǔ)或有吊車的廠房柱基礎(chǔ)，偏心距不宜大于L/6.4、對于低壓縮性地基土上的基礎(chǔ)，當(dāng)考慮短暫作用的偏心荷載時偏心距e應(yīng)控制在L/4內(nèi)?！纠?.1】柱截面300mm×400mm，作用在柱底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：中心垂直荷載700kN，力矩80kN·m，水平荷載13kN。其他參數(shù)見圖2.17。試根據(jù)持力層地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸。2.4.1地基承載力驗算圖2.17例題題圖【解】

①求地基承載力特征值根據(jù)粘性土e＝0.7，IL＝0.78,查規(guī)范表得：ηb＝0.3，ηd＝1.6。持力層承載力特征值fa(先不考慮對基礎(chǔ)寬度進行修正)：（求基礎(chǔ)的底面尺寸，尺寸大小不知道）

②初步選擇基底尺寸計算基礎(chǔ)和回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋深

d=1/2(1.0+1.3)=1.15m由公式：

由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%增大，即

初步選擇基底尺寸

A=l×b=2.4×1.6=3.84m2(≈3.88m2)，且

b=1.6m<3m，不需再對fa進行修正。③驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重

偏心距

（不宜大于Ｌ／６）滿足?；鬃畲髩簯?yīng)力：（荷載對Ｙ軸的偏心距為０）

（滿足）最后，確定該柱基礎(chǔ)底面長l=2.4m，寬b=1.6m。建筑場地土大多數(shù)是成層的，一般土的強度沿深度增加，而外荷載引起的附加應(yīng)力則沿深度減小，因此只要基礎(chǔ)底面持力層承載力滿足要求即可。但是，也有不少情況持力層不厚，在持力層以下受力層范圍內(nèi)存在軟弱土層，其承載力極低（主要分布在沿海），此時僅滿足持力層的要求不夠，還需要驗算軟弱下臥層的承載力，要求傳遞到軟弱下臥層頂面處土體的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之和不超過軟弱下臥層承載力。即：

pz—軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值

pcz—軟弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力值

fa—軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正（無寬度修正）后的地基承載力特征值

2.4.2軟弱下臥層的驗算2.4.2軟弱下臥層的驗算驗算條件：持力層與下臥軟弱土層的壓縮模量Ｅｓ１／Ｅｓ１≥３．假設(shè)：基底處的附加應(yīng)力（Ｐ０＝Ｐｋ－Ｐｃ）在持力層內(nèi)往下傳遞時按某一角度θ向外擴散，且均勻分布在較大面積上，根據(jù)擴散前作用于基底平面處附加應(yīng)力合力與擴散后作用于下臥層頂面處附加應(yīng)力合力相等的條件求解。擴散角影響因素：Ｅｓ１／Ｅｓ１越大，θ越大；荷載擴散程度隨深度增加而增加（見P44表2-4）。2.4.2軟弱下臥層的驗算圖2.18軟弱下臥層頂面附加應(yīng)力計算Pz計算—壓力擴散角法矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：θ—地基壓力擴散角，查表2-4確定;規(guī)律論述只有附加壓力才擴散【例2.2】圖中柱基礎(chǔ)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，若基礎(chǔ)底面寸，。試根據(jù)圖中資料驗算基礎(chǔ)底面是否滿足地基承載力要求。2.4.2軟弱下臥層的驗算例2-3有一軸心受壓基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)傳來軸向力Fk=850kN,地質(zhì)條件如圖所示，試根據(jù)圖示地質(zhì)資料，驗算軟弱下臥層承載力是否滿足要求（基礎(chǔ)尺寸l=3m，b=2m）【解】（1）計算下臥層修正后的地基承載力特征值已知按持力層承載力求得基礎(chǔ)尺寸l=3m,b=2m,基礎(chǔ)埋深d=1.5m，下臥層埋深應(yīng)為：d+z=5m。下臥層埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度為：2.4.3基礎(chǔ)與地基的穩(wěn)定性驗算1、抗水平滑動的穩(wěn)定性驗算

驗算條件：水平荷載較大，豎向荷載較?。?/p>

驗算方法：安全系數(shù)法；抗滑力摩擦阻力與作用在基底的水平力之比。即：K=1.2-1.4.圖2.20地基抗整體滑動2.4.3基礎(chǔ)與地基的穩(wěn)定性驗算

2、基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗算

基礎(chǔ)傾覆或傾斜除了地基的強度和變形外，往往發(fā)生在承受較大的單向水平推力而其合力作用點又離基礎(chǔ)底面較高的結(jié)構(gòu)物上，如擋土墻、高橋臺受側(cè)向土壓力作用，以及在多孔拱橋中一孔被毀等，此時，在單向恒載作用下均可能引起墩、臺連同基礎(chǔ)的傾覆和傾斜。在上述情況下，除了驗算地基承載力外，還要考慮基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性。傾覆穩(wěn)定性與其受到的合力偏心距有關(guān)，合力偏心距愈大，基礎(chǔ)抗傾覆安全儲備越小。

抗傾覆安全系數(shù)K=基底截面重心至壓力最大一邊的距離Y與外力合力偏心距e0的比值。一般主要荷載組合時，要求要高一些，K≥1.5；在各種附加荷載組合時，可以相應(yīng)降低，K=1.1-1.3。2.4.3基礎(chǔ)與地基的穩(wěn)定性驗算3、整體滑動穩(wěn)定驗算

驗算對象：在豎向和水平荷載共同作用下，若地基內(nèi)存在軟土或軟土夾層。

驗算方法：圓弧滑動法

K=MR/Ms（抗滑力矩/滑動力矩）一般要求K≥1.2；考慮深層滑動時，滑動面可為軟弱土層界面，即為一平面，

K≥1.3。圖2.21貫入深處軟土層的圓弧滑動面軸心荷載下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)基本組合下的地基凈反力pj

僅由基頂荷載設(shè)計值所產(chǎn)生的地基反力，沿墻長取1m計算圖2.22墻下鋼筋混凝土條基受力

pj作用下，圖中Ⅰ-Ⅰ截面彎矩與剪力：V圖M圖2.4.4鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計（選修）墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)

(2)基礎(chǔ)底板高度

由于基礎(chǔ)內(nèi)不配箍筋和彎筋，故基礎(chǔ)底板高度由砼的抗剪切條件確定：

(3)基礎(chǔ)底板配筋

每米墻長的受力鋼筋截面面積：

fy—鋼筋抗拉強度設(shè)計值；h0—基礎(chǔ)有效高度,0.9h0為截面內(nèi)力臂的近似值。公式適用的前提

ft—砼軸心抗拉強度設(shè)計值

βh—截面高度影響系數(shù)2.4.4鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2.23墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的驗算截面基礎(chǔ)高度驗算驗算截面處的剪力：

a—驗算截面Ⅰ-Ⅰ距基礎(chǔ)邊緣距離確定剪力后，基礎(chǔ)有效高度h0由混凝土抗剪條件確定?；A(chǔ)底板配筋由驗算截面處的彎矩M決定

pⅠ—計算截面的地基凈反力確定彎矩后，可計算基礎(chǔ)底板的配筋面積。偏心荷載柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)基礎(chǔ)底板厚度—由抗沖切驗算定中心荷載作用：圖2.24沖切破壞示意圖Fj—地基凈反力設(shè)計值，F(xiàn)j=PjAlam—沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度偏心荷載作用時，將上式中的Pj換成Pjmax則可。2.4.4鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)底板配筋—由抗彎驗算定軸心或偏心荷載作用下，對矩形基礎(chǔ)，當(dāng)滿足：

臺階寬高比α≤2.5

偏心距e≤b/6

圖2.25矩形基礎(chǔ)底板計算求出M后，由此可計算底板長、短邊方向受力鋼筋面積AsⅠ和AsⅡ。柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)要求

s<[s]s—地基變形特征值，取準(zhǔn)永久組合下的附加反力計算。包括：沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。按土力學(xué)中的方法計算

[s]—相應(yīng)的允許地基變形特征值，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特征、使用條件和地基土的類別查規(guī)范確定2.4.5地基變形驗算基本概念2.4.5地基變形驗算地基變形指標(biāo)圖例計算方法結(jié)構(gòu)特點沉降量s1基礎(chǔ)中點沉降值單層排架結(jié)構(gòu)柱基沉降差兩相鄰獨立基礎(chǔ)沉降量之差Δs=s1–s2框