土力學(xué)之淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

第一節(jié)概述

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須根據(jù)建筑物的用途和安全等級、平面布置和上部結(jié)構(gòu)類型，充分考慮建筑場地和地基巖土條件，結(jié)合施工條件以及工期、造價(jià)等各方面要求，合理選擇地基基礎(chǔ)方案，因地制宜、精心設(shè)計(jì)，以保證建筑物的安全和正常使用。一、選擇地基基礎(chǔ)類型，主要考慮兩方面因素：1、建筑物的性質(zhì)；2、地基的地質(zhì)情況。二、天然地基上的淺基礎(chǔ)：

做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基礎(chǔ)（柱基或墻基）以及埋置深度雖超過5米，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（如箱形基礎(chǔ)），在計(jì)算中基礎(chǔ)的側(cè)面摩擦力不必考慮，統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則1.防止地基土發(fā)生剪切破壞和喪失穩(wěn)定性，應(yīng)具有足夠的安全度；2.控制地基的變形量，使之不超過建筑物的地基特征變形允許值；3.基礎(chǔ)本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。三、地基基礎(chǔ)方案1.天然地基上的淺基礎(chǔ)；2.人工地基上的淺基礎(chǔ)；3.天然地基上的深基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)。人工地基：加固上部土層，提高土層的承載力，再把基礎(chǔ)做在這種經(jīng)過人工加固后的土層上。這種地基叫做人工地基。樁基礎(chǔ)：在地基中打樁，把建筑物支撐在樁臺(tái)上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為堅(jiān)實(shí)的土層。這種基礎(chǔ)叫做樁基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)：把基礎(chǔ)做在地基深處承載力較高的土層上。埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度。在計(jì)算基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)該考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的影響。這類基礎(chǔ)叫做深基礎(chǔ)。四、常規(guī)設(shè)計(jì)：

常用淺基礎(chǔ)體型不大、結(jié)構(gòu)簡單，在計(jì)算單個(gè)基礎(chǔ)時(shí)，一般既不遵循上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的變形協(xié)調(diào)條件，也不考慮地基與基礎(chǔ)的相互作用。這種簡化法也經(jīng)常用于其它復(fù)雜基礎(chǔ)的初步設(shè)計(jì)，稱為常規(guī)設(shè)計(jì)。第二節(jié)基礎(chǔ)的材料與構(gòu)造類型一、基礎(chǔ)材料1、

磚石砌體磚的標(biāo)號不應(yīng)低于MU7.5，大放角基礎(chǔ)。兩皮一收或兩皮一收與一皮一收相間。毛石：未經(jīng)加工整平的石料。注意其構(gòu)造要求及臺(tái)階高寬比要求。2、混凝土和毛石混凝土3、鋼筋混凝土

4、灰土石灰和土的體積比一般為3：7或2：8灰土干重度≥14.5~15.5KN/m,容許承載力可達(dá)250~300KPa。應(yīng)：捏緊成團(tuán)，落地開花。5、三合土其體積比一般為1：3：6或1：2：4（石灰：砂子：骨料）。二、構(gòu)造類型1、獨(dú)立基礎(chǔ)。3、筏板基礎(chǔ)。4、箱形基礎(chǔ)。目前在高層建筑中多采用箱形基礎(chǔ)。5、殼體基礎(chǔ)一般適用于水塔、煙囪、料倉和中小型高爐等高聳的構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。2、條形基礎(chǔ)：長度遠(yuǎn)大于寬度的基礎(chǔ)。第三節(jié)基礎(chǔ)的埋置深度一、概念：1、基礎(chǔ)埋置深度：是指基礎(chǔ)底面至地面（一般指設(shè)計(jì)地面）的距離。2、基礎(chǔ)埋深選擇的意義：影響：建筑物的安全和正常使用；基礎(chǔ)施工技術(shù)措施；施工工期；工程造價(jià)。安全方面：對高層穩(wěn)定、滑移的影響；地基強(qiáng)度、變形的影響；基礎(chǔ)由于凍脹或水影響下的耐久性。3、基礎(chǔ)埋深選擇的原則：在保證建筑物安全、穩(wěn)定、耐久使用的前提下，應(yīng)盡量淺埋，以便節(jié)省投資，方便施工。除基巖外，一般不宜小于0.5米。另外，基礎(chǔ)頂面應(yīng)底于設(shè)計(jì)外地面100mm以上，以避免基礎(chǔ)外露。一、與建筑物有關(guān)的條件

包括建筑物的用途，有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施，基礎(chǔ)的型式和構(gòu)造等。二、作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)三、工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件合理選擇地基持力層。另外，選擇基礎(chǔ)埋深時(shí)應(yīng)注意地下水的埋藏條件和動(dòng)態(tài)。（滲流力、浮托力）二、影響基礎(chǔ)埋深的因素：四、相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深

當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí)，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物的基礎(chǔ)埋深。

當(dāng)埋深大于原有建筑物的基礎(chǔ)埋深時(shí)，兩基礎(chǔ)之間應(yīng)保持一定凈距，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑物荷載大小、基礎(chǔ)型式和土質(zhì)情況而定。

如上述要求不能滿足時(shí)，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨時(shí)加固支撐，打板樁，地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物的地基。五、地基土凍脹和融陷的影響第四節(jié)地基承載力的確定1、地基承載力：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(shí)的承載能力。2、地基承載力的確定方法：a、根據(jù)《規(guī)范》表格確定；b、按靜載荷試驗(yàn)方法確定；c、根據(jù)土的強(qiáng)度理論計(jì)算確定；d、根據(jù)相鄰條件相似的建筑物經(jīng)驗(yàn)確定。

按地基載荷試驗(yàn)確定地基的承載力特征值：

在現(xiàn)場通過一定尺寸的載荷板對擾動(dòng)較少的淺部地基土體直接加荷，所測得的成果一般能反映相當(dāng)于1~2倍載荷板寬度的深度以內(nèi)土體的平均性質(zhì)。按載荷試驗(yàn)成果確定地基承載力特征值ps0

承載力特征值的確定：

1.當(dāng)p~s曲線上有比例界限時(shí)，取該比例界限所對應(yīng)的荷載值；

2.當(dāng)極限荷載小于對應(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)不能按上述二點(diǎn)確定時(shí)，如壓板面積為0.25~0.50m2，可取s/b=0.01~0.015所對應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。

同一土層參加統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3點(diǎn)，各試驗(yàn)實(shí)測值的極差不得超過其平均值的30%，取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。使用查表法確定地基承載力承載力特征值當(dāng)根椐野外鑒別結(jié)果確定地基承載力特征值當(dāng)根據(jù)室內(nèi)物理、力學(xué)指標(biāo)平均值確定地基承載力特征值時(shí)，應(yīng)查相應(yīng)的表格所得的承載力基本值乘以回歸修正系數(shù)，作為承載力特征值。

（13.4.2）

根據(jù)標(biāo)思準(zhǔn)貫入島試驗(yàn)錘直擊數(shù)，荷輕便觸肺探試驗(yàn)蛙錘擊數(shù)融：（13.4毫.3）式中：─滔參與統(tǒng)計(jì)愧的錘擊數(shù)膚均值；─好參與統(tǒng)計(jì)塞的錘擊數(shù)欣標(biāo)準(zhǔn)差承載力特畫征值的修唯正：按理論公霸式計(jì)算憑當(dāng)?shù)貪嵔?jīng)驗(yàn)確盛定第五節(jié)苗淺戒基礎(chǔ)的裝計(jì)算天然地僵基上淺牽基礎(chǔ)的號設(shè)計(jì)，包括下述插各項(xiàng)內(nèi)容僚：1.選擇爸基礎(chǔ)的材粗料、類型后和平面布傾置；2.選擇宅基礎(chǔ)的埋脈置深度；3.確柿定地基匠承載力口；4.確執(zhí)定基礎(chǔ)雖尺寸；5.進(jìn)行悔地基變形旬與穩(wěn)定性陶驗(yàn)算；6.進(jìn)厭行基礎(chǔ)墨結(jié)構(gòu)設(shè)正計(jì)；7.繪制右基礎(chǔ)施工辦圖，提出頓施工說明架。一、按患地基持詞力層的谷承載力稀計(jì)算基逝底尺寸設(shè)計(jì)時(shí)脾，先選綠定埋深雄d并初車步選擇請基底尺醋寸，求猛得持力融層承載席力設(shè)計(jì)診值fa，在按下猴列條件驗(yàn)迎算并調(diào)整噸尺寸直至朝滿足設(shè)計(jì)柜要求。Pk≤fa1、對于矮中心受壓野基礎(chǔ)：Pk——相應(yīng)寫于荷載效剖應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組怒合時(shí)，基籠礎(chǔ)底面處例的平均壓傷力值。fa——修緊正后的酷地基承送載力特趟征值。dfaFkAGg-≥dfaFkbGg-（矩形）（條形勝）Fk——相應(yīng)帆于荷載效庫應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組摸合時(shí)，上天部結(jié)構(gòu)傳渾至基礎(chǔ)頂煮面的豎向喬力值。Gk——基臟礎(chǔ)自重忠和基礎(chǔ)梨上的土跑重。AGkFkpk+=A——基礎(chǔ)睜底面面積蛋?！葑⒁猓荷鏳為咽基礎(chǔ)平甚均埋深盡。算法：涉及到fa的寬度修超正。1、先假稈定B≤3拿m，不做周寬度修正柏。2、如果筐B(yǎng)>3m比，則再考喂慮寬度修以正。2、對于拳偏心受壓房誠基礎(chǔ)：同時(shí)滿握足：Pk≤faMk——相應(yīng)籃于荷載效障應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組妨合時(shí)，作太用于基礎(chǔ)嗚底面的力棗矩值。由上式得卸：afW2.1MK≤+kpmax=AGkFk+即：kpmax=3laGk)2(Fk+算法：1、按中補(bǔ)心受壓計(jì)動(dòng)算，求出緊A0。2、令A(yù)如=（1.詞1~1.罪4）A0斗。3、驗(yàn)證鋸Pkma氧x≤1.差2fa二、軟性弱下臥帶層的強(qiáng)纖度驗(yàn)算當(dāng)?shù)鼗问芰痈锓秶鷥?nèi)中有軟弱下蠅臥層（承載力槍顯著低于挪持力層的經(jīng)高壓縮性泄土層）時(shí)，按包持力層榨土的承民載力計(jì)炮算得出基礎(chǔ)礎(chǔ)底面匙所需的鏡尺寸后小，還必須對坦軟弱下臥北層按下式隸進(jìn)行驗(yàn)算pcpczpz基底壓眾力標(biāo)準(zhǔn)蔬值；基底處自滑重壓力值肯；應(yīng)力擴(kuò)散勉角（表7刮-14）順；防止不均末勻沉降損漢害的措施地基的過妙量變形將者使建筑物屈損壞或影昌響其使用餅功能。特棉別是高壓貞縮性土、頸膨脹土、獄濕陷性黃扮土以及軟饅硬不均等桃不良地基距上的建筑肚物，如果貨考慮欠周練，就更易講因不均勻扒沉降而開迷裂損壞。愧如何防止擺或減輕不聽均勻沉降撐造成的損隙害，是設(shè)嶄計(jì)中必須刺認(rèn)真考慮嫩的問題。一、建筑鼓措施1.建寺筑物的效體型力騰求簡單2.在應(yīng)螺力突變處奇，宜設(shè)置仰沉降縫3.相帶鄰建筑法物基礎(chǔ)索間的凈盒距地基中附草加應(yīng)力的誕向外擴(kuò)散糞，使得相耐鄰建筑物墾的沉降相斷互影響。腸在軟弱地京基上，兩花建筑物基脅礎(chǔ)的距離翅太近時(shí)，叢相鄰影響伯產(chǎn)生的附辦加不均勻效沉降，可鬧能造成建倘筑物的開撞裂或互傾韻。為了避川免相鄰畝影響的刷損害，軟弱地基接上的建筑聞物基礎(chǔ)之辦間要有一示定的凈基距。4.調(diào)整鼠建筑物某勺些組成部巖分的標(biāo)高a.室內(nèi)橡地坪和地舌下設(shè)施的卷標(biāo)高，應(yīng)巡壽根據(jù)預(yù)估堂沉降量予園以提高。談建筑物各叼部分（或站設(shè)備之間易）有聯(lián)系斥時(shí)，可將糞沉降較大綱者標(biāo)高提梨高。b.建筑