巖土工程設(shè)計-1淺基礎(chǔ)課件

淺基礎(chǔ)第一章淺基礎(chǔ)ShallowFoundation7/20/20231巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)內(nèi)容1.1概述1.2地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用概念1.3

淺基礎(chǔ)分類1.4

基礎(chǔ)埋深的選擇

1.5

地基計算1.6基礎(chǔ)底面尺寸設(shè)計1.7無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計

1.8擴(kuò)展基礎(chǔ)1.9二柱聯(lián)合基礎(chǔ)1.10減輕建筑物不均勻沉降危害的措施1.11地基計算模型1.12文克勒地基上梁的計算1.13柱下條形基礎(chǔ)1.15

筏形基礎(chǔ)1.16箱形基礎(chǔ)

1.14

交梁基礎(chǔ)7/20/20232巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.1概述

淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容基礎(chǔ)設(shè)計方法對地基計算的要求關(guān)于荷載取值的規(guī)定7/20/20233巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

(1)基礎(chǔ)類型、材料，基礎(chǔ)平面分布

(2)選擇埋深(d)(3)確定地基承載力特征值(fak

)(4)確定基礎(chǔ)的底面尺寸(b、l)(5)必要時，變形與穩(wěn)定性驗算

(6)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(內(nèi)力分析、截面計算、基礎(chǔ)尺寸與砼強度、配筋)(7)繪制基礎(chǔ)施工圖1.1.1淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容7/20/20234巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.1.2地基基礎(chǔ)設(shè)計方法一、合理設(shè)計法（相互作用分析設(shè)計法）基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)的作用，并對地基表面施加壓力(基底壓力)，同時地表面對基礎(chǔ)產(chǎn)生反力(地基反力)，兩者大小相等，方向相反，三者間應(yīng)滿足平衡條件。地基土體在基底壓力作用下產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，而基礎(chǔ)在上部結(jié)構(gòu)和地基的作用下則產(chǎn)生內(nèi)力與位移。地基與基礎(chǔ)互相影響、互相制約。合理設(shè)計法常規(guī)設(shè)計法7/20/20235巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基與基礎(chǔ)兩者之間，除了荷載的作用外，還與它們抵抗變形或位移的能力(剛度)有著密切的關(guān)系，并且也與上部結(jié)構(gòu)的荷載和剛度有關(guān)，也就是地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)都是互相影響、互相制約的,即:地基—基礎(chǔ)—上部結(jié)構(gòu)的相互作用。在這種相互作用下，三者間原來相互連接、接觸的部位，在荷載、位移和剛度的綜合影響下，仍然保持這種連接與接觸，并滿足變形協(xié)調(diào)（即墻、柱底的位移，基礎(chǔ)的變形和地基表面的變形一致）上述分析設(shè)計方法稱合理設(shè)計。但目前尚處于研究發(fā)展階段。

1.1.2地基基礎(chǔ)設(shè)計方法7/20/20236巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)二、常規(guī)設(shè)計法

為了簡化，工程設(shè)計中常把三者分離開考慮：

視上部結(jié)構(gòu)底端為固定支座或固定鉸支座，不考慮荷載作用下各墻、柱端的相對位移，并按此進(jìn)行內(nèi)力分析；對基礎(chǔ)與地基，則假定地基反力與基底壓力呈直線分布，分別計算基礎(chǔ)的內(nèi)力與地基沉降。這種方法稱為常規(guī)設(shè)計方法。對于良好均質(zhì)地基、剛度大的基礎(chǔ)，和作用荷載布置均勻?qū)ΨQ，且大小相近的上部結(jié)構(gòu)來說是可行的，差別不大，可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。1.1.2地基基礎(chǔ)設(shè)計方法7/20/20237巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：甲級、乙級、丙級。依據(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用的程度。1.1.3對地基計算的要求7/20/20238巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)丙級甲級乙級重要的工業(yè)與民用建筑物30層以上的高層建筑體型復(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（如地下車庫、商場、運動場等）對地基變形有特殊要求的建筑物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除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物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7/20/20239巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.所有建筑物地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的的關(guān)規(guī)定；

2.設(shè)計等級為甲、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計；

3.下表1-2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，如有下列情況之一時，仍應(yīng)作變形驗算：

(1)地基承載力特征值小于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，可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；

(3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時；

(4)相鄰建筑距離過近，可能發(fā)生傾斜時；

(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。7/20/202310巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基主要受力層：指條形基礎(chǔ)底面下深度為3b，獨立基礎(chǔ)下為1.5b，且厚度均不小于5m的范圍。結(jié)構(gòu)7/20/202311巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

4.對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性；

5.基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算；

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。7/20/202312巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行巖土工程勘察：1.巖土工程勘察報告應(yīng)提供：（1）有無影響建筑場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)條件及其危害程度；（2）建筑物范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)及其均勻性，以及各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)；（3）地下水埋藏情況、類型、水位變幅和規(guī)律，以及對建筑材料的腐蝕性；（4）在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)劃分場地土類型和場地類別，并對飽和砂土及粉土進(jìn)行液化判別；7/20/202313巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)（5）對可供采用的地基基礎(chǔ)設(shè)計方案進(jìn)行論證分析，提出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計建議；提供與設(shè)計要求相對應(yīng)的地基承載力及變形計算參數(shù)，并對設(shè)計與施工應(yīng)注意的問題提出建議；（6）當(dāng)工程需要時，尚應(yīng)提供：①深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護(hù)設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)，論證其對周圍已有建筑物和地下設(shè)施的影響；②基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議；③提供用于計算地下水浮力的設(shè)計水位。7/20/202314巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

2.地基評價宜采用鉆探取樣、室內(nèi)土工試驗、觸探、并結(jié)合其它原位測試方法進(jìn)行。設(shè)計等級為甲級的建筑物應(yīng)提供載荷試驗指標(biāo)、抗剪強度指標(biāo)、變形參數(shù)指標(biāo)和觸探資料；設(shè)計等級為乙級的建筑物應(yīng)提供抗剪強度指標(biāo)、變形參數(shù)指標(biāo)和觸探資料；設(shè)計等級為丙級的建筑物應(yīng)提供觸探及必要的鉆探和土工試驗資料。

3.建筑物地基均應(yīng)進(jìn)行驗槽。如地基條件與原勘察報告不符時，應(yīng)進(jìn)行施工勘察。7/20/202315巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于基礎(chǔ)變形不致于影響正常使用所規(guī)定的地基變形限值或未能滿足對基礎(chǔ)耐久性要求的某項限值。承載能力極限狀態(tài)：對應(yīng)于基礎(chǔ)受荷達(dá)到最大承載能力或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形。幾個名詞概念7/20/202316巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)上的荷載，可分為下三類：

永久荷載permanentload

在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。

可變荷載variableload

在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。

偶然荷載accidentalload

在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載。例如爆炸力、撞擊力等。7/20/202317巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)荷載設(shè)計值designvalueofaload

荷載代表值與荷載分項系數(shù)的乘積。

荷載效應(yīng)loadeffect

由荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)，例如內(nèi)力，變形和裂縫等。

荷載組合loadcombination

按極限狀態(tài)設(shè)計時，為保證結(jié)構(gòu)的可靠性而對同時出現(xiàn)的各種荷載設(shè)計值的規(guī)定，如下：

7/20/202318巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)基本組合fundamentalcombination

承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作用和可變作用的組合。

偶然組合accidentalcombination

承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作用，可變作用和一個偶然作用的組合。

標(biāo)準(zhǔn)組合characteristic/nominalcombination

正常使用極限狀態(tài)計算時，采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值為荷載代表值的組合。7/20/202319巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)頻遇組合frequntcombinations

正常使用極限狀態(tài)計算時，對可變荷載采用頻遇值或永久值為荷載代表值的組合。

準(zhǔn)永久組合quasi-permanentcombinations

正常使用極限狀態(tài)計算時，對可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表值的組合。7/20/202320巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)設(shè)計時，所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力和限值應(yīng)按下列規(guī)定：

1.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(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或單樁承載力特征值。

2.計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。1.1.4關(guān)于荷載取值的規(guī)定7/20/202321巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

3.計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，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，但其分項系數(shù)均為1.0。

4.在確定基礎(chǔ)或樁臺高度、支擋結(jié)構(gòu)截面、計算基礎(chǔ)或支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)力，確定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)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。當(dāng)需要驗算基礎(chǔ)裂縫寬度時，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。

5.基礎(chǔ)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用，但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0不應(yīng)小于1.0。7/20/202322巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題

1.地基基礎(chǔ)設(shè)計分為哪幾個等級？不同的等級對地基計算有何具體的要求？

2.目前常采用什么樣的地基基礎(chǔ)設(shè)計方法？

3.如何理解正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)？7/20/202323巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.2地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)

共同作用的概念◢地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的關(guān)系◢基礎(chǔ)剛度的影響◢上部結(jié)構(gòu)剛度的影響7/20/202324巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

1.2.1地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)關(guān)系常規(guī)設(shè)計方法設(shè)計中三者分開考慮，視彼此為相互獨立的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行靜力平衡分析計算；不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度，只計算作用在基礎(chǔ)頂面上的荷載；也不考慮基礎(chǔ)的剛度，基底反力簡化為直線分布，并反向施加于地基，當(dāng)作柔性荷載驗算地基承載力和進(jìn)行地基沉降計算。上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基7/20/202325巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)實際情況：⊿三者相互連接整體,共同承擔(dān)荷載而產(chǎn)生相應(yīng)的變形⊿三者都按各自的剛度對相互的變形產(chǎn)生相應(yīng)的制約作用⊿三者之間同時滿足靜力平衡和變形協(xié)調(diào)兩個條件應(yīng)能正確反映結(jié)構(gòu)剛度影響，合理反映土的變形特性合理的分析計算方法：需研究合理反映土的變形特性的地基計算模型與參數(shù)。7/20/202326巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

1.2.2基礎(chǔ)剛度的影響柔性基礎(chǔ)可隨地基的變形而任意彎曲基底反力分布與作用荷載分布相同均布荷載下沉降中部大，邊緣小。無力調(diào)整基底不均勻沉降要使沉降均勻，應(yīng)使邊緣荷載增大7/20/202327巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)具有抗彎剛度,在荷載作用下不產(chǎn)生撓曲基礎(chǔ)在中心荷載作用下沉降均勻，基底的沉降處處相等，基底保持水平7/20/202328巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)當(dāng)中心荷載不大時，基底反力呈馬鞍形分布；隨上部荷載增大，鄰近基底邊緣塑性區(qū)逐漸擴(kuò)大，基底應(yīng)力重分布，

變成拋物線形7/20/202329巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

剛性基礎(chǔ)基底反力分布與荷載分布情況無關(guān)，僅與荷載合力大小與作用點位置相關(guān)。

中心受荷下的基底反力的分布邊緣大、中部小荷載合力偏心很大時，離合力作用點近的基底邊緣反力很大，而遠(yuǎn)離的基底邊緣反力為零，甚至基底可能與地基脫開具有剛度的基礎(chǔ)，在調(diào)整基底沉降使之趨于均勻的同時，也使基底壓力發(fā)生由中部向邊緣轉(zhuǎn)移的過程。

把剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部，將所承擔(dān)的荷載相對集中地傳至基底邊緣的現(xiàn)象稱作基礎(chǔ)的“架越作用”。7/20/202330巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.軟土地基淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，當(dāng)基礎(chǔ)相對剛度較大時，相對為剛性基礎(chǔ)，基底反力分布可按直線分布計算:地基非均質(zhì)性的影響基礎(chǔ)與地基比較的相對剛度

地基相對軟弱7/20/202331巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)2堅硬地基包括巖石、密實卵石堅硬黏性土地基，基礎(chǔ)抗彎剛度很小，中心荷載作用時，僅傳遞荷載附近的地基中，遠(yuǎn)離荷載的地基不受力。地基相對堅硬7/20/202332巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)3軟硬懸殊地基中硬邊軟----正向撓曲變?yōu)榉聪驌锨熊涍呌?---基礎(chǔ)撓曲加劇彎矩分布圖7/20/202333巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)4荷載大小影響有利性：地基中硬邊軟，上部荷載大小不同，P1＜＜P2，對基礎(chǔ)受力有利；地基中軟邊硬，上部荷載不等，P1＞＞P2；7/20/202334巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)不利性：中硬邊軟P1＞＞P2

中軟邊硬P1＜＜P27/20/202335巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.2.3上部結(jié)構(gòu)剛度的影響上部結(jié)構(gòu)的剛度：指整個上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)不均勻沉降或撓曲的抵抗能力，或稱整體剛度。剛度不同地基變形不同，基礎(chǔ)受力不同。柔性結(jié)構(gòu)按剛度分敏感性結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)分述如下：7/20/202336巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)完全柔性結(jié)構(gòu)

上部柔性結(jié)構(gòu)的變形與地基的變形一致，地基變形對上部結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生附加應(yīng)力，上部結(jié)構(gòu)沒有調(diào)整地基不均勻變形的能力，對基礎(chǔ)的撓曲沒有制約作用。絕對剛性結(jié)構(gòu)

中心荷載下，均勻地基的沉降相同，基礎(chǔ)不發(fā)生撓曲，具有調(diào)整地基應(yīng)力，使沉降均勻的作用。敏感性結(jié)構(gòu)：指不均勻沉降會引起較大的附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。

硬：土的壓縮模量高，結(jié)構(gòu)調(diào)整地基變形能力差。軟：土的壓縮模量低，對體型簡單的建筑物具較高的調(diào)整不均勻能力，結(jié)構(gòu)不具有調(diào)整大差異沉降的能力。7/20/202337巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.2.4基礎(chǔ)的分析方法條形、筏形和箱形基礎(chǔ)的分析方法大致可分為3個發(fā)展階段，形成3種類型的方法?？紤]上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-地基共同作用分析法不考慮共同作用分析法考慮基礎(chǔ)-地基共同作用分析法7/20/202338巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基按靜力平衡條件分割成3個獨立部分求解：

s1：先把上部結(jié)構(gòu)看成柱端固接于基礎(chǔ)上的獨立結(jié)構(gòu)，用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求出柱底反力和結(jié)構(gòu)內(nèi)力；

s2：以柱端作用力反向作用于基礎(chǔ)上，按基底反力直線分布的假定求出基底反力，然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求基礎(chǔ)的內(nèi)力；

s3：不考慮基礎(chǔ)剛度的調(diào)節(jié)作用，把基底反力反向作用于地基表面，計算地基變形。不考慮共同作用分析法7/20/202339巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)s1：選擇地基模型計算s2：按靜力平衡條件將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)分割開，用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求出柱端作用力，并反向作為荷載施加于基礎(chǔ)上，然后根據(jù)選擇的地基模型計算基底反力與地基變形的關(guān)系考慮基礎(chǔ)-地基共同作用分析法7/20/202340巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)考慮三者共同作用方法的基本原則：要求上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基相互之間在連接點處不僅要滿足靜力平衡條件，而且必須滿足變形協(xié)調(diào)條件。即上部結(jié)構(gòu)柱端的位移與該點基礎(chǔ)上表面的位移相一致?；兹我稽c的位移與該點的地基變形也相一致?？紤]上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-地基共同作用分析法考慮基礎(chǔ)-地基共同作用分析法計算結(jié)構(gòu)結(jié)果與實際仍有差別。原因：不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn)，導(dǎo)致地基變形偏大，基礎(chǔ)內(nèi)力偏高，設(shè)計偏于安全；沒有考慮基礎(chǔ)的變形會引起上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力與變形，這是偏于不安全的方面。7/20/202341巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)三種分析方法的比較全部共同作用方法結(jié)構(gòu)力學(xué)方法部分共同作用方法7/20/202342巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

1．結(jié)構(gòu)力學(xué)方法（方法1)：

不考慮相互作用，把柱端看作不動鉸支座，使柱下基礎(chǔ)梁呈正彎矩，柱間為負(fù)彎矩，梁中點處彎矩為127kN·m，僅為完全考慮共同作用的37%，對于基礎(chǔ)梁偏不安全。由于沒有反映基礎(chǔ)沉降在上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生次應(yīng)力，對上部結(jié)構(gòu)也偏不安全的。計算中沒有考慮地基變形對基礎(chǔ)的影響，將基礎(chǔ)視為絕對剛性，也不符合基礎(chǔ)發(fā)生整體撓曲的實際情況。結(jié)果分析7/20/202343巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)2．部分共同作用方法(方法2)：

不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的貢獻(xiàn)，基礎(chǔ)梁僅依靠自身與地基的剛度抵抗撓曲，故整體撓曲較大。除兩端外，基礎(chǔ)梁受正彎矩作用，中點彎矩值為全部共同作用計算結(jié)果的18%，說明此法計算的相對撓曲偏大，內(nèi)力偏高，設(shè)計偏于安全。另一方面，此法也沒有考慮基礎(chǔ)沉降在結(jié)構(gòu)內(nèi)部引起的次應(yīng)力，就結(jié)構(gòu)而言，則偏于不安全。7/20/202344巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)3．全部共同作用方法(方法3)

：計算結(jié)果表明：基礎(chǔ)梁的彎矩介于上述兩種方法之間，整體撓曲仍占有較大比重，除端部外，基礎(chǔ)梁也都承受正彎矩。條形和筏形基礎(chǔ)采用端部外伸的方法擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積，可起調(diào)整改善梁的彎矩分布的作用?？梢?，考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度，能有效地降低基礎(chǔ)的內(nèi)力，使設(shè)計更為經(jīng)濟(jì)合理。7/20/202345巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

1.2.5共同作用問題◢簡化方法計算引起的誤差一般不致于影響的結(jié)構(gòu)安全或增加工程造價。但這一做法簡化對條形、筏形和箱形等規(guī)模較大，承受荷載較多和上部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的基礎(chǔ)，常會引起較大的誤差。◢考慮共同作用，單獨滿足靜力平衡，而且還要滿足變形協(xié)調(diào)條件。◢問題解決途徑：需要一套計算理論與分析方法，包括：（1）建立能較好反映地基土變形特性的地基模型及模型參數(shù)確定方法；（2）建立上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基共同作用理論

地基反力計算是共同作用理論的核心問題7/20/202346巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題1.怎樣理解地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同作用的概念？2.如何理解進(jìn)行地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同作用分析的意義？7/20/202347巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)按材料分類磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)三合土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)1.3淺基礎(chǔ)分類7/20/202348巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)柱下單獨基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)型式分類獨立基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)二柱聯(lián)合基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)柱下交叉條形基礎(chǔ)7/20/202349巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.3.1擴(kuò)展基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)通過墻、柱等承重構(gòu)件傳遞的荷載，在基礎(chǔ)底面上引起的基底壓力大于地基承載力時，有必要在墻、柱之下設(shè)置水平截面向下擴(kuò)大的基礎(chǔ)——擴(kuò)展基礎(chǔ)，以便將墻或柱荷載擴(kuò)散分布于基礎(chǔ)底面，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴(kuò)展基礎(chǔ)條形墻基礎(chǔ)單獨柱基礎(chǔ)配筋不配筋配筋不配筋柔性與剛性7/20/202350巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)定義：又稱剛性基礎(chǔ)，系指由磚、毛石、灰土、三合土、混凝土或毛石混凝土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。特點：剛性基礎(chǔ)具有一定的抗壓強度，但抗拉強度和抗剪強度低，不能承受彎矩。適用范圍：無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)適用于多層民用建筑和輕型廠房。1.3.1.1無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)7/20/202351巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)混凝土或毛石混凝土基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)灰土或三合土基礎(chǔ)7/20/202352巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)磚砌體具有一定的抗壓強度，但抗拉強度和抗剪強度低。磚基礎(chǔ)所用的磚，強度等級不低于MU10，砂漿不低于M5。

在地下水位以下或當(dāng)?shù)鼗脸睗駮r，應(yīng)采用水泥砂漿砌筑。在磚基礎(chǔ)底面以下，一般應(yīng)先做100mm厚的C10的混凝土墊層。一般可用于6層及6層以下工民用建筑。7/20/202353巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)指未經(jīng)加工鑿平的石料。毛石基礎(chǔ)所采用的是未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石，禁用風(fēng)化毛石。由于毛石之間間隙較大，如果砂漿(不低于M5)粘結(jié)的性能較差，則不能用于多層建筑，且不宜用于地下水位以下。但由于毛石基礎(chǔ)的抗壓性和抗凍性能較好，可用來作為7層以下的民用建筑物基礎(chǔ)。7/20/202354巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)灰土是用石灰和土料配制而成的。石灰以塊狀為宜，經(jīng)熟化(加水化開)1～2天后過5mm篩立即使用。土料應(yīng)用塑性指數(shù)較低的粉土和黏性土為宜，土料團(tuán)粒應(yīng)過篩，粒徑不得大于15mm。石灰和土料按體積配合比為3:7或2:8，最小干密度為：粉土1.55t/m3、粉質(zhì)黏土1.50t/m3、黏土1.45t/m3，拌和均勻，在基槽內(nèi)分層夯實(每層虛鋪約220～250mm，夯實至150mm)?；彝粱A(chǔ)宜在比較干燥的土層中使用，其本身具有一定的抗凍性。在我國華北和西北地區(qū)，廣泛用于5層和5層以下的民用建筑。7/20/202355巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)三合土基礎(chǔ)三合土是由石灰、砂和骨料(礦渣、碎磚或碎石)加水混合而成。施工時石灰、砂、骨料按體積配合比為1﹕2﹕4～1﹕3﹕6拌和均勻后再分層夯實(每層虛鋪約220mm夯至150mm)。三合土的強度較低，一般只用于4層及4層以下的民用建筑。7/20/202356巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)的抗壓強度、耐久性和抗凍性比較好，其強度等級一般為C15以上。混凝土基礎(chǔ)常用在荷載較大的墻柱處。如在混凝土基礎(chǔ)中加入體積占25～30％的毛石(石塊尺寸不宜超過300mm)，即做成毛石混凝土基礎(chǔ)，可節(jié)省水泥用量。7/20/202357巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)無筋基礎(chǔ)的材料都具有較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度不高，設(shè)計時必須保證發(fā)生在基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不能超過相應(yīng)的材料強度的設(shè)計值。通常是通過基礎(chǔ)構(gòu)造的限制來實現(xiàn)，即基礎(chǔ)每個臺階的寬度與設(shè)計高度之比都不得超過允許值。α－剛性角H0b27/20/202358巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)Pk=N/Ab2：H07/20/202359巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.3.1.2鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)系指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)?；A(chǔ)的抗壓、抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用?；A(chǔ)的高度不受臺階寬高比的限制，故適宜于需要“寬基淺埋”的場合下采用。例如當(dāng)軟土地基的表層具有一定厚度的硬殼層，并擬利用該層作為持力層時，更可考慮采用這類基礎(chǔ)型式。7/20/202360巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)如地基不均勻，為增強基礎(chǔ)縱向的整體性和抗彎能力，可以采用有肋的墻基礎(chǔ)

墻下擴(kuò)展（條形）基礎(chǔ)寬基淺埋7/20/202361巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)柱下擴(kuò)展（單獨）基礎(chǔ)臺階形基礎(chǔ)錐形基礎(chǔ)杯口基礎(chǔ)雙向配筋7/20/202362巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.3.2柱下條形基礎(chǔ)支承同一方向(或同一軸線)上若干根柱的長條形連續(xù)基礎(chǔ)稱為柱下條形基礎(chǔ)

采用鋼筋混凝土材料，將建筑物所有荷載傳遞到地基中，基礎(chǔ)本身應(yīng)有一定的尺寸和配筋?；A(chǔ)的抗彎剛度較大，具有調(diào)整不均勻沉降的能力，可使各柱的豎向位移較均勻。7/20/202363巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰二柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)，具有柱下條形基礎(chǔ)的性能。

矩形聯(lián)合基礎(chǔ)梯形聯(lián)合基礎(chǔ)聯(lián)梁式聯(lián)合基礎(chǔ)7/20/202364巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)①柱荷載較大或地基條件較差，如采用單獨基礎(chǔ)，可能出現(xiàn)過大的沉降；②柱距較小而地基承載力較低，如采用單獨基礎(chǔ)，則相鄰基礎(chǔ)之間的凈距很小且荷載影響較大；③由于已有的相鄰建筑物或道路等場地的限制，使邊柱做成不對稱的單獨基礎(chǔ)過于偏心，而需要與內(nèi)柱做成聯(lián)合基礎(chǔ)或連續(xù)基礎(chǔ)。對于下列情況可以考慮采用柱下條形基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ)：7/20/202365巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)若地基軟弱且兩個方向分布不均，需要基礎(chǔ)兩個方向具有一定的剛度來調(diào)整不均勻沉降，則可以在柱網(wǎng)下沿縱橫兩向設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，從而形成柱下交叉條形基礎(chǔ)。柱下交叉條形(交梁)基礎(chǔ)7/20/202366巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.3.3獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)是配置于整個結(jié)構(gòu)物之下的無筋或有配筋的單個基礎(chǔ)?；A(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)連成一體，或自身形成一個塊狀實體，具有很大的整體剛度。7/20/202367巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)(1)獨立基礎(chǔ)的常用型式煙囪、水塔、高爐等構(gòu)筑物，有時也可采用殼體基礎(chǔ)外，更多采用鋼筋混凝土圓板或圓環(huán)基礎(chǔ)及混凝土的實體基礎(chǔ)。梯形獨立基礎(chǔ)7/20/202368巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)(2)殼體基礎(chǔ)若獨立基礎(chǔ)上部荷載較大時，可將基礎(chǔ)做成各種形式的殼體，形成殼體基礎(chǔ)，以改善基礎(chǔ)受力性能，如煙囪、水塔、電視塔等高聳建筑物常采用殼體基礎(chǔ)。7/20/202369巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.3.4筏形基礎(chǔ)

筏形基礎(chǔ)由于其底面積大，故可減小地基上單位面積的壓力，同時也可提高地基土的承載力，并能更有效地增強基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。若上部荷載大、地基軟弱或地下防滲需要時，可采用筏形基礎(chǔ)，俗稱滿堂基礎(chǔ)?；A(chǔ)用鋼筋混凝土材料做成連續(xù)整片基礎(chǔ)，也稱片筏基礎(chǔ)。7/20/202370巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)適用條件：當(dāng)柱或墻傳來的荷載很大;

地基土較軟弱;

地下水防滲需要;

需增加基礎(chǔ)板的剛度。1.3.5箱形基礎(chǔ)把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻組成一個整體剛度很強的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)。7/20/202371巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

柱下條形基礎(chǔ)、筏形和箱形基礎(chǔ)以其較優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特點，適合于各種地質(zhì)條件的地基上規(guī)模大、層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的現(xiàn)代建筑物的基礎(chǔ)。在我國已建成的大量高層建筑中，很多都是采用這類基礎(chǔ)。

我國沿海許多城市，地基土質(zhì)十分軟弱，高層建筑物的沉降量很大，筏形和箱形基礎(chǔ)也只限用于高度小于50m內(nèi)的建筑物。更高的建筑多采用樁與筏基、樁與箱基相結(jié)合的復(fù)合基礎(chǔ)形式，稱為樁筏基礎(chǔ)和樁箱基礎(chǔ)。

淺基礎(chǔ)方案的選用和方案比較7/20/202372巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

1．有較大的基底面積，能承擔(dān)較大的建筑物荷載，容易滿足承載力的要求。對于有局部地質(zhì)缺陷的地基，可用這類基礎(chǔ)直接跨越地質(zhì)缺陷部位，避免進(jìn)行地基局部處理。

2．將整個建筑物連成整體，具有較大的剛性，可調(diào)整和均衡上部結(jié)構(gòu)荷載向地基傳遞，減小由于荷載差異和地基不均勻造成的建筑物不均勻沉降或傾斜，減小地基不均勻變形在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部引起的附加應(yīng)力。筏形和箱形基礎(chǔ)的特點：7/20/202373巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

3.基礎(chǔ)埋置深度較大，可提高豎向和水平承載力，增加建筑物的穩(wěn)定性，同時利用地基補償作用減小基底的附加壓力，從而減小建筑物的沉降量。

4.筏形和箱形基礎(chǔ)在建筑物下部構(gòu)成較大的地下空間，提供安置高層建筑用的設(shè)備或公共設(shè)施的合適場所。

5.筏形尤其是箱形基礎(chǔ)的技術(shù)要求和造價是較高，施工中需要處理大基坑、深開挖所碰到的許多問題，因此，需要根據(jù)具體條件通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能正確選用。7/20/202374巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)方案比較方法：基礎(chǔ)方案的選擇沒有“標(biāo)準(zhǔn)答案”。掌握充分的資料，包括：上部結(jié)構(gòu)的工程條件、要求和場地工程地質(zhì)條件等資料7/20/202375巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)資料地質(zhì)資料基礎(chǔ)設(shè)計的三項重要技術(shù)指標(biāo)地基類型判別及可能發(fā)生的問題土層分布的工程性質(zhì)研究查明地下水及地表水的運動規(guī)律查明擬建建筑物周圍及地下的情況建筑物的重要性建筑物體型的復(fù)雜程度結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及傳力系統(tǒng)技術(shù)合理性施工技術(shù)可行性經(jīng)濟(jì)性7/20/202376巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題1.基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)形式可分為幾種類型？2.進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計前需要掌握哪些資料？3.筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)有何特點？4.如何保證無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過相應(yīng)的材料強度的設(shè)計值？7/20/202377巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)室內(nèi)地面室外地面d基礎(chǔ)埋置深度(d)：基礎(chǔ)底面至室外地面的距離.目的：防止基礎(chǔ)暴露、侵蝕、人為破壞；保證基礎(chǔ)穩(wěn)定、建筑物安全。1.4基礎(chǔ)埋深的選擇7/20/202378巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)影響基礎(chǔ)埋深的因素有以下幾個方面：

1.建筑物上、下部結(jié)構(gòu)與荷載條件；

2.土的凍脹條件；

3.地基土體的工程性質(zhì)與分布；

4.地下水條件；

5.地形條件；

6.相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深；基礎(chǔ)埋深的確定是基礎(chǔ)設(shè)計中一個重要環(huán)節(jié)。影響基礎(chǔ)埋深的因素很多，而對某一項工程而言，往往只是其中的一項或兩項起決定作用。設(shè)計時應(yīng)從工程的實際出發(fā)，抓住主要因素進(jìn)行選擇。7/20/202379巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)合理選擇埋深的必要性：為保證基礎(chǔ)安全同時減少基礎(chǔ)的尺寸，盡量將基礎(chǔ)設(shè)置在良好的土層上。但埋深過大，施工不方便，并且提高基礎(chǔ)的造價?；A(chǔ)埋深的設(shè)計原則：在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋；但不應(yīng)小于0.5m（巖石地基除外）；基礎(chǔ)頂面至少應(yīng)低于設(shè)計地面的0.1m。7/20/202380巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)關(guān)于基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深首先取決于建筑物的用途。具有地下室或半地下室的建筑物，基礎(chǔ)埋深必須結(jié)合建筑物地下部分的設(shè)計標(biāo)高來選定。若在基礎(chǔ)影響范圍內(nèi)有地下管溝等，原則上基礎(chǔ)的埋深應(yīng)低于這些設(shè)施。高層建筑抗震穩(wěn)定性要求不小于建筑物地面以上高度的10-15分之一。1.4.1建筑物的用途、結(jié)構(gòu)及荷載條件（對埋深的影響）7/20/202381巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)選擇基礎(chǔ)埋深時也必須考慮荷載的性質(zhì)與大小。荷載大，基礎(chǔ)的尺寸需要大些，同時也需要適當(dāng)增加埋深。長期作用有較大水平荷載和位于坡頂、坡面的基礎(chǔ)應(yīng)有一定的埋深，以確?；A(chǔ)具有足夠的穩(wěn)定性。如輸電塔承受上拔力的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，也要求有一定的埋深以提供足夠的抗拔阻力。7/20/202382巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)當(dāng)存在相鄰建筑物時，新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物基礎(chǔ)；當(dāng)埋深大于原有建筑物基礎(chǔ)時，兩基礎(chǔ)之間應(yīng)保持一定的凈距；凈距為高差的1-2倍。若不能滿足要求時，應(yīng)采取分段施工，設(shè)臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物地基。7/20/202383巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.4.2地基土的性質(zhì)和分布（對埋深的影響）

基礎(chǔ)應(yīng)盡可能埋置在良好的持力層上。土質(zhì)的好壞是相對的。分析各土層的深度、層厚、地基承載力大小與壓縮性高低，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，確定最佳的基礎(chǔ)埋深。7/20/202384巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)a.地基是好土（承載力高，分布均勻，且壓縮性?。裆畎雌渌麠l件或最小埋深確定；b.地基都是軟土，不采用天然地基；若采用淺基，應(yīng)采取地基處理措施；或考慮樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)。c.地基土上軟下好，需據(jù)軟土厚度和建筑物類型確定：（1）軟土厚2m以內(nèi)，采用其下好土層；（2）軟土厚2-4m，對低層建筑，可作在軟土層上，但須加強上部結(jié)構(gòu)剛度；重要建筑物或有地下室，做在軟土下好土層；（3）軟土厚度大于5m，可按情況b.處理。d.地基上好下軟，應(yīng)盡可能淺埋；或考慮減小基底尺寸；e.由若干層好土和軟土交互，應(yīng)根據(jù)各土層的厚度和承載力大小確定。7/20/202385巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)盡量埋置于水位以上，避免地下水對基礎(chǔ)開挖，基礎(chǔ)施工和使用期間的影響(凍脹)；基礎(chǔ)埋深低于地下水時應(yīng)考慮施工期間的基坑降水、坑壁支撐以及是否可能產(chǎn)生流沙、管涌等問題；地下水對基礎(chǔ)材料的侵蝕性、地下室防滲、輕型結(jié)構(gòu)物上浮的可能性、地下水浮托力引起基礎(chǔ)底板的內(nèi)力變化等。1.4.3地下水條件影響7/20/202386巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)為防止基底因挖土減壓而隆起開裂，必須控制基坑開挖深度，使承壓含水層頂部保持一定的土層厚度h0透水層隔水層7/20/202387巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

平均凍脹率η凍脹等級凍脹類型

η≤1I不凍脹

1<η≤3.5II弱凍脹

3.5<η≤6III凍脹

6<η≤12IV強凍脹

η>12V特強凍脹

確定埋深時應(yīng)考慮地基的凍脹性。多年凍土季節(jié)性凍土凍土1.4.4土的凍脹影響凍脹性等級與分類我國局部地區(qū)我國多見于北方地區(qū)7/20/202388巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)凍脹率（η

％）：

凍脹前后土的體積或高度之差與凍脹前土的體積或高度之比，用百分比表示。V凍后-V凍前V凍前

100%

η=7/20/202389巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)土的名稱凍前天然含水量w(%)凍結(jié)期間地下水位距凍結(jié)面的最小距離hw(m)平均凍脹率η％凍脹等級凍脹類型碎(卵)石、礫、粗、中砂(粒徑小于0.075mm顆粒含量大于15％)，細(xì)砂(粒徑小于0.075mm顆粒含量大于10％)w≤12>1.0η≤1Ⅰ不凍脹≤1.01<η≤3.5Ⅱ弱凍脹12<w≤18>1.0≤1.03.5<η≤6Ⅲ凍脹w>18>0.5≤0.56<η≤12Ⅳ強凍脹7/20/202390巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)土的名稱凍前天然含水量w(%)凍結(jié)期間地下水位距凍結(jié)面的最小距離hw(m)平均凍脹率η％凍脹等級凍脹類型粉砂w≤14>1.0η≤1Ⅰ不凍脹≤1.01<η≤3.5Ⅱ弱凍脹14<w≤19>1.0≤1.03.5<η≤6Ⅲ凍脹19<w≤23>1.0≤1.06<η≤12Ⅳ強凍脹w>23不考慮η>12Ⅴ特強凍脹7/20/202391巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)土的名稱凍前天然含水量w(%)凍結(jié)期間地下水位距凍結(jié)面的最小距離hw(m)平均凍脹率η％凍脹等級凍脹類型黏性土w≤wp+2>2.0η≤1Ⅰ不凍脹≤2.01<η≤3.5Ⅱ弱凍脹wp+2<w≤wp+5>2.0≤2.03.5<η≤6Ⅲ凍脹wp+5<w≤wp+9>2.0≤2.06<η≤12Ⅳ強凍脹wp+9<w≤wp+15>2.0≤2.0η≤12Ⅴ特強凍脹w>wp+15不考慮Wp--塑限含水量7/20/202392巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)

不凍脹土的基礎(chǔ)埋深不考慮凍結(jié)深度；

凍脹土基礎(chǔ)最小埋深dminZdhman設(shè)計凍深允許殘留凍土層厚度dmin有效凍結(jié)厚度

允許殘留凍土層厚度意義7/20/202393巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)季節(jié)性凍土地基的設(shè)計凍深zd

可按下式計算環(huán)境對凍深的影響系數(shù)；土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)；土的類別對凍深的影響系數(shù)；當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度7/20/202394巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)土的類別對凍深的影響系數(shù)ψzs土的類別影響系數(shù)土的類別影響系數(shù)黏性土1.00中、粗、礫砂1.20細(xì)砂、粉砂、粉土1.20碎石土1.40土的凍脹性對凍深的影響系數(shù)ψzw凍脹性影響系數(shù)凍脹性影響系數(shù)不凍脹1.00強凍脹0.85弱凍脹0.95特強凍脹0.80凍脹0.90環(huán)境對凍深的影響系數(shù)ψze周圍環(huán)境影響系數(shù)周圍環(huán)境影響系數(shù)村、鎮(zhèn)、曠野1.00城市市區(qū)0.90城市近郊0.957/20/202395巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)允許殘留凍土層厚度hmin的確定：（如下表）

根據(jù)土的凍脹性、基礎(chǔ)形式，采暖情況和基底平均壓力確定

當(dāng)有充分依據(jù)時，基底下允許殘留凍土層厚度也可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定?；紫码m有一定厚度的殘留凍土，但其凍脹變形已很小，不會影響上部結(jié)構(gòu)的安全與使用。7/20/202396巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)基底平均壓力/kPa

凍脹性基礎(chǔ)形式采暖情況90110130150170190210弱凍脹土方形基礎(chǔ)采暖―0.940.991.041.111.151.20不采暖―0.780.840.910.971.041.10條形基礎(chǔ)采暖―>2.50>2.50>2.50>2.50>2.50>2.50不采暖―2.202.50>2.50>2.50>2.50>2.50凍脹土方形基礎(chǔ)采暖―0.640.700.750.810.86―不采暖―0.550.600.650.690.74―條形基礎(chǔ)采暖―1.551.792.032.262.50―不采暖―1.151.351.551.751.95―強凍脹土方形基礎(chǔ)采暖―0.420.470.510.56――不采暖―0.360.400.430.47――條形基礎(chǔ)采暖―0.740.881.001.13――不采暖―0.560.660.750.84――特強凍脹土方形基礎(chǔ)采暖0.300.340.380.41―――不采暖0.240.270.310.34―――條形基礎(chǔ)采暖0.430.520.610.70―――不采暖0.330.400.470.53―――建筑基底下允許殘留凍土層厚度hmin（m）7/20/202397巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題1什么是基礎(chǔ)的埋深？2從地基土的角度如何確定基礎(chǔ)埋深？3選擇基礎(chǔ)埋深可以從哪些方面考慮？4根據(jù)凍脹性可將凍脹性土分類哪幾類？7/20/202398巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.5地基計算CalculationofStrengthandDeformationofSubgrade7/20/202399巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.5.1承載力計算1.定義（概念：地基承載力、允許承載力、極限承載力；新、舊規(guī)范承載力）地基承載力：指單位面積上地基承受荷載的能力。當(dāng)?shù)鼗瑫r滿足強度和變形兩個條件時，單位面積所能承受的最大荷載，稱地基承載力新、舊規(guī)范地基承載力對比：

舊規(guī)范：

新規(guī)范地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（fk

）=地基承載力特征值（fak

）地基承載力設(shè)計值（f）=修正后地基承載力特征值（fa）7/20/2023100巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基允許承載力[f]：在保證地基穩(wěn)定性和建筑物的沉降量不超過允許值的條件

地基極限承載力(Pu)：使地基巖土發(fā)生破壞所需的單位面積上的平均荷載。

2.影響地基承載力的因素

*地基土成因、巖性、巖相與其堆積年代;

*地基土的物理--力學(xué)性質(zhì)

*基礎(chǔ)底面寬度（b）與埋深(d)

*地下水的存在條件與土的滲透性

*建筑物情況，體型簡單整體剛度大，對不均勻沉降的適應(yīng)性好7/20/2023101巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)確定方法：

地基承載力特征值(fak):可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、并結(jié)合工程實踐經(jīng)驗等方法綜合確定。

修正后地基承載力特征值(fa)的確定方法有三種方式：

（1）按地基載荷試驗確定；

（2）根據(jù)土的類型及土工物理試驗指標(biāo)（如密實度、孔隙比、液限指數(shù)含水量）或原位測試指標(biāo)（如，動探、靜探等）

（3）根據(jù)土的抗剪強度指標(biāo)以理論公式計算；7/20/2023102巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)現(xiàn)場試驗載荷試驗的方法是在測試土層上放置一承壓板，然后逐級加荷，每一級荷載至地基的沉降基本穩(wěn)定后再施加下一級荷載，直至所施加的荷載接近或達(dá)到極限荷載。1、現(xiàn)場載荷試驗7/20/2023103巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)土的壓縮性不同，p～s曲線的特征不同。地基承載力特征值由強度控制，一般可取比例極限荷載為地基承載力特征值。地基承載力特征值受容許沉降量的控制，可規(guī)定某一相對沉降量(即沉降s與基礎(chǔ)寬度b之比)所對應(yīng)的荷載為地基承載力特征值。低壓縮性土中、高壓縮性土7/20/2023104巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)2、原位測試驗地基承載力特征值（標(biāo)準(zhǔn)值）根據(jù)現(xiàn)場鑒別結(jié)果確定承載力fak(如巖石、碎石土)

根據(jù)靜力觸探成果確定fak

；

根據(jù)動探(如標(biāo)貫等)確定fak。3、按規(guī)范承載力表確定根據(jù)室內(nèi)土的物理、力學(xué)指標(biāo)平均值確定fa0；乘以回歸修正系數(shù)，得到fak；7/20/2023105巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)用上述方法確定承載力，若基礎(chǔ)有效寬度b>3m，基礎(chǔ)埋深d>0.5m，則需基礎(chǔ)寬深修正，得到修正后承載力特征值fa。基礎(chǔ)寬度和深度的承載力修正系數(shù)b:當(dāng)基礎(chǔ)寬度b<3m，按3m計；b>6m，按6m計d:一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平區(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，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，若采用箱形或筏形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)重度地基承載力的修正及修正后承載力特征值fa基礎(chǔ)底面以下土的重度7/20/2023106巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)7/20/2023107巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)巖石地基承載力特征值按巖基載荷試驗確定對完整、較完整和較破碎的巖石地基承載力特征值，可據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓強度計算：對于破碎、極破碎的巖石地基承載力特征值，可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗取值，無地區(qū)經(jīng)驗時，可據(jù)平板載荷試驗確定。

折減系數(shù)據(jù)巖體完整程度以及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合，由經(jīng)驗確定。無經(jīng)驗時，對完整巖體可取0.5；對較完整巖體可取0.2～0.5；對較破碎巖體可取0.1～0.2修正系數(shù)7/20/2023108巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)規(guī)范公式承載力系數(shù)，按教材表確定。基礎(chǔ)底面寬度：大于6m時按6m考慮，對于砂土小于3m按3m考慮；基礎(chǔ)埋置深度。一般自室外地面標(biāo)高算起；對地下室，則從室內(nèi)地面算起，若地下室用箱形或筏形基礎(chǔ)時，則仍自室外地面標(biāo)高算起；基礎(chǔ)下1倍基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)偏心距e≤0.033b時，據(jù)土的抗剪強度確定地基承載力特征值。7/20/2023109巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.5.2持力層承載力驗算對于所有等級的建筑物都必須進(jìn)行持力層承載力驗算。當(dāng)基礎(chǔ)只承受軸心荷載時，要求滿足下式：基底壓力7/20/2023110巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)當(dāng)基礎(chǔ)受偏心荷載作用時，要求滿足：矩形基礎(chǔ)

7/20/2023111巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.5.3軟弱下臥層強度驗算定義：持力層以下，若存在承載力明顯低于持力層的土層，稱為軟弱下臥層。

若軟弱下臥層埋藏不夠深，擴(kuò)散到下臥層的應(yīng)力大于下臥層的承載力時，地基仍然有失效的可能。驗算：頂面附加壓力頂面自重壓力頂面修正后特征值7/20/2023112巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)θθσ0σz7/20/2023113巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)：簡化計算矩形基礎(chǔ)：Pk—基底平均壓力設(shè)計值，kPaσc—基底面土的自重應(yīng)力，kPa7/20/2023114巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基壓力擴(kuò)散角θz/b0.250.535106o10o20o23o25o30oz/b<0.25，θ=0；z/b>0.50,θ不變7/20/2023115巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)計算原理將地基變形計算深度以內(nèi)的土層分成許多薄的水平土層，然后以無側(cè)脹的假定，求各土層在基礎(chǔ)中心軸線上的沉降，最后總和起來，作為基礎(chǔ)的最終沉降量。1.5.4地基變形計算7/20/2023116巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)設(shè)一水平土層的厚度為h，土層的壓縮變形量為S。假定土層不能側(cè)向膨脹，而且土層壓縮被認(rèn)為是由于孔隙體積的縮小。7/20/2023117巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)7/20/2023118巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)引入沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，即得地基最終沉降量為沉降計算經(jīng)驗系數(shù)確定：沉降計算經(jīng)驗系數(shù)與上部荷載、地基土性質(zhì)等因素有關(guān)，可據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，也可查規(guī)范表格確定。7/20/2023119巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)查表時應(yīng)先計算沉降計算深度范圍內(nèi)的土層平均壓縮模量：Ai——第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值7/20/2023120巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)確定地基變形計算深度或壓縮層厚度，應(yīng)考慮相鄰荷載影響，并滿足變形控制地基變形計算深度在計算深度范圍內(nèi)，第i層土的計算變形值在由計算深度處向上取一定厚度Δz(規(guī)范（GB

50007--2002

）)層的計算變形值7/20/2023121巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)實測結(jié)果分析表明，對一定的基礎(chǔ)寬度，地基變形計算深度不一定隨荷載的增加而增加，基礎(chǔ)形狀與地基土類別對變形計算深度的影響無顯著規(guī)律，而基礎(chǔ)大小的影響卻具有明顯的規(guī)律性。當(dāng)無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度b=1～30m時，其中心點的地基變形計算深度也可下式計算:計算深度范圍內(nèi)存在基巖時，可取至基巖表面。當(dāng)存在較厚的堅硬黏性土層，其孔隙比小于0.5、壓縮模量大于50MPa;或存在較厚的密實砂卵石層，其壓縮模量大于80MPa時，可取至該層土表面。7/20/2023122巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)定義：是指保證建筑物正常使用和安全的最大變形量。建筑物地基變形值，不應(yīng)大于地基變形允許值。影響因素：建筑物的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)類型、建筑材料、使用要求、重要程度以及地基土等因素有關(guān)，是一個十分復(fù)雜的問題。確定方法：通過對各種建筑物地基變形長期變形觀測，并與理論計算結(jié)果相對比。地基變形允許值7/20/2023123巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)地基變形的特征：由于建筑物地基不均勻、荷載差異很大、體型復(fù)雜等因素引起地基變形。地基變形的特征可分為：（1）沉降量（2）沉降差（3）傾斜（4）局部傾斜7/20/2023124巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)沉降量指基礎(chǔ)中心的沉降量。沉降量過大，影響建筑物的正常使用。7/20/2023125巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)沉降差指同一建筑物中，相鄰兩個基礎(chǔ)沉降量的差值。如建筑物中相鄰兩個基礎(chǔ)的沉降差過大，會使相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外應(yīng)力，超過限度時，建筑物將發(fā)生裂縫、傾斜甚至破壞。由于地基軟硬不均勻、荷載大小差異、體型復(fù)雜等因素，引起地基變形不同。對于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)，設(shè)計時應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制。7/20/2023126巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)傾斜指獨立基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值。建筑物傾斜過大，將影響正常使用，遇臺風(fēng)或強烈地震時危及建筑物整體穩(wěn)定，甚至傾覆。對于多層或高層建筑和煙囪、水塔、高爐等高聳結(jié)構(gòu)，應(yīng)以傾斜值作為控制指標(biāo)。7/20/2023127巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)局部傾斜指磚石砌體承重結(jié)構(gòu)，沿縱向6～l0m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值。建筑物的局部傾斜過大，往往使磚石砌體承受彎矩而拉裂。對于砌體承重結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)由局部傾斜控制。7/20/2023128巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題1.確定地基承載力有哪些方法？2.理解地基沉降計算原理？3.什么是地基允許變形值？有哪幾種變形特征？4.如何驗算地基持力層的承載力？5.何為軟弱下臥層？如何驗算軟弱下臥層的承載力？7/20/2023129巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.6基礎(chǔ)底面尺寸設(shè)計根據(jù)已確定的基礎(chǔ)類型、埋置深度，計算地基承載力特征值和作用在基礎(chǔ)底面的荷載值，進(jìn)行基礎(chǔ)尺寸設(shè)計。DesignforAreaofFoundationBottom7/20/2023130巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)一般房屋建筑物的基礎(chǔ)主要是承受豎向荷載。水平荷載如土壓力、風(fēng)壓力等所占的比例很小。基礎(chǔ)的受力組合情況可分4種：作用在基礎(chǔ)上的荷載計算7/20/2023131巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ):基底壓力線形均布應(yīng)滿足:1.6.1軸心受荷作用時G7/20/2023132巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)b.方形柱下基礎(chǔ)c.矩形柱下基礎(chǔ)a.墻下條形基礎(chǔ)沿縱墻取1m為計算單元則：7/20/2023133巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)基底壓力：除應(yīng)滿足:W—抵抗矩,對矩形基礎(chǔ),W=lb2/6;Mk—總力矩。還應(yīng)滿足:1.6.2偏心受荷作用7/20/2023134巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)逐次漸近試算法,計算步驟:1.先按軸心受荷,初步確定基礎(chǔ)底面積2.再根據(jù)偏心距,增大基底面積7/20/2023135巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)3.選擇一合適的n=l/b,求基礎(chǔ)寬度4.據(jù)基礎(chǔ)寬度,考慮是否進(jìn)行地基承載力特征值的修正,若需要,經(jīng)修正后,重復(fù)1-3步5.計算pkmax,并應(yīng)滿足若不滿足,再調(diào)整,直至滿足為止.7/20/2023136巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題1軸心受荷的基礎(chǔ)底面面積計算2偏心受荷的基礎(chǔ)底面面積計算7/20/2023137巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.7無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計DesignforNonenforcement

SpreadFooting(RigidFooting)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)也稱剛性基礎(chǔ),由磚,毛石,混凝土或毛石混凝土,灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。這類基礎(chǔ)的設(shè)計是按基礎(chǔ)臺階寬高比進(jìn)行的。這是由于基礎(chǔ)材料抗拉強度和抗剪強度較低,在設(shè)計中必須控制基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。寬高比：指沿墻柱邊基礎(chǔ)挑出部分的寬度與高度之比。（也指臺階伸出的寬度與高度之比）7/20/2023138巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)理論上基礎(chǔ)挑出部分（短懸臂）的最大拉應(yīng)力和剪應(yīng)力與基礎(chǔ)臺階的寬高比有關(guān)，也與地基反力大小有關(guān)。按臺階的寬高比進(jìn)行的基礎(chǔ)設(shè)計，其實質(zhì)就是保證基礎(chǔ)寬度在剛性角限制范圍內(nèi)。b0bhibiab2Ho1.7無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計7/20/2023139巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)斷面設(shè)計寬高比過小寬高比過大寬高比適宜1.7無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計7/20/2023140巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)的抗拉、抗剪強度取決于材料強度等級，故剛性基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以通過限制材料強度等級和臺階寬高比的要求進(jìn)行,同時要考慮地基反力大小。7/20/2023141巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)上表，適用于軸心荷載作用條件，也可用于偏心荷載條件，但pk

為基底壓力平均值。在對剛性基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一般不進(jìn)行基礎(chǔ)內(nèi)力分析，也不進(jìn)行基礎(chǔ)截面強度驗算。1.7無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計7/20/2023142巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)幾種常見剛性基礎(chǔ)設(shè)計1.磚基礎(chǔ)（1）磚的模數(shù)：長、寬、高分別為240、120、60

（規(guī)格：為240、115、53mm）

磚的強度：Mu10

砂漿強度：M5(2)砌筑方法（設(shè)計方法）

a.等高式：兩皮一收

b.間隔式：兩皮一收與一皮一收相間

c.墊層要求：素混凝土厚100mm

伸出基底邊50mm120240601206060bibi7/20/2023143巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)(3)求磚基礎(chǔ)臺階數(shù)n與基礎(chǔ)高度Ho等高式:HO=n×120間隔式:HO=(n/2)×120+(n/2)×60驗算：b<bo+2Hotga(4)注意：地下水對磚基礎(chǔ)的侵蝕幾種常見剛性基礎(chǔ)設(shè)計7/20/2023144巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)2.毛石基礎(chǔ)（1）材料與要求：毛石具新鮮面，石塊要表面粗造，砂漿要飽滿，石縫要錯列。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：①每級臺階伸出寬度（bi）≤200mm；②每級臺階高度(hi)≥350mm，

一般取400----600mm；b0bhibiHob27/20/2023145巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)3.混凝土基礎(chǔ)和毛石混凝土基礎(chǔ)（1）材料及要求：在地下水具有侵蝕性作用時，應(yīng)采用礦渣水泥；毛石要錯列，不能外露。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：①每級臺階伸出寬度（bi）=400--500mm；②每級臺階高度（hi）300--500mm；關(guān)于臺階放臺方向：墻下剛性基礎(chǔ)只在墻的厚度方向放級；柱下剛性基礎(chǔ)在雙向放級。b0hibi7/20/2023146巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.基底平面尺寸,按前述方法確定.2.基礎(chǔ)高度,應(yīng)符合設(shè)計步驟7/20/2023147巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)思考題1無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)有哪些主要特點？2無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的臺階寬高比與哪些因素有關(guān)？7/20/2023148巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.8擴(kuò)展基礎(chǔ)DesignforSpreadFooting擴(kuò)展基礎(chǔ)：指墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。該類基礎(chǔ)底面向外擴(kuò)展，基礎(chǔ)承受剪力（V）和彎矩（M），必須采用鋼筋混凝土材料的基礎(chǔ)。適用條件：

1、上部建筑結(jié)構(gòu)荷載較大，有時為偏心荷載或承受彎矩和水平荷載；

2、地基上部土層強度及承載能力較高，下部較低。7/20/2023149巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)(1)錐形基礎(chǔ)的邊緣高度,不宜小于200mm；階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300-500mm；(2)墊層厚度不宜小于70mm;墊層混凝土強度等級應(yīng)為C10;1.8.1構(gòu)造要求7/20/2023150巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)(3)擴(kuò)展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm;間距100--200mm。

墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm,間距不大于300mm;每延米分布筋的面積應(yīng)不小于受力筋面積的1/10。

當(dāng)有墊層時鋼筋保護(hù)層的厚度不小于40mm;無墊層時不小于70mm.(4)混凝土強度等級不應(yīng)低于C20.(5)當(dāng)獨立基礎(chǔ)邊長和條基的寬度≥2.5m時,底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9倍,并宜交錯布置.7/20/2023151巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)受力鋼筋布置7/20/2023152巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.8.2擴(kuò)展基礎(chǔ)計算擴(kuò)展基礎(chǔ)的破壞形式7/20/2023153巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)底面面積a.按地基承載力確定b.承載力驗算軸心受荷：偏心受荷：7/20/2023154巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)在對該基礎(chǔ)截面設(shè)計中，關(guān)鍵是必須確定基礎(chǔ)的高度（h0或h)和基礎(chǔ)底板配筋。

在計算中可不考慮基礎(chǔ)及其上土的重力（G），因為由這些重力所產(chǎn)生相應(yīng)的地基反力將與重力相抵消。

而僅由基礎(chǔ)頂面的荷載設(shè)計值（F）所產(chǎn)生的地基反力,稱為地基凈反力pj,沿墻長度方向取l=1m作為計算單元。一、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計7/20/2023155巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.軸心荷載條件地基凈反力（pj）為

(1.8.1)(1)基礎(chǔ)高度（h）與基礎(chǔ)有效高度（h0）因基礎(chǔ)內(nèi)不配箍筋和彎筋，故基礎(chǔ)有效高度(h0

）由混凝土的抗剪條件確定：

ft—混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，kPab1—見圖示，當(dāng)墻為混凝土，為邊緣至墻距離；磚墻需加0.06m.h減去保護(hù)層的高度為有效高度,設(shè)計時，初選h為b/8。(1.8.3)(1.8.2)剪力抗剪力7/20/2023156巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)（2）基礎(chǔ)底板配筋

可知，基底懸臂根部的最大彎矩M(kN·m)為:

(1.8.4)

當(dāng)l=1.0m時，每延米墻的受力鋼筋面積（AS）為：

(1.8.5)

式中：AS—鋼筋面積為，mm2；

fy—鋼筋抗拉強度設(shè)計值，N/mm2；

0.9ho—為截面內(nèi)力臂近似值.

受力鋼筋根數(shù)n，由n=l/@100-200，來確定；

受力鋼筋單筋截面積：Si=AS/n

受力鋼筋直徑：ds

根據(jù)Si

大小查表確定。

pj7/20/2023157巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)2.偏心荷載條件偏心荷載條件下，地基凈反力pj

呈梯形分布，基底面積則按矩形考慮。先計算基底凈反偏心矩：即：基礎(chǔ)邊緣處的最小和最大凈反力為：

（1.8.7）（1.8.6）7/20/2023158巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)而在懸臂根部截面的凈反力為：（1.8.8）注意：基礎(chǔ)高度和配筋按1.8.2和1.8.5式，對1.8.3和1.8.4式中的pj

用(pjmax+pj1)/2代替。PjlPjmaxPjmin7/20/2023159巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)(一)基礎(chǔ)截面的抗沖切驗算與基礎(chǔ)高度當(dāng)基礎(chǔ)承受柱子傳來的荷載時，若在柱周邊處基礎(chǔ)高度不夠，就會發(fā)生沖切破壞，即從柱邊起沿45°斜面拉裂，從而形成沖切錐體?；A(chǔ)高度根據(jù)抗沖切強度確定。二、柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計7/20/2023160巖土工程設(shè)計-淺基礎(chǔ)1.軸心荷載作用⑴基礎(chǔ)高度（h或ho）:由地基凈反力產(chǎn)生的沖切力與基礎(chǔ)沖切面上的抗沖切強度確定。沖切破壞：在柱荷載作用下，如基礎(chǔ)高度（h）或變階高度（hi）不足，基礎(chǔ)將會沿柱周邊或變階處產(chǎn)生沖切破壞，形成45度斜裂面的角錐體。如圖示：7/2