建筑工程淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

第五章淺根底設(shè)計(jì)

5.1淺根底的設(shè)計(jì)原那么5.2淺根底的類型5.3淺根底埋置深度確實(shí)定5.4根底底面尺寸確實(shí)定5.5剛性根底設(shè)計(jì)5.6墻下鋼筋冰混凝土條形根底5.7柱下鋼筋混凝土獨(dú)立根底5.8柱下鋼筋混凝土梁式根底5.9筏板根底、箱形根底簡(jiǎn)介5.10減少不均勻沉降的措施一、一般原那么1.地基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。2.地基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3.根底沉降量應(yīng)小于地基的允許變形值。第一節(jié)根底設(shè)計(jì)的原那么二、地基變形特征及允許變形值1.地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜。2.地基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3.根底沉降量應(yīng)小于地基的允許變形值。在計(jì)算地基變形時(shí)，應(yīng)符合以下規(guī)定：1〕.由于建筑地基不均勻、荷載差異很大、體型復(fù)雜等因素引起的地基變形，對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部?jī)A斜控制；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對(duì)于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制；2〕.在必要情況下，需要分別預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形值，以便預(yù)留建筑物有關(guān)局部之間的凈空，考慮連接方法和施工順序。此時(shí)，一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對(duì)于砂土可認(rèn)為其最終沉降量已根本完成80%以上，對(duì)于低壓縮粘性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%-80%，對(duì)于中壓縮粘性土可認(rèn)為已完成20%-50%,對(duì)于高壓縮粘性土可認(rèn)為已完成5%-20%。建筑物的地基變形允許值，可按表5-1規(guī)定采用。對(duì)表中未包括的其他建筑物的地基變形允許值，可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基變形的適應(yīng)能力和使用上的要求確定。

建筑物的地基變形允許值表5-1變形特征地基土類別中、低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部?jī)A斜0.0020.003工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差(1)框架結(jié)構(gòu)(2)磚石墻填充的邊排柱(3)當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí)不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)0.002l0.0007l0.005l0.003l0.001l0.005l單層排架結(jié)構(gòu)(柱距為6m)柱基的沉降量(mm)(120)200橋式吊車軌面的傾斜(按不調(diào)整軌道考慮)縱向橫向0.0040.003多層和高層建筑基礎(chǔ)的傾斜Hg≤2424<Hg≤6060<Hg≤100Hg>1000.0040.0030.00250.002體型簡(jiǎn)單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm)200高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜Hg≤2020<Hg≤5050<Hg≤100100<Hg≤150150<Hg≤200200<Hg≤2500.0080.0030.0060.0050.0040.002高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量(mm)Hg≤100100<Hg≤200200<Hg≤250400300200注：1.本表數(shù)值為建筑地基實(shí)際最終變形允許值;2.有括號(hào)者僅適用于中壓縮性土；3.l為相鄰柱基的中心距離(mm)；Hg為自室外地面起算的建筑物高度(m);4.傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值；5.局部?jī)A斜指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6-10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。

三、地基設(shè)計(jì)的規(guī)定

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(wèn)題可能造成建筑物破壞或影響正常使作的程度,將地根底設(shè)計(jì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況,按表5-2選用.設(shè)計(jì)等級(jí)建筑和地基類型甲級(jí)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(guò)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(kù),商場(chǎng).運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等)對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡)對(duì)原有工程影響較大的新建建筑物場(chǎng)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乙級(jí)除甲級(jí),丙級(jí)以外的工業(yè)與民用建筑物丙級(jí)場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)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;次要的輕型建筑物建筑物平安等級(jí)表5-2

根據(jù)建筑物地基根底設(shè)計(jì)等級(jí)及長(zhǎng)期荷載作用下地基變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響程度,地基根底設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下規(guī)定:

1.所有建筑物的地基計(jì)算均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定;當(dāng)軸心荷載作用時(shí)pk≤fa式中

pk--相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，根底底面處的平均壓力值；

fa--修正后的地基承載力特征值。當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，應(yīng)同時(shí)符合以下兩式要求：pk≤fa；pkmax≤1.2fa

pkmax--相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，根底底面邊緣的最大壓力值。2.所有建筑物為甲級(jí),乙級(jí)的建筑物,均應(yīng)按地基變形規(guī)定;

3.表5-2所列范圍內(nèi)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物可不作變形驗(yàn)算,如有以下情況時(shí),仍應(yīng)作變形驗(yàn)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)在根底上及其附近有地面堆載或相鄰根底荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí)；

3)軟弱地基上的相鄰建筑如距離過(guò)近，可能發(fā)生傾斜時(shí)；

4)相鄰建筑距離過(guò)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(shí)。

4.對(duì)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(yàn)算其穩(wěn)定性。

5.基坑工程應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)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(wèn)題時(shí),尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算.

可不作地基變形計(jì)算設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物范圍表5-3地基主

要受力

層情況地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值

fak(kPa)60≤fak

<8080≤fak

<100100≤fak

<130130≤fak

<160160≤fak

<200200≤fak

<300各土層坡度(%)≤5≤5≤10≤10≤10≤10建筑

類型砌體承重結(jié)構(gòu)、框

架結(jié)構(gòu)(層數(shù))≤5≤5≤5≤6≤6≤7單層

排架

結(jié)構(gòu)

(6m柱距)單

跨吊車額定

起重量(t)5-1010-1515-2020-3030-5050-100廠房跨度

(m)≤12≤18≤24≤30≤30≤30多

跨吊車額定

起重量(t)3-55-1010-1515-2020-3030-75廠房跨度

(m)≤12≤18≤24≤30≤30≤30煙囪高度(m)≤30≤40≤50≤75≤100水塔高度(m)≤15≤20≤30≤30≤30容積(m3)≤5050-100100-200200-300300-500500-1000注：

1.地基主要受力層系指條形基礎(chǔ)底面下深度為3b(b為基礎(chǔ)底面寬度)，獨(dú)立基礎(chǔ)下為1.5b,且厚度均不小于5m的范圍(二層以下一般的民用建筑除外)；

2.地基主要受力層中如有承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa的土層時(shí)，表中砌體承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合本規(guī)范第七章的有關(guān)要求；

3.表中砌體承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)均指民用建筑，對(duì)于工業(yè)建筑可按廠房高度、荷載情況折合成與其相當(dāng)?shù)拿裼媒ㄖ訑?shù)；

4.表中吊車額定起重量、煙囪高度和水塔容積的數(shù)值系指最大值。一、確定根底工程方案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。地基根底方案：1.天然地基上的淺根底；2.人工地基上的淺根底；3.天然地基上的深根底、樁根底。三、確定根底類型和材料四、根底設(shè)計(jì)步驟四、確定根底埋深五、確定根底埋深六、確定根底底面尺寸〔軟臥層驗(yàn)算〕七、地基變形驗(yàn)算八、地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算〔斜坡上或水平荷載佷大的構(gòu)筑物〕九、確定根底斷面尺寸，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算十、繪制根底施工圖，編寫施工說(shuō)明5.2淺根底的類型建筑物的平安和正常使用用途和平安等級(jí)建筑場(chǎng)地和地基條件地基根底方案工期、造價(jià)施工條件上部結(jié)構(gòu)類型平面布置地基根底類型淺根底設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介根底的類型淺根底無(wú)筋擴(kuò)展根底擴(kuò)展根底條形根底箱形根底獨(dú)立根底筏板根底十字交叉梁根底殼體根底按構(gòu)造類型聯(lián)合根底一、擴(kuò)展根底適用于多層民用建筑和輕型廠房(1)無(wú)筋擴(kuò)展根底(剛性根底〕無(wú)筋擴(kuò)展根底臺(tái)階寬高比的允許值(2)擴(kuò)展根底(柔性根底〕

1、定義2、受力性能：抗彎和抗剪性能良好

二、聯(lián)合根底當(dāng)為了滿足地基土的強(qiáng)度要求，必須擴(kuò)大根底平面尺寸，與相鄰的單個(gè)根底在平面上相接甚至重疊時(shí)，那么可將它們連在一起成為聯(lián)合根底。聯(lián)合根底三、按構(gòu)造類型1、獨(dú)立根底2、條形根底——長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于寬度的根底3、十字交叉梁根底

4、筏板根底5、箱形根底目前在高層建筑中多采用箱形根底6、殼體根底適用于水塔、煙囪、料倉(cāng)和中小型高爐等高聳的構(gòu)筑物的根底。一、概念1、根底埋置深度2、根底埋深選擇的意義5.3根底的埋置深度3、根底埋深選擇的原那么1、作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)2、工程地質(zhì)條件條件3、水文地質(zhì)條件4、建筑物的用途，根底構(gòu)造5、相鄰建筑物根底的影響6、季節(jié)性凍土垢影響

相鄰建筑物的根底埋深地基土凍脹和融陷的影響二、影響根底埋深的因素相鄰建筑物間的根底埋深地基土凍脹和融陷對(duì)根底埋深的影響1、地基承載力概念a、根據(jù)?標(biāo)準(zhǔn)?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。地基承載力確實(shí)定2、地基承載力確實(shí)定方法按地基載荷試驗(yàn)確定地基的承載力特值

香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)按載荷試驗(yàn)成果確定地基承載力特征值ps0極限荷載比例界限承載力特征值確實(shí)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(duì)應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。使用查表法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根本值乘以回歸修正系數(shù)，作為承載力特征值。

按理論公式計(jì)算

式中fa—修正后的地基承載力特征值；fak—地基承載力特征值；b、d—根底寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)；—根底底面以下土的重度m—根底底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；d—根底埋置深度〔m〕，一般自室外地面標(biāo)高算起。b—根底底面寬度〔m〕，當(dāng)基寬小于3m按3m考慮，大于6m按6m考慮；承載力特征值的修正：天然地基上淺根底的設(shè)計(jì)，包括下述各項(xiàng)內(nèi)容：1.選擇根底的材料、類型和平面布置；2.選擇根底的埋置深度；3.確定地基承載力；4.確定根底尺寸；5.進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算；6.進(jìn)行根底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；7.繪制根底施工圖，提出施工說(shuō)明。一般淺根底設(shè)計(jì)式中pk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，根底底面處的平均壓力值；fa——修正后的地基承載力特征值。

1.當(dāng)軸心荷載作用時(shí)一、按地基持力層的承載力計(jì)算基底尺寸dfaFkAGg-≥dfaFkbGg-〔矩形〕〔條形〕Fk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至根底頂面的豎向荷載。Gk——根底自重和根底上的土重。AGkFkpk+=A——根底底面面積?！莞灼骄裆钍街校?.對(duì)于軸心受壓根底2.對(duì)于偏心受壓根底需滿足的條件：Pk≤faMk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于根底底面的力矩值。式