天然地基基礎(chǔ)設(shè)計

9天然地基基礎(chǔ)設(shè)計9.1概述9.2淺基礎(chǔ)的類型9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則9.4基礎(chǔ)埋置深度9.5基礎(chǔ)承載力和變形驗算9.6地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同作用的概念9.7獨立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計9.8鋼筋混凝土梁、板基礎(chǔ)的簡化計算方法9.9減輕不均勻沉降危害的措施9.10沉井基礎(chǔ)9天然地基基礎(chǔ)設(shè)計9.1概述基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容與一般步驟： ◆相關(guān)地質(zhì)資料的收集 ◆選擇基礎(chǔ)類型 ◆確定基礎(chǔ)埋置深度 ◆確定地基承載力 ◆設(shè)計基礎(chǔ)尺寸 ◆按規(guī)范進(jìn)行強度、變形、穩(wěn)定性檢算 ◆繪制基礎(chǔ)設(shè)計圖、施工圖 ◆編寫設(shè)計說明書 ◆工程概預(yù)算9.1概述名詞解釋：上部結(jié)構(gòu)：建（構(gòu)）筑物在地表以上的部分基礎(chǔ)：建（構(gòu)）筑物在地表以下的結(jié)構(gòu)地基：支承基礎(chǔ)的土層基礎(chǔ)的作用：“承上啟下”基礎(chǔ)設(shè)計的目標(biāo)：◆保證基礎(chǔ)本身有足夠的強度和剛度◆選擇合理的尺寸和布置方案，使地基的反力和沉降在允許范圍之內(nèi)上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基地基分類：天然地基：基礎(chǔ)直接砌置在未經(jīng)加固的天然地層上的地基人工地基：基礎(chǔ)砌置在經(jīng)過人工加固后的土體上的地基。當(dāng)天然地基 很弱，不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載的要求時采用。上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的材料強度一般較高（如素混凝土抗壓強度達(dá)4200KPa以上），但地基土的設(shè)計強度（地基承載力）卻小的多（軟土地基只有80KPa，且壓縮性較大，粘性土也只有160KPa），為能承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的較大荷載，基礎(chǔ)必須設(shè)置為適當(dāng)形式，如擴展基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。按埋置深度，基礎(chǔ)可分為：淺基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋置深度小于基礎(chǔ)最小寬度深基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋置深度大于基礎(chǔ)最小寬度但以上方法并不是絕對的，深淺基礎(chǔ)的區(qū)別除了設(shè)計方法不同外，主要還從施工方面（施工方法與裝備）考慮，9.1概述基礎(chǔ)設(shè)計時的主要考慮因素：◆上部結(jié)構(gòu)的類型、使用要求及其對不均勻沉降的敏感性；◆地基承載力特征值；◆基礎(chǔ)的材料及結(jié)構(gòu)形式；◆基礎(chǔ)的埋置深度；◆施工期限、施工方法及所需施工設(shè)備；◆基礎(chǔ)的形狀和布置，以及與相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和地下管道 的關(guān)系；9.1概述基礎(chǔ)方案設(shè)計時需注意：基礎(chǔ)的型式和布置，需合理配合上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，滿足建筑物整體的要求，同時要做到便于施工、降低造價。天然地基上結(jié)構(gòu)較簡單的淺基礎(chǔ)最為經(jīng)濟(jì)，如能滿足要求，宜優(yōu)先選用。9.1概述9.2淺基礎(chǔ)的類型淺基礎(chǔ)分類:根據(jù)其形狀和大小分：獨立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)（包括十字交叉條形基礎(chǔ)）筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)根據(jù)所用材料的性能分：剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)(a)磚石(b)混凝土(一)、剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)：通常指用磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土、灰土、等材料建造的基礎(chǔ)。由于基礎(chǔ)的相對高度較大，幾乎不發(fā)生彎曲變形，故習(xí)慣稱為剛性基礎(chǔ)。由于以上材料的抗拉強度遠(yuǎn)小于它們的抗壓強度，所以剛性基礎(chǔ)不能承受拉應(yīng)力。設(shè)計時要求基礎(chǔ)基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)剛度的比值在一定的限度之內(nèi)。剛性基礎(chǔ)又可分為：

◆墻下剛性基礎(chǔ) ◆柱下剛性基礎(chǔ)9.2淺基礎(chǔ)的類型9.2淺基礎(chǔ)的類型(一)、剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)的特點有：◆具有較好的抗剪能力和抗彎能力。◆可以用擴大基礎(chǔ)底面積的方法來滿足承載力的要求，但不必增加基礎(chǔ)埋深。當(dāng)剛性基礎(chǔ)如不能同時滿足地基承載力和基礎(chǔ)埋置深度的要求，此時可改用柔性基礎(chǔ)?！舢?dāng)外荷較大，并存在彎矩荷、水平荷載，而地基承載力又較低時，不適合用剛性基礎(chǔ)，應(yīng)采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）9.2淺基礎(chǔ)的類型(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）9.2淺基礎(chǔ)的類型種類主要有： ◆①

鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) ◆②鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) ◆③筏板基礎(chǔ) ◆④箱形基礎(chǔ) ◆⑤殼體基礎(chǔ)（1）鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)鋼筋砼獨立基礎(chǔ)主要指：柱下基礎(chǔ)，一般底部應(yīng)配置雙向受力鋼筋?，F(xiàn)澆柱的單獨基礎(chǔ)可做成階梯形或角錐形；預(yù)制柱則采用杯形基礎(chǔ)，杯形基礎(chǔ)常用于裝配式單層工業(yè)廠房。①鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）地梁：在建筑物底層相鄰鋼筋混凝土柱之間的內(nèi)墻或圍護(hù)墻，常支承在鋼筋混凝土梁上，該梁則支承在柱下單獨基礎(chǔ)上（圖7－5）。這種梁不作為基礎(chǔ)使用，稱為地梁（不宜稱為“地基梁”），以別于條形基礎(chǔ)。(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）當(dāng)?shù)鼗痪鶆?，為了增強基礎(chǔ)的整體性和抗彎能力，可以采用有肋的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，肋部配置縱向鋼筋和箍筋，以承受由不均勻沉降引起的彎曲應(yīng)力。②鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）種類主要有：

◆墻下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) ◆

柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) ◆

十字交叉條形基礎(chǔ)◆墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)根據(jù)受力條件分為：不帶肋和帶肋的②鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）特點：可以看作時鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的特例，計算屬于平面應(yīng)變問題，只考慮在基礎(chǔ)橫向受力發(fā)生破壞◆柱下鋼筋混凝土條形基礎(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)（或稱為基礎(chǔ)梁）。②鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）特點：這種基礎(chǔ)將建筑物所有各層的荷載傳遞到地基處，故本身應(yīng)有一定的尺寸和配筋量，造價較高。但這種基礎(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為均勻。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)過大的沉降時；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)之間的凈距很小且相鄰荷載影響較大時；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)合或連續(xù)基礎(chǔ)時。柱下條形基礎(chǔ)可在下述情況下采用：(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)） 如果地基松軟且在兩個方向分布不均，需要基礎(chǔ)兩向具有一定的剛度來調(diào)整不均勻沉降，則可在柱網(wǎng)下沿縱橫兩向設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，從而形成柱下交梁基礎(chǔ)。這是一種較復(fù)雜的淺基礎(chǔ)，造價比柱下條形基礎(chǔ)高。◆十字交叉條形基礎(chǔ)②鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）◆十字交叉條形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）

當(dāng)柱下交梁基礎(chǔ)底面積占建筑物平面面積的比例較大、或者建筑物在使用上有要求時，可以在建筑物的柱、墻下方做成一塊滿堂的基礎(chǔ)，即筏板（片筏）基礎(chǔ)。特點：

筏板基礎(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。

筏板基礎(chǔ)在構(gòu)造上好像倒置的鋼筋混凝土樓蓋，并可分為平板式和梁板式兩種。平板式的片筏基礎(chǔ)為一塊等厚度(0.5－1.5m)的鋼筋混凝土平板。③筏板基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）(a)平板式，(b)梁板式③筏板基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）③筏板基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）③筏板基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）

箱形基礎(chǔ)：是由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫內(nèi)外墻組成的整體空間結(jié)構(gòu)。

特點： 箱形基礎(chǔ)具有很大的抗彎剛度，只能產(chǎn)生大致均勻的沉降或整體傾斜，從而基本上消除了因地基變形而使建筑物開裂的可能性。 箱形基礎(chǔ)內(nèi)的空間常用作地下室。這一空間的存在，減少了基礎(chǔ)底面的壓力；如不必降低基底壓力，則相應(yīng)可增加建筑物的層數(shù)。 箱形基礎(chǔ)的鋼筋、水泥用量很大，施工技術(shù)要求也高。④箱形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）④箱形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）④箱形基礎(chǔ)(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)） 如獨立基礎(chǔ)上部荷載較大時，可采用殼體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式，使原屬梁板基礎(chǔ)內(nèi)力由彎矩為主，轉(zhuǎn)化為軸力為主，通?？梢怨?jié)省混凝土量30％～50％。

特點： 結(jié)構(gòu)內(nèi)力主要是軸向壓力，能充分發(fā)揮鋼筋和混凝土材料的受力特點。

材料省、造價低，可節(jié)約大量的鋼筋和混凝土，施工時一般不用支模，土方挖運量較少。 由于殼體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，目前一般建筑公司施工質(zhì)量難以保證，實際工程應(yīng)用不多。(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）⑤殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)常用的三種結(jié)構(gòu)型式如圖所示：(二)、柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)）9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則

《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ1－88）總則中指出，建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下列各項功能要求： （1）能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種情況；并具有 良好的工作性能； （2）在正常維護(hù)情況下具有足夠的耐久性； （3）在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。地基基礎(chǔ)作為承重土層和建筑物的下部結(jié)構(gòu)，顯然必須滿足上述要求。9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則以下從四個方面來講述基礎(chǔ)設(shè)計的原則： 一、安全等級 二、荷載規(guī)定 三、地基基礎(chǔ)設(shè)計的技術(shù)要求 四、地基基礎(chǔ)設(shè)計的表達(dá)式一、安全等級

建筑物的安全和正常使用，不僅取決于上部結(jié)構(gòu)的安全儲備，更重要的是基礎(chǔ)具有一定的安全度。因為地基基礎(chǔ)是隱蔽工程，很難修復(fù)。 在《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)中，根據(jù)地基基礎(chǔ)損壞造成建筑物破壞后果（危及人的性命、造成經(jīng)濟(jì)損失、社會影響及修復(fù)的可能性）的嚴(yán)重性，將建筑物分為三個安全等級：9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則建筑物的三個安全等級：9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則

根據(jù)建筑物的安全等級和其他情況，地基基礎(chǔ)計算應(yīng)按下列要求進(jìn)行：

（1）各級建筑物的地基計算均應(yīng)滿足地基承載力計算的有關(guān)規(guī)定；

（2）甲、乙級建筑物均應(yīng)進(jìn)行變形計算；

（3）表9－2所列范圍內(nèi)的丙級建筑物一般可不做變形驗算，但有特殊 情況仍應(yīng)做變形驗算；

（4）對經(jīng)常承受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(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，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則 為了按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及其埋深，必須分析傳到基礎(chǔ)底面上的各種基本組合的荷載，作用在建筑物基礎(chǔ)上的荷載有四種情況：二、荷載規(guī)定9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則無論軸向力N，水平力T和力矩M，都可能由靜荷載和活荷載組成?！镬o荷載包括建筑物和基礎(chǔ)的自重、固定設(shè)備的重量、土壓力和正常穩(wěn)定水位的水壓力。靜荷載是長期作用在地基基礎(chǔ)上的。它是引起基礎(chǔ)沉降的主要因素?！锘詈奢d又分為普通活荷載和特殊荷載（偶然荷載）。特殊荷載（例地震作用、風(fēng)力等）發(fā)生的機會不多，作用的時間很短，故沉降計算只考慮普通活荷載。但在進(jìn)行地基的穩(wěn)定驗算時，則要考慮特殊荷載。二、荷載規(guī)定9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則

受水平荷載較大的建筑物或構(gòu)筑物(如擋土墻)，除驗算沉降外，還需進(jìn)行沿地基與基礎(chǔ)接觸面的滑動、沿地基內(nèi)部滑動和沿某礎(chǔ)邊緣傾覆等方面的驗算。 在地基基礎(chǔ)設(shè)計時，對不同荷載應(yīng)采用不同的代表值：

★對靜荷載，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值；

★對活荷載，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值或準(zhǔn)永久值作為 代表值；

★對特殊荷載，應(yīng)根據(jù)試驗資料，結(jié)合工程經(jīng)驗確定其代表值。二、荷載規(guī)定9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值：對結(jié)構(gòu)自重，可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料單位體積的自 重計算確定；活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：詳見《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種 以上活荷載時，設(shè)計時應(yīng)采用組合值作為代表值；活荷載組合值：為活荷載標(biāo)注值乘荷載組合系數(shù)；活荷載準(zhǔn)永久值：為活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。二、荷載規(guī)定9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則對正常使用極限狀態(tài):

應(yīng)按長期效應(yīng)組合設(shè)計，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為活荷載代表值。對承載能力極限狀態(tài):

應(yīng)采用荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行設(shè)計,采用下列設(shè)計表達(dá)式設(shè)計應(yīng)根據(jù)使用過程中可能同時出現(xiàn)的荷載，按設(shè)計要求和使用要求，取各自最不利狀態(tài)分別進(jìn)行荷載效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計。二、荷載規(guī)定9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值三、地基基礎(chǔ)設(shè)計的技術(shù)要求基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)是一個整體，上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基共同作用。地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)滿足：承載力p<=f（強度和穩(wěn)定性）；沉降量s<=[s]（包括絕對沉降和不均勻沉降）；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強度、剛度和耐久性。9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則四、地基基礎(chǔ)設(shè)計的三種設(shè)計表達(dá)式

根據(jù)承載力公式驗算地基承載力或確定基礎(chǔ)尺寸時，根據(jù)對荷載效應(yīng)和地基承載力的取值方法不同，可以有三種設(shè)計表達(dá)式：容許承載力法荷載標(biāo)注值地基容許承載力安全度用承載力p<=fa安全系數(shù)法荷載標(biāo)注值地基極限承載力安全系數(shù)或分項系數(shù)p<=fu/K分項系數(shù)法荷載設(shè)計值地基極限承載力安全系數(shù)或分項系數(shù)cd<=ck/rcφd<=φ

k/rφ9.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則9.4基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋深：基礎(chǔ)底面到天然地面的垂直距離基礎(chǔ)埋深的選擇關(guān)系到：

地基的可靠性 施工的難易程度 工期的長短及造價的高低它是基礎(chǔ)設(shè)計工作的一個重要環(huán)節(jié)。埋深確定的原則：

凡能淺埋的盡量淺埋，但不宜小于0.5m。 滿足地基穩(wěn)定和變形條件9.4基礎(chǔ)埋置深度影響基礎(chǔ)埋深的條件很多，應(yīng)綜合考慮一下因素選定： 一、建筑物的用途類型及荷載大小性質(zhì) 二、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 三、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響 四、地基土凍脹和融陷的影響9.4基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋深的選擇取決于建筑的用途，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)造等條件。相應(yīng)的規(guī)定有：◆基礎(chǔ)頂面低于地面至少0.1m?！魧Ω邔咏ㄖ?，再地震區(qū)埋深不宜小于建筑高度的1/12?！魧τ谧饔糜休^大水平荷載的基礎(chǔ)，應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求，這類建筑 位于巖石地基上時，基礎(chǔ)埋深還應(yīng)滿足抗滑要求?！羰苌习瘟Φ慕Y(jié)構(gòu)如輸電塔，也要有較大的埋深以滿足抗拔要求?！魧Σ痪鶆虺两得舾械慕ㄖ?，基礎(chǔ)應(yīng)埋在較堅實且層厚比較均勻 的土層上。一、建筑物的用途類型及荷載大小性質(zhì)根據(jù)工程地址條件選擇合適的持力層有地下水時，基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋在地下水位以上若持力層下有承壓水層，必須控制基坑開挖深度9.4基礎(chǔ)埋置深度二、工程性質(zhì)和水文地質(zhì)條件臨近原有建筑物修建新基礎(chǔ)時，為了不影響原有基礎(chǔ)的安全，新基礎(chǔ)最好不低于原有的基礎(chǔ)。如必須超過時，則兩基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不小于其底面高差的1～2倍。如果不能滿足這一要求，施工期間應(yīng)采取措施。

例如:新建條形基礎(chǔ)應(yīng)分段開挖修筑；

基坑（槽）壁應(yīng)設(shè)置臨時加固支撐，

或事先打入板樁，或建造地下連續(xù)墻等；必要時應(yīng)對原有建筑物進(jìn)行加固。

使用期間，注意原有建筑物是否有不均勻沉降。9.4基礎(chǔ)埋置深度三、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響若季節(jié)性凍土由細(xì)粒土組成，且土中水含量多而地下水位又較高，則不但在凍結(jié)深度內(nèi)的土中水被凍結(jié)形成冰晶體，而且未凍結(jié)區(qū)的自由水和部分結(jié)合水將不斷向凍結(jié)區(qū)遷移、聚集，使冰晶體逐漸擴大，引起土體發(fā)生膨脹和隆起，形成凍脹現(xiàn)象。到了夏季，地溫升高，土體解凍，造成含水率增加，使土處于飽和及軟化狀態(tài)，強度降低，建筑物下陷，形成融陷現(xiàn)象。對弱凍脹、凍脹、強凍脹土的地基，應(yīng)滿足各自的最小埋深：四、地基土凍脹和融陷的影響9.4基礎(chǔ)埋置深度9.5地基承載力和變形驗算地基承載力： 指地基土單位面積上承受荷載的能力，以kN／m2或kPa計。在建筑工程中，必須使建筑物基礎(chǔ)底面壓力不超過規(guī)定的地基承載力，以保證地基土不致破壞，即喪失穩(wěn)定性。同時也要使建筑物不會產(chǎn)生建筑物不容許的沉降和沉降差，以滿足建筑物的使用要求。建筑物確定了基礎(chǔ)類型和埋置深度后，對于已知基礎(chǔ)底面尺寸，可以進(jìn)行地基持力層承載力和變形驗算。若地基受力層范圍內(nèi)存在有承載力低于持力層的土層（軟弱下臥層），還必須對軟弱下臥層的承載力進(jìn)行驗算。若基礎(chǔ)底面尺寸不知道，可以根據(jù)外荷載和地基承載力進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計： 對于軸心荷載作用，可假定基礎(chǔ)底面形狀為正方形； 對于偏心荷載，可假定基礎(chǔ)底面形狀為長方形，并根據(jù)偏 心距的大小結(jié)出長邊和短邊的合適比例后，再進(jìn)行設(shè)計。9.5地基承載力和變形驗算9.5地基承載力和變形驗算分四部分講解：

一、地基承載力驗算

二、基礎(chǔ)底面尺寸的確定

三、地基變形驗算

四、地基穩(wěn)定性驗算★地基基礎(chǔ)設(shè)計中，要求各級建筑物（構(gòu)筑物）地基承載力驗算均應(yīng)滿足下列要求：

p≤fa

式中p——基礎(chǔ)底面處的平均壓力的設(shè)計值；

fa——地基承載力的特征值（代表值）?！锏鼗休d力的特征值的確定《2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定確定地基承載力的方法可歸納為兩類：一、地基承載力驗算（1）持力層承載力驗算第一類是根據(jù)地基土的抗剪強度指標(biāo)以理論公式計算；第二類是按現(xiàn)場地基土的靜載荷試驗P-S曲線確定。在地基基礎(chǔ)設(shè)計中，究竟采用哪種方法確定，應(yīng)結(jié)合具體的工程來確定符合實際的承載力計算方法，必要時可按多種方法綜合確定?！锏鼗休d力校核軸心荷載作用：偏心荷載作用：偏心荷載地基承載力校核：一、地基承載力驗算（1）持力層承載力驗算當(dāng)持力層下有軟弱下臥層時，除滿足持力層的承載力要求，還必須驗算軟弱下臥層的強度，即要求傳遞到軟弱下臥層頂面的附加應(yīng)力和土的自重應(yīng)力之和不超過軟弱下臥層的承載力設(shè)計值：一、地基承載力驗算（2）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，KPa——軟弱下臥層頂面處的土的自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，KPa——軟弱下臥層頂面經(jīng)過深度修正后的地基承載力設(shè)計值，KPa當(dāng)上層土與軟弱下臥土層壓縮模量的比值大于或等于3時，用均勻半無限直線變形體理論計算的土中附加應(yīng)力的誤差太大，應(yīng)改用雙層地基理論計算。但在實用上，還是按簡單的應(yīng)力擴散角原理計算。如圖7-15（2）軟弱下臥層承載力驗算一、地基承載力驗算二、基礎(chǔ)底面尺寸的確定前面介紹的是已知地面尺寸時地基承載力的驗算。但一般情況基礎(chǔ)底面尺寸并不知道，需要根據(jù)工程實踐，在確定基礎(chǔ)類型和埋深后，用持力層的承載力來設(shè)計基礎(chǔ)底面尺寸。（1）剛性基礎(chǔ)先根據(jù)地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸，為了保證基礎(chǔ)不發(fā)生彎曲破壞，需通過構(gòu)造措施來滿足基礎(chǔ)的強度要求，且要求基礎(chǔ)的外伸長度b2和基礎(chǔ)高度H0的比值(稱為臺階寬高比)在允許范圍內(nèi)，即：α——為基礎(chǔ)的剛性角b——為基礎(chǔ)的地面寬度為了施工方便，基礎(chǔ)通常做成臺階形，各級臺階的內(nèi)緣與剛性角α的斜線相交，如圖9-20（b）是安全的，而圖（a）臺階位于斜線以內(nèi)是不安全的。二、基礎(chǔ)底面尺寸的確定（2）柔性基礎(chǔ)（擴展式基礎(chǔ)）★軸心荷載作用，基礎(chǔ)底面尺寸的確定對條形基礎(chǔ)，可沿基礎(chǔ)長度方向取單位長度1m進(jìn)行計算★偏心荷載作用，基礎(chǔ)底面尺寸的確定(1)按軸心荷載作用條件，初步估算所需基礎(chǔ)底面積(2)根據(jù)偏心矩的大小，將基礎(chǔ)底面積A增大(10～30)%，并以適當(dāng)比例選定基礎(chǔ)長度和寬度(3)由調(diào)整后的基礎(chǔ)底面尺寸按偏心荷載驗證基底最大、最小壓力。二、基礎(chǔ)底面尺寸的確定三、地基變形驗算地基在荷載或其它因素的作用下，要發(fā)生變形（均勻沉降或不均勻沉降），變形過大時可能危害到建筑物結(jié)構(gòu)的安全，或影響建筑物的正常使用。為防止建筑物不致因地基變形或不均勻沉降造成建筑物的開裂與損壞，或保證正常使用，必須對地基的變形特別是不均勻沉降加以控制。對于較為次要的建筑物以及部分二級建筑物，按地基承載力設(shè)計值計算設(shè)計時，已滿足地基變形要求，可不進(jìn)行沉降驗算，其他建筑除做承載力驗算外，還應(yīng)進(jìn)行變形驗算，即 △≤[△]地基允許變形值按其變形特征可分為：沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜、平均沉降、相對彎曲建筑物的變形允許值（查規(guī)范）對于磚石砌體承重結(jié)構(gòu)，房屋的損壞主要是由于墻體撓曲引起的局部彎曲，故由局部傾斜控制?；旌辖Y(jié)構(gòu)房屋對地基的不均勻沉降是很敏感的，墻體極易產(chǎn)生呈45度左右的裂縫。對于框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)主要由于相鄰柱基的沉降差使構(gòu)件受剪扭曲而損壞，所以應(yīng)由沉降差來控制，并要求沉降量不宜過大。對于高聳結(jié)構(gòu)物和多層、高層建筑物，應(yīng)控制基礎(chǔ)的傾斜，其允許傾斜值主要取決于人類感覺的敏感程度，傾斜值達(dá)到明顯可見的程度大致為1/250，結(jié)構(gòu)損壞則大致在傾斜值達(dá)到1/150時開始。三、地基變形驗算《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002規(guī)定，對設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑地基均應(yīng)按地基變形設(shè)計，并規(guī)定了地基變形驗算的范圍。四、地基穩(wěn)定性驗算某些建筑物的獨立基礎(chǔ)，當(dāng)承受較大的水平荷載和偏心荷載時，有可能發(fā)生沿基底面的滑動、傾覆或與深層土層一起滑動。如建于l941年的加拿大特朗斯康谷倉，因不了解基礎(chǔ)下有厚達(dá)16m的軟粘土層，迅速加載，超過了地基的極限承載力，使建筑物失去穩(wěn)定，地基發(fā)生整體滑動破壞。如果地基土層本身傾斜，則更易發(fā)生整體滑動破壞。因此，對