7浅基础的常规设计.

第四篇基础工程设计7浅基础的常规设计李逸凡建筑工程学院未与群芳同温暖却在枝头独欢笑第七章浅基础的常规设计§7.1概述§7.2浅基础的类型§7.3基础埋置深度的选择§7.4地基承载力特征值§7.5基础底面尺寸的确定§7.6地基变形验算与建筑物沉降观测§7.7无筋扩展基础设计§7.8扩展基础设计§7.9柱下条基、筏基和箱基简介§7.10防止不均匀沉降的措施主要内容未与群芳同温暖却在枝头独欢笑下卧层地基与基础D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力层）地基基础FG7.1概述1.地基基础的重要性•地基基础是建筑物的根基，它影响整个建筑物的安全。2.地基基础的复杂性•地基基础设计需根据具体地质条件。3.地基基础设计需全面考虑以下两方面因素：•建筑物上部结构的情况；•建筑物下部的工程地质条件。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑建筑物地基可分为天然地基和人工地基，基础可分为浅基础和深基础。深基础埋深较大，其主要作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基深部；而浅基础则是通过基础底面、把荷载扩散分布于浅部地层。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑地基基础方案的类型：1.天然地基上浅基础；2.人工地基上浅基础；3.桩基础；4.深基础；未与群芳同温暖却在枝头独欢笑天然地基：天然土层，不对地基土做处理浅基础：(1)埋深小于5m的柱基或墙基(2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基(3)不考虑侧面摩擦力DD未与群芳同温暖却在枝头独欢笑软土人工地基：加固上部土层，提高土层的承载力，再把基础做在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩桩基础桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。深基础：埋置深度大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑地基基础设计等级设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑物30层以上的高层建筑体形复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单，荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•各级建筑物的地基均应进行地基承载力计算。•设计等级为甲级、乙级的建筑物，应按地基变形设计；•丙级建筑物有时也需作变形验算。地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑；附近有堆载或相邻基础荷载差异大，可能不均匀沉降；软弱地基上的建筑物存在偏心荷载；相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。•对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构，以及建造在斜坡上的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。•基坑工程应进行稳定性验算。•当地下水埋藏较浅，对地下室(或地下构筑物)应进行抗浮验算地基计算的规定未与群芳同温暖却在枝头独欢笑地基基础的设计方法•（1）承载力要求。必须保证地基在抵抗剪切破坏方面有足够的安全度，akfpPk——基底压力平均值，计算时采用荷载效应标准组合；fa——修正后的地基承载力特征值。•（2）正常使用要求。必须保证地基基础变形值小于地基的允许变形值。ss未与群芳同温暖却在枝头独欢笑设计内容和步骤：选择基础的材料和类型选择基础的埋置深度确定地基承载力确定基础的构造尺寸必要时进行下卧层强度验算进行必要的地基验算（包括变形与稳定性验算）进行基础的高度设计绘基础施工图未与群芳同温暖却在枝头独欢笑设计所需资料：1.建筑场地的地形图；2.岩土工程勘察成果报告；3.建筑物平面图、立面图、荷载，特殊结构物布置与标高；4.建筑场地环境，邻近建筑物基础类型与埋深，地下管线分布；5.工程总投资与当地建筑材料供应情况；6.施工队伍技术力量与工期要求。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑必须强调的是：地基基础问题的解决，不宜单纯着眼于地基基础本身，按常规设计时，更应把地基、基础与上部结构视为一个统一的整体，从三者相互作用的概念出发考虑地基基础方案。7.2浅基础的类型一、按材料分类砖基础毛石基础砼基础毛石砼基础钢筋砼基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑未与群芳同温暖却在枝头独欢笑未与群芳同温暖却在枝头独欢笑未与群芳同温暖却在枝头独欢笑未与群芳同温暖却在枝头独欢笑由钢筋混凝土材料修建的基础称为扩展基础（柔性基础）。在基础内配置钢筋来承受拉应力和弯矩。这种基础不受刚性角的限制，基础剖面可做成扁平形状。适用于上部结构荷载较大，有时为偏心荷载或承受弯矩、水平荷载的建筑物基础。在地表有硬壳层需宽基浅埋时最常用。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑对基础材料的要求：(1)砖必须用粘土砖，灰砂砖与轻质砖均不得用于基础。一般地区稍湿地基，砖的标号不低于MU7.5；严寒地区饱和地基，砖的最低标号为MU20。通常应取比最低标号略高的标号。(2)石料包括毛石、块石和经加工平整的料石，均应选用不易风化的硬岩石。石料的厚度不宜小于150mm。基础用的石料标号不低于200～300号。(3)砂浆白灰、水泥混合砂浆不能用于含水饱和地基。水泥砂浆在很湿的或饱和的地基中最低标号为M5。(4)混凝土混凝土标号常用C10。体积大的混凝土基础，可以掺入20％～30％毛石，称毛石混凝土，以节约水泥。(5)钢筋混凝土钢筋按计算配置，混凝土标号不低于C15。严格按重量配合比制备混凝土。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑(6)灰土。中小工程可用灰土材料做基础，常用三七灰土(即体积比，三分石灰、七分粘性土)，搅拌均匀，分层压实。所用石灰，在使用前加水，闷成熟石灰粉末，并需过5mm的筛子。土料宜就地取材，以粉质粘土为好，应过15mm筛，含水量接近最优含水量。拌和好的灰土，可以“捏紧成团，落地开花”为合格。灰土的强度与夯实密度有关．施工质量要求最小干密度ρd≥(1.45～1.55)t/m3。灰土施工方法：每层虚铺灰土200mm～250mm，夯实后为150mm，称为“一步灰土”。根据工程的需要，可设计二步灰土或三步灰土，即厚度为300mm或450mm。合格灰土的承载力，可达(250～300)kPa。灰上的缺点是早期强度低、抗水性差、抗冻性也较差，尤其在水中硬化很慢。因此，灰土作基础材料，通常只适用于地下水位以上未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•二、按基础刚度分无筋扩展基础（刚性基础）扩展基础（柔性基础）刚性基础：材料具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高柔性基础：钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪性能良好未与群芳同温暖却在枝头独欢笑二、按结构分类独立基础条形基础柱下十字形基础箱形基础筏板基础柱下独立基础墙下独立基础墙下条形基础柱下钢筋混凝土条形基础壳体基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•独立基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•独立基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑独立基础及其上方的承墙梁（地梁）、构造柱和地沟未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•条形基础适用条件：•墙下条形基础广泛应用于砌体结构。•柱下条形基础用于框架结构中的柱荷载过大，地基承载力不足情况。墙下条形基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•条形基础适用条件：土质更差,柱下荷载很大或分布不均匀未与群芳同温暖却在枝头独欢笑未与群芳同温暖却在枝头独欢笑未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•筏板基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑适用条件：地基软弱而荷载较大，采用十字交叉基础不能满足地基承载力要求，采用筏形基础。用于多种结构，如框架、框剪、剪力墙结构及砌体结构。Matfoundation•筏板基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑中商工行大厦片筏基础正在施工未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•箱形基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑底板外墙内墙箱形基础由底板、墙和顶板形成箱，整体性更好顶板适用条件：地基软弱且分布不均，荷载较大或分布不均时。多用于高层建筑基础。技术复杂、工程造价高，且工期长，应与其它基础方案比较后采用。补偿基础：建在地面下足够深度，使结构物重量不超过或略超过挖出的地基土重，减少附加应力引起的地基沉降的整体基础。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑筒形构筑物材料省、造价低•壳体基础未与群芳同温暖却在枝头独欢笑地基基础设计方案比较凡较重要的工程，或软弱地基以及土层分布极不均匀的情况，设计地基基础必须作出两个以上的方案，进行技术经济全面比较。对每一个可行性设计方案，需进行地基变形与强度计算，确定基础结构类型、尺寸、材料，以及造价、施工方法与工期等项目，一一列表，进行分析，全面比较，从中选择一个最佳方案实施。第2章浅基础基槽的开挖第2章浅基础基槽的开挖第2章浅基础风镐钻挖基槽第2章浅基础基槽底碾压第2章浅基础基础垫层第2章浅基础基础垫层第2章浅基础基础支模第2章浅基础基础配筋插筋及模板第2章浅基础基础全貌第2章浅基础基础完成第2章浅基础毛石基础第2章浅基础毛石基础第2章浅基础毛石基础第2章浅基础地基梁施工第2章浅基础地基梁施工第2章浅基础回填土压实7.3基础埋置深度的选择原则：在满足承载力的条件下尽量浅埋基本要求：1.除岩石以外，d不宜小于50cm（表土扰动，植物，冻融，冲蚀）2.基础顶距离设计地面不小于10cm3.桥梁或近水建筑基础要求在冲刷深度以下其它控制因素未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•1、建筑物的用途、基础的型式和构造地震区，除岩石地基外，天然地基的筏形和箱形基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15；桩筏或桩箱基础的埋深（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18~1/20；土质地基上的建筑物，基础埋深应随建筑物高度适当增大；岩石上的高层建筑，基础埋深应满足抗滑要求；烟囱、水塔等高耸结构，应满足抗倾覆稳定性要求；受温度影响的建筑物，基础埋深要考虑对地基的冻胀或干缩效应。如需作地下室等，埋深至少大于3m。桥墩基础：基础顶面应位于河流最低水位以下，埋深还要考虑河床的冲刷作用。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•2、工程地质条件地基土层组成类型硬软(A)(B)A:考虑荷载情况，按最小埋深要求确定；B:考虑人工地基，按最小埋深要求确定；(C)C:地基土分为两层，上硬下软:硬土层厚度满足要求时，尽量浅埋；硬土层厚度很薄时（≤1/4b)，按B情况考虑；硬土层厚度较薄时，可提高室外设计地面。硬软未与群芳同温暖却在枝头独欢笑D:地基土分为两层，上软下硬:软土≤2m,埋于硬土上；软土2~5m,轻型可浅埋软土上，荷载较大埋于硬土层；软土≥5m,轻型可浅埋软土上，荷载较大可采用人工地基浅埋，荷载大应埋于硬土层，或选其它基础方案。(D)(E)地基土层组成类型E:地基土由若干软硬交替土层组成，根据减少沉降与工程量原则，按上述方法确定。硬软软硬硬未与群芳同温暖却在枝头独欢笑尽量在地下水位以上,否则开挖降水,费用大有承压水时，防止承压水顶破基底基坑wwhh对于尺寸较大的基础，应有不小于1.1的安全系数。还应注意防侵蚀、抗浮及防渗问题。•3、水文地质条件对于具有侵蚀性的地下水，应采用抗侵蚀的水泥品种和相应的措施。未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•4、相邻建筑物基础埋深的影响1、邻近存在建筑物靠近原有建筑物修建新基础时，新基础的埋深不宜超过原有基础的底面，否则新、旧基础间应保持一定的净距，其值不宜小于两基础底面高差的1-2倍。2.靠近土坡d≥(xb-a)tgβx对矩形和圆形基础取2.5对条形基础取3.5L≥(1~2)ΔHΔH原基础新基础L未与群芳同温暖却在枝头独欢笑•5、地基土冻胀和融陷的影响•北方地区冬季气温降低至0°C以下时，地表土中的自由水开始冻结。土层冻结，体积膨胀，产生冻胀力，可使基础与墙体上抬而开裂；春季解冻时，地基土强度降低，产生沉降，形成融陷。•根据地基土的种类、天然含水量的大小与冻结期间地下水位的情况，地基土的冻胀性可分为以下5类：不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻