第十章地基和基础设计-课件.ppt

1、第第10章章 地基和基础的设计地基和基础的设计主要内容主要内容l概 述l地基和基础类型l基础埋深的选择l天然地基上浅基础的设计l地基和基础的验算第第1节节 概概 述述基基 础础地地 基基地 基 种 类l天然地基天然地基 未经人工处理就可满足设计要求的地基。未经人工处理就可满足设计要求的地基。l人工地基人工地基 地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基。理的地基。基 础 种 类l浅基础浅基础 埋深埋深35m,只需挖槽、排水等普通施工程序只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础。即可建造的基础。l深基础深基础 借助于特殊施工方法建造的基础。如借助于

2、特殊施工方法建造的基础。如桩基、墩桩基、墩基、沉井和地下连续墙基、沉井和地下连续墙。墙下条形基础南京地铁火车站基坑施工现场南京地铁火车站基坑施工现场建成后的盾构隧道建成后的盾构隧道原基础原基础Old foundation基础托换基础托换UNDERPINING新基础新基础New foundation盾构隧道盾构隧道Shield tunnel楼房楼房building边坡支护工程照片边坡支护工程照片l一、地基和基础的设计原则1、保证地基和基础具有足够安全度的整体稳定性；2、在长期荷载作用下，基础沉降不引起上部结构损坏，并在容许范围内；3、地基具有足够的抗渗稳定性。设计原则对地基:pf,s5米，采用深

3、基H2米 选下层土H=24米低层：选上层土，需加强上部结构；其它：选下层土3、位于边坡坡顶上的建筑物要求：条基：d(3.5ba)tg矩形基础：d(2.5ba)tg条件：坡高h8m，坡角45o、b3m为避免麻烦，基础应尽量埋在地下水位以上。基础位于水下时，要考虑流砂、涌土及地下水水质问题。4、地下水位 遇承压水时(如图)，应验算基坑的稳定性。即：u/1其中：u=rwh;=r1z1+r2z2四、相邻建筑物的基础埋深四、相邻建筑物的基础埋深当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋深。当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，两基础之间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑物荷载大小、

4、基础型式和土质情况而定。五、地基土冻胀和融陷的影响五、地基土冻胀和融陷的影响l一、基底轮廓形状 一般应与上部结构适应。尽量使基础设计成中心受压状态，使荷载通过基底面积形心；如必须设计成偏心受压状态，则应根据地基的地质条件、建筑物的特点和荷载情况，使基础的偏心距尽量小或控制在一定的适宜值范围。第第5节节 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计二、计算基底尺寸l1.轴心荷载要求 p fvaGfAAdrFAGFp 而drfFAGv 则 方形基础：drfFAbGv 矩形基础：drFAlbG 条形基础：沿长度(l)方向取1m,故：drfFAbGv12.偏心荷载偏心荷载要求：p fapmax 1.2

5、fae l/6设计中，先试算，后验算。WMAGFppkkkminmaxl二、刚性基础剖面尺寸和设计l自学自学例题例题3-1（P51）l三、钢筋混凝土基础的型式和剖面设计l（一）型式和构造l1、柱下独立基础（a）阶梯形 （b）角锥形 （c）杯口形l2、墙下条形基础无 肋有 肋l（二）剖面设计l1、柱下独立基础:进行抗冲切破坏验算2、墙下条形基础:进行抗剪切破坏验算l（三）配筋计算 依据基底最大弯矩进行配筋计算。自学自学例题例题3-2P56第第6节节 地基和基础验算地基和基础验算l一、地基稳定性验算l1、沿基础底面水平滑动验算l2、深层（整体）滑动验算l3、倾覆稳定性的验算l1、沿基础底面水平滑动

6、验算黏土铺盖必要时设防渗帷幕滑动力抗滑阻力sFl2、深层（整体）滑动验算滑动力矩抗滑力矩sF黏 土 铺 盖必 要 时 设 防 渗 帷幕l3、倾覆稳定性的验算倾覆力矩抗倾覆力矩sF 建筑措施建筑措施结构措施结构措施施工措施施工措施三、减轻不均匀沉降危害的措施三、减轻不均匀沉降危害的措施一、建筑措施一、建筑措施二、结构措施二、结构措施三、施工措施三、施工措施挡土墙设计挡土墙设计l一、挡土墙类型一、挡土墙类型n1.1.重力式挡土墙重力式挡土墙块石或素混凝土砌筑而成，靠自块石或素混凝土砌筑而成，靠自身重力维持稳定，墙体抗拉、抗身重力维持稳定，墙体抗拉、抗剪强度都较低。墙身截面尺寸大，剪强度都较低。墙身

7、截面尺寸大，一般用于低挡土墙。一般用于低挡土墙。n2.2.悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙钢筋混凝土建造，立臂、墙趾钢筋混凝土建造，立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组成，靠墙踵悬臂上的土重维持成，靠墙踵悬臂上的土重维持稳定，墙体内拉应力由钢筋承稳定，墙体内拉应力由钢筋承担，墙身截面尺寸小，充分利担，墙身截面尺寸小，充分利用材料特性，市政工程中常用用材料特性，市政工程中常用墙顶墙顶墙基墙基墙趾墙趾墙面墙面墙背墙背墙趾墙趾墙踵墙踵立壁立壁钢筋钢筋n3.3.扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙针对悬臂式挡土墙立臂受力后针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度过大缺点，增设扶弯矩和挠度过大缺点，增

8、设扶壁，扶壁间距（壁，扶壁间距（0.80.81.01.0）h，墙体稳定靠扶壁间填土重维持墙体稳定靠扶壁间填土重维持n4.4.锚定板式与锚杆式挡土墙锚定板式与锚杆式挡土墙预制钢筋混凝土面板、立柱、预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土中锚定板组成，钢拉杆和埋在土中锚定板组成，稳定由拉杆和锚定板来维持稳定由拉杆和锚定板来维持墙趾墙趾墙踵墙踵扶壁扶壁墙板墙板锚定板锚定板基岩基岩锚杆锚杆l二、挡土墙计算二、挡土墙计算n1.1.稳定性验算：稳定性验算：抗倾覆稳定和抗滑稳定抗倾覆稳定和抗滑稳定n2.2.地基承载力验算地基承载力验算挡土墙计算内容挡土墙计算内容n3.3.墙身强度验算墙身强度验算抗倾覆稳定验

9、算抗倾覆稳定验算zfEaEazEaxGaa06.10faxfaztzExEGxK抗倾覆稳定条件抗倾覆稳定条件)cos(aaazEE)sin(aaaxEEacotzbxf0tanabzzf挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆点向外倾覆Ox0 xfbz抗滑稳定验算抗滑稳定验算3.1)(tatannsGEEGK抗滑稳定条件抗滑稳定条件0cosaGGn)cos(0aaaanEEEaEanEatGGnGtaa0O挡土墙在土压力作用下可能沿基础挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动底面发生滑动0sinaGGt)sin(0aaaatEEl三、重力式挡土墙的体型与构造三

10、、重力式挡土墙的体型与构造为基底摩为基底摩擦系数，根擦系数，根据土的类别据土的类别查表得到查表得到n1.1.墙背倾斜形式墙背倾斜形式重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜仰斜、直立和俯斜三三种形式，三种形式应根据使用要求、地形和施工情况综种形式，三种形式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定合确定n2.2.挡土墙截面尺寸挡土墙截面尺寸砌石挡土墙顶宽不小于砌石挡土墙顶宽不小于0.5m0.5m，混，混凝土墙可缩小为凝土墙可缩小为0.20m0.20m0.40m0.40m，重力式挡土墙基础底宽约为墙高重力式挡土墙基础底宽约为墙高的的1/21/21/31/3为了增加

11、挡土墙的抗滑稳定性，为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底做成逆坡将基底做成逆坡当墙高较大，基底压力超过地基当墙高较大，基底压力超过地基承载力时，可加设墙趾台阶承载力时，可加设墙趾台阶E1 1仰斜仰斜E2 2直立直立E3 3俯斜俯斜三种不同倾斜三种不同倾斜形式挡土墙土形式挡土墙土压力之间关系压力之间关系E1 1E2 2E3 3逆坡逆坡墙趾台阶墙趾台阶n3.3.墙后排水措施墙后排水措施挡土墙后填土由挡土墙后填土由于雨水入渗，抗于雨水入渗，抗剪强度降低，土剪强度降低，土压力增大，同时压力增大，同时产生水压力，对产生水压力，对挡土墙稳定不利，挡土墙稳定不利，因此挡土墙应设因此挡土墙应设置很好的排水措置很好的排水措施，增加其稳定施，增加其稳定性性墙后填土宜选择透水性较强的填料，例如砂土、砾石、碎墙后填土宜选择透水性较强的填料，例如砂土、砾石、碎石等，若采用粘土，应混入一定量的块石，增大透水性和石等，若采用粘土，应混入一定量的块石，增大透水性和抗剪强度，墙后填土应分层夯实抗剪强度，墙后填土应分层夯实n4.4.填土质量要求填土质量要求泄水孔泄水孔粘土夯实粘土夯实滤水层滤水层泄水孔泄水孔粘土夯实粘土夯实粘土夯实粘土夯实 截水沟截水沟THE END FOR CHAPTER TEN