1、 第第2 2章章 地基计算地基计算2.1 基础埋置深度基础埋置深度2.2 地基承载力地基承载力2.3 地基变形计地基变形计算算2.4 地基稳定性计算地基稳定性计算2.5 减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施1、基础的埋置深度应按下列条件确定：、基础的埋置深度应按下列条件确定： 建筑物的类型和用途，有无地下室、设建筑物的类型和用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的类型和构造；备基础和地下设施，基础的类型和构造； 作用在地基上的荷载性质与大小；作用在地基上的荷载性质与大小； 相邻房屋和构筑物的基础埋置深度；相邻房屋和构筑物的基础埋置深度； 工程地质和水文地质条件工程地质和水文地质
2、条件； 地基土的冻胀和融陷的影响。地基土的冻胀和融陷的影响。2.12.1 基础埋置深度基础埋置深度基础埋置深度基础埋置深度( (depth of foundation) )：基础埋于土层的深度，一般：基础埋于土层的深度，一般指从室外地坪至基础底面的垂直距离。指从室外地坪至基础底面的垂直距离。2、在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础、在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋，当上层地基的承载力大于下层土时，宜浅埋，当上层地基的承载力大于下层土时，宜利用上层土作持力层。除岩石地基外，基础宜利用上层土作持力层。除岩石地基外，基础埋深不宜小于埋深不宜小于 。3、高层建筑物筏形和箱形基础的埋置深度
3、应满高层建筑物筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求。求。在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的筏形和箱形基础其埋置深度不宜小于建筑上的筏形和箱形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的物高度的 。桩桩箱或桩筏基础的埋置深度（不箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的计桩长）不宜小于建筑物高度的 。位于岩位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求。要求
4、。0.5m1 151 18根据土层分布情况确定根据土层分布情况确定在满足其在满足其他要求下他要求下尽量浅埋尽量浅埋只有低层房只有低层房屋可用，否屋可用，否则处理则处理尽量浅埋。尽量浅埋。但是如但是如h1太太小就为小就为IIh1 5m桩基桩基或处理；或处理；好土好土软土软土好土好土 I II III IV好土好土软土软土软土软土(很深很深)h1岩石地基：岩石地基： 覆盖土层较薄的岩石地基：一般应清除覆盖覆盖土层较薄的岩石地基：一般应清除覆盖土和风化层后，将基础直接修建在新鲜岩面上。土和风化层后，将基础直接修建在新鲜岩面上。 如岩石的风化层很厚：如岩石的风化层很厚： 难以全部清除时，基难以全部清除
5、时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。刷深度及相应的容许承载力来确定。 岩层表面倾斜时：不得将基础的一部分置于岩岩层表面倾斜时：不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于土层上，以防基础因不均层上，而另一部分则置于土层上，以防基础因不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。匀沉降而发生倾斜甚至断裂。 在陡峭山坡上修建桥台：在陡峭山坡上修建桥台： 还应注意岩体的稳定性。还应注意岩体的稳定性。4、基础宜埋置在地下水位以上，当必须埋在、基础宜埋置在地下水位以上，当必须埋在地下水位以下时，应采取地基土在施工时不地下水位以下
6、时，应采取地基土在施工时不受扰动的措施。受扰动的措施。 当基础埋置在易风化的岩层上，施工时应在当基础埋置在易风化的岩层上，施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层。基坑开挖后立即铺筑垫层。5、当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础、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基础。当埋深大于原埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有建筑基础时，两基础间应保持一定净距，有建筑基础时，两基础间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑荷载大小、基础形式其数值应根据原有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定。和土质情况确定。6、确定基础的埋深应考虑地基土的冻胀性。、确定基础的埋深应考虑地基土的冻胀性。地基
7、的冻胀性应根据冻土层的平均冻胀率地基的冻胀性应根据冻土层的平均冻胀率 的大小，按规范附表查取。的大小，按规范附表查取。产生冻胀的原因？产生冻胀的原因？ 冬季气温下降，当地面下一定深度内土中的温冬季气温下降，当地面下一定深度内土中的温度达到冰冻温度时，土中孔隙水分开始冻结，体积度达到冰冻温度时，土中孔隙水分开始冻结，体积增大，使土体产生一定的隆胀。增大，使土体产生一定的隆胀。 如土温在较长时间内保持在冻结温度以下，水如土温在较长时间内保持在冻结温度以下，水分能从未冻结土层不断地向冻结区迁移，引起地基分能从未冻结土层不断地向冻结区迁移，引起地基的冻胀和隆起，这些都可能使基础遭受损坏。的冻胀和隆起，
8、这些都可能使基础遭受损坏。 为了保证结构物不受地基土季节性冻胀的影响为了保证结构物不受地基土季节性冻胀的影响，除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然，除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然最大冻结线以下一定深度。最大冻结线以下一定深度。冻土冻土 多年冻土（冻结时间多年冻土（冻结时间 2 2年年） 季节性冻土季节性冻土发生冻胀的条件发生冻胀的条件（1 1）土的条件土的条件 一般是细颗粒土一般是细颗粒土（2 2）温度条件温度条件 低于冻结温度低于冻结温度（3 3）水力条件水力条件 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重外因外因内因内因土的冻胀性土的
9、冻胀性 在粗颗粒土中的细粒土（填充土），超过某一在粗颗粒土中的细粒土（填充土），超过某一定数值时如定数值时如40%40%，其冻胀性可按所填充之物的冻胀性，其冻胀性可按所填充之物的冻胀性考虑。考虑。 当高塑性粘土如塑性指数当高塑性粘土如塑性指数 时，土的渗透时，土的渗透性下降，影响其冻胀性的大小，所以考虑冻胀性下性下降，影响其冻胀性的大小，所以考虑冻胀性下降一级。降一级。 当土层中的粘粒（粒径小于当土层中的粘粒（粒径小于 ）含量大）含量大于于60%60%时，可看成不透水的土，此时的地基土为不冻时，可看成不透水的土，此时的地基土为不冻胀土。胀土。 碎石土、砾砂、粗砂、中砂（粒径小于碎石土、砾砂、粗
10、砂、中砂（粒径小于 颗粒含量不大于颗粒含量不大于15%15% ）、细砂）、细砂（粒径小于粒径小于 颗粒含量不大于颗粒含量不大于10%10% ）均按不冻胀考虑。）均按不冻胀考虑。22pI 0.005mm0.075mm0.075mm土的冻胀性土的冻胀性 衡量指标衡量指标 冻胀性分类冻胀性分类( (按规范附录按规范附录G G查取查取) )平均冻胀率：平均冻胀率：hh 1%1% 3.5%3.5% 6%6% 12%式中式中， 设计冻深。若当地有多年实测资料时，也设计冻深。若当地有多年实测资料时，也可：可： ， 和和 分别为实测冻土层厚度和地表冻胀分别为实测冻土层厚度和地表冻胀量量; 标准冻深。系采用在地
11、表平坦、裸露、城市之外的标准冻深。系采用在地表平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于空旷场地中不少于10年实测最大冻深的平均值。当无实测年实测最大冻深的平均值。当无实测资料时，可按规范附录资料时，可按规范附录F采用采用; 土的类别对冻深的影响系数，按表土的类别对冻深的影响系数，按表2-1采用采用; 土的冻胀性对冻深的影响系数，按表土的冻胀性对冻深的影响系数，按表2-2采用采用; 环境对冻深的影响系数，按表环境对冻深的影响系数，按表2-3采用。采用。7、季节性冻土地基的设计冻深、季节性冻土地基的设计冻深 应按下式计算应按下式计算dz0dzszwzezzdzzhdzhz0zzszwze式中式中，
12、基础底面下允许残留冻土层的最大厚度，基础底面下允许残留冻土层的最大厚度，按规范附录按规范附录G取值。取值。 8、季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地、季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。对于深厚季节冻土地区，当建筑基冻结深度。对于深厚季节冻土地区，当建筑基础地面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时，基础地面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时，基础埋置深度可以小于场地冻结深度，基础底面础埋置深度可以小于场地冻结深度，基础底面下允许冻土层最大厚度应根据当地经验确定。下允许冻土层最大厚度应根据当地经验确定。没有地区经验时可按规范附录没有地区经验时可按规范附录G查取。此时，查取。此时，基础最小埋置深度
13、可按下式计算：基础最小埋置深度可按下式计算：minmaxddzhmaxh 几个概念几个概念 强度和稳定性问题：建筑物荷载过大，超过了地基强度和稳定性问题：建筑物荷载过大，超过了地基的承载能力而使地基破坏失稳的承载能力而使地基破坏失稳; ; 变形问题：在建筑物荷载作用下，地基产生过大的变形问题：在建筑物荷载作用下，地基产生过大的变形，基础产生过大的沉降或沉降差，使建筑物产生变形，基础产生过大的沉降或沉降差，使建筑物产生结构性损坏或丧失使用功能。结构性损坏或丧失使用功能。 渗流问题：渗流问题： 地基承载力：地基承载力：指保证地基强度和稳定的条件下，建指保证地基强度和稳定的条件下，建筑物不产生过大沉
14、降和不均匀沉降的地基承受荷载的筑物不产生过大沉降和不均匀沉降的地基承受荷载的能力。数值上用地基单位面积上所能承受的荷载来表能力。数值上用地基单位面积上所能承受的荷载来表示，其单位一般用示，其单位一般用 计。计。 2.22.2 地基承载力地基承载力kPa 地基极限承载力地基极限承载力 ：地基不致失稳时地基土单位地基不致失稳时地基土单位面积上所能承受的最大荷载。面积上所能承受的最大荷载。 地基承载力容许值：地基承载力容许值：考虑一定安全储备后的地基考虑一定安全储备后的地基承载力。承载力。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB 50007-2011 规定：规定： 地基承载力特征值地基承载力特征
15、值是指由载荷试验测定的地基土是指由载荷试验测定的地基土 压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。力值，其最大值为比例界限值。 地基承载力特征值：地基承载力特征值：保留足够安全储备，且满足一保留足够安全储备，且满足一定变形要求的承载力。也即能够保证建筑物正常使用定变形要求的承载力。也即能够保证建筑物正常使用所要求的地基承载力。所要求的地基承载力。uP 临塑荷载：临塑荷载：当地基土中将要出现但尚未出现塑性当地基土中将要出现但尚未出现塑性区时，地基土所承受的相应荷载称为临塑荷载。区时，地基土所承受的相应荷载称为临塑荷载。 临
16、界荷载：临界荷载：当地基土中的塑性区发展到某一深度当地基土中的塑性区发展到某一深度时，地基土所承受的相应荷载称为临界荷载。时，地基土所承受的相应荷载称为临界荷载。 极限荷载：极限荷载：当地基土中的塑性区充分发展并形成当地基土中的塑性区充分发展并形成连续滑动面时，其相应的荷载称为极限荷载。连续滑动面时，其相应的荷载称为极限荷载。载荷板载荷板千斤顶千斤顶百分表百分表2.2.1、地基破坏的性状地基破坏的性状1 1、载荷试验载荷试验分级加载，分级不少于分级加载，分级不少于8 8级，每级沉降稳定后再进行级，每级沉降稳定后再进行下一级加载；最大加载量不小于设计要求的两倍。下一级加载；最大加载量不小于设计要
17、求的两倍。当出现下列情况之一时，可终止加载：当出现下列情况之一时，可终止加载：建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）：）：1 承压板周围的土明显侧向挤出承压板周围的土明显侧向挤出;2 沉降沉降 急骤增大，荷载急骤增大，荷载-沉降（沉降（ ）曲线出现）曲线出现陡降段陡降段; 取值：满足终止加载标准（取值：满足终止加载标准（1 1、2 2、3 3条）的某条）的某级荷载的上一级荷载作为级荷载的上一级荷载作为极限荷载极限荷载 。3 在某一级荷载下，在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳小时内沉降速率不能达到稳定定;4 沉降量与承压板宽度或直径之比达到沉降量与承压板宽
18、度或直径之比达到0.06。uP-P ssuP根据根据 曲线确定承载力特征值，规范规定如下：曲线确定承载力特征值，规范规定如下：（1 1） 当当 曲线上有明确的比例界限时，取该曲线上有明确的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值比例界限所对应的荷载值 ；（2 2）当极限荷载）当极限荷载 小于小于 的的2.02.0倍时，取倍时，取 ；（3 3）不能按上述两点确定时，如压板的面积为）不能按上述两点确定时，如压板的面积为 ，可取，可取 所所对应的荷载值，但其值不大于对应的荷载值，但其值不大于 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，各试同一土层参加统计的试验点不应少于三点，各试验实测值的极差不得超过平均
19、值的验实测值的极差不得超过平均值的30%30%，取此平均值取此平均值作为地基承载力的特征值。作为地基承载力的特征值。20.250.50m-P sPscrPuPcrP2uP0 .0 1 0 .0 1 5s b 2uP4.1 概述概述3 剌入剪切破坏剌入剪切破坏1 整体剪切破坏整体剪切破坏土质坚实，基土质坚实，基础埋深浅；曲础埋深浅；曲线开始近直线，线开始近直线，随后沉降陡增，随后沉降陡增，两侧土体隆起。两侧土体隆起。2 局部剪切破坏局部剪切破坏常发生于中等密实砂土中；常发生于中等密实砂土中；曲线开始就是非线性，曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段。没有明显的骤降段。松软地基，埋深较大；松软地基，
20、埋深较大；荷载板几乎是垂直下切，荷载板几乎是垂直下切，两侧无土体隆起。两侧无土体隆起。PS1232 2、地基破坏形式地基破坏形式123SP0比比例例界界限限极极限限荷荷载载阶段阶段1：弹性段弹性段（压密阶段）（压密阶段）阶段阶段2：局部塑性区局部塑性区（剪切阶段）（剪切阶段）阶段阶段3：完全破坏段完全破坏段（破坏阶段）（破坏阶段）曲线曲线临临塑塑荷荷载载uPcrPPs3 3、地基的破坏过程地基的破坏过程 地基的剪切破坏形式，除了与地基土的地基的剪切破坏形式，除了与地基土的性质有关外，还与基础埋置深度、加荷速度性质有关外，还与基础埋置深度、加荷速度等因素有关。如在密砂地基中，一般会出现等因素有关
21、。如在密砂地基中，一般会出现整体破坏，但当基础埋置很深时，密砂在很整体破坏，但当基础埋置很深时，密砂在很大荷载作用下也会产生压缩变形，而出现剌大荷载作用下也会产生压缩变形，而出现剌入剪切破坏入剪切破坏; ; 又如在软黏土中，当加荷速度又如在软黏土中，当加荷速度较慢时会产生压缩变形，而出现剌入剪切破较慢时会产生压缩变形，而出现剌入剪切破坏，但当加荷很快时，由于土体不能产生压坏，但当加荷很快时，由于土体不能产生压缩变形，就可能发生整体剪切破坏。缩变形，就可能发生整体剪切破坏。 2.2.2 临塑荷载和临界荷载的确定临塑荷载和临界荷载的确定 地基变形的剪切阶段也是土中塑性区范围随着作用地基变形的剪切阶
22、段也是土中塑性区范围随着作用荷载的增加而不断发展的阶段，土中塑性区开展到的荷载的增加而不断发展的阶段，土中塑性区开展到的深度等于基础宽度的深度等于基础宽度的1/41/4或或1/31/3时，其相应的荷载即为时，其相应的荷载即为临界荷载临界荷载 或或 。2.22.2 地基承载力地基承载力1 4P1 3Pq=rmdp2zM 当地基表面作用条形均布荷载当地基表面作用条形均布荷载 时，土中任意点时，土中任意点 由由 引起的最大与最小主应力引起的最大与最小主应力 及及 由下式计算：由下式计算：若条形基础的埋置深度为若条形基础的埋置深度为 时，主应力则为：时，主应力则为：式中，式中， 为基底以上土的加权平均
23、重度，为基底以上土的加权平均重度， 为基底下土为基底下土的重度，的重度， 为作用在基底的均布荷载。为作用在基底的均布荷载。若若 点位于塑性区的边界上，它就处于极限平衡状态点位于塑性区的边界上，它就处于极限平衡状态，当土中某点处于极限平衡状态时，主应力应满足：，当土中某点处于极限平衡状态时，主应力应满足：p1, 32sin 2pp131, 32sin 2mmpddzmMM131312sin1co t2kkkcdp 将将 及及 代入上式并经整理后可得：代入上式并经整理后可得：上式即土中塑性区边界线的表达式。上式即土中塑性区边界线的表达式。 临塑荷载和临界荷载的计算：临塑荷载和临界荷载的计算：13c
24、o tsin 22sinmkkmkpdczdm axco tco t2mkkmkkpdczdm axco t2co t2co t2co t co t2kkmkkkkkkkkpzdc 上式就是计算临塑荷载和临界荷载的基本公式。上式就是计算临塑荷载和临界荷载的基本公式。从式中可以看出，从式中可以看出，地基承载力由黏聚力地基承载力由黏聚力 、基底以上、基底以上超载超载 以及基底以下塑性区土的重力以及基底以下塑性区土的重力 提供的三部分承载力所组成。提供的三部分承载力所组成。若令若令 ，则，则 。其计算公式为：。其计算公式为：式中，式中，mqdkcco t2co t2kkdkkMmaxzmax0zcr
25、ppcrdmckpMdM cco tco t2kckkM 工程实践表明，即使地基发生局部剪切破坏，地工程实践表明，即使地基发生局部剪切破坏，地基中塑性区有所发展，只要塑性区范围不超出某一限基中塑性区有所发展，只要塑性区范围不超出某一限度，就不致影响建筑物的安全和正常使用，因此以度，就不致影响建筑物的安全和正常使用，因此以 作为地基土的承载力偏于保守。我国规范采用经修正作为地基土的承载力偏于保守。我国规范采用经修正后的后的 作为地基土的承载力特征值，计算公式如下：作为地基土的承载力特征值，计算公式如下：式中，式中， ， ， 称为承载力系数，它只与土的内摩擦称为承载力系数，它只与土的内摩擦角角 有
26、关，可查表。有关，可查表。crp1 4bdmckpMbMdM c1 4p4co t2bkkMbMdMcMk 关于计算公式：关于计算公式： 1 1）计算公式适用于条形基础，若将它近似地用于圆）计算公式适用于条形基础，若将它近似地用于圆形和矩形基础，偏于安全形和矩形基础，偏于安全; ; 2 2）在计算土中由自重产生的主应力时，假定土的侧）在计算土中由自重产生的主应力时，假定土的侧压力系数压力系数 ，这与实际情况不符，这样假定的结，这与实际情况不符，这样假定的结果会导致计算的塑性区范围比实际偏小一些果会导致计算的塑性区范围比实际偏小一些; ; 3 3）在计算临界荷载）在计算临界荷载 时，土中已经出现
27、塑性区，时，土中已经出现塑性区，但这时仍按弹性理论计算土中应力，理论上矛盾，其但这时仍按弹性理论计算土中应力，理论上矛盾，其所引起的误差随着塑性区范围的扩大而增大。所引起的误差随着塑性区范围的扩大而增大。01K1 4p2.2.3 极限承载力极限承载力 计算计算1 1 普朗德尔普朗德尔- -瑞斯纳公式瑞斯纳公式q DDBp0实际地面CIIIAIIIEFBr0r q=md dumqcPd Nc N up2 2 太沙基公式太沙基公式被动区过渡区刚性核刚性核太沙基极限承载力：太沙基极限承载力：12uqcPb Nq Nc N 一个半经一个半经验的公式验的公式3 3 斯凯普顿公式斯凯普顿公式对于饱和软粘土
28、地基对于饱和软粘土地基 ： 条形基础下：条形基础下：5.14umPcd普朗德尔普朗德尔- -瑞斯瑞斯纳公式的特例纳公式的特例 矩形基础下：矩形基础下：5 (1)(1)55umbdPcdlb斯凯普斯凯普顿公式顿公式=04 4 汉森公式汉森公式在原有极限承载力公式上修正：在原有极限承载力公式上修正： 基础形状修正基础形状修正 深度修正深度修正 荷载倾斜修正荷载倾斜修正 地面倾斜修正地面倾斜修正 基底倾斜修正基底倾斜修正ccccccqqqqqqubgidsNcbgidsNqbgidsNBP212.2.4 按规范确定地基承载力按规范确定地基承载力 地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、地基承载力
29、特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实际经验等方法确定公式计算、并结合工程实际经验等方法确定; ; 当基础宽度大于当基础宽度大于 或埋置深度大于或埋置深度大于 时，从时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：承载力特征值，尚应按下式修正：式中，式中， 修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值 ; 地基承载力特征值地基承载力特征值 ; 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按 基基底下土的类别查表底下土的类别查表2-4取值取值;30.5aakbdmf
30、fbd af, bdakf3m0.5m()kPa()kPa 基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度; ; 基础底面宽度，大于基础底面宽度，大于 时按时按 取值，小于取值，小于 时按时按 取值取值; ; 基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度浮重度; ; 基础埋置深度基础埋置深度 ，一般自室外地面标高算起。，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如构施工后完
31、成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起; ; 当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。 3mb3m6m6mmd()m 目前建筑工程大量存在主裙楼一体的结构，对于主目前建筑工程大量存在主裙楼一体的结构，对于主体结构地基承载力的深度修正，宜将基础地面以上范体结构地基承载力的深度修正，宜将基础地面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度的两倍时，可将超载折算成土层厚度
32、作为于基础宽度的两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时取小值。基础埋深，基础两侧超载不等时取小值。 式中，式中， 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值; ; 基础底面宽度，大于基础底面宽度，大于 时按时按 取值，对于取值，对于砂性土小于砂性土小于 时按时按 取值取值; ; 承载力系数，按表承载力系数，按表2-5取值取值; ; 基底下一倍短边宽深度内土的黏聚力标准值。基底下一倍短边宽深度内土的黏聚力标准值。abdmckfMbMdM ckc3maf3m6m, , bdcMMMb6m当偏心距当偏心距 小于或等于小于或等于 倍基础底面
33、宽度时，根倍基础底面宽度时，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形要求：计算，并应满足变形要求：0.033e 岩石地基的承载力：岩石地基的承载力：对完整、较完整和较破碎岩石地基承载力特征值可由对完整、较完整和较破碎岩石地基承载力特征值可由岩基载荷试验方法确定（规范附录岩基载荷试验方法确定（规范附录H H）；对破碎、极）；对破碎、极破碎岩石地基承载力特征值，可根据平板载荷试验确破碎岩石地基承载力特征值，可根据平板载荷试验确定。对完整、较完整和较破碎的岩石地基，也可根据定。对完整、较完整和较破碎的岩石地基，也可根据室内饱和单
34、轴抗压强度按下式计算：室内饱和单轴抗压强度按下式计算： 式中，式中， 岩石地基承载力特征值（岩石地基承载力特征值（ ）; ; 岩石饱和单轴抗压强度标准值（岩石饱和单轴抗压强度标准值（ ）; ; 折减系数。根据岩体完整程度以及结构面的折减系数。根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时对完间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时对完整岩体可取整岩体可取0.5; 0.5; 对较完整岩体可取对较完整岩体可取0.20.20.5; 0.5; 对较破碎岩体对较破碎岩体可取可取0.10.10.20.2。arrkffafrrkfakPakPrkrmff21.7044.
35、6781nn 2.2.5 地基承载力验算地基承载力验算 1 1、基础底面的压力应符合下式要求：基础底面的压力应符合下式要求： 当作用轴心荷载时：当作用轴心荷载时：式中，式中， 修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值 ; ; 相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的 平均压力值平均压力值 ; ; 当作用偏心荷载时：当作用偏心荷载时：式中，式中， 相应于荷载效应标准组合时，基础底面相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值边缘的最大压力值 ; ; kapfafkpmax1.2kapfmaxkp()kPa()kPa()kPa 2 2、基础底面的压
36、力，可按下列公式确定：基础底面的压力，可按下列公式确定： 当作用轴心荷载时：当作用轴心荷载时：式中，式中， 基础底面面积基础底面面积; ; 相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值基础顶面的竖向力值; ; 基础自重和基础上的土重。基础自重和基础上的土重。 可以取可以取 当作用偏心荷载时：当作用偏心荷载时：式中，式中， 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩的力矩; ; kkkFGpAAkFkMkGkGAd320kNm,max,minkkkkkFGMpAWblN=F+GkkkMFGebeF+G
37、beF+G 0pmin maxpmaxp0pmin ,max23kkkFGpla2bae 基础底面的抵抗矩基础底面的抵抗矩; ; W26Wlb,max,min6611kkkkkFGeeppAbbeb/6eb/6时，压力分布图形为三角形。时，压力分布图形为三角形。 为垂直于力矩作用方向的基础底面边长为垂直于力矩作用方向的基础底面边长; ; 为合为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。la3132Wd4432DdWD 3 3、当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式、当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：验算：式中，式中， 软弱下卧层顶面处土的自
38、重压力值（软弱下卧层顶面处土的自重压力值（ ）; ; 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值（面处的附加压力值（ ）; ; 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值（特征值（ ）。 对条形基础和矩形基础，对条形基础和矩形基础， 可按下列公式简化计算：可按下列公式简化计算：条形基础：条形基础：矩形基础：矩形基础：zczazppfczpazfzp()(2 tan )(2 tan )kczlb pppbzlz()2 tankczb pppbzzpakPakPakP式中，式中， 矩形基础或条形基础的宽度（矩
39、形基础或条形基础的宽度（ ）; ; 矩形基础底边的长度（矩形基础底边的长度（ ）; ; 基础底面处土的自重压力值（基础底面处土的自重压力值（ ）; ; 基础底面处至软弱下卧层顶面的距离（基础底面处至软弱下卧层顶面的距离（ ）; ; 地基压力扩散线与垂直线的夹角。地基压力扩散线与垂直线的夹角。 bcplz表表2-7 地基压力扩散角地基压力扩散角0.250.50351061020232530z b12ssEEF pdzpcz软土软土Es1Es2当当 时取时取 ; ; 时时 值不变。值不变。0.25z b 00.5z b akPmmm 4 4、天然地基及基础的抗震承载力验算：天然地基及基础的抗震承载
40、力验算： 验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，按地震作用验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各项要求：列各项要求：式中，式中， 调整后的地基抗震承载力调整后的地基抗震承载力 ; ; 地震作用效应标准组合时，基础底面处的平地震作用效应标准组合时，基础底面处的平均压力值均压力值 ; ; 地震作用效应标准组合时，基础底面边缘的地震作用效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值最大压力值 ; ; aEpfaEfpmax1.2aEpfmaxp()kPa()kPa()kPa 地基抗震承载力
41、应按下式计算：地基抗震承载力应按下式计算：式中，式中， 调整后的地基抗震承载力调整后的地基抗震承载力 ; ; 地基抗震承载力调整系数，应按地基抗震承载力调整系数，应按建筑抗震建筑抗震设计规范设计规范GB50011-2010GB50011-2010表表4.2.34.2.3采用采用( (教材表教材表2-8)2-8)。 高宽比大于高宽比大于4 4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现脱离区（零应力区），其他建筑，基础底面与地基土之间现脱离区（零应力区），其他建筑，基础底面与地基土之间脱离区（零应力区）面积不应超过基础底面积的脱离区（零应力区）面积不应超过基础底
42、面积的15%15%。aEaaffaEfa()kPa1、建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值许值 由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体形复杂等因素引由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体形复杂等因素引起的地基变形，起的地基变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制；对于砌体承重结构应由局部倾斜值控制；对于框架结构和单层排架应由相邻柱基的沉降差控制；对对于框架结构和单层排架应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制，于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制，必要时尚必要时尚应控制平均沉降量。应控制平均沉降量。 在必在情况下，
43、需要分别预估建筑物在施工期间和使用期在必在情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，选择连接方法和施工顺序。一般多层建筑在施工期间完成选择连接方法和施工顺序。一般多层建筑在施工期间完成3、在计算地基变形时，应符合下列规定：在计算地基变形时，应符合下列规定： 2、地基变形特征可分为：地基变形特征可分为：沉降量、沉降差、倾斜和沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四种局部倾斜四种2.32.3 地基变形计算地基变形计算4、建筑物的地基变形允许值，按表建筑物的地基变形允许值，按表2-9规定采用。对表规定采用。
44、对表中未包括的建筑物，其地基变形允许值应根据上部结中未包括的建筑物，其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。5、计算地基变形时，地基内的应力分布可采用各向计算地基变形时，地基内的应力分布可采用各向同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按下式同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按下式计算：计算：的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成80%80%以上，以上，对于其它低压缩性土可认为已完成最终沉降量的对于其它低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%50%80%80%，对于中压缩性土
45、可认为已完成最终沉降量的对于中压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%50%，对于高，对于高压缩性土可认为已完成压缩性土可认为已完成5%5%20%20%。0111()nssiiiiisipSSzzE式中，式中， 地基最终变形量（地基最终变形量（ ）; ; 按分层总各和法计算出的地基变形量按分层总各和法计算出的地基变形量; ; 沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，当无地区经验时可采用表确定，当无地区经验时可采用表2-102-10的数值的数值; ; 地基变形计算深度范围内所划分的土层数地基变形计算深度范围内所划分的土层数; ; 对应于荷载效应
46、准永久组合时的基础底面处的附加对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力（压力（ ）。）。 基础底面下第基础底面下第 层土的压缩模量（层土的压缩模量（ ），应取土），应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算; ; 基础底面至第基础底面至第 层土、第层土、第 层土底面的距离（层土底面的距离（ ）; ; 基础底面计算点至第基础底面计算点至第 层土、第层土、第 层土底面范围层土底面范围内平均附加应力系数，可按规范附录内平均附加应力系数，可按规范附录K K采用。采用。sssn0pmmisiEakPaMPii1i1im1, iiz
47、z1, ii 表表2-10 2-10 沉降计算经验系数沉降计算经验系数s2.54.07.015.020.01.41.11.31.01.00.70.40.40.20.2saEMP0akpf00.75akpf注：注： 为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，按下式为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，按下式计算，计算， 为第为第 层土附加应力系数层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。沿土层厚度的积分值。sEsiisiEAA EiAi6、地基变形计算深度地基变形计算深度 ，应符合下式要求：，应符合下式要求：nz10.025nniiss式中，式中， 在计算深度范围内，第在计算深度范围内，第 层土的计算变形
48、值层土的计算变形值 在由计算深度向上取厚度为在由计算深度向上取厚度为 的土层计算变的土层计算变形值。形值。 按表按表2-112-11取用。取用。insiszz表表2-11 2-11 的取值的取值z0.30.60.81.0 b m7、当无相邻荷载影响，基础宽度在当无相邻荷载影响，基础宽度在 范围内时，基础范围内时，基础中点的地基变形计算深度也可按下列公式简化计算：中点的地基变形计算深度也可按下列公式简化计算： 在计算深度范围内存在基岩时，在计算深度范围内存在基岩时， 可取至基岩表面可取至基岩表面; ;当存在较当存在较厚的坚硬黏性土层，其孔隙比小于厚的坚硬黏性土层，其孔隙比小于0.50.5、压缩模
49、量大、压缩模量大于于 ，或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大，或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大于于 时，时， 可取至该层土表面。可取至该层土表面。此时，地基土附加此时，地基土附加压力分布应考虑相对硬层存在的影响，按下式计算地基的压力分布应考虑相对硬层存在的影响，按下式计算地基的最终变形量：最终变形量：2.50.4 lnnzbb2b 24b48b8b zm1 30mnznz50aMP80aMPgzgzss表表2-12 2-12 具有刚性下卧层时地基变形增大系数具有刚性下卧层时地基变形增大系数gz0.51.0 1.52.02.51.261.17 1.121.091.0h bgz8、在同一整
50、体大面积基础上建有多栋高层和低层建在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，宜考虑上部结构、基础与地基的共同作用进行筑，宜考虑上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。变形计算。式中，式中， 具有刚性下卧层时地基土的变形计算值；具有刚性下卧层时地基土的变形计算值； 刚性下卧层对上覆土层的变形增大系数，按刚性下卧层对上覆土层的变形增大系数，按表表2-122-12取用。取用。gzsgz注，注， 基底下的土层厚度；基底下的土层厚度； 基础底面宽度基础底面宽度hd关于地基变形计算：关于地基变形计算： 弹性理论法计算地基沉降是基于布辛尼斯科弹性理论法计算地基沉降是基于布辛尼斯科( (Boussin
