1、新课内容0.1地地基与基础工程基与基础工程0.10.1地地基与基础工程基与基础工程地基的特点：地基是土，是承受建筑地基的特点：地基是土，是承受建筑物全部荷载的土物全部荷载的土持力层下卧层换句话说：基础是换句话说：基础是建筑物的建筑物的“脚脚”基础的作用：将建筑物荷载通过基础传到下面的土层中。8层55m，直径（底部）16m修建时间：11731350偏离中心5.27m，倾斜5.5o0.20.2基基础工程的重要性础工程的重要性加拿大加拿大Transcona Transcona 谷谷仓，建于仓，建于19131913年。高年。高31m31m，宽宽23m23m。地基。地基破坏后，西侧破坏后，西侧下陷下陷8
2、.8m8.8m，东，东侧抬高侧抬高1.5m1.5m，倾斜倾斜2727o o。后用。后用388388个个50T50T千斤千斤顶纠正，但位顶纠正，但位置较原先下降置较原先下降4m4m。0.30.3基基础工程现状及发展方向础工程现状及发展方向1.基础工程现状2.基础工程发展方向1)基础工程理论将不断深入.2)现场原位测试技术等发展迅速3)基础工程施工设备先进4)基础形式及施工方法不断发展5)各项技术不断发展.新课内容新课内容本章提要本章提要【本章要求本章要求】1.了解地基基础的两种极限状态及其了解地基基础的两种极限状态及其使用条件；使用条件；2.掌握地基基础设计的基本规定；掌握地基基础设计的基本规定
3、；3.掌握对地基变形控制的要求；掌握对地基变形控制的要求；4.熟悉基础埋置深度的影响因素；熟悉基础埋置深度的影响因素；5.,熟悉地基承载力的确定方法熟悉地基承载力的确定方法,掌握确定基础底面面掌握确定基础底面面积的方法；积的方法；【本章重点本章重点】地基基础设计基本规定；地基承载力地基基础设计基本规定；地基承载力的确定；基础底面面积的确定。的确定；基础底面面积的确定。1.11.1概述概述1.2 1.2 浅基浅基础的设计原则础的设计原则1.3 1.3 基础类型及基础方案选用基础类型及基础方案选用1.41.4基基础埋深的选择础埋深的选择1.51.5地地基承载力的确定基承载力的确定1.61.6地地基
4、承载力验算基承载力验算1.7 1.7 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定1.11.1概述概述地基基础的设计依据地基基础的设计依据上部结构上部结构建筑物的用途建筑物的用途建筑物安全等级建筑物安全等级建筑布置建筑布置上部结构类型上部结构类型工程地质条件工程地质条件工程地质工程地质水文地质水文地质气候条件气候条件其它要求其它要求工期工期施工条件施工条件造价造价环境保护环境保护1.1.1 1.1.1 地基基础方案分类地基基础方案分类地地基基天然地基：不需处理直天然地基：不需处理直接放置基础的天然土层。接放置基础的天然土层。人工地基：需要人工加人工地基：需要人工加固或处理后才能修建基固或处理后才能修建
5、基础的土层。础的土层。简单、造价低，简单、造价低，尽量选择尽量选择（1）地基分类）地基分类（2）基础的分类）基础的分类分类依据：埋置深度及施工工艺特点分类依据：埋置深度及施工工艺特点基基础础浅基础：埋置深度较浅基础：埋置深度较浅，施工程序简单。浅，施工程序简单。深基础：埋置深度较深基础：埋置深度较深，施工较为复杂。深，施工较为复杂。埋深界限埋深界限5m？专门的设备或专门的设备或专业的人员专业的人员1.1.1 1.1.1 地基基础方案分类地基基础方案分类1.1.1 1.1.1 地基基础方案分类地基基础方案分类地基基础方案地基地基方案方案基础基础天然地基天然地基浅基础浅基础人工地基人工地基深基础深
6、基础（1）（3）（4）(2)1.1.21.1.2地地基基础设计内容基基础设计内容1.地基基础设计所需资料：2.地基基础设计内容及步骤：1）收集资料2）选择基础材料及构造类型3)确定基础埋置深度4）确定地基承载力5）确定基础底面尺寸6）必要时，作地基变形及稳定验算。7）进行基础结构设计8）绘制基础施工图，编制施工说明。此此8个步骤内容相互关联，很难一次考虑周个步骤内容相互关联，很难一次考虑周全，经常按此步骤，反复修改，以求最佳。全，经常按此步骤，反复修改，以求最佳。1 1.2.1.2.1建筑地基基础设计等级建筑地基基础设计等级（见表（见表1-11-1）我国我国建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计
7、规范(GB500072011)(以下简称以下简称地基基础规范地基基础规范)，根据地基复杂程，根据地基复杂程度、建筑物的规模和特征、由于地基问题可能造成建度、建筑物的规模和特征、由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响程度将地基基础设计分为甲级、乙级、筑物破坏或影响程度将地基基础设计分为甲级、乙级、丙级丙级3个设计等级。个设计等级。1 1.2.2.2.2两种极限设计状态两种极限设计状态保证建筑物的安全使用，同时发挥地基的承载力。保证建筑物的安全使用，同时发挥地基的承载力。1、两种设计状态：、两种设计状态：正常使用极限状态正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能：结构或构件达到正常使用或耐久
8、性能中某项规定限度的状态，如过大沉降、过大沉降差异、过中某项规定限度的状态，如过大沉降、过大沉降差异、过宽裂缝、倾斜。不能保证适用性和耐久性的功能要求。宽裂缝、倾斜。不能保证适用性和耐久性的功能要求。承载力极限状态：承载力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或者达到结构或构件达到最大承载能力或者达到不适用于继续承载的变形状态，如基础的高、剪、冲切计不适用于继续承载的变形状态，如基础的高、剪、冲切计算、滑移、倾覆或稳定问题，不能保证安全。算、滑移、倾覆或稳定问题，不能保证安全。1 1.2.2.2.2两种极限设计状态两种极限设计状态2、两种功能要求：、两种功能要求：(1)在长期荷载作用下，地基变形
9、不致造成承重结构的在长期荷载作用下，地基变形不致造成承重结构的损坏；损坏；(2)在最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象。在最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象。3、两个条件：、两个条件：（1）地基必须满足承载力验算的条件）地基必须满足承载力验算的条件（2）地基变形在允许值范围内。）地基变形在允许值范围内。1.2.31.2.3地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计采用的荷载效应组合1、作用在基础上的荷载、作用在基础上的荷载四种情形：中心竖向荷载、偏心竖向荷载、中心竖向四种情形：中心竖向荷载、偏心竖向荷载、中心竖向 荷载及水平荷载、偏心竖向荷载及水平荷载。荷载及水平荷载、偏心竖向荷载及水平荷载
10、。三种作用：轴力三种作用：轴力沉降，沉降，力矩力矩倾斜。倾斜。水平力水平力倾斜，地基、基础接触面滑动、倾斜，地基、基础接触面滑动、地基内部滑动和沿基础边缘倾覆。地基内部滑动和沿基础边缘倾覆。1.2.31.2.3地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计采用的荷载效应组合作用在基础上的荷载作用在基础上的荷载三种荷载：三种荷载：1）永久荷载：建筑物和基础自重、固定设备的重量、土压力和）永久荷载：建筑物和基础自重、固定设备的重量、土压力和正常稳定水位的水压力。由于静荷载长期作用在地基基础上，正常稳定水位的水压力。由于静荷载长期作用在地基基础上，它是引起基础沉降的主要因素。它是引起基础沉降的主要因素。
11、2）可变荷载：如楼面活荷载、吊车荷载、雪荷载、风荷载，沉）可变荷载：如楼面活荷载、吊车荷载、雪荷载、风荷载，沉降计算考虑；降计算考虑；3）偶然荷载：如：特殊荷载（如地震荷载、爆炸力、撞击力）偶然荷载：如：特殊荷载（如地震荷载、爆炸力、撞击力等），机会少，作用的时间短，地基稳定性验算时考虑。等），机会少，作用的时间短，地基稳定性验算时考虑。1.2.31.2.3地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计采用的荷载效应组合2 2荷载取值荷载取值（1 1）按地基承载力确定基础底面积及埋深时：正常使用极限状）按地基承载力确定基础底面积及埋深时：正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，抗震设计时，应计入地震
12、效应组态下荷载效应的标准组合，抗震设计时，应计入地震效应组合。其中，土体按实际重力密度计算，即取土体自重分项系合。其中，土体按实际重力密度计算，即取土体自重分项系数为数为1.01.0。（2 2）计算地基变形时：正常使用极限状态下荷载效应准永久组）计算地基变形时：正常使用极限状态下荷载效应准永久组合，并不应计入风荷载和地震作用。合，并不应计入风荷载和地震作用。（3 3）在确定基础高度、计算基础内力、确定配筋和验算材料强）在确定基础高度、计算基础内力、确定配筋和验算材料强度时：上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，按度时：上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，按承载力极限状态下荷载效应
13、的基本组合，采用相应的分项系承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。数。1.2.3 1.2.3 地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：力限值应按下列规定：1）按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确）按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使正常使用极限状态下荷载效应的标准组合用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地相
14、应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。基承载力特征值或单桩承载力特征值。2）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷不应计入风荷载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值。载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值。3）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为但其分项系数均为1.
15、0。承载力极限状态下，由可承载力极限状态下，由可变作用效应控变作用效应控制制的基本组合设计值的基本组合设计值S S为为niQikciQikQQGGSSSS211GQi式中式中 永久荷载的分项系数；永久荷载的分项系数；第第i个可变荷载的分项系数。个可变荷载的分项系数。对于永对于永久作用效应控久作用效应控制的基本组合设计值制的基本组合设计值S形式形式 kSS35.1R kQQS11 在基本组合中起到控制作用的第一个在基本组合中起到控制作用的第一个 可变荷载。可变荷载。设计计算中，计算内容设计计算中，计算内容不同，荷载效应也不不同，荷载效应也不同！同！niQikcikQGkkSSSS21GkSkGQ
16、ikSikQciikQ正常使用极限状态正常使用极限状态下作用效下作用效应的标准组合应的标准组合Sk为为 式中式中 按永久荷载标准值按永久荷载标准值计算计算的作用效应值的作用效应值；按可变荷载标准值按可变荷载标准值计算计算的作用效应值的作用效应值；可变荷载可变荷载的组合系数，按规范规定取值。的组合系数，按规范规定取值。kQS1 在标准组合中起到控制作用的第一个在标准组合中起到控制作用的第一个 可变荷载。可变荷载。与与基本基本组组合不同之合不同之处处是是没没有分有分项项系系数数 1.2.3 1.2.3 地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计采用的荷载效应组合3 3）准永久组合）准永久组合（适用
17、于正常使用极限状态）（适用于正常使用极限状态）准永久系数，按规范的规定取值。准永久系数，按规范的规定取值。Qi注意：1.在准永久组合中（长期)，只包括在整个使用期内出现时间很长的作用效应值。2.在标准组合中（长期+短期），不仅包括了整个使用期间内出现的时间很长的作用效应值，也包括了出现时间不长的作用效应值。所以该组合出现时间不长。3.对于地基计算按正常使用极限状态进行计算；对于基础采取承载力极限状态进行设计计算。niQikciGkkSSS2表表1-2 1-2 地基基础设计两种极限状态地基基础设计两种极限状态对应的荷载组合及使用范围对应的荷载组合及使用范围设计状态设计状态荷载组合荷载组合设计对设
18、计对象象适用范围适用范围承载力承载力极限状态极限状态基本组合或简化基基本组合或简化基本组合本组合基础基础基础的高度、剪切、冲基础的高度、剪切、冲切计算切计算地基地基 滑移、倾覆或稳定问题滑移、倾覆或稳定问题正常使用正常使用极限状态极限状态标准组合标准组合频遇组合频遇组合准永久组合准永久组合基础基础 基础底面确定、裂缝宽基础底面确定、裂缝宽度计算等度计算等(地基承载力的地基承载力的验算验算)地基地基沉降、差异沉降、倾斜沉降、差异沉降、倾斜等等1.2.41.2.4地基计算的一般规定地基计算的一般规定地基基础设计应满足以下地基基础设计应满足以下3 3个基本原则：个基本原则：(1).地基基础应具有足够
19、的安全度，防止地基土地基基础应具有足够的安全度，防止地基土体强度破坏及丧失稳定性体强度破坏及丧失稳定性所有建筑物的地基均应进行所有建筑物的地基均应进行地基承载力计算地基承载力计算；如经常承如经常承受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，对受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，对于建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验于建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其算其稳定性稳定性；具有多层地下室的深基坑开挖工程应验算具有多层地下室的深基坑开挖工程应验算土体的整体稳定性，当地下水埋藏较浅，存在上浮问题土体的整体稳定性，当地下水埋藏较浅，存在上浮问题时，尚应进行时，尚应进
20、行抗浮验算抗浮验算。1.2.41.2.4地基计算的一般规定地基计算的一般规定 1 1）轴心荷载作用时）轴心荷载作用时 2 2）偏心荷载作用时）偏心荷载作用时 akfp 2minmaxkkppmaxkpaf1.2af1.2.41.2.4地基计算的一般规定地基计算的一般规定 (3)(3)地地基不得丧失稳定性基不得丧失稳定性地基变形计算分类见表地基变形计算分类见表1-31-3 建筑物的地基变形计算值；地基变形验算建筑物的地基变形计算值；地基变形验算的类型见表的类型见表1-41-4 建筑物的地基变形允许值见建筑物的地基变形允许值见1-51-5表表 地基变形验算的类型地基变形验算的类型1 1）.沉降量；
21、沉降量；2 2）.沉降差；沉降差；3 3）.倾斜；倾斜；4 4）.局部倾斜局部倾斜(2)地基的地基的变变形不得超形不得超过过允允许值许值1.2.51.2.5地基变形计算分类地基变形计算分类对于甲级、乙级建筑物及对于甲级、乙级建筑物及表表1.3所列范围以外的丙级建筑物均所列范围以外的丙级建筑物均应进行地基变形计算，对于表应进行地基变形计算，对于表1.3所列范围以内的丙级建筑所列范围以内的丙级建筑物如有下列情况之一者，仍应进行地基变形计算：物如有下列情况之一者，仍应进行地基变形计算：地基承载力特征值小于地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑；且体型复杂的建筑；在基础上及其附近有地面堆载
22、或相邻基础荷载差异较大，在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，引起地基产生过大的不均匀沉降时；引起地基产生过大的不均匀沉降时；软弱地基上的相邻建筑存在偏心荷载时；软弱地基上的相邻建筑存在偏心荷载时；相邻建筑距离过近，可能发生倾斜；相邻建筑距离过近，可能发生倾斜；地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完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。其他情况下的丙级建筑物在满足强度及稳定性的情成时。其他情况下的丙级建筑物在满足强度及稳定性的情况下，可不做变形验算。况下，可不做变形验算。1.2.51.2.5地基变形计算分类地基变形计算分类 1.2.61.2.6地基变形验算
23、的类型地基变形验算的类型1、地基、地基变变形形类类型型 针对建筑物的具体类型与特点，分析对结针对建筑物的具体类型与特点，分析对结构正常使用有主要控制作用的地基变形特征、构正常使用有主要控制作用的地基变形特征、地基变形的类型。地基变形的类型。（1）沉降量）沉降量（2）沉降差）沉降差（3）倾斜）倾斜（4）局部倾斜）局部倾斜 1.2.61.2.6地基变形验算的类型地基变形验算的类型（1）.沉沉降量：系指基降量：系指基础础中心的沉降量。中心的沉降量。应用：应用：1）计算比较均匀时的单层排架结构柱基的沉降量，满足后）计算比较均匀时的单层排架结构柱基的沉降量，满足后可不验算相邻柱基的沉降差；可不验算相邻柱
24、基的沉降差；2）决定工艺上考虑沉降所预留建筑物有关部分之间净空、）决定工艺上考虑沉降所预留建筑物有关部分之间净空、连接方法及施工顺序时。连接方法及施工顺序时。1.2.61.2.6地基变形验算的类型地基变形验算的类型（2）.沉沉降差：系指相降差：系指相邻两个单独邻两个单独基基础础的沉降量之差。的沉降量之差。21sss1.2.61.2.6地基变形验算的类型地基变形验算的类型应用：排架及框架结构如遇下述情况之一时，应用：排架及框架结构如遇下述情况之一时，验算时应选择预估可能产生较大沉降差的两验算时应选择预估可能产生较大沉降差的两相邻基础。相邻基础。1）.地基土质不均匀、荷载差异较大时；地基土质不均匀
25、、荷载差异较大时；2）.有相邻结构物的荷载影响时；有相邻结构物的荷载影响时；3）.在原有基础附近堆积重物时；在原有基础附近堆积重物时；4）.当必须考虑在使用过程中结构物本身与当必须考虑在使用过程中结构物本身与之有联系部分的标高变动时。之有联系部分的标高变动时。bss/)(tan21（3）.倾倾斜：系指斜：系指单独单独基基础础在在倾倾斜方向斜方向两两端点的沉降差（端点的沉降差（S1S2）与与此此两两点水平距离点水平距离b之比。之比。1.2.61.2.6地基变形验算的类型地基变形验算的类型应用：应用：1）有较大偏心荷载的基础和高耸构筑物的基础，地基不均匀）有较大偏心荷载的基础和高耸构筑物的基础，地
26、基不均匀或有地面荷载；或有地面荷载；2）有桥式吊车的厂房，为了防止因地基不均）有桥式吊车的厂房，为了防止因地基不均匀变形使吊车轨面倾斜而影响正常使用时，要验算纵、横向匀变形使吊车轨面倾斜而影响正常使用时，要验算纵、横向的倾斜度是否超过允许值。的倾斜度是否超过允许值。（4）.局部局部倾倾斜：系指砌体承重斜：系指砌体承重结构结构沿沿纵纵向向610m内内，基，基础础两两点的下沉点的下沉值与值与此此两两点水平距离之比。点水平距离之比。1.2.61.2.6地基变形验算的类型地基变形验算的类型应用：应用：砌体结构墙身。砌体结构墙身。l根据具体建筑物情况（如横隔墙的距离）而根据具体建筑物情况（如横隔墙的距离
27、）而定，计算点选择在地基不均匀、荷载相差很大或体型复杂的局定，计算点选择在地基不均匀、荷载相差很大或体型复杂的局部段落的纵横墙相交处。部段落的纵横墙相交处。lss/)(tan21S2S1ml1061.2.61.2.6地基变形验算的类型地基变形验算的类型2.地基变形允许值地基变形允许值 影响因素：地基条件、建筑物本身的刚度和体型（如建影响因素：地基条件、建筑物本身的刚度和体型（如建筑物的结构类型、特点、使用要求）；上部结构与地基变形筑物的结构类型、特点、使用要求）；上部结构与地基变形的相互作用和结构对不均匀下沉的敏感性以及结构的安全储的相互作用和结构对不均匀下沉的敏感性以及结构的安全储备等因素。
28、备等因素。砌体结构砌体结构 局部倾斜局部倾斜框架结构框架结构 沉降差沉降差排架结构排架结构 沉降量沉降量高层建筑高层建筑 倾斜倾斜高耸构筑物高耸构筑物 倾斜倾斜 沉降量沉降量1.3.11.3.1 按基础刚度分类按基础刚度分类浅基础按刚度可分为无筋扩展基础浅基础按刚度可分为无筋扩展基础(刚性基础）和扩展刚性基础）和扩展式基础（柔性基础）式基础（柔性基础）无筋扩展式基础特点：抗压能力强，抗拉、抗弯及抗剪强度无筋扩展式基础特点：抗压能力强，抗拉、抗弯及抗剪强度低，施工方便，造价低，用途广低，施工方便，造价低，用途广。常用材料有砖、三合土、。常用材料有砖、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石混凝土等。灰土
29、、混凝土、毛石、毛石混凝土等。(a)砖基础 (b)毛石基础 (c)混凝土基础或毛石混凝土基础 (d)灰土基础或三合土基础无筋扩展基础举例无筋扩展基础举例(1)(1)无筋扩无筋扩展基础：展基础：指不配筋的基础。又为刚性基础指不配筋的基础。又为刚性基础。(2)(2)扩展基础：指钢筋混凝土扩展基础：指钢筋混凝土基础，又称为柔性基础基础，又称为柔性基础。现浇基础现浇基础预制杯形基础对比无筋扩展式基础，扩展式基础特点：强度大，对比无筋扩展式基础，扩展式基础特点：强度大，抗拉压、抗弯及抗剪强度等高，体积小，施工不方抗拉压、抗弯及抗剪强度等高，体积小，施工不方便，造价高，用途广。便，造价高，用途广。1.3.
30、11.3.1按基础刚度分类按基础刚度分类1.3.11.3.1按基础刚度分类按基础刚度分类扩展基础的实用条件：扩展基础的实用条件：1）当基础荷载较大，按地基承载力确定的基础尺寸也将扩大，）当基础荷载较大，按地基承载力确定的基础尺寸也将扩大，若采用刚性基础，按刚性角的要求确定的基础埋深很大，使得若采用刚性基础，按刚性角的要求确定的基础埋深很大，使得基础材料用量增加，造价提高，且过大的埋深也给施工带来不基础材料用量增加，造价提高，且过大的埋深也给施工带来不便，同时，刚性基础自重也增加了地基的附加应力。便，同时，刚性基础自重也增加了地基的附加应力。2）采用钢筋混凝土修建的柔性基础，由于配置了钢筋，使）
31、采用钢筋混凝土修建的柔性基础，由于配置了钢筋，使得基础的抗弯和抗剪能力得到了较大的提高，可不受刚性角得基础的抗弯和抗剪能力得到了较大的提高，可不受刚性角的限制，基础剖面做成扁平形状，用较小的基础高度把上部的限制，基础剖面做成扁平形状，用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础地面上去，以适应地基承载力的要求。荷载传到较大的基础地面上去，以适应地基承载力的要求。与刚性基础相比，柔性基础钢材、水泥用量增加，技术复杂、与刚性基础相比，柔性基础钢材、水泥用量增加，技术复杂、造价较高。造价较高。1.3.2 1.3.2 按基础构造分类按基础构造分类按构造分类按构造分类单独基础单独基础条形基础条形基础柱下十字
32、形基础柱下十字形基础箱形基础箱形基础片筏基础片筏基础柱下单独基础柱下单独基础墙下单独基础墙下单独基础墙下条形基础墙下条形基础柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础柱下单独基础（1）独立基础）独立基础 独立基础独立基础(也称也称“单独基础单独基础”)，是整个或局部结构物下的，是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础，通常柱基、烟囱、水塔、高炉、无筋或配筋的单个基础，通常柱基、烟囱、水塔、高炉、机器设备基础多采用独立基础，如下图所示机器设备基础多采用独立基础，如下图所示。墙下单独基础墙下无筋扩展条形基础条形基础条形基础条形基础是指基条形基础是指基础础长度远远大于长度远远大于其宽度其宽度的一
33、种基的一种基础形式，按上部础形式，按上部结构形式，可分结构形式，可分为为墙下条形基础墙下条形基础和和柱下条形基础柱下条形基础。钢筋混凝土扩展式条形基础施工图柱下条形扩展式基础柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础 在框架结构中，当地基软弱在框架结构中，当地基软弱而荷载较大时，若采用柱下而荷载较大时，若采用柱下独立基础独立基础，可能因基础底面，可能因基础底面积大而使积大而使基础边缘相互接近基础边缘相互接近甚至重叠甚至重叠；为了增强基础的；为了增强基础的整体性，并方便施工，可将整体性，并方便施工，可将同一排的柱基础连通成为柱同一排的柱基础连通成为柱下钢筋混凝土下钢筋混凝土条形基础。条形基础。
34、柱下十字形扩展式基础当荷载很大，采用柱下条形当荷载很大，采用柱下条形基础不能满足地基基础设计基础不能满足地基基础设计要求时，可采用双向的柱下要求时，可采用双向的柱下钢筋混凝土条形基础形成的钢筋混凝土条形基础形成的十字交叉条形基础十字交叉条形基础(又称交叉又称交叉梁基础梁基础)。十字交叉基础纵横向均具有一定的刚度，十字交叉基础纵横向均具有一定的刚度，当地基软弱且在两个方向的荷载和土质当地基软弱且在两个方向的荷载和土质都不均匀都不均匀，十字交叉基础对不均匀沉降十字交叉基础对不均匀沉降具有良好的调整能力。具有良好的调整能力。柱下条形及十字交叉扩展式基础 筏板基础筏板基础 当地基软弱而荷载很大，采用十
35、字交叉基础也不能满足地当地基软弱而荷载很大，采用十字交叉基础也不能满足地基基础设计要求时，可采用筏板基础，即用钢筋混凝土做成基基础设计要求时，可采用筏板基础，即用钢筋混凝土做成连续整片基础，俗称连续整片基础，俗称“满堂红。满堂红。筏板基础由于基础底面积大，可减小基底压力至最小值，筏板基础由于基础底面积大，可减小基底压力至最小值，同时增大了基础的整体刚性，适用于各种结构。同时增大了基础的整体刚性，适用于各种结构。钢筋混凝土筏板基础施工筏板基础施工图 箱形基础箱形基础 高层建筑由于建筑功能与结构受力等要求，可以采用箱形基高层建筑由于建筑功能与结构受力等要求，可以采用箱形基础。该基础可以抵抗地基或荷
36、载分布不均匀引起的差异沉降，础。该基础可以抵抗地基或荷载分布不均匀引起的差异沉降，以避免上部结构产生过大的次应力。以避免上部结构产生过大的次应力。箱形基础的抗震性箱形基础的抗震性能好，中空部分可能好，中空部分可作为地下室，但施作为地下室，但施工复杂，造价高，工复杂，造价高，对附近建筑物影响对附近建筑物影响大。大。1.3.2 1.3.2 基础方案选用基础方案选用基础方案的选用可见教材表1-6在进行浅基础设计时，一般遵循顺序:无筋扩展基础柱下独立基础柱下条形基础交叉条形基础筏板基础箱形基础合理选择基础埋深，关系到建筑物安全、经济等，要慎重考虑各方面因素。总原则总原则：在保证建筑物安全稳定、耐久使用
37、的前提下，：在保证建筑物安全稳定、耐久使用的前提下，基基础埋深应考虑力求浅埋的原则。础埋深应考虑力求浅埋的原则。d0.5m0.1m基础埋置深度：基础埋置深度：是指基础底面至是指基础底面至地面（一般指设地面（一般指设计地面）的距离。计地面）的距离。1.1.工程地质条件：原则：持力层必须是工程性质好工程地质条件：原则：持力层必须是工程性质好（承载力高、压缩性小）的土。（承载力高、压缩性小）的土。d持力持力层层下下卧层卧层讨论：讨论：1.1.地基自地基自上到下是良好的上到下是良好的土，力求浅埋。土，力求浅埋。2.2.地基自上到下地基自上到下为软土，考虑人为软土，考虑人工地基。工地基。3.3.地基上软
38、下硬，地基上软下硬，埋深取决于软土埋深取决于软土层厚度。层厚度。4.4.地基上硬下软，地基上硬下软，力求宽基浅埋。力求宽基浅埋。1.4.1工程地质与水文地质情况工程地质与水文地质情况2.2.水文地质条件：水文地质条件：原则：基础应埋在地下水位以上.若必须在地下水位下，应考虑基坑排水，并注意流砂等不良地质现象。1.4.21.4.2基基础构造及建筑物用途影响础构造及建筑物用途影响 考虑基础的构造类型及地下设施对其影响；考虑建筑物的用途，看是什么性质的建筑物，有无地下室？高层建筑埋深要大些。考虑上部结构荷载的类型，荷载大，埋深大；有长期的水平荷载，埋深也要加大。1.4.1工程地质与水文地质情况工程地
39、质与水文地质情况1.4.3相相邻基础的影响邻基础的影响 HL（12）H旧旧基基础础新基新基础础新旧规范规定：新基础埋深不大于原有基础。规范规定：新基础埋深不大于原有基础。若不若不满满足，采用分段施工，足，采用分段施工，临时临时支支护护，打板，打板桩桩等，保等，保护护旧旧建筑物的安全。建筑物的安全。1.4.41.4.4地地基土冻胀和融陷的影响基土冻胀和融陷的影响 1.冻土：零度以下，土中孔隙水结冰而成的土。冻土分为：2.冻胀性：土体冻胀以后，体积膨胀，产生冻胀力，可使基础与墙体上抬而开裂。3.融陷：冻土融化后，产生沉陷。(注意冻土不一定冻胀，冻胀原因：土中弱结合水从未冻区向冻区转移造成的。危害：
40、地基土的冻胀与融陷通常是不均匀的，容易引起建筑物开裂损坏。)4.土的冻胀性分类：地基土的冻胀性分为不胀冻、弱胀冻、胀冻、强胀冻、特强胀冻五类。详见表1-9。季节性冻土：每年都有冻融交替的土层。多年冻土：连续保持冻结状态3年以上。1.4.41.4.4地基土冻胀和融陷的影响地基土冻胀和融陷的影响dzzzezwzsdzz0设计冻深。标准冻深。zszwze土的冻胀性对冻深的影响系数，按表1-11采用；环境对冻深的影响系数，按表1-12采用。dz0z土的类别对冻深的影响系数，按表1-10采用；地表冻胀量。z5.冻胀土的设计冻深1.4.41.4.4地基土冻胀和融陷的影响地基土冻胀和融陷的影响maxminh
41、zddmaxh基础底面下允许残留冻土层的最大厚度，按表1-13采用 dz设计冻深。maxhmind冻胀冻胀土土dz考虑冻胀基础最小埋深：考虑冻胀基础最小埋深：1.5.1 1.5.1 地基承载力的影响因素地基承载力的影响因素 1 1）土的物理力学性质）土的物理力学性质 2)2)地基土堆积年代及其成因地基土堆积年代及其成因 3)3)地下水地下水 4)4)建筑物性质建筑物性质 5)5)建筑物基础建筑物基础 1.5.2 1.5.2 地基承载力的确定方法地基承载力的确定方法 用载荷试验确定；用理论公式计算；用静力触用载荷试验确定；用理论公式计算；用静力触探等其它原位试验确定；凭经验值确定。探等其它原位试
42、验确定；凭经验值确定。理论公式法计算地基承载力kcmdbacMdMbMfafcdMMMb、kckm、d式中 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值（kPa）；承载力系数，根据土的内摩擦角标准值按表1-14确定；b 基础底面宽度（m），大于6m时按6m考虑；对于砂土地基小于3m时按3m考虑；基底下一倍基宽深度内土的内摩擦角（）、粘聚力（kPa）和重度（kN/m3）的标准值，地下水位以下取土的有效重度；分别为基础埋深（m）和埋深范围内的平均重度 （kN/m3）。1.5.2 地基承地基承载载力的确定方法力的确定方法某粉土地基如图1-9所示，试应用地基基础规范理论公式确定地基承载力。104.65.1
43、5.015.0)100.18(0.18.1744.35.1)100.18(61.0【解】根据持力层粉土kkcmdbacMdMbMf35.8822o，查表1-14得Mb=0.61,Md=3.44,Mc=6.04kPa1.5.3 1.5.3 地地基承载力特征值的修正基承载力特征值的修正)5.0()3(drbrffmdbaka地基基础规范地基基础规范的修正公式的修正公式afakfbdrmrbd 修正后的地基承载力特征值；按现场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；、基础宽度与深度的承载力修正系数，根据基底下土的类型查表1-15取值；基础底面以下土的重度，地下水位以下取有效重度；
44、基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3）；基础底面宽度，当基宽小于3m时，按3m考虑；大于6m时，按6m考虑；基础埋置深度，一般自室外地面标高算起。除公式法确定的承载力外kpafak94kpafak11.152mm5.35.2md8.1 表表1-161-16是某地基的地质资料，求持力层的承载力修正。是某地基的地质资料，求持力层的承载力修正。1.1.若单独基础底面尺寸为若单独基础底面尺寸为基础埋深基础埋深持力层地基承载力特征值持力层地基承载力特征值2.2.若取箱形基础，宽若取箱形基础，宽6.5m6.5m，长，长30m30m。基础埋深。基础埋深d=4m.d=4m.1.8m1m4.2m多年素填土粉
45、粉质质粘土粘土kpafak3.150 17.8kN/m17.8kN/m3 3 18.9kN/m18.9kN/m3 3 19.2kN/m19.2kN/m3 3 26%26%28%28%ds2.7 l l36%36%p p20%20%答案:1.fa=189.13kPa答案:2.fa=245.38kPa1.6.11.6.1地地基验算内容：基验算内容：已知基础底面尺寸、基础埋深：已知基础底面尺寸、基础埋深：1.1.验算地基持力层承载力验算地基持力层承载力2.2.验算软弱下卧层地基承载力验算软弱下卧层地基承载力3.3.必要时，验算地基的变形及稳定性。必要时，验算地基的变形及稳定性。1.6.21.6.2地
46、地基持力层承载力基持力层承载力验算验算 1.1.中心受荷基础中心受荷基础 2.2.偏心受荷基础偏心受荷基础akkkfAGFp相应相应于作用效于作用效应标准应标准组合（长期组合（长期+短期）短期）AGFppPkkkk2minmax_af)61(maxleAGFpkkk1.2af一一)中心受荷基础持力层承载力验算类型中心受荷基础持力层承载力验算类型1.某墙基础,中心受荷,验算地基承载力。粉质粘土粉质粘土266.37266.37F300kN/m2 2多年素填土多年素填土17.817.83 31.9m1.9m0.000.5019193 32.72.7；2020；2；171 1）地基承载力特征值修正）地
47、基承载力特征值修正2 2）验算地基持力层承载力）验算地基持力层承载力中心受荷：afAGFpkPafkPapa29218322024.19.12300kPadrbrffmdbaka292)5.04.1(8.176.1037.266)5.0()3(答：地基持力层承载力足够。答：地基持力层承载力足够。二）偏心受荷基础二）偏心受荷基础持力层承载力验算类型持力层承载力验算类型已知：柱下单独基础，基础底面尺寸：已知：柱下单独基础，基础底面尺寸：3 32 22 2；在在0.000.00处，处，860860；4444.；1515。验算地基承载力。验算地基承载力。FK粉质粘土粉质粘土2002003 31.5m1
48、.5m0.0018183 30.70.7；l l0.750.75；MKQK解：解：1.1.作持力层承载力修正：作持力层承载力修正：kPadrbrffmdbaka8.228)5.05.1(186.10200)5.0()3(kPafkPaAGFpa8.22833.1732323205.1860mlmGFMe5.06064.020235.18605.115442.求解基底压力，验算持力层承载力求解基底压力，验算持力层承载力kPaleAGFp52.195)3064.061(3.173)61(max1.6.4 1.6.4 软软弱下卧层承载力验算弱下卧层承载力验算1.下卧层：持力层以下的土层。软弱下卧层:
49、持力层下承载力较低的软弱土层。该土层一般是高压缩性土层。2.软弱下卧层承载力验算：验算原则：在软弱下卧层顶面处：azczzfppzpczpazf 相应于作用效应标准组合时，软弱下卧层 顶面处的附加压力值(kPa)；软弱下卧层顶面处土的自重压力值（kPa）；软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力 特征值（kPa）。【讨论】公式可以这样理解：假设一个基【讨论】公式可以这样理解：假设一个基础（简称假基础），假基础的埋深是础（简称假基础），假基础的埋深是d+z；假基础的底面就是软弱下卧层的顶面，假假基础的底面就是软弱下卧层的顶面，假基础的持力层就是软弱下卧层。假基础的基础的持力层就是软弱下卧层。假基础
50、的基底压力就是基底压力就是：因此假基础的基因此假基础的基底压力不能大于底压力不能大于 ；注意是软弱下卧层；注意是软弱下卧层的地基承载力特征值，注意修正到软弱下的地基承载力特征值，注意修正到软弱下卧层的顶面。卧层的顶面。azczzfppczzpp azf1.6.4 1.6.4 软软弱下卧层承载力验算弱下卧层承载力验算zd dp0Pcz+pz持力层软弱下卧层azczzfpp1.6.4 1.6.4 软软弱下卧层承载力验算弱下卧层承载力验算1.软弱下卧层承载力的修正)5.0()3(zdrbrffmdbazkazmazkf 软弱下卧层天然重度；软弱下卧层顶面以上，d+z范围内的土的加权平均重度。软弱下卧
