1、第7章 天然地基浅基础重点掌握重点掌握v1.1.基础埋置深度确定基础埋置深度确定v2.2.无筋扩展基础设计计算无筋扩展基础设计计算v3.3.钢筋混凝土扩展基础设计计算钢筋混凝土扩展基础设计计算v4.4.柱下钢筋混凝土条形基础设计计算柱下钢筋混凝土条形基础设计计算第一节第一节 概述概述v一、地基基础的重要性和复杂性一、地基基础的重要性和复杂性v二、地基基础方案的类型二、地基基础方案的类型v（1 1）天然地基上的浅基础）天然地基上的浅基础v（2 2）人工地基上的浅基础）人工地基上的浅基础v（3 3）深基础（见下张图片）深基础（见下张图片）v浅基础：浅基础：基础的埋置深度小于基础底面最小宽度的基础。
2、大基础的埋置深度小于基础底面最小宽度的基础。大多数建筑物基础的埋深不会很大多数建筑物基础的埋深不会很大(如不大于如不大于5 5米米)。v可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建,这类基础称为这类基础称为浅基础。它可分为刚性基础、扩展基础、柱下条形基础、筏浅基础。它可分为刚性基础、扩展基础、柱下条形基础、筏板基础、箱形基础。板基础、箱形基础。深基础深基础天然地基浅基础（天然地基浅基础（fak120kPa)人工地基浅基础人工地基浅基础v基础类型和做法可根据实际情况加以选择。基础类型和做法可根据实际情况加以选择。v地基基础设计是建筑物结构设计的重要组成部分。基础的
3、型地基基础设计是建筑物结构设计的重要组成部分。基础的型式和布置，要合理的配合上部结构的设计，满足建筑物整体式和布置，要合理的配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。的要求，同时要做到便于施工、降低造价。天然地基上结构天然地基上结构比较简单的浅基础最为经济，如能满足要求，宜优先选用。比较简单的浅基础最为经济，如能满足要求，宜优先选用。三、三、浅基础的结构类型浅基础的结构类型v1 1、扩展基础、扩展基础v1 1）无筋扩展基础（刚性基础）无筋扩展基础（刚性基础）v刚性基础常用的材料有砖、毛石、灰土、三合土、素混凝土刚性基础常用的材料有砖、毛石、灰土、三合土、素混凝土
4、等材料建造的基础。等材料建造的基础。v这些材料的抗拉强度远小于其抗压强度，所以刚性基础不能这些材料的抗拉强度远小于其抗压强度，所以刚性基础不能承受拉力，承受拉力，设计时要求基础的外伸宽度和基础高度的比值在设计时要求基础的外伸宽度和基础高度的比值在一定的基础内，否则基础会产生破坏。一定的基础内，否则基础会产生破坏。v刚性基础适用于刚性基础适用于6 6层和层和6 6层以下一般民用建筑和墙承重的厂房。层以下一般民用建筑和墙承重的厂房。bb0biHiHibb0bi刚性基础类型刚性基础类型刚性角允许宽高比iiiiiiHbHbtgHb墙下刚性条形基础墙下刚性条形基础柱下刚性独立基础柱下刚性独立基础b1h1
5、=b1且且=300且且=20dd为柱中为柱中纵向钢筋纵向钢筋直径直径台阶的允许宽高比取决于台阶的允许宽高比取决于基础所用的材料及基底压力，基础所用的材料及基底压力，查表查表9-129-12v2)2)钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）钢筋混凝土扩展基础（柔性基础）v柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础v柔性基础具有较好的抗弯和抗剪能力。柔性基础具有较好的抗弯和抗剪能力。v当外荷载较大，且存在弯矩和水平荷载，地基承载力又较低当外荷载较大，且存在弯矩和水平荷载，地基承载力又较低的情况下采用。的情况下采用。钢筋混凝土独立基础钢筋混凝土独立基础柱下独立
6、基础柱下独立基础墙下独立基础墙下独立基础台阶形基础台阶形基础锥形基础锥形基础杯口形基础杯口形基础v钢筋混凝土条形基础：长度远大于宽度的基础钢筋混凝土条形基础：长度远大于宽度的基础墙下墙下钢筋混凝土钢筋混凝土条形基础条形基础柱下柱下钢筋混凝土钢筋混凝土条形基础条形基础肋梁肋梁v当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不能当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不能承受上部结构荷载的作用，常把若干柱子的基础连成一条构承受上部结构荷载的作用，常把若干柱子的基础连成一条构成柱下独立基础。成柱下独立基础。柱下钢筋混凝土条形基础设置的目的：柱下钢筋混凝土条形基础设置的目的：将承受的集中柱荷
7、载将承受的集中柱荷载较均匀地分布到扩展的条基基底面积上，减小地基反力，并较均匀地分布到扩展的条基基底面积上，减小地基反力，并通过形成的整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。通过形成的整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础单向条形基础（单列柱基连在一起）单向条形基础（单列柱基连在一起）十字交叉条形基础（纵横柱基础均连在一十字交叉条形基础（纵横柱基础均连在一起）起）可承担可承担10层以下的民用住宅。层以下的民用住宅。.筏板基础筏板基础(满堂基础）满堂基础）当地基特别软弱当地基特别软弱,荷载较大荷载较大,柱下十字交叉基础宽度较大柱下十字交叉基础宽度较大而又相互
8、接近时而又相互接近时,或有地下室时或有地下室时,可将基础底板连成一片可将基础底板连成一片而成为筏板基础。筏板基础的整体性好而成为筏板基础。筏板基础的整体性好,故能调整基础故能调整基础各部分的不均匀沉降。各部分的不均匀沉降。（多层、高层均适用）（多层、高层均适用）柱荷载较大，柱荷载较大，柱下设墩基防冲剪柱下设墩基防冲剪柱距较大，柱距较大，荷载相差荷载相差较大，导致较大，导致板内弯矩较大板内弯矩较大箱形基础箱形基础.箱形基础箱形基础目前在高层建筑中多采用箱形基础目前在高层建筑中多采用箱形基础外墙外墙顶板顶板底板底板内横墙内横墙柱子柱子v箱形基础具有比筏板基础更大的抗弯刚度，可视作绝对的刚箱形基础具
9、有比筏板基础更大的抗弯刚度，可视作绝对的刚性基础。性基础。v箱形基础埋深较深，基础空腹，从而卸除了基底处原有地基箱形基础埋深较深，基础空腹，从而卸除了基底处原有地基的自重压力，因此就大大地减小了作用于基础底面的附加应的自重压力，因此就大大地减小了作用于基础底面的附加应力，减少建筑物的沉降，这种基础又称之为补偿性基础。力，减少建筑物的沉降，这种基础又称之为补偿性基础。v四、浅基础的材料（自学）四、浅基础的材料（自学）香港国际机场香港国际机场五、天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容五、天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容v1 1、选择基础的材料、类型，进行基础平面布置。、选择基础的材料、类
10、型，进行基础平面布置。v2 2、选择基础的埋置深度。、选择基础的埋置深度。v3 3、确定地基承载力特征值。、确定地基承载力特征值。v4 4、确定基础的底面尺寸。、确定基础的底面尺寸。v5 5、进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、截面计、进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、截面计算和满足构造要求）。必要时进行地基变形与稳定性验算。算和满足构造要求）。必要时进行地基变形与稳定性验算。v6.6.绘制基础施工图，编制施工说明。绘制基础施工图，编制施工说明。v基础施工图应清楚表明基础的布置、各部分的平面尺寸和剖基础施工图应清楚表明基础的布置、各部分的平面尺寸和剖面。注明设计地面或基础底面的标
11、高。如果基础的中线与建面。注明设计地面或基础底面的标高。如果基础的中线与建筑物的轴线不一致，应加以标明。如建筑物在地下有暖气沟筑物的轴线不一致，应加以标明。如建筑物在地下有暖气沟等设施，也应标示清楚。至于所用材料及其强度等级等方面等设施，也应标示清楚。至于所用材料及其强度等级等方面的要求和规定，应在施工说明中提出。的要求和规定，应在施工说明中提出。v上述浅基础设计的各项内容是互相关联的。设计时可按上列上述浅基础设计的各项内容是互相关联的。设计时可按上列顺序，首先选择基础材料、类型和埋深，然后逐步进行计算。顺序，首先选择基础材料、类型和埋深，然后逐步进行计算。如发现前面的选择不妥，则须修改设计，
12、直至各项计算均符如发现前面的选择不妥，则须修改设计，直至各项计算均符合要求且各数据前后一致为止。合要求且各数据前后一致为止。v如果地基软弱，为了减轻不均匀沉降的危害，在进行基础设如果地基软弱，为了减轻不均匀沉降的危害，在进行基础设计的同时，尚需从整体上对建筑设计和结构设计采取相应的计的同时，尚需从整体上对建筑设计和结构设计采取相应的措施，并对施工提出具体要求。措施，并对施工提出具体要求。第二节基础埋置深度的确定第二节基础埋置深度的确定v基础埋置深度基础埋置深度d d（简称埋深）：一般是指室外天然地面标高（简称埋深）：一般是指室外天然地面标高至基础底面的距离。至基础底面的距离。v确定浅基础埋深的
13、原则：凡能浅埋的尽量浅埋。确定浅基础埋深的原则：凡能浅埋的尽量浅埋。v影响基础埋置深度的主要因素有以下五个方面：影响基础埋置深度的主要因素有以下五个方面：一、建筑物的用途类型及荷载大小性质一、建筑物的用途类型及荷载大小性质v基础埋深的选择取决于建筑物的用途。基础埋深的选择取决于建筑物的用途。v高层建筑，为满足稳定性的要求，以利于减少建筑高层建筑，为满足稳定性的要求，以利于减少建筑物的整体倾斜，防止倾覆及滑移，在抗震设防区箱物的整体倾斜，防止倾覆及滑移，在抗震设防区箱形和筏形基础埋深不宜小于建筑物高度的形和筏形基础埋深不宜小于建筑物高度的5 5；桩筏或桩箱基础的埋深不宜小于建筑物高度的桩筏或桩箱
14、基础的埋深不宜小于建筑物高度的81/2081/20。v 如果基础邻近有管道或沟、坑等设施时，基础底如果基础邻近有管道或沟、坑等设施时，基础底面一般应面一般应低于低于这些设施的底面。这些设施的底面。二、工程地质和水文地质条件二、工程地质和水文地质条件v1 1、工程地质条件、工程地质条件v根据工程地质条件选择合适的土层作为基础的根据工程地质条件选择合适的土层作为基础的持力层持力层是确定是确定基础埋深的重要因素。直接支承基础的土层称为基础埋深的重要因素。直接支承基础的土层称为持力层持力层，在，在持力层下方的各土层称为持力层下方的各土层称为下卧层下卧层。为了满足建筑物对地基承。为了满足建筑物对地基承载
15、力和地基允许变形值的要求，基础应尽可能埋置在良好的载力和地基允许变形值的要求，基础应尽可能埋置在良好的持力层上。持力层上。v除岩石地基外，除岩石地基外，基础最小埋深基础最小埋深不宜小于不宜小于.m m。v为了保护基础，基础顶面一般不露出地面，要求为了保护基础，基础顶面一般不露出地面，要求基础顶面低基础顶面低于地面至少于地面至少.m m。v2 2、水文地质条件、水文地质条件v对拟建场区的土层，可自上而下选择合适的地基持力层和基对拟建场区的土层，可自上而下选择合适的地基持力层和基础埋深。在选择中，大致可遇到如下几种情况：础埋深。在选择中，大致可遇到如下几种情况：v1 1）.在建筑物影响范围内，自上
16、而下都是良好土层，那么基在建筑物影响范围内，自上而下都是良好土层，那么基础埋深按其它条件或最小埋深确定。础埋深按其它条件或最小埋深确定。v2 2）.自上而下都是软弱土层，基础难以找到良好的持力层，自上而下都是软弱土层，基础难以找到良好的持力层，这时宜考虑采用人工地基或深基础等方案。这时宜考虑采用人工地基或深基础等方案。v3 3）.上部为软弱土层而下部为良好土层。这时，持力层的选上部为软弱土层而下部为良好土层。这时，持力层的选择取决于上部软弱土层的厚度。一般来说，软弱土层厚度小择取决于上部软弱土层的厚度。一般来说，软弱土层厚度小于于2m2m者，应选取下部良好土层作为持力层；软弱土层厚度较者，应选
17、取下部良好土层作为持力层；软弱土层厚度较大时，宜考虑采用人工地基或深基础等方案。大时，宜考虑采用人工地基或深基础等方案。v4 4）.上部为良好土层而下部为软弱土层。此时基础应尽量浅上部为良好土层而下部为软弱土层。此时基础应尽量浅埋。例如，我国沿海地区，地表普遍存在一层厚度为埋。例如，我国沿海地区，地表普遍存在一层厚度为2m2m3m3m的所谓的所谓“硬壳层硬壳层”，硬壳层以下为较厚的软弱土层。对一般，硬壳层以下为较厚的软弱土层。对一般中小型建筑物来说，硬壳层属良好的持力层，应当充分利用。中小型建筑物来说，硬壳层属良好的持力层，应当充分利用。这时，这时，最好采用钢筋混凝土基础，并尽量按基础最小埋深
18、考最好采用钢筋混凝土基础，并尽量按基础最小埋深考虑，即采用虑，即采用“宽基浅埋宽基浅埋”方案。方案。同时在确定基础底面尺寸时，同时在确定基础底面尺寸时，应对地基受力范围内的软弱下卧层进行验算。应对地基受力范围内的软弱下卧层进行验算。v5 5）.有地下水存在时，基础底面应尽量埋在地下水位以上，有地下水存在时，基础底面应尽量埋在地下水位以上，以免地下水对基坑开挖施工质量的影响。以免地下水对基坑开挖施工质量的影响。v6 6）.如当基础埋在易风化的软质岩层上，施工时应在基坑挖如当基础埋在易风化的软质岩层上，施工时应在基坑挖好后立即铺筑垫层，以免岩层表面暴露后风化软化。好后立即铺筑垫层，以免岩层表面暴露
19、后风化软化。v如持力层下埋藏有承压含水层时，选择基础埋深，必须考虑如持力层下埋藏有承压含水层时，选择基础埋深，必须考虑承压水的作用，以免开挖基坑时，坑底土被承压水冲破，引承压水的作用，以免开挖基坑时，坑底土被承压水冲破，引起突涌或流沙现象。起突涌或流沙现象。水文地质条件与基础埋深关系水文地质条件与基础埋深关系rh0rwh三、相邻建筑物基础埋深的影响三、相邻建筑物基础埋深的影响v靠近原有建筑物修建新基础时，为了不影响原有基础的安全，靠近原有建筑物修建新基础时，为了不影响原有基础的安全，新基础最好不低于原有的基础。新基础最好不低于原有的基础。如必须超过时，则两基础间如必须超过时，则两基础间净距应不
20、小于其底面高差的净距应不小于其底面高差的1 12 2倍。倍。如不能满足这一要求，如不能满足这一要求，施工期间应采取措施。施工期间应采取措施。此外，在使用期间，还要注意新基础此外，在使用期间，还要注意新基础的荷载是否将引起原有建筑物产生不均匀沉降。的荷载是否将引起原有建筑物产生不均匀沉降。相邻建筑物间的基础埋深相邻建筑物间的基础埋深v季节性冻土是冬季冻结，天暖解冻的土层，在我国分布季节性冻土是冬季冻结，天暖解冻的土层，在我国分布很广。细粒土很广。细粒土(粉砂、粉土和粘性土粉砂、粉土和粘性土)冻结前的含水量如冻结前的含水量如果较高、而且冰结期间的地下水位低于冻结深度不足果较高、而且冰结期间的地下水
21、位低于冻结深度不足1.51.52.0m2.0m，则有可能发生冻胀。位于冻胀区内的基础受，则有可能发生冻胀。位于冻胀区内的基础受到的冻胀力如大于基底以上的荷重，基础就有被抬起的到的冻胀力如大于基底以上的荷重，基础就有被抬起的可能，土层解冻融陷，建筑物就随之下沉。地基土的冻可能，土层解冻融陷，建筑物就随之下沉。地基土的冻胀与融陷一般是不均匀的，容易导致建筑物开裂损坏。胀与融陷一般是不均匀的，容易导致建筑物开裂损坏。四、地基土冻胀和融陷的影响（自学）四、地基土冻胀和融陷的影响（自学）v对于埋置于可冻胀土中的基础，其最小埋深应由下式确定：对于埋置于可冻胀土中的基础，其最小埋深应由下式确定：v式中式中(
22、标准冻深标准冻深)，(采暖对冻深的影响系数采暖对冻深的影响系数)和和(基底下允许基底下允许残留冻土层的厚度残留冻土层的厚度)可按可按建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范的有关的有关规定确定。对于冻胀性地基上的建筑物，规范还指明所宜采规定确定。对于冻胀性地基上的建筑物，规范还指明所宜采取的防冻害措施。取的防冻害措施。rfdtZd0minba边坡坡角矩形基础条形基础tgabdtgabd)5.2()5.3(五、五、坡顶处基础埋深坡顶处基础埋深位于稳定土坡坡顶上的建筑物位于稳定土坡坡顶上的建筑物,要保证地基有足够的稳定性，要保证地基有足够的稳定性，对于坡高对于坡高H=8mH=8m，坡角，坡角 =4
23、5=45度，度，且且b=3mb=2.5m,a=2.5m,基础基础埋深埋深d可按下式计算可按下式计算:以上两式的应用条件是土坡自身是稳定的。以上两式的应用条件是土坡自身是稳定的。第三节第三节 地基计算地基计算一、基本规定一、基本规定1、安全等级、安全等级 GB50007-2002GB50007-2002将地基基础设计分为甲级、乙将地基基础设计分为甲级、乙级和丙级三个设计等级（表级和丙级三个设计等级（表7 76 6）安全等级破坏后果建筑类型 甲级很严重重要的工业，民用建筑物，20层以上高层，体型复杂的14层以上的高层建筑，对地基变形有特殊要求的建筑物，单桩荷载在4MN以上的建筑物乙级严重除甲级、丙
24、级以外的工业与民用建筑物丙级不严重次要建筑物，7层及7层以下民用建筑物及一般工业建筑物2、地基计算的规定、地基计算的规定（）各级建筑物均应进行（）各级建筑物均应进行地基承载力计算地基承载力计算；（）对经常承受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构，（）对经常承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，均应进行以及建造在斜坡上的建筑物和构筑物，均应进行稳定性验算。稳定性验算。（）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；（）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；表表76所列范围所列范围内设计等级为丙级的内设计等级为丙级的建筑物可不做变形验算。建筑物可不做
25、变形验算。下列情况之一，仍应做变形验算。（书下列情况之一，仍应做变形验算。（书236ae)v3 3、荷载取值的规定、荷载取值的规定v在地基基础设计时，对不同的荷载应采用不同的代表值：在地基基础设计时，对不同的荷载应采用不同的代表值：v1 1）确定基础底面积及埋深时，荷载效应采用标准值，相应）确定基础底面积及埋深时，荷载效应采用标准值，相应的抗力采用地基承载力特征值。的抗力采用地基承载力特征值。v2 2）计算地基变形时，荷载效应采用准永久值，且不计入风）计算地基变形时，荷载效应采用准永久值，且不计入风荷载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值。荷载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值。v3
26、 3）确定基础高度和底板配筋，荷载效应采用基本组合）确定基础高度和底板配筋，荷载效应采用基本组合v4 4）由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的）由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的1.351.35倍。倍。a、按静载荷试验方法确定；按静载荷试验方法确定；b、根据根据规范规范表格确定；表格确定；c、根据土的强度理论计算确定；、根据土的强度理论计算确定；d、根据相邻条件相似的建筑物经验确定。、根据相邻条件相似的建筑物经验确定。1、按地基载荷试验确定地基的承载力标准值、按地基载荷试验确定地基的承载力标准值 2 2、用查表法确定地基承载力标准值、用查表法确定地基承载力标准值 当根据室
27、内物理、力学指标平均值确定地基承载力当根据室内物理、力学指标平均值确定地基承载力时，应查相应的表格所得的承载力基本值乘以回归修正时，应查相应的表格所得的承载力基本值乘以回归修正系数，作为承载力标准值。系数，作为承载力标准值。(239(239表表7-87-8）)918.7884.2(12nnf 0fffkf f0 0承载力基本值；承载力基本值；f fk k承载力标准值；承载力标准值；回归修正系数。回归修正系数。v 3、根据土的强度理论，用承载力公式确定、根据土的强度理论，用承载力公式确定kcdbacMdMbMf0式中式中f fa a由土的抗剪强度指标确定的地基承载力设计值由土的抗剪强度指标确定的
28、地基承载力设计值kPakPa；M Mb b、M Md d、M Mc c承载力系数，按表确定；承载力系数，按表确定；bb基础底面宽度，基础底面宽度，b6mb6m时按时按6m6m计，对于砂土计，对于砂土b3mb3m按按3m3m计。计。4、根据相邻条件相似的建筑物经验确定、根据相邻条件相似的建筑物经验确定v对于设计等级为丙级中的对于设计等级为丙级中的 次要、轻型建筑物可根据邻近建次要、轻型建筑物可根据邻近建筑物的经验确定地基承载力特征值。筑物的经验确定地基承载力特征值。式中式中 f fa ak k地基承载力特征值；地基承载力特征值；f fa a修正后的地基承载力修正后的地基承载力特征特征值；值；b
29、b、d d基础基础宽度宽度和和埋深埋深的地基承载力修正系数；的地基承载力修正系数；查表查表7979 基础底面基础底面以下以下土的重度土的重度 m m基础底面基础底面以上以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度；土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度；d d基础埋置深度基础埋置深度（m m）。）。b b基础底面宽度（基础底面宽度（m m），），当基宽小于当基宽小于3m3m按按3m3m考虑，大于考虑，大于 6m6m按按6m6m考虑；考虑；)5.0()3(mdbakdbffa（75）三、地基基础设计的技术要求三、地基基础设计的技术要求v（1 1）地基土抵抗剪切破坏和防止丧失稳定，应具有足够的地
30、基土抵抗剪切破坏和防止丧失稳定，应具有足够的安全度，其设计通式为：安全度，其设计通式为：akfP P Pk k-相应于荷载效应的标准组合，作用于地基土上的平均压相应于荷载效应的标准组合，作用于地基土上的平均压力力（指标准值）（指标准值）；f fa a-修正后的地基承载力修正后的地基承载力特征值特征值。（2 2）基础的沉降量）基础的沉降量s s应小于地基的允许变形值应小于地基的允许变形值s:s:ss（3 3）基础结构应有足够的强度、刚度及耐久性。）基础结构应有足够的强度、刚度及耐久性。四、软弱下卧层的强度验算四、软弱下卧层的强度验算azczzf软弱下卧层顶面处的附加应力软弱下卧层顶面处的附加应力
31、标准值标准值软弱下卧层顶面处的自重应力软弱下卧层顶面处的自重应力标准值标准值faz-软弱下卧层软弱下卧层顶面处经深度修正后的承载力特征值顶面处经深度修正后的承载力特征值（77）附加压力简化计算图附加压力简化计算图矩形基础矩形基础条形基础条形基础)2)(2()(0ztgbztgldrPlbkzztgbdrPbkz2)(0（79）（78）)2)(2()(0ztgbztgldrPlbkz注意：注意：P Pk k基底平均压力标准值；基底平均压力标准值；基础平均埋深；基础平均埋深；软弱下卧层顶面处的附加应力软弱下卧层顶面处的附加应力标准值。标准值。dz五、地基稳定验算五、地基稳定验算2.1滑动力矩抗滑力
32、矩Kv 第四节第四节 基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定v一、轴心荷载作用，基础底面尺寸的确定一、轴心荷载作用，基础底面尺寸的确定drfFAGak（713）矩形基础矩形基础条形基础条形基础drfFbGak（715）对于条形基础，可沿基础长方向取单位长度对于条形基础，可沿基础长方向取单位长度1m进行计算，荷载也同样进行计算，荷载也同样按单位长度计算。按单位长度计算。akfP（711）v在利用式（在利用式（7-137-13）和式（）和式（7-157-15）计算时，由于基础底面尺寸还没有确定，）计算时，由于基础底面尺寸还没有确定，可先按可先按埋深埋深对地基承载力特征值进行修正。对地基承载力特征值进行修
33、正。v二、偏心二、偏心荷载作用，基础底面尺寸的确定荷载作用，基础底面尺寸的确定v（1 1）按轴心）按轴心荷载作用条件，利用式（荷载作用条件，利用式（713）初步估算所需的基础底）初步估算所需的基础底面积面积A；v（2）根据偏心矩的大小，将基础底面积）根据偏心矩的大小，将基础底面积A（10%40%），并以适当），并以适当比例（比例（l/b=2)选定基础长度选定基础长度l和宽度和宽度b；v（3）按（）按（717）或（）或（719）计算基底最大压力和最小压力，并使其）计算基底最大压力和最小压力，并使其满足（满足（711）和式（）和式（716）的要求。）的要求。akakkkfPfAGFP2.1max（
34、711）（716）)661(maxminlebelbGFWMWMlbGFPxykkyykXxkkkkk当偏心荷载作用时，当偏心荷载作用时，e=b/6eb/6eb/6KKKkkkGFMeebaalGFP,2,3)(2max 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、三、减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施一、建筑措施一、建筑措施（一）建筑体型力求简单（一）建筑体型力求简单建筑物的体型指的是其平面形状和立面高差（包括荷载差）建筑物的体型指的是其平面形状和立面高差（包括荷载差）当高度差异（或荷载差异）较大时，可将两者隔一定距离，两者间用能自当高度差异（或荷载差异）较大时，可将两
35、者隔一定距离，两者间用能自由沉降的连接体或简支、悬挑结构相连接来减轻建筑物的不均匀沉降的危由沉降的连接体或简支、悬挑结构相连接来减轻建筑物的不均匀沉降的危害。害。（二）增强结构的主整体刚度（二）增强结构的主整体刚度v1.1.控制长高比控制长高比v长高比是衡量建筑物结构刚度的一个指标。长高比是衡量建筑物结构刚度的一个指标。v长高比越大，整体刚度就越差，抵抗弯曲和调整不均匀沉降的能力就越差。长高比越大，整体刚度就越差，抵抗弯曲和调整不均匀沉降的能力就越差。v根据软土地基的经验，砖石承重的混合结构建筑物，根据软土地基的经验，砖石承重的混合结构建筑物，v长高比控制在长高比控制在2.52.5以内，一般可
36、以避免不均匀沉降引起的裂缝。以内，一般可以避免不均匀沉降引起的裂缝。v2.2.合理布置纵、横墙合理布置纵、横墙v软弱地基上建造砖混结构房屋，纵墙尽量贯通，横墙间距尽量缩小。软弱地基上建造砖混结构房屋，纵墙尽量贯通，横墙间距尽量缩小。（三）（三）注：沉降缝要求建筑物从基础一直断到檐口注：沉降缝要求建筑物从基础一直断到檐口 （四）（四）二、结构措施二、结构措施5.5.加强基础的刚度加强基础的刚度三、施工措施三、施工措施第五节第五节 无筋扩展基础无筋扩展基础 v（一）刚性基础（一）刚性基础222,000,hbtgbbhtghbbtghbbbtghbhb刚性基础台阶宽高比的允许值刚性基础台阶宽高比的允
37、许值查表查表7基础的刚性角基础的刚性角b0（722）刚性基础受力破坏简图刚性基础受力破坏简图台阶宽高比的允许值台阶宽高比的允许值(tan)基础材料基础材料质量要求质量要求PK100100 PK200 200PK=h+0.5,d=h+0.5,若不满足，可选用刚性角大的材料做基础，若不满足，可选用刚性角大的材料做基础，仍不满足，则采用柔性基础。仍不满足，则采用柔性基础。bb,b,第六节独立基础结构设计第六节独立基础结构设计阶梯形（不够经济，阶梯形（不够经济，便于施工便于施工）锥形（不便施工，节省混凝土）锥形（不便施工，节省混凝土）柱下独立基础柱下独立基础柱下独立基础设计的主要内容：柱下独立基础设计
38、的主要内容：确定基础埋置深度确定基础埋置深度 ；确定地基承载力设计值确定地基承载力设计值 ；按地基承载力确定基础底面尺寸；按地基承载力确定基础底面尺寸；按受冲切承载力确定基础高度和变阶处高度；按受冲切承载力确定基础高度和变阶处高度；按基础受弯承载力计算底板钢筋；按基础受弯承载力计算底板钢筋；构造处理及绘制施工图（平面图、详图）构造处理及绘制施工图（平面图、详图）fAGFPkkkFk 上部结构传至基础顶面的轴力上部结构传至基础顶面的轴力标准值，标准值，即框架即框架内力组合中，柱底截面轴力的内力组合中，柱底截面轴力的标准组合。标准组合。G Gk 基础自重及基础上方土重的基础自重及基础上方土重的标准
39、值。标准值。P Pk k相应于荷载效应相应于荷载效应标准组合标准组合时，基底时，基底压力值；压力值；f地基承载力设计值。地基承载力设计值。1.轴心受压柱下基础轴心受压柱下基础基础底面面积。基础底面面积。（矩形）（矩形）l/b=1.2-2.0drfFAGkdrfFbGk（l=1m,F=1m,Fk k为为1m1m的竖向力）的竖向力）（条形）（条形）v对于安全等级为对于安全等级为一级一级的建筑物及的建筑物及特殊情况下的二级特殊情况下的二级建筑物，基础底面尺寸除根据上述地基承载力确定建筑物，基础底面尺寸除根据上述地基承载力确定外，还须经外，还须经地基变形验算地基变形验算后最终确定。后最终确定。建筑地基
40、规范建筑地基规范第第3.0.43.0.4条条:地基基础设计时地基基础设计时,所采所采用的荷载最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定用的荷载最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定v1.1.按地基承载力按地基承载力确定基础底面积及埋深确定基础底面积及埋深,传至基础底面的荷传至基础底面的荷载效应应按载效应应按正常使用极限状态正常使用极限状态下荷载效应的下荷载效应的标准组合。标准组合。相应相应的抗力应采用地基承载力设计值的抗力应采用地基承载力设计值。v2.2.计算地基变形计算地基变形时时,传至基础底面的荷载效应应按传至基础底面的荷载效应应按正常使用正常使用极限状态极限状态下荷载效应的下荷载效应的准永久
41、组合准永久组合,不应计入风荷载和地震不应计入风荷载和地震作用。作用。相应的限值应为地基变形允许值。相应的限值应为地基变形允许值。v3.3.在在确定基础高度和配筋确定基础高度和配筋时，上部结构传来的荷载效应组时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态状态下荷载效应下荷载效应的的基本组合，采用相应的分项系数。基本组合，采用相应的分项系数。v4.4.对由永久荷载效应控制的基本组合对由永久荷载效应控制的基本组合,也可采用简化规则也可采用简化规则,荷载效应基本组合的设计值荷载效应基本组合的设计值S S按下列确定按下列确定:kSS35.1fpk
42、2.1max需满足的条件：需满足的条件：Pk f计算偏心荷载作用下的基础底面尺寸的步骤：计算偏心荷载作用下的基础底面尺寸的步骤：1.先按中心荷载作用计算先按中心荷载作用计算A0。2.A=(1.11.4)A0,矩形基础一般矩形基础一般:l/b=(1.22.0)3.按按(7-2(7-2)、(7-(7-)验算。验算。(7-2)(7-16)drfFAGakkkkkkkkkkkGFMeleAGFWMAGFP)61(minmaxW=bl2/6相应于荷载效应相应于荷载效应标准组合标准组合时，作用于时，作用于基础底面基础底面的弯的弯 矩值。矩值。elabaGFPkkk23)(2max当当el/6时时FckVc
43、kMckFk+GkMkhVMMckckk则,6le kpmax3abGk)2(Fk+fleppkk2.161maxfW2.1MKkpmaxAGkFk由：由：得：得：若：若：上式表示在基础上式表示在基础长边方向长边方向偏心偏心a=a=l/2e,e=M/2e,e=MK K/(F/(FK K+G+GK K)二、确定基础高度二、确定基础高度v试验结果表明，当基础高度（或变阶处高度）不够时，柱传试验结果表明，当基础高度（或变阶处高度）不够时，柱传给基础的荷载将使基础沿柱边发生给基础的荷载将使基础沿柱边发生45450 0的冲切破坏。的冲切破坏。短边一短边一侧比长边一侧更容易破坏。侧比长边一侧更容易破坏。v
44、为防止基础发生冲切破坏，必须使冲切面外的地基反力所产为防止基础发生冲切破坏，必须使冲切面外的地基反力所产生的生的冲切力冲切力F Fl小于等于冲切面处混凝土的受冲切承载力小于等于冲切面处混凝土的受冲切承载力。即。即vF Fl相应于荷载效应相应于荷载效应基本基本组合时作用在组合时作用在A Al上的上的地基净反力设计值地基净反力设计值（kNkN）；）；vhphp受冲切承载力截面高度影响系数，当受冲切承载力截面高度影响系数，当h800mmh800mm时，时，hphp取取1.01.0；当；当h2000mmh2000mm时，时，h h取取0.90.9，其间按线性内插法取用；，其间按线性内插法取用；v f
45、ft t混凝土轴心混凝土轴心抗拉强度抗拉强度设计值（设计值（kPakPa）；）；vh h0 0基础冲切破坏锥体的有效高度；基础冲切破坏锥体的有效高度；vb bt t冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长；冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长；vb bb b冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长。边长。ljlbtmmthplAPFbbbhbfF2/)(7.0000200002)2(2)22()22(27.0hbhbbbbbhbbbhalAhbbAPFhbfFcccbtmcclcljlmthl时当vA Al冲切力的作用面积；冲切力的作
46、用面积；P Pj j-扣除基础自重及其上土重后扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应相应于荷载效应基本组合基本组合时的地基时的地基净反力，净反力，当为偏心荷载时可取为最当为偏心荷载时可取为最大地基净反力设计值。大地基净反力设计值。45FMPJbch0h0acAl)61(maxleAFWMAFPPjjAmlbv设计时，设计时，一般是根据构造要求一般是根据构造要求先假定基础高度，先假定基础高度，然后按式（然后按式（7-337-33）验）验算。如不满足，则将基础高度加大后再重新验算直至满足。算。如不满足，则将基础高度加大后再重新验算直至满足。v当基础底面落在当基础底面落在45450 0线（即冲切破坏
47、锥体）以内时，则成为刚性基础，线（即冲切破坏锥体）以内时，则成为刚性基础，可不进行受冲切验算。可不进行受冲切验算。jthptjthpccccpfbbCpfbbalbCCbbh7.017.01)()(2)(2122220正方形基础矩形基础三、计算底板受力钢筋三、计算底板受力钢筋v基础底板在基础底板在地基净反力地基净反力作用下，在两个方向都将产生向上的作用下，在两个方向都将产生向上的弯曲，因此需在弯曲，因此需在底板两个方向都配置受力钢筋。底板两个方向都配置受力钢筋。v配筋计算的控制截面一般取在柱与基础交接处或变阶处（对配筋计算的控制截面一般取在柱与基础交接处或变阶处（对阶形基础），阶形基础），计算
48、弯矩时，把基础视作在柱周边变阶处的四计算弯矩时，把基础视作在柱周边变阶处的四面挑出的悬臂板，两个方向的弯矩分别计算。面挑出的悬臂板，两个方向的弯矩分别计算。.lbacbc独立基础钢筋独立基础钢筋的放置：应该是弯矩大的钢筋放在下边。的放置：应该是弯矩大的钢筋放在下边。min,max,min,2jjcjjpplalpp ccjjbbalppM222412max,ccjjalbbppM222412min,max,单向偏心荷载作用下单向偏心荷载作用下FMeleAFWMAFPj)61(maxminlFMPjmaxPjminIIac基础受单向偏心荷载作用，基础受单向偏心荷载作用，所以在基础短边方向的所以在
49、基础短边方向的基底反力按均匀分布计算。基底反力按均匀分布计算。双向偏心荷载作用下双向偏心荷载作用下6,)661(2maxminlbWFMeFMelebelbFWMWMlbFPxxyyxxyyyxxjjlbxyMyMxv AsAsI I、AsAs 分别为平行于分别为平行于l、b b方向的受力钢筋面积（方向的受力钢筋面积（m m2 2）；）；vM MI I 、M M 分别为任意截面分别为任意截面I-I I-I、-处相应于荷载效应处相应于荷载效应基本基本组组合时的弯矩设计值（合时的弯矩设计值（kNmkNm）；）；v l 、bb分别为基础底面的长边和短边（分别为基础底面的长边和短边（m m）；）；v
50、f fy y钢筋抗拉强度设计值（钢筋抗拉强度设计值（N/mmN/mm2 2）；）；v P Pjmaxjmax、P Pjminjmin 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基净反力设计值（小地基净反力设计值（kPakPa）；）；vP PjIjI、P Pjj 任意截面任意截面I-I I-I、II-IIII-II处相应于荷载效应基本组合时的基处相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基净反力设计值（础底面地基净反力设计值（kPakPa）；）；v a ac c、b bc c分别为平行于基础长边和短边的柱边长（分别为平行于基础长边和短边的柱边长（m
