天然地基上浅基础设计讲义.ppt

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1、第七章第七章 天然地基上浅基础设计天然地基上浅基础设计l第一节第一节 概述概述l1.浅基础的定义浅基础的定义l 通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖槽、排水等通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可建造的基础定义为浅基础普通施工程序就可建造的基础定义为浅基础.l2.浅基础的荷载传递浅基础的荷载传递l3.地基基础设计考虑的主要因素地基基础设计考虑的主要因素l(1)建筑基础所用的材料及基础的结构型式；建筑基础所用的材料及基础的结构型式；l(2)基础的埋置深度；基础的埋置深度；l(3)地基土的承载力；地基土的承载力；l(4)基础的形状和布置，以及与相

2、邻基础、地下构筑物和地下管道的关系；基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道的关系；l(5)上部结构类型、使用要求及对不均匀沉降的敏感性；上部结构类型、使用要求及对不均匀沉降的敏感性；l(6)施工期限、施工方法及所需的施工设备等。施工期限、施工方法及所需的施工设备等。4、浅基础的设计步骤：、浅基础的设计步骤：l（1）调查研究，收集资料。）调查研究，收集资料。l（2）选择基础类型和平面布置方案。）选择基础类型和平面布置方案。l（3）确定持力层和基础埋置深度。）确定持力层和基础埋置深度。l（4）确定地基承载力。）确定地基承载力。l（5）按地基承载力确定基础底面尺寸。）按地基承载力确定

3、基础底面尺寸。l（6）进行必要的验算。）进行必要的验算。l（7）进行基础的结构设计和构造设计。）进行基础的结构设计和构造设计。l（8）绘制基础施工图，提出设计说明。）绘制基础施工图，提出设计说明。第二节第二节 浅基础的类型浅基础的类型 按基础构造分类：按基础材料的性能分类：墙下条形柱下条形十字交叉独立基础条形基础筏板基础箱形基础壳体基础刚性基础 柔性基础一、刚性基础一、刚性基础l定义：通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰定义：通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基础。土等材料建造的基础。l设计要求：发生在基础内的拉应力和剪应力不超过其材设计要求：发生在基础内的拉应力和

4、剪应力不超过其材料强度设计值，可通过限制基础外伸宽度与基础高度的料强度设计值，可通过限制基础外伸宽度与基础高度的比值来实现。在宽高比的限制下，基础相对高度一般较比值来实现。在宽高比的限制下，基础相对高度一般较大，几乎不会发生弯曲变形，此类基础习惯上称之为刚大，几乎不会发生弯曲变形，此类基础习惯上称之为刚性基础。性基础。l应用范围：刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基应用范围：刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层础不宜超过四层）刚性基础台阶宽高比（刚性角）刚性基础台阶宽高比（刚性角）l刚性角要求：tanHibibiHi刚性基础台阶宽高比允许值：刚性基础台阶宽高比允许值：基础材料

5、基础材料材料标号材料标号台阶宽高比允许值台阶宽高比允许值 PK100100100 PK200200 200 PK300300混凝土基础混凝土基础C15混凝土混凝土1：1.001：1.001：1.25毛石混凝土毛石混凝土C15混凝土混凝土1：1.001：1.251：1.50砖基础砖基础砖砖MU10、砂浆砂浆M5以上以上1：1.501：1.501：1.50毛石基础毛石基础砂浆砂浆M5以上以上1：1.251：1.50灰土基础灰土基础体积比体积比3：7或或2：81：1.251：1.50三合土基础三合土基础体积比体积比1：2：4或或1：3：61：1.501：2.00砖基础（大放脚）砖基础（大放脚）两皮一

6、收两皮一收二一间隔收二一间隔收二、柔性基础二、柔性基础l柔性基础，即钢筋混凝土基础。柔性基础，即钢筋混凝土基础。l特点：具有较好的抗剪能力和抗弯能力。特点：具有较好的抗剪能力和抗弯能力。l设计要求：采用扩大基础底面积的方法来满足设计要求：采用扩大基础底面积的方法来满足地基承载力的要求，但不必增加基础的埋深；地基承载力的要求，但不必增加基础的埋深；选择合适的基础材料、高度与配筋来满足基础选择合适的基础材料、高度与配筋来满足基础抗剪和抗弯要求。抗剪和抗弯要求。l种类：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形种类：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础等。基础和壳体基础等。钢筋混凝土独立基础钢筋

7、混凝土独立基础墙下条形基础墙下条形基础 柱下条形基础柱下条形基础 十字交叉条形基础十字交叉条形基础 筏板基础筏板基础 箱形基础箱形基础 第三节第三节 基础埋置深度的确定基础埋置深度的确定l一、确定原则一、确定原则l（1）尽量浅埋，不浅于尽量浅埋，不浅于0.5m。l（2）基础顶面低于设计地面基础顶面低于设计地面100mm。l二、影响因素二、影响因素l（1）建筑物用途、基础结构型式。）建筑物用途、基础结构型式。l（2）上部荷载的性质及大小。）上部荷载的性质及大小。l（3）工程地质条件及水文地质条件。）工程地质条件及水文地质条件。l（4）相邻建筑物埋深。）相邻建筑物埋深。l（5）当地冻结深度。）当地

8、冻结深度。第四节第四节 地基承载力的确定地基承载力的确定l一、地基承载力的确定方法一、地基承载力的确定方法：l1在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力；地基容许承载力；l2根据现场荷载试验的根据现场荷载试验的p-s曲线；曲线；l3按地基承载力理论公式计算；按地基承载力理论公式计算；l4按现行规范提供的经验公式计算。按现行规范提供的经验公式计算。二、按规范提供的表格计算地基承载力二、按规范提供的表格计算地基承载力l1确定土的分类名称。确定土的分类名称。l2确定土的状态。确定土的状态。l3确定土的承载力基本值确定土的承载力基本值f0。l4确定土的

9、承载力标准值确定土的承载力标准值fK。l5确定土的承载力特征值确定土的承载力特征值fa。)5.0()3(00dbffdbaka第五节第五节 基础底面尺寸的确定基础底面尺寸的确定l一、根据持力层承载力计算基础底面尺寸l1、中心受压基础：l2、偏心受压基础：按中心受压基础计算出底面积后扩大10%40%，然后验算：akkkfAGFpdfFAGakafWMAGFpmaxmin二、软弱下卧层承载力验算二、软弱下卧层承载力验算l当受压层范围内地基为多层土组成，且持力层以下有软弱下卧层时，这时还应验算软弱下卧层的承载力。要求作用在软弱下卧层顶面A处的应力（包括自重应力及附加应力）不得大于该处地基土的承载力特

10、征值。即：l对矩形基础（扩散角法）l对条形基础：l 软弱下卧层顶面处的承载力。（经宽度和深度修正）azCZZfPP)tan2)(tan2()(zlzbdpblPokZtan2)(zbdpbPokZazf第六节第六节 钢筋混凝土扩展基础设计钢筋混凝土扩展基础设计l一、一、扩展基础的构造要求扩展基础的构造要求l1、一般要求、一般要求l（1）基础边缘高度：锥形不小于）基础边缘高度：锥形不小于200mm，台阶形为，台阶形为300500mml（2）基底垫层：）基底垫层：100mm厚厚C10素混凝土垫层素混凝土垫层l（3）钢筋：）钢筋：10以上，间距以上，间距100 200mml 混凝土保护层：不小于混凝

11、土保护层：不小于40mm（无垫层不小于（无垫层不小于70mm）l（4）混凝土等级：不小于）混凝土等级：不小于C20。l2、柱下独立基础、柱下独立基础l（1）伸出插筋和柱锚固）伸出插筋和柱锚固l（2）插筋下端设置箍筋）插筋下端设置箍筋l3、墙下条形基础、墙下条形基础l（1）h300mml（2）分布筋）分布筋8300mml（3）锥形边缘）锥形边缘200mm，坡度不大于，坡度不大于1：3。l1、墙下条形基础、墙下条形基础l（1）中心荷载作用）中心荷载作用l式中，式中，pn地基净反力设计值；地基净反力设计值；lV基础根部剪力设计值；基础根部剪力设计值；lM基础根部弯距设计值；基础根部弯距设计值；la1

12、截面截面-到基础边缘距离。到基础边缘距离。二、扩展基础的设计二、扩展基础的设计21121apMapVnnl底板厚度的确定底板厚度的确定l要求：要求：l底板配筋的计算底板配筋的计算l（2）偏心荷载作用：）偏心荷载作用：l把上式中把上式中pn以以pn,max代替。代替。07.0hfVthyfhMAs09.02、柱下独立基础底板厚度和配筋、柱下独立基础底板厚度和配筋l（1）中心荷载作用）中心荷载作用l基础底板厚度：验算冲切能力，基础底板厚度：验算冲切能力，l要求要求l式中，式中，h截面高度影响系数；截面高度影响系数；lh0破坏锥体有效高度；破坏锥体有效高度；lam破坏锥体不利一侧计算长度；破坏锥体不

13、利一侧计算长度；lFl地基净反力设计值；地基净反力设计值；lpn地基单位面积净反力。地基单位面积净反力。07.0hafFmthllnlApF 基础底板配筋：基础底板配筋：（1）柱边（截面）柱边（截面-）（2）柱边（截面）柱边（截面-）（3）阶梯高度变化处（）阶梯高度变化处（-截面）截面）（4）阶梯高度变化处（）阶梯高度变化处（-截面）截面）yfhMAs09.0第六章第六章 天然地基上浅基础设计天然地基上浅基础设计l第一节第一节 概述概述l1.浅基础的定义浅基础的定义l 通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖槽、排水等通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖槽、排水等普通施

14、工程序就可建造的基础定义为浅基础普通施工程序就可建造的基础定义为浅基础.l2.浅基础的荷载传递浅基础的荷载传递l3.地基基础设计考虑的主要因素地基基础设计考虑的主要因素l(1)建筑基础所用的材料及基础的结构型式；建筑基础所用的材料及基础的结构型式；l(2)基础的埋置深度；基础的埋置深度；l(3)地基土的承载力；地基土的承载力；l(4)基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道的关系；基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道的关系；l(5)上部结构类型、使用要求及对不均匀沉降的敏感性；上部结构类型、使用要求及对不均匀沉降的敏感性；l(6)施工期限、施工方法及所需的施工设

15、备等。施工期限、施工方法及所需的施工设备等。4、浅基础的设计步骤：、浅基础的设计步骤：l（1）调查研究，收集资料。）调查研究，收集资料。l（2）选择基础类型和平面布置方案。）选择基础类型和平面布置方案。l（3）确定持力层和基础埋置深度。）确定持力层和基础埋置深度。l（4）确定地基承载力。）确定地基承载力。l（5）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。l（6）进行必要的验算。）进行必要的验算。l（7）进行基础的结构设计和构造设计。）进行基础的结构设计和构造设计。l（8）绘制基础施工图，提出设计说明。）绘制基础施工图，提出设计说明。第二节第二节 浅基础的类型浅基础的类型 按

16、基础构造分类：按基础材料的性能分类：墙下条形柱下条形十字交叉独立基础条形基础筏板基础箱形基础壳体基础刚性基础 柔性基础一、刚性基础一、刚性基础l定义：通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰定义：通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基础。土等材料建造的基础。l设计要求：发生在基础内的拉应力和剪应力不超过其材设计要求：发生在基础内的拉应力和剪应力不超过其材料强度设计值，可通过限制基础外伸宽度与基础高度的料强度设计值，可通过限制基础外伸宽度与基础高度的比值来实现。在宽高比的限制下，基础相对高度一般较比值来实现。在宽高比的限制下，基础相对高度一般较大，几乎不会发生弯曲变形，此类基础习惯上称之为刚大，几乎不会发生弯曲变形，此类基础习惯上称之为刚性基础。性基础。l应用范围：刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基应用范围：刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层础不宜超过四层）刚性基础台阶宽高比（刚性角）刚性基础台阶宽高比（刚性角）l刚性角要求：tanHibibiHi刚性基础台阶宽高比允许值：刚性基础台阶宽高比允许值：基础材料基础材料材料标号材料标号台阶宽高比允许