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基 础 工 程董董 云云 (Tel:13905236279 E-mail: QQ:944194836 Office Add:3119)淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系 第二章 天然地基上的浅基础2.1 概述概述2.2 浅基础的类型浅基础的类型3董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系本章提要本章提要 本章是本课程最重要的内容之一,主要介绍了浅基础的分本章是本课程最重要的内容之一,主要介绍了浅基础的分类、地基承载力的确定、基础埋深的确定、地基验算及各类、地基承载力的确定、基础埋深的确定、地基验算及各种形式基础的设计原理及方法。种形式基础的设计原理及方法。通过本章的学习,要求通过本章的学习,要求能能对刚性基础、扩展基础、条形基对刚性基础、扩展基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础及箱形基础进行设计。础、十字交叉基础、筏板基础及箱形基础进行设计。最后介绍浅基础的施工的要点及减轻基础不均匀沉降的措最后介绍浅基础的施工的要点及减轻基础不均匀沉降的措施。施。4董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1 2.1 概述概述 上部结构 地 基 基 础 设 工程地质条件 计 依 据 其他要求 建筑物的用途建筑物安全等级建筑布置上部结构类型工程地质水文地质气候条件工期施工条件造价环境保护5董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.1 2.1.1 地基基础方案分类地基基础方案分类地基地基天然地基:不需处理直接放置基础的天然土层。人工地基:需要人工加固或处理后才能修建基础的土层。简单、造价低,尽量选择(1)地基分类6董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系(2)基础的分类2.1.1 2.1.1 地基基础方案分类地基基础方案分类分类依据:埋置深度及施工工艺特点基础浅基础:埋置深度较浅,施工程序简单。深基础:埋置深度较深,施工较为复杂。埋深界限5m?专门的设备或专业的人员7董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.2 2.1.2 地基基础设计等级地基基础设计等级 我国我国建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007(GB500072002)(2002)(以下简以下简称称地基基础规范地基基础规范),根据,根据地基复杂程度、建筑物的规地基复杂程度、建筑物的规模和特征、由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响程度模和特征、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、丙级将地基基础设计分为甲级、乙级、丙级3 3个设计等级。个设计等级。8董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.3 2.1.3 地基基础设计的基本原则地基基础设计的基本原则 为保证建筑物的安全与正常使用,根据建筑物地为保证建筑物的安全与正常使用,根据建筑物地基基础设计等级和长期荷载作用下地基变形对上基基础设计等级和长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应满足以下部结构的影响程度,地基基础设计应满足以下3 3个个基本原则:基本原则:1)地基基础应具有足够的安全度,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,尚应进行抗浮验算抗浮验算。9董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2)应进行必要的地基变形计算,使之不超过规定)应进行必要的地基变形计算,使之不超过规定的地基变形允许值,以免引起基础和上部结构的损的地基变形允许值,以免引起基础和上部结构的损坏或影响建筑物的正常使用。坏或影响建筑物的正常使用。2.1.3 2.1.3 地基基础设计的基本原则地基基础设计的基本原则 对于甲级、乙级建筑物及对于甲级、乙级建筑物及表表2.2所列范围以外的丙级建筑所列范围以外的丙级建筑物均应进行地基变形计算,对于表物均应进行地基变形计算,对于表2.2所列范围以内的丙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:级建筑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;软弱地基上的相邻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;相邻建筑距离过近,可能发生倾建筑存在偏心荷载时;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,其自重固结斜;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况下,可不做变形验算。的情况下,可不做变形验算。10董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.3 2.1.3 地基基础设计的基本原则地基基础设计的基本原则11董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系 3)基础的材料形式、构造和尺寸,除应能适应上基础的材料形式、构造和尺寸,除应能适应上部结构、符合使用要求、满足上述地基承载力、部结构、符合使用要求、满足上述地基承载力、稳定性和变形要求外,还应满足对基础结构的强稳定性和变形要求外,还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。度、刚度和耐久性的要求。2.1.3 2.1.3 地基基础设计的基本原则地基基础设计的基本原则基础工程五类主要工程问题由于地基基础问题基础工程五类主要工程问题由于地基基础问题引起的上部结构倾斜、墙体破坏;引起的上部结构倾斜、墙体破坏;基础自身的基础自身的破坏破坏;地基承载力不足发生整体滑动破坏或沉;地基承载力不足发生整体滑动破坏或沉降量过大;边坡丧失稳定性;其他特殊不良降量过大;边坡丧失稳定性;其他特殊不良地质条件引起的地基失效。地质条件引起的地基失效。12董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.4 2.1.4 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:与相应的抗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1.0。13董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.4 2.1.4 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4)在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或)在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传支挡结构内力、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,应来的荷载效应组合和相应的基底反力,应按承载能力极限按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态荷载按正常使用极限状态荷载效应标准组合效应标准组合。5)基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性)基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数0不不应小于应小于1.0。14董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.4 2.1.4 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正常使用极限状态下,荷载效应的标准组合值正常使用极限状态下,荷载效应的标准组合值S Sk k:S Sk k=S SGkGk+q1q1S SQ1kQ1k+q2q2S SQ2kQ2k+qnqnS SQnkQnk (2.2)(2.2)S Sk k=S=SGkGk+S+SQ1kQ1k+c2c2S SQ2kQ2k+cncnS SQnkQnk (2.1)(2.1)其中:其中:S SGkGk按永久荷载标准值按永久荷载标准值G Gk k计算的荷载效应值;计算的荷载效应值;S SQikQik 按可变荷载标准值按可变荷载标准值Q Qikik计算的荷载效应值;计算的荷载效应值;cici可变荷载可变荷载Q Qi i的组合值系数,按规范取值。的组合值系数,按规范取值。常用的荷载效应组合:常用的荷载效应组合:正常使用极限状态下,荷载效应的准永久组合值正常使用极限状态下,荷载效应的准永久组合值S Sk k:15董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.4 2.1.4 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承载能力极限状态下,由可变荷载效应控制的基本组合设承载能力极限状态下,由可变荷载效应控制的基本组合设计值计值S S:S S=1.35=1.35S Sk kR (2.4)R (2.4)其中:其中:RR结构构件抗力的设计值,按有关建筑结构设计规结构构件抗力的设计值,按有关建筑结构设计规范确定;范确定;S Sk k荷载效应的标准组合值。荷载效应的标准组合值。S=S=G G S SGkGk+Q1Q1 S SQ1kQ1k+Q2Q2c2c2S SQ2kQ2k+QnQn cncnS SQnkQnk (2.3)(2.3)其中:其中:G G永久荷载的分项系数;永久荷载的分项系数;QikQik 第第i i个可变荷载的分项系数;个可变荷载的分项系数;cici可变荷载可变荷载Q Qi i的组合值系数,按规范取值。的组合值系数,按规范取值。承载能力极限状态下,由永久荷载效应控制的基本组合,承载能力极限状态下,由永久荷载效应控制的基本组合,可由荷载效应基本组合的设计值可由荷载效应基本组合的设计值S S,按下式确定,按下式确定: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!16董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.5 2.1.5 基础的材料要求基础的材料要求 基础埋在土中,经常受潮,容易受侵蚀,且具有隐蔽性,基础埋在土中,经常受潮,容易受侵蚀,且具有隐蔽性,破坏了不容易发现,不容易及时修复,所以必须保证基础破坏了不容易发现,不容易及时修复,所以必须保证基础材料具有足够的强度和耐久性。材料具有足够的强度和耐久性。砖砖 砖基础所用的砖和砂浆的强度等级,根据地基土的潮湿砖基础所用的砖和砂浆的强度等级,根据地基土的潮湿程度和地区的寒冷程度而有不同的要求。按照程度和地区的寒冷程度而有不同的要求。按照砌体结构设计砌体结构设计规范规范(GB 50003-2001)的规定,地面以下或防潮层以下的砖的规定,地面以下或防潮层以下的砖砌体,所用的材料强度等级不得低于表砌体,所用的材料强度等级不得低于表2.3所规定的数值。此所规定的数值。此外,用石灰及砂所制成的灰砂砖和其他轻质砖均不得用于基础。外,用石灰及砂所制成的灰砂砖和其他轻质砖均不得用于基础。17董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.5 2.1.5 基础的材料要求基础的材料要求 石料石料 料石料石(经过加工,形状规则的石块经过加工,形状规则的石块)、毛石和大漂、毛石和大漂石有相当高的强度和抗冻性,是基础的良好材料。特别在石有相当高的强度和抗冻性,是基础的良好材料。特别在山区,石料可以就地取材,应该充分利用。做基础的石料山区,石料可以就地取材,应该充分利用。做基础的石料要选用质地坚硬、不易风化的岩石。石块的厚度不宜小于要选用质地坚硬、不易风化的岩石。石块的厚度不宜小于15cm。石料和砂浆的强度等级要求见表。石料和砂浆的强度等级要求见表2.3。混凝土混凝土 混凝土的耐久性、抗冻性和强度都比砖好,便于混凝土的耐久性、抗冻性和强度都比砖好,便于机械化施工和预制,且对于同样的基础宽度,用混凝土时,机械化施工和预制,且对于同样的基础宽度,用混凝土时,基础的高度可以小一些。但是混凝土基础造价稍高,水泥基础的高度可以小一些。但是混凝土基础造价稍高,水泥用量较大,通常多用于地下水位以下的基础及垫层。强度用量较大,通常多用于地下水位以下的基础及垫层。强度等级一般采用等级一般采用C7.5到到C10。为节约水泥用量,可以在混凝。为节约水泥用量,可以在混凝土中掺入土中掺入20%30%的毛石,称为毛石混凝土基础。的毛石,称为毛石混凝土基础。18董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.5 2.1.5 基础的材料要求基础的材料要求 钢筋混凝土钢筋混凝土 钢筋混凝土具有较强的抗弯、抗剪能力,钢筋混凝土具有较强的抗弯、抗剪能力,是质量很好的基础材料。用于荷载大、土质软弱的情况或是质量很好的基础材料。用于荷载大、土质软弱的情况或地下水位以下的扩展基础、筏形基础、箱形基础和壳体基地下水位以下的扩展基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础。对于一般的钢筋混凝土基础,混凝土的强度等级应不础。对于一般的钢筋混凝土基础,混凝土的强度等级应不低于低于C15C15,壳体基础的混凝土强度等级应不低于,壳体基础的混凝土强度等级应不低于C20C20。灰土灰土 我国在我国在1000多年以前就采用灰土作为基础垫层,效多年以前就采用灰土作为基础垫层,效果很好。基础砌体下部受力不大时,也可以利用灰土代替果很好。基础砌体下部受力不大时,也可以利用灰土代替砖、石料或混凝土。作为基础材料用的灰土,一般为三七砖、石料或混凝土。作为基础材料用的灰土,一般为三七灰土,即用三分石灰和七分粘性土灰土,即用三分石灰和七分粘性土(体积比体积比)拌匀后分层夯实。拌匀后分层夯实。19董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.5 2.1.5 基础的材料要求基础的材料要求 灰土所用的石灰必须在使用前加水焖成粉末,并过灰土所用的石灰必须在使用前加水焖成粉末,并过510mm筛子。土料宜用粉质粘土,不要太湿或太干。简筛子。土料宜用粉质粘土,不要太湿或太干。简易的判别方法就是所谓拌和后的灰土要易的判别方法就是所谓拌和后的灰土要“捏紧成团,落地捏紧成团,落地开花开花”。灰土的强度与夯实的程度关系很大,要求施工后达到干重灰土的强度与夯实的程度关系很大,要求施工后达到干重度不小于度不小于14.515.5kN/m3。施工时常用每层虚铺。施工时常用每层虚铺220250mm,夯实后成,夯实后成150mm来控制,称为一步灰土。来控制,称为一步灰土。夯实合格的灰土,承载力标准值可采用夯实合格的灰土,承载力标准值可采用200250kPa。灰土在水中硬化慢,早期强度低,抗水性差灰土在水中硬化慢,早期强度低,抗水性差;此外,灰土早此外,灰土早期的抗冻性也较差。所以灰土作为基础材料,一般只用于期的抗冻性也较差。所以灰土作为基础材料,一般只用于地下水位以上。地下水位以上。若在灰土中加入适量的水泥做成三合土,可以有更高的强若在灰土中加入适量的水泥做成三合土,可以有更高的强度和抗水性。度和抗水性。20董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.1.6 2.1.6 天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤 充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料 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 确定地基持力层和基础埋置深度确定地基持力层和基础埋置深度(详见详见2.32.3节节)。确定地基承载力确定地基承载力(详见详见2.42.4节节)。按地基承载力按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面确定基础底面尺寸。尺寸。进行必要的地基稳定性和地基变形计算。进行必要的地基稳定性和地基变形计算。进行基础结构设计,以保证基础具有足够的强度、刚度进行基础结构设计,以保证基础具有足够的强度、刚度和耐久性。和耐久性。绘制基础施工详图,并提出必要的技术说明。绘制基础施工详图,并提出必要的技术说明。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。第二章 天然地基上的浅基础2.1 概述概述2.2 浅基础的类型浅基础的类型22董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.2 2.2 浅基础的类型浅基础的类型 2.2.1 2.2.1 按基础刚度分类按基础刚度分类 浅基础按刚度可分为刚性基础和柔性基础。浅基础按刚度可分为刚性基础和柔性基础。(1)刚性基础)刚性基础刚性基础是指用抗压性能较好,而抗拉、抗剪性能较刚性基础是指用抗压性能较好,而抗拉、抗剪性能较差的材料建造的基础差的材料建造的基础(图图2.3)又称为无筋扩展基础,又称为无筋扩展基础,常用材料有砖、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石常用材料有砖、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石混凝土等。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图2.3 刚性基础举例 23董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系刚性基础的特点及设计要求刚性基础的特点及设计要求 1)刚性基础具有非常大的抗弯刚度,)刚性基础具有非常大的抗弯刚度,受荷载后基础不受荷载后基础不允许产生挠曲变形和开裂。允许产生挠曲变形和开裂。设计时必须规定材料的强度及设计时必须规定材料的强度及质量、限制台阶的高宽比、限制建筑物层高和一定的地基质量、限制台阶的高宽比、限制建筑物层高和一定的地基承载力,无须进行繁杂的内力分析和截面强度计算。承载力,无须进行繁杂的内力分析和截面强度计算。2)刚性基础多用于墙下条形基础和荷载不大的柱下独刚性基础多用于墙下条形基础和荷载不大的柱下独立基础。立基础。刚性基础的基础高度应符合刚性基础的基础高度应符合(2.5)(2.5)式要求:式要求:其中:其中:b b基础底面宽度;基础底面宽度;b0b0基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度;基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度;H0H0基础高度;基础高度;b2b2基础台阶宽度;基础台阶宽度;tantan基础台阶的高宽比基础台阶的高宽比b2:H0,其允许值可按表,其允许值可按表2.4选用。选用。24董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系刚性基础的特点及设计要求刚性基础的特点及设计要求25董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系刚性基础的特点及设计要求刚性基础的特点及设计要求 3)3)采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱,其柱脚高度采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱,其柱脚高度h1不不得小于得小于b1(图图2.4(b),并不应小于,并不应小于300mm且不小于且不小于20d(d为为柱中的纵向受力钢筋的最大直径柱中的纵向受力钢筋的最大直径)。当柱纵向钢筋在柱脚。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不足锚固要求时,可沿水平方向弯折,内的竖向锚固长度不足锚固要求时,可沿水平方向弯折,弯折后的水平锚固长度为弯折后的水平锚固长度为10d10d20d20d。图2.4 刚性基础和柔性基础26董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系柔性基础及其特点柔性基础及其特点(2 2)柔性基础)柔性基础 用钢筋混凝土修建的基础称为柔性基础,如图用钢筋混凝土修建的基础称为柔性基础,如图2.4(c)2.4(c)所示所示。1)当基础荷载较大,按地基承载力确定的基础尺寸也将)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,使得基础材料用量增加,造价提高,且过大的埋深也给大,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便,同时,刚性基础自重也增加了地基的附加应施工带来不便,同时,刚性基础自重也增加了地基的附加应力。力。2)采用钢筋混凝土修建的柔性基础,由于配置了钢筋,)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,可不受刚性角的限制,基础剖面做成扁平形状,用较小的基础高度把上角的限制,基础剖面做成扁平形状,用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础地面上去,以适应地基承载力的要求。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。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。27董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.2.2 2.2.2 按基础构造分类按基础构造分类 浅基础按构造可以分为独立基础、条形基础、十字交叉基浅基础按构造可以分为独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱形基础和壳基础。础、筏板基础、箱形基础和壳基础。(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,如图机器设备基础多采用独立基础,如图2.5所示所示。图2.5 钢筋混凝土柱下单独基础 28董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系2.2.2 2.2.2 按基础构造分类按基础构造分类(2)条形基础)条形基础条形基础是指基础条形基础是指基础长度远远大于其宽度长度远远大于其宽度的一种基础形式,按的一种基础形式,按上部结构形式,可分为上部结构形式,可分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。-1)墙下条形基础)墙下条形基础 墙下刚性条形基础在砌体结构中广泛应用,如图墙下刚性条形基础在砌体结构中广泛应用,如图2.8a;当上部墙体荷重较大而土质较差时,考虑采用当上部墙体荷重较大而土质较差时,考虑采用“宽基浅埋宽基浅埋”的的墙下钢筋混凝土条形基础,如图墙下钢筋混凝土条形基础,如图2.8b。29董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系条形基础条形基础墙下钢筋混凝土条形基础一般做成墙下钢筋混凝土条形基础一般做成板式板式(或称为(或称为“无肋式无肋式”),),如图如图2.9a。当基础延伸方向的墙上荷载及地基土的压缩性不均匀时,为了当基础延伸方向的墙上荷载及地基土的压缩性不均匀时,为了增强基础的整体性和纵向抗弯能力,减小不均匀沉降,经常采增强基础的整体性和纵向抗弯能力,减小不均匀沉降,经常采用带肋的墙下钢筋混凝土条形基础,也称为用带肋的墙下钢筋混凝土条形基础,也称为梁式梁式,如图,如图2.9b。图2.9 墙下钢筋砼条形基础30董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系条形基础条形基础-2)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,当地基软弱而荷载在框架结构中,当地基软弱而荷载较大时,若采用柱下较大时,若采用柱下独立基础独立基础,可,可能因基础底面积大而使能因基础底面积大而使基础边缘相基础边缘相互接近甚至重叠互接近甚至重叠;为了增强基础的;为了增强基础的整体性,并方便施工,可将同一排整体性,并方便施工,可将同一排的柱基础连通成为柱下钢筋混凝土的柱基础连通成为柱下钢筋混凝土条形基础,如图条形基础,如图2.10。图2.10 柱下条形基础31董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系(3)(3)十字交叉基础十字交叉基础当荷载很大,采用柱下条形基础不能满足地基基础设计要当荷载很大,采用柱下条形基础不能满足地基基础设计要求时,可采用双向的柱下钢筋混凝土条形基础形成的十字交求时,可采用双向的柱下钢筋混凝土条形基础形成的十字交叉条形基础叉条形基础(又称交叉梁基础又称交叉梁基础),见图,见图2.11。图2.11 柱下十字交叉基础十字交叉基础纵横向均具十字交叉基础纵横向均具有一定的刚度,当地基软有一定的刚度,当地基软弱且在两个方向的荷载和弱且在两个方向的荷载和土质都不均匀是,土质都不均匀是,十字交十字交叉基础对不均匀沉降具有叉基础对不均匀沉降具有良好的调整能力。良好的调整能力。32董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系(4)(4)筏板基础筏板基础当地基软弱而荷载很大,采用十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”,见图,见图2.12。阀板基础由于基础底面积大,可减小基底压力至最小值,阀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。图图2.12 筏板基础筏板基础33董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系(5)(5)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。箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和足够数量的纵横基础。箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和足够数量的纵横交错的内外墙组成的空间结构,如图交错的内外墙组成的空间结构,如图2.13,具有比阀板基础具有比阀板基础大得多的空间刚度,用以抵抗地基或荷载分布不均匀引起的大得多的空间刚度,用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。差异沉降,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。图2.13 箱形基础示意 34董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系(6)(6)壳体基础壳体基础如图如图2.14所示,由正圆锥形及其组合形式的壳体基础,用所示,由正圆锥形及其组合形式的壳体基础,用于一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑物于一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑物(如烟囱、水塔、如烟囱、水塔、料仓、中小型高炉等料仓、中小型高炉等)基础。基础。壳体基础的特点是可以使径向内力转变为压应力为主,可壳体基础的特点是可以使径向内力转变为压应力为主,可比一般的梁、板式钢筋混凝土基础减少混凝土用量比一般的梁、板式钢筋混凝土基础减少混凝土用量50%左左右,节约钢筋右,节约钢筋30%以上,具有良好的经济效果,但施工复以上,具有良好的经济效果,但施工复杂,机械化程度低。杂,机械化程度低。图2.14 壳体基础的结构形式(a)正圆锥壳 (b)M型组合壳 (c)内球外锥组合壳35董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系本章小结本章小结 本讲主要内容本讲主要内容 地基基础方案分类地基基础方案分类 地基基础设计等级地基基础设计等级 地基基础设计的基本原则地基基础设计的基本原则 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 基础的材料要求基础的材料要求 天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤 浅基础按刚度分类浅基础按刚度分类 浅基础按基础构造分类浅基础按基础构造分类 作业作业:阅读教材及参考书阅读教材及参考书;预习下一讲内容,预习下一讲内容,2.32.4。36董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系肚松衯宸&愮鐝D)?$?d悡!餯怉 扈鋹A 嘬貑 d?噡1/2001骞寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/logo.gif冟?A/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-CRM鍦敤.files/logo_compute.gif 冡?疘1/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/9/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/0830.gif 冧塖阇8/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/4-2.gif 冨篰飁/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/imgr_logo.gif 冨杁9/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo.gif 冦旿?A/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo_compute.gif 冧?疘4/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/0830.gif 冪阇?/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/biaoshi.gif 冭賏?;/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/cio.gif 冩?=/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/email.gif 冩?A/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/imgr_logo.gif 冭聖杁/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/logo.gif 冩碝?D/ERP鏂噡1/2001骞寸15鏈?-灏忕櫧榧犲拰ERP.files/logo_compute.gif 冭?疘:/ERP鏂噡1/2001骞寸17鏈?-鏂版湇鍔粡娴庢诞鐜?files/F/ERP鏂噡1/2001骞寸17鏈?-鏂版湇鍔粡娴庢诞鐜?files/astd_oct.gif 冮烜?E/ERP鏂噡1/2001骞寸17鏈?-鏂版湇鍔粡娴庢诞鐜?files/biaoshi.gif 凅?C/ERP鏂噡1/2001骞寸17鏈?-鏂版湇鍔粡娴庢诞鐜?files/email.gif冮?G/ERP鏂噡1/2001骞寸17鏈?-潕37董董 云云淮阴工学院建筑工程系淮阴工学院建筑工程系肚松衯?雎挥=?牓2d?h糖=M 痞?(瘣滸?(h?棧哐锒$*?z 3蓚W 傯=%u旄冏?塧?腦?U ZYY h?鹁?镁+x脲燴哠K?q 梽桃 羀徬?w?錭X?C?e?gei鎃+,nit噈鲃 c?u锳 9 硄 轻儍L8踇縎;W岐?u rH?Wx鵛 8 吷y兞 恋W 六 堲?-猴w兂.+嬼?墎 娮?嗠鸊GiJ倭r J?侜!?u?唻蕛?凓|?縖鸹嬔r 責|A伾 鼐*?%磣嬓冴 苻 高 Hv霼?m|兪 T?4撠?聝?飌Z0?t蕞筍 讧?3 髀続c?p?t 壉鄪Mr+?p;8齚 p 蕞驱_嬝3?%?佝較#?u 嬻芺婩*?莀X _?萄阯K詴qM?x拱曃?鳡?+腰+?艃?U?葭?橗?岶%媗祆?呿祴?峙%Ms?叫 篂?X?$?F笂 斚汶弸邏s?苾铏p荫渌?呉坡Y询生蓯籀 塡塠=?鬋 昆?SZ?|?匡?(別?鲩Z0 l 慶琶 5艭危?內?g?a?J?$孅?0lH 効譱蘑?R?;N?囏a杸)G?t$撈-0?c+僿?v胐顑o 2?刻 N稍嶀?寃?泲?a碍鹄YZF猏虓贋用 拷T,V3 B励=桽=?ST傄u烶輤 腙鲳0_儖?絅=计裌 巹4飪秞?塀墕銒t隿+废 榰N 82)撅?uG?儅導鴣 鮁 e 5?O轴C冾:_)5隠瑾.觠0峗E?王?謷呻 u?蓌 X0?艣专?u?V=Zt望?v;3蒛h8#?d?z痣W兠 兯凔?黄T?彄貖?ty?嗥 肻Bu SU?x墊侓?嬎茆=D彎塎 偗aN?婻 鞽咢0v箅 _溹?J)橆1e?c?r?萤G;烹2C?c?炩?婾 U蔙T宆 Q?啪)u 铿竗?莙 0 釆U$_饎囕 雒 u?w?鍳x?)S tE媭E 鄫P 鲉 S现性?5?E/?H鬢砺啊l鴭?=鄒,?6 蜢?X?逫秼雎G7?t C?7?嬊儀 鴣b_ G?雨?X?8 y隵蘆挺?k吜W 娫Q Y 簮?嫋g&樱匵补?銋i罕凂*pl蘘孠嚈鱺獭礻訋?桇挵tzS?N藫弆籽D啶?2禚艳?g!凲瘬
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