地基基础设计构造等

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一节 概 述,地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。,一、选择地基基础类型，主要考虑两方面因素：,1、建筑物的性质；2、地基的地质情况。,1,二、天然地基上的浅基础：,做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5米，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑，统称为,天然地基上的浅基础,。,2,地基基础设计的基本原则,1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有足够的安全度；,2.控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值；,3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。,三、地基基础方案,1.天然地基上的浅基础；,2.人工地基上的浅基础；,3.天然地基上的深基础、桩基础。,3,人工地基：,加固上部土层，提高土层的承载力，再把基础做在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。,桩基础：,在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。,深基础：,把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基础。,四、常规设计：,常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称为,常规设计,。,4,第二节,基础的材料与构造类型,一、基础材料,1、 砖石砌体,砖的标号不应低于MU7.5，,大放角基础。,两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。,毛石：未经加工整平的石料。,注意,其构造要求及台阶高宽比要求。,2、混凝土和毛石混凝土,3、钢筋混凝土,5,4、灰土,石灰和土的体积比一般为3：7或2：8,灰土干重度14.515.5KN/m ,容许承载力可达250300KPa。,应：捏紧成团，落地开花。,5、三合土,其体积比一般为1：3：6或1：2：4（石灰：砂子：骨料）。,6,二、构造类型,1、独立基础。,7,3、筏板基础。,4、箱形基础。,目前在高层建筑中多采用箱形基础,。,5、壳体基础,一般适用于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉等高耸的构筑物的基础。,2、条形基础：,长度远大于宽度的基础。,8,第三节 基础的埋置深度,一、概念：,1、基础埋置深度：,是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。,2、基础埋深选择的意义：,影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术措施；施工工期；工程造价。,安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。,9,3、基础埋深选择的原则：,在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工。除基岩外，一般不宜小于0.5米。另外，基础顶面应底于设计外地面100mm以上，以避免基础外露。,10,一、与建筑物有关的条件,包括建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的型式和构造等。,二、作用在地基上的荷载大小和性质,三、工程地质条件和水文地质条件,合理,选择地基持力层。另外，选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。（渗流力、浮托力）,二、影响基础埋深的因素：,11,四、相邻建筑物的基础埋深,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物的基础埋深。,当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，两基础之间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑物荷载大小、基础型式和土质情况而定。,12,如上述要求不能满足时，,应采取分段施工，设临时加固,支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物的地基。,五、地基土冻胀和融陷的影响,13,第四节,地基承载力的确定,1、地基承载力：,地基在保证其稳定的前提下，满足建筑物各类变形要求时的承载能力。,2、地基承载力的确定方法：,a、根据规范表格确定；b、按静载荷试验方法确定；,c、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。,14,按地基载荷试验确定地基,的承载力特征值：,在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的浅部地基土体直接加荷，所测得的成果一般能反映相当于12倍载荷板宽度的深度以内土体的平均性质。,15,按载荷试验成果确定,地基承载力特征值,p,s,0,16,承载力特征值的确定：,1.当,p,s,曲线上有,比例界限,时，取该比例界限所对应的荷载值；,2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取,极限荷载值的一半,；,3.当不能按上述二点确定时，如压板面积为0.250.50m,2,，可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于,最大加载量的一半,。,17,同一土层参加统计的试验点,不应少于,3点,，各试验实测值的,极差不得超过其平均值的30%，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值,f,ak,。,18,使用查表法确定地基承载力,承载力特征值,当根椐野外鉴别结果确定地基承载力特征值,当根据室内物理、力学指标平均值确定地基承载力特征值时，应查相应的表格所得的承载力基本值乘以回归修正系数，作为承载力特征值。,（13.4.2）,19,根据标准贯入试验锤击数，轻便触探试验锤击数：,（,13.4.3）,式中：参与统计的锤击数均值；参与统计的锤击数标准差,承载力特征值的修正：,20,按理论公式计算,凭当地经验确定,21,第五节 浅基础的计算,天然地基上浅基础的设计，,包括下述各项内容：,1.选择基础的材料、类型和平面布置；,2.选择基础的埋置深度；,3.确定地基承载力；,4.确定基础尺寸；,5.进行地基变形与稳定性验算；,6.进行基础结构设计；,7.绘制基础施工图，提出施工说明。,22,一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸,设计时，先选定埋深d并初步选择基底尺寸，求得持力层承载力设计值,f,a,，在按下列条件验算并调整尺寸直至满足设计要求。,P,k, f,a,1、对于中心受压基础：,P,k,相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值。,f,a,修正后的地基承载力特征值。,23,d,f,a,F,k,A,G,g,-,d,f,a,F,k,b,G,g,-,（矩形）,（条形）,F,k,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。,G,k,基础自重和基础上的土重。,A,G,k,F,k,p,k,+,=,A,基础底面面积。,注意： d为基础平均埋深。,算法：,涉及到,fa,的宽度修正。,1、先假定B3m，不做宽度修正。,2、如果B3m，则再考虑宽度修正。,24,2、对于偏心受压基础：,同时满足：,P,k, f,a,M,k,相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩值。,由上式得：,a,f,W,2,.,1,M,K,+,k,p,max,=,A,G,k,F,k,+,即：,25,k,p,max,=,3la,G,k,),2,(,F,k,+,算法：,1、按中心受压计算，求出A0。,2、令A=（1.11.4）A0。,3、验证Pkmax1.2f,a,26,二、软弱下卧层的强度验算,当地基受力层范围内有,软弱下卧层,（承载力显著低于持力层的高压缩性土层）,时，按持力层土的承载力计算,得出基础底面所需的尺寸后，,还必须对软弱下卧层按下式进行验算,27,p,c,p,cz,p,z,28,基底压力标准值；,基底处自重压力值；,应力扩散角（表7-14）；,29,防止不均匀沉降损害的措施,地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物，如果考虑欠周，就更易因不均匀沉降而开裂损坏。如何防止或减轻不均匀沉降造成的损害，是设计中必须认真考虑的问题。,30,一、建筑措施,1.建筑物的体型力求简单,2.在应力突变处，宜设置沉降缝,3.相邻建筑物基础间的净距,地基中附加应力的向外扩散，使得相邻建筑物的沉降相互影响。在软弱地基上，两建筑物基础的距离太近时，相邻影响产生的附加不均匀沉降，可能造成建筑物的开裂或互倾。,31,为了避免相邻影响的损害，,软弱地基上的建筑物基础之间,要有一定的净距。,4.调整建筑物某些组成部分的标高,a.室内地坪和地下设施的标高，应根据预估沉降量予以提高。建筑物各部分（或设备之间）有联系时，可将沉降较大者标高提高。,32,b.建筑物与设备之间，应,留有足够的净空。当建筑物有,管道穿过时，应预留足够尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接头等。,二、结构措施,1.减轻建筑物的自重（减小基底压力）,2.设置圈梁（增加建筑物的整体性）,3.减小或调整基底附加压力,33,三、地基变形验算,四、滑动和倾覆稳定性的验算,34,