土力学与基础工程浅基础

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,FOURTH LEVEL,Fifth level,Sixth level,Seventh level,Eighth level,Ninth level,12/28/2019,#,天然地基上的浅基础,学习对象,浅基础设计原则和方法，浅基础分类；,埋置深度的选择，地基承载力的确定；,浅基础的设计与计算；,减轻不均匀沉降危害的措施。,天然地基上的浅基础,学习目的,了解地基基础设计的常规方法，会选择浅基础的类型；,会根据不同因素确定浅基础的埋置深度；,能正确确定地基承载力，能熟练地用持力层的密度来确定浅基础基底的尺寸；,能按刚性角的要求设计刚性基础；,了解减轻不均匀沉降危害的工程措施。,第一节 地基基础设计的原则和方法,基础工程设计的基本原则,建筑物的安全等级,建筑物地基分类,地基基础的方案类型,天然浅基设计内容,基础设计方法,一、地基基础设计的原则和方法,基础工程设计包括,基础设计,和,地基设计,两大部分。地基基础设计必须遵循安全可靠和经济合理的原则。具体原则如下：,a.,基底压力小于或等于地基承载力，即,一、地基基础设计的原则和方法,b.,地基计算变形量小于建筑容许变形值，即,c.,有水平力作用时应当满足稳定要求，即地基具有抗倾覆，抗滑的能力。,一、地基基础设计的原则和方法,允许承载力设计方法,极限状态设计方法,承载能力极限状态或稳定极限状态,正常使用极限状态或变形极限状态,可靠度设计方法,一、地基基础设计的原则和方法,承载能力极限状态或稳定极限状态,地基稳定和变形允许是对地基的两种不同要求，要充分发挥地基承载作用，并不能简单地用一个允许承载力所能概括的。让地基土最大限度地发挥承载能力，这种状态对应于结构或构件达到,最大承载能力,或,不适于继续承载大变形,；当荷载超过此种限度时，地基土即发生强度破坏而丧失稳定或发生其他形式（如整体剪切破坏）危及人们安全的破坏。,一、地基基础设计的原则和方法,正常使用极限状态或变形极限状态,地基受载荷以后的变形应该小于建筑物地基变形的允许值；对应于结构或构件达到,正常使用,或,耐久性能,的某项规定限值。,一、地基基础设计的原则和方法,极限状态的设计方法既适用于建筑物的上部结构，也适用于地基基础，但是由于地基与上部结构的性质是完全不同的两类材料，对两种极限状态的验算要求也不同。,上部结构的设计首先是验算强度，必要时才验算变形；,地基设计首先是验算变形，必要时才验算因强度破坏而引起的地基失稳。,一、地基基础设计的原则和方法,常用的荷载值：,荷载的标准值,荷载的准永久值,荷载的组合值,荷载的设计值,一、地基基础设计的原则和方法,荷载的标准值,它是荷载的基本代表值，相当于设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，可以取均值或某一个分位值。,荷载的准永久值,对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一般的荷载值。,荷载的准永久值实际上是考虑可变荷载作用的时间间歇性和分布不均匀的一种折减。,一、地基基础设计的原则和方法,荷载的组合值,两种或两种以上的可变荷载同时出现标准值的概率很小，因此当结构承受两种或两种以上的可变荷载时，应采用荷载的组合值，记为,称为组合值系数。,荷载的设计值,荷载代表值与荷载分项系数的乘积称为荷载的设计值。,一、地基基础设计的原则和方法,地基基础设计中的荷载组合,基本组合,标准组合,准永久组合,一、地基基础设计的原则和方法,基本组合,包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用的组合。,一、地基基础设计的原则和方法,标准组合,按正常使用极限状态计算时常用的一种组合。,准永久组合,地基变形中应采用荷载效应的准永久组合。,一、地基基础设计的原则和方法,可靠度设计方法,可靠度设计方法也称以概率理论为基础的极限状态设计方法。,概率,：指一组相互关联事件（随机事件）中某一事件发生的可能性。,随机变量,（,x,）,：,在一个范畴内，某个指标不是一个能够完全确定的数值，它的变化是随机的。,频数,（,m,）,：,属于某组的个数称为频数。,一、地基基础设计的原则和方法,概率：,频数,m,与总个数,n,之比,m/n,称为概率。,概率密度曲线：,以横坐标表示随机变量，纵坐标表示概率密度的曲线形式。,各组出现的概率之和为,1.0,，则概率密度曲线与,X,轴所围成的总面积应该等于,1.0,。,二、建筑物地基分类,甲级,按容许承载力计算外，还需要进行地形变形验算；,乙级,按容许承载力计算外，还需要进行地形变形验算。当地基条件和建筑类型符合表,7-1,规定的要求，按甲类进行地基计算；对不符合表,7-1,规定的要求，重要的有纪念性的大型房屋或建筑物等按乙类进行地基计算。,三、地基基础的方案类型,a.,天然地基,当建筑地基土层坚实，性质良好，地基承载力,f 150KPa,，将基础直接做在天然土层上；,b.,人工地基,当建筑地基土层软弱，压缩性高，强度低，无法承受上部结构荷重时，需要经过人工加固处理后作为地基；,三、地基基础的方案类型,c.,桩基础,通过桩将上部荷重传到坚实土层；,d.,深基础,当埋置深度,d 5m,时，需要采用特殊的结构和专门的施工方法,。,四、天然浅基设计内容,决定基础结构型式、材料与平面布置；,选择埋置深度,d,；,计算地基承载力，由作用在基础上的荷载，计算确定基础尺寸；,若地基持力层底下存在软弱面，需验算软弱下降层的承载力；,重点建筑物需要验算地基变形；,基础结构和构造设计；,绘制基础施工图。,五、基础设计方法,把上部结构、基础和地基三者分离开来，分别对三者进行计算：,上部结构底端为固定支座或固定铰支座，不考虑荷载作用下各墙柱端部的相对位移，并按此进行,内力分析,；,基础和地基，假定地基反力与基底压力呈直线分布，分别计算基础的内力与地基沉降。,五、基础设计方法,这种传统的分析与设计方法称为,常规设计方法,。而地基、基础和上部结构都是互相影响，互相制约的，因此必须满足,变形协调条件,。,第二节 浅基础分类,一、按基础材料分类,常用的基础材料有,砖,、,毛石,、,灰土,、,三合土,、,混凝土和钢筋混凝土,等,。,a.,砖基础,所用砖强度不低于,MU10,，砂浆不低于,M5,。砖基下一般作以厚,100mm,的,C10,或,C7.5,的混凝土垫层。可用来作六层或六层以下的民用建筑和墙承重的厂房,见图,(a),；,一、按基础材料分类,b.,毛石基础,用未风化的硬质岩，可用来作七层以下的建筑物基础见图,(b),；,c.,灰土基础,图,(d),是灰土基础，它是用石灰和土料配制而成，石灰和土料按体积配合比为,3:7,或,2:8,拌和均匀，在基槽内分层夯实,(,每层,220,250mm,，夯实至,150mm),，广泛用于五层和五层以下的民用房屋，适于我华北和西北地区；,一、按基础材料分类,d.,三合土基础,把图,(d),中灰土变为为三合土，则为三合土基础。三合土是由石灰、砂和骨料,(,砂渣、碎砖和碎石,),加水混合而成，配合比为,1:2:4,或,1:3:6,拌和均匀分层夯实,(,每层厚,220mm,夯至,150mm),，一般只用于四层及四层以下的民用建筑，南方有的地区习惯使用水泥、石灰、砂、骨料的四合土作为基础，配合比为,1:1:5:10,或,1:1:6:12,；,一、按基础材料分类,e.,混凝土基础,图,(c),为混凝土或毛石混凝土基础，其强度等级为,C10,以上；,f.,钢筋混凝土基础,除钢筋混凝土基础外，上述其它各种基础属无筋基础。无筋基础的抗拉、抗剪强度都不高，抗压强度好,见下图,。,二、按结构型式分类,a.,单独基础,通常指柱基、高炉、烟囱、水塔基础。有时墙下采用单独基础。基础顶面架一根钢筋混凝土过梁，再在梁上砌砖墙,。,二、按结构型式分类,b.,条形基础,一般墙基采用连续长条形基础,(,左图,),，当荷载较大，地基承载力较低时，排柱地基也采用条形基础,(,右图,),；,二、按结构型式分类,c.,十字交叉基础,当荷载较大，采用条形基础不能满足要求时，可采用十字交叉基础,(,双向条基或交梁基础,),。,二、按结构型式分类,d.,筏板基础,当上部荷载大，地基软弱或地下防渗需要时，可采用筏板基础，俗称满堂基础,。,二、按结构型式分类,e.,箱形基础,高层建筑荷载很大，该地下室大量采用箱形基础,。,二、按结构型式分类,f.,壳体基础,当单独荷载较大时，可采用壳体基础形式,三、按受力特点分类,a.,刚性基础,由砖、块石、素混凝土和灰土等材料修建的基础称刚性基础。这些材料,不能承受拉力,。,b.,柔性基础,由钢筋混凝土修建的基础。在基础内配置有足够的,钢筋来承受拉力,，使基础受弯时不致破坏。,刚性基础设计,第三节 基础埋置深度的选择,基础埋置深度,是指设计地面,0.00m,至基础底面的距离，一般用,d,表示。基础埋深的选择关系到基础的优劣，施工的难易和造价的高低。确定基础的埋深主要考虑以下几个方面因素：,第三节 基础埋置深度的选择,a.,上部结构的用途、类型和荷载大小的性质,若同一建筑物基础埋深不相同时，应将基础作成台阶逐步过渡，台阶的高度与宽度之比为,1:2,且长度不小于,1,米,(,见下图,),。,第三节 基础埋置深度的选择,新建基础靠近原有基础，其埋深一般要求不超过原有基础埋深，或者两基础之间净距应大于两基础底面高差的,1,2,倍，即,L(1,2)H,。,第三节 基础埋置深度的选择,b.,土层的性质和分布,直接支承基础的土层称为,持力层,，在持力层下方的土层称为,下卧层,，为了满足建筑物地基承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。,地基土层大致可以分为以下几种情况：,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；,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,上部为软弱土层而下部为良好土层，持力层的选择取决于上部软弱土层的厚度。若软弱土层厚度小于,2m,，应选取下部的良好土层作为持力层；软弱厚度大者，宜考虑采用人工地基或埋深基础等因素；,上部为良好土层而下部为软弱土层,基础应尽量浅埋。,第三节 基础埋置深度的选择,c.,地下水条件,有地下水存在时，基础应尽量埋置于地下水位以上，以避免地下水对基坑开挖，基础施工和使用期间的影响。,当持力层为隔水层而其下方存在承压水时，最大埋置深度应满足下式要求,(,见下图,),：,第三节 基础埋置深度的选择,第三节 基础埋置深度的选择,d.,土的冻胀影响,北方地区冬季温度降至零摄氏度以下时，地层中的水结冰，体积膨胀，解冻时，冰融化土的强度降低，产生沉降，因此埋置深度的选择应考虑冻胀和融陷影响。,第三节 基础埋置深度的选择,土的冻胀现象,处于冻结中的土体会产生吸力，吸收附近水分渗向冻结区一起冻结。因此，土冻结后，水分转移含水量增加，体积膨胀，这种现象称为土的冻胀现象。,土的融陷现象,春季气温回升解冻，冻土层不但体积缩小而且因含水量显著增加，强度大幅度下降而产生融陷现象。,第三节 基础埋置深度的选择,土的冻胀性取决于土的性质和四周环境向冻土区补充水分的条件；,土的颗粒越粗、透水性越大，冻结过程中未冻水被排出冰冻区的可能性越大，土的冻胀性越小；,粗粒土（碎石土、砾砂、粗砂、中砂和细砂）均可视为非冻胀土。,高塑性粘土（,I,p,22,）,冻胀性较低。,第三节 基础埋置深度的选择,地基土的冻结深度,永久性冻土,季节性冻土,季节性冻土的设计深度,季节性冻土基础的最小埋置深度,第三节 基础埋置深度的选择,第四节 确定地基承载力的方法,地基基础设计中采用的地基容许承载力，把地基承载力作为常量，采用以,经验,为主所确定的安全系数来提供安全储备，这种设计方法称为定值设计法。,第四节 确定地基承载力的方法,地基承载力和地基破坏形式,地基承载力（,Bearing Capacity of Foundation Soil,）,地基承担荷载的能力。,弹性平衡状态,某点或某小区域的极限平衡状态,失稳状态,地基在荷载的作用下的三种状态,第四节 确定地基承载力的方法,地基承载力的确定方法：,1,现场原位试验,2,理论推导公式,4,地区实践经验,3,规范推荐建议,第四节 确定地基承载力的方法,地基破坏的三种形式,整体剪切破坏,局部剪切破坏,冲切破坏,第四节 确定地基承载力的方法,整体剪切破坏,P,S,General shear failure,1、,地基内产生连续的滑动面,；,2、,p-s曲线上有明显的拐点,。,第四节 确定地基承载力的方法,局部剪切破坏,P,S,Local shear failure,1、,塑性变形区限制在地基内部某一区域内,；,2、,p-s曲线拐点不明显，没有明显的直线段,。,第四节 确定地基承载力的方法,冲切破坏,P,S,Punching shear failure,1、,地基不出现明显连续滑动面,；,2、,p-s曲线没有明显的转折点,。,第四节 确定地基承载力的方法,第四节 确定地基承载力的方法,影响破坏模式的因素,1,、地基土条件,2,、基础条件,第四节 确定地基承载力的方法,地基临界荷载,0,s,p,p,cr,p,u,a,b,c,p,p,cr,p,cr,p,p,u,p,p,u,塑性变形区,连续滑动面,地基中应力状态的三个阶段,压缩阶段（pp,cr,）oa段，地基处于弹性平衡状态,破坏阶段（ pp,u,）,bc段，塑性区发展成连续滑动面,弹塑性阶段（p,cr,pp,u,）,ab段，地基中局部产生剪切破坏，出现塑性变形区,第四节 确定地基承载力的方法,临塑荷载,指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基地压力，即由压缩阶段过渡到剪切阶段的界限荷载。,极限荷载,是地基承受基础荷载的极限压力；即由剪切阶段过渡到隆起阶段的界限荷载。,第四节 确定地基承载力的方法,z,z,b,d,q,=,d,p,0,1,3,M,Boussinesq,解在平面极坐标的表达式：,假定土重各向异性（,K,0,=1），自重应力在,M,点所引起的大小主应力均为,(,d,z,),塑性区边界方程,第四节 确定地基承载力的方法,临塑荷载,塑性区最大深度,z,max,z,max,0时地基所能承受的基底附加压力为临塑荷载,将塑性区边界方程求极值,第四节 确定地基承载力的方法,临界荷载,临界荷载,允许地基产生一定范围塑性区所对应的荷载。,中心荷载,偏心荷载,第四节 确定地基承载力的方法,临界荷载的一般表达式,地基土粘聚力,基础埋深,基础宽度,临界荷载由三部分组成,第四节 确定地基承载力的方法,【例】某条形基础，底宽,b,=1.5m，,埋深,d,=2m，,地基土的重度,19,KN/m,3,，,饱和土的重度,sat,21,KN/m,3,抗剪强度指标为,=20，,c,=20kpa,求（,1,）该地基承载力,p,1/4,；（,2,）若地下水位上升至地表下1.5,m,，,承载力有何变化,?,解,(1),(2) 地下水位上升时，地下水位以下用土的有效重度,结论,：当地下水位上升时，地基的承载力将降低,。,第四节 确定地基承载力的方法,地基极限承载力,假设：,1,、基底光滑（或粗糙）；,2,、垂直荷载；,3,、不考虑基底以上填土的剪应力；,4,、整体剪切破坏。,第四节 确定地基承载力的方法,区：主动朗金区（弹性压密区或弹性核）,区：普朗德尔区，边界是对数螺线,区：被动朗金区，,1,水平，破裂面与水平面成,45,o,/ 2,P,a,a,b,c,c,d,d,45,o,/ 2,45,o,/ 2,普兰德尔极限承载力公式,第四节 确定地基承载力的方法,Terzaghi,极限承载力公式,被动区,过渡区,刚性核,N,r,、N,q,、N,c_,承载力系数，均与,有关。,第四节 确定地基承载力的方法,局部剪切破坏时（将,c,和,tan,均降低1/3,）,方形基础,N,r,、,N,q,、,N,c,局部剪切破坏时承载力系数，均与,有关。,方形和圆形基础的经验公式,圆形基础,第四节 确定地基承载力的方法,地基承载力的确定方法可归纳为三类：,1.,根据土的抗剪强度指标用理论公式计算；,2.,按现场荷载试验的,P,S,曲线确定；,3.,按,规范,提供的承载力表来确定。,第四节 确定地基承载力的方法,地基承载力计算公式很多，有理论的、半理论半经验的和经验统计的，它们大都包括三项：,1.,反映粘聚力,c,的作用；,2.,反映基础宽度,b,的作用；,3.,反映基础埋深,d,的作用。,第四节 确定地基承载力的方法,一、按土的抗剪强度指标计算,当轴心受压或荷载偏心矩,e0.033b,时，可用下列公式,M,b,，,M,d,，,M,c,承载力系数，按表,2-16,可查取；,b,基础底面宽度，大于,6m,按,6m,考虑，对于砂土，小于,3m,时按,3m,考虑；,m,基础底面以上土的加权系数平均值，地下水位以下取有效重度；,第四节 确定地基承载力的方法,上述公式一般只适用于浅基础，即,d/b1,，当,d/b=3,4,时，应按深基础考虑；上述公式只适用于均质地基，对成层地基，可近似采用地基各层的抗剪强度指标加权平均值代入公式计算,。,地基极限承载力，设计时需除以安全系数,K,后作为地基承载力。,第四节 确定地基承载力的方法,二、按地基荷载试验确定地基承载力标准值,f,k,荷载试验可用刚性方板或圆板在基坑底部进行，压板的面积为,0.25,0.50m,，基坑底宽应大于板宽或直径的三倍，应注意保持试验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用不超过,20mm,厚的粗、中砂、找平。荷载,P,用千斤顶借助反压装置,(,堆重、地锚,),施加。沉降,S,用百分表测读，见下图。,第四节 确定地基承载力的方法,加荷等级不应小于,8,级,，,最大加载量不应小于荷载设计值的两倍，当出现下列情况之一时，即可终止加载：,1.,承压板周围的土明显的侧向挤出；,2.,沉降,S,急骤增大，,P,S,曲线出现陡降段；,3.,在某一荷载下,24h,内沉降速率不能达到稳定标准；,4. S/b 0.06,。,第四节 确定地基承载力的方法,满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载,P,u,。承载力的基本值,f,0,可按下列方法确定：,1.,当,P,S,曲线有明确的比例界限时,(,直线段终点,),，取该比例界限所对应的荷载值,P,1,为,f,0,。见下图,a,。,第四节 确定地基承载力的方法,第四节 确定地基承载力的方法,2.,当极限荷载能确定，且该值小于对应比例界限的荷载值的,1.5,倍时，取荷载极限值,P,u,的一半为,f,0,；,3.,如不能按上述两点确定时，对低压缩性土和砂土，可取,S/b=0.01,0.015,所对应的荷载值，对中高压缩性土可取,S/b=0.02,所对应的荷载值作为,f,0,。见上图,b,。,第四节 确定地基承载力的方法,三、地基承载力设计值的确定,以上三种确定地基承载力的方法，理论公式法考虑到了基础实际宽度和埋深的影响，因此所确定的值为承载力的设计值，而载荷试验与查,规范,表没有考虑实际基宽及埋深，故必须进行修正，以确定地基承载力设计值。,第四节 确定地基承载力的方法,a.,当基础宽度大于,3m,或埋置深度大于,0.5m,时，除岩石地基外，其它地基承载力设计值应按下式计算：,b,、,d,基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，,b,基底宽度，小于,3m,按,3m,考虑，大于,6m,按,6m,考虑；,d,基础埋置深度，一般自室外地面标高算起,。,第四节 确定地基承载力的方法,b.,当计算所得设计值,f,a,1.2f,ak,或不满足按下式,计算条件时，可按,f,a,=1.2f,ak,直接确定地基承载力设计值。,第五节 基础底面尺寸的确定,一、按持力层承载力计算基底尺寸,上部结构的荷载对基础顶面的作用有以下几种，轴心荷载,F,、弯矩,M,、水平荷载,H,和偏心荷载,P,，可以简化为二种基本形式：,轴心,荷载,偏心,荷载,作用在基础底面上的荷载,轴心荷载,在竖向轴心荷载作用下，基底压力可按下式计算,轴心荷载,若在地下水位以下部分应扣去浮力,10KN/m,，,G=,G,Ad-,Ah,=20Ad-10Ah,，代入上式得：,h,基础底面至地下水位面的距离；,d,埋置深度，若室内外坪设计标高不一致，则取平均值,轴心荷载,已知地基持力层承载力设计值,f,a,，则要求,将式（,3-5,）代入上式得,:,轴心荷载,在轴心荷载作用下,柱下独立基础一般采用方形,(A=b,2,),，,其边长为,:,对于墙下条形基础,(A=1b=b),宽度为,:,轴心荷载,对于矩形基础,(,设,l=nb,，,A=nb ),地基承载力设计值与基础宽度有关，上面一组公式中的,f,ak,值只经深度,d,的修正，重新对承载力进行修正，再计算,b,，直至,b,和,f,ak,一致且满足,:,偏心荷载,对于单向偏心荷载作用下的矩形基础，修正基底压力呈线性分布，按材料力学公式计算,:,偏心荷载,设计时，除要求平均基底压力,Pf,，还可以要求,具体设计步骤如下：,1.,进行深度修正，初步确定地基承载力设计值；,2.,先按轴心荷载计算基底尺寸，再根据偏心矩的大小将基底尺寸放大,10%,40%;,偏心荷载,偏心荷载,3,、选取基底边长,l,与短边,b,的比值,n(n2),4,、考虑是否对地基承载力进行宽度修正,;,5,、计算偏心距,e,和基底最大压力,P,k,max,并验算是否满足式,(7-16),和,(7-17),的要求,;,6,、,若,b,，,l,取值不适当,(,太大或太小,),，可调整再验算，如此反复，故此法又称,渐近法,。,软弱下降层承载力验算,当地基持力层范围内有软弱下降层时，应按下式验算：,式中,:,P,z,软弱下卧层顶面处的附加应力；,P,cz,软弱下卧层顶面处的土自重应力；,f,az,软弱下卧层顶面处经过深度修正后地基承载力设计值。,软弱下降层承载力验算,计算附加应力,p,z,时，一般按压力扩散原理考虑,(,右图,),，当上部土层与软弱下降层的压缩模量比值,3,时，,p,z,可按下式计算：,软弱下降层承载力验算,条形基础,:,矩形基础,:,第六节 地基沉降验算,基础底面尺寸虽然已经保证建筑物在防止地基剪切破坏方面具有足够的安全度,但不一定保证地基沉降量的要求。,地基沉降验算的要求是建筑物的地基沉降计算值不应大于地基沉降的允许值。,第六节 地基沉降验算,地基变形特征值分为：, 沉降量：指基础中点的沉降值；, 沉降差：指相邻两单独基础沉降量之差；, 倾斜：指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；, 局部倾斜：指砌体承重结构沿纵墙,6,10m,内基础两点的沉降差与其距离的比值。,第六节 地基沉降验算,在计算地基变形时应遵守下列规定：, 由于地基不均匀、建筑物荷载差异大或体型复杂等因素引起的变形，对砌体承重结构，应由,局部倾斜,控制；对于框架结构和单层排架结构，应由相邻柱基的,沉降差,控制。 对于多层或高层和高耸结构应由,倾斜,控制。 必要时应分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序。,第七节 扩展基础设计,刚性基础又称为,无筋基础,，其,抗拉、抗剪强度较低,，广泛用于基底压力较小或地基土承载力较高的六层以下的民用建筑或砖墙承重的轻型厂房,。,刚性基础的结构设计是限制材料强度和控制台阶宽高比即满足,刚性角,的要求。,第七节 扩展基础设计,柱下独立基础受荷载后可能出现以下的破坏形式：,1,、基底在设计净反力作用下，底板在纵横向均可能发生向上弯曲，基础底部受拉，顶部受压，当荷载增大至一定程度时，在危险截面内的设计弯矩会超过底板的抗弯强度，致使底板产生弯曲破坏。,需在底板配置足量钢筋,。,第七节 扩展基础设计,2,、当基底面积较大，而基础厚度较薄时，基础受荷载后，可能会沿柱边缘或台阶变截面处产生近,45,方向的斜拉裂缝，形成冲切角锥体，此种现象属冲切破坏，见图，,基础底板需有足够厚度,。,第七节 扩展基础设计,(a),底板受弯破坏；,(b),底板冲切破坏,钢筋混凝土单独基础的破坏形式,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,地基产生均匀沉降，对建筑物本身影响不大，可以预留沉降标高加以解决。但对地基不均匀沉降，应当引起注意，当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时，即产生开裂破坏，严重倾斜，影响建筑使用，危及安全。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,不均匀沉降引起砖墙开裂,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,产生不均匀沉降的原因是,:,上部荷载突变，高低交界处产生不均匀沉降； 地基土的压缩性质相差悬殊，土层水平方向软硬突变处产生不均匀沉降； 地基土压缩层相差悬殊，软弱土层厚度变化大,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,防止或减轻不均匀沉降的途径：,1,、设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力；,2,、设法减少不均匀沉降或总沉降量。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,防止和减轻不均匀沉降的危害，常用的方法有,：, 在建筑设计、结构设计和施工方面采取某些工程措施； 采用桩基或其它深基础方案； 对地基某一深度内或局部进行人工处理,。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,建筑措施,建筑物的体型系指建筑物的平面和立面形状而言。要求,:,1,、平面形状简单，如用“一”字形建筑物；,2,、控制长高比在,2.5,3.0,以内；,3,、,合理,布置纵横墙，避免内外纵墙中断、转折，缩小横墙间距，以增强整体刚度。,4,、设置沉降缝,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,宜设置沉降缝的部位：, 平面形状复杂的建筑物转折部位； 建筑物高度或荷载突变处； 建筑物结构或基础类型不同处； 长高比过大的建筑物的适当部位； 地基土压缩性有显著变化之处； 地基基础处理方法不同处；分期建造房屋的分界面； 拟设置伸缩缝处。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,5,、相邻建筑物之间应有一定的距离,作用在地基上的荷载，会使土中一定宽度和深度的范围内产生附加应力，同时也使地基发生沉降。若在此范围以外，荷载对邻近建筑物没有影响。同期建造的两相邻建筑，若距离太近，就会由于相邻影响，产生不均匀沉降，造成倾斜和开裂。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,6,、,调整建筑物某些标高,根据预估沉降量，适当提高室内地坪和地下设施的标高； 建筑物各部分,(,或设备之间,),有联系时，可将沉降较大者提高； 在建筑物与设备间应留有足够的净空； 当管道穿过建筑物时，应预留足够尺寸的孔洞或采用柔性管道接头。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,结构措施,1,、,减轻建筑物自重；,建筑物的自重在基底压力中占有重要的比例。 因而减少沉降量常可以从减轻建筑物自重着手：,采用轻型材料；选用轻型结构；减轻基础及其上回填土的重量。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,2,、,减小或调整基础底面的附加压力；,3,、,设置连系梁、采用联合基础或连续基础；,4,、,设置圈梁和钢筋混凝土构造柱；,5,、,使用能适当不均匀沉降的结构。,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,圈梁,第八节 减轻不均匀沉降危害的措施,施工措施,1,、遵照先重（高）后轻（低）的施工程序；,2,、,注意堆载、沉桩和降水等对邻近建筑物的影响；,3,、注意保护坑底土体。,