基础工程-4基础底面尺寸确定.pptx

基础工程Foundationengineering刘海龙liuhailong2016年9月,确定基础底面尺寸时首先要满足地基承载力要求：计算持力层地基土承载力软弱下卧层承载力验算其次对部分建筑物，需要考虑地基变形的影响：验算变形特征值调整基础底面尺寸,地基计算,地基计算,根据满足地基承载力的要求，确定基础底面尺寸时，要求作用在基础底面处的基地压力满足如下条件：中心荷载作用：偏心荷载作用：,地基计算,路桥地基规范规定在设计桥梁墩台基础时，应考虑在修建和使用时期实际可能发生的各项作用力按地基容许承载力进行验算，不考虑基础底面土体的嵌固作用：,地基容许承载力和地基承载力特征值有什么关系？,基底尺寸计算,按照地基持力层的承载力计算基底尺寸中心荷载作用下的基础,pk=(Fk+Gk)/A,将作用在基础上的荷载简化为均匀分布在整个基础底面上的均布荷载（基础底面积A）,荷载包括上部结构传来的竖向力F（相应于作用标准组合时）以及基础和上覆填土的自重G,基底尺寸计算,如近似考虑基础结构与上覆填土平均重量相等，则自重荷载可以表示为：（注意水位下取浮重度）,pk=(Fk+Gk)/A,基底尺寸计算,对于独立基础，计算得到A之后，先选定基础一边尺寸（b或者l），在计算另一边长，使A=bl。一般取b/l=1.02.0对于条形基础，Fk为沿长度方向1m范围内（单位长度）的上部结构传到基础顶部的竖向应力（相当于上式中l=1m）,地基承载力验算,地基承载力特征值,基础底面尺寸,满足承载力要求,根据尺寸修正,如何设计？,地基承载力验算,轴心荷载作用地基底面尺寸设计步骤先根据埋深仅进行承载力特征值fak的深度修正（即先假定b3m?）。如需要，进行承载力特征值fak的深度宽度修正，重新计算地基承载力特征值根据新的地基承载力特征值，重新计算基底宽度b确定基底尺寸b和l，均取100mm倍数,地基承载力验算,某独立基础，按荷载效应标准组合计算传至基础顶面竖向力Fk=2800kN，基础埋深3m，地基土四层，地勘参数如图，不考虑地下水影响。设计基础底面积,地基承载力验算,首先根据设计埋深对地基承载力进行深度修正，初步计算地基承载力特征值：持力层为细砂，查承载力修正系数表（7.10）可以得到基础范围内地基土的加权平均重度为：这里仅对深度进行修正，不考虑基础宽度b的影响，先取b=3进行计算，根据公式：,地基承载力验算,初步计算基础底面积A：（需要注意rg取值）假设采用正方形基础，b=l=3.2m3m，地基承载力还需要重新根据宽度进行修正（同样注意公式中r和rm区别）重新计算基础底面积：,地基承载力验算,考虑基础底面尺寸一般应为100mm的倍数，可以选取基础边长b=l=3.2m，此时：可认为基础满足承载力要求,基底尺寸计算,按照地基持力层的承载力计算基底尺寸偏心荷载作用下的基础,将作用在基础上的荷载简化为线形分布荷载,Mk,偏心距,抵抗距,以条形基础为例,a,地基承载力验算,偏心荷载作用地基底面尺寸设计步骤先根据埋深仅进行承载力特征值fak的深度修正，初步计算地基承载力按轴心荷载作用计算基础底面面积，增大10%40%作为初步的基础底面面积初步确定基底长边l和短边b（l/b=12）根据短边b，是否需进行地基承载力宽度修正，如需要，进行修正，重复上面计算计算偏心距e和基底最大压力pmax，进行承载力验算pkmax1.2fael/6如上述条件不满足，增大基础底面尺寸，重新计算，至满足要求,地基承载力验算,某柱基础，基础顶面竖向力Fk=1600kN，Mk=400kN*m，水平荷载Vk=50kN。地基土分三层，表层人工填土，天然重度17.2kN/m3，层厚0.8m；第二层为粉土，天然重度17.7kN/m3，层厚1.2m；第三层为黏土，孔隙比e=0.85，液性指数I=0.6，天然重度18kN/m3，fak=197kPa，层厚8.6m，基础埋深d=2m，位于第三层黏土顶面，设计该柱基础地面尺寸,地基承载力验算,首先根据设计埋深对地基承载力进行深度修正，初步计算地基承载力特征值：持力层为黏土，孔隙比e=0.85，查承载力修正系数表（7.10）可以得到基础范围内地基土的加权平均重度为：这里仅对深度进行修正，不考虑基础宽度b的影响，先取b=3进行计算，根据公式：,地基承载力验算,先按照中心荷载作用来初步计算基础底面积A0：（需要注意rg取值）考虑偏心荷载的不利影响，加大基础底面积10%，得到：取基础长边l=3.2m，短边b=3m，则基础面积为9.6m2计算基础底面边缘最大压力：,地基承载力验算,验算地基承载力：不满足要求，需要重新设计基础底面尺寸继续加大基础底面积至20%，得到：取基础长边l=3.6m，短边b=3m，则基础面积为10.8m2,地基承载力验算,再次计算基础底面边缘最大压力，并验算地基承载力：验算地基承载力：满足要求,Pk0）,软弱下卧层承载力验算,修正地基承载力，查表7.10，得到：b=2.63，取b=3m，根据修正公式：满足因此持力层承载力满足要求2、软弱下卧层承载力验算：根据查表7.19得：,软弱下卧层承载力验算,下卧层顶面附加应力：下卧层顶面土体自重应力：分析下卧层承载力，下卧层为淤泥质土，查表7.10得到：下卧层顶部土平均容重：（注意水位）,软弱下卧层承载力验算,按深度修正下卧层顶面地基承载力：验算下卧层承载力满足：pz+pczfaz综上，基础尺寸及埋深满足地基及软弱下卧层承载力要求,软弱下卧层承载力验算,本例总结持力层承载力验算持力层承载力特征值计算（宽度深度修正）基底压力计算比较下卧层承载力验算下卧层承载力特征值计算（深度修正）基底附加应力计算下卧层顶面附加应力计算下卧层顶面自重应力计算比较,作业,简答题教材P207计算题7.4、7.5,