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1、第七章浅基础设计,1,第七章 浅基础设计,浅基础的设计原则、浅基础的类型、基础埋置深度的确定、浅基础的承载力、基础底面尺寸确定、地基变形验算、等,2,一、地基基础方案类型,7.1 浅基础的设计原则,天然地基上的浅基础人工地基上的浅基础深基础,3,天然地基：天然土层，不做人工处理。,埋深小于5m的柱基或墙基；,埋深大于5m，但小于基础宽度的筏基、箱基；,不考虑基础侧面摩擦力；,4,人工地基：经过人工处理，加固上部土层，提高承载力。,5,6,深基础：将上部结构荷载传递到埋深较大的坚硬土层。,大直径钻孔桩,部分风化及不风化泥岩,7,二、地基基础设计等级,建筑地基基础设计规范（GB500072002）
2、将地基基础分为三个设计等级：,8,表：地基基础设计等级,9,承载能力极限状态结构构件或链接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载；整个结构或其一部分作为刚体失去平衡；结构转变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定；结构因局部破坏而发生连续倒塌；地基丧失承载力而破坏；结构或结构构件的疲劳破坏。,三、极限状态设计原则工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008,10,正常使用极限状态影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏；影响正常使用的振动；影响正常使用的其他特定状态。,11,四、地基基础设计的一般规定,所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的规定；,甲级、乙级建
3、筑物均应按地基变形设计；部分丙级建筑物，仍应作变形验算；,12,对基坑工程、经常承受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，应进行其稳定验算；,当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在地下室上浮问题时，应进行抗浮验算。,13,五、浅基础的设计的步骤和内容,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.确定基础底面尺寸；,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，编制施工说明。,14,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,按基础构造分类,
4、7.2 浅基础的类型,15,1 无筋扩展基础(刚性基础),材料：砖、石、灰土、素混凝土,砖基础,毛石基础,柱下混凝土基础,墙下毛石混凝土基础,适用于：6层和6层以下的（三合土基础不超过4层）一般民用建筑和墙承重的厂房。,16,材料特点：具有较好的抗压性能抗拉、抗弯、抗剪强度很低受力与破坏：倒置短悬臂梁弯拉破坏,无筋扩展基础的受力示意图,强度保证措施：b/h0tan刚性角，与材料和荷载有关(查P156表7.3),17,材料：钢筋混凝土,F,F,锥形,阶梯形,杯形,分类：柱下钢筋砼独立基础 墙下钢筋砼条形基础,无筋扩展基础,“宽基浅埋”,2 扩展基础(柔性基础),18,单独基础是立柱式桥墩和房屋建
5、筑常用的基础形式之一。,3 独立基础,19,阶梯形,20,锥形,21,联合基础：当为了满足地基土的强度要求，必须扩大基础平面尺寸，与相邻的单个基础在平面上相接甚至重叠时，则可将它们连在一起成为联合基础。,独立基础,联合基础,4 柱下条形基础,22,条形基础：分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。,墙下条形基础,柱下条形基础,23,十字交叉基础：如地基土很软，基础在宽度方向需进一步扩大面积，同时又要求基础具有空间的刚度来调整不均匀沉降时，可在柱下纵、横两个方向均设置条形基础，成为十字交叉基础。这是房屋建筑常用的基础形式。,24,筏形基础：当荷载较大，地基土质软弱又
6、不均匀时，可采用筏板式钢筋混凝土基础，这样既扩大了基底面积又增加了基础的整体性，并避免建筑物局部发生不均匀沉降。筏板基础在构造上类似于倒置的钢筋混凝土楼盖，它可以分为平板式和梁板式。,5 筏型基础,25,26,平板式,27,梁板式(1)梁在板上,板,梁,28,29,梁板式(2)梁在板下,30,31,32,33,箱形基础：为增大基础刚度，可将基础做成由钢筋混凝土顶板、底板及纵横隔墙组成的箱形基础。,6 箱型基础,34,壳体基础：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。,M型组合壳,正圆锥壳,内球外锥组合壳,7 壳体基础,35,7.3 基础埋置深度的选择,基础埋置深度：是指基础底面
7、至地面（一般指室外地面）的垂直距离。,基础埋深选择的意义：基础埋深影响建筑物的安全和正常使用、基础施工技术及工期、工程造价。,36,原则：,要求：,1.除岩石以外，埋深应大于500mm；,2.基础顶距离表土应大于100mm；,3.桥基要求在冲刷深度以下。,在满足承载力的条件下尽量浅埋。,一、基础埋置深度选择原则,37,二、影响基础埋深的因素,确定基础埋置深度时，应综合考虑以下五个方面的影响因素，从中选出最优的埋置深度。,38,1 建筑物的用途、结构类型、荷载大小与性质,抗震设防区，除岩石地基外，天然地基的筏形和箱形基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15；箱型或桩筏基础埋置深度(不计桩长)不宜小于
8、建筑物高的1/18-1/20,建筑物的用途：地下室、设备基础、地下设施等；,39,结构类型：对不均匀沉降敏感结构，基础应放在坚实和厚度较均匀的土层上；,荷载大小与性质：荷载大，埋深增大；荷载性质复杂，埋深增大。,40,2 工程地质条件,土层上硬下软：基础尽量浅埋注意持力层厚度；,土层上软下硬：,软弱土较厚，采用宽基浅埋或人工地基；,基底面做成台阶形，台阶的高宽比为12。,软弱土较薄，将基础置于下层坚实土上；,地基持力层顶面倾斜较大：,41,3 水文地质条件,基础尽量置于地下水位之上；,基底面低于地下水位：注意渗透破坏、施工排水及对基础的腐蚀；,基底面下有承压水位：控制基坑开挖深度。,42,4
9、场地环境条件,条形基础 d(3.5b-a)tan,位于坡高H8m，坡角45稳定边坡之上的拟建工程，当b3m，a2.5m时，基础埋深d应符合下列条件:,矩形基础 d(2.5b-a)tan,43,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物的。,当埋深大于原有建筑物的时，两基础间的净距应满足：L(12)H。,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。,44,45,46,47,5 地基土冻胀和融陷条件,土体冻结，地面隆起（不均匀）。土体解冻，地基融陷，强度降低,48,dmin zd hmax,冻土地区基础的最小埋深为：,hmax基底下允许残留冻土层的最大厚度。,Zd设计冻深；,zd=z0zszwze,z0标准冻深(m);zs,zw,ze 土的类别、冻胀性、环境对冻深 的影响系数。P162表7.5-7.7,49,50,
