1地基基基基礎礎的的設設計計原原則則21.地基基基基礎礎設設計計原原則則內容容提提要要1.1概述述1.2地基基基基礎礎設設計計原原則則1.3地基基常常見見類類型型1.4常用用基基礎礎類類型型1.5地基基-基礎礎-上部部結結構構共共同同工工作作概概念念31.地基基基基礎礎設設計計原原則則基礎礎工工程程設設計計目目的的設計計等等級級設計計狀狀況況基礎礎工工程程設設計計任任務務基礎礎結結構構作用用效效應應分析析基礎礎結結構構抗力力及其其他他性性能能分分析析1.1概述述41.地基基基基礎礎設設計計原原則則設計計等等級級（（安安全全～～等等））土木木工工程程結結構構設設計計時時，，根根據據結結構構破破壞壞可可能能產產生生的的后后果果（（危危及及人人的的生生命命，，造造成成經經濟濟損損失失，，產產生生社社會會影影響響等等））的的嚴嚴重重性性，，采采用用不不同同的的安安全全等等級級，，見見書書P6-7相關關表表格格，，其其中中地地基基基基礎礎設設計計分分甲甲、、乙乙、、丙丙三三個個等等級級。。1.1概述述5地基基基基礎礎設設計計等等級級《建筑筑地地基基基基礎礎設設計計規規范范》61.地基基基基礎礎設設計計原原則則設計計狀狀況況設計計工工作作壽壽命命：在在設設計計規規定定的的期期限限內內，，結結構構或或結結構構構構件件只只需需進進行行正正常常的的維維護護便便可可按按其其預預定定的的目目的的使使用用，，而而不不需需進進行行修修理理加加固固，，（（見見表表1-6）。。設計計狀狀況況：根根據據具具體體的的基基礎礎安安全全等等級級，，結結構構設設計計工工作作壽壽命命分分類類。。持久久狀狀況況：：在結結構構使使用用過過程程中中一一定定出出現現，，其其持持續續期期很很長長的的狀狀況況。。持持續續期期一一般般與與設設計計工工作作壽壽命命為為同同一一數數量量級級。。需承承載載能能力力極極限限和正常常使使用用極極限限狀狀態態設設計計。。短暫暫狀狀況況：在在結結構構施施工工和和使使用用過過程程中中出出現現概概率率較較大大，，而而與與設設計計工工作作壽壽命命相相比比，，持持續續期期很很短短的的狀狀況況，，如如施施工工和和維維修修等等。。需承承載載能能力力極極限限可正常常使使用用極極限限狀狀態態設設計計。。偶然然狀狀況況：：在結結構構使使用用過過程程中中出出現現概概率率很很小小，，且且持持續續期期很很短短的的狀狀況況，，如如火火災災，，爆爆炸炸、、撞撞擊擊等等。。需承承載載能能力力極極限限可不不按按正常常使使用用極極限限狀狀態態設設計計。。1.1概述述基礎礎工工程程設設計計目目的的？？71.地基基基基礎礎設設計計原原則則設計計任任務務基礎礎結結構構作用用效效應應分析析確定定由由于于地地基基反反力力、、上上部部結結構構荷荷載載作作用用在在基基礎礎結結構構上上的的作作用用效效應應。。即即基基礎礎結結構構內內力力：：彎彎矩矩、、剪剪力力、、軸軸力力等等。基礎礎結結構構抗力力及其其他他性性能能分分析析根據據擬擬定定的的基基礎礎截截面面進進行行基基礎礎結結構構抗抗力力及及其其它它性性能能的的分分析析，，確確定定基基礎礎結結構構截截面面的的承承受受能能力力及及其其性性能能。。（按按兩兩種種極極限限狀狀態態、、最最不不利利荷荷載載組組合合））。。1.1概述述81.地基基基基礎礎設設計計原原則則概率率極極限限設設計計法法與與極極限限狀狀態態設設計計原原則則概率率極極限限設設計計法法極限限狀狀態態地基基基基礎礎設設計計原原則則地基基基基礎礎設設計計資資料料地基基基基礎礎設設計計基基本本規規定定1.2地基基基基礎礎設設計計原原則則91.地基基基基礎礎設設計計原原則則概率率極極限限設設計計法法與與極極限限狀狀態態設設計計原原則則概率率極極限限設設計計法法概率率極極限限設設計計法法：：又又稱稱可可靠靠性性分分析析設設計計。。可靠靠性性含含義義：：就就是是指指系系統統在在規規定定的的時時間間內內,在規規定定的的條條件件下下完完成成預預定定功功能能的的概概率率。。系系統統不不能能完完成成預預定定功功能能的的概概率率即即是是失效效概概率率。這這種種以以統統計計分分析析確確定定的的失失效效概概率率來來度度量量系系統統可可靠靠性性的的方方法法即即為為概概率率極極限限設設計計方方法法。。1.2地基基基基礎礎設設計計原原則則101.地基基基基礎礎設設計計原原則則概率率極極限限設設計計法法與與極極限限狀狀態態設設計計原原則則極限狀狀態：：整個結結構或或結構構構件件超過過某一一特定定狀態態不能能滿足足設計計規定定的某某一功功能要要求，，此特特定狀狀態稱稱為該該功能能的極極限狀狀態。。分兩兩類:詳見p8承載能能力極極限狀狀態：：這這種極極限狀狀態對對應于于結構構或結結構構構件達達到最最大承承載能能力或或不適適于繼繼續承承載的的變形形或變變位的的狀態態。指指結構構強度度不足足或失失穩。。正常使使用極極限狀狀態：：這這種極極限狀狀態對對應于于結構構或結結構構構件達達到正正常使使用或或耐久久性能能的某某項限限值的的狀態態。1.2地基基基礎設設計原原則111.地基基基礎設設計原原則概率極極限設設計法法與極極限狀狀態設設計原原則地基基基礎設設計原原則p<fa原則（承載載力驗驗算——基礎底底面的的壓力力小于于地基基的承承載力力特征征值）），各各級級建筑筑均應應進行行承載載力計計算，，防止止地基基土體體剪切切破壞壞；經經常承承受水水平荷荷載的的高層層建筑筑、構構筑物物以及及基坑坑工程程的穩穩定性性驗算算s<[s]原則（變形形驗算算——地基及及基礎礎的變變形值值小于于建筑筑物要要求的的沉降降值）需按基基本規規定驗驗算基礎結結構強強度、、剛度度和耐耐久性性滿足足要求求另外力力求災災害荷荷載（（地震震，風風載等等）時時，經經濟損損失最最少。。1.2地基基基礎設設計原原則121.地基基基礎設設計原原則地基基基礎設設計資資料上部結結構資資料：按行業相關規規范計計算的的傳至至基礎礎頂面面的荷載（包括括軸力力、剪剪力和和彎矩矩）。。巖土工工程勘勘察資資料(見書)：重視驗驗槽工工作。。原位測測試資資料:地基承承載力力、單單樁豎豎向承承載力力以及及地基基壓縮縮模量量和變變形模模量的的原位位測試試報告告等。。1.2地基基基礎設設計原原則13地基、、基礎礎、上上部結結構的的常規規分析析簡圖圖上部結構構(墻、柱柱)與基礎相連系系，基基礎底底面直直接與與地基相接觸觸，三三者組組成一一個完完整的的體系系，在在接觸觸處傳傳遞荷荷載，，若若將將三者者在界界面處處分開開，滿滿足靜靜力平平衡條條件，，141.地基基基礎設設計原原則地基基基礎設設計基基本規規定（按照基基本規規定遵遵循原原則設設計）⑴所有有建筑筑物的的地基基計算算均應應滿足足承載載力計計算的的有關關規定定；⑵甲級級、乙乙級建建筑物物、均均應按按地基基變形形設計計；⑶表1-8所列范范圍內內的丙丙級建建筑物物可不不作變變形驗驗算，，如有有下列列情況況之一一時，，仍應應作變變形驗驗算：：1)地基承承載力力特征征值小小于130kPa，且體體型復復雜的的建筑筑；2)在基礎礎上及及其附附近有有地面面堆載載或相相鄰基基礎荷荷載差差異較較大，，可能能引起起地基基產生生過大大的不不均勻勻沉降降時；；3)軟弱地地基上上的建建筑物物存在在偏心心荷載載時；；4)相鄰建建筑距距離過過近，，可能能發生生傾斜斜時；；5)地基內內有厚厚度較較大或或薄不不均的的填土土，其其自重重固結結未完完成時時。⑷對經經常受受水平平荷載載作用用的高高層建建筑、、高聳聳結構構和擋擋土墻墻等，，以及及建造造在斜斜坡上上或邊邊坡附附近建建筑物物和構構筑物物，尚尚應驗驗算其其穩定定性；；⑸基坑坑工程程應進進行穩穩定性性驗算算；⑹當地地下水水埋藏藏較淺淺，建建筑地地下室室或地地下構構筑物物存在在地下下室上上浮問問題時時，尚尚應進進行抗抗浮驗驗算。。1.2地基基基礎設設計原原則151.地基基基礎設設計原原則基礎工工程設設計基礎工工程設設計前前：根根據前前述““地基基基礎礎設計計基本本規定定”，，對地地基的的強度、、變形形、穩穩定性性進行驗驗算。。基礎內內力計計算：：是根根據基基礎頂頂面作作用的的荷載載，基基礎底底面土土體的的反力力作為為外荷荷載，，運用用靜力力學、、結構構力學學的方方法求求解而而進行行。。基礎頂頂面作作用的的荷載載分析析：要要考慮慮多種種荷載載同時時作用用在基基礎頂頂面的的荷載載組合合，又又要按按承載載力極極限狀狀態和和正常常使用用狀態態分別別進行行組合合，并并取各各自的的最不不利組組合進進行設設計計計算。。設計計時所所采用用的荷荷載效效應最最不利利組合合與相相應的的抗力力或限限值應應符合合前述述相應應規范范的有有關規規定。。荷載效效應組組合的的規定定：（（見書p14）1.2地基基基礎設設計原原則161.地基基基礎設設計原原則1.2地基基基礎設設計原原則荷載效效應組組合——補充1）基本組組合是屬于于承載載力極極限狀狀態設設計的的荷載載效應應組合合，它它包括括以永永久荷荷載效效應控控制組組合和和可變變荷載載效應應控制制組合合，荷荷載效效應設設計值值取兩兩者的的大者者，兩兩者中中的分分項系系數(γ)取值不不同。。2）標準組組合（（Ψc）是屬于于正常常使用用極限限狀態態設計計的荷荷載效效應組組合。。標準準組合合在某某種意意義上上與過過去的的短期期效應應組合合相同同，主主要用用來驗驗算一一般情情況下下構件件的撓撓度、、裂縫縫等使使用極極限狀狀態問問題。。（5％左右右）3)準永久久組合合（Ψq）也是屬屬于正正常使使用極極限狀狀態設設計的的荷載載效應應組合合。在在某種種意義義上與與過去去的長長期效效應組組合相相同，，其值值等于于荷載載的標標準值值乘以以準永永久值值系數數。它它考慮慮了可可變荷荷載對對結構構作用用的長長期性性。在在設計計基準準期內內，可可變荷荷載超超越荷荷載準準永久久值的的概率率在50％左右右。準準永久久組合合常用用于考考慮荷荷載長長期效效應對對結構構構件件正常常使用用狀態態影響響的分分析中中。最為典典型的的是：對于于裂縫縫控制制等級級為2級的構構件，，要求求按照照標準準組合合時，，構件件受拉拉邊緣緣混凝凝土的的應力力不超超過混混凝土土的抗抗拉強強度標標準值值，在在按照照準永永久組組合時時，要要求不不出現現拉應應力。。17－可變荷荷載Qi的組合合值系系數，，按現現行《建筑結構構荷載載規范范》GB50009規定取取值。。正常使使用極極限狀狀態下下荷載載效應應的標標準組組合Sk為：式中SGk－按永久久荷載標標準值Gk計算的荷荷載效應應值；SQik－按可變變荷載標標準值Qik計算的荷荷載效應應值；荷載效應應的準永永久組合合值Sk應用下式式表示:－準永久值值系數按按現行《建筑結構構荷載規規范》GB50009的規定取取值。荷載效應應組合一一般規定定1.2地基基礎礎設計原原則18－永久荷載載的分項項系數按按GB50009的規定取取值；對由永久久荷載效效應控制制的基本本組合，，也可采采用簡化化規則，，荷載效效應基本本組合的的設計值值按下式式確定：：承載能力力極限狀狀態下由由可變荷荷載效應應控制的的基本組組合設計計值應用用下式表表達式中R－結構構構件抗力力的設計計值按有有關建筑筑結構設設計規范的規規定確定定；Sk－荷載效效應的標標準組合合值。－第i個可變荷荷載分項項系數按按GB50009的規定取取γ0荷載效應應組合一一般規定定1.2地基基礎礎設計原原則191.地基基礎礎設計原原則1.2地基基礎礎設計原原則基礎頂面面作用的的最不利利荷載組組合柱控制截截面上最最不利內內力的類類型為⑴+Mmax及相應的的N、V；⑵⑵-Mmax及相應的的N、V⑶Nmax及相應的M、V；⑷⑷Nmin及相應的M、V對于大偏心受受壓的情況，，當彎矩M相等或相近時時，軸力愈小小所需配筋愈愈多，對于小小偏心受壓的的情況，當彎彎矩M相等或相近時時，軸力愈大大所需配筋愈愈多；不論是是大偏心受壓壓還是小偏心心受壓的情況況，當軸力N相等或相近時時，彎矩M愈大所需配筋筋愈多；為了施工的簡簡便以及為了了避免施工過過程中可能出出現的錯誤起起見，框架柱柱通常采用對對稱配筋。此此時，第（l）、（2）兩組最不利利內力組合可可合并為彎矩矩絕對值最大大的內力|Mmax|及相應的軸力力N、V。201.地基基礎設計計原則(1)按地基承載力力確定基礎底底面積及埋深深或按單樁承承載力確定樁樁數時，傳于于基礎或承臺臺底面上的荷荷載效應應按按正常使用極極限狀態下荷荷載效應的標準組合。相應的抗力力應采用地基基承載力特征征值或單樁承承載力特征值值。(2)計算地基變形形時，傳至基基礎底面上的的荷載效應應應按正常使用用極限狀態下下荷載效應的的準永久組合，不應計入風風荷載和地震震作用。相應應的限值應為為地基變形允允許值。(3)計算擋土墻土土壓力、地基基或斜坡穩定定及滑坡推力力時，荷載效效應按承載能能力極限狀態態下荷載效應應的基本組合合，但其荷載載分項系數為為1.0。(4)在確定基礎或或樁臺高度、、支擋結構截截面、計算基基礎或支擋結結構內力、確確定配筋和驗驗算材料強度度時，上部結結構傳來的荷荷載效應組合合和相應的基基底反力，應應按承載能力力極限狀態下下荷載效應的的基本組合，采用相應的的荷載分項系系數。(5)當需要驗算基基礎裂縫寬度度時，應按正正常使用極限限狀態荷載效效應標準組合。(6)結構重要性系系數γ0取值不應小于于1.0。1.2地基基礎設計計原則設計時所采用用的荷載效應應最不利組合合與相應的抗抗力或限值應應符合相應規規范的有關規規定：21211.地基基礎設計計原則1.3地基類型天然地基土質地基巖石地基特殊土地基人工地基復合地基221.地基基礎設計計原則1.3地基類型天然地基土質地基：土質地基一一般是指成層層巖石以外的的各類土，，基本分為碎石土、砂土土、粉土和粘粘性土幾大類。碎石土和砂土土：劃分應符符合表1-9、表1-10的規定。粉土：粒徑大大于0.075mm的顆粒不超過過全部質量50％，且塑性指指數等于或小小于10的土。粘性土：當塑塑性指數大于于10，且小于或等等于17時，應定為粉粉質粘土；當當塑性指數大大于17時，應定為粘粘土。土質地基下限限值：豎向向壓應力值等等于0.1σcz時某一深度。。土質地基優點：處于地殼的的表層，施工工方便，基礎礎工程造價較較經濟，是房房屋建筑，中中、小型橋梁梁、涵洞、水水庫、水壩等等構筑物基礎礎經常選用的的持力層。231.地基基礎設計計原則1.3地基類型天然地基巖石地基：當巖層距地表表很近，或構構筑物荷載通通過基礎底面面傳給土質地地基，地基土土體承載力、、變形驗算不不能滿足相關關規范要求時時，則必需選選擇巖石作為為基礎的持力力層，就稱該該地基為巖質質地基。例如如我國南京長江大橋橋的橋墩基礎，，三峽水庫大壩壩的壩基基礎等等。分類：根據風風化程度巖石石分為未風化化、微風化、、中等風化、、強風化、全全風化。不等等的風化等級級對應不同的的承載能力。。優點；它們具具有足夠的抗抗壓強度，顆顆粒間有較強強的連接，基基本屬于連續續介質。它較較土粒堆積而而成的松散介介質的力學性性能優越許多多。硬質巖石石的飽和單軸軸極限抗壓強強度可高達60MPa以上，軟質巖巖石的數值也也在5MPa不等。其數量量級與土質地地基的kPa單位相比，可可認為擴大10倍以上，當巖層埋深淺淺，施工方便便時，它應是是最先首選的的基礎工程持持力層。主要不良地質質現象：1、巖溶2、滑坡3、危巖和崩塌塌4、泥石流5、采空區6、地面沉降7、地震效應8、活動斷裂。。241.地基基礎設計計原則1.3地基類型天然地基特殊土地基：：由于生成時時不同的地理理環境、氣候候條件、地質質成因以及次次生變化等原原因，使一些些土類具有特特殊的成分、、結構和工程程性質。通常常把這些具有有特殊工程性性質的土類稱稱為特殊土。。特殊土種類類很多，大部部分都具有地地區特點，故故又有區域性性特殊土之稱稱。分類：p16-18濕陷性黃土、、膨脹土地地基、凍土地地基（有的伴伴有鹽漬凍土土）、紅粘土土。工程特性：觸觸變性、流變變性、高壓縮縮性、低強度度、低透水性性、不均勻性性。251.地基基礎設計計原則1.3地基類型人工地基—若天然地基軟軟弱，一般指指軟土地基,承載力和變形形不能滿足設設計要求時，，需對其進行行加固處理的的(如置換、夯實實、擠密、排排水固結、加加筋和化學處處理等方法等等處理)地基。軟粘土:土質地基中含含水量大于液液限，孔隙比比e≥1.5或1.0≤e<1.5的新近沉積粘粘性土,為淤泥、淤泥泥質粘土、淤淤泥質粉質粘粘土、淤泥混混砂、泥炭及及泥炭質土，，具有強度低低、壓縮性高高、透水性差差、流變性明明顯和靈敏度度高等特點，，都稱之為軟軟粘土.261.地基基礎設計計原則1.3地基類型復合地基—在軟土地基或或松散地基（（回填土、雜雜填土、松軟軟砂）中設置置由散體材料料（土、砂、、碎石）等或或弱膠結材料料（石灰土、、水泥土等））構成加固樁樁柱體（亦稱稱增強體），，與樁間土一一起共同承受受外荷載，這這類由兩種不不同強度的介介質組成的人人工地基，稱稱為復合地基基。復合地基的樁樁柱體與樁基基礎的樁區別別:前者是人工地地基的組成部部分，起加固固地基的作用用,樁柱體與土土協調變形形，共同受受力，兩者者是彼此不不可分割的的整體。后后者將結構構荷載傳遞遞給深部地地基土層，，樁可單獨獨承受外荷荷載，由剛剛度大的材材料組成且且與承臺或或上部結構構作剛性連連接。置換作用:樁柱體通過過排水、擠擠土或原位位攪拌等方方式，使一一部分地基基土被置換換為或轉變變成具有較較高強度和和剛度的增增強體，這這種作用稱稱為置換作作用。擠密作用：：在成樁過過程中砂石石樁的排水水作用，石石灰樁的膨膨脹吸水作作用對樁間間土形成側側向擠壓作作用使土質質得以改善善，這種作作用稱之為為擠密作用用。271.4基礎類型淺基礎深基礎基礎分類按材料分類按構造分類按受力性能分類樁基礎沉井基礎沉箱基礎地下連續墻281.4基礎類型淺基礎：≤5m，施工一般般采用敞開開挖基坑修修筑基礎的的方法，故故亦稱為明明挖基礎。。設計計算算時可以忽略基礎側側面土體對對基礎的影影響，基礎結構構形式和施施工方法也也較簡單。。天然地基基淺基礎由由于埋深淺淺，結構形形式簡單，，施工方法法簡便，造造價也較低低，因此是是建筑物(最)常用的基礎礎類型。深基礎：>5m考慮側面土土體對基礎礎的影響，，需要特殊殊工藝施工工技術。29按材料分類磚基礎片石基礎砼及片石砼基礎鋼筋砼基礎灰土及三合土基礎單獨基礎聯合基礎條形基礎按構造分類十字交叉筏板箱形按受力性能分類剛性基礎柔性基礎淺基礎分類類301.地基基礎設設計原則柱下單獨基基礎墻下單獨基基礎十字交叉梁基礎礎梁板或平板板式筏形基礎礎柱下條形基基礎墻下條形基基礎樁基礎沉井基礎沉箱基礎1.4基礎類型箱形基礎311.地基基礎設設計原則圖1.1柱下單獨基基礎1.4基礎類型柱下單獨基基礎:是柱基礎的的最經濟型型式,有無筋和配配筋兩種32墩下剛性擴擴大基礎墩下單獨基基礎:是墩基礎的的最經濟型型式,有無筋和配配筋兩種331.地基基礎設設計原則圖1.2墻下單獨基基礎1.4基礎類型341.地基基礎設設計原則圖1.3柱下條形基基礎1.4基礎類型特點：抗彎剛度度大，具有有調整不均均勻沉降的的能力。適用條件：地基較軟軟，分布不不均；基底底面積受相相鄰建筑物物或設備基基礎的限制制無法擴展展時；柱荷荷載差異大大，以致基基底面積擴擴大使其彼彼此接近或或相碰時。。351.地基基礎設設計原則圖1.4墻下無筋擴擴展條形基基礎1.4基礎類型墻下條形基基礎是墻基基礎的最經經濟型式：：有無筋和和配筋兩種種，設于磚磚墻或剪力力墻下。36擋土墻下條條形基礎柱下加腋條條形基礎1.4基礎類型在橋梁條形形基礎中，，一般是做做成剛性基基礎，個別別的也可做做成柔性基基礎。371.地基基礎設設計原則圖1.5十字交叉梁梁基礎1.4基礎類型特點：抗彎剛度度大，具有有調整不均均勻沉降的的能力。適用條件：地基較軟軟，分布不不均；基底底面積受相相鄰建筑物物或設備基基礎的限制制無法擴展展時；柱荷荷載差異大大，以致基基底面積擴擴大使其彼彼此接近或或相碰時。。38筏形基礎是是指在建筑筑物的所有有柱墻下面面用鋼筋混混凝土做一一塊連續的的整片基礎礎，也稱筏筏板基礎，，俗稱“滿滿堂紅基礎礎”。有平平板式和梁梁板式。特點：基底面積積大。整體體性好，調調整不均勻勻沉降能力力強，抗震震性好適用條件：“硬殼層層“持力層層，較均勻勻軟弱地基基上6層及其以下下承重橫墻墻密集的民民用建筑。。1.4基礎類型391.地基基礎設設計原則圖1.6箱形基礎（由頂、底底板與內、、外墻等組組成、并由由鋼筋砼整整澆而成空空間整體結結構）1.4基礎類型特點：顯著減少少基底壓力力，降低基基礎沉降，，抗震性能能好，鋼筋筋水泥用量量較大，工工期長，造造價高，基基坑施工及及護壁，對對周圍環境境影響適用條件：高層建筑筑401.地基基礎設設計原則基樁直徑2.2m,長度80m,鉆孔長度近近90m1.4基礎類型圖1.7某公路大橋橋主橋南塔塔的樁基礎礎41411.地基基礎設設計原則井筒狀的結構物在井壁的圍圍護下從井井內挖土在自重作用下逐漸下沉沉封底封頂形形成的深基礎1.4基礎類型圖1.8沉井基礎42沉井施工主主要程序示示意圖43地下連續墻墻施工過程程示意圖沉箱基礎現現在應用不不多，自己己看書44回顧顧天然地基：：沒有經過過人為加固固處理的地地基人工地基：：需人工加加固的軟弱弱地基淺基礎：≤≤5m，用一般方方法、工藝藝施工深基礎：(樁基、沉井井)，特殊工藝藝施工方案組合天然地基人工地基淺基礎深基礎方案選擇造價低易施工安全合理技術先進451.地基基礎設設計原則1.4基礎類型常見淺基礎礎特點總結結單獨基礎柱柱下條條形基礎筏筏形形和箱形基基礎基底面積越越來越大、對上部結結構荷載的的擴散作用用越來越強強在相同的上上部結構荷荷載作用下下，基底壓力和和基底附加加壓力越來來越小，剛度越來越越大，可以以適應更軟軟弱的地基基，可以減減小地基的的沉降變形形在相同的地地基條件下下，可以承承受更大的的上部結構構荷載作用用設計計算方方法越來越越復雜，一一般情況下下工程造價價越來越高高46建筑物地點點的土質條條件和建筑筑物對不均均勻沉降的的敏感性不不同，需要要采取的地地基基礎方方案不同。。(天然的或人人工地基、、不同類型型的基礎））。如對于于單層裝配配式工業廠廠房和油罐罐等，可采采用柔性基基礎；對于于混合結構構和框架結結構等，可可采用有限限剛度基礎礎；對于筒筒倉結構、、高層建筑筑和橋梁墩墩臺等，可可采用剛性性基礎。基礎方案與與考慮因素素地基基礎設設計一般要要考慮以下下因素(下一章學習習)：(1)建筑基礎所所用的材料料及基礎的的結構形式式；(2)基礎的埋置置深度；(3)地基土的承承載力；(4)基礎的形狀狀和布置，，以及與相相鄰基礎、、地下構筑筑物、地下下管道的關關系(5)上部結構的的類型、使使用要求及及其對不均均勻沉降的的敏感性。。471.地基基礎設設計原則圖1-9共同工工作概概念地基基礎上部結構圖1.9不均勻沉降降引起砌體體開裂1.5地基、基礎礎與上部結結構共同工工作48上部結構、、基礎和地地基共同作用的的概念上部結構(墻、柱)與基礎相連系，基基礎底面直直接與地基相接觸，三三者組成一一個完整的的體系，在在接觸處既既傳遞荷載載，又相互互約束和相相互作用。。若將三者在在界面處分分開，則不不僅各自要要滿足靜力力平衡條件件，還必須須在界面處處滿足足變變形形協協調調、位移移連連續續條條件件。491.地基基基基礎礎設設計計原原則則1.5.1共同同工工作作的的概概念念———上部部結結構構剛剛度度的的影影響響上部部結結構構為為絕對對剛剛性性，將將約約束束基基礎礎變變形形，，這這種種情情況況，，基基礎礎猶猶如如支支承承在在把把柱柱端端視視為為不不動動鉸鉸支支座座上上的的倒倒置置連連續續梁梁，，以以基基底底反反力力為為荷荷載載，，僅僅在在支支座座間間產產生生局局部部彎彎曲曲。。上部部結結構構為為完全全柔柔性性，對對基基礎礎變變形形約約束束作作用用很很小小，，基基礎礎產產生生整整體體彎彎曲曲圖1.11上部部結結構構剛剛度度影影響響示示意意圖圖501.地基基基基礎礎設設計計原原則則1.5.2地基基與與基基礎礎的的相相互互作作用用柔性性基基礎礎:隨地地基基變變形形而而任任意意彎彎曲曲，，基基底底反反力力分分布布與與基基礎礎上上荷荷載載分分布布相相同同，，無無力力調調整整基基底底的的不不均均勻勻沉沉降降。。當荷荷載載均均勻勻分分布布時時，，反反力力也也均均勻勻分分布布，，而而地地基基變變形形不不均均勻勻，，呈呈中中間間大大兩兩側側遞遞減減的的凹凹曲曲變變形形。。顯顯然然，，要要使使基基礎礎沉沉降降均均勻勻．．則則荷荷載載與與地地基基反反力力必必須須按按中間間小小兩兩側側大大的的拋拋物物線線分布布。。圖1.12柔性性基基礎礎511.地基基基基礎礎設設計計原原則則1.5.2地基基與與基基礎礎的的相相互互作作用用剛性性基基礎礎:在荷荷載載作作用用下下基基礎礎不不產產生生撓撓曲曲，，基基底底平平面面沉沉降降后后仍仍保保持持平平面面，，基基底底反反力力分分布布有有多多種種形形態態:當把把地地基基土土視視為為完完全全彈彈性性體體時時，，基基底底的的反反力力分分布布將將呈呈①①的的分分布布形形式式。。實際際的的地地基基土土僅僅具具有有很很有有限限的的強強度度，，基基礎礎邊邊緣緣處處的的應應力力太太大大，，土土要要屈屈服服以以至至發發生生破破壞壞，，部部分分應應力力將將向向中中間間轉轉移移，，于于是是反反力力的的分分布布呈呈②②即即馬馬鞍鞍形形的的分分布布。。就承承受受剪剪應應力力的的能能力力而而言言，，基基礎礎下下中中間間部部位位的的土土體體高高于于邊邊緣緣處處的的土土體體、、因因此此當當荷荷載載繼繼續續增增加加時時，，基基礎礎下下面面邊邊緣緣處處土土體體的的破破壞壞范范圍圍不不斷斷擴擴大大，，反反力力進進一一步步從從邊邊緣緣向向中中間間轉轉移移。。其其分分布布形形式式就就成成為為③③即即鐘鐘形形的的分分布布。。如果果地地基基土土是是無無粘粘性性土土，，沒沒有有粘粘結結強強度度，，且且基基礎礎埋埋深深很很淺淺，，邊邊緣緣處處土土體體所所受受的的壓壓力力幾幾乎乎可可以以不不計計，，該該處處土土不不具具有有強強度度，，也也就就不不能能承承受受任任何何荷荷載載，，因因此此反反力力的的分分布布就就可可能能成成為為④④即即拋拋物物線線的的分分布布。。圖1.13剛性基礎礎52有限剛性性體：如果基礎礎不是絕絕對剛性性體而是是有限剛剛性體，，在上部部結構傳傳來荷載載和地基基反力共共同作用用下，基基礎要產產生一定定程度的的撓曲，，地基土土在基底底壓力作作用下產產生相應應的變形形。基底底反力的的分布形形狀取決決于基礎礎與地基基的相對對剛度，，基礎的的剛度愈愈大，地地基的剛剛度愈小小，則基基底反力力向邊緣緣集中的的程度愈愈高。考慮上部部結構—基礎—地基共同同作用分分析法基本原則則：要求考慮慮上部結結構、基基礎和地地基的共共同作用用，使三三者之間間不僅要要滿足靜力力平衡條條件，而且必必須滿足變形形協調條條件，以保證證建筑物物和地基基變形的的連續。。但這樣樣的設計計方法非非常復雜雜。53按靜力平平衡條件件將上部部結構與與基礎分分割開，，用結構構力學方方法求出出柱端作作用力，，并反向向作用加加于基礎礎上，并并選用合合適地基基土模型型。基礎礎成為放放在地基基模型上上的承載載結構。。基礎—地基共同同作用必必須滿足足兩者變變形協調調的要求求。這類類方法的的計算結結果與實實際情況況仍然有有所差別別：不考慮上上部結構構的剛度度貢獻，，導致地地基變形形量偏大大，因而而基礎內內力也偏偏高，這這是偏于于安全方方面；沒有考慮慮基礎的的變形會會引起上上部結構構產生附附加應力力與變形形，這是是偏于不不安全方方面。因因此這類類方法較較適用于于上部結結構剛性