第9章--淺基礎設計--5.9第一頁，共94頁。9.1概述第九章淺基礎設計大樹傷根則枯，無根即倒。地基基礎的重要性。9.1概述9.1概述第二頁，共94頁。第三頁，共94頁。第四頁，共94頁。第五頁，共94頁。第九章淺基礎設計與基礎設計有關的幾個基本概念天然地基上，基礎埋置深度小于5m的一般基礎(柱基或墻基)以及埋置深度超過5m，但小于基礎寬度的大尺寸的基礎(如箱形基礎)。其他則為深基礎。地基天然地基人工地基不加處理直接用作建筑物地基的天然土層。經(jīng)過地基處理后才滿足建筑物地基要求的土層。天然地基淺基礎深基礎第六頁，共94頁。9.1概述

優(yōu)先選擇天然地基上淺基礎，why？優(yōu)點如下：

施工方便

技術(shù)簡單

造價相對較低第七頁，共94頁。9.1概述一、地基基礎設計的基本原則1、地基基礎設計的等級第八頁，共94頁。9.1概述開挖深度大于15m的基坑工程；周邊環(huán)境條件復雜、環(huán)境保護要求高的基坑工程。、基坑工程非軟土地區(qū)且場地地質(zhì)條件簡單、基坑周邊環(huán)境條件簡單、環(huán)境保護要求不高且開挖深度小于0.5m的工程《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2011第九頁，共94頁。9.1概述2、地基基礎設計的基本原則哪些不需要驗算呢？書上表9-2第十頁，共94頁。9.1概述二、地基基礎的設計方法（1）承載力要求

p

f式中：p—基礎底面處的平均壓力設計值，kPa；f—地基承載力設計值，kPa。（2）正常使用要求

s[s]式中：s—建筑物地基的變形；[s]—建筑物地基的變形容許值。根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2011（以下簡稱《地基規(guī)范》），為保證建筑物的安全使用，地基必須滿足兩種極限狀態(tài)的要求：第十一頁，共94頁。9.1概述三、地基基礎設計的一般步驟分析擬建場地地質(zhì)勘察資料，掌握其工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件；根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型，荷載的性質(zhì)、大小，建筑布置和使用要求以及施工條件、材料供應等條件，選擇基礎類型和平面布置方案；確定地基持力層和基礎埋置深度；確定修正的地基承載力特征值；按地基承載力（包括持力層和軟弱下臥層）確定基礎底面尺寸；進行必要的地基穩(wěn)定性和特征變形驗算進行基礎的結(jié)構(gòu)設計和構(gòu)造設計；繪制基礎的設計圖和施工圖，并提出工程設計技術(shù)說明。第十二頁，共94頁。9.2淺基礎的類型9.6地基變形驗算9.5基礎底面尺寸的確定9.4地基承載力特征值

9.3基礎埋置深度的選擇9.7常規(guī)淺基礎設計

9.10減輕不均勻沉降損害的方法第九章淺基礎設計第十三頁，共94頁。9.2淺基礎的類型根據(jù)現(xiàn)行的《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011），分別介紹以下幾種常用的淺基礎：一、無筋擴展基礎二、擴展基礎三、柱下條形基礎四、筏形基礎五、箱形基礎六、殼體基礎七、巖石錨桿基礎第十四頁，共94頁。9.2淺基礎的類型一、無筋擴展基礎（剛性基礎）

概念：是指由磚、砌石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎或柱下獨立基礎。第十五頁，共94頁。9.2淺基礎的類型無筋擴展基礎（剛性基礎）特點：抗壓性能較好，抗拉、抗剪性能較差。基礎需要有非常大的截面抗彎剛度，受荷后不允許撓曲變形和開裂，過去稱為“剛性基礎”。

應用范圍剛性基礎用于6層和6層以下的一般民用建筑和承重墻的輕型廠房，超過此范圍時，必須驗算基礎強度，三合土的基礎不宜用于4層以上的建筑。第十六頁，共94頁。9.2淺基礎的類型剛性角：容許的bt/h值相應的角度。滿足剛性角要求的基礎，各臺階的內(nèi)緣應落在墻邊或柱邊鉛垂線成角的斜線上。具體數(shù)值按照表9-3設計。設計時主要控制臺階寬高比（剛性角）優(yōu)點：構(gòu)造簡單，造價低，易于就地取材。缺點：基礎埋深較大，施工不便，用料多，自重大。(a)不安全(b)正確設計(c)不經(jīng)濟第十七頁，共94頁。磚基礎是應用最廣的一種無筋擴展基礎，各部分的尺寸應符合磚的模數(shù)。磚基礎應做成放大腳，一般二皮一收，或者二一間隔收，但頂?shù)滓ＷC二皮磚。第十八頁，共94頁。為了保證磚基礎的砌筑質(zhì)量，常常在磚基礎地面以下先做墊層。可選用灰土、三合土或混凝土。每邊伸出基礎底面100mm，厚度一般為100mm。第十九頁，共94頁。9.2淺基礎的類型二、擴展基礎（柔性基礎）當無筋擴展基礎的尺寸不能滿足地基承載力和基礎埋深的要求時，則需要使用柔性基礎，即可采用鋼筋混凝土基礎（擴展基礎）。特點：不受基礎臺階寬高比限制，可滿足抗剪、抗彎和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求。適用于寬基淺埋。包括：1、柱下鋼筋混凝土獨立基礎

2、墻下鋼筋混凝土條形基礎第二十頁，共94頁。第二十一頁，共94頁。9.2淺基礎的類型1、柱下鋼筋混凝土獨立基礎（單獨基礎）中心荷載下用方形，偏心荷載下用矩形。現(xiàn)澆柱下預制柱下柱基礎第二十二頁，共94頁。9.2淺基礎的類型某工程柱下獨立基礎第二十三頁，共94頁。9.2淺基礎的類型2、墻下鋼筋混凝土條形基礎第二十四頁，共94頁。9.2淺基礎的類型墻下條形基礎一般為不帶肋當基礎長度方向的墻上荷載及地基土的壓縮性不均勻時，可做成帶肋的，可增加基礎的整體性能，減少基礎不均勻沉降。不帶肋帶肋第二十五頁，共94頁。9.2淺基礎的類型3、柱下條形基礎此名稱是由《規(guī)范》給出的第二十六頁，共94頁。9.2淺基礎的類型第二十七頁，共94頁。9.2淺基礎的類型第二十八頁，共94頁。9.2淺基礎的類型4、筏形基礎又稱筏板基礎或片筏基礎也適用于一般的高層建筑分為平板式和梁板式第二十九頁，共94頁。第三十頁，共94頁。9.2淺基礎的類型第三十一頁，共94頁。9.2淺基礎的類型某工程現(xiàn)場筏板基礎鋼筋網(wǎng)第三十二頁，共94頁。第三十三頁，共94頁。9.2淺基礎的類型5、箱形基礎適用：高層建筑謹慎選擇第三十四頁，共94頁。底板外墻內(nèi)墻第三十五頁，共94頁。9.2淺基礎的類型6、殼體基礎特點：節(jié)省材料，經(jīng)濟效益良好。施工技術(shù)難度較大，難以進行機械化施工，故應用不廣。正圓錐殼M型組合殼體內(nèi)球外椎組合殼第三十六頁，共94頁。9.2淺基礎的類型7、巖石錨桿基礎巖層錨桿基礎適用于直接建在基巖上的柱基，以及承受拉力或水平力較大的建筑物、構(gòu)筑物基礎。第三十七頁，共94頁。9.2淺基礎的類型9.6地基變形驗算9.5基礎底面尺寸的確定9.4地基承載力特征值

9.3基礎埋置深度的選擇9.7常規(guī)淺基礎設計

9.10減輕不均勻沉降損害的方法第九章淺基礎設計第三十八頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層A、基礎埋置深度的概念

一般是指基礎底面至設計地面的垂直距離。d第三十九頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層CB.確定基礎埋深的意義：確定了基礎埋深，就確定了地基的持力層。第四十頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層D.第四十一頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層E.第四十二頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層基礎埋置深度的影響因素1、建筑物的用途、結(jié)構(gòu)形式和荷載的性質(zhì)與大小第四十三頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層2、工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件（一）工程地質(zhì)條件第四十四頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層第四十五頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層（二）水文地質(zhì)條件h0第四十六頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層3、相鄰建筑物的基礎埋深新建基礎原有基礎a.b.c.第四十七頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層4、地基凍融條件a.第四十八頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層b.c.第四十九頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層d.第五十頁，共94頁。9.3基礎埋置深度的選擇--確定持力層第五十一頁，共94頁。9.4地基承載力特征值9.49.59.69.7

地基承載力特征值基礎底面尺寸的確定地基變形驗算常規(guī)淺基礎設計第五十二頁，共94頁。9.1概述地基基礎設計的一般步驟分析擬建場地地質(zhì)勘察資料，掌握其工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件；根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型，荷載的性質(zhì)、大小，建筑布置和使用要求以及施工條件、材料供應等條件，選擇基礎類型和平面布置方案；確定地基持力層和基礎埋置深度；確定修正的地基承載力特征值；按地基承載力（包括持力層和軟弱下臥層）確定基礎底面尺寸；進行必要的地基穩(wěn)定性和特征變形驗算進行基礎的結(jié)構(gòu)設計和構(gòu)造設計；繪制基礎的設計圖和施工圖，并提出工程設計技術(shù)說明。第五十三頁，共94頁。9.4地基承載力特征值

地基承載力是指地基發(fā)揮其正常使用功能前提條件下，單位面積抵抗或承受基底壓力的能力。地基承載力地基所能承受荷載的能力第五十四頁，共94頁。9.4地基承載力特征值其含義：是在地基發(fā)揮正常使用功能時允許采用的抗力設計值，實質(zhì)是地基容許承載力。所有建筑物均應進行地基承載力計算。地基承載力特征值第五十五頁，共94頁。9.4地基承載力特征值地基承載力的確定：

重要&復雜與土的物理力學性質(zhì)、基礎型式、底面尺寸、埋深、建筑類型、結(jié)構(gòu)特點和施工因素等等有關。第五十六頁，共94頁。9.4地基承載力特征值地基承載力確定方法根據(jù)地基土強度理論確定；1根據(jù)載荷試驗的p-s曲線或其他原位試驗結(jié)果確定；2根據(jù)當?shù)毓こ虒嵺`經(jīng)驗確定。3第五十七頁，共94頁。9.4地基承載力特征值一、根據(jù)地基土的強度理論確定地基承載力有些用理論計算的臨界荷載P1/4或P1/3來確定地基承載力。有些用極限荷載Pu除以一個安全系數(shù)K作為地基承載力。想起來了沒？哪一章的內(nèi)容？第五十八頁，共94頁。9.4地基承載力特征值當偏心距e小于或等于0.033b時：《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）推薦的地基承載力特征值計算方法如下：（9-6）系數(shù)基礎底面以下土重度系數(shù)系數(shù)粘聚力埋深基礎底面以上土加權(quán)平均重度基礎寬度★規(guī)范法★<6m,砂土3-6m第五十九頁，共94頁。9.4地基承載力特征值地基承載力確定方法根據(jù)地基土強度理論確定；1根據(jù)載荷試驗的p-s曲線或其他原位試驗結(jié)果確定；2根據(jù)當?shù)毓こ虒嵺`經(jīng)驗確定。3第六十頁，共94頁。9.4地基承載力特征值二、根據(jù)現(xiàn)場載荷試驗結(jié)果確定地基承載力1、按現(xiàn)場載荷試驗曲線確定地基承載力特征值現(xiàn)場載荷試驗確定地基承載力是目前最可靠的方法。第六十一頁，共94頁。9.4地基承載力特征值第六十二頁，共94頁。第六十三頁，共94頁。第六十四頁，共94頁。9.4地基承載力特征值圖9-11（a）陡降型如果極限荷載小于對應比例界限的荷載值的2倍時，即Pu<2Pb，則取極限荷載的一半（Pu/2）作為承載力特征值。第六十五頁，共94頁。9.4地基承載力特征值圖9-11（b）緩降型第六十六頁，共94頁。9.4地基承載力特征值第六十七頁，共94頁。9.4地基承載力特征值第六十八頁，共94頁。9.4地基承載力特征值2、確定修正后的地基承載力特征值（9-9）深寬修正系數(shù)，查表9-9.第六十九頁，共94頁。9.4地基承載力特征值第七十頁，共94頁。9.4地基承載力特征值三、巖石地基承載力特征值的確定方法巖石地基承載力不需要寬深修正。（9-10）第七十一頁，共94頁。例題9-1第七十二頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定9.49.59.69.7

地基承載力特征值基礎底面尺寸的確定地基變形驗算常規(guī)淺基礎設計第七十三頁，共94頁。9.1概述地基基礎設計的一般步驟分析擬建場地地質(zhì)勘察資料，掌握其工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件；根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型，荷載的性質(zhì)、大小，建筑布置和使用要求以及施工條件、材料供應等條件，選擇基礎類型和平面布置方案；確定地基持力層和基礎埋置深度；確定修正的地基承載力特征值；按地基承載力（包括持力層和軟弱下臥層）確定基礎底面尺寸；進行必要的地基穩(wěn)定性和特征變形驗算進行基礎的結(jié)構(gòu)設計和構(gòu)造設計；繪制基礎的設計圖和施工圖，并提出工程設計技術(shù)說明。第七十四頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定（9-11）在進行基礎設計時，一般先確定埋深后再確定基礎尺寸。選擇基礎尺寸首先要滿足地基承載力要求。（9-14）第七十五頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定一、按地基持力層的承載力計算基底尺寸（9-11）（9-12）第七十六頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定（9-12）第七十七頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定（9-14）k第七十八頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定根據(jù)上述按承載力計算的要求，在計算偏心荷載作用下的基礎底面尺寸時，通常可按下述試算法進行：（1）先按軸心荷載作用下的公式，計算基礎底面積A0。（2）考慮偏心影響，加大A0。一般可根據(jù)偏心距的大小增大，使A=（1.1-1.4）A0。對矩形底面的基礎，按A初步選擇相應的基礎底面長度l和寬度b

，一般l/b=1.2-2.0。（3）計算偏心荷載作用下的Pkmax、Pkmin，驗算是否滿足要求。如不滿足要求，可調(diào)整基底尺寸再驗算，如此反復，直至底面尺寸合適為止。第七十九頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定對于常用的矩形或條形基礎，式（9-14）可改寫為為了保證基礎不至于過分傾斜，通常要求偏心距e應滿足下列條件第八十頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定當偏心距e>b/6時，如圖9-14所示，基礎底面邊緣的最大壓力值應按下式計算：第八十一頁，共94頁。例題9-2第八十二頁，共94頁。9.5基礎底面尺寸的確定二、軟弱下臥層的驗算第八十三頁，共94頁。pz

─相應于荷載效應標準組合時，軟弱下臥層頂