第一节概述.ppt
第一节 概 述,地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。,一、选择地基基础类型，主要考虑两方面因素： 1、建筑物的性质；2、地基的地质情况。,二、天然地基上的浅基础：,做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5米，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑，统称为天然地基上的浅基础。,地基基础设计的基本原则 1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有足够的安全度； 2.控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值； 3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。 三、地基基础方案 1.天然地基上的浅基础； 2.人工地基上的浅基础； 3.天然地基上的深基础、桩基础。,人工地基：加固上部土层，提高土层的承载力，再把基础做在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。,桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。,深基础：把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基础。,四、常规设计： 常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称为常规设计。,第二节 基础的材料与构造类型,一、基础材料 1、 砖石砌体 砖的标号不应低于MU7.5，大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。 毛石：未经加工整平的石料。注意其构造要求及台阶高宽比要求。 2、混凝土和毛石混凝土 3、钢筋混凝土,4、灰土 石灰和土的体积比一般为3：7或2：8 灰土干重度14.515.5KN/m ,容许承载力可达250300KPa。 应：捏紧成团，落地开花。 5、三合土 其体积比一般为1：3：6或1：2：4（石灰：砂子：骨料）。,二、构造类型,1、独立基础。,3、筏板基础。,4、箱形基础。 目前在高层建筑中多采用箱形基础。,5、壳体基础 一般适用于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉等高耸的构筑物的基础。,2、条形基础： 长度远大于宽度的基础。,第三节 基础的埋置深度,一、概念：,1、基础埋置深度： 是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。,2、基础埋深选择的意义：,影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术措施；施工工期；工程造价。 安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。,3、基础埋深选择的原则：,在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工。除基岩外，一般不宜小于0.5米。另外，基础顶面应底于设计外地面100mm以上，以避免基础外露。,一、与建筑物有关的条件 包括建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的型式和构造等。 二、作用在地基上的荷载大小和性质 三、工程地质条件和水文地质条件 合理选择地基持力层。另外，选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。（渗流力、浮托力）,二、影响基础埋深的因素：,四、相邻建筑物的基础埋深 当存在相邻建筑物时， 新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋深。 当埋深大于原有建筑物的基础埋深时，两基础之间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑物荷载大小、基础型式和土质情况而定。,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。 五、地基土冻胀和融陷的影响,第四节 地基承载力的确定,1、地基承载力：,地基在保证其稳定的前提下，满足建筑物各类变形要求时的承载能力。,2、地基承载力的确定方法： a、根据规范表格确定；b、按静载荷试验方法确定； c、根据土的强度理论计算确定； d、根据相邻条件相似的建筑物经验确定。,按地基载荷试验确定地基 的承载力特征值： 在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的浅部地基土体直接加荷，所测得的成果一般能反映相当于12倍载荷板宽度的深度以内土体的平均性质。,按载荷试验成果确定 地基承载力特征值,p,s,0,承载力特征值的确定： 1.当ps曲线上有比例界限 时，取该比例界限所对应的荷载值； 2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半； 3.当不能按上述二点确定时，如压板面积为0.250.50m2，可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。,同一土层参加统计的试验点 不应少于3点，各试验实测值的 极差不得超过其平均值的30%，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。,使用查表法确定地基承载力 承载力特征值 当根椐野外鉴别结果确定地基承载力特征值 当根据室内物理、力学指标平均值确定地基承载力特征值时，应查相应的表格所得的承载力基本值乘以回归修正系数，作为承载力特征值。 （13.4.2）,根据标准贯入试验锤击数，轻便触探试验锤击数： （13.4.3） 式中：参与统计的锤击数均值；参与统计的锤击数标准差,承载力特征值的修正：,按理论公式计算,凭当地经验确定,第五节 浅基础的计算,天然地基上浅基础的设计， 包括下述各项内容： 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，提出施工说明。,一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸 设计时，先选定埋深d并初步选择基底尺寸，求得持力层承载力设计值fa ，在按下列条件验算并调整尺寸直至满足设计要求。,Pk fa,1、对于中心受压基础：,Pk相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值。,fa修正后的地基承载力特征值。,d,fa,Fk,A,G,g,-,d,fa,Fk,b,G,g,-,（矩形）,（条形）,Fk相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值。,Gk基础自重和基础上的土重。,A,Gk,Fk,pk,+,=,A基础底面面积。,注意： d为基础平均埋深。,算法：涉及到fa的宽度修正。,1、先假定B3m，不做宽度修正。,2、如果B3m，则再考虑宽度修正。,2、对于偏心受压基础：,同时满足：,Pk fa,Mk相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩值。,由上式得：,即：,算法：,1、按中心受压计算，求出A0。,2、令A=（1.11.4）A0。,3、验证Pkmax1.2fa,二、软弱下卧层的强度验算,当地基受力层范围内有软弱下卧层（承载力显著低于持力层的高压缩性土层） 时，按持力层土的承载力计算 得出基础底面所需的尺寸后， 还必须对软弱下卧层按下式进行验算,基底压力标准值； 基底处自重压力值；,应力扩散角（表7-14）；,防止不均匀沉降损害的措施,地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物，如果考虑欠周，就更易因不均匀沉降而开裂损坏。如何防止或减轻不均匀沉降造成的损害，是设计中必须认真考虑的问题。,一、建筑措施 1.建筑物的体型力求简单 2.在应力突变处，宜设置沉降缝 3.相邻建筑物基础间的净距 地基中附加应力的向外扩散，使得相邻建筑物的沉降相互影响。在软弱地基上，两建筑物基础的距离太近时，相邻影响产生的附加不均匀沉降，可能造成建筑物的开裂或互倾。,为了避免相邻影响的损害， 软弱地基上的建筑物基础之间 要有一定的净距。 4.调整建筑物某些组成部分的标高 a.室内地坪和地下设施的标高，应根据预估沉降量予以提高。建筑物各部分（或设备之间）有联系时，可将沉降较大者标高提高。,b.建筑物与设备之间，应 留有足够的净空。当建筑物有 管道穿过时，应预留足够尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接头等。 二、结构措施 1.减轻建筑物的自重（减小基底压力） 2.设置圈梁（增加建筑物的整体性） 3.减小或调整基底附加压力,三、地基变形验算,四、滑动和倾覆稳定性的验算,
