1 天然浅基础主要设计步骤与内容
1.1浅基础设计步骤
1. 选择基础的材料和构造形式
从土层资料、上部结构及荷载情况等进行基础选型。常见浅基础类型从结构上看有以下几种：独立基础、联合基础、墙下条基、柱下条基、交叉基础、筏板基础、箱形基础等。
2. 确定基础的埋置深度
应按照下列条件确定：
1. 建筑物用途，有无地下室、设备基础、基础形式和构造；
2. 作用在地基上的荷载大小和性质；
3. 工程地质和水文地质条件；
4. 地基土的冻胀和融陷的影响；
5. 相邻建筑物基础埋深的影响。
在满足地基稳定和变形条件下，基础应尽量浅埋。当上层地基承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层，除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5米。
3. 计算地基承载力特征值
确定地基承载力，应结合当地经验，按下列规定综合考虑：
1. 对一级建筑物采用静载荷试验、理论公式及其它原位试验等方法综合确定；
2. 对规定的二级建筑物可按照理论公式或其它原位试验方法确定；
3. 对于三级建筑物可根据相邻建筑物经验确定，
1. 基础底板尺寸的确定
根据作用在基础上的荷载以及地基承载力特征值，可初步确定基础底板面积。
1、中心受压
a k f p ≤ 式中：A
G F p K K k += 荷载标准组合时基础底面平均值（标准值）， K F －上部传来标准值；
K G －自重标准值，d A G G K ⋅⋅=γ， 代入上式得：d
f F A G a K γ-≥ 如有地下水，应扣去浮托力w w G k Ah Ad G γγ-= 得
w
w k h d f F A γγαα+-≥ 对于单独基础 ａ）方形基础 w
w k h d f F A L b γγαα+-≥== ｂ）矩形基础 w
w k h d f F A L b γγαα+-≥=⨯ 令)2,2.1(h b
L =代入上式 对于条形基础 w
w k h d f F A b γγαα+-≥=⨯1 注意：求ｂ先知a f ，而a f 与ｂ有关，所以一般假定3≤b ，即
)5.0(-+=d f f m d ak a γη
2、偏心受压
基底边缘最大、最小压应力为 )61(min max l
e A G F W M A G F p p K K K K K K ±+=±+= 为了保证基础不至于过分倾斜，通常要求0min ≥p
规范规定：在偏心荷载作用下一般要求：
⎩⎨⎧≤≤a a k f p f p 2.1max
根据上述要求，计算偏心荷载下基础底板尺寸一般通过试算方法确定：
1. 先按照中心受压，确定出底板尺寸，求出W G a K
f F A γγ+-≥0
2. 计算偏心距，根据偏心大小，把基底面积适当提高0)
3.1~1.1(A A =，并以适当比
例确定基础底面长度和宽度。
3. 求p p p 、min max ，验算强度条件，如不满足重新选A 代入验算。
3、地基软弱下卧层承载力验算
除按持力层承载力确定基底尺寸外，还必须对软弱下卧层进行验算，要求软弱土层顶面处总应力不超过它的承载力特征值。即az CZ Z f ≤+σσσ＝总。
1）土中附加应力求解如下：
附加应力可直接求解，但当上层土体压缩模量与下卧层压缩模量之比大于３，可按扩散原理简化计算。即基底处附加应力ｐ0按某一扩散角向下扩散，根据扩散前后力的大小不变的原则，可得深处为Z 处附加应力。
✓ 对条基（仅考虑基础宽度方向扩散）
)tan 2(10θσz b b p z +=⨯⋅，可得θ
γθσtan 2)(tan 200z b d p b z b p b K z +-⋅=+⋅=
✓ 对矩形基础 )tan 2)(tan 2(0θθσz l z b l b p z ++=⨯⋅， 可得)
tan 2)(tan 2()()tan 2)(tan 2(00θθγθθσz l z b d p b z l z b p b K z ++-⋅=++⋅= ✓ 可见，要想减小附加应力可采取如下措施：
⏹ 加大ｂ或基底底板面积，使扩散面积加大；
⏹ 减小ｄ，增大ｚ。
2) θ的确定 根据21S S E E =
α比值大小以及b z 的比值大小而定。 ●
b z 25.0< 取0=θ ●
b z 25.0= 可直接查表 ●
)5.0,25.0(b b z ⊂ 线性插入 ● b z 25.0≥ 按0.5ｂ取值。
5. 地基稳定性验算
1、基本规定
对经常遭受水平荷载作用的高层建筑物、高耸结构以及建在斜坡上或边坡附近的建筑物，
应对地基进行稳定性验算。
2、验算方法 一般采用圆弧滑动面法，要求：2.1≥=滑动力矩
抗滑力矩K 3、特例 对于坡高和坡角不太大的稳定土坡坡顶的基础
1. m h 8≤；
2. 45≤β
3. 当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于3ｍ；
4. 基础底面外边缘至坡顶水平距离不小于2.5ｍ
当埋深满足下列条件时，可保证由基础引起的附加应力，不影响土坡稳定性：
◆ 对条形基础 βt a n )5.3(a b d -≥
◆ 对矩形、圆形 βtan )5.2(a b d -≥
2.2基础剖面设计与配筋计算
1.墙下钢筋砼条基设计内容
上部荷载作用下，基底产生均布净反力（可不考虑基础及其上面土的重力，因这些重力所产生的那部分地基反力将重力相抵消），它的受力情况如倒置的悬板受地基反力作用，其破坏形式为：底板弯曲破坏和冲剪破坏两种。 中心受压时，地基净反力为b
F b F p j =⨯=1，最不利截面在根部，此处： )(2
1a b P V j -= 2221)(8
1)2(2121a b p a b p b P M j j j -=-== 基础有效高度0h 由混凝土的抗剪强度确定，即
t
f V h 7.00≥
则每米墙长的受力钢筋截面面积为 0
9.0h f M As y ≥
偏心受压时
计算公式类似轴心受压，但应考虑偏心影响。
1max )(2
1b p P V j j += 21max )2(6
1b p P M j j += 构造要求：
1、底板厚度 mm h 200≥ 当ｈ<250时，宜采用平板式；
当ｈ>250时，宜采用锥形，坡度3:1≤i
2、垫层要求 厚度mm d 100≥，砼强度等级10C ≥,两边各伸出底板50ｍｍ。
3、底板构造配筋 受力钢筋 〕，〔间距＠200100,10min ∈≥d
纵向钢筋 300,8min ≤≥间距＠d ；
保护层厚度 有垫层不小于40ｍｍ，无垫层不小于70ｍｍ
4、砼底板强度等级 不小于C 20
5、当基础宽度m b 5.2≥，底板受力钢筋长度可取0.9ｂ，并交错布置。
2.柱下独立基础设计（现浇柱下独立基础）
1）柱与基础连接
1、搭接长度20～30ｄ，搭接箍筋要加密，受压区d 10≤，受拉区d 5≤；
2、插筋要求 与柱内钢筋连接符合《砼结构设计规范》
于下端连接，宜做成直钩放在基础底板钢筋网上，当基础高度小于
1200ｍｍ全部插筋伸置基底；当基础高度大于1200ｍｍ可将截面四
角伸入柱底。
3、高度要求 一般高度)500,300(∈h
当基础高度)900,600[∈h ，基础可做成阶梯形，分二级；
当基础高度ｈ≥900ｍｍ，可分为三级。
2）轴心受压时破坏形式：
1、冲切验算－要求冲切破坏锥体以外的地基净反力所产生的冲切力应小于冲切面处砼抗冲切能力（一般沿柱短边破坏）。即：
07.0h b f F m t hp L β≤
◆ m b ：冲切破坏锥体计算长度，2
b t m b b b +=； ◆ hp β：截面高度影响系数，ｈ小于800取1.0，ｈ大于2000取0.9，
期间线性插入。
◆ t f ：砼轴心抗拉强度设计值；
◆ L J L A P F ⨯=,bl F P J =
为地基净反力，l A 为冲切力的作用面积。 2、冲切面积的计算
⏹ 当冲切破坏锥体落在基底面积之内，即b h b c ≤+02时，
L A =矩形面积－二个小三角形面积 对应00000)(2
2h h b h h b b h b c c c m +=++= ⏹ 当冲切破坏锥体落在基底面积之外，即b h b c ≥+02时，
L A =矩形面积
对应抗冲切面积=矩形面积－二个小三角形面积
注意：如为变截面，尚验算变截面处
实际设计时，先按经验假定基础高度得出ｈ0，再代入验算。
3、弯曲破坏－底板配筋验算
当弯曲应力超过基础抗弯强度时，就发生弯曲破坏（二个方向均弯曲），配筋计算按下式定：0
9.0h f M A y S ≥ ⏹ 不利截面M 1的计算)2()(24
121c c j b b a l P M +-=
； ⏹ 不利截面M 1的计算)2()(24122c c j a l b b P M +-=； 注意：如为变截面，尚验算变截面处
如柱与基础均为正方形，只需计算一个方向即可。
4、偏心受压计算
当偏心距6
l e <时，计算公式同上，仅需将公式ｐｊ以最大净反力设计值代替，其结
果是偏于安全。
《土力学与地基基础》课程设计 第一部分墙下条形基础课程设计 一、墙下条形基础课程设计任务书 （一）设计题目 某教学楼采用毛石条形基础，教学楼建筑平面如图1所示，试设计该基础。 图1 建筑平面图 （二）设计资料 ⑴工程地质条件如图2所示。 图2工程地质剖面图
⑵室外设计地面-0.6m，室外设计地面标高同天然地面标高。 ⑶由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙∑F1K=558.57kN，山墙∑F2K=168.61kN，横墙∑F3K=162.68kN，纵墙∑F4K=1533.15kN。 ⑷基础采用M5水泥砂浆砌毛石，标准冻深为1.2m。 （三）设计容 ⑴荷载计算（包括选计算单元、确定其宽度）。 ⑵确定基础埋置深度。 ⑶确定地基承载力特征值。 ⑷确定基础的宽度和剖面尺寸。 ⑸软弱下卧层强度验算。 ⑹绘制施工图（平面图、详图）。 （四）设计要求 ⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。 ⑵制图要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。 二、墙下条形基础课程设计指导书 （一）荷载计算 1.选定计算单元对有门窗洞口的墙体，取洞口间墙体为计算单元；对无门窗洞口的墙体，则可取1m 为计算单元（在计算书上应表示出来）。 2.荷载计算计算每个计算单元上的竖向力值（已知竖向力值除以计算单元宽度）。 （二）确定基础埋置深度d GB50007-2002规定d min=Z d-h max或经验确定d min=Z0+（100~200）mm。 式中Z d——设计冻深，Z d=Z0·ψzs·ψzw·ψze； Z0——标准冻深； ψzs——土的类别对冻深的影响系数，按规中表5.1.7-1； ψzw——土的冻胀性对冻深的影响系数，按规中表5.1.7-2； ψze——环境对冻深的影响系数，按规中表5.1.7-3； （三）确定地基承载力特征值fa 式中f a——修正后的地基承载力特征值（kPa）； f ak——地基承载力特征值（已知）（kPa）； ηb、ηb——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数（已知）； γ——基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度（kN/m3）； γm——基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（kN/m3）； b——基础底面宽度（m），当小于3m按3m取值，大于6m按6m取值； d——基础埋置深度（m）。 （四）确定基础的宽度、高度 b≥
试述浅基础设计的内容及步骤 浅基础设计的内容和步骤如下： 一、设计内容 1. 地基土的勘探与评价：进行地质勘探，获取地基土的物理、力学性质等参数，对地基土进行评价。 2. 基础形式的选择：根据建筑荷载、地基土的性质、工程环境等因素，选择适当的基础形式，如条形基础、板式基础、筏板基础等。 3. 基础尺寸的确定：根据上部荷载、地基承载力等因素，确定基础的尺寸。 4. 基础厚度的确定：根据上部荷载、地基承载力、沉降量等因素，确定基础的厚度。 5. 基础宽度的确定：根据上部荷载、地基承载力、基础厚度、土壤抗力等因素，确定基础的宽度。
6. 基础埋深的设计：根据上部荷载、地基承载力、沉降量、地下水位等因素，确定基础的埋深。 7. 基础与上部结构的连接设计：确定基础与上部结构的连接方式，保证上部结构的稳定。 8. 基础的施工图设计：绘制基础施工图，包括基础平面图、基础详图等。 二、设计步骤 1. 收集资料：收集相关地质资料、建筑荷载资料、工程环境资料等。 2. 地基土的勘探与评价：进行地质勘探，获取地基土的物理、力学性质等参数，对地基土进行评价。 3. 基础形式的选择：根据建筑荷载、地基土的性质、工程环境等因素，选择适当的基础形式。 4. 基础尺寸的确定：根据上部荷载、地基承载力等因素，确定基础的尺寸。
5. 基础厚度的确定：根据上部荷载、地基承载力、沉降量等因素，确定基础的厚度。 6. 基础宽度的确定：根据上部荷载、地基承载力、基础厚度、土壤抗力等因素，确定基础的宽度。 7. 基础埋深的设计：根据上部荷载、地基承载力、沉降量、地下水位等因素，确定基础的埋深。 8. 基础与上部结构的连接设计：确定基础与上部结构的连接方式，保证上部结构的稳定。 9. 基础的施工图设计：绘制基础施工图，包括基础平面图、基础详图等。 10. 审核与修改：审核设计方案，根据审核意见进行修改，形成最终设计成果。
天然地基上的浅基础 引入：提问浅基础的定义。 埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的基础浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。深基础埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。 天然地基浅基础的特点: 由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。 第一节 天然地基上浅基础的类型、构造及适用条件 一、浅基础常用类型及适用条件 天然地基浅基础的分类（根据受力条件及构造）： 刚性基础：基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分（图2-1b ），a-a 断面左端，相当于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，a-a 断面将产生弯曲拉应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a 断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础（图2-1b ）。它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。其形式有：刚性扩大基础（图2-1b 及图2-2），单独柱下刚性基础（图2-3a 、d ）、条形基础（图2-4）等。 刚性基础常用的材料：主要有混凝土，粗料石和片石。混凝土是修筑基础最常用的材料， 它的优点是强度高、耐久性好，可 浇筑成任意形状的砌体，混凝土强 度等级一般不宜小于C15号。对于 大体积混凝土基础，为了节约水泥 用量，可掺入不多于砌体体积25% 的片石（称片石混凝土）。 刚性基础的特点：稳定性好、 施工简便、能承受较大的荷载。它的主要缺点是自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。所以对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差又较厚时，刚性基础作为浅基础是不适宜的。 柔性基础：基础在基底反力作用下，在a-a 断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a 断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础（图2-1a ）。柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条形和十字形基础（图2-5）筏板及箱形基础（图2-6、图2-7），其整体性能较好，抗弯刚度较大。 刚性基础设计简介： 图2－1 基础类型
浅基础课程设计任务书——十字交叉条形基础设计 一、计算内容 1.1 基础埋深的确定 1.2 地基承载力确定 1、承载力公式法 0b d c k f M b M d M c γγ=++适应范围：偏心距0.033e b ≤，并应满足变形要求。 2、(3)(0.5)k b d m f f b d ηγηγ=+-+- d 取室外地面标高；填土地面标高；天然地面标高；室内地面标高。 当 1.1k f f <时，取 1.1k f f =。 1.3 基础底面尺寸的确定 假定横向、纵向基础底面宽度相同，按总荷载来确定基础底面宽度b i i F b L = ∑∑，注意十字交叉处不能重复计算长度，适当扩大10-30%。条形基础：b ≥ d f F G γ- 1.4 地基承载力验算 （一）十字交叉条形基础的柱荷载分配 1、节点荷载在两个正交条形基础梁上的分配必须满足两个条件： A 、静力平衡：i iX iY P P P =+ B 、变形协调：ix iy ωω=，节点上的弯矩x y M M 、直接加于相应方向的基梁上，不作分配，即不考虑基础梁承受扭矩。 C 、通常，采用文克勒地基模型，略去本节点荷载对其它点挠度的影响。 内柱节点：两条正交的无限长梁计算 角柱节点：两条正交的半无限长梁计算 边柱节点：正交的一无限长梁和半无限长梁计算 2、荷载分配 （1）边柱节点：（x 方向为无限长梁；y 方向为办无限长梁） 441; 4x x ix i x x y y y y iy i x x x y y x b S P P b S b S b S P P S b S b S λ? =?+? ??===?+?
1 天然浅基础主要设计步骤与内容 1.1浅基础设计步骤 1. 选择基础的材料和构造形式 从土层资料、上部结构及荷载情况等进行基础选型。常见浅基础类型从结构上看有以下几种：独立基础、联合基础、墙下条基、柱下条基、交叉基础、筏板基础、箱形基础等。 2. 确定基础的埋置深度 应按照下列条件确定： 1. 建筑物用途，有无地下室、设备基础、基础形式和构造； 2. 作用在地基上的荷载大小和性质； 3. 工程地质和水文地质条件； 4. 地基土的冻胀和融陷的影响； 5. 相邻建筑物基础埋深的影响。 在满足地基稳定和变形条件下，基础应尽量浅埋。当上层地基承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层，除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5米。 3. 计算地基承载力特征值 确定地基承载力，应结合当地经验，按下列规定综合考虑： 1. 对一级建筑物采用静载荷试验、理论公式及其它原位试验等方法综合确定； 2. 对规定的二级建筑物可按照理论公式或其它原位试验方法确定； 3. 对于三级建筑物可根据相邻建筑物经验确定， 1. 基础底板尺寸的确定 根据作用在基础上的荷载以及地基承载力特征值，可初步确定基础底板面积。 1、中心受压 a k f p ≤ 式中：A G F p K K k += 荷载标准组合时基础底面平均值（标准值）， K F －上部传来标准值；
K G －自重标准值，d A G G K ⋅⋅=γ， 代入上式得：d f F A G a K γ-≥ 如有地下水，应扣去浮托力w w G k Ah Ad G γγ-= 得 w w k h d f F A γγαα+-≥ 对于单独基础 ａ）方形基础 w w k h d f F A L b γγαα+-≥== ｂ）矩形基础 w w k h d f F A L b γγαα+-≥=⨯ 令)2,2.1(h b L =代入上式 对于条形基础 w w k h d f F A b γγαα+-≥=⨯1 注意：求ｂ先知a f ，而a f 与ｂ有关，所以一般假定3≤b ，即 )5.0(-+=d f f m d ak a γη 2、偏心受压 基底边缘最大、最小压应力为 )61(min max l e A G F W M A G F p p K K K K K K ±+=±+= 为了保证基础不至于过分倾斜，通常要求0min ≥p 规范规定：在偏心荷载作用下一般要求： ⎩⎨⎧≤≤a a k f p f p 2.1max 根据上述要求，计算偏心荷载下基础底板尺寸一般通过试算方法确定： 1. 先按照中心受压，确定出底板尺寸，求出W G a K f F A γγ+-≥0 2. 计算偏心距，根据偏心大小，把基底面积适当提高0) 3.1~1.1(A A =，并以适当比 例确定基础底面长度和宽度。
绪论 1.基础是建筑物在地面以下的结构部分。基础是建筑物本身的组成部分，应满足强度、刚 度和耐久性要求。基础的作用是支撑上部结构荷载，并将荷载传给地基。 2.承受基础荷载的那部分土体称为地基。地基应满足强度、稳定性、变形要求。当地基为 多层土时，与基础底面相接触的土层称为持力层。持力层下面的土层称为下卧层。地基可以分为天然地基（不经过人工处理，直接用来作建筑物地基的天然土层）、人工地基（经过人工地基处理后才满足建筑物地基要求的土层）。 3.地基基础工程事故：a，地基强度不足造成工程事故b，地基失稳工程事故c，地基变形 过大造成工程事故d，地基其他工程事故e，基础工程事故。 一、天然地基浅基础设计原理 1.地基基础设计：在设计基础时，不仅要保证基础有足够的强度、刚度和耐久性，还必须 同时满足地基的承载力和稳定性，并把地基的变形限制在允许范围内。 2.基础类型：a，按埋置深度不同：浅基础和深基础；b，按受力特点和刚度特征：无筋扩 展基础和扩展基础；c，按使用材料：砖基础、三合土基础、灰土基础、毛石基础、混凝土或毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础；d，按构造特点：独立基础、条形基础、联合基础、筏形基础和箱形基础。 3.天然地基浅基础设计内容与步骤：1）选择基础材料和构造类型2）确定基础的埋置深度 3）确定地基土的承载力4)确定基础的地面尺寸5）根据规范要求，验算地基变形6）对建在斜坡或有水平荷载作用的建筑物，验算其抗倾覆及抗滑移稳定性7）绘制基础施工图，编写施工说明 4.根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影 响正常使用的程度，《地基基础规范》将地基基础设计划分为三个（甲、乙、丙级）设计等级。 5.各个等级地地基基础设计均需要满足正常使用极限状态和承载力极限状态的要求。且应 满足以下两种功能要求：1）在长期荷载作用下，地基变形不应造成承重结构损坏。2）在最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象。因此地基基础设计必须满足以下两个条件：a，地基必须满足承载力验算的条件b，地基变形在允许值范围内。 6.地基基础设计必须满足以下三个要求：1）地基应保证有足够的承载力。2）地基的变形 不得超过允许值。3）地基不得丧失稳定性。 7.地基变形特征：1)沉降量：沉降量系指基础中心的沉降量，主要用于计算比较均匀时的 单层排架结构柱基的沉降量。2）沉降差：沉降差系指相邻两个单独基础的沉降量之差。 3）倾斜：倾斜系指单独基础在倾斜方向两端点的沉降差与此两点水平距离之比。4）局部倾斜：局部倾斜系指砌体承重结构沿纵向6~10m内，基础两点的下沉值与此两点水平距离之比。 8.基础类型：无筋扩展基础，扩展基础，联合基础，筏形基础，箱形基础 9.基础方案选用：在进行基础设计时，一般遵循无筋扩展基础—柱下独立基础—柱下条形 基础—交叉条形基础—筏形基础—箱形基础的顺序来选择基础形式。 10.基础的埋深是指室外设计地面到基础底面的距离。靠近地面的土层易受自然条件的影响 而性质不稳定，故基础埋深一般不小于0.5m。另外，为防止人来车往造成基础损伤，基础顶面应低于地面0.1m。 11.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基础，当埋深必须大
简述天然地基上浅基础设计的一般步骤 天然地基上浅基础设计是对地基进行改善工程的必备步骤，主要是在建筑物的设计过程中做出一定的处理，以确保建筑物的稳定性和支撑性。一般步骤包括： 一、准备工作 1.进行地基观察与诊断，观察地基的状况，对其进行诊断并分析，以了解地基条件。 2.土、岩综合检测，对土、岩样本进行综合检测，以确定其物理力学性质，为地基改造提供基础依据。 3.综合考虑地下水位的影响，搜集有关地下水位的信息，考虑地下水位的变化，以确定紧凑度和降水管理的大致原则。 二、总体设计 1.分析建筑物的地基要求，确定设计的地基正拉内力，以及建筑物所能承受的最大应力。 2.确定地基控制原则，根据地下水位和地基极限状态条件，确定地基改造主动及限制原则。 3.确定地基改造方案，根据地基条件和建筑要求，确定地基改造方案，设计浅基础尺寸、位置、结构及施工流程等。 三、施工安全
1.施工前进行安全评估，进行安全绩效监测，研究及汇总施工活动及非活动环境，以确保施工安全性高。 2.安全措施，制定安全管理制度，对施工活动及环境进行详细的控制；设置安全警戒防护措施，以及安全鉴定措施等，以防止施工时出现安全隐患。 四、金属薄板处理工程 1.破坏强度检测，手段进行金属薄板破坏强度测试，以确保其质量。 2.金属薄板成形，确定金属薄板安装位置和支护方法，按规定的形状进行金属薄板的成形。 3.安装监测，以金属薄板的接触压力及偏转角度作为参数，监测金属薄板安装过程安全性，防止因安装不当出现损坏。 以上便是天然地基上浅基础设计的一般步骤，这些步骤虽然并不复杂，但是却至关重要，对于建筑物的稳定性和支撑性有重要。
浅基础施工工艺流程 1. 前期准备阶段 在进行浅基础施工之前，需要进行一系列的前期准备工作，以确保施工的顺利进行。主要包括以下步骤： 1.1 工程资料准备 收集和整理与浅基础施工相关的工程资料，包括设计图纸、规范标准、土质报告等。 1.2 施工方案编制 根据设计要求和实际情况，编制浅基础施工方案。方案中应包含施工方法、材料选用、施工顺序等内容。 1.3 施工人员组织 确定施工队伍的组成和人员配备，并进行培训和安全教育，确保施工人员具备必要的技术能力和安全意识。 1.4 施工设备准备 根据施工方案确定需要使用的设备和机械，并进行检查和调试，确保设备正常运行。 2. 基坑开挖阶段 在前期准备完成后，开始进行基坑开挖。主要包括以下步骤： 2.1 基坑标高测量与标定 根据设计图纸和标高要求，确定基坑的开挖标高，并进行测量和标定。 2.2 基坑周边保护 在基坑周边设置围护结构，如挡土墙、支护桩等，以防止土方坍塌。 2.3 土方开挖 按照设计要求，采用人工或机械方式进行土方开挖，并及时清理和处理挖出的土方。 2.4 基坑底部处理 在基坑底部进行平整和夯实处理，以确保基础施工的稳定性。
3. 基础施工阶段 在基坑开挖完成后，开始进行浅基础施工。主要包括以下步骤： 3.1 基础模板安装 根据设计要求，在基坑底部安装基础模板，并进行调整和固定。 3.2 钢筋预埋 根据设计图纸和规范要求，在基础模板中预留钢筋的位置，并进行钢筋的预埋作业。 3.3 混凝土浇筑 在钢筋预埋完成后，开始进行混凝土的浇筑。浇筑过程中应注意控制浇筑速度和浇筑厚度，以确保混凝土的质量。 3.4 表面处理 在混凝土初凝后，对基础表面进行养护和处理，以提高基础的强度和耐久性。 4. 后期工序阶段 在基础施工完成后，进行一系列的后期工序。主要包括以下步骤： 4.1 基础验收 根据设计要求和规范标准，对基础进行验收，确保施工质量符合要求。 4.2 清理整理 清理施工现场，并整理施工资料和工程记录。 4.3 工程竣工 完成施工报告和竣工图纸，并按照规定程序办理竣工手续。 总结 以上是浅基础施工的一般步骤和流程。在实际施工中，还需要根据具体情况进行调整和补充。通过科学合理的施工流程，可以确保浅基础的安全、稳定和耐久性。
浅基础的施工方案 1. 引言 浅基础是建筑工程中常见的一种基础形式，适用于土层比较稳定、荷载较小的场地。本文将介绍浅基础的施工方案，包括施工前准备、测量布线、挖掘土方、基础饰面处理等内容。 2. 施工前准备 在进行浅基础施工前，需要进行以下准备工作： •确定基础位置：根据结构设计图纸确定基础位置，并打桩标记。 •划定施工区域：根据基础尺寸要求，在地面上进行标线，明确施工范围。 •检查建筑物周边环境：检查周边环境是否有植物、管线等，需要进行移除或保护。
3. 测量布线 测量布线是施工的重要一环，需按照设计要求进行精确布置。具体步骤如下： 1.进行控制点测量：根据设计图纸上的控制点坐标，使用测量仪器进行测量，并将控制点标记清晰。 2.根据控制点进行延伸测量：根据控制点的位置和方位，进行延伸测量，标记测量点，形成完整的布线。 3.标记基础中心线：测量基础的宽度，以确定基础中心线。使用墨线或颜料进行标记。 4. 挖掘土方 挖掘土方是施工的关键步骤，需要按照设计要求进行操作。具体步骤如下： 1.准备挖掘设备：选择适当的挖掘机械设备，并确保其正常运转和安全性能。 2.开始挖掘：根据设计要求，先进行基础周围的土方挖掘，再逐步向基础中心进行挖掘。挖土时要保持坡度，避免出现坍塌。
3.控制挖掘深度：根据设计要求和实际情况，控制挖掘深度，确保基础底部平整。 4.清理挖掘底部：挖掘完毕后，清理基础底部的杂物和残渣，使底部干净整洁。 5. 基础饰面处理 基础饰面处理是为了提高基础表面的平整度和美观度，通常使用水泥砂浆进行处理。具体步骤如下： 1.清洁基础表面：在施工前，需对基础表面进行清洁，确保无杂物和尘土。 2.涂刷粘结剂：在基础表面涂刷一层粘结剂，增强饰面层与基础的附着力。 3.准备砂浆：按照一定比例，将水泥和砂混合搅拌成砂浆。 4.抹平砂浆：将准备好的砂浆抹平在基础表面，使用刮板或抹刀进行调整，使表面平整。 5.表面处理：对抹平的砂浆表面进行处理，可以选择进行划纹或喷涂等方式，以增加表面的美观度。
第8章天然地基上浅基础设计 内容提要：地基基础是建筑物的重要根基，若地基基础不稳固，将危及整个建筑物的安全。本章主要介绍根据基础的受力特性及构造特点划分的浅基础的类型、浅基础的设计计算、浅基础设计方法、减小地基不均匀沉降危害的主要措施及地基基础与上部结构共同作用的设计理念。 第一节浅基础的类型 当建筑场地土质均匀、坚实，性质良好，地基承载力特征值f ak ＞120kP a 时， 对于一般多层建筑，可将基础直接做在浅层天然地基上，称为天然地基上浅基础。根据天然地基上浅基础的受力特性及构造特点可将浅基础类型分为两大类：刚性基础和柔性基础。 一、刚性基础 刚性基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。 8.1.2柔性基础 柔性基础的材料为钢筋混凝土，故亦称为钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。这类基础的高度不受台阶宽高比的限制。因此，当刚性基础尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求时，则需选择柔性基础。柔性基础同样可用 扩大基础底面积的办法来满足地 基承载力的要求，但不必增加基 础的埋深。 1.钢筋混凝土独立基础 这种基础主要是柱下基础， 其构造形式如图8-1所示，轴心受 压柱下基础的底面形状为正方 形。而偏心受压柱下基础的底面图8-1 钢筋混凝土独立基础 形状为矩形。（a）台阶形基础；（b）锥形基础；（c）杯口形基础 2.钢筋混凝土条形基础 (1)墙下钢筋混凝土条形基础 其横截面根据受力条件可以分为不带肋和带肋两种。若地基不均匀，为了加强基础的整体性和抗弯能力，可以采用有肋的墙下钢筋混凝土条形基础，肋部配置足够的纵向钢筋和箍筋。 (2)柱下钢筋混凝土条形基础 当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不能承受上部结构荷载的作用，常将若干柱基连成一条构成柱下条形基础(图8-4)。
浅基础设计指导书
H0≥ 式中F k——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（kN）。当为柱下独立基础时，轴向力算至基础顶面，当为墙下条形基础时，取1m长度内的轴向力（kN/m）算至室内地面标高处； ——基础及基础上的土重的平均重度，取=20 kN/m3；当有地下水时，取γ＇=20-9.8=10.2 kN/m3； ——计算基础自重及基础上的土自重G K时的平均高度（m）。 b2——基础台阶宽度（m）； H0——基础高度（m）。 （五）软弱下卧层强度验算 如果在地基土持力层以下的压缩层范围内存在软弱下卧层，则需按下式验算下卧层顶面的地基强度，即 ≤ 式中 p z——相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值 （kP a）； p cz——软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值（kP a）； f az——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（kP a）。 （六）绘制施工图（2号图纸一张） 合理确定绘图比例（平面图1：100、详图1：20~1：30）、图幅布置；符合《建筑制图标准》。 三、参考文献 1.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）. 北京：中国建筑工业出版社，2002 2.孙维东主编. 土力学与地基基础. 北京：机械工业出版社，2003 3.中华人民共和国国家标准. 砌体结构设计规范（GB50003-2001）. 北京：中国建筑工业出版社，2002 4.沈克仁主编. 地基与基础. 中国建筑工业出版社，1993 四、设计实例 1.设计题目某四层教学楼，平面布置图如图4-1所示。梁L-1截面尺寸为 200mm×500mm，伸入墙内240 mm，梁间距为3.3 m，外墙及山墙的厚度为370 mm，双面粉刷，本教学楼的基础采用毛石条形基础，标准冻深为 1.2m。由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙∑F1K=558.57kN，山墙∑F2K=168.61kN，内横墙∑F3K=162.68kN，内纵墙∑F4K=1533.15kN。 2.工程地质情况该地区地形平坦，经地质勘察工程地质情况如图4-2所示， 地下水位在天然地表下8.5m，水质良好，无侵蚀性。
第七章天然地基上的浅基础 第一节概述 凡是直接在未加固过的地基上修筑的基础，该地基土能保持其自然形成的土质结构和特性，不需要进行人工加固就具有良好的稳定性，称为天然地基。当地基土的土质很差，不经过人工加固处理就不能达到设计要求，称为人工地基。还有局部地基遇到的地基土，如湿陷性黄土、多年冻土、压缩性强的软土等，这些地区均需做特殊的设计和施工，称为特殊地基。 基础可分为两大类：平基和桩基。平基的地基一般为一平面，即使有些基础建筑在倾斜的岩面上，需要将地基做成台阶状， 也属平基之列。由于浅平基一般是在露天开挖 的基坑内直接修筑基础，故有时称按此法施工 的基础为明挖基础。如沉井和沉箱等特殊方法 修筑的基础，则称为深平基。天然地基浅基础 埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价较低，是建筑最常用的基础类型。 图7.1明挖基础示意图 第二节明挖基础的尺寸 基础平面形状在矩形或圆端形桥墩中常做成矩形的，圆形桥墩的基础平面形状常
做成八角形。 一、基础厚度 基础厚度等于基顶高程减去基底高程。为节省圬工，明挖基础一般做成 台阶式，1m一层，逐层扩大的形式，如图7.2所示。 图7.2
当传来的荷载大时，基础要厚些，也就是基础层数多些；当地基 承载力大时，基础厚度可薄些，层数少些。如果设置在岩层上的基础，一般有一层1m 的基础即可。 一、基础平面尺寸 第一层基础的平面尺寸，等于墩身底面尺寸加襟边宽度；以下各层的平面尺寸，等于上一层平面尺寸加台阶宽度。 基础顶面边缘到墩台底部边缘的距离，称为基础的襟边宽度，如图7.2所示。襟边宽度（台阶宽度）不得小于0.2m,其作用是: （1）考虑基础施工条件差，基础砌成后，其位置会偏移，设置了襟边，墩台就可按正确的定位要求放样，以纠正基础施工所产生的误差。 （2）便于施工操作和搭置浇注墩台所需的模板。 第三节从墩台底部外缘到基础底面外缘的连线与竖线 的夹角，常称为基础扩展角，如图7.2中的α， 为了保证刚性基础本身有足够的强度，通常限制 扩展角α不超过一定的极限值，该极限值称为基 α表示。刚性角的大小详见相 础的刚性角，用 m ax 应《规范》的具体规定，均不得超限。 第四节明挖基础的检算 桥梁墩台下的基础多为刚性基础，只要满足刚性角的要求，基础本身的强度 即可得到保证。在设计基础时，应按照最不利荷载组合进行检算。 一、地基强度的检算 1、持力层强度检算 持力层是直接与基底相接触的土层，持力层强度检算要求最不利 荷载组合在基底产生的地基应力不超过持力层的地基容许承载力。基底应力的分布在理论上可采用弹性理论求得较精确解（详见土力学相应部分），在实践中常采用简化方法，即按材料力学偏心受压公式进行计算。由于浅基础埋置深度浅，在计算中可不计基础四周土的摩阻力和弹性抗力的作用。 桥梁在直线上时，其计算公式为
第二章天然地基上的浅基础 浅基础的定义: 埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的基础 浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。深基础埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。 天然地基浅基础的特点:由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。 第一节天然地基上浅基础的类型、构造及适用条件 一、浅基础常用类型及适用条件 天然地基浅基础的分类（根据受力条件及构造）： 刚性基础：基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分（图2-1b），a-a断面左端，相当于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，a-a断面将产生弯曲拉应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础（图2-1b）。它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。其形式有：刚性扩大基础（图2-1b及图2-2），单独柱下刚性基础（图2-3a、d）、条形基础（图2-4）等。 柔性基础：基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础（图2-1a）。柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条形和十字形基础（图2-5）筏板及箱形基础（图2-6、图2-7），其整体性能较好，抗弯刚度较大。 刚性基础常用的材料：主要有混凝土，粗料石和片石。混凝土是修筑基础最常用的材料，它的优点是强度高、耐久性好，可 浇筑成任意形状的砌体，混凝土强 度等级一般不宜小于C15号。对于 大体积混凝土基础，为了节约水泥 用量，可掺入不多于砌体体积25% 的片石（称片石混凝土）。 图2－1 基础类型 刚性基础的特点：稳定性好、 施工简便、能承受较大的荷载。它 的主要缺点是自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。所以对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差又较厚时，刚性基础作为浅基础是不适宜的。
板书…………………………讲解………………………………… 第二章天然地基上的浅基础 天然地基上的基础： 浅基础埋入地层深度较浅<5m 施工敞开挖基坑明挖基础 设计计算，忽略基础侧面土体对基础的影响 基础结构形式和施工方法也较简单 造价也较低 优先选用 深基础埋入地层较深>5m 结构形式和施工方法复杂 设计计算时需考虑基础侧面土体的影响 深水基础采用深水围堰清除覆盖层 按浅基础形式将基础直接放在基岩上 施工方法较复杂 第一节天然地基上浅基础的类型及构造 一、浅基础常用类型及适用条件 根据受力条件天然地基浅基础可分为： 刚性基础柔性基础 刚性基础： 概念：当基础在外力(包括基础自重)作用下，基底承受着强度为σ的
地基反力，基础的悬出部分(图2-1b),a-a断面左端，相当板书…………………………讲解………………………………… 于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁；在荷载作用下 a-a断面将产生弯曲拉应力和剪应力。基础污工具有足够 的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉 应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内 不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础(图2-1b)。 优点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。 缺点：自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定 限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会 因所爱的荷载压力超过地基强度而影响结构物的正常使 用。 适用条件：只要地基强度能满足要求，它是桥梁和涵洞等结构物首先考虑 的基础形式。对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的 结构物，当持力层的士质较差又较厚时，不适宜的。 常用材料：混凝土抗压强度高、耐久性好，任意形状，标号不小于15号。对于大 体积混凝土基础，为了节约水泥用量，可掺入不多于砌 体体积25%的片石(称片石混凝土)但片石的强度标号不 应低于25号，也不应低于混凝士标号。 粗料石石料外形大致方整，厚度约2Ocm一3Ocm，宽度和长度分别 为厚度1.0一1.5和2.54.0倍,石料标号不应小于25号， 砌筑时应错缝，一般采用5号水泥砂浆。 片石小桥涵基础，厚度不小于l5cm，不小于25号，5号或2.5号砂 浆 柔性基础 概念：基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力若 超过了基础污工的强度极限值，为了防止基础在a-a断 面开裂甚至断裂，必须在基础中配置足够数量的钢筋。优点：它整体性能较好，抗弯刚度较大。在外力作用下只产生均匀沉降 或整体倾斜，这样对上部结构产生的附加应力比较小， 基本上消除了由于地基沉降不均匀引起结构物损坏的影 响。