基础工程2-2

基础基础工程工程工程--BFoundation Engineering B主讲老师主讲老师：：郭莹guoying@ 土木工程学木工程学院岩土工程研究所院岩土工程研究所第二章浅基础的设计第一节概述第二节浅基础的类型第三节基础的埋置深度第四节地基承载力的确定及验算第五节基础底面基础底面尺寸的确定尺寸的确定第六节地基的变形验算第七节地基基础的稳定性验算第八节减轻不均匀沉降危害的措施第九节无筋扩展基础设计第十节墙下条形基础设计第十一节柱下独立基础设计书上书上第第三章书上第二章（三章之二节三章之二节））（三章之三节三章之三节））（三章之四节三章之四节））★★★第四节地基承载力的确定及验算一、地基基础设计等级二、岩土工程勘察的要求三、荷载效应组合的规定四、地基基础设计的技术要求五、地基基础设计的三种表达式六、地基承载力的确定★七、地基承载力的验算★基本概念第四节地基承载力的确定及验算在基础类型⑴已知底面尺寸基础—地基承载力软弱下卧层基础埋深确定后⑵底面尺寸未知——荷载地基承载力持力层下卧层持力层设计底面尺寸建筑中建筑中：：轴心荷载——方形基础方形基础；；偏心荷载——长方形.验算验算；；一、地基基础设计等级根据根据：：1）地基复杂程度地基复杂程度；；2）建筑物规模和功能特征建筑物规模和功能特征；；3）地基问题造成建筑物的破坏和影响正常使用的程度将地基基础设计地基基础设计分为分为3个等级个等级：：甲、乙、丙——书上表2-4一、地基基础设计等级地基基础设计应符合下列规定地基基础设计应符合下列规定：：①地基承载力特征值小于130kPa ，且体型复杂的建筑物且体型复杂的建筑物；；②地基可能产生过大的不均匀沉降时沉降时；；③软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；④相邻建筑物过近相邻建筑物过近，，可能发生倾斜时；⑤地基内有厚度较大或厚薄不均的填土地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，，其自重固结未完成时.⑴所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定的有关规定；；⑵设计等级为甲级设计等级为甲级、、乙级的建筑物乙级的建筑物，，均应按地基变形设计设计；；⑶丙级建筑物可不作变形验算丙级建筑物可不作变形验算，，如有下列情况之一如有下列情况之一，，仍应作变形验算形验算：：一、地基基础设计等级地基基础设计应符合下列规定——续：⑷对经常受水平荷载作用的高层建筑对经常受水平荷载作用的高层建筑、、高耸结构和挡土墙等墙等，，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，，尚应验算其稳定性稳定性；；⑸基坑工程应进行稳定验算稳定验算；；⑹当地下水埋藏较浅当地下水埋藏较浅，，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时浮问题时，，尚应进行抗浮验算抗浮验算；；二、岩土工程勘察的要求⑴提供岩土工程勘察报告的资料⑵地基评价⑶施工验槽三、荷载效应组合的规定1、按方向按方向、、性质分性质分：：竖向力竖向力、、水平力水平力、、弯矩N中心竖向荷载N偏心竖向荷载N中心竖向荷载及水平荷载=倾斜中心N偏心竖向荷载及水平荷载=倾斜偏心TT（一）作用在基础上的荷载——荷载种类M MG GGGG单算三、荷载效应组合的规定第二章第四节地基承载力的确定及验算2、按作用方式分按作用方式分：：恒载恒载、、活载恒载恒载：：结构自重结构自重、、土压力土压力、、水压力等长期作用——沉降主要原因活载活载：：普通活载普通活载：：人群人群、、车辆——沉降计算须考虑特殊荷载特殊荷载：：地震地震、、风、浮冰撞击力——沉降不考虑沉降不考虑，，稳定考虑（一）作用在基础上的荷载——荷载种类（偶然荷载偶然荷载））（永久荷载永久荷载））（可变荷载可变荷载））(1)不随时间变化不随时间变化；；(2)变化与均值比可以忽略化与均值比可以忽略；；(3)单调变化并趋于极值单调变化并趋于极值。

变化与均值比不可以忽略在结构使用期间不一定出现在结构使用期间不一定出现，，一旦三、荷载效应组合的规定（二）荷载效应组合组合起来的荷载，，应产生相应的最不利荷载组合：组合起来的荷载最大力学效应。

最大力学效应为保证建筑物的安全使用，，同时充分发挥地使用基的承载力，，各个等级基的承载力的地基基础设计均需要满足承载能力极限状态正常使用极限状态承载能力极限状态或稳定极限状态正常使用极限状态或变形极限状态u s p p F ≤（二）荷载效应组合三、荷载效应组合的规定[]s s ≤是结构安全功能的要求是结构安全功能的要求，，让结构发挥其最大限度的承载能力大限度的承载能力，，荷载效应超过此限度，结构即破坏或失稳是结构物的使用功能要求是结构物的使用功能要求，，变形量超过某一限度过某一限度，，影响正常使用或外观（1）由地基承载力确定基础底面积及埋深由地基承载力确定基础底面积及埋深，，或按单桩承载力确定桩数（二）荷载效应组合三、荷载效应组合的规定荷载效应抗力荷载效应限值正常使用极限状态下荷载效应的标准组合——地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

（2）计算地基变形计算地基变形：：正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计风荷不计风荷、、地震作用——地基变形允许值（3）计算挡土墙土压力计算挡土墙土压力、、地基或斜坡稳定或滑坡推力时（二）荷载效应组合三、荷载效应组合的规定荷载效应荷载效应裂缝宽度承载能力极限状态下荷载效应的基本组合——分项系数取1.0（4）确定基础结构内力和配筋时承载能力极限状态下荷载效应的基本组合——正常使用极限状态荷载效应的标准组合设计值标准值设计值荷载组合荷载组合：：基本组合基本组合：：承载能力极限状态设计时承载能力极限状态设计时，，包括永久荷载效应与可变荷载效应共同作用的组合应与可变荷载效应共同作用的组合；；标准组合标准组合：：正常使用极限状态设计时正常使用极限状态设计时，，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合合值为荷载代表值的组合；；准永久组合准永久组合：：正常使用极限状态设计时正常使用极限状态设计时，，对于可变荷载采用准永久值为荷载代表的组合采用准永久值为荷载代表的组合..（二）荷载效应组合三、荷载效应组合的规定(Fundamental Combination)(Characteristic Combination)(Quasi-permanent Combination)正常使用极限状态下:★荷载效应的标准组合值S k 应采用下式表示应采用下式表示：：kQ cn k 2Q 2c k 1Q Gk k n S S S S S ψψ+⋅⋅⋅+++=S Gk ——按永久荷载标准值G k 计算的荷载效应值计算的荷载效应值；；S Qik ——按可变荷载标准值Q i k 计算的荷载效应值计算的荷载效应值；；ψc i ——可变荷载Q i 的组合值系数的组合值系数，，按荷载规范确定按荷载规范确定。

★荷载效应的准永久组合值S k 应采用下式表示应采用下式表示：：kQ q k 2Q 2q k 1Q q1Gk k n n S S S S S ψψψ+⋅⋅⋅+++=Ψq i ——准永久值系数准永久值系数，，按荷载规范取值按荷载规范取值。

三、荷载效应组合的规定——建规承载能力极限状态下:★可变荷载效应控制的基本组合设计值S 应采用下式表示应采用下式表示：：k Q c Q Q2k c2Q2k 1Q 1Q Gk G n n n S S S S S ψγψγγγ+⋅⋅⋅+++=γG ——永久荷载分项系数永久荷载分项系数，，按规范取值按规范取值；；γQ i ——第i 个可变荷载的分项系数个可变荷载的分项系数，，按规范取值按规范取值。

★永久荷载效应控制的基本组合设计值S 按下式简化确定按下式简化确定：：RS S ≤=k 35.1R ——结构构件抗力的设计值结构构件抗力的设计值，，按有关建筑结构设计规范的规定确定按有关建筑结构设计规范的规定确定；；S k ——荷载效应的标准组合值荷载效应的标准组合值。

三、荷载效应组合的规定四、地基基础设计的技术要求强度：地基土抵抗剪切破坏和防止丧失稳定p≤f基底平均压力；；p——基底平均压力地基承载力力.f——地基承载变形：△≤[△]基础结构应具有足够的强度、刚度及耐久性五、地基基础设计的三种表达式根据荷载效应和地基承载力的取值不同容许承载力法安全系数法分项系数法荷载效应地基承载力安全控制标准组合值标准组合值基本组合值容许承载力极限承载力极限承载力容许承载力安全系数分项系数五、地基基础设计的三种表达式1、容许承载力法容许承载力法：：建规公规港规p ≤f a 2、安全系数法安全系数法：：建规公规p ≤f u /K 容许承载力容许承载力：：载荷试验、公式公式，，查表查表；；荷载荷载：：标准组合值极限承载力极限承载力：：载荷试验荷试验、、公式公式；；荷载荷载：：标准组合值3、分项系数法分项系数法：：港规同结构设计思想岩土岩土：：以总安全系数代替分项系数六、地基承载力的确定（一）地基承载力的确定方法地基承载力的确定方法：：载荷试验或其他原位测试载荷试验或其他原位测试；；理论公式计算理论公式计算..建规公规公规、、港规载荷试验或其他原位测试载荷试验或其他原位测试；；查表法查表法..重要六、地基承载力的确定（一）地基承载力的确定方法地基承载力的确定方法：：1、按承载力理论计算公式确定按承载力理论计算公式确定：：偏心距偏心距≤≤0.033b 时适用→p 1/4载荷试验或其他原位测试载荷试验或其他原位测试；；理论公式计算理论公式计算；；f a =M b γb+M d γm d+M c c k f a ——由土的抗剪强度指标确定的承载力特征值由土的抗剪强度指标确定的承载力特征值；；相当于p 1/4=N γB γ/2+N q γD+N c cM b ,M d ,M c ——承载力系数承载力系数，，由ϕk 查表2-6；ϕk ——基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值；；γ——基础底面以下土的重度基础底面以下土的重度，，地下水位下取浮重度地下水位下取浮重度；；建规六、地基承载力的确定（一）地基承载力的确定方法1、按理论计算公式按理论计算公式：：f a =M b γb +M d γm d +M c c kγm ——基底面以上土的加权平均重度基底面以上土的加权平均重度，，水下取γ′；c k ——基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值；；b ——基宽基宽，，>6m 取6m ，对砂土<3m 取3m ；d ——埋深埋深，，①一般至室外地面标高算起一般至室外地面标高算起；；②填方整平地区填方整平地区，，自填方地面标自填方地面标高算起高算起高算起，，但填土在上部结构完成后再填时但填土在上部结构完成后再填时，，应从天然地面算起应从天然地面算起。