优选天然地基基础设计

天然地基上浅基础的设计概述任何建筑物都必须有可靠的地基和基础。

建筑物的全部重量（包括各种荷载）最终将通过基础传给地基，所以，地基基础的设计是建筑物设计工作中的一项重要内容。

支承建筑物的那部分天然地层，称为天然地基；若天然地基的承载能力不够，经人为加强或改良过的，称为人工地基。

天然地基上的基础，依其埋置的深浅，可分为浅基础和深基础两大类。

大多数建筑物基础的埋深不会很大（例如不大于3~5m），可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建，这类基础，称为浅基础。

有时，根据各方面的方案比较，需要将基础埋置到较深的坚实地层上，此时，要采用某些特殊的施工手段和相应的某些基础型式来修建，如桩基、沉井和地下连续墙等，这样的基础称为深基础。

设计工作通常总是从选择方案开始的，地基基础的设计亦不例外。

地基基础的方案，从总的来说，不外下列三类：天然地基的浅基础、人工地基上的浅基础和天然地基上的深基础。

每一类这样的总方案中，还有许多可能的具体方案。

一般来说，天然地基上的浅基础往往比另外二类方案造价低和施工简便，故而应优先考虑。

天然地基上浅基础的设计，不能离开地基条件孤立地进行，故称为地基基础设计。

设计的首要任务是保证建筑物的安全和正常使用，这就需要从地基和基础两方面来考虑。

就地基方面来说，要具有足够的稳定性和不发生过量的变形。

如地基一旦发生强度破坏，其后果十分严重，有时甚至是灾害性的，因此，在设计中必须保证地基有足够的强度安全贮备。

如果地基发生过量的变形，将导致建筑物的开裂或倾斜，削弱了建筑物的坚固性或影响其正常使用，因而必须限制基础的不均匀沉降量。

另外，基础的总沉降量也应当有所限制，因为建筑物的下沉改变了它与室外地面、邻近设施（如工艺管道、下水道、道路等）之间原有的合理标高关系。

而且，大多数情况下，即使地基是比较均匀的，由于各部位荷载不一或基础尺寸及形状的不同，总会有不均匀沉降发生。

总沉降量大，意味着可能出现的不均匀沉降量也大，从这点来看，也应当限制总沉降量。

天然地基上浅基础设计第一节基础设计的原则一、一般原则1.地基应有足够的强度、刚度和耐久性。

2.地基应有足够的强度和稳定性。

3.基础沉降量应小于地基的允许变形值。

二、地基变形特征及允许变形值地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。

在计算地基变形时，应符合下列规定：1.由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制；2.在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序。

此时，一般建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已基本完成80%以上，对于低压缩粘性土可认为已完成最终沉降量的50%-80%，对于中压缩粘性土可认为已完成20%-50%,对于高压缩粘性土可认为已完成5%-20%。

建筑物的地基变形允许值，可按表5.3.4规定采用。

对表中未包括的其他建筑物的地基变形允许值，可根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。

建筑物的地基变形允许值表5.3.424<H g≤60 60<H g≤100 H g>1000.003 0.0025 0.002体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm)200高耸结构基础的倾斜H g≤2020<H g≤5050<H g≤100100<H g≤150150<H g≤200200<H g≤2500.008 0.003 0.006 0.005 0.004 0.002高耸结构基础的沉降量(mm)H g≤100100<H g≤200200<H g≤250400 300 200注：1.本表数值为建筑地基实际最终变形允许值;2.有括号者仅适用于中压缩性土；3.l为相邻柱基的中心距离(mm)；H g为自室外地面起算的建筑物高度(m);4.倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；5.局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6-10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

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：AG 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：df 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ww k h d f F A γγαα+-≥ 对于单独基础 ａ）方形基础 ww k h d f F A L b γγαα+-≥== ｂ）矩形基础 ww k h d f F A L b γγαα+-≥=⨯ 令)2,2.1(h bL =代入上式 对于条形基础 ww 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 γη2、偏心受压基底边缘最大、最小压应力为 )61(min max le 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 Kf F A γγ+-≥02. 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。

天然地基上的浅基础设计第7章天然地基上的浅基础设计§7.1 概述工程设计都是从选择方案开始的。

地基基础设计方案有：天然地基或人工地基上的浅基础；深基础；深浅结合的基础（如桩-筏、桩-箱基础等）。

上述每种方案中各有多种基础类型和做法，可根据实际情况加以选择。

地基基础设计是建筑物结构设计的重要组成部分。

基础的型式和布置，要合理的配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。

天然地基上结构比较简单的浅基础最为经济，如能满足要求，宜优先选用。

本章将讨论天然地基上浅基础设计的各方面的问题。

138这些问题与土力学、工程地质学、砌体结构和钢筋混凝土结构以及建筑施工课程关系密切。

天然地基上浅基础设计的原则和方法，也适用于人工地基上的浅基础，只是采用后一种方案时，尚需对所选的地基处理方法（见第9章）进行设计，并处理好人工地基与浅基础的相互影响。

浅基础设计的内容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，进行基础平面布置。

2. 选择基础的埋置深度。

3. 确定地基承载力设计值。

4. 确定基础的底面尺寸。

5. 必要时进行地基变形139与稳定性验算。

6. 进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、截面计算和满足构造要求）。

7. 绘制基础施工图，提出施工说明。

基础施工图应清楚表明基础的布置、各部分的平面尺寸和剖面。

注明设计地面或基础底面的标高。

如果基础的中线与建筑物的轴线不一致，应加以标明。

如建筑物在地下有暖气沟等设施，也应标示清楚。

至于所用材料及其强度等级等方面的要求和规定，应在施工说明中提出。

上述浅基础设计的各项内容是互相关联的。

设计时可按上列顺序，首先选择基础材料、类型和埋深，然后逐步进行计算。

如发现前面的选择不妥，则须修改设计，直至各项140计算均符合要求且各数据前后一致为止。

如果地基软弱。

为了减轻不均匀沉降的危害，在进行基础设计的同时，尚需从整体上对建筑设计和结构设计采取相应的措施，并对施工提出具体要求。