浅基础1( 2.5基础底面尺寸的确定)

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第五节基础底面尺寸的确定

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第五节基础底面积的确定
四、地基稳定验算可能发生地基稳定性破坏情况：可能发生地基稳定性破坏情况： (1)承受很大的水平力或倾覆力矩的建(构)筑物。 (1)承受很大的水平力或倾覆力矩的建( 筑物。承受很大的水平力或倾覆力矩的建 (2)位于斜坡顶上的建位于斜坡顶上的建( 筑物。 (2)位于斜坡顶上的建(构)筑物。 (3)地基中存在软弱土或夹) 地基中存在软弱土( (3)地基中存在软弱土(或夹)层；土层下面有倾斜的岩层面；隐伏的破碎或断裂带；的岩层面；隐伏的破碎或断裂带；地下水渗流的影响等。响等。
第五节基础底面积的确定
砌体承重结构房屋的长高比不太大，砌体承重结构房屋的长高比不太大，以局部倾斜为应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。主，应以局部倾斜作为地基的主要特征变形。
裂缝
裂缝
相对沉降曲线
相对沉降曲线
砌体承重结构不均匀沉降
第五节基础底面积的确定
对于框架结构和砌体墙填充的边排柱，对于框架结构和砌体墙填充的边排柱，主要是由于相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，所以设计计算应由沉降差来控制。计计算应由沉降差来控制。
K S＝
µv ∑ Fi + µh E0 + P
∑ Hi
≥ (1.2~1.4)
作用于基底的竖向力kN 其中Fi——作用于基底的竖向力kN；作用于基底的竖向力kN； Hi——作用于基底的水平力kN；作用于基底的水平力kN 作用于基底的水平力kN；
μv、μh——基础与土的摩擦系数。基础与土的摩擦系数
第五节基础底面积的确定
2、对于偏心受压基础：对于偏心受压基础：
同时满足：同时满足：

16,9_第2.5.1 基础底面尺寸确定方法02

2.5 基础底面尺寸的确定一、基本要求二、计算方法三、确定流程四、计算示例☐基底面积应满足的要求(1)<k a p f ●基底平均应力小于地基承载力特征值●安全性要求●沉降要求：基础中心沉降受平均应力控制●基底最大应力小于地基承载力特征值的1.2倍●地基中允许出现受控深度的塑性区一基本要求max 1.2 (2)<k a pf二计算方法☐要求☐基底平均应力☐结果（1）按竖向荷载确定基底面积max 1.2k ap f<W——基础底面的截面抵抗矩，m 3☐偏心荷载下基底应力计算☐要求max 2()3()2+=−k k k F G p l b e min 0k p <若（2）最大基底应力计算方法●根据上下部外形协调确定l /b ，一般☐矩形：☐圆形： 2=A b ☐方形：（3）基底尺寸初值拟定方法有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）下卧层顶面地基承载力要求p z ——软弱下卧层顶面处的附加应力值p cz ——软弱下卧层顶面处土的自重应力值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（4）软弱下卧层承载力验算方法()(2tan )(2tan )k m z lb p d p l z b z γθθ−=++●矩形基础：●条形基础：式中θ——基底应力力扩散角地基压力扩散角☐下卧层顶面竖向附加应力计算方法0.25 0.50 3 6° 23° 5 10° 25° 10 20° 30°/z b 12/S S E E θ（4）软弱下卧层承载力验算方法有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）三确定基础底面尺寸的流程①按竖向荷载作用产生的基底平均应力，确定最小基底面积②拟定基础底面尺寸，在最小基底面积基础上适当放大，一般1.1~1.4倍③按全部荷载作用（包括弯矩、水平力）验算持力层地基承载力，不满足时回到②④如果持力层下存在软弱下卧层，验算下卧层地基承载力不满足时候，回到②⑤得到基础底面此次尺寸关键词：试算和验算这节课就到这里谢谢大家！。

浅基础设计—设计基础知识(地基与基础工程)

S≤〔S〕
三、地基基础设计资料和步骤
（一）设计资料 1 建筑场地的地形图 2 建筑场地的工程地质勘察资料 3 建筑物的平面、立面、剖面及使用要求，作用在基础上的荷载、设备基础及各种设备管道的布置和标高。 4 建筑物材料的供应情况。
地基基础设计步骤
1、选择基础的材料和构造形式； 2、确定基础的埋置深度； 3、确定地基土的承载力特征值； 4、确定基础底面尺寸，存在软弱下卧层时要进行软弱下卧层强度验算； 5、设计等级为甲级、乙级的建筑物及不符合表8-2的丙级建筑物进行地基变形验算； 6、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，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； 7、确定基础的剖面尺寸，根据基础的类型进行基础结构设计； 8、绘制基础施工图。
承载能力极限状态：一般是以结构的内力超过其承载能力为依据。
正常使用极限状态：一般是以结构的变形、裂缝、振动参数等超过设计允许的限值为依据。
1、承载能力极限状态
保证地基具有足够的强度和稳定性。
轴心荷载作用：偏心荷载作用：
p F G A
≤
fa
pmax≤1.2 f a
2、正常使用极限状态
保证地基的变形值控制在建筑物所允许的范围内。
项目九: 天然地基上的浅基础
任务一地基基础设计的基本规定任务二浅基础的类型任务三基础埋置深度的选择任务四基础底面尺寸的确定任务五基础结构设计任务六减轻不均匀沉降的措施
常规设计法
合理的分析方法：以地基、基础、上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提。
必须强调的是：地基基础问题的解决，不宜单纯着眼于地基基础本身，按常规设计时，更应把地基、基础与上部结构视为一个统一的整体，从三者相互作用的概念出发考虑地基基础方案。

基础底面尺寸的确定.

基础底面尺寸的确定
基础底面尺寸的确定 2 偏心荷载作用下基础底面积的确定
矩形基础的底面尺寸 b 、 l 可能有多种选择，一般应
使长边方向与弯矩方向一致。
为简化计算，先按轴心荷载算出所需底面积，根据偏心距大小将其增大 10~50% ，且要求长短边之比在 3 以内，计算基础底面尺寸；然后验算 pkmax 和 pkmin（或偏心距e）是否满足要求，经反复试算，即
天然地基上的浅基础设计
基础底面尺寸的确定
单位：石家庄铁道大学主讲人：汤劲松教授
基础底面尺寸的确定
在基础类型和埋置深度初步确定后，应根据基础上
作用的荷载、基础的埋深和地基承载力特征值，计
算基础底面尺寸。根据荷载的性质，分为：轴心荷载和偏心荷载两种情况讨论。
基础底面尺寸的确定
基础底面尺寸的确定
可确定底面尺寸。
基础底面尺寸的确定

小结
1.轴心荷载作用下基础底面积的确定
2.偏心荷载作用下基础底面积的确定

浅基础设计的基本内容

2、电梯缓冲坑：自地面向下至少1.4m
(二)考虑建筑物的高度和荷载大小的影响高层建筑基础承载力变形
筏形基础和箱形基础桩箱或桩筏基础
埋深不小于1/15建筑高度
1/18～1/20
（不计桩长）
以上规定不包括岩石地基，岩石地基上的高层主要考虑抗滑要求
输电塔基础要求较大的埋深提供足够的抗拔阻力
h0
w h 0 k
0 （ 1 z1 2 z 2 ) /(z1 z 2 )
k 一般取0.7~0.9。
2.3.4 地基冻融条件
冻胀：冻胀力，地面隆起融陷：强度降低，建筑物下陷 1.冻土分类季节性冻土：是冬季冻结、天暖解冻，每年冻融交替一次的土层，在我国北方地区分布广泛。多年性冻土：指连续保持冻结状态三年以上的土层，其性质较复杂，属特殊土地基，另见专著。不均匀沉降
注：以 p1/4=NB /2+Nq d+Ncc为理论依据
k ≥24°时，Mb实际比理论大
讨论：（1）增大b? （2）增大d? （3）地下水对承载力的影响
该公式确定承载力时相应的理论模式是基底压力呈条形均匀分布。所以仅适用于 e l / 30 的情况。
2.载荷试验法
规范要求 : 对地基基础设计等级为甲级的建筑物采用载荷试验、理论公式计算及其他原位试验等方法综合确定。千斤顶荷载板
注：冻胀区的基础，应保证有足够的埋深，使基底达到或基本达到冻胀影响深度以下，从而避免冻害。
冻胀土中基础埋深的要求
dmin ＝ zd– hmax
zd 设计冻深；zd ＝ z0 t；z0 标准冻深；t 采暖对冻深的影响系数 hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面

浅基础的埋深、底面宽

02 浅基础底面宽
浅基础底面宽的定义
浅基础底面宽是指基础底面的水平投影宽度，即基础底面在水平面的延伸范围。
浅基础底面宽是基础设计的重要参数之一，它决定了基础的承载能力和稳定性。
浅基础底面宽的影响因素
建筑物类型和功能
不同类型的建筑物对基础底面宽的要求不同，例如高层建筑、桥梁等需要较大的基础底面宽来支撑上部结构的重量和荷载。
03 浅基础埋深与底面宽的关系
埋深与底面宽的相互作用
埋深影响底面宽的稳定性
随着埋深的增加，土压力增大，对底面宽的稳定性要求更高，需要适当增加底面宽以保持稳定。
底面宽影响埋深的选择
底面宽的增加可以提供更大的承载能力，从而允许选择较小的埋深，但过大的底面宽可能导致不经济和施工困难。
埋深与底面宽对承载力的影响
地质条件
地质条件包括土壤类型、承载能力、地下水位等因素，这些因素都会影响基础底面
宽的设计。
地形条件
地形条件对基础底面宽的影响主要体现在地形的起伏和坡度上，地形的不平坦会导致基础底面宽的变化。
荷载大小和分布
荷载大小和分布是决定基础底面宽的关键因素，较大的荷载需要更宽的基础底面来分散和传递荷载。
评估方法
承载力评估可以采用理论计算、数值模拟和试验验证等方法。根据工程地质勘察报告、基础设计图纸和相关规范进行计算。
评估结果
评估结果应包括基础承载力、沉降量、稳定性等方面的结论，为后续施工提供依据。
工程实例的施工过程及监测
施工流程
基础施工流程包括土方开挖、垫层铺设、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等步骤。应确保施工质量和安全。
安全系数是指在基础设计时，为保证安全而采用的一个大于1的系数，用于考虑各种不确定因素和安全储备。

第二章浅基础

2.2 浅基础的类型
扩展基础
刚性基础柔性基础
联合基础独立基础
条形基础按构造类型
十字交叉梁基础
筏板基础
箱形基础
壳体基础
地基基础分类
天然地基
浅基础的分类 1 按基础刚度分
无筋扩展(刚性)基础钢筋混凝土扩展基础墙下条基
柱下独基 2 按基础的结构形式分
按基础刚度分
无筋扩展基础
扩展基础(柔性基础)
软土
IV
h1 软土好土
只有低层房屋可用, 否则处理
尽量浅埋但是如h1 太小就为 II
h1< 2m 基底在好土
h1=2m~4m 高楼好土,低楼软土
h1>4 m 桩基或处理
三基础埋深和尺寸
台北国际金融中心
基础埋深不同时
(1) 主楼与裙房高度不同,分期施工设置后浇带
(2) 台阶式相连, 如山坡上的房屋
2.1.2浅基础设计方法
常规设计法适用范围 1、沉降较小或较均匀 2、基础刚度较大
1、对地基验2算.1.的3设要求计原则
• 1）满足承载力计算规定 • 2）甲、乙级建筑物，按地基变形设计 • 3）特殊情况的丙级建筑物，应作变形验算 • 4）应验算稳定性的建筑物和构筑物 • 5）进行抗浮验算的情况
b>6m 按6m, < 3m 按3m 荷载板试验
fa=Mbb+Md md+Mcck 不再做宽度和深度修正
fa :承载力特征值（设计值）
基础的验算
2 承载力验算
根据初步确定的埋深D与b，确定宽深修正
后的fa (1)中心荷载
p
FG A
fa
(2)偏心荷载

基础工程教学第2章

根据
地基复杂程度建筑物规模和功能特征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
即按照地基基础设计的复杂性和技术难度
将地基基础设计分为三个设计等级
甲级乙级 P9表2-1 丙级
P9
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：（P9～10）
地基、基础与上部结构相互作用的概念（P68～73）注意：地基与基础的相互作用
➢抗弯刚度很小的柔性基础，基底
反力的分布与作用于基础上的荷
载分布形状完全一致。均布荷载
下基础沉降呈碟形，即中部大，
边缘小。若要使沉降趋于均匀，
作用于基础上的荷载分布应中间柔性基础的基底反力
小、两端大（P69）
和沉降（P69图3-1）
•多用于：荷载大、地基软弱且软硬不均的高层建筑用于框架、框剪、剪力墙结构的柱下筏形基础用于砌体承重结构的墙下筏形基础，适用于具有硬壳持力层、比较均匀的软弱地基上6层及6层以下承重横墙较密的民用建筑
•筏形基础底面积大，可减小基底压力，也可提高地基
承载力，能有效增强基础的整体性，调整不均匀沉降
和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础
•无筋扩展基础适用于：（P11）
由于受台阶宽高比的限制，刚性基础的高
多层民用建筑和轻型厂房
度一般较大
➢无筋扩展基础（刚性基础）不适宜宽基浅埋的情况
•基础截面常做成
柱
l b 10
墙下条形基础
柱下独立基础
•无筋扩展基础的受力特性：（P11、P39～40）
材料具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都较低
➢ 为保证基础不会挠曲变形、开裂破坏，设计时需要加大基础的高度，控制基础外伸宽度，即限制（刚性）基础台阶宽高比，使基础具有足够的刚度，基础内的拉应力和剪应力不超过材料的抗拉、抗剪强度

2017第3讲浅基础-地基承载力-基础工程001

2.4 浅基础的地基承载力
地基变形按其特征可分为四种：
沉降量——独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值；沉降差——相邻两个柱基的沉降量之差；
2.4 浅基础的地基承载力
倾斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；
局部倾斜——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
f ak 和 f a 的区别
f a ——地基承载力特征值：
由理论公式法、岩石地基的现场和室内试验法直接取得。
f ak ——未经深宽修正的地基承载力特征值：
由土质地基的现场载荷试验和静力触探、动力触探、标准贯入试验 fa 等原位测试法取得，经深宽修正后方得到。
（25页）某场地地表土层为中砂，厚度2m，γ =18.7kN/m3，标准贯入锤击数N=13；中砂层之下为粉质粘土，γ =18.2kN/m3，γ sat=19.1kN/m3，抗剪强度指标标准值φ k=21，ck=10kPa，地下水位在地表下2.1m处。若修建的基础底面尺寸为2×2.8m，试确定基础埋深分别为1m和2.1m处时持力层的承载力特征值。
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（kPa）；
（7.9）
b——基础底面宽度（m）；b取值范围3~6 m d——基础埋置深度（m）；
修正原因 : 考虑增加基础宽度和埋置深度时，地基承载力也将随之提高，应将地基承载力对不同的基础宽度和埋置深度进行修正，才能供设计使用。
Fk 6M G d w hw 2k bl bl 6e p k 1 l pk max
单向偏心荷载作用下的基础
②e>l/6
pk max

基础工程浅基础ppt课件

第2章浅基础
1
2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/ 6 2
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
（3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载力进行深宽修正，再验算是否满足公式（2.16）和（2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整基础底面长度l和宽度b，再验算；如此反复一、二次，便能定出合适的基础底面尺寸。
条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
11
2.5.2软弱下卧层验算
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土，
其承载力特征值为 fak＝63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下卧层承载力宽、深修正系数分别为b 0 和d 1.0 )
17.7kN
/
Байду номын сангаасm3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
7
取该承重墙下条形基础宽度B＝1.25M。 4.验算:
Fk
低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 4

jcgc第二章5基础底面尺寸的确定

校核
pk≤fa pkmax≤1.2fa pkmin≥0
【例题7=4】某柱基础地基为均质粘性土层；地基土的物理力学性质指标如右图所示结构传至基础顶面的荷载分别为：试确定该柱下独立基础的底面积和尺寸
分析
该题属于偏心受压
1. 先确定地基承载力特征值特征值按基础埋深进行修正
pk max 1.2 fa pk min 0 pk fa
Fk
cz = i hi
i =1
n
po = pk md
md
自重应力分布曲线
d ruan
pz
pcz + pz 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
软弱下卧层
f az = f ak , ruan +d m druan 0.5
3) 扩散角原理（简化计算）
pkmax = 2( Fk + Gk ) 3kb
N=F+G
b
e
l
N
b
pmax pmin
k=
Mk l e, e = 2 Fk + Gk
一般情况下，要求 e < l/6（即 pmin>0）
2.5 基础底面尺寸的确定
Fk
室外地面 Qk
d
M k 室内地面 M Gk
yk
= M k + Qk d
pkmin pkmax y x
Fk
pcz + pz f az
计算原理：作用在基础底面的附加应力等于按θ角扩散在软弱下卧层顶面处总的附加应力。扩散前：总的附加应力为
A = lb
Po
md
po = pk md

地基基础设计的基本原理

体倾斜）控制，必要时应控制平均沉降量。
沉降观测
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，一般多层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完成80%以上，对于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%~80%，对于中压缩性土可认为已完成20%~50%，对于高压缩性土可认为已完成5%~20% 。
在基槽挖至接近槽底时，应由设计、施工和勘察人员对槽底土层进行检查，即所谓“验槽”。
对没有地基勘察资料的轻型建筑物，地基浅层情况只能凭验槽了解；有地基勘察报告的工程，主要是核实勘察资料是否符合实际。
通过验槽，可以判断持力层的承载力、地基的均匀程度是否满足设计要求，以防止产生过量的不均匀沉降。
验槽以细致的观察为主，辅以轻便简易的勘探方法，如轻便触探和夯击听音等。
fa
pu K
K 2
0 1
地基承载力是一个定值，对吗？
工程中通常以两个指标来表示地基承载力，即地基的容许承载力和极限承载力。
《地基规范》所称的地基承载力特征值相当于通常所说的地基容许承载力。
《地基规范》规定，浅基础的基底压力应满足下列要求：
pk fa
pkmax 1.2 fa
• 当需要满足抗震设防要求时，应按相关规定进行检算。（见第9章）
第2章浅基础
2-1 概述 2-2 浅基础的类型 2-3 基础埋置深度的选择 2-4 浅基础的地基承载力 2-5 基础底面尺寸的确定 2-6 扩展基础设计 2-8 减轻不均匀沉降危害的措施
2-1 概述
天然地基上的浅基础（本章讨论）人工地基上的浅基础
2.1.1 浅基础设计内容 2.1.2 浅基础设计方法 2.1.3 地基基础设计原则

基础工程-浅基础

pkmax ≤1.2fa
2.5.2 软弱下卧层承载力验算
当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按下式验算：
f z cz az
基底处附加应力：
条形基础
p b( )
z
k
cd
b2ztan
矩形基础
p lb( )
z
k
cd
(l2ztan)b(2ztan)
当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘土，或当上部结构对基础沉降有一定要求时，除承载力应满足上述要求外，还应验算包括软弱下卧层的基础沉降量。
SK SGK q1SQ 1K
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力时，按承载力极限状态下基本组合。地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值、特征值。抗剪取标准值、压缩取平均值、荷载特征值。
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
2.2 浅基础类型
d.上部为良好土层，下部为软弱土层。对低层建筑宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层距离，应力扩散，需验算下弱层承载力。
e.当地基持力层倾斜时，同一建筑基础可以采用不同埋深，由深到浅过渡。
2.3.3 水文地质条件
a.基础应埋在地下水位以上，对底面低于地下水位的基础，应考虑施工问题，地基保护，基坈降水，是否产生流砂、管涌等现象，对侵蚀性水，基础采用防蚀水泥。
浅基设计存在问题
1）满足了静力平衡条件，但忽略了三者变形的连续性，地基础变形与沉降应相一致，满足变形协调条件。地基越软，计算与实际差距越大，合理分析应满足静力平衡，变形两个条件，复杂情况应采用上下结构相互作用。
2）常规法应满足下列条件：沉降较小或较均匀，基础刚变较大；对连续基础荷载柱距均匀。

浅基础例题与习题

2
•
解: (1) 按φk＝20°查表3-5，得，
Md=3.06、Mc =5.66
Mb＝0.51、
fa M bb M d md M cck
0.51191.8 3.0618.31.2 5.6612 152.6kPa
• (2) 因为地下水位离基底很近，故基底下土旳重度取有效重度， Mb＝0.51、Md=3.06、Mc =5.66
pk max
k min
Nk (1 6e) 947.8 (1 6 0.224)
A
l 1.6 3.2
3.2
OK
262.9kPa 1.2 107.4kPa 0
fa
282kPa
21
带壁柱条形基础底面验算（例题二）
条件：例图带壁柱旳墙基础，取图中长度等于
壁柱间距（3m）旳T形基底面积为计算单元。
力学偏心受压公式验算。
（1）初步拟定基础底面尺寸
b
Fk
315
0.92m
l( fa Gd ) 3(130 20 0.8)
取b＝1m，壁柱基础宽度与墙基同宽，取1m。壁柱基础突出墙基础旳尺寸，近似取壁柱突出墙面旳距离，现取0.4m。
基础底面积： A 1 3 1 0.4 3.4m2
23
1.0m
50.3
• D d=1.45m
50.0
A 4190.0
概念题 • 4. 地基基础计算中旳基底压力直线分布法
是下列哪种情况？ • (A) 不考虑地基、基础、上部构造旳共同
作用； • (B) 考虑地基、基础、上部构造旳共同作
用； • (C) 考虑地基、基础旳共同作用； • (D) 考虑基础、上部构造旳共同作用。
降低沉降？ • A加大基础埋深，并加作一层地下室 • B加大基础宽度，同步荷载也按百分比增长 • C建筑物建成后来，大量抽取地下水 • D建筑物建成后来，在室外填高地坪高程

天然地基上的浅基础

2.2.2 浅基础的类型
扩展基础
刚性基础柔性基础
联合基础独立基础
条形基础按构造类型
十字交叉梁基础
筏板基础
箱形基础
壳体基础
一、扩展基础
(1)无筋扩展基础(刚性基础）适用于多层民用建筑和轻型厂房
(2)扩展基础(柔性基础）
1、定义 2、受力性能：抗弯和抗剪
性能良好
二、联合基础
2.4.2 地基承载力特征值的确定
1 按土的抗剪强度指标确定（1）地基极限承载力理论公式
fa

pu k
K与建筑物的安全等级、荷载性质、强度指标的可靠度以及地基条件等有关，对于长期承载力 K=2~3
2.4 浅基础的地基承载力
2.4.2 地基承载力特征值的确定
（2）规范推荐的理论公式
fa = Mbb + Md md + Mcck
2.1.3 地基基础设计原则
地基基础设计应按下列规定采用：
按地基承载力确定基础尺寸及埋深时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。
极端挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定性及滑坡推力时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合。
Z0 标准冻深；soil, , envi.
冻胀后地面 h
原地面
zd h’实测冻土厚度
设计冻深 zd＝(h’ -h)
考虑冻胀的基础埋深
4 考虑冻胀的基础埋深
设计冻结深度 zd ＝ z0 zs zw ze
Z0 标准冻深；soil, , envi.

浅基础基础底面尺寸的确定ppt课件

p lb( )
矩形基础： z

(l

2z
k
tan )(b
cd
2z
tan )
p b( )
条形基础：
z
k
cd
b 2z tan
θ —地基压力扩散角，查规范表确定
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地基压力扩散角θ 表2-10
Es1 / Es2 z/b=0.25
Z/b=0.50
1
4°
12°
262kPa 1.2 fa 288kPa
（满足）最后，确定该柱基础底面长l=2.4m ，宽b=1.6m。
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2.刚性基础与扩展基础 2.5.2 软弱下卧层的验算
当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按下式验算：
f z cz az
σz计算—压力扩散角法
基底处附加应力：p0 pk md
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2.5.4 基础与地基的稳定性验算
对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构以及建在斜坡上的建筑物，尚应验算地基地稳定性。地基稳定性可用圆弧滑动面法进行验算。
21
2.5.4 基础与地基的稳定性验算
稳定安全系数为最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩的比值，其值应符合下式要求：
抗滑力矩 K 滑动力矩 1.2
若考虑深层滑动时，滑动面可为软弱土层界面，即为一平面时，稳定安全系数应提高1.3。
22
2.刚性基础与扩展基础
2.5.4 基础与地基的稳定性验算
抗水平滑动的稳定性验算整体滑动稳定验算
图2.20 地基抗水平滑动
安全系数：

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2.刚性基础与扩展基础
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2.刚性基础与扩展基础
2.5.4 基础与地基的稳定性验算
对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构以及建在斜坡上的建筑物，尚应验算地基地稳定性。地基稳定性可用圆弧滑动面法进行验算。
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2.刚性基础与扩展基础
图2.17 例题题图
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2.刚性基础与扩展基础
【解】 ① 求地基承载力特征值
✓根据粘性土e＝0.7， IL＝0.78,查规范表得：ηb＝ 0.3，ηd＝1.6 。 ✓持力层承载力特征值fa(先不考虑对基础宽度进行修正)：
当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按下式验算：
f z cz az
σz计算—压力扩散角法
基底处附加应力：p0 pk md
p lb( )
矩形基础： z
(l
2z
k
tan )(b
cd
2z
tan )
p b( )
条形基础：
z
k
cd
b 2z tan
θ—地基压力扩散角，查规范表确定
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2.刚性基础与扩展基础
地基压力扩散角θ 表2-10
Es1 / Es2 z/b=0.25
Z/b=0.50
1
4°
12°
3
6°
23°
5
10°
25°
10
20°
30°
注：（1）Es1为上层土压缩模量；Es2为下层土压缩模量；
（2）当z/b＜0.25时，一般取θ=0°，必要时由试验确定；z/b＞0.5
基础和回填土重
Gk Gd A 20 1.15 3.84 88.3kN
pk
Fk
Gk A
205.3kPa
fa
ek
Mk Fk Gk
80 13 0.6 700 88.3
0.11m(l / 6 0.24m),即pmin
0
偏心距满足。
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2.刚性基础与扩展基础
2.5.4 基础与地基的稳定性验算
稳定安全系数为最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩的比值，其值应符合下式要求：
抗滑力矩 K 滑动力矩 1.2
若考虑深层滑动时，滑动面可为软弱土层界面，即为一平面时，稳定安全系数应提高1.3。
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fa fak d m (d 0.5) 226 1.617.5 (1.0 0.5) 240kPa
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2.刚性基础与扩展基础
② 初步选择基底尺寸
✓计算基础和回填土重Gk时的基础埋深 d=1/2(1.0+1.3)=1.15m
✓由公式：
A0
700 240 20 1.15
时，θ值不变。
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【例2.2】某柱下独立基础，荷载及地质情况如图。试确定基础底面尺寸。
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2.刚性基础与扩展基础
2.5.1 地基承载力验算
—按地基承载力计算基底尺寸A
中心受荷基础
要求： pk fa
pk
Fk
Gk A
Fk
0 Ad
A
fa
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A Fk
fa
Gd
图2.15 黑龙江工程学院
中心荷载作用下的基础
3
2.刚性基础与扩展基础 2.5.1 地基承载力验算
基底最大压应力：
pk max
Fk
Gk A
(1
6e ) l
700 88.3 3.84
(1
6 0.11) 2.4
262kPa 1.2 fa 288kPa
（满足）最后，确定该柱基础底面长l=2.4m ，宽b=1.6m。
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2.刚性基础与扩展基础 2.5.2 软弱下卧层的验算
位于稳定土坡坡顶上的建筑，当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m时，其基础底面外边缘线至坡顶的水平距离应符合下式要求，但不得小于2.5m。
条形基础 a 3.5b d
tan
矩形基础 a 2.5b d
tan
不满足要求时，应进行地基稳定性验算
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2.刚性基础与扩展基础
3.23m2
✓由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即 ✓初步选择基底尺寸 A 1.2A0 1.23.23 3.88m2
A=l×b=2.4×1.6=3.84m2(≈3.88m2)，且
b=1.6m<3m，不需再对fa进行修正。
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2.刚性基础与扩展基础
③ 验算持力层地基承载力
思考题
1、基础底面尺寸是如何确定的？ 2、软弱下卧层强度是如何验算的？
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2.刚性基础与扩展基础
作业：
教材66页，习题5题。作业本。下周一交。
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2.刚性基础与扩展基础
2.5.4 基础与地基的稳定性验算
抗水平滑动的稳定性验算整体滑动稳定验算
图2.20 地基抗水平滑动
图2.21 贯入软土层深处的圆弧滑动面
安全系数： K (F G) f
H
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2.刚性基础与扩展基础
2.5.4 基础与地基的稳定性验算
2.刚性基础与扩展基础
回答下列问题：：
1、什么是地基承载力？承载力特征值？ 2、地基承载力特征值确定方法有哪几种？ 3、地基变形特征值有哪几种？使用情况。
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2.刚性基础与扩展基础
2.5 刚性基础与扩展基础的设计计算
要点： ✓ 地基承载力验算（按地基承载力计算基底尺寸A ） ✓ 基底合力偏心距验算 ✓ 地基与基础稳定性验算 ✓ 基础变形验算（沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜）
—按地基承载力计算基底尺寸A
偏心受荷基础
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2.刚性基础与扩展基础 2.5.1 地基承载力验算
—按地基承载力计算基底尺寸A
偏心荷载下逐次渐近试算法求A
✓ 思路：先试算，后验算
✓ 步骤：
• 先按中心荷载作用下的公式预估A中 • 取A偏 =（1.1～1.4） A中 • 据A偏初选边长l和b • 验算偏心距e和基底边缘最大压力；
• 调整l 和b
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2.刚性基础与扩展基础
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2.刚性基础与扩展基础
2.5.1 地基承载力验算
—按地基承载力计算基底尺寸A
【例2.1】柱截面300mm×400mm，作用在柱底的荷载标准值：中心垂直荷载700kN，力矩80kN·m，水平荷载13kN。其他参数见图2.17 。试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸。
—按地基承载力计算基底尺寸A
✓ 方形基础
A A
Hale Waihona Puke FkfK Gd✓ 矩形基础
b l A Fk
fK Gd
（需先选定b或l，一般取l/ b ＝1.0～2.0 ）
✓ 条形基础
沿长度方向取l m计算，则：
b 1 A Fk
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fa 0d
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2.刚性基础与扩展基础 2.5.1 地基承载力验算