第2章 浅基础(2.5～2.6)

（4）上部结构型式
上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也 不同。
对中、小跨度简支梁来说，这项因素对确定基 础的理直深度影响不大。
对超静定结构 ， 便基础发生较小的不均匀沉降 也会使内力产生一定变化。
如对拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位移和 沉降差值，有时需将基础设置在埋 藏较深的坚实上 层上。
《基础工程》
第2章 浅基础
主要内容
地基基础的类型？ 浅基础地基承载力的确定？ 刚性扩大基础的设计与计算？
天然地基上的基础：
优先选用
浅基础 深基础
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
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
式中： [fa0], ——原位测试、或者从规范查取。称为地基承载 力基本容许值。
b——基础验算剖面底面最小边宽(或直径)（m），当b<2m时，取b=2m计 ；当b>10m时，按10m计算；
h——基础底面的埋置深度(m)，对于受水流冲刷的基础，由一般冲刷线算 起；不受水流冲刷的基础，由天然地面算起，位于挖方内的基础，由开挖后地面 算起；当h<3m时，取h=3m；
新鲜岩面上。 如岩石的风化层很厚： 难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根
据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。 岩层表面倾斜时： 不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于
土层上，以防基础因不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。 在陡峭山坡上修建桥台： 还应注意岩体的稳定性。
非岩石地基：
缺点： 自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面

3）当基础建于经多年压实未遭破坏的旧桥基 （岩石旧桥基除外）上时，不论地基承受的作 用情况如何，抗力系数均可取γR=1.5；对 [ fa ] 小于150kPa的地基，可取γR=1.25。 4）基础建于岩石旧桥基上，应取γR=1.0。 2、施工阶段：
1）地基在施工荷载作用下，可取γR=1.25。
2）当墩台施工期间承受单向推力时，可取 γR=1.5。
式中： pz——软弱地基或软土层的压应力； h——基底或桩端处的埋置深度(m)；当基础受水流冲刷时， 由一般冲刷线算起；当基础不受水流冲刷时，由天然地面算起； 如位于挖方内，则由开挖后地面算起； z——从基底或基桩桩端处到软弱地基或软土层地基顶面 的距离(m)； γ1——深度（h+z）范围内各土层的换算重度(kN/m3)； γ2——深度h范围内各土层的换算重度(kN/m3) ；
当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时, 从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定
的地基承载力特征值fak，尚应按下式修正：
f a f ak b b 3 d m d 0.5

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D632007）3.3.1规定:
地基承载力的验算应以修正后的地基承载力 容许值[fa]控制。该值系在地基原位测试或本规 范给出的各类岩土承载力基本容许值[fa0]的基础 上，经修正而得。
当偏心距e=Mk/(Fk+Gk)＞b/6(b为偏心方向基础 边长)时，这时基底压力分布如图2.20所示。
其中，l为垂直于力矩作用方 向的基础底面边长； a为合力作用点至基础 底面最大压力边缘的距离。
图2.20 基底压力分布图
2.5.2公路桥涵刚性扩大基础底面尺寸的拟定
a=l+2Htgα b=d+2Htgα

地基：为支承基础的土体或岩体。 天然地基：地基土有良好土层，不需经人工
处理，而直接承受基础荷载的天然岩土层， 即为天然地基。
天然地基上的浅基础：一般将天然地基上，
埋臵深度小于5m的基础及埋臵深度虽超过5m 但小于基础宽度的基础统称为天然地基上的 浅基础。
人工地基：当天然地基土层较软弱或具有
平板式筏基是一块等厚度（0.5～2.5m）的钢 混平板； 梁板式筏基是在筏板上沿柱轴纵横向设臵基 础梁而形成。

筏板基础可在六层住宅中使用，也可在50层 的高层建筑中使用，如美国休斯敦市的52层壳体 广场大楼就是采用天然地基上的筏板基础，它的 厚度为2.52m。
4．箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、侧墙、 内隔墙组成，形成一个整体性好、空间刚度大的箱 体。 箱形基础比筏板基础具有更大的抗弯刚度，可 视为绝对刚性基础，产生的沉降通常较为均匀。适 用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严 格要求的建筑物。
砖墙
肋
底板 垫层
过梁
(a)
(b)
单独基础
图2-2墙下扩展条形基础
图2-3墙下独立基础
(a)
(b)
(c)
柱下独立基础
2. 钢筋混凝土条形基础
条形基础——长度远大于宽度的基础 分为墙下条形基础、柱下条形基础和十字交叉条形基础。 墙下条形基础：横截面积根据受力条件又可分为不带肋 和带肋两种。可看作是钢筋混凝土独立基础的特例，其计算 属于平面应变问题，只考虑在基础横向（扩展方向、基底宽 方向）受力发生破坏。
表3-1 基础材料 混凝土基础 毛石混凝土基 础 砖基础 毛石基础
无筋扩展基础台阶宽高比的允许值 台阶宽高比的允许值 pk≤100 1:1.00 100< pk≤200 1:1.00 200< pk≤300 1:1.25

一收与一皮一收相间）砌法画出砖基础剖面示意图； (3)按毛石基础设计，并画出剖面示意图； (4)按混凝土基础设计，并画出剖面示意图。
〔解〕(1)基础宽度
b Fk 180 0.9m
fa Gd 220 201
(2)按砖基础设计
为符合砖的模数，取基底宽度b=0.96m，则砖基础所需的台阶 数为：
作业：2-4,2-5 下周交。
2.6.2 墙下钢筋砼条形基础设计
仅由基础顶面的荷载所产生的地基反力，称为地基净反力，
并以pj表示。 对条形基础：
对矩形基础： F
pj=F/b pj=F/bl G/bl
F为pj=F/bl
2.6.2.1 构造要求
①梯形截面基础（图2-25）的边缘高度，一般
式中As——钢筋面积；
图2-25 墙下条形基础
fy——钢筋抗拉强度设计值；
h0——基础有效高度，0.9h0为截面内力臂的近似值。
2.6.2.3 偏心荷载作用（自学）
问题
是否按计算结果确定基底尺寸和配筋？
要考虑的因素： 房屋重要性 施工质量 将来是否加层（尤其是住宅）、改变用途 环境变化（如降水引起砂粒流失、地表塌陷）
柱下钢筋混凝土基础的受力筋应双向配置。现浇柱的纵向钢 筋可通过插筋锚入基础中。插筋的数量、直径以及钢筋种类 应与柱内纵向钢筋相同。插入基础的钢筋，上下至少应有两 道箍筋固定。插筋与柱的纵向受力钢筋的连接方法，应按现 行的《混凝土结构设计规范》规定执行。插筋的下端宜做成 直钩放在基础底板钢筋网上。
不宜小于200mm ，坡度不大于1:3 ；基础高度小于 等于250mm时，可做成等厚度板。
②基础下的垫层厚度一般为100mm，每 边伸出基础50~100mm，垫层混凝土强度等 级不宜低于C10。