基础工程 第2章 浅基础

（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

室外地面 地下室 室内地面
室外地面
d
箱形基础 墙下条形基础
d
•对于主裙楼一体的主体结构基础，可将裙楼荷载视为 基础两侧的超载，当超载宽度大于基础宽度两倍时， 可将超载折算成土层厚度作为基础的附加埋深（P24）
�例题2-1（P25） �注意： 哪层土为持力层? γ 、γm取法 2m 中砂
N = 13
G k = γ G Ad-γ w Ahw
（h w为地下水位至基底面的距离）
Fk A≥ fa − γ Gd + γ w hw
hw
⑴确定轴心受压柱下独立基础底面尺寸（P28） 在轴心荷载作用时，一般柱下独立基础底面采用方形 ∵
A=b
2
∴方形基础底面的边长为：
b ≥
Fk fa − γ G d b≥
（m） b
f a = f ak + η d γ m ( d − 0 .5 )
粘性土 f
此处d取室内外平均埋深d ak 1 + 1 .3 3 = 1 . 15m e=0.7, I L = 0 75 γ G = 20kN / m , d = 2 取b=2m＜3m，fa不必进行承载力宽度修正
.
�例2-7 （P43～44）计算墙下钢筋混凝土条形基础底 面宽度b 注意：确定b时，荷载用标准组合值 Fk=144kN/m
γ = 18.7kN / m 3
粉质粘土 γ = 18 .2kN / m 3 解：⑴d=1m时，持力层为中砂；b=2m 由N=13查P23表2-4内插得
f ak = 2 2 2 k P a
∵d＞0.5m，b＜3m取3m，故需对fak进行深度修正， 但 无需宽度修正，修正后的承载力特征值为：
f a = f ak + ηbγ ( b − 3 ) + ηd γ m ( d − 0 .5 ) = 263kPa

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

•软弱下卧层承载力特征值：
淤泥质土查P24表2-5得ηd=1.0， fak 65kPa
m
cz
dz
17kN
/ m3
faz fak d m d z 0.5
65 1.0 17 2.2-0.5 93.9kPa
∵ pcz pz 37 .4 55.39 92.79kPa＜faz 93.9kPa
习题2-8 偏心受压柱下单独基础采用矩形基础 解：➢确定基础长边和短边 fa 164.6kPa
考虑偏心情况，将基底面积增大30%，即取A为:
A 1.3Fk 1.3 400 3.6m2
fa Gd 164.6-20 1
基底长宽比 n l b 1.5
A lb=nb2
得：短边 b A 3.6 1.55m
∴基底尺寸满足要求
习题2-10（P67）d 1m, fa 239kPa,l=5.4m
解：⑴矩形联合基础
因柱荷载的合力作用点无法与基底形心重合，故按 偏心受压矩形基础计算
根据地基承载力的要求：
由
pk
Fk lb
Gd
fa
Fk F1 F2 1.35
得
b
l
fa
Fk
Gd
600 900 1.35 5.4 239 20 1
⑶根据提示，取 R1 F1 900kN, b1 1m 则R2 F1 F2 R1 900 600 900 600kN
由地基承载力条件，有
l1 b1
Rk1 fa Gd
900 1.35
1 239 20 1
3m
设基础2的形心至其上柱2形心的距离为e2
对柱2形心取矩，由 M 0
∴满足软弱下卧层承载力要求
习题2-7 轴心受压柱下单独基础采用方形基础 解： 取埋深d=1m ＞0.5m