试述浅基础设计的内容及步骤

第8章天然地基上浅基础设计内容提要：地基基础是建筑物的重要根基，若地基基础不稳固，将危及整个建筑物的安全。

本章主要介绍根据基础的受力特性及构造特点划分的浅基础的类型、浅基础的设计计算、浅基础设计方法、减小地基不均匀沉降危害的主要措施及地基基础与上部结构共同作用的设计理念。

第一节浅基础的类型当建筑场地土质均匀、坚实，性质良好，地基承载力特征值fak ＞120kPa时，对于一般多层建筑，可将基础直接做在浅层天然地基上，称为天然地基上浅基础。

根据天然地基上浅基础的受力特性及构造特点可将浅基础类型分为两大类：刚性基础和柔性基础。

一、刚性基础刚性基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高。

8.1.2柔性基础柔性基础的材料为钢筋混凝土，故亦称为钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。

这类基础的高度不受台阶宽高比的限制。

因此，当刚性基础尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求时，则需选择柔性基础。

柔性基础同样可用扩大基础底面积的办法来满足地基承载力的要求，但不必增加基础的埋深。

1.钢筋混凝土独立基础这种基础主要是柱下基础，其构造形式如图8-1所示，轴心受压柱下基础的底面形状为正方形。

而偏心受压柱下基础的底面图8-1 钢筋混凝土独立基础形状为矩形。

（a）台阶形基础；（b）锥形基础；（c）杯口形基础 2.钢筋混凝土条形基础(1)墙下钢筋混凝土条形基础其横截面根据受力条件可以分为不带肋和带肋两种。

若地基不均匀，为了加强基础的整体性和抗弯能力，可以采用有肋的墙下钢筋混凝土条形基础，肋部配置足够的纵向钢筋和箍筋。

(2)柱下钢筋混凝土条形基础当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不能承受上部结构荷载的作用，常将若干柱基连成一条构成柱下条形基础(图8-4)。

图8-2不带肋墙下钢筋混凝土条形基础图8 -3 带肋墙下钢筋混凝上条形基础 (3)交叉钢筋混凝土条形基础当单向条形基础的底面仍不能承受上部结构荷载的作用，可以将纵横柱基础均连在—起，成为十字交叉条形基础(图8-5)。

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。

简述浅基础设计内容。

浅基础设计浅基础是石材、砖砌结构和加固软土地基的基础。

与深基础相比，浅基础具有结构物地面以上高度低、设计荷载小、建造工艺较简单等特点。

对于住宅等轻型建筑，一般采用浅基础。

浅基础设计工作的目的是为了确定基础尺寸、承载能力及施工方案，以满足结构物的要求。

浅基础设计的主要内容包括：一、地质勘查地质勘查是浅基础设计的第一步，它是确定土壤性质、地下水位、地下岩石层等信息的基础，对于基础设计有着重要的意义。

地质勘查主要包括勘探方法的选择、取样、试验及分析等工作步骤。

二、地基承载力计算地基承载力是浅基础设计的重要指标，也是决定基础尺寸和荷载能力的关键因素。

地基承载力计算的基本方法包括：经验法和理论法。

经验法以实践经验为依据，适用于规模较小、地质条件较简单的工程；理论法以土力学理论为基础，适用于规模较大、地质条件较复杂的工程。

三、基础尺寸确定基础尺寸是基础设计中的重要参数之一，它与地基承载力直接相关。

基础尺寸的确定需要考虑土壤类型、地下水位、建筑荷载等因素，一般通过计算和测试来确定。

四、基础材料选择基础材料的选择主要考虑其承载能力、与土壤的相容性、抗冻性、耐久性等因素。

根据工程实际情况，可选择混凝土、钢材、木材等作为基础材料。

五、基础施工工艺基础施工工艺是浅基础设计中的重要环节，它决定了基础的质量、可靠性和经济性。

基础施工工艺包括地面平整、基础模板制作、混凝土浇筑、基础预应力处理等工作步骤。

六、基础检查和验收基础检查和验收是浅基础设计中必不可少的环节，它可以检查施工质量和安全，保证基础质量和可靠性。

基础检查和验收主要包括基础观测、基础水平和垂直度检查、质量验收等工作步骤。

浅基础设计是建筑结构和工程中重要的环节，需要综合考虑地质勘查、地基承载力计算、基础尺寸确定、基础材料选择、基础施工工艺、基础检查和验收等多个方面的因素，以确保基础的质量、可靠性和经济性。