第六章 浅基础设计

一、课程性质,目的性质：专业课，（对岩土工程专业）目的：通过教学，向学生讲授常规浅基础、深基础及基坑支护结构的设计理论,并相应介绍其施工工艺。

为便于学生理解、掌握各种设计计算方法，应注意将计算方法的理论依据与已学过的基础课（如：土力学、结构力学、混凝土结构）中相应知识点紧密结合，概念交待明确，并配合计算实例布置相应的习题，使学生能根据建（构）筑物的使用要求、荷载大小、基坑开挖规模及工程地质水文地质条件，选择合理的基础型式及支护结构型式，掌握常规基础及支护结构的基本设计方法，了解基础工程施工及技术管理方面应具备的基本能力。

二、课程的基本内容第一章：地基基础及其设计原则。

主要包括地基基础的主要类型；地基、基础与上部结构相互作用的概念及基础工程设计的基本原则等。

第二章：天然地基上的浅基础设计。

主要包括天然地基计算；无筋扩展基础、钢筋混凝土扩展基础、柱下钢筋混凝土条形基础、十字交叉基础的设计计算。

第三章：筏板基础。

包括筏板基础的设计及构造要求、内力分析、地基验算及施工中的基本要求。

第四章：沉井基础。

包括沉井的构造要求、施工过程中沉井结构的强度计算及施工。

第五章：桩基础。

主要包括单桩竖向承载力的确定、群桩基础承载力及沉降计算、桩的水平承载力确定及桩基础的结构设计等。

第六章：基坑开挖支护。

主要包括支护结构的型式、支护结构的破坏形式及计算内容，支护结构的荷载计算，浅基坑（槽）和深基坑的支护设计计算及支护结构施工等。

第七章：地下连续墙。

地下连续墙的构造处理，内力计算及施工。

三、课程的基本要求第一章：地基基础的设计原则及地基、基础与上部结构三者相互作用理论是基础工程设计工作的准则及理论依据。

学生应熟悉地基及基础的主要类型，掌握三者相互作用的概念及地基基础的设计原则。

第二章：天然地基上的浅基础设计1．正确运用土力学的基本理论，掌握天然地基的设计计算（包括确定基础埋深、地基承载力、基础底面积及地基变形和稳定性验算）方法，使基础设计工作能顺利进行。

土力学课程设计浅基础一、课程目标知识目标：1. 理解土的基本性质，掌握土的压缩性、剪切强度等关键参数的计算方法；2. 掌握浅基础的定义、类型及其工作原理；3. 学会分析不同土质条件下的基础设计方案，并能进行简单的结构计算。

技能目标：1. 能够运用所学知识，对实际工程案例中浅基础的受力状态进行合理分析；2. 培养学生运用土力学原理解决实际问题的能力，通过案例学习，设计基础的简单模型；3. 能够利用土力学公式和图表进行数据计算，对浅基础设计提出优化建议。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对土力学学习的兴趣，激发探索工程问题的热情；2. 通过对土力学在实际工程中的应用，强化学生的工程意识，培养学生的专业责任感；3. 增强学生的团队合作意识，通过小组讨论和案例研究，培养学生的沟通能力和协作能力。

本课程针对高年级土木工程专业学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在通过学习土力学基本原理，深化学生对浅基础设计的理解，提高解决实际问题的能力。

课程目标旨在使学生达到对知识点的深入掌握，具备实际操作和案例分析的能力，同时培养积极的情感态度和正确的价值观。

1. 土的基本性质：包括土的组成、分类，土的物理性质指标，土的压缩性和剪切强度等；- 教材章节：第二章“土的物理性质和工程分类”；- 进度安排：2课时。

2. 浅基础概述：介绍浅基础的定义、类型、工作原理及其在工程中的应用；- 教材章节：第四章“浅基础的类型与设计”；- 进度安排：2课时。

3. 浅基础设计原理：- 教材章节：第五章“基础设计原理”；- 内容包括：基础荷载传递机理、基础尺寸设计、基础埋深选择等；- 进度安排：4课时。

4. 土力学在浅基础设计中的应用：- 教材章节：第六章“土力学在基础工程中的应用”；- 内容包括：土压力计算、基础稳定性分析、沉降计算等；- 进度安排：4课时。

5. 实际案例分析：- 结合教材案例，分析不同土质条件下的基础设计方案；- 进度安排：2课时。

第六章基础地基与基础概述1 地基与基础及其与荷载的关系基础是位于建筑物的地面以下的承重构件，它直接与土层相接触，承受建筑物的全部荷载，并将荷载连同自重传给地基。

地基是指支承建筑物荷载的那一部分土层（或岩层）。

地基在建筑物荷载作用下的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在到达一定深度后就可以忽略不计。

直接承受荷载的土层称为持力层，持力层以下的土层称为下卧层。

建筑物的全部荷载用N表示。

地基在保持稳定的条件下，每平方米所能承受的最大垂直压力称为地基的承载力（或地耐力），用R表示。

由于地基的承载力一般小于建筑物地上部分的强度，所以基础底面需要宽出上部结构（底面宽为B），基础底面积用A表示。

当三者的关系式：R≥N/A成立时，说明建筑物传给基础底面的平均压力不超过地基承载力，地基就能够保证建筑物的稳定和安全。

2 地基的分类地基分为天然地基和人工地基两大类。

经过人工加固的地基叫人工地基。

人工地基的加固方法有压实法、换土法、桩基等多种方法。

基础的埋置深度及影响因素1 基础的埋置深度基础的埋置深度，指从室外设计地坪到基础底面的距离。

室外地坪分为自然地坪和设计地坪。

而设计地坪指按设计要求工程竣工后室外场地整平的地坪。

根据基础埋置深度的不同，基础可分为浅基础和深基础。

一般情况下，基础埋置深度≤5m时为浅基础，基础埋置深度＞5m时为深基础。

基础的最小埋置深度不应小于500mm。

2 影响基础埋深的因素1 建筑物的使用要求、基础形式及荷载2 工程地质和水文地质条件3 土的冻结深度的影响4 相邻建筑物基础的影响基础的分类和构造基础所用的材料一般有砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土、三合土、钢筋混凝土等，其中由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土、三合土等制成的墙下条形基础或柱下独立基础称为无筋扩展基础；由钢筋混凝土制成的基础称为扩展基础。

6.3.1 无筋扩展基础和扩展基础6.3.11 无筋扩展基础当上部荷载较大，地基承载力较小时，基础底面b就会很大，挑出部分b2很宽，相当于悬臂梁，对于由砖、毛石、灰土、混凝土等这类抗压强度高，而抗拉、抗剪、抗弯强度较低的材料所做的基础，在地基反力作用下底部会因受拉、受剪和受弯而破坏。

第六章架构理解在教学设计中，追求理解是一个非常重要的目标。

而理解的架构是指在学习过程中，能够将知识点、概念、技能等有机地结合起来，形成一个系统化的认知结构。

在第六章的教学设计中，架构理解是一个非常核心的概念。

架构理解的重要性不言而喻。

一个学生如果只是零散地掌握了一些知识点，而不能将它们有机地组织在一起，就很难形成深刻的理解。

教师在设计课程时应该考虑如何引导学生进行架构理解的学习。

要帮助学生建立知识的框架。

在教学设计中，可以采用由浅入深的方式，先让学生掌握基础知识，然后逐步引入更深层次的概念。

当我们教授一个新的概念时，可以先从一些具体的例子或事实入手，引导学生逐步理解这一概念的内涵和外延。

要注重知识的联系。

教学设计需要考虑如何帮助学生将不同的知识点联系在一起，形成一个有机的整体。

这就要求教师在设计教学活动时，考虑如何引导学生发现知识之间的内在联系，以及如何帮助他们建立知识之间的逻辑纽带。

教学设计还应该注重知识的应用。

只有当学生真正掌握了知识，并能够将其应用到实际问题中时，才能够形成深刻的理解。

在教学设计中，要考虑如何引导学生将所学知识应用到实际问题中，从而促进他们形成对知识的深刻理解。

在我看来，架构理解是教学设计中非常重要的一个概念。

只有当学生真正掌握了知识的架构，并能够将其灵活地应用到实际问题中时，才能够形成深刻的理解。

在教学设计中应该注重引导学生进行架构理解的学习，从而促进他们形成深刻的理解。

在教学设计中，架构理解是一个非常重要的概念。

通过帮助学生建立知识的框架、关注知识的联系以及注重知识的应用，可以促进学生形成深刻的理解。

在教学设计中应该注重引导学生进行架构理解的学习，从而提高他们的学习效果。

通过以上的分析和理解，我们可以得出结论：在教学设计中，架构理解是一个非常重要的概念。

只有当学生形成了对知识的有机整合，并能够灵活地应用到实际问题中时，才能够形成深刻的理解。

在教学设计中，要注重引导学生进行架构理解的学习，从而提高他们的学习效果。

基础工程之二浅基础设计浅基础是基础工程中的一种常用设计，适用于土层较浅、荷载较轻的情况。

与深基础相比，浅基础具有施工简单、经济高效的优点，因此在建筑物、桥梁、道路等工程中被广泛采用。

本文将介绍浅基础设计的基本原理、常用类型和设计要点。

一、浅基础设计的基本原理浅基础设计的基本原理是通过承担建筑物或结构荷载的重量，将荷载传递到地下的土层中，并通过合理的尺寸和形状分布荷载到土层中，使得土层的承载能力能够满足建筑物或结构的要求。

基础设计需要考虑以下几个方面：1.土层的性质和承载能力：根据土层的物理性质、力学性质和承载能力，确定基础的类型和尺寸。

2.建筑物或结构的荷载：根据建筑物或结构的重量、使用要求和设计要求，确定基础的尺寸和承载能力。

3.基础的稳定性和安全性：考虑基础在承载荷载时的稳定性和安全性，例如基础的倾覆、沉降和滑动等。

二、浅基础设计的常用类型1.隔离基础：适用于建筑物或结构的单点荷载较大或者荷载分布不均匀的情况。

隔离基础通过承担荷载的重量，将荷载传递到土层中，并将荷载分散到较大的面积上，减小了土层的承载压力。

2.连续基础：适用于建筑物或结构的均布荷载较大的情况。

连续基础是指基础沿建筑物或结构的外周连续分布，通过较大的面积承担荷载，使得土层的承载压力分布均匀。

3.浇注桩基础：适用于土层较深或者承载能力较差的情况。

浇注桩基础是指在土层中钻孔并灌注混凝土形成的桩体，通过桩体的摩擦力和承载力来承担荷载。

三、浅基础设计的要点1.合理选择基础类型和尺寸：根据建筑物或结构的荷载和土层的承载能力，选择合适的基础类型和尺寸。

一般情况下，建筑物的基础厚度不应小于600mm，且基础的宽度和长度应根据荷载情况合理确定。

2.建立合理的荷载计算模型：根据建筑物或结构的重量、使用要求和设计要求，建立合理的荷载计算模型，确保基础可以承受设计荷载的要求。

3.考虑土层的承载能力变化：土层的承载能力受到土壤湿度、季节变化、荷载的作用时间等因素的影响，因此在基础设计中需要考虑这些因素的变化，采取相应的措施以保证基础的稳定性和安全性。

第六章建筑结构基础知识一建筑基础1、主要内容：基础的类型与构造2、掌握基础的类型，熟悉无筋扩展基础、扩展基础、桩基础的构造。

基础按其埋置深度不同，可分为浅基础和深基础两大类。

一般埋置深度在5m以内，且能用一般方法施工的基础属于浅基础。

当需要埋置在较深的土层上，采用特殊方法施工的基础则属于深基础，如桩基础等。

（a）内墙（柱）基础埋深（b）室内外设计地面标高相差不大（c）室内外设计地面标高相差较大图5.1 基础埋深示意图地基与基础的关系基础按使用的材料可分为：砖基础、毛石基础、混凝土和毛石混凝土基础、灰土租三合土基础、钢筋混凝土基础等，按结构形式可分为：无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、柱下十字形基础、筏形基础、箱形基础、桩基础等。

5.1 无筋扩展基础施工5.1.1 无筋扩展基础构造一、无筋扩展基础上部结构的荷载通过基础传给地基，因此需对基础合理构造。

在基础内部应力满足基础材料强度要求的前提下，将基础向侧边扩展，形成较大底面积，使上部结构传来的荷载扩散分布于较大的底面积上，以满足地基承载力和变形的要求。

无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土或三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。

这些基础具有就地取材、价格较低、施工方便等优点，广泛适用于层数不多的民用建筑和轻型厂房。

(一)无筋扩展基础的受力特点无筋扩展基础所用材料有一个共同的特点，就是材料的抗压强度较高，而抗拉、抗弯、抗剪强度较低。

在地基反力作用下，基础下部的扩大部分像倒悬臂梁一样向上弯曲，如悬臂过长，则易发生弯曲破坏。

H0≥（b-b0）/（2tanα）（5.1）式中：b—基础底面宽度；b0—基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度；H0—基础高度；tanα—基础台阶宽高比b2:H0，其允许值可按表5.2选用。

1（a）墙下基础（b）柱下基础图5.3 无筋扩展基础构造示意图d—柱中纵向钢筋直径表5.2 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值：①P k为荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值（kPa）；②阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm；③当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算；④基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。

北工大基础工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解基础工程的基本概念、原理和方法，掌握工程力学、土力学和结构设计的基本知识。

2. 学生能了解各类基础工程的施工工艺、流程和质量控制要点，具备分析和解决基础工程问题的能力。

3. 学生掌握基础工程领域的前沿技术和发展趋势，为未来从事相关工作奠定基础。

技能目标：1. 学生能运用所学知识进行基础工程的初步设计和计算，提高实际操作能力。

2. 学生具备基础工程施工现场的组织协调和沟通能力，能有效地解决工程实际问题。

3. 学生通过课程设计，提升团队协作、自主学习、创新思考和综合分析问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对基础工程专业的热爱，树立正确的职业观念，增强从事工程事业的信心和责任感。

2. 学生在学习过程中，培养严谨、务实、勤奋、创新的学习态度，形成良好的学习习惯。

3. 学生通过课程学习，认识到基础工程在国民经济和基础设施建设中的重要作用，增强国家意识和社会责任感。

课程性质：本课程为专业基础课程，旨在培养学生的工程实践能力、创新能力和综合素质。

学生特点：大一、大二学生已具备一定的基础知识，具有较强的学习兴趣和求知欲，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化课程设计，提高学生的实际操作能力和工程素养。

通过课程目标分解，确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体、可衡量的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 基础工程概述：介绍基础工程的概念、分类、作用及其在国民经济和基础设施建设中的重要性。

2. 工程力学基础：涵盖力学基本原理、应力与应变、材料力学性能等，为学习基础工程设计打下基础。

3. 土力学基础：讲解土的物理性质、土的力学性质、地基承载力、土压力等，为分析基础工程问题提供理论支持。

4. 基础工程设计：包括浅基础、深基础、地基处理、基础施工工艺等内容，结合实际案例进行分析。

浅基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握学科基础知识，如数学中的基础运算规则、语文中的字词句运用等，具体内容与课本知识点相对应。

2. 帮助学生理解课程相关概念，形成知识体系，例如科学实验的基本原理、历史事件的背景及影响等。

3. 引导学生运用所学知识解决实际问题，如通过数学知识解决生活中的计算问题，用语文知识进行书面表达等。

技能目标：1. 培养学生具备基本的学科操作技能，如实验操作、计算技巧等。

2. 提高学生的信息获取、处理和分析能力，例如从文本中提炼关键信息、运用图表进行数据分析等。

3. 培养学生的团队协作和沟通能力，通过小组讨论、汇报等形式，提高学生的表达和交流能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对学科的兴趣和热情，激发学生的学习积极性。

2. 培养学生具有良好的学习习惯，如主动预习、认真听讲、及时复习等。

3. 引导学生树立正确的价值观，例如尊重事实、勇于探索、关爱他人等。

课程性质：本课程为浅基础课程，旨在为学生奠定扎实的学科基础，注重知识的应用和实践。

学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容将结合学生的认知水平、兴趣和需求进行设计。

教学要求：教师需关注学生的个体差异，采用多样化的教学方法和评估手段，确保课程目标的实现。

将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和后续的评估。

二、教学内容根据课程目标，教学内容将围绕以下几方面展开：1. 基础知识：选取课本中基础且关键的知识点，如数学中的加减乘除法则、语文中的基本语法等，确保学生掌握学科基础。

- 教材章节：数学第三章“数的运算”，语文第二章“句子与语法”。

2. 概念理解：对学科中的重要概念进行解读，如科学中的能量守恒、历史中的重大事件等，帮助学生建立知识体系。

- 教材章节：科学第四章“能量与运动”，历史第一章“重要历史事件”。

3. 实践应用：结合实际生活，设计相关练习和案例分析，让学生将所学知识应用于解决实际问题。

- 教材章节：数学第五章“生活中的数学”，语文第六章“书面表达与应用”。

建筑浅基础设计方案建筑浅基础设计方案是在建筑工程中非常重要的一部分，其设计的质量直接影响到整个建筑的稳定性和安全性。

因此，本文将结合具体的案例，详细介绍浅基础设计方案的要点和步骤。

首先，浅基础是指建筑物的基础部分只在地面或地下浅层土层内确保基础的稳定性和承重能力。

与之相对的是深基础，深基础则是指通过打桩等方式将建筑物的基础建在较深的土层中。

在进行浅基础设计方案时，首要考虑的是场地的地质条件。

地质条件的复杂程度、土层的承载能力以及地下水位等因素都会直接影响到浅基础的设计。

因此，在进行设计时需要充分了解场地的地质情况，进行现场勘测和土质测试，以获得准确的数据和信息。

经过对地质条件的详细分析后，接下来就需要确定合适的基础类型。

常见的浅基础类型包括桩基础、板基础和条基础等。

选择合适的基础类型需要考虑建筑物的荷载特点、地质条件和经济性等因素。

在确定基础类型后，就需要进行基础尺寸的设计。

基础尺寸的设计要考虑到建筑物的荷载情况，确保基础的安全稳定。

此外，还应充分利用地质情况的优势，如适当调整基础的形状和尺寸，以提高基础的承载能力和抗震性能。

除了基础尺寸的设计，还需要确定基础的材料。

常用的基础材料包括混凝土和钢筋等。

混凝土应选择符合建筑标准要求的强度等级，而钢筋则应选用符合设计要求的规格和材质。

此外，还需要考虑基础的防水、抗冻和耐久性等特性。

在设计完成后，还需要进行基础的施工过程中的质量控制。

这包括对混凝土的浇筑质量、钢筋的布置质量以及基础与地下构造的连接质量等。

只有通过严格的质量控制，才能确保基础的稳定性和安全性。

综上所述，建筑浅基础设计方案是建筑工程中的重要环节。

通过对地质条件的分析、基础类型的选择、基础尺寸的设计以及材料的确定等步骤，可以制定出合理、安全和经济的浅基础设计方案。

同时，在施工过程中进行质量控制，保证基础的施工质量。

只有充分考虑和实施这些措施，才能确保建筑物的稳定性和安全性。