基础工程-第七章-浅基础设计-2014
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土力学及基础工程第七章-浅基础
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (1)根据工程地质条件选择合适的土层作为地基 持力层是确定基础埋深的主要因素；
密实土
松软土
松软土 密实土
密实土 软弱土
A
B
C
D
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (2)合理选择地基持力层应考虑动态（渗流力、 浮托力）的作用；
桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
深基础：把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。
四、常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个 基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协 调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种 简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称 为常规设计。
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度 基础底面至地面（一般指室外设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价。 安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、 变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则
二、影响基础埋深的因素 3、相邻建筑物的基础埋深
l12h
二、影响基础埋深的因素 4、地基土冻胀和融陷的影响
dmin Zdhmax
天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋置深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力，确定基础的构造尺寸， 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算（包括变形与稳定性 验算） 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图
第七章 浅基础设计
①地基净反力Pn计算；②控制截面的M和V计算； ③底板厚度确定；④底板配筋计算 2.基础梁设计 ①基础梁截面尺寸的确定；②基础梁内力计算（倒梁 法、剪力平衡法）；③基础梁控制截面的受弯和受剪 钢筋计算 五.施工图绘制
柱下条形基础的构造要求
一.外形尺寸 1.组成：有翼板和肋梁组成，截面呈倒T形。
2.则底条面形尺基寸础：的两长端度伸l出=各边柱柱距之之外和0.+2两5l1端（挑l1为出边的跨长柱度距，）宽，
1.P~S曲线有明显的三个变化阶段，且曲线呈“陡降型” 时，取fak=Pcr；
2.P~S曲线有明显的三个变化阶段，但Pcr与Pu相差较 小，Pu<1.5 Pcr时，取fak=0.5Pu；
3.P~S曲线没有明显的三个变化阶段，当承压板的底面 尺寸为0.25~0.5m²时，取s=（0.01~0.015）b所对应 的荷载值作为fak 。
对同一地基土，至少要取三个试验点，得到三个 fak，三者的极差与平均值的比值≤30%时，取fak为三 者的平均值，否则，增加试验点的数目。
所得的fak需修正以后才能作为地基承载力的值进 行基础设计，修正公式为：
fa=fak+ŋbγ(b-3)+ŋd γm(d-0.5)
7—5 基础底面尺寸的确定
一、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定基础埋深d，并求得基底
在基坑开挖时，不要扰动基底土的原来结构。通常 在坑底保留约200mm厚的土层，待垫层施工时再挖除。 如发现坑底已被扰动，应将已扰动的土挖去，并用砂、 碎石回填夯实至要求标高。
墙下钢筋混凝土条形基础设计
内容及步骤：
一.确定基础埋深d； 二.确定地基承载力fa；
三.确定基础底面尺寸； 四.基础自身强度及刚度设计 （一）中心荷载作用下 1.地基净反力Pn计算
柱下条形基础的构造要求
一.外形尺寸 1.组成：有翼板和肋梁组成，截面呈倒T形。
2.则底条面形尺基寸础：的两长端度伸l出=各边柱柱距之之外和0.+2两5l1端（挑l1为出边的跨长柱度距，）宽，
1.P~S曲线有明显的三个变化阶段，且曲线呈“陡降型” 时，取fak=Pcr；
2.P~S曲线有明显的三个变化阶段，但Pcr与Pu相差较 小，Pu<1.5 Pcr时，取fak=0.5Pu；
3.P~S曲线没有明显的三个变化阶段，当承压板的底面 尺寸为0.25~0.5m²时，取s=（0.01~0.015）b所对应 的荷载值作为fak 。
对同一地基土，至少要取三个试验点，得到三个 fak，三者的极差与平均值的比值≤30%时，取fak为三 者的平均值，否则，增加试验点的数目。
所得的fak需修正以后才能作为地基承载力的值进 行基础设计，修正公式为：
fa=fak+ŋbγ(b-3)+ŋd γm(d-0.5)
7—5 基础底面尺寸的确定
一、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定基础埋深d，并求得基底
在基坑开挖时，不要扰动基底土的原来结构。通常 在坑底保留约200mm厚的土层，待垫层施工时再挖除。 如发现坑底已被扰动，应将已扰动的土挖去，并用砂、 碎石回填夯实至要求标高。
墙下钢筋混凝土条形基础设计
内容及步骤：
一.确定基础埋深d； 二.确定地基承载力fa；
三.确定基础底面尺寸； 四.基础自身强度及刚度设计 （一）中心荷载作用下 1.地基净反力Pn计算
土力学与地基基础第七章
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： 1 .所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定； 2 .设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形规定； 3.表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下 列情况之一时，仍应作变形验算： 1）地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑； 2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地 基产生过大的不均匀沉降时； 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； 4)相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。 4.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； 5.基坑工程应进行稳定验算； 6.当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在 地基承载力的确定
一、按土的抗剪强度指标计算 当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时，根据土的抗剪 强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形 要求：
式中 fa---由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值； Mb,Md,Mc---承载力系数，按表5.2.5确定； b---基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土小于 3m时按3m取值； ck---基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。
第五节 基础底面尺寸的确定
基础底面的压力，应符合下式要求： 1. 当轴心荷载作用时 pk≤fa 式中 pk--相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力 值； fa--修正后的地基承载力特征值。 2. 当偏心荷载作用时，除符合式要求外，尚应符合下式要求： pkmax≤1.2fa 式中 pkmax--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最 大压力值。
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
7 浅基础的常规设计
pk f a
Pk——基底压力平均值，计算时采用荷载效应标准组合；
fa——修正后的地基承载力特征值。
•（2）正常使用要求。必须保证地基基础变形值 小于地基的允许变形值。
s s
却未 在与 枝群 头芳 独同 欢温 笑暖
设计内容和步骤：
选择基础的材料和类型 选择基础的埋置深度 确定地基承载力 确定基础的构造尺寸 必要时进行下卧层强度验算 进行必要的地基验算 （包括变形与稳定性验算）
软
硬
软
地基土层 组成类型
硬
硬
(D) D:地基土分为两层，上软下硬:
软土≤2m,埋于硬土上；
(E)
软土2~5m,轻型可浅埋软土上，荷载较大埋于硬土层； 软土≥5m,轻型可浅埋软土上，荷载较大可采用人工地基 浅埋，荷载大应埋于硬土层，或选其它基础方案。
却未 在与 枝群 头芳 独同 欢温 笑暖
对基础材料的要求：
(1)砖 必须用粘土砖，灰砂砖与轻质砖均不得用于基础。一 般地区稍湿地基，砖的标号不低于MU7.5；严寒地区饱和地基 ，砖的最低标号为MU20。通常应取比最低标号略高的标号。 (2)石料 包括毛石、块石和经加工平整的料石，均应选用不 易风化的硬岩石。石料的厚度不宜小于150mm。基础用的石料 标号不低于200～300号。 (3)砂浆 白灰、水泥混合砂浆不能用于含水饱和地基。水泥 砂浆在很湿的或饱和的地基中最低标号为M5。
却未 在与 枝群 头芳 独同 欢温 笑暖
地基与基础
F
基础
埋深D q = D D 均布荷载
地基
G
持力层（受力层）
下卧层
7.1 概述
1.地基基础的重要性
• 地基基础是建筑物的根基，它影响整个建筑物的 安全。
《基础工程》浅基础(第二版)课后习题答案
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础，埋深为1.2 m。
地基土为粉质粘土，g＝18kN/m3，e0=0.9，f ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度，并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5，得ηd=1.0，代入式（2-14），得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式（2-20）计算基础底面宽度：为符合砖的模数，取b=1.2m，砖基础所需的台阶数为：2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN，基础埋深为1m，地基土为中砂，γ=18 kN/m3，f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5，得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγ m(d-0.5) =280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm，传至条形基础顶面处的轴心荷载F k＝150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下：第一层为粉质粘土，厚度2.2m，γ＝17kN/m3，e =0.91，f ak=130kPa，E s1=8.1MPa；第二层为淤泥质土，厚度1.6m，f ak=65kPa, E s2=2.6MPa；第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求，且不必考虑土的冻胀问题。
（1）试确定基础的底面宽度（须进行软弱下卧层验算）；（2）设计基础截面并配筋（可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍）。
解 (1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大，不宜作持力层；第三层中密中砂强度高，但埋深过大，暂不考虑；由于荷载不大，第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求，但由于本层厚度不大，其下又是软弱下卧层，故宜采用“宽基浅埋”方案，即基础尽量浅埋，现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程浅基础方案设计
基础工程浅基础方案设计一、浅基础方案设计概述基础工程是建筑工程中最为重要的一部分，它是整个建筑物的支撑系统，承担着建筑物自重和荷载的传递和分散作用。
浅基础是一种常见的基础形式，它适用于土质较好的地基，无需深度挖掘，施工方便，造价低廉。
本文将对浅基础的一般设计原则、施工工艺和质量控制进行分析和阐述。
二、浅基础设计原则1. 地基条件分析在进行浅基础设计时，首先要对地基条件进行充分的分析。
要了解地基土的种类、力学特性、承载能力和不均匀性等情况，为后续的基础设计提供科学依据。
2. 荷载分析在设计浅基础时，要根据建筑物的荷载情况进行合理的分析和计算，以确定地基的承载能力，以免造成地基变形或沉降过大的情况。
3. 基础形式选择根据地基条件和荷载要求的分析结果，选用适当的基础形式，包括扩展基础、板式基础、条形基础和垫石基础等形式。
4. 基础尺寸设计在确定了基础形式后，要进行基础尺寸的设计，包括基础的宽度、长度和厚度等。
要根据土质的承载能力和建筑物的荷载情况来确定基础的尺寸。
5. 基础配筋设计为了增加基础的受力性能和抗震能力，一般要对基础进行配筋设计，使其能够承受一定范围内的变形和位移，并保证基础的整体稳定性。
6. 地下水处理对于地下水位较高的地区，要考虑地下水的渗透和排水问题，采用适当的排水措施，以确保基础土壤的稳定和安全。
三、浅基础施工工艺1. 地面准备在进行浅基础的施工前，要对地面进行清理、平整和压实处理，以确保基础施工的质量和安全。
2. 基坑开挖根据基础设计的要求，开挖基坑，同时要对基坑进行支护和排水处理，以确保基坑的稳定性。
3. 基础浇筑在进行基础浇筑时，要保证混凝土的质量和均匀性，同时要对混凝土进行充分的密实和振捣处理，以确保基础的牢固和坚实。
4. 设备安装在基础浇筑完成后，要进行相应的设备和设施的安装，包括支架、升降机等，以确保后续的建筑施工的顺利进行。
5. 浇灌养护在基础浇筑后，要进行充分的浇水养护，以确保混凝土的强度和耐久性，同时对基础进行保温和防冻处理。
《基础工程之浅基础》课件
《基础工程之浅基础》 PPT课件
欢迎大家来到今天的PPT课件《基础工程之浅基础》。在这个课件中，我们将 学习浅基础的定义、分类、材料及施工工艺、基础计算及验算、施工质量控 制以及常见问题及解决方法。
一、什么是浅基础
浅基础的定义
浅基础是指建筑物基础的一种类型。它通常适用于地层较浅，土质良好的场地。
浅基础的分类
浅基础可以分为扩基础、单桩基础、筏板基础பைடு நூலகம்几种类型，根据不同的土质和建筑物结构来 选择适合的基础形式。
什么情况下适用浅基础
浅基础适用于建筑物荷载轻、土层有足够承载能力、地下水位较低以及地震烈度较小的情况 下。
二、浅基础的材料及施工工艺
1
材料的选择
浅基础所使用的材料包括混凝土、钢筋、
施工工艺的流程
2
四、浅基础的施工质量控制
施工前的准备
在施工开始之前，需要进行合 理的施工方案设计、材料的检 查和准备以及各种施工设备的 调试等工作。
施工过程中的监控
在施工过程中，需要进行现场 监控，包括土方开挖的质量、 钢筋的绑扎和混凝土的浇筑等 工作。
施工后的评价
施工完成后，需要对基础的质 量进行评价，包括基础的平整 度、强度和稳定性等方面。
4 常见问题的处理方法
针对其他常见问题，我们会介绍相应的处理 方法，以帮助大家解决实际工程中可能遇到 的问题。
基础计算需要考虑建筑物 的荷载、土壤的承载能力、 基础的形式以及设计规范 等因素，通过计算来确定 基础的尺寸和强度。
基础验算通过实际的测试 和监测来验证基础的承载 能力和稳定性，确保基础 能够满足设计要求。
3 工程实例分析
通过对实际工程实例的分 析，我们可以了解不同类 型的浅基础在不同情况下 的应用和效果。
欢迎大家来到今天的PPT课件《基础工程之浅基础》。在这个课件中，我们将 学习浅基础的定义、分类、材料及施工工艺、基础计算及验算、施工质量控 制以及常见问题及解决方法。
一、什么是浅基础
浅基础的定义
浅基础是指建筑物基础的一种类型。它通常适用于地层较浅，土质良好的场地。
浅基础的分类
浅基础可以分为扩基础、单桩基础、筏板基础பைடு நூலகம்几种类型，根据不同的土质和建筑物结构来 选择适合的基础形式。
什么情况下适用浅基础
浅基础适用于建筑物荷载轻、土层有足够承载能力、地下水位较低以及地震烈度较小的情况 下。
二、浅基础的材料及施工工艺
1
材料的选择
浅基础所使用的材料包括混凝土、钢筋、
施工工艺的流程
2
四、浅基础的施工质量控制
施工前的准备
在施工开始之前，需要进行合 理的施工方案设计、材料的检 查和准备以及各种施工设备的 调试等工作。
施工过程中的监控
在施工过程中，需要进行现场 监控，包括土方开挖的质量、 钢筋的绑扎和混凝土的浇筑等 工作。
施工后的评价
施工完成后，需要对基础的质 量进行评价，包括基础的平整 度、强度和稳定性等方面。
4 常见问题的处理方法
针对其他常见问题，我们会介绍相应的处理 方法，以帮助大家解决实际工程中可能遇到 的问题。
基础计算需要考虑建筑物 的荷载、土壤的承载能力、 基础的形式以及设计规范 等因素，通过计算来确定 基础的尺寸和强度。
基础验算通过实际的测试 和监测来验证基础的承载 能力和稳定性，确保基础 能够满足设计要求。
3 工程实例分析
通过对实际工程实例的分 析，我们可以了解不同类 型的浅基础在不同情况下 的应用和效果。
基础工程浅基础课程设计
基础工程浅基础课程设计一、引言基础工程浅基础课程设计是大学土木工程专业的一门重要课程，旨在培养学生对基础工程浅基础设计的理论和实践能力。
本文将从课程的目标、内容、教学方法和评价方式等方面进行详细介绍和讨论。
二、课程目标基础工程浅基础课程设计的目标是使学生掌握基础工程浅基础设计的基本原理和方法，能够独立进行浅基础的设计工作。
具体包括以下几个方面：1. 理解浅基础的定义、分类和基本原理；2. 学会进行地质勘察和土壤力学参数的确定；3. 掌握浅基础设计的计算和分析方法；4. 了解浅基础的施工工艺和质量控制；5. 能够运用专业软件进行浅基础设计和分析。
三、课程内容基础工程浅基础课程设计的内容主要包括以下几个方面：1. 地质勘察：学生需要学习地质勘察的基本原理和方法，了解地层特征和地下水位等信息，为浅基础设计提供数据支持。
2. 土壤力学：学生需要学习土壤力学的基本理论和参数确定方法，掌握土壤力学性质对浅基础设计的影响。
3. 浅基础设计：学生需要学习浅基础设计的计算和分析方法，包括浅基础承载力计算、变形计算和稳定性分析等。
4. 施工工艺：学生需要了解浅基础的施工工艺和质量控制要点，包括浅基础的施工步骤、材料选用和施工要求等。
5. 专业软件应用：学生需要学习专业软件的使用方法，能够运用软件进行浅基础设计和分析。
四、教学方法基础工程浅基础课程设计采用多种教学方法，旨在提高学生的实践能力和综合素质：1. 理论讲授：通过课堂讲解，向学生传授基础工程浅基础设计的理论知识，帮助学生建立正确的设计思路。
2. 实践操作：通过实验室实践和课程设计，让学生亲自进行地质勘察、土壤试验和浅基础设计等操作，培养其实际操作能力。
3. 专业软件应用：引导学生学习和掌握专业软件的使用，提高浅基础设计的效率和准确性。
4. 论文报告：要求学生进行相关主题的文献调研，并撰写相应的论文报告，培养其科研和写作能力。
五、评价方式基础工程浅基础课程设计的评价方式主要包括以下几个方面：1. 课堂表现：包括学生在课堂上的听讲情况、提问和回答问题的能力等。
土力学课件(清华大学)-第七章__天然地基上浅基础的设计
3、对材料的要求
基础用材料必须有足够的强度和耐久性。
(1)砖：必须用黏土砖或蒸压灰砖.砖的强度等级不 低于MU10；严寒地区饱和地基砖的强度等级不 低于MU20。
(2) 石料：包括毛石、块石和经加工平整的料石， 应选用不易风化的硬岩石。石料厚度不宜小于15 ㎝，石料强度等级不小于MU25。
1、浅基础设计所需资料： （1）建筑场地的地形图； （2）岩土工程勘察报告； （3）建筑物平面图、立面图，荷载，特殊结构物
布置与标高；
（4）建筑场地环境，邻近建筑物基础类型与埋深， 地下管线分布；
（5）工程总投资与当地建筑材料供应情况； （6）施工队伍技术力量与工期要求。
2、浅基础的设计内容与类型
四、建筑场地的环境条件
1、邻近存在建筑物
建筑场地邻近已存在建筑物时，新建工程的基础 埋深不宜大于原有建筑物。当埋深大于原有的建 筑物时，两基础间应保持一定净距，其数值应根 据原有的建筑荷载大小、基础形式和土质情况确 定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工， 设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措 施，或加固原有的建筑物基础，
2、靠近土坡
建筑物靠近各种土坡，基础埋深应考虑邻近土坡 临空面的稳定性。
7.4 地基计算
一、基本规定
1.地基基础设计等级 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及 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，将地基基础设计分为甲级、乙级和丙级三 个设计等级（见下表）。
地基基础设计等级
3、当地经验参数法
4、地基承载力特征值的深宽修正
当基础宽度大于3米或埋深大于0.5米时，应对地基 承载力特征值加以修正：
f a f a kb( b 3 ) dm ( d 0 .5 )
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26
柱下条形基础
在钢筋混凝土框架结构中，当地基软弱而荷载较大 时，若采用扩展基础，可能因基础底面积很大而使基 础边缘互相接近甚至重叠，为增加基础的整体性并方 便施工，可将同一排的柱基础连通成为柱下钢筋混凝 土条形基础。若仅是相邻柱相连，又称为联合基础或 双柱联合基础。
27
28
十字交叉基础（交梁基础）
扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土 条形基础。
23
独立基础
特点：柱基础中最常用和最经济的形式。
24
条型基础（Strip foundation）
特点： 基础抗剪刚度较大， 调整不均匀沉降， 将所承受的荷载较 为均匀分布到整个 基底面积上。
25
条形基础是指基础长度远远大于其宽度的一种基础形 式，按上部结构形式，可以分墙下条形基础和柱下条形基础 两种。墙下条形基础有无筋和配筋的条形基础两种。墙下无 筋扩展基础在砌体结构中得到广泛应用。当上部墙体荷重较 大而土质较差时，可考虑采用“宽基浅埋”的墙下钢筋混凝 土条形基础。一般做成板式（无肋式），但当基础延伸方向 的墙上荷载及地基土的压缩性不均匀时，为了增强基础的整 体性和纵向抗弯能力，减小不均匀沉降，常采用带肋的墙下 钢筋混凝土条形基础。
稳定性验算
对地下水埋藏较浅，建筑地下室； 地下构筑物存在上浮问题。
抗浮验算
12
2.控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许 值，以免引起基础和上部结构的损坏或影响建筑物的正常使 用功能和外观。
地基变形计算
设计等级为甲级、乙级的建筑物均应进行地基变形设计验算
地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑； 在基础上及其附近由地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起
件
a 2.5m
37
4、水文地质条件
A、尽量将基础置于地下水位以上；
B、防止流砂、管涌等灾害；
C、防止地基因挖土减压而隆起开裂；
D、对埋藏有承压水层的地基应控制承 压含水层顶面的有效应力大于零。
1z1 2 z2 W h 0
h0
w 0
h k
h0
基底至承压含水层顶间保留土层厚度（槽 底安全厚度）
34
7.3 基础埋置深度的确定
1、基础埋置深度
是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义
基础埋置深度的大小对于建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价影响很大。对高层稳定、滑移的影响；地基 强度、变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。设计时必须综 合考虑建筑物自身条件（如使用条件，结构形式，荷载大小和性质）以 及所处的环境（如地质条件，气候条件，邻近建筑物的影响等）。
21
为了保证砖基础的砌筑质量，并能起到平整和保 护基坑作用，砖基础施工时，常常在砖基础底面 以下先做垫层，垫层材料可选用灰土，三合土和 混凝土。垫层每边伸出基础底面50-100mm，厚 度一般为100mm。设计时，一般作为构造垫层， 不作为基础结构部分考虑，因此垫层的宽度和高 度都不计入基础的底部宽度b和埋深d之内。
基础工程
第七章 浅基础基础
主讲教师：张成兴
土木工程学院
School of Civil Engineering
1
7.1 地基基础设计的基本原则 7.2 浅基础的类型 7.3 基础埋置深度的选择 7.4 地基承载力 7.5 基础底面尺寸的确定 7.6 地基变形验算 7.7 扩展基础设计 7.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计 7.9 筏型基础设计 7.10 减轻不均匀沉降损失的措施
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为了保证建筑物的安全和正常使用，根据建筑物的安全等级 和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 设计和计算应该满足下述三项基本原则：
1. 防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有足 够的安全度。
各建筑物均应满足地基承载力计算要求； 对基坑工程、经常受水平荷载作用的高层建筑，高耸结构 和挡土墙； 建筑在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物。
3、基础埋深选择的原则
在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，善于从实际出发， 抓住其中起决定作用的一两种因素，尽量浅埋的原则，合理选择基础埋 置深度，以便节省投资，方便施工。除基岩外，一般不宜小于0.5米。 另外，基础顶面应低于室外设计地面100mm以上，以避免基础外露。
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一、影响基础埋深的因素
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四、概率极限设计方法与极限状态设计原则
以结构的可靠度指标（或失效概率）来度量结构的可 靠度，并且建立结构可靠度与结构极限状态方程关系， 这种设计方法就是以概率论为基础的极限设计方法，简 称概率极限设计方法。
整个结构或结构的一部分（构件）超过某一特定状态 就不能满足设计规定的某一功能要求，这一特定状态称 为该功能的极限状态。
A、按材料：刚性基础和柔性基础 B、按形式：1、单独基础
2、条形基础 3、十字交叉基础 4、筏板基础 5、箱型基础
墙下砖砌条形基础 墙下条形基础
刚性基础，大放脚 无筋扩展基础
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1、刚性基础： 指受压极限强度较大，而受弯、受拉极限强度较小
的材料所建造的基础。 2、柔性基础：
指钢筋混凝土基础。利用其抗弯、抗拉性能。不受 台阶宽高比限制，可宽基浅埋。
承载力极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达 到最大承载力或不适于继续承载大变形。（整体剪切破 坏）
正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或构件 达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。（地基变形）
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五、地基基础设计的基本原则
根据地基复杂程度，建筑物规模和功能特征以及由于地基 问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，《建筑地 基基础设计规范》将地基基础设计分为甲级，乙级和丙级三 个设计等级。
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六、关于荷载取值的规定
标准值
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设计值
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计算基础内力、配筋：基本组合（设计值），荷载分项系数为 1.2~1.4，与混凝土设计规范相适应，通过增大荷载 来提高安全度。
计算挡土墙土压力：基本组合，荷载分项系数为1.0，安全度通 过安全系数来反映，例如： 抗滑移安全系数Ks＝抗滑力/滑移力≥1.3
柱下:土质差,或荷载很大,四面单独基础相互相连。
作用： 可调 整两个方向 的不均匀沉 降。
横向பைடு நூலகம்形基础
纵向条形基础
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筏形基础
✓能跨越地下浅层小洞穴和局部软弱层；
✓提供比较宽敞的地下使用空间；
✓满足不允许出现不均匀沉降的要求。
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筏形基础多用于框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙 结构等高层建筑，亦可用于砌体结构，我国南方某些城市 在多层砌体住宅基础中采用筏形基础，并直接建筑在地表 土层，称为无埋深深筏基。在北方应用时，必须考虑能否 满足抗冰冻与采暖要求。
减少混凝土用量50%左右，节约钢筋30%以上，具有良好
的经济效果。但施工时修筑土胎的技术难度大，易受气候的
影响，布置钢筋及浇捣混凝土施工困难，较难实行机械化施
工。
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岩层锚杆基础
岩层锚杆基础适用于直接建在基岩上 的柱基，以及承受拉力或水平力较大的 建筑物基础。锚杆基础应与基岩连成整 体，并应符合下列要求： 1. 锚杆孔直径，宜取锚杆直径的3倍， 但不应小于一倍锚杆直径加50mm。 2. 锚杆插入上部结构的长度，应符合钢 筋的锚固长度要求； 3. 锚杆宜采用热轧带肋钢筋，水泥砂浆 强度不宜低于30MPa，细石混凝土强 度不宜低于C30。灌浆前应将锚杆孔清 理干净。
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地基与基础
F 基础
地基
G
D
持力层（受力层）
下卧层
4
天然地基
5
人工地基：加固上部土层，提高承载力。
软土
6
深基础：新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m。将荷载传递到 下部好土层,承载力高。
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩
桩基础7
二、地基基础方案
天然地基上的浅基础，结构比较简单，最为经济， 如能满足要求，宜优先选用。 1）天然地基上的浅基础； 2）人工地基上的浅基础； 3）天然地基上的深基础(桩基础等)。
有时，无筋扩展基础是由两种材料叠合组合， 如上层砖砌体，下层混凝土。下层混凝土的高度 如果在200mm以上，符合台阶宽高比要求，则 混凝土层作为基础结构部分考虑。
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二、扩展基础
当基础荷载较大，地质条件较差时，基础底面尺寸也将扩 大，为了无筋扩展基础的宽高比要求，相应的基础埋深增大， 往往会给设计时基础布置和地基持力层选择，施工时基坑开 挖和排水带来不便，并且可能提高工程造价。此外，无筋扩 展基础存在着用料多、自重大等缺点。此时，可以考虑采用 钢筋混凝土材料筑造的基础，适用于“宽基浅埋”的场合采 用。
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7.1 地基基础设计的基本原则
一、地基、基础的类型
通常把支承基础的土体或岩体称为地基。
基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
天然地基 人工地基
浅基础
深基础
差别：施工方法及设计原则
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和 上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件 以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、 精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。
满堂红
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箱型基础
由筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
内
墙
外
墙
底板
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壳体基础
烟囱、水塔、贮仓、中小型高炉等各类筒形构筑物基础 的平面尺寸较一般独立基础大，为节约材料，同时使基础结 构有较好的受力特性，常将基础做成壳体形式，称为壳体基 础。其常用形式有正圆锥壳、M型组合壳、内球外锥组合壳 等。
据统计，该基础类型可比一般梁、板式钢筋混凝土基础
柱下条形基础
在钢筋混凝土框架结构中，当地基软弱而荷载较大 时，若采用扩展基础，可能因基础底面积很大而使基 础边缘互相接近甚至重叠，为增加基础的整体性并方 便施工，可将同一排的柱基础连通成为柱下钢筋混凝 土条形基础。若仅是相邻柱相连，又称为联合基础或 双柱联合基础。
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十字交叉基础（交梁基础）
扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土 条形基础。
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独立基础
特点：柱基础中最常用和最经济的形式。
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条型基础（Strip foundation）
特点： 基础抗剪刚度较大， 调整不均匀沉降， 将所承受的荷载较 为均匀分布到整个 基底面积上。
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条形基础是指基础长度远远大于其宽度的一种基础形 式，按上部结构形式，可以分墙下条形基础和柱下条形基础 两种。墙下条形基础有无筋和配筋的条形基础两种。墙下无 筋扩展基础在砌体结构中得到广泛应用。当上部墙体荷重较 大而土质较差时，可考虑采用“宽基浅埋”的墙下钢筋混凝 土条形基础。一般做成板式（无肋式），但当基础延伸方向 的墙上荷载及地基土的压缩性不均匀时，为了增强基础的整 体性和纵向抗弯能力，减小不均匀沉降，常采用带肋的墙下 钢筋混凝土条形基础。
稳定性验算
对地下水埋藏较浅，建筑地下室； 地下构筑物存在上浮问题。
抗浮验算
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2.控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许 值，以免引起基础和上部结构的损坏或影响建筑物的正常使 用功能和外观。
地基变形计算
设计等级为甲级、乙级的建筑物均应进行地基变形设计验算
地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑； 在基础上及其附近由地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起
件
a 2.5m
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4、水文地质条件
A、尽量将基础置于地下水位以上；
B、防止流砂、管涌等灾害；
C、防止地基因挖土减压而隆起开裂；
D、对埋藏有承压水层的地基应控制承 压含水层顶面的有效应力大于零。
1z1 2 z2 W h 0
h0
w 0
h k
h0
基底至承压含水层顶间保留土层厚度（槽 底安全厚度）
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7.3 基础埋置深度的确定
1、基础埋置深度
是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义
基础埋置深度的大小对于建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价影响很大。对高层稳定、滑移的影响；地基 强度、变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。设计时必须综 合考虑建筑物自身条件（如使用条件，结构形式，荷载大小和性质）以 及所处的环境（如地质条件，气候条件，邻近建筑物的影响等）。
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为了保证砖基础的砌筑质量，并能起到平整和保 护基坑作用，砖基础施工时，常常在砖基础底面 以下先做垫层，垫层材料可选用灰土，三合土和 混凝土。垫层每边伸出基础底面50-100mm，厚 度一般为100mm。设计时，一般作为构造垫层， 不作为基础结构部分考虑，因此垫层的宽度和高 度都不计入基础的底部宽度b和埋深d之内。
基础工程
第七章 浅基础基础
主讲教师：张成兴
土木工程学院
School of Civil Engineering
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7.1 地基基础设计的基本原则 7.2 浅基础的类型 7.3 基础埋置深度的选择 7.4 地基承载力 7.5 基础底面尺寸的确定 7.6 地基变形验算 7.7 扩展基础设计 7.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计 7.9 筏型基础设计 7.10 减轻不均匀沉降损失的措施
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为了保证建筑物的安全和正常使用，根据建筑物的安全等级 和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 设计和计算应该满足下述三项基本原则：
1. 防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性，应具有足 够的安全度。
各建筑物均应满足地基承载力计算要求； 对基坑工程、经常受水平荷载作用的高层建筑，高耸结构 和挡土墙； 建筑在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物。
3、基础埋深选择的原则
在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，善于从实际出发， 抓住其中起决定作用的一两种因素，尽量浅埋的原则，合理选择基础埋 置深度，以便节省投资，方便施工。除基岩外，一般不宜小于0.5米。 另外，基础顶面应低于室外设计地面100mm以上，以避免基础外露。
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一、影响基础埋深的因素
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四、概率极限设计方法与极限状态设计原则
以结构的可靠度指标（或失效概率）来度量结构的可 靠度，并且建立结构可靠度与结构极限状态方程关系， 这种设计方法就是以概率论为基础的极限设计方法，简 称概率极限设计方法。
整个结构或结构的一部分（构件）超过某一特定状态 就不能满足设计规定的某一功能要求，这一特定状态称 为该功能的极限状态。
A、按材料：刚性基础和柔性基础 B、按形式：1、单独基础
2、条形基础 3、十字交叉基础 4、筏板基础 5、箱型基础
墙下砖砌条形基础 墙下条形基础
刚性基础，大放脚 无筋扩展基础
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1、刚性基础： 指受压极限强度较大，而受弯、受拉极限强度较小
的材料所建造的基础。 2、柔性基础：
指钢筋混凝土基础。利用其抗弯、抗拉性能。不受 台阶宽高比限制，可宽基浅埋。
承载力极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达 到最大承载力或不适于继续承载大变形。（整体剪切破 坏）
正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或构件 达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。（地基变形）
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五、地基基础设计的基本原则
根据地基复杂程度，建筑物规模和功能特征以及由于地基 问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，《建筑地 基基础设计规范》将地基基础设计分为甲级，乙级和丙级三 个设计等级。
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六、关于荷载取值的规定
标准值
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设计值
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计算基础内力、配筋：基本组合（设计值），荷载分项系数为 1.2~1.4，与混凝土设计规范相适应，通过增大荷载 来提高安全度。
计算挡土墙土压力：基本组合，荷载分项系数为1.0，安全度通 过安全系数来反映，例如： 抗滑移安全系数Ks＝抗滑力/滑移力≥1.3
柱下:土质差,或荷载很大,四面单独基础相互相连。
作用： 可调 整两个方向 的不均匀沉 降。
横向பைடு நூலகம்形基础
纵向条形基础
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筏形基础
✓能跨越地下浅层小洞穴和局部软弱层；
✓提供比较宽敞的地下使用空间；
✓满足不允许出现不均匀沉降的要求。
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筏形基础多用于框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙 结构等高层建筑，亦可用于砌体结构，我国南方某些城市 在多层砌体住宅基础中采用筏形基础，并直接建筑在地表 土层，称为无埋深深筏基。在北方应用时，必须考虑能否 满足抗冰冻与采暖要求。
减少混凝土用量50%左右，节约钢筋30%以上，具有良好
的经济效果。但施工时修筑土胎的技术难度大，易受气候的
影响，布置钢筋及浇捣混凝土施工困难，较难实行机械化施
工。
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岩层锚杆基础
岩层锚杆基础适用于直接建在基岩上 的柱基，以及承受拉力或水平力较大的 建筑物基础。锚杆基础应与基岩连成整 体，并应符合下列要求： 1. 锚杆孔直径，宜取锚杆直径的3倍， 但不应小于一倍锚杆直径加50mm。 2. 锚杆插入上部结构的长度，应符合钢 筋的锚固长度要求； 3. 锚杆宜采用热轧带肋钢筋，水泥砂浆 强度不宜低于30MPa，细石混凝土强 度不宜低于C30。灌浆前应将锚杆孔清 理干净。
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地基与基础
F 基础
地基
G
D
持力层（受力层）
下卧层
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天然地基
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人工地基：加固上部土层，提高承载力。
软土
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深基础：新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m。将荷载传递到 下部好土层,承载力高。
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩
桩基础7
二、地基基础方案
天然地基上的浅基础，结构比较简单，最为经济， 如能满足要求，宜优先选用。 1）天然地基上的浅基础； 2）人工地基上的浅基础； 3）天然地基上的深基础(桩基础等)。
有时，无筋扩展基础是由两种材料叠合组合， 如上层砖砌体，下层混凝土。下层混凝土的高度 如果在200mm以上，符合台阶宽高比要求，则 混凝土层作为基础结构部分考虑。
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二、扩展基础
当基础荷载较大，地质条件较差时，基础底面尺寸也将扩 大，为了无筋扩展基础的宽高比要求，相应的基础埋深增大， 往往会给设计时基础布置和地基持力层选择，施工时基坑开 挖和排水带来不便，并且可能提高工程造价。此外，无筋扩 展基础存在着用料多、自重大等缺点。此时，可以考虑采用 钢筋混凝土材料筑造的基础，适用于“宽基浅埋”的场合采 用。
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7.1 地基基础设计的基本原则
一、地基、基础的类型
通常把支承基础的土体或岩体称为地基。
基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
天然地基 人工地基
浅基础
深基础
差别：施工方法及设计原则
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和 上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件 以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、 精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。
满堂红
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箱型基础
由筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
内
墙
外
墙
底板
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壳体基础
烟囱、水塔、贮仓、中小型高炉等各类筒形构筑物基础 的平面尺寸较一般独立基础大，为节约材料，同时使基础结 构有较好的受力特性，常将基础做成壳体形式，称为壳体基 础。其常用形式有正圆锥壳、M型组合壳、内球外锥组合壳 等。
据统计，该基础类型可比一般梁、板式钢筋混凝土基础