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第二章 浅基础的地基验算

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请详细阐述浅基础的设计计算流程

请详细阐述浅基础的设计计算流程

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第二章 天然地基上的浅基础(2)

第二章 天然地基上的浅基础(2)

• 地质条件（确定基础埋深的主要因素）
• 覆盖层较薄岩基：清除覆盖层后直接置 于岩基上； 岩石地基 • 覆盖层较厚岩基：根据风化程度、冲刷 深度及承载力条件确定； • 岩面倾斜岩基：不宜将基础部分置于岩 基，部分置于土基，并注意整体稳定性；
• 均质土地基：在满足冲刷、冻胀、地基 承载力、变形的条件下选取最小埋深； • 软弱地基：地基处理或其他形式基础； • 上软下硬地基：一般取下层硬土层作为 持力层； • 上硬下软地基：上层土较厚时，宜浅埋； 上层土较薄时，按软弱地基处理；
影响原有基础的稳定。
• 其他 施工技术条件（设备、排水、支撑等）、经济分析（成 本，工期等）等对基础埋深的影响； 地基土为粉、细砂时，地下水的渗流对基础埋深的选择
也有很大的影响。
刚性扩大基础尺寸的拟定 基本原则——在满足最基本构造要求的情况下，参照已有
设计经验，拟定出初步尺寸，再通过验算进行调整确定最
终尺寸。所定的基础尺寸，应是在可能的最不利荷载组合 的条件下，能保证基础本身有足够的结构强度，并能使地 基与基础的承载力和稳定性均能满足规定要求，并且是经 济合理的。 基础立面尺寸 基础尺寸 基础平面尺寸
基础断面尺寸
• 基础立面尺寸（一般大、中桥墩、台混凝土基础厚度在 1.0～2.0m左右）
基本原则：
[fa0]——基础最小边宽b≤2m，埋置深度h≤3m的地基土承载
力基本容许值（kPa），可直接从规范查取（根据土的类别， 土的状态查表确定，见下表）； 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

2第二章 天然地基上浅基础的设计复习题

2第二章 天然地基上浅基础的设计复习题

第二章天然地基上浅基础的设计复习题答案2.1单选题1.浅基础埋置深度不超过（ A ）A、5m；B、＞5m；C、＜5m；D、≠5m；2. 深基础埋置深度超过（ A ）A、5m；B、＞5m；C、＜5m；D、≠5m；3. 当Z＞O或R＞S时，结构处于（ B ）；A、失效状态；B、可靠状态；C、极限状态；D、平衡状态。

4.可靠指标β（ B ）失效概率P f越低，可靠度越高A、越大；B、越小；C、=0；D、＞0。

5.建筑结构荷载可分（B ）A、永久荷载、静荷载、偶然荷载；B、永久荷载、可变荷载、偶然荷载；C、临时荷载、可变荷载、偶然荷载；D、永久荷载、不变荷载、偶然荷载。

6. 石块基础的厚度不宜小于（ B ）A、100mm；B、150mm；C、200mm；D、250mm；7.一般的钢筋混凝土基础，混凝土的强度等级应不低于（ B ）。

A、C15；B、C20；C、C25；D、C30；8. 宁夏银川标准冻结深度为（ B ）A、1.0m ；B、1.03m ；C、1.2m ；D、1.5m ；9. 地基计算主要有三项内容为（ B ）A、承载力验算、地基变形验算、地基裂缝性验算；B、承载力验算、地基变形验算、地基稳定性验算；C、承载力验算、地基长度验算、地基稳定性验算；B、承载力验算、地基宽度验算、地基稳定性验算。

10. 扩展基础破坏形式（ B ）A、弯切破坏、弯曲破坏；B、冲切破坏、弯曲破坏；C、冲切破坏、拉曲破坏；D拉出破坏、弯曲破坏；11. 在进行浅基础内力计算时，应采用下述何种基底压力。

（ A ）A 、基底净反力B 、基底总压力 C、基底附加压力12. 当建筑物长度较大时，，或建筑物荷载有较大差异时，设置沉降缝，其原理是（ C ）A、减少地基沉降的措施；B 、一种施工措施；C、减轻不均匀沉降的建筑措施。

13. 高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外，还要由下列何种性质控制。

（ C）A、平均沉降；B、沉降差；C、倾斜；14. 当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时，不能采用（ B ）。

基础工程教学第2章

基础工程教学第2章

根据
地基复杂程度 建筑物规模和功能特征 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
即按照地基基础设计的复杂性和技术难度
将地基基础设计分为三个设计等级
甲级 乙级 P9表2-1 丙级
P9
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：（P9～10）
地基、基础与上部结构相互作用的概念（P68～73） 注意：地基与基础的相互作用
➢抗弯刚度很小的柔性基础，基底
反力的分布与作用于基础上的荷
载分布形状完全一致。均布荷载
下基础沉降呈碟形，即中部大，
边缘小。若要使沉降趋于均匀，
作用于基础上的荷载分布应中间 柔性基础的基底反力
小、两端大（P69）
和沉降（P69图3-1）
•多用于：荷载大、地基软弱且软硬不均的高层建筑 用于框架、框剪、剪力墙结构的柱下筏形基础 用于砌体承重结构的墙下筏形基础 ，适用于具有硬 壳持力层、比较均匀的软弱地基上6层及6层以下 承重横墙较密的民用建筑
•筏形基础底面积大，可减小基底压力，也可提高地基
承载力，能有效增强基础的整体性，调整不均匀沉降
和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基 础或柱下独立基础
•无筋扩展基础适用于：（P11）
由于受台阶宽高比的 限制，刚性基础的高
多层民用建筑和轻型厂房
度一般较大
➢无筋扩展基础（刚性基础）不适宜宽基浅埋的情况
•基础截面常做成
柱
l b 10
墙下条形基础
柱下独立基础
•无筋扩展基础的受力特性：（P11、P39～40）
材料具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都较低
➢ 为保证基础不会挠曲变形、开裂破坏，设计时 需要加大基础的高度，控制基础外伸宽度，即 限制（刚性）基础台阶宽高比，使基础具有足 够的刚度，基础内的拉应力和剪应力不超过材 料的抗拉、抗剪强度

2-1_浅基础设计的基本原理

2-1_浅基础设计的基本原理

第一节.
概述
1. 浅基础的定义 通常将基础的埋臵深度小于基础最小宽度，且只需经过挖 槽、排水等普通施工程序就可建造的基础称作浅基础。
2. 浅基础的荷载传递 上部结构 荷载 基础 基底压力 地基 应力和变形
3. 地基基础设计考虑的主要因素 基础设计时，除须保证基础结构本身具有足够的强度和刚 度外，同时还须选择合理的基础尺寸和布臵方案，使地基的 反力和沉降在允许的范围之内。因此，基础设计包括地基与 基础两部分，又常称为地基基础设计。
三、地基基础设计方法
1、地基的极限状态设计
(1)正常使用极限状态/变形极限状态 1）地基变形量

2 5
2）地基变形状态/容许承载力法
p fa
2 6
(2)承载能力极限状态/稳定极限状态
p fu K
2 7
2、结构的可靠度设计
国际标准《结构可靠性总原则》(ISO 2394-1998)对土木工程
概述第二节基础工程设计基本原理第三节浅基础的类型第四节基础的埋置深度第五节地基承载力的确定第六节地基承载力的验算及基础底面尺寸的确定第七节地基的变形验算第八节地基基础的稳定性验算第九节减轻不均匀沉降危害的措施浅基础的定义通常将基础的埋臵深度小于基础最小宽度且只需经过挖槽排水等普通施工程序就可建造的基础称作浅基础
无筋扩展基础又可分为墙下条形基础和柱下独立基础。
（a）墙下条形基础；（b）柱下独立基础 图2-4 无筋扩展基础分类（d为柱中纵向钢筋直径）
在桥梁基础中，通常采用如图2-5所示的刚性扩大基础。
图2-5 桥梁工程中常用的刚性扩大基础
二、钢筋混凝土扩展基础
）
当刚性基础的尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的 要求时，则需则需采用钢筋混凝土扩展基础。钢筋混凝土扩展 基础具有较好的抗剪能力和抗弯能力，通常也称之为柔性基础 或有限刚度基础。 特点：具有较好的抗剪能力和抗弯能力。 设计要求：采用扩大基础底面积的方法来满足地基承载 力的要求，但不必增加基础的埋深；选择合适的基础材料、 高度与配筋来满足基础抗剪和抗弯要求。 钢筋混凝土扩展基础种类：柱下独立基础、墙下条形基 础、筏板基础、箱形基础和壳体基础等。

基础工程第二章_浅基础

基础工程第二章_浅基础

不
满
计算地基承受荷载
确定基底平面尺寸
足
必要时的验算
（软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等）
计算地基净反力
基础结构设计（基础剖面尺寸、配筋）
编制施工说明、绘施工图
二、浅基础设计方法
常规设计法 考虑地基基础上部结构相互作用的方法
三、地基基础设计原则
1、对地基计算的要求
地基复杂程度
分级 建筑物规模 依据 功能特征
选择地基基础类型时要考虑的因素：
建筑物的性质
用途 重要性 结构形式 荷载形式 荷载大小
地基的工程地质 和水文地质条件
岩土层的分布 岩土的性质 地下水
建筑物的型式与功能 场地勘察与室内试验资料 上部结构荷载资料
场地施工技术条件
基础型式方案比较
设
拟定基础型式及平面布置
计
确定基础埋深
步 骤
确定地基承载力
（5）由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组 合值的1.35倍。
（6）基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构 重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重 要性系数γ0不应小于1.0。
第二节 浅基础的类型
▪扩展基础 ▪联合基础 ▪柱下条形基础 ▪柱下十字交叉基础 ▪筏形基础 ▪箱形基础 ▪壳体基础
5、冻胀土中基础埋深的要求
dmin ＝ zd– hmax
Zd 设计冻深； Z0 标准冻深；
hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
Z0 Zd
dmin hmax
基础埋深
冻胀丘Pingo
随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时，地 表就发生隆起，便形成冻胀丘。
基础埋深
基础埋深
第四节 浅基础的地基承载力

基础工程(第二版)2-3地基承载力确定与验算--68页

基础工程(第二版)2-3地基承载力确定与验算--68页
fd。 fd由地基极限承载力的标准值除以抗力分项系数 R 求
得，或者由抗剪强度指标 c 、 的设计值 cd、 d直接代入极
限荷载公式求得。
0S R
2021/3/1
cd
ck
c
；
d
k
15
六、地基承载力的确定方法
(1) 地基承载力的定义
地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷 载，通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称 为极限荷载或极限承载力(kPa)。
2021/3/1
16
(a) 按现场载荷试验确定地基承载力的方法 地基的载荷试验是在现场试坑中设计基底标高处的
天然土层上设置载荷板，浅层平板载荷试验的承压板面 积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2；试验基坑 宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍，并应保持试验 土层的原状结构和天然湿度。根据平板载荷试验所得到 的p-s曲线，可分三种情况确定地基承载力：
受水平力较大的建筑物(如挡土墙)，除验算沉降外， 还需进行沿地基与基础接触面的滑动、沿地基内部滑动和 沿基础边缘倾覆等方面的验算。
地基基础设计应根据使用过程中可能出现的荷载，按 设计要求和使用要求，取各自最不利状态分别进行荷载效 应组合进行设计，最不利组合和对应的抗力限值如下：
(1) 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承 载力确定桩数时，传至基础底面上的荷载效应采用正常使 用极限状态下荷载效应的标准组合，抗震设防时，应计入 地震效应组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单 桩承载力特征值。
(4) 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算 基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上 部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承 载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分 项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极 限状态荷载效应标准组合。

02天然地基上的浅基础

02天然地基上的浅基础
第五十八页，共七十六页。

二、刚性扩大基础(jīchǔ)尺寸的拟定
内容：根据(gēnjù)基础埋置深度确定基础平面尺寸和基 础分层厚度
基础厚度：根据墩、台身结构形式，荷载大小，基础 材料等因素确定
基础平面尺寸：考虑墩、台身底面的形状确定，常用 矩形。
第五十九页，共七十六页。
刚性角：墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间 的最大夹角。
目的： 保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的
砌筑与养护 （一）、表面排水法
设备简单、费用低，一般土质条件下均可 采用。
地基土为饱和(bǎohé)粉细砂土等粘聚力较小 的细粒土层时，应避免采用表面排水法。 动画演示
第三十九页，共七十六页。
（二）井点法降低 地下水位
适用(shìyòng)：对粉 质土、粉砂类土 等如采用表面排 水极易引起流砂 现象，影响基坑 稳定
直径(zhíjìng)6-12米的圆形基坑。 喷射混凝土厚度主要取决地质条件、渗水量大小、
基坑直径和基坑深度等因素。
第三十七页，共七十六页。
6.混凝土围圈护壁 适用：基坑深度可达15m-20m，除流砂及呈流
塑状态粘土(zhān tǔ)外，可适用于其它各种土类。
第三十八页，共七十六页。
二、基坑(jī 排水 kēnɡ)
面积的30％。 3．围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适
当工作面积，由基坑边缘至堤脚距离(jùlí)一般不 少于1m。 4．围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、 水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和 稳定要求。围堰应具有良好的防渗性能。
第四十三页，共七十六页。
（一）土围堰(wéi yàn)和草袋围堰(wéi yàn)
适用(shìyòng)：水深较浅，流速缓慢，河床渗水较小 类型：竹笼片石围堰、木笼片石围堰

jcgc第二章5基础底面尺寸的确定

jcgc第二章5基础底面尺寸的确定

校核
pk≤fa pkmax≤1.2fa pkmin≥0
【例题7=4】某柱基础 地基为均质粘性土层； 地基土的物理力学性 质指标如右图所示 结构传至基础顶面的 荷载分别为： 试确定该柱下独立基 础的底面积和尺寸
分析
该题属于偏心受压
1. 先确定地基承载力特征值 特征值按基础埋深进行修正
pk max 1.2 fa pk min 0 pk fa
Fk
cz = i hi
i =1
n
po = pk md
md
自重应力 分布曲线
d ruan
pz
pcz + pz f az
软弱下卧层顶面处经 深度修正后的地基承 载力特征值
软弱下卧层
f az = f ak , ruan +d m druan 0.5
3) 扩散角原理（简化 计算）
pkmax = 2( Fk + Gk ) 3kb
N=F+G
b
e
l
N
b
pmax pmin
k=
Mk l e, e = 2 Fk + Gk
一般情况下，要求 e < l/6（即 pmin>0）
2.5 基础底面尺寸的确定
Fk
室外地面 Qk
d
M k 室内地面 M Gk
yk
= M k + Qk d
pkmin pkmax y x
Fk
pcz + pz f az
计算原理： 作用在基础底面的附加应 力等于按θ角扩散在软弱下 卧层顶面处总的附加应力。 扩散前： 总的附加应力为
A = lb
Po
md
po = pk md

浅基础的地基验算[详细]

浅基础的地基验算[详细]

第三节 基础埋置深度的确定
（一）基础埋置深度定义：
一般是从室外地面标高算起，至基础底面的深 度为基础埋深。
（二）注意事项：
1）通常基础至少埋深0.5m； 2）基础顶面距设计地面的距离宜大于100mm， 尽量避免基础外露，遭受外界的侵蚀和破坏。 （三）影响基础埋深的主要因素： 1）与建筑物有关的条件 2）工程地质条件 3）水文地质条件 4）地基冻融条件 5）场地环境条件
(2)设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设 计；
(3)表2-2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，且体形复杂的建筑；
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；
五、场地环境条件
1）靠近原有建筑物修建基础，如基坑深度超过原有基础的 埋深，则可能引起原有基础下沉或倾斜。
2）如果在基础影响范围内有管道或沟、坑等地下设施通过 时，基础底面一般应低于这些设施的底面。
3）在河流、湖泊等水位旁建造的建筑物基础，如可能受到 流水冲刷的影响，其底面应位于流水冲刷线之下。
地基基础工程
第二章 浅基础的地基验算
第一节 概述 第二节 地基基础设计的基本原则 第三节 基础埋置深度的确定 第四节 地基承载力的确定方法 第五节 地基承载力设计值的确定 第六节 基础底面积尺寸的确定 第七节 软弱下卧层验算 第八节 地基变形计算 第九节 地基稳定性验算 第十节 减少不均匀沉降的措施
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； ⑥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； ⑦基坑工程应进行稳定性验算； ⑧当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上 浮问题时，尚应进行抗浮验算。

基础工程课件——第2章浅基础5

基础工程课件——第2章浅基础5
不满足要求。 考虑增大基底面积。设条形基础宽3.37m， 由题意，加大基底面积后，持力层承载力也肯定满足要求， 不用再验算。
这时，基底压力：
pK
Fk
Gk A
324 20 1 116.14KN / m2 3.37
重新验算软弱下卧层承载力：
z / b 3/ 3.37 0.89 0.50
查表得 24
第2章 浅基础
2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/6
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
要求
/
m3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
取该承重墙下条形基础宽度b＝1.25m。 4.验算:
Fk
Gk A
Fk
K MR / MS 1.2
2、满足下式条件的边坡上建筑物，可不进行验算；若不满足， 则进行土坡稳定性验算。
d (b a) tan
=3.5 条形基础 =2.5 矩形基础
某砖墙厚240mm，基础埋深1.3m（自室外地面 算起），拟采用砖基础，室内比室外高0.6m，地 基土为砂土，γ=20kN/m3，标准值ck =4kPa，φk =28.45，查表得 Mb=1.5，Md=5，Mc=7.5；上部荷 载为：竖向荷载Fk=160kN/m，基础底面形心处 Mk=7kN·m/m，无地下水。试确定基础底面满足以

第二章 浅基础设计

第二章 浅基础设计

• 2——基底以上土层的加权平均 重度(kN/m3)
持力层在水面以下，且不透水时，取 饱和重度
透水时，水中部分土层则应取浮重度
承载力容许值确定步骤之三
• k1、k2——基底宽度、深度修正系数
土 类
老 黏 性 土 黏性土 粉土 — 粉砂 砂 细砂 土 中砂 碎石土 碎石、 砾砂、 圆砾 卵石 粗砂 角砾
系 数
一般黏 新 性土 近 沉 积 IL IL 黏 ＜ ≥ 0.5 0.5 性 土
0 1.5 0 2.5 0 1.0
—
中 密 中 密 中 密 中 密 中 密 中 密 密 实 密 实 密 实 密 实 密 实 密 实
1.0 2.0 1.2 2.5 1.5 3.0 2.0 4.0 2.0 4.0 3.0 5.5 3.0 5.0 4.0 6.0 3.0 5.0 4.0 6.0 3.0 4.0
土名
卵
碎 圆 角
石
石 砾 砾
1200～1000
1000～800 800～600 700～500
1000～650
800～550 600～400 500～400
650～500
550～400 400～300 400～300
500～300
400～200 300～200 300～200
地基承载力基本容许值[fa0]
基本组合Sd
• 可变荷载控制
Sd
Gj SGjk j
1
m
Q 1 L1SQ 1k
Qi LiciSQik i
2
n
• 永久荷载控制
S d Gj SGjk Qi Li ci SQik
j 1 i 1 m n
分项系数

基础工程-浅基础

基础工程-浅基础

pkmax ≤1.2fa
2.5.2 软弱下卧层承载力验算
当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按 下式验算：
f z cz az
基底处附加应力：
条形基础
p b( )
z
k
cd
b2ztan
矩形基础
p lb( )
z
k
cd
(l2ztan)b(2ztan)
当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘 土，或当上部结构对基础沉降有一定要求 时，除承载力应满足上述要求外，还应验 算包括软弱下卧层的基础沉降量。
SK SGK q1SQ 1K
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力 时，按承载力极限状态下基本组合。地基 土工程特性指标的代表值应分别为标准值、 平均值、特征值。抗剪取标准值、压缩取 平均值、荷载特征值。
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
2.2 浅基础类型
d.上部为良好土层，下部为软弱土层。对低层建筑 宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层 距离，应力扩散，需验算下弱层承载力。
e.当地基持力层倾斜时，同一建筑基础可以采用不 同埋深，由深到浅过渡。
2.3.3 水文地质条件
a.基础应埋在地下水位以上，对底面低于地 下水位的基础，应考虑施工问题，地基保 护，基坈降水，是否产生流砂、管涌等现 象，对侵蚀性水，基础采用防蚀水泥。
浅基设计存在问题
1）满足了静力平衡条件，但忽略了三者变形 的连续性，地基础变形与沉降应相一致， 满足变形协调条件。 地基越软，计算与实际差距越大，合理分 析应满足静力平衡，变形两个条件，复杂 情况应采用上下结构相互作用。
2）常规法应满足下列条件：沉降较小或较均 匀，基础刚变较大；对连续基础荷载柱距 均匀。

浅基础地基承载力验算部分计算题

浅基础地基承载力验算部分计算题

之阳早格格创做一、估计题图示浅埋前提的底里尺寸为ｍ×7ｍ，效率正在前提上的荷载如图中所示（其中横背力为主要荷载，火仄力为附加荷载）.持力层为砂粘土，其容许装载力[ ]=240kPa.试检算天基装载力、偏偏心距、颠覆宁静性是可谦脚央供.（提示：央供颠覆仄安系数K0≥）[原题15分]参照问案：解：（1）代进后，解得：,谦脚央供（2）,谦脚央供（3）, 谦脚央供两、图示浅埋前提，已知主要荷载的合力为Ｎ×103kN，对于应的偏偏心距.持力层的容许装载力为420kPa，现已决定其中一边的少度为（1）试估计为谦脚装载力的央供，另一边所需的最小尺寸.（2）决定相映的基底最大、最小压应力.[原题12分]参照问案：解：由题，应有（2）三、图示浅埋前提的底里尺寸为6ｍ×3ｍ，已知效率正在前提上的主要荷载为：横背力Ｎ=6×103kN，直矩M×102kNm.别的，持力层的容许装载力.试估计：（1）基底最大及最小压应力各为几？是可谦脚装载力央供？（2）其偏偏心距是可谦脚e≤ρ的央供？（3）若Ｎ没有变，正在脆持基底没有与土层摆脱的前提下，前提可启受的最大直矩是几？此时基底的最大及最小压应力各为几？[原题12分]参照问案：解：（1）（2）（3）四、某涝天桥墩的矩形前提，基底仄里尺寸为a＝，b＝，四里襟边尺寸相共，埋置深度h ＝2m，正在主力加附加力的拉拢下，简化到基底核心，横背荷载N＝6105kN，火仄荷载H，直矩M.试根据图示荷载及天量资料举止下列名手段检算：（1）检算持力层及下卧层的装载力；（2）检算前提自己强度；（3）检算基底偏偏心距，前提滑动战颠覆宁静性.[原题20分]参照问案：一、持力层与下卧层的容许装载力由持力层土性：粉量粘土e＝，I L＝，查表3-5-2-5，得基原装载力σ0＝180kPa；查表3-5-2-11，得宽度、深度建正系数k1战k2分别为0战.宽深建正：持力层，k1＝0，h<3m，故建正项均为整.主力加附加力时，容许装载力可有20％的普及，[σ]=1.2×180=216kPa由下卧层土性：粘土e＝，I L＝，查表3-5-2-5，得基原装载力σ0＝140kPa；查表3-5-2-11，得宽度、深度建正系数k1战k2分别为0战.宽深建正：下卧层，k1＝0，h＝.故两、持力层强度检算基底仄衡压力< 216kPa基底最大最小压力小偏偏心，基底压力均小于持力层装载力容许值，强度谦脚央供.三、下卧层的强度检算下卧层顶里处自沉应力：下卧层顶里处附加应力：σh与离最大应力面三分之一前提宽度处的应力，如图土中附加应力分散系数α，由a/b=1，z/b，查典型“铁路桥涵天基战前提安排典型”附录C，得α＝.埋深，下卧层强度谦脚央供.四、前提自己强度检算前提自己的强度由刚刚性角去统造.前提资料为混凝土，查刚刚性角，容许刚刚性角[β]为45°，前提的襟边台阶的宽度战下度均为1m，本量的刚刚性角β亦为45°，谦脚央供！五、前提偏偏心距检算查表3-5-4-1，得非岩石天基上的桥墩正在主力加附加力效率下 [eρ＝b/4＝e=0.618m <ρ＝偏偏心距切合央供六、前提滑动战颠覆宁静性检算前提滑动宁静由持力层I L＝（硬塑I L＝～1）硬塑的粘性土，查表3-5-5-1，得f＝.谦脚央供前提颠覆宁静谦脚央供某河流中桥墩的矩形前提，基底仄里尺寸为a＝7m，b＝5m，四里襟边尺寸相共，埋置深度h＝，河床以上火深5m，总冲刷深度1m.正在主力加附加力的拉拢下，简化到基底核心，横背荷载N＝6000kN，火仄荷载H=250kN，直矩M.试根据图示荷载及天量资料举止下列名手段检算：（1）检算持力层及下卧层的装载力；（2）检算前提自己强度；（3）检算基底偏偏心距，前提滑动战颠覆宁静性.[原题20分]参照问案：一、持力层与下卧层的容许装载力由持力层土性：稍稀中砂，查表3-5-2-3，得基原装载力σ0＝330kPa；查表3-5-2-11，得宽度、深度建正系数k1战k2分别为2战4.宽深建正：b＝5m，h＝，持力层透火，γ1＝γ2＝γ’=20-10=10kN/m3，故装载力建正为主力加附加力时，容许装载力可普及20％，[σ]=1.2×410=492kPa由下卧层土性：中稀鼓战细砂，查表3-5-2-3得基原装载力σ0＝210kPa；查表3-5-2-11得宽度、深度建正系数k1战k2分别为战3.宽深建正：下卧层，h+z＝，土层透火，γ1＝γ2＝γ’=20-10=10kN/m3，故装载力建正为两、持力层强度检算基底仄衡压力< [σ]=492kPa基底最大最小压力小偏偏心，基底压力均小于持力层装载力容许值，强度谦脚央供.三、下卧层的强度检算下卧层顶里处自沉应力：下卧层顶里处附加应力：σh与离最大应力面三分之一前提宽度处的应力，如图土中附加应力分散系数α，由，，查典型“铁路桥涵天基战前提安排典型”附录C，得下表，由线性内插得下卧层强度谦脚央供.四、前提自己强度检算前提自己的强度由刚刚性角去统造.前提资料为混凝土，容许刚刚性角[β]为45°，前提的襟边台阶的宽度战下度均为1m，本量的刚刚性角β亦为45°，谦脚央供！五、前提偏偏心距检算查表3-5-4-1得非岩石天基上的桥墩正在主力加附加力效率下 [eρ＝b/4＝e=0.508m <ρ＝偏偏心距切合央供六、前提滑动战颠覆宁静性检算前提滑动宁静由持力层为中砂（砂类土），查表3-5-5-1，得f＝.前提颠覆宁静谦脚央供谦脚央供图示浅埋前提的底里尺寸为4ｍ×3ｍ，效率正在前提上的主要荷载为：横背力Ｎ×103kN，直矩M×[ ]=420kPa.试估计：（1）基底最大及最小压应力各为几？是可谦脚装载力央供？（2）其偏偏心距是可谦脚e的央供？≤ρ（3）最大压应力达到容许装载力时对于应的直距为对于少？[原题12分]参照问案：解：（1）代进后，解得：. 谦脚央供（2）谦脚央供（3）憧憬教死回问的少度为：500-1000字102.图示浅埋前提，已知主要荷载的合力为Ｎ×103kN，直矩M=9×102kNm.持力层的容许装载力为450k 试（1）估计为谦脚装载力的央供，另一边所需的最小尺寸.（2）决定相映的基底最大、最小压应力.[原题12分]参照问案：解：由题，应有（1）（2）憧憬教死回问的少度为：500-1000字103.图示浅埋前提，已决定其一边少为6ｍ，效率正在前提上的横背力Ｎ×103kN，若央供基底最小压力许值380kPa，试决定前提的另一边少b及相映的偏偏心距.[原题12分]参照问案：解：由题知，偏偏心距.憧憬教死回问的少度为：500-1000字104.图示浅埋前提，已知主要荷载正在前提上爆收的力为：横背力Ｎ×103kN，直矩×103kNm.持力层的一边的少度为（1）试估计为谦脚装载力的央供，另一边所需的最小尺寸.（2）决定相映的基底最大、最小压应力.[原题12分]参照问案：解：由题，应有（1）（2）憧憬教死回问的少度为：500-1000字105.图示浅埋前提的仄里尺寸为6ｍ×4ｍ，已知横背荷载Ｎ×103kN，供：（1）若偏偏心距，基底最大及最小压应力各为几？（2）若横背荷载脆持没有变，试估计当基底最小压应力为0时，对于应的基底最大压应力为几？[原题12分] 参照问案：解：（1）。

第二章 天然地基上的浅基础

第二章 天然地基上的浅基础
要求：在一般土质条件下开挖基坑时，应采用放坡开挖 的方法，基坑深度在5m以内，施工期较短，地下水在基 底以下，且土的湿度接近最佳含水量，土质构造又较均匀 时，基坑坡度可参考下表选用。
2-2 刚性扩大基础施工
坑壁土类
砂土 碎石土 粉土 黏性土 极软岩 软质岩 硬质岩
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
围圈混凝土一般采用C15早强混凝土。为使基坑开挖和支护工作连续不间断地进 行，一般在围圈混凝土抗压强度到达2500kPa强度时，即可拆除摸板，承受土压力。
2-2 刚性扩大基础施工
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
4、其他方法
在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射搅拌桩、旋喷桩等，按密排 或格框形布置成连续墙以形成支档结构代替板桩墙等，多用于市政工程、工业与 民用建筑工程，桥梁工程也有使用成功的报道。
第一节 天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件
一、浅基础常用类型及适用条件 天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础（也称无筋扩展
基础）和钢筋混凝土扩展基础两大类
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件 第二章第二天章然天地然基地上基的上浅的基浅础基础
钢筋混凝土扩展基础
刚性基础
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件 第二章第二天章然天地然基地上基的上浅的基浅础基础
一次喷射是否能达到规定的厚度，主要取决于混凝土与土之间的粘结力和渗水 量大小。如一次喷射达不到规定的厚度，则应在混凝土终凝后再补喷，直至达到规 定厚度为止。
2-2 刚性扩大基础施工
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
喷锚支护
2-2 刚性扩大基础施工
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
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h —承压水位，可按预估的最高承压水位确定，或以孔隙压 力计确定。
四、地基冻融条件 不冻胀土的基础埋深可不考虑冻结深度。对于冻胀性 地基，基础最小埋深应满足： dmin=zd-hmax 式中：
zd z0 zs zw ze
zd—设计冻深； z0 —标准冻深； ψzs、ψzw、ψze— 冻深影响系数，查表2-4、5、6可得；
Fk A f a G d
1/3×（280+238+225）=247.7kpa 极差为 280-225=55kpa 极差与平均值之比为 55/247.7=22%<30% 故该粉土层的承载力特征值为：
fak=247.7kpa
【练习题1】在一粘性土层上做了四个载荷试验，整 理得地基承载力特征值的实测值分别为320、250、 260、280kpa，试求该粘性土层的地基承载力特征 值。
答案： fak=277.5kpa
2）理论公式法
fa=pu/K
式中：Pu—地基土极限承载力； K —安全系数，其值与地基基础设计等级、荷载的性 质、土的抗剪强度指标的可靠程度以及地基条件等因素 有关，对长期承载力一般取K=2~3。 除按上式计算地基承载力特征值外，也可以采用地 基临塑荷载pcr、地基临界荷载p1/4（p1/3）来计算地基承 载力特征值。
【练习题3】某基础宽度为2m，埋深为1m。地基土为 中砂，其重度为γ=18kN/m3，地基承载力特征值 fak=286kpa ，试确定修正后的地基承载力特征值。 【练习题4】表1是某地基的地质资料，在该地基上有 底面尺寸为6.5m×30m的箱形基础，其埋深d=4.0m 设由试验确定的持力层地基承载力特征值 fak=160kpa ，试确定修正后的地基承载力特征值。 表1见下页！
aw L
【例题3】某住宅楼为6层。经岩土工程勘察得地基承载力 特征值fak=170kpa。设基础底面宽度为1.2m，埋深4.8m， 试求经深宽修正后的地基承载力特征值fa。已知该地基土 的孔隙比e为0.716，液性指数IL为0.66。基底以上土的加权 平均重度γm为15.3kN/m3。
水下 γ=19.2kN/m3
Ip=14 ω=26%
e=0.8 ω=28% Ip=13 e=1.4 ω= ωc N=10
2.8m
γ=17.0kN/m3 ωp=29% ωL=42%, ω= 51%， ds=2.70 N=10
④
1.2m
四、容许地基承载力
对于软土地基
5.14 k p cu 2 h m
对小桥、涵洞基础，也可由下式计算容许承载力
0 2 h 3
第六节 基础底面积尺寸的确定
推导过程
由于
pk ≤ fa
Fk Gk pk A
而 Gk=γGAd
Fk Gk Fk G Ad pk fa A A Fk f a A G Ad
【例2】某条形基础底宽b=1.8m，埋深d=1.2m，地基 土为粘土，内摩擦角标准值φk=20°，粘聚力标准值 ck=12kpa，地下水位与基底平齐，土的有效重度 γ’=10kN/m3，基底以上土的重度γm=18.3kN/m3。试 确定地基承载力特征值fa。 【解】 由φk=20°查表得， Mb=0.51、Md=3.06、Mc=5.66 f a M b b M d m d M c ck
当基础宽度大于3m或埋深大于0. 5 m时，从载荷试验或 其他原位测试等方法确定的地基承载力特征值，按《建筑地 基基础设计规范》(GB50007-2002)的规定应按下式进行深宽 修正：
f a f ak b b 3 d m d 0.5
式中：fa—修正后的地基承载力特征值； fak—地基承载力特征值； ηb、ηd —基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土 的类别查表2-9确定； γ—基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； b —基础底面宽度，b<3m时,取b=3m；b>6m时,取b=6m； γm —基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重 度； d—基础的埋置深度，一般自室外地面标高算起。
3）为保证基础的整体性，墙下无筋基础按台阶变化基础埋深， 台阶的高宽比为1：2，每级台阶高度不超过0.5m。
三、水文地质条件
当持力层下埋藏有承压含水层时，为防止坑底土被承压 水冲破，引起突涌流砂现象，要求坑底土的总覆盖压力大于 承压含水层顶部的静水压力，即
式中：
z
i i
>
wh
γi—各层土的重度。对潜水位以下的土取饱和重度； zi —各覆盖层厚度； γw—水的重度；
第五节 地基承载力设计值的确定
一、由抗剪强度指标计算地基承载力特征值 二、岩石地基承载力特征值 三、经过深宽修正后的地基承载力特征值 四、容许地基承载力
一、由抗剪强度指标计算地基承载力特征值
f a M b b M d m d M c ck
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φk值查表2-8确定； b—基础底面宽度； φk、ck—基底下1倍短边宽深度内土的内摩擦角和粘聚力标 准值； γ—基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； γm—基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取 浮重度； d—基础埋置深度。
当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
三、基础设计的技术要求
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，均应按地基变形设 计； (3)表2-2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，且体形复杂的建筑； 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；
第四节 地基承载力的确定方法
（一）地基承载力的定义： 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段 内的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限。 （二）影响地基承载力特征值的主要因素： 1）地基土的成因与堆积年代 2）地基土的物理力学性质 3）地下水 4）建筑物情况
（三）地基承载力的确定方法
1）载荷试验法
土层
①
厚度 （m）
1.8m 1.0m
现场鉴别
多年素填土
土工试验及 动力触探成果
γ=17.8kN/m3 ωp=16% ωL=30% ds=2.70 e=0.86
据以定名及 查表的指标
N=13
② 4.2m ③
粉质粘土， 淡黄色、可 塑、饱和 淤泥质粘土， 黑灰色，流 塑 细砂、饱和、 中密
水上 γ=18.9kN/m3
hmax—基础底面下允许残留冻土层厚度，查表2-7可得。
五、场地环境条件 1）靠近原有建筑物修建基础，如基坑深度超过原有基础的 埋深，则可能引起原有基础下沉或倾斜。 2）如果在基础影响范围内有管道或沟、坑等地下设施通过 时，基础底面一般应低于这些设施的底面。 3）在河流、湖泊等水位旁建造的建筑物基础，如可能受到 流水冲刷的影响，其底面应位于流水冲刷线之下。
一、与建筑物有关的条件 1.建筑物的类型与用途 2.基础的形式与构造 3.作用在地基上的荷载大小和性质
二、工程地质条件
直接支承基础的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。 1）若软弱土层厚度小于2m时，应将软弱土挖除，将基础置于 下层坚实土层上； 2）若软弱土层较厚，可考虑采用宽基浅埋的办法，也可考虑 人工加固处理，或桩基础方案。
地基基础工程
北华大学交通建筑工程学院 马光述 2011年3月
第二章 浅基础的地基验算
第一节 概述
第二节 地基基础设计的基本原则
第三节 基础埋置深度的确定 第四节 地基承载力的确定方法 第五节 地基承载力设计值的确定 第六节 基础底面积尺寸的确定
Байду номын сангаас
第七节 软弱下卧层验算
第八节 地基变形计算 第九节 地基稳定性验算
对于同一土层宜选取3个以上的试验点，当 各试验点所得的承载力特征值的极差不超过其 平均值的30%时，取其平均值作为该土层的地基 承载力特征值fak。
【例1】在同一粉土层上进行三个载荷试验，整理得 地基承载力特征值分别为280、238、225kpa，试求 该粉土层的承载力特征值。
【解】实测值的平均值为：
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；
⑥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； ⑦基坑工程应进行稳定性验算；
⑧当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上 浮问题时，尚应进行抗浮验算。
=0.51×10×1.8+3.06×18.3×1.2+5.66×12
=144.3kpa 故地基承载力特征值为：
fak=144.3kpa
【练习题2】某粉土地基如下图所示，试应用《地基 基础规范》理论公式确定地基承载力。
二、岩石地基承载力特征值
f a r f rk
式中：f—岩石地基承载力特征值（kPa） ; frk—岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa)，可按《建筑 地基基础设计规范》附录J确定；
第十节 减少不均匀沉降的措施
第一节 概述
一、天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容：
1.选择基础的材料、类型和平面布置； 2.选择基础的埋置深度；
3.确定地基承载力；
4.确定基础底面尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明。