浅基础的常规设计(1)

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天然地基上的浅基础设计例题图文

解: (1)软弱下卧层承载力修正值：
fa fak d m (d z 0.5)
80 1.018.5(1.8 1.2 0.5) 126.25kPa (2)计算软弱下卧层顶面处的自重应力：
ca h 3.0 18.5 55.5 kPa
(3)计算软弱下卧层顶面处的附加应力：
条形基础基底接触压力：
解：1 先按中心荷载作用计算基础底面积A1： 1）地基承载力特征值宽深修正：
根据粘土层 e 0.85, I L 0.60 查表7.10得承
载力修正系数b 0,d 1.0 。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m
17.2 0.8 17.7 1.2 0.8 1.2
17.5kN / m3
先假定基础宽度不大于3m，粘土地基承载力特征值fa为：
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m
16117.5 2 1 2
51 3
17.0kN / m3
先假定基础宽度b≤3m，经深度修正后地基承载力
特征值fa为： f a f ak d m (d 0.5)
203 3.0 17.0 (3 0.5)
203 127.5 330.5kPa
2）基础底面积初算
4）计算基础边缘最大与最小应力
pmax m in
N
G A
M
1.2Q W
1600 384 400 1.250
10.8
6.48
259.1 117.1
kPa
5 验算基础底面应力
1 2
(
pm
ax
pmin) (259 .1117 .1) / 2 188 .1kPa
fa
223kPa
pmax 259 .1kPa 1.2 fa 1.2 223 267 .6kPa

基础工程之浅基础

地基静载试验概况
堆载
主梁
荷载板
优缺点：能较好的反映天然土体的压缩性；试验工作量和
费用较大，时间较长。
fa的确定方法：
p1
pu
p
pu
p
s
s
（a）
（b）
图2-16 按载荷试验成果确定地基承载力特征值
（a）低压缩性土（b）高压缩性土
确定地基承载力实测值：
(1)当p~s曲线上有比例界限p1时，取fak=p1；
其他基础：折板基础等。
2-3 基础埋置深度的选择
基础的埋置深度是指基础的底面至室外设计地面的距离。确定基础埋深时，除了要考虑持力层的情况外，还应考虑使用功能、地下室、地下设施、基础形式、荷载、地质水文条件、相邻建筑物以及冻胀、冲刷等因素。
基础埋深的确定原则是：在保证安全可靠的前提下尽量浅埋。但基础埋
（2－5）
b——基础底面宽度，大于6m时按6m考虑；对于砂土，小于3m时按3m考虑。
地基沉降可能过大
长期承载力：地基承载力随建筑物荷载的增加而增大。短期承载力：
类似方法又称为φ =0法。长期承载力>短期承载力（超强固结土可能例外）。
2. 按地基载荷试验确定（最可靠）
浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验。
(3)灰土基础石灰和土料按体积比3:7或2:8拌和均匀，在基槽内分层夯实（每层虚铺220~250mm, 夯实至150mm）。
灰土基础宜在比较干燥的土层中使用。在我国华北和西北地区，广泛用于5层和5层以下的民用房屋。
(4)三合土基础由石灰、砂、骨料（矿渣、碎砖、碎石）加水混合而成。体积比1:2:4或1:3:6。用于4层和4层以下的民用房屋。

天然地基上浅基础的设计例题(zhang)

天然地基上浅基础的设计例题一、地基承载力计算【例题3-1】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如例图3-1所示，试按强.7=035+=+⨯20+061675.kPa.15112.3.35二、地基承载力验算（基底尺寸确定）【例题3-2】试确定例图3-2所示某框架柱下基础底面积尺寸。

212~5.90.22075.2241600)4.1~1.1()4.1~1.1(75.22475.24200)5.02(5.160.1200)5.0(mdf F A kPa d f f G a k m d ak a =⨯-⨯=-==+=-⨯⨯+=-+=γγη由于力矩较大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m ，l =4.0m 。

（2）计算基底压力kPaWM P P kPad blF P kk k G k k 8.358.3106/4321208603.1733.1732204316002minmax =⨯⨯+±=±==⨯+⨯=+=γ（3）验算持力层承载力不满足KPaKPa f KPa P KPaf KPa P a k a k 8.2698.2242.12.18.3108.2243.173max =⨯=>==<=（4）重新调整基底尺寸，再验算，取=l 4.5mkPaf kPa P P kPa f KPa P a k k a k 2.2692.11.2676.1085.1586/5.4321208608.2245.1582205.4316002max =<=+=⨯⨯++==<=⨯+⨯=则所以取b=3.0m ，l =4.5m ，满足要求。

对带壁柱的条形基础底面尺寸的确定，取壁柱间距离l 作为计算单元长度（图3-16）。

通常壁柱基础宽度和条形基础宽度一样，均为b ；壁柱基【例题3-3】某仓库带壁柱的墙基础底面尺寸如例图3-3所示，作用于基底形心处的总竖向荷载kNG F k k 420=+，总力矩mkN M k⋅=30，持力层土修正后的承载力特征值kPaf a120=，试复核承载力是否满足要求。

单元5浅基础工程

当有偏心荷载作用时
pk fa
p k max 1 . 2 f a
式中 p k —相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；
p k max—相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；
f a —修正后的地基持力层承载力待征值。
39
基础设计的要求与步骤
2)地基变形设计要求建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允
22
扩展基础
墙下钢筋混凝土条形基础平行基础短边方向应设置受力钢筋，纵向平行长边方向应设置分布钢筋，分布钢筋的直径不应小于8mm；间距不应大于300mm；每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的 1／板混凝土强度等级不应低于C20。
（5）柱下钢筋混凝土独立基础的边长和墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9 倍，并宜交错布置，如图所示。
24
扩展基础
（6）钢筋混凝士条形基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1／4处，见，在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。
25
扩展基础
（7）钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢筋在基础内的锚固长度la应根据钢筋在基础内的最小保护层厚度，按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）的有关规定确定：
z d z o zs zw
ze
Ψ zw—土的冻胀性对冻深的影响系数，见表5-4；
Ψ ze—环境对冻深的影响系数，见表5-5。
35
基础构造及相邻建筑影响
气候变化或树木生长导致的地基土胀缩以及其他生物活动有可能危害基础的安全，因而基础底面应到达一定的深度，除岩石地基外，不宜小于0.5m。为了保护基础，一般要求基础顶面低于设计地面至少 0.1m。

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。

浅基础课程设计指导书(学生参考)

浅基础课程设计任务书——十字交叉条形基础设计一、计算内容1.1 基础埋深的确定 1.2 地基承载力确定1、承载力公式法0b d c k f M b M d M c γγ=++适应范围：偏心距0.033e b ≤，并应满足变形要求。

2、(3)(0.5)k b d m f f b d ηγηγ=+-+- d 取室外地面标高；填土地面标高；天然地面标高；室内地面标高。

当 1.1k f f <时，取 1.1k f f =。

1.3 基础底面尺寸的确定假定横向、纵向基础底面宽度相同，按总荷载来确定基础底面宽度biiF b L=∑∑，注意十字交叉处不能重复计算长度，适当扩大10-30%。

条形基础：b ≥df FG γ-1.4 地基承载力验算（一）十字交叉条形基础的柱荷载分配1、节点荷载在两个正交条形基础梁上的分配必须满足两个条件： A 、静力平衡：i iX iY P P P =+B 、变形协调：ix iy ωω=，节点上的弯矩x y M M 、直接加于相应方向的基梁上，不作分配，即不考虑基础梁承受扭矩。

C 、通常，采用文克勒地基模型，略去本节点荷载对其它点挠度的影响。

内柱节点：两条正交的无限长梁计算角柱节点：两条正交的半无限长梁计算边柱节点：正交的一无限长梁和半无限长梁计算 2、荷载分配（1）边柱节点：（x 方向为无限长梁；y 方向为办无限长梁）441; 4x x ix ix x y y y y iy i xx x y y x b S P P b S b S b S P P S b S b S λ⎧=⎪+⎪⎨⎪===⎪+⎩对于边柱有伸出悬臂长度的情况，悬臂长度(0.60.75)y y l S =-，假定y 方向外伸，则有：; x x ix ix x y y y y y x iy i x x y y y x b S P P b S b S b S l l P P b S b S S S αααα⎧=⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩由、之比查表确定（2）、内柱节点：1; x x ix ix x y y y y iy i xx x y y x b S P P b S b S b S P P S b S b S λ⎧=⎪+⎪⎨⎪===⎪+⎩（3）、角柱节点：A 、双向均不外伸时，计算方法同内柱节点B 、双向均外伸，且x xy yl S l S =时，荷载分配同内柱节点 C 、若只有一个方向外伸（x 方向外伸）时：; x x ix ix x y y y y x iyi x x y y x b S P P b S b S b S l P P b S b S S ββββ⎧=⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩由之比查表确定（二）单向条形基础地基强调和变形验算max ; 1.2a a F Gp f p f A+=≤≤ max min6(1)LG P e p bLL+=±∑； L M e P G==+∑∑∑外力对基底形心力矩和基底反力之和当偏心距max 2(),63(/2)x x b F G e p l b e +>=-（三）软弱下卧层的承载力验算如在地基变形计算深度范围内有软弱下卧层时，还需对其验算承载力（见图），使作用在下卧层顶面的总应力不超过下卧层的承载力，即cz z σσ+≤f z式中，γ软弱下卧层以上各土层加权平均重度（kN/m 3）； z 基础底面到软弱下卧层顶面处的距离（m ）；f z 软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值（kPa ）； z σ软弱下卧层顶面处的附加应力设计值（kPa ）；对条形基础：z σ=()θσztg b p b c 2+-对矩形基础，z σ=()()θθσztg l ztg b p bl c 2)2(++- （2.8-22）式中的θ为地基压力扩散线与竖直线的夹角，其值由有关表给出。

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 )

建筑地基基础设计规范(1)

实测（不少于十年）最大冻深的平均值。

由于建设场地通常不具备上述标准条件，所以标准冻结深度一般不直接用于设计中，而是要考虑场地实际条件将标准冻结深度乘以冻深影响系数，使得到的场地冻深更接近实际情况。

公式5.1.7中主要考虑了土质系数、湿度系数、环境系数。

土质对冻深的影响是众所周知的，因岩性不同其热物理参数也不同，粗颗粒土的导热系数比细颗粒土的大。

因此，当其他条件一致时，粗颗粒土比细颗粒土的冻深大，砂类土的冻深比粘性土的大。

我国对这方面问题的实测数据不多，不系统，前苏联74年和83年《房屋及建筑物地基》设计规范中有明确规定，本规范采纳了他们的数据。

土的含水量和地下水位对冻深也有明显的影响，因土中水在相变时要放出大量的潜热，所以含水量越多，地下水位越高（冻结时向上迁移水量越多），参与相变的水量就越多，放出的潜热也就越多，由于冻胀土冻结的过程也是放热的过程，放热在某种程度上减缓了冻深的发展速度，因此冻深相对变浅。

城市的气温高于郊外，这种现象在气象学中称谓城市的“热岛效应”。

城市里的辐射受热状况改变了（深色的沥青屋顶及路面吸收大量阳光），高耸的建筑物吸收更多的阳光，各种建筑材料的热容量和传热量大于松土。

据计算，城市接受的太阳辐射量比郊外高出10%~30%，城市建筑物和路面传送热量的速度比郊外湿润的砂质土壤快3倍，工业排放、交通车辆排放尾气，人为活动等都放出很多热量，加之建筑群集中，风小对流差等，使周围气温升高。

这些都导致了市区冻结深度小于标准冻深，为使设计时采用的冻深数据更接近实际，原规范根据国家气象局气象科学研究院气候所、中国科学院、北京地理研究所气候室提供的数据，给出了环境对冻深的影响系数，经多年使用没有问题，因此本次修订对此不做修改，但使用时应注意，此处所说的城市（市区）是指城市集中区，不包括郊区和市属县、镇。

冻结深度与冻土层厚度两个概念容易混淆，对不冻胀土二者相同，但对冻胀性土，尤其强冻胀以上的土，二者相差颇大。

第9章--浅基础设计--4.25

19
(a)砖基础
(b)毛石基础
(c)混凝土基础或毛石混凝土基础
(d)灰土基础或三合土基础
20
为了保证砖基础的砌筑质量，常常在砖基础地面以下先做垫层。
可选用灰土、三合土或混凝土。每边伸出基础底面 100mm，厚度一般为100mm。
21
第九章浅基础设计
福建工程学院土木工程学院 2015年6月
22
44
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
A、基础埋置深度的概念
一般是指基础底面至设计地面的垂直距离。
d
45
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
B. 确定基础埋深的意义：确定了基础埋深，就确定了地基的持力层。
C
46
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
D.
47
9.3 基础埋置深度的选择--确定持力层
第九章浅基础设计
福建工程学院土木工程学院 2016年4月
1
第九章浅基础设计
9.1 概述
大树伤根则枯，无根即倒。地基基础的重要性。
2
3
4
5
第九章浅基础设计
与基础设计有关的几个基本概念
地基
天然地基人工地基
不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。
（9-10）
岩石地基承载力不需要宽深修正。
78
79
80
9.5 基础底面尺寸的确定
9.4 地基承载力特征值 9.5 基础底面尺寸的确定 9.6 地基变形验算 9.7 常规浅基础设计
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9.1 概述
地基基础设计的一般步骤
分析拟建场地地质勘察资料，掌握其工程地质条件和水文地质条件；根据上部结构的类型，荷载的性质、大小，建筑布置和使用要求以及施工条件、材料供应等条件，选择基础类型和平面布置方案；确定地基持力层和基础埋置深度；确定修正的地基承载力特征值；按地基承载力（包括持力层和软弱下卧层）确定基础底面尺寸；进行必要的地基稳定性和特征变形验算进行基础的结构设计和构造设计；绘制基础的设计图和施工图，并提出工程设计技术说明。