浅基础设计 PPT课件

台阶宽高比为1/1.5。由于基槽
边角处灰土不容易夯实。所以
用灰土基础时，实际的施工宽
度应该比计算宽度每边各放出
50mm以上。
四、浅基础的结构类型
基础的作用就是把建筑物的荷载安全可靠地传
给地基，保证地基不会发生强度破坏或者产生过大
变形，同时还要充分发挥地基的承载能力；因此，
基础的结构类型必须根据建筑物的持点(结构型
承重墙的轻型厂房，超过此范围时，必须验算基础
强度，三合土的基础不宜用于4层以上的建筑。
2.扩展基础
当基础的高度不能满足刚性角要求时，可以做成
钢筋混凝土基础。柱下钢筋混凝土独立基础和墙下
钢筋混凝土条形基础，统称为扩展基础。
三、基础材料
基础埋在土中、经常受潮，容易受侵蚀，而且它是 建筑物的隐蔽部分，破坏了不容易发发现，也不容易 修复，所以必须保证基础的材料有足够的强度。
1.砖
基础所用的砖和砂浆的标号，根据地基土的潮湿程
度和地区的寒冷程度而有不同的要求。用石灰及砂所
制成的灰砂砖和其他轻质砖均不得用于基础。
2.石料 料石 ( 经过加工，形状规则的石块 ) 、毛石和大 漂石有相当高的强度和抗冻性，是基础的良好材料。 3.混凝土 混凝土的耐久性、抗冻性和强度都比砖好，且 便于机械化施工和预制，可建造比砖和砌石有较大 的刚性角的基础。因此，同样的基础宽度，用混凝 土时，基础的高度可以小一些。但是混凝上基础造 价稍高，耗水泥量较大，较多用于地下水位以下的 基础及垫层。标号一般采用 C7.5~C10 。为节约水泥 用量，可以在混凝上中掺入20％~30％毛石，称为毛 石混凝土。
但由于地基严重下沉， 不仅使散水倒坡，而且建筑
物内外连接，内外网之间的
水、暖、电管道断裂，都需 付出相当的代价。

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

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高、中压缩性地基土上的基础 e k l / 6
低压缩性地基土上的基础
(短暂作用）
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e k l / 4
计算偏心荷载作用下的基础底面尺寸——逐次渐近试算法
• （1）先仅考虑中心荷载，对地基承载力仅进行深度修 正，并按中心荷载作用下的公式（2-18），计算基础 底面积A0;
• （2）考虑偏心影响，加大A0。一般按经验可根据偏心 距的大小增大10%～40%，使A＝（1.1～1.4）A0 。对矩
F k A G k F k b G d 1 b 2 1 . 9 2 1 1 0 . 2 5 5 1 5 K 7 ＜ f a P 1 6 . 9 K a 7
满足要求。
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2、偏心荷载作用下的基础
要求
pk fa
pmax1.2fae1/6来自偏 心 荷 载 作 用 下 的 p k m 、 p k m 计 算 公 式 a ： i x n
fazfakdm(dz0.5)
631.016(130.5) 11K9N/m2
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p z p c z 6 7 . 8 2 6 4 1 3 1 . 8 2 k N / m 2 f a z 1 1 9 k N / m 2
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：
形底面的基础，按A初步选择相应的基础底面长度l和 宽度b，一般：l/b＝1.2～2.0； • （3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载
力 进 行 深 宽 修 正 ， 再 验 算 是 否 满 足 公 式 （ 2.16 ） 和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调

地基：为支承基础的土体或岩体。 天然地基：地基土有良好土层，不需经人工
处理，而直接承受基础荷载的天然岩土层， 即为天然地基。
天然地基上的浅基础：一般将天然地基上，
埋臵深度小于5m的基础及埋臵深度虽超过5m 但小于基础宽度的基础统称为天然地基上的 浅基础。
人工地基：当天然地基土层较软弱或具有
平板式筏基是一块等厚度（0.5～2.5m）的钢 混平板； 梁板式筏基是在筏板上沿柱轴纵横向设臵基 础梁而形成。

筏板基础可在六层住宅中使用，也可在50层 的高层建筑中使用，如美国休斯敦市的52层壳体 广场大楼就是采用天然地基上的筏板基础，它的 厚度为2.52m。
4．箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、侧墙、 内隔墙组成，形成一个整体性好、空间刚度大的箱 体。 箱形基础比筏板基础具有更大的抗弯刚度，可 视为绝对刚性基础，产生的沉降通常较为均匀。适 用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严 格要求的建筑物。
砖墙
肋
底板 垫层
过梁
(a)
(b)
单独基础
图2-2墙下扩展条形基础
图2-3墙下独立基础
(a)
(b)
(c)
柱下独立基础
2. 钢筋混凝土条形基础
条形基础——长度远大于宽度的基础 分为墙下条形基础、柱下条形基础和十字交叉条形基础。 墙下条形基础：横截面积根据受力条件又可分为不带肋 和带肋两种。可看作是钢筋混凝土独立基础的特例，其计算 属于平面应变问题，只考虑在基础横向（扩展方向、基底宽 方向）受力发生破坏。
表3-1 基础材料 混凝土基础 毛石混凝土基 础 砖基础 毛石基础
无筋扩展基础台阶宽高比的允许值 台阶宽高比的允许值 pk≤100 1:1.00 100< pk≤200 1:1.00 200< pk≤300 1:1.25

❖ 桩基础：上部土层软弱，深层土质坚实。上部结构 荷载通过桩基础穿过软弱土层，传到下部坚实土层
❖ 深基础：上部结构荷载很大，或有特殊用途与要求 时，可采用深基础（沉井基础，箱桩基础等）
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7.1.3天然地基上浅基础的设计内容与步骤
❖ 初步设计基础的结构型式、材料与平面布置
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地基基础设计需考虑的因素
❖ 需要对建筑物上部结构和下部建筑场地条件， 全面考虑，做到上下兼顾。
❖ （1）考虑建筑物上部结构的型式、规模、用 途、荷载大小与性质、整体刚度，以及对不 均匀沉降的敏感性。
❖ （2）研究建筑物下部工程地质条件、地层结 构、各土层的物理力学性质、地基承载力， 以及在下水位埋深与水质，当地冻深等因素， 因地制宜进行设计。
7.1.1地基基础的重要性与复杂性
❖ 重要性：
大树伤要则枯，无根即倒
❖ 基础的工程量、造价和施工工期，在整个建 筑工程中占相当大的比重
❖ 有的工程地基基础的造价超过主体工程总造 价的1/4-1/3。
❖ 基础是地下隐蔽工程，事故的预兆不易察觉， 一但失事，难以补救。
❖ 应当充分认识地基基础的重要性
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❖ 钢筋混凝土：抗压、弯、剪，是基础的最优材料。 （高层建筑、重型设备或软弱地基以及地下水位以 下基础）
❖ 灰土：一般做垫层，中小型工程也可做基础，早期 强度低，抗水性差，抗冻性也较差，在水中硬化很 慢，若作为基础，通常只适用于地下水位以上。
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7.3基础的埋置深度
基础埋置深度：是指基础底面至天然地面 （室外地面）的距离。（至少埋深0.5m）

基底处理
岩层基底
碎石类或 砂类土层 黏性土层
泉眼
堵排处理， 不泡基础。
未风化岩面清除 干净；风化岩面 按基础尺寸凿除。
承重面修理平整； 砌筑前铺一层水
泥砂浆。
天然状态铲平；
或向基底夯入
10cm碎石。
.
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基底的检验和处理
软弱地. 基的处理
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基础砌筑
基础砌筑可采用排水砌筑或水下混凝土灌注
基础允许偏差
二、工程地质勘察三阶段 可行性研究勘察（选址勘察） 初步勘察 详细勘察
.
5
三、勘察与测绘的仪器
.
6
陆地基坑的开挖
开挖原则
开槽支撑 先撑后挖 分层开挖 严禁超挖
.
7
基坑开挖方式：
基坑可采用人工开挖和机械开挖。使用机械开挖时，在 离基底设计标高20～40cm的最后一层土要用人工来挖除， 以保证地基土结构不受破坏。
喷射井点 电渗井点 管井井点 深井井点
0.1~50 0.1~50
0.1~1 <0.1 20~200 10~250
3~6 6~12(由井点层数而
定)
8~20 根据选井点确定
3~5 >15
.
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基底的检验和处理
⑴ 基底检验
主要内容
基底平面位置、尺寸 大小 、基底标高；
地质情况；
基底处理及排水情况
.
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地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地 下工程结构形式和施工工艺。它是在地面用特殊的挖槽设备 ，沿着深开挖工程的周边，在泥浆护壁的情况下，开挖一条 狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一 段钢筋混凝土墙段。然后将若干墙段连接成整体，形成一条 连续的地下墙体。地下连续墙可供截水防渗和挡土承重之用 。

2.2 浅基础的类型
扩展基础
刚性基础 柔性基础
联合基础 独立基础
条形基础 按构造类型
十字交叉梁基 础
筏板基础
箱形基础
壳体基础
地基基础分类
天然地基
浅基础的分类 1 按基础刚度分
无筋扩展(刚性)基础 钢筋混凝土扩展基础 墙下条基
柱下独基 2 按基础的结构形式分
按基础刚度分
无筋扩展基础
扩展基础(柔性基础)
软土
IV
h1 软土 好土
只有低层 房屋可用, 否则处理
尽量浅埋 但是如h1 太小就为 II
h1< 2m 基底 在好土
h1=2m~4m 高楼好土,低 楼软土
h1>4 m 桩基 或处理
三 基础埋深和尺寸
台北国际金融中心
基础埋深不同时
(1) 主楼与裙房 高度不同,分期施工设置后浇带
(2) 台阶式相连, 如山坡上的房屋
2.1.2浅基础设计方法
常规设计法适用范围 1、沉降较小或较均匀 2、基础刚度较大
1、对地基验2算.1.的3设要求计原则
• 1）满足承载力计算规定 • 2）甲、乙级建筑物，按地基变形设计 • 3）特殊情况的丙级建筑物，应作变形验算 • 4）应验算稳定性的建筑物和构筑物 • 5）进行抗浮验算的情况
b>6m 按6m, < 3m 按3m 荷载板试验
fa=Mbb+Md md+Mcck 不再做宽度和深度修正
fa :承载力特征值（设计值）
基础的验算
2 承载力验算
根据初步确定的埋深D与b，确定宽深修正
后的fa (1)中心荷载
p
FG A
fa
(2)偏心荷载

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 )