地基基础计算书-secret

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊前言所有支撑在地基上的结构物，包括房屋、桥梁、堤坝等都由上部结构和下部结构组成，承担建筑物荷载的地层称为地基，介于上部结构与地基之间的部分，即建筑物最底下的一部分称为基础。

基础的作用是扩散上部结构的荷载，减小应力强度。

最终将荷载传给地基。

基础是建筑工程的重要组成部分，万丈高楼从地起，地基基础的工程质量直接关系到整个建筑物的结构安全，与人民生命财产安全。

地基基础工程质量一直倍受建设、设计、施工、勘察、监理各方及建设行政主管部门的关注。

据统计，世界各国工程事故中，以地基基础为最多，而且，一旦地基基础发生事故，补救非常困难，往往要花费大量的财力，有些几乎无法补救。

地基基础工程的高度隐蔽性，使得地基基础工程的施工有时比上部结构更为复杂，更容易存在安全隐患。

现阶段，建筑物地基基础所要解决的问题主要有四个方面：强度及稳定性不足、高压缩性与不均匀压缩、渗漏、液化。

针对不同的地基特点，采取合适的设计方案，辅以可靠的检测手段，以保障建筑工程地基基础的安全。

本文主要通过对拟建的兰州市合作新村的2＃区2＃住宅楼的基础设计的整个过程做出尝试，以实际工程检验大学里所学的专业知识，从中总结经验，为以后的参加工作做好铺垫。

随着建筑业的蓬勃发展，建筑地基基础还将不断面临新的课题，新型地基基础处理中新的方法也会相应而生，要求我们也要在工程实践中不断学习、不断对比、不断总结、不断提高，以适应新时期建筑业发展的需要。

第一章地基情况┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.1工程概况兰州市合作新村2#区2#住宅楼是正在兴建的住宅楼，为6层框架结构，占地面积80×15m2，建筑物高度20.3m，上部结构总重G=68690kN，平均荷重P＝57.3kN/m2，无地下室，属于二级建筑物。

建设小区位于兰州市九洲开发区的907，903道路交叉路口的西北角，南临907路，西与甘肃明旺集团相望。

工程所在位置的建筑物具体规划布局如下图，其中2＃住宅楼处于所有建筑物的最前端，为临街建筑，与其相邻的左边建筑即为明旺集团办公大楼，除这幢20层高的大楼是已建建筑且已经投入使用外，其余建筑物均为待建的住宅楼。

图1.1 工程所处场地建筑规划图1.2场地工程地质条件1.2.1地形地貌概况2#楼处场环境属于丘陵地貌单元，场地较平坦，出露地层主要为素填土和第三系砂岩。

1.2.2地层结构根据场地钻探及原位试验资料，结合土工试验结果，按土的成因及物理力学性质，将场地土层自上而下，分为2层（如图1.1所示）：○1素填土：厚3.00～17.20m ，土黄－褐红色，稍密，湿度处于稍湿至饱和（地面-13m以下），以粘粒含量7％的粉土为主，标贯指标N63.5=11.2～32.82，平均值为19.32，地基承载力特征值fak=100kpa。

○2砂岩：层底标高3.0～17.20 m，褐红色，稍湿，石英、长石组成，钙质胶结，属于软岩，中细粒结构，块状构造，风化裂隙发育，动力触探得N63.5=31.35～130.5，平均值53.0，勘察报告提出将岩层桩的极限端阻力特征值定为q pk=3000KP a。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图1.1 地层剖面图1.2.3 地下水局部出露，埋深为地面以下13m，潜水，向东偏南40○方向渗流。

1.2.4土腐蚀性由于地下水的影响，土对混凝土有中等腐蚀性，对钢筋混凝土构件中钢筋有弱腐蚀性。

1.2.5场地不良地质现象据勘察报告显示，从场地附近已有建筑物的状况及对现场的调查，拟建场地内无地层错动及其他不良地质现象。

综合勘察报告显示的场地工程地质条件，模拟了工程所在位置的地层结构如图1.2所示。

图以建筑物基础所在位值为模拟对象，参考勘察报告有关数据绘制，图中的水平面即为建筑物基础所处的地表面，由上至下可显示的地层分别为素填土、地下水和基岩。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图1.2 地层三维模拟图1.3 地基土工程特性1.3.1地基土的物理力学性质评价土的物理力学性质综合指标汇总表土层编号土名称层底标高指标平均值（标准值）抗剪强度承载力W(%)γ(KN/m3)eSr(%)Es(MPa)C(KPa)φf ak(KPa) ○1-1素填土3.0～17.2m 19.3 17.8 0.5293.2 12.0 15.7 33.5○100○1-2素填土6.7～7.5m 22 20.1 0.69 100 23.0 42 22○70上表所列土的物理力学性质指标为所有试样的平均值，标贯结果显示土层性质极不均匀，因此判断为建筑垃圾，工程性质较差，表中的综合数据应甚选。

现场用重力触探做了试验以测定基岩性质，但是此项试验只适用于碎石土、极软岩，不适用于软岩，按《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）第10.4.2条规定,在此种情况下应换用超重型（120kg）圆锥进行触探试验，但现场试验没有再继续进行，故此项记录只作为岩石密实度的参考，可见基岩比较破碎。

另外，按规范的规定，当N63.5连续三次超过50时应停止试验，改用超重型圆锥作试验，所以报告中的由N63.5确定的地区经验承载力值在设计中不采用。

1.3.2 场地和地基等级划分┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊此场地对建筑物抗震不利，岩石上覆较厚的建筑垃圾，有地下水出露，属于二级场地；尽管拟建建筑物只有6层，场地土层只有两层（素填土和砂岩），可是地层分布极不均匀，填土性质变化较大，所以将地基划分为二级地基。

1.3.3场地地震效应分析根据2006年中国地震烈度区划及国家地震局的有关文件，本场地地震烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。

据《建设抗震设计规范》（GB 50011-2001）的规定，当场地为开阔、平坦、密实、均匀的中硬土时，为抗震有利地段。

本场地的粉土覆盖层厚度H为17.2m，等效波速分别为294.12m/s和333.33m/s，在（250，500]的范围内，按《抗震规范》表4.1.3，判定此场地属于中硬场地土。

但因为场地地基中存在地下水，所以进一步考虑粉土液化问题。

计算液化标准贯入捶击数的临界值Ncr：由Ncr=N0 [0.9+0.1(ds-dw)](3/ρc)1/2(1-1) 式中，N0——液化判别标准贯入锤击数标准值，按《建筑抗震设计规范》表4.3.4，其值取10。

Ds——饱和土标准贯入点深度。

Dw——地下水位深度。

ρc——粘粒含量百分率。

代入数据，得Ncr =10[0.9+0.1(14-13)](3/7)1/2=9.52由于实测的标贯值N63.5（最小N63.5=11.2）>Ncr，所以属于非液化土。

第二章设计计算2.1 基础方案论证2.1.1天然地基上的浅基础当地基内部是良好的土层或者上部有较厚的良好的土层时，一般将基础直接做┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊在天然土层上，这种地基叫做“天然地基”。

做在天然地基上、埋置深度小于5 m的一般基础（桩基或墙基）以及埋置深度虽超过5 m，但小于基础宽度的大尺寸的基础（如箱型基础），在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑，统称为天然地基上的浅基础。

浅基础按刚度可分为刚性基础和柔性基础。

刚性基础又称为无筋扩展基础，抗压性能较好，而扛拉、抗剪性能较差，常用材料有砖、三合土、灰土、混凝土、毛石、毛石混凝土等，多用于墙下条形基础和荷载不大的柱下独立基础。

《地基基础规范》规定，刚性基础可用于6层和6层以下（三合土基础不宜超过4层）的民用建筑和轻型厂房。

此拟建建筑物传递的荷载较大，所以不宜采用。

用钢筋混凝土修建的基础称为柔性基础。

浅基础按构造可分为独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱形基础和壳基础。

（1）独立基础：通常柱基、烟囱、水塔、机器设备基础多采用，是柱基础中最常用和最经济的形式。

（2）墙下条形基础：在砌体结构中广泛应用，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。

（3）柱下钢筋混凝土条形基础：在框架结构中当地基软弱而荷载较大时，若采用柱下独立基础，可能因基础底面积很大而使基础边缘相互接近甚至重叠；为增强基础的整体性，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。

（4）十字交叉基础：当荷载很大，柱下条形基础不能满足地基基础设计要求时，可采用双向的柱下钢筋混凝土条形基础形成的十字交叉条形基础。

十字交叉基础将荷载扩散到更大的基底面积上，减小基底附加压力，并且可以提高基础整体刚度，常作为多层建筑或地基较好的高层建筑的基础，在较软弱地基中还可与桩基连用。

（5）筏板基础：当地基软弱而荷载很大，采用十字交叉基础也不能满足地基基础设计时，可采用筏板基础，即用钢筋混凝土做成连续整片基础。

（6）箱形基础：高层建筑由于建筑功能与结构受力等要求，可以采用箱形基础。

（7）壳体基础：正圆锥形及其组合形式的壳体形式，用于一般工业与民用建筑柱基础筒形的构筑物基础。

结合本工程实际，六层民用框架结构可选地基形式有柱下独立基础、柱下条形基础、十字交叉基础，。

选○1素填土作为持力层，根据上部结构设计图，上部荷载由柱传递至基础，单柱的最大荷载为1545kN，柱间距为5m，荷载较大而柱间距相对较小，又因为填土性质不均匀，所以柱下独立基础不便采用，选柱下钢筋混凝土条形基础。

基础埋深及底面尺寸按《建筑地基基础规范》第5.1.2条规定，基础宜浅埋，埋深不宜小于0.5m。

基础埋深宜选为D=0.8m。

根据柱平面位置及集中荷载分布（如图2.1所示）可设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊成四个条基，计算其所需面积：A=ΣF i/(f－γ·D) (2-1)=68690/(100－19.3×0.8)=812.3㎡因为 812.3/(80×15)=67.7%>50%，所以不适合采用条形基础，也不适合十字交叉基础，按《地质手册》（第三版）的建议，宜采用筏板基础。

2.1.2桩基础桩基础能适应各种复杂地质条件，具有承载力高，稳定性好，沉降及差异变形小，沉降稳定快，抗震能力强等特点。

此场地属土岩组合地基，岩面的倾斜度大（最浅3 m最深17.2m），上覆土层土质极不均匀，又有地下水出露，极易使地基产生不均匀沉降，为避免地基不均匀沉降所导致建筑物发生倾斜、墙体开裂、基础自身破坏等工程问题，可采用桩尖接触岩面的桩基础。

与筏基相比较，桩基不需基坑大开挖、深开挖，避免了施工中的诸多技术要求，因此决定采用更适用的桩基础。