基础工程浅基础③
高洪梅《基础工程学》基础工程学-第3章浅基础设计
按材料分：
砖基础
灰土基础
三合土基础
砌石基础
混凝土基础或毛石混凝土基础
钢筋混凝土基础等
整理课件
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浅基础的类型和基础材料
无筋扩展基础
刚性
有无钢筋
钢筋混凝土扩展基础 柔性
按基础构造和 结构形式分：
扩展基础
基础构造
墙下条形基础 柱下独立基础
连续基础
柱下条形基础 十字交叉条形基础
筏板和箱形基础
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浅基础的类型和基础材料
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2、工程地质和水文地质条件 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。为了保证
建筑物的安全必须根据荷载的大小和性质给基础选择可靠的持力层。上层土的 承载力大于下层土时，尽可能取上层土作为持力层，以减少基础的埋深。
当上层土的承载力低于下层土时，如果取下层土为持力层，所需的基础底 面积较小、但基础埋深较大，若取上层土为持力层，情况则相反。哪一种方案 较好，要从施工难易、材料用量等方面作方案比较后才能肯定。当基础存在软 弱下卧层时，基础宜尽量浅埋，以便加大基底至软弱层的距离。
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。但是混凝土基础造价 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。
整理课件
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浅基础的类型和基础材料
基础工程施工范围有哪些
基础工程施工范围有哪些
一、土石方工程
1. 在地基施工中，需要进行土方开挖、挖坑及其坑内土方的运输，填土和夯实等工序。
2. 在土石方工程中，还需要进行路堤、挖填路基、挖填边坡等各类土方工程。
二、地基处理工程
1. 浅基础：包括地基处理的方法有人工处理（破碎、振实、添加材料）、机械处理（振动、冲击、反冲法）。
2. 深基础：如桩基与基础承台的混凝土施工、钢桩、钻孔灌注桩、螺旋桩、桩基础承台等
地基处理工程。
三、基坑支护工程
1. 包括土方及渣土开挖和脱水工程。
2. 地下水工程：横向排水工程和特殊地质条件下的地下水隔离工程。
四、地下工程
1. 实施地下结构。
2. 黏土地基工程：暗挖法和明挖法，或者槽壁和支撑体系。
五、地基基础处理工程
1. 地下设施（给排水、通风、输送设备）基础处理工程：如基础设施的基础设计、压机设
计和地基基础的基础处理工程。
六、特殊基础处理工程
1. 沉降监测处理。
2. 大型超特厚等压地基基础的处理。
七、水文工程
1. 各种地下水文探测、勘探、测量和使用的工程。
2. 水文工程中的地下水渗透性设计和基础水文工程的处理。
综上所述，基础工程施工范围包括土石方工程、地基处理工程、基坑支护工程、地下工程、地基基础处理工程、地下设施基础处理工程、特殊基础处理工程以及水文工程。
在实际施
工中，这些工程都需要施工单位结合地质条件和工程要求，采取相应的施工措施和技术手段，以保证工程质量和安全。
中职教育-《基础工程》第四版课件：第二章 天然地基上的浅基础(三)(人民交通出版社).ppt
2-3 板桩墙的计算
第二章 天然地基上的浅基础
墙后土体达不到主动极限平衡状态，土压力不能按库仑 或朗金理论计算。根据试验结果证明这时土压力呈中间大 、上下小的抛物线形状分布，其变化在静止土压力与主动 土压力之间，如图2-20所示。
图2-20 多支撑板桩墙的位移及土压力分布
2-3 板桩墙的计算
第二章 天然地基上的浅基础
M max
1 19 0.333(1.8 1.60)3 6
1 193 6
1 1.603 2
=21.99kN·m
2-3 板桩墙的计算
第二章 天然地基上的浅基础
三、单支撑（锚碇式）板桩墙的计算
当基坑开挖高度较大时，不能采用悬臂式板桩墙，此时可 在板桩顶部附近设置支撑或锚碇拉杆，成为单支撑板桩墙， 如图2-16所示。
1 19t3 3 1 1 19 1.8 t 3 0.333
6
26
解得： t 2m.76
板桩的实际入土深度较计算值增加20%，则可求得板桩
的总长度L为：
L h 1.2t 1.81.22.76 5.12
2-3 板桩墙的计算
第二章 天然地基上的浅基础
2）最大弯矩值求解
若板桩的最大弯矩截面在基坑底深度 处t0，该截面的剪
第二章 天然地基上的浅基础
2-3 板桩墙的计算
第二章 天然地基上的浅基础
则滑动力矩为：
Md
q rH x2
2
稳定力矩为：
M
x
x 2 0
a
Su
xd
,
<
2
式中：Su——滑动面上不排水抗剪强度，如土为饱和软
粘土，则=0，Su = Cu。M与Md之比即为安全系数K，
基础工程浅基础施工方案
基础工程浅基础施工方案一、前期准备在进行浅基础的施工之前，首先需要进行前期准备工作。
主要包括以下几个方面：1、设计规定在进行浅基础的施工之前，首先需要根据设计要求和技术规范，了解基础结构的设计要求、所用材料的规格及数量、基础的具体尺寸和位置等。
2、现场勘察在施工前，需要进行现场勘察，了解地下情况和周边环境，以及地基土的承载力和地下水情况等。
3、施工方案制定通过对设计规定和现场勘察结果的分析，制定浅基础的施工方案，确定基础的型式和尺寸、施工方法和程序、施工控制措施等。
4、施工图纸编制根据施工方案，编制详细的施工图纸，并按照图纸要求准备相应的材料和设备。
二、施工工艺流程1、清理现场在进行浅基础的施工之前，需要先对现场进行清理，清除建筑垃圾、树木和杂草等。
确保施工现场的整洁和安全。
2、测量定位根据设计要求和施工图纸，选定基础的定位点，并进行测量和布置。
3、开挖基坑根据设计要求和施工图纸，选定基础的开挖深度和形状，采取人工挖掘或机械开挖的方式进行基坑的开挖。
在开挖过程中，需要注意防止坍塌和侧滑。
4、材料配送根据施工图纸要求，将基础所需的混凝土、钢筋等材料按规格和数量送至施工现场。
5、浇筑基础进行基础混凝土的浇筑。
在浇筑过程中，需要保证混凝土的质量和均匀性，同时注意控制浇筑速度和防止混凝土渗漏。
6、设置和安装在混凝土初凝后，进行基础上的各种设置和安装工作。
主要包括放置和捆绑钢筋、设置支模、挡土墙和支撑等。
7、养护对已经完成的基础进行养护，保持基础的温度和湿度，避免混凝土龟裂和开裂。
8、验收在完成浅基础的施工之后，进行基础的验收，检查基础的尺寸和平整度，确保基础的质量和安全。
三、施工注意事项1、严格按照设计要求和施工图纸进行施工，不得擅自改变基础的尺寸和形式。
2、在开挖基坑的过程中，需要对挖掘边坡进行支护和防护，确保开挖的安全和稳定。
3、进行混凝土的浇筑时，需要控制混凝土的配合比、搅拌时间和浇筑速度，避免混凝土的裂缝和缺陷。
建筑工程施工基础知识大全
建筑工程施工基础知识大全一、地基基础地基基础是建筑工程的基础，是建筑物支撑和承载作用的主要部分。
地基基础的选择和设计要根据建筑物的荷载、地质条件和地形情况来确定，一般包括浅基础和深基础两种类型。
1.浅基础浅基础是指地基基础的一种，其埋入地下深度比较浅，通常小于3米。
主要有承台基础、独立基础、筏式基础和桩基础等。
（1）承台基础：承台基础是建筑物在地基下加宽的一种基础形式，一般用于对承载能力和沉降要求较高的建筑物。
（2）独立基础：独立基础是建筑物每个立柱下的独立基础，一般用在建筑物的直接承重结构。
（3）筏式基础：筏式基础是一种连续的浅基础形式，适用于建筑物荷载均匀分布和地基承载能力较差的情况。
（4）桩基础：桩基础是在地下打入地基桩，通过桩与土壤的摩擦力或桩自身的承载能力来承担建筑物的荷载。
2.深基础深基础是指地基基础的一种，其埋入地下深度比较深，一般大于3米。
主要有钻孔灌注桩、螺旋桩和钢筋混凝土桩等。
（1）钻孔灌注桩：钻孔灌注桩是通过在地下打孔，将混凝土灌入孔内形成的桩基础，适用于荷载较大的建筑物。
（2）螺旋桩：螺旋桩是通过旋入地下形成的桩基础，适用于较软土质和湿地条件下的建筑物。
（3）钢筋混凝土桩：钢筋混凝土桩是通过预制或现浇的方式形成的桩基础，适用于对稳定性和承载能力要求较高的建筑物。
二、建筑物结构建筑物结构是建筑物的骨架，包括框架结构、框支撑结构、平面网壳结构和空间网壳结构等。
1.框架结构框架结构是一种常见的建筑物结构形式，包括钢结构和混凝土结构两种。
框架结构由垂直和水平的框架构成，能够承受建筑物的荷载和外力作用。
2.框支撑结构框支撑结构是在框架结构基础上，增设支撑结构来增强建筑物的稳定性和承载能力，适用于高层建筑和地震带区域的建筑物。
3.平面网壳结构平面网壳结构是利用薄壳结构的原理形成的建筑物结构形式，适用于大跨度和无柱空间的建筑物。
4.空间网壳结构空间网壳结构是通过连接多个网壳构件形成的建筑物结构形式，具有轻质、高强和大跨度的特点，适用于运动场馆和大型展馆等建筑物。
基础工程 第二章：浅基础
Fk f a G d w hw
Fk f a G d w hw
(独立基础)
b
或
b
(方形基础) (条形基础)
b
Fk fa Gd
或
b
Fk f a G d w hw
• 基础底面面积确定步骤
暂不考虑宽度修 正
f a f ak d m (d 0.5)
饱和粘土短期承载力：fa=3.14cu+γmd 地基与基础底面宽度无关
• 按静载荷试验方法确定
载荷试验装置 荷 载 次梁
支 墩 百分表 试坑
承压板 主梁
千斤顶
静载荷试验装置
静载荷试验装置
试验p~s曲线及地基承载力特征值 fak
低压缩性土
高压缩性土
p~s 曲线为“陡降型”； 一般取“比例界限荷载 p1”作为地 基承载力特征值；
2.5 基础底面尺寸的确定
1．按地基持力层承载力计算基础底面尺寸 2．地基软弱下卧层承载力验算 3．按允许沉降差调整基础底面尺寸 4、地基稳定性验算
1. 按地基持力层承载力计算基础底面尺寸 中心荷载作用
• 持力层承载力要求：
Fk Gk d 持力层
pk f a
• 基底压力
pk
Fk Gk A
• 基础底面面积及埋深：正常使用极限状态、标准组合；
• 地基变形：正常使用极限状态、准永久组合； • 地基稳定：承载力极限状态、基本组合； • 基础结构内力与强度：承载力极限状态、基本组合。
基本组合值=1.35标准组合值
地基基础设计原则： • 所有建筑物的地基计算应满足地基承载力要求； • 设计等级为甲、乙级的建筑物，均应按地基变形 设计；
简述基础工程常用的几种基础形式和适用条件
简述基础工程常用的几种基础形式和适用条件基础工程是建筑工程中最重要的一部分，其质量直接影响到建筑物的安全和稳定性。
在实际工程建设中，不同的地质条件和建筑物类型需要采用不同的基础形式。
以下简述基础工程常用的几种基础形式和适用条件。
一、浅基础
浅基础是指埋深较浅的基础，一般在2米以内。
其适用于地基较为坚实、土壤承载力较高、建筑物荷载较小的情况下。
浅基础常用的形式有基础板、筏式基础、桩基础等。
二、深基础
深基础是指埋深较深的基础，一般在2米以上，可以穿透地表层，直接承担建筑物的荷载。
其适用于地基较差、土层较深、建筑物荷载较大的情况下。
深基础常用的形式有钢筋混凝土桩基础、钢管桩基础、预应力桩基础等。
三、悬挂基础
悬挂基础是一种特殊的基础形式，其结构是通过悬挂在上方的建筑结构或支撑物上来承受荷载的。
其适用于地基较为薄弱、土壤承载力极低、建筑物无法直接承载荷载的情况下。
四、混合基础
混合基础是将浅基础和深基础结合起来使用的一种基础形式。
其适用于地质条件复杂、建筑物荷载不均匀的情况下。
混合基础常用的形式有浅基础加钢筋混凝土柱、深基础加基础板等。
总之，不同的地质条件和建筑物类型需要采用不同的基础形式，才能确保建筑物的安全和稳定。
在基础工程设计和施工中，需要进行详细的勘察和分析，选择合适的基础形式，确保工程的质量和安全。
基础工程浅基础课程设计
基础工程浅基础课程设计一、课程名称：基础工程浅基础二、课程目标：1. 熟悉基础浅基础工程的基本概念和原理；2. 掌握基础浅基础工程的设计与施工方法；3. 培养学生分析和解决基础浅基础问题的能力；4. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
三、课程内容：1. 基础浅基础工程的概述：包括基础浅基础的定义、作用、分类和选择原则等；2. 基础浅基础工程的土质力学基础：介绍土壤力学中的基本概念、有效应力、孔隙水压力等；3. 基础浅基础工程的土质特性：探讨土壤的物理性质、工程特性和分类方法；4. 基础浅基础工程的地质勘察: 着重介绍地质勘察的方法、原理和步骤；5. 基础浅基础工程的基本类型：包括浅埋基础、浅基坑支护和挡土墙等；6. 基础浅基础工程的设计与施工：以具体案例为基础，介绍基础浅基础工程的设计和施工步骤；7. 基础浅基础工程的监测与验收：详细介绍基础浅基础工程的监测方法和验收标准。
四、教学方法：1. 理论讲授：通过讲授基础知识和原理，向学生介绍基础浅基础工程的基本概念和原理；2. 课堂讨论：鼓励学生积极参与课堂讨论，加深对基础浅基础工程的理解；3. 实践操作：引导学生进行实地勘察和实验操作，培养学生的动手实践能力；4. 小组合作：组织学生进行小组合作，完成基础浅基础工程的设计和施工方案；5. 案例分析：通过分析实际案例，引导学生运用所学知识解决问题。
五、评估方式：1. 平时表现（20%）：包括出勤率、课堂参与程度和作业完成情况等；2. 实验报告（30%）：根据实验操作和数据分析，撰写实验报告；3. 设计方案（30%）：按照实际情况，完成基础浅基础工程的设计方案；4. 期末考试（20%）：考察学生对于基础浅基础工程的理解和应用能力。
六、参考教材：1. 《土力学基础》- 刘特立，2015年，中国建筑出版社；2. 《浅基础设计与施工》- 李元丰，2018年，中国水利水电出版社。
七、教学进度安排：1. 第一周：基础浅基础工程概述；2. 第二周：土质力学基础；3. 第三周：土质特性；4. 第四周：地质勘察；5. 第五周：浅埋基础的设计与施工；6. 第六周：浅基坑支护的设计与施工；7. 第七周：挡土墙的设计与施工；8. 第八周：监测与验收；9. 第九周：案例分析；10. 第十周：复习与考试。
基础工程名词解释(考试必备)
浅基础：埋置深度不大、施工简单的基础深基础：对于浅层土质不良，需要利用深层良好底层，施工较复杂的基础刚性基础：基础在外力作用下，当基础工具有足够的截面使材料的容许应力大于由低级反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称作刚性基础柔性基础：基础在基底反力作用下，在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础箱形基础：为增大基础刚度，可将基础做成由钢筋混凝土顶板、底板及纵横隔墙组成的箱形基础，它的敢赌远大于筏板基础，而且基础顶板和底板间的空间常可利用坐地下室。
打入桩：是通过锤击将各种预先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心桩或者管桩，也有木桩或者钢桩）打入地基内所需要的深度摩擦桩：桩穿过并支承在各种压缩土层中，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以侧摩擦阻力为主时，称为摩擦桩。
1.当桩端无坚实持力层且不扩底 2.当桩的长径比，即使桩端置于坚实持力层上，由于桩身直接压缩量过大，传递到桩端的负荷较小时 3.当预制沉桩过程由于桩距小、桩数多、沉桩速度快、使已沉入桩上涌，桩端阻力明显降低时。
群桩效应：由于承台、桩及土的相互作用使得群桩中基桩的工作性状（承载能力与沉降）与相同地质条件和设计方法的单桩有显著差别的现象组合沉井：当采用低桩承台而围水挖基浇注承台由困难时，当沉井刃脚遇到倾斜较大的岩层或在沉井范围内地基软硬不均而水深较大，采用的上面是沉井而下面是桩基的混合式基础，称为组合式沉井。
真空预压法：实质上是以大气压作为预压荷重的一种预压固结法复合地基：是指两种不同刚度或模量的材料所组成，两者共同分担上部荷载并协调变形的地基地基:建筑物修建后,使土体中一定范围内应力状态发生变化的图层基础:建筑物与地基接触的部分,它将整个建筑物的重量及荷载传递给基础负摩阻力：当桩周体因某种原因下沉，其沉降变形大于桩身沉降变形时，在桩侧表面的全部或一部分面积上将出现向下作用的摩阻力，称为负摩阻力中性点：正、负摩阻力变换处的位置，称为中性点地基系数：单位面积的土体在弹性限度产生单位变形时所能承受的力换土垫层法:将土部分或全部挖去,然后换填工程性质良好的材料,并予以充分压实单桩单排桩:与水平外力作用面垂直的平面上,由单根或多根组成的单根(排)桩基础多排桩:在水平外力的作用平面内有一根以上的桩的桩基础土的弹性抗力:桩身水平位移及转角使桩挤压桩侧土体,桩侧土体必然给桩一横向抗力,它起抵抗外力和稳定基础的作用刚性桩:桩长小于H/2a,周围土体较弱，桩土相对刚度较大，破坏发生于庄周土中，桩转动弹性桩:桩长大于H/2a,桩土相对强度较大，桩身发生绕曲变形，桩嵌在土中不能转动刚性角:自墩台身边缘处的垂线与基地边缘的联线的最大夹角单桩承载力:单桩在荷载的作用下，地基土和桩本身的强度和稳性都可得到保证，变形也在容许范围之内，以保证结构物的正常使用的最大荷载软弱下卧层:指容许承载能力小于持力层容许承载能力的图层什么情况下产生负摩阻力？桩周土体的沉降变形大于桩身的沉降变形时，就会产生抚摩阻力挤土桩和非挤土桩的形式有哪些挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或者振入过程中都要将桩位处的土大量排挤开，因而使土的结构严重扰动破坏。
浅基础定义
浅基础定义
浅基础是指在地下浅层或者地表层进行的基础工程。
浅基础一般是指地基面与地下深度小于等于3.0m的基础，也就是说，浅基础工程是在地下3.0m以内进行的基础工程。
浅基础的优点是施工便捷、周期短、造价低，适用于对地基要求不高的建筑物。
浅基础的类型包括筏板基础、平面基础、台基基础、隔离基础等。
筏板基础是将建筑物的重量分散到更大面积上，采用水平钢筋网和混凝土铺成筏板，覆盖在粉土、黏土等软土层上；平面基础是将建筑物的重力荷载通过柱子传递到地面，通过建立柱子与梁、板的体系来承担荷载；台基基础是将建筑物按坡度设置成一段一段的，每段都有自己的基础，从而降低建筑物对于地面的压力；隔离基础是在建筑物和地基之间设置一层隔离层，起到分散荷载、减小沉降的作用。
浅基础的缺点是地基的稳定性相对较差，不适用于地势不平、土壤不均质、地下水位较高等地质条件复杂的地区。
在这些情况下，需要采用深基础来确保建筑物的安全。
- 1 -。
基础工程设计原理3浅基础结构设计
基础工程设计原理3浅基础结构设计浅基础结构设计是建筑工程中最基本的一种基础结构类型，它适用于土质较好、地面承载能力高、荷载较小的情况。
浅基础结构设计的原理包括了基础尺寸的确定、基础材料的选择、基础的稳定性分析等方面。
首先，浅基础结构设计的第一步是确定基础尺寸。
基础设计需要结合建筑物的荷载要求、土质条件、地下水位等因素进行综合考虑。
一般来说，基础的宽度需要根据建筑物的重量和土壤的承载能力进行计算，以确保基础能够稳定地承载建筑物的荷载。
此外，基础的深度也需要根据地下水位的高低进行调整，以防止基础受潜水面浸湿而发生沉降。
其次，浅基础结构设计还需要选择合适的基础材料。
常见的浅基础材料包括混凝土和钢筋。
混凝土是一种常用的基础材料，因其强度高、耐久性好而被广泛应用于建筑工程中。
在基础设计中，需要根据建筑物的荷载要求和土壤的特性选择适当的混凝土强度等级。
同时，根据设计要求，可以在混凝土中添加化学掺合料、纤维等，以提高混凝土的抗裂性能和耐久性。
此外，钢筋也是常用的基础材料之一，它具有良好的抗拉性能，可以提高基础的受力性能。
最后，浅基础结构设计还需要进行基础的稳定性分析。
基础的稳定性分析主要包括基础的承载能力和变形性能。
承载能力指的是基础能够承受的最大荷载，需要根据基础的尺寸、材料和土壤的特性等因素计算。
变形性能指的是基础在受到荷载作用时产生的变形程度，需要根据建筑物的荷载要求和土壤的特性进行分析。
在进行稳定性分析时，还需要考虑基础的安全系数，以确保基础在使用过程中的安全性。
总之，浅基础结构设计是建筑工程中最基本的一种基础结构类型，其设计原理包括了基础尺寸的确定、基础材料的选择和基础的稳定性分析等方面。
在实际工程中，还需要根据不同的情况进行具体的设计，以确保基础的安全性和可靠性。
浅基础工程施工
浅基础工程施工一、浅基础的概念及特点埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的基础，即对一般工程来说基坑深度不超过5m，称为浅基础。
浅基础特点: 由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。
二、浅基础的分类(一)根据基础的受力特点分类按基础的受力特点分为刚性基础和柔性基础。
(1)刚性基础: 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。
特点: 具有抗压强度较高，但抗拉、抗剪强度较低的特性，此类基础也常被称为刚性基础或刚性扩展基础。
刚性基础常见类型如图5-1～图5-5所示。
(2)柔性基础: 柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础(不受刚性角的限制)。
用于地基承载力较差、上部荷载较大、设有地下室且基础埋深较大的建筑。
柔性基础常见类型有墙下钢筋混凝土条形基础、柱下钢筋混凝土独立基础、壳体基础、箱形基础等。
钢筋混凝土长形基础和钢筋混凝土独立基础如图5-6和图5-7所示。
图5-1 砖基础图5-2 毛石基础图5-3 毛石混凝土基础图5-4 混凝土基础图5-5 灰土、三合土基础图5-6 墙下钢筋混凝土条形图5-7 柱下钢筋混凝土独立基础特点: 整体性较好，抗弯强度大，能发挥钢筋的抗拉性能力及混凝土的抗压性能，在基础设计中广泛采用，特别适用于荷载大、土质较软弱时，并且需要基底面积较大而又必须浅埋的情况。
荷载较大的高层建筑，如土质较弱，为了增加基础的整体刚度，减少不均匀沉降，可在柱网下纵横方向设置钢筋混凝土条形基础，即形成“十”字形基础，如图5-8所示。
图5-8 柱下“十”字形基础当地基很软弱而上部结构的荷载又很大时，采用“十”字形基础仍不能满足要求，或当相邻基槽距离很近时，可采用钢筋混凝土做成整块的筏形基础(图5-9)，以扩大基底面积，增强基础的整体刚度。
壳体基础: 适用于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉等高耸的构筑物，如图5-10所示。
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。
基础工程设计原理201020112浅基础三
1050 201 310.9kPa 1.9 1.9
fa 319.6kPa
因此，独立基础宽度取1.9m
例：P65第2-5题
若不先进行深度修正，结果会如何？
解：（1）初步确定基础面积
A Fk
fa Gd
1050 4.04m2 280 201
b A 4.04 2.01m
pk max
Fk
Gk A
Mk W
220.0
300 2.1 2.52
/
6
357.1kPa
1.2 fa 1.2319.6 383.5kPa
例：P65第2-5题
M k 300kN.m
解：（7）承载力验算-增大基底面积
pk 220kPa fa 319.6kPa
例：P65第2-5题
解：（1）承载力特征值深度修正 由中砂查表2-5
b 3.0,d 4.4
fa fak d m d 0.5
280 4.4 18 (1 0.5) 319.6kPa
M k 300kN.m
例：P65第2-5题
M k 300kN.m
G：基础及回填土的平均重度， 一般取20kN/m3
Gk G Ad
G：基础及回填土的 平均重度，一般取
20kN/m3
砼重 Gc (2 20.4 0.950.40.4) 25 43.8kN 土重 Gs (2 2 0.40.4)0.9518 65.664kN
pk max
Fk
Gk A
Mk W
253.3
300 1.5 32
基础工程浅基础施工
基础工程浅基础施工一、浅基础的类型浅基础，根据使用材料性能不同，可分为无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础（柔性基础）。
1.无筋扩展基础无筋扩展基础又称刚性基础，一般由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的墙下条型基础，或柱下独立基础。
其特点是抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪性能差，适用于6 层和6 层以下的民用建筑和轻型工业厂房。
无筋扩展基础的截面尺寸有矩形、阶梯形和锥形等，墙下及柱下基础截面形式如图3.1所示。
为保证无筋扩展基础内的拉应力及剪应力不超过基础的允许抗拉、抗剪强度，一般基础的刚性角及台阶宽高比应满足设计及施工规范要求。
图3.1 无筋扩展基础截面形式b—基础底面宽度；b0—基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度；H—基础高度；b2—基础台阶2.扩展基础扩展基础一般均为钢筋混凝土基础，按构造形式不同又可分为条形基础（包括墙下条形基础与柱下独立基础）、杯口基础、筏式基础、箱形基础等。
在石料丰富的地区，可因地制宜利用本地资源优势，做成砌石基础。
基础采用的石料分毛石和料石两种，一般建筑采用毛石较多，价格低廉，施工简单。
毛石分为乱毛石和平毛石。
用水泥砂浆采用铺浆法砌筑。
灰缝厚度为20～30 mm。
毛石应分匹卧砌，上下错缝内外搭接，砌第一层石块时，基底要坐浆。
石块大面向下，基础最上一层石块，宜选用较大平面较好的石块砌筑，如图3.2所示。
图3.2 砌石基础1）杯口基础杯口基础常用于装配式钢筋混凝土柱的基础，形式有一般杯口基础、双杯口基础、高杯口基础等。
（1）杯口模板：杯口模板可用木模板或钢模板，可做成整体式，也可做成两半形式，中间各加楔形板一块，拆模时，先取出楔形板，然后分别将两半杯口模板取出。
为便于拆模，杯口模板外可包钉薄铁皮一层。
支模时杯口模板要固定牢固。
在杯口模板底部留设排气孔，避免出现空鼓，如图3.3所示。
图3.3 杯口内模板排气孔示意图1—空鼓；2—杯口模板；3—底板留排气孔（2）混凝土浇筑：混凝土要先浇筑至杯底标高，方可安装杯口内模板，以保证杯底标高准确，一般在杯底均留有50 mm 厚的细石混凝土找平层，在浇筑基础混凝土时，要仔细控制标高。
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地基变形验算
（3）验算基础高度
Fl<=0.6ƒtbmh0
h0=800-35=765mm Fl=pjxAl
2.8 0.7 Al 0.765 1.6 0.456 m .456 = 80kN bm=(bt+bb)/2=(0.4+1.6)/2=1.0m 基础抗冲切强度: 0.6x850x1x0.765=390kN>80kN
地基与基础的共同作用 地基土不可压缩：岩石地基、密实的 （碎）砾石及砂土地基，分开计算 非均匀地基或压缩性大的地基，考虑相 互作用
完全柔性基础基底反力
刚性基础
上部结构、地基与基础的共同作用
求解考虑共同作用后的基底反力分布 原则上可以求解，实用上尚没有一种完善 的方法 最大的困难就是选择合适的地基模型
见图6.1
与柔性结构有关的地基特载变形
以屋架、柱和基础为主体的木结构和排架 结构 高压缩性地基 沉降差：被墙砌体填充的边排柱 沉降量： 排架结构柱基 倾斜：相邻柱基沉降差，或地面堆载
与敏感性结构有关的地基特征变形
• 砌体承重结构房屋外纵墙由拉应变形成的
裂缝： 墙体正向挠曲，正八字形裂缝 砌体反向挠曲，倒八字形裂缝 • 以一条简支梁比拟整幅砖墙正向和反向挠 曲：裂缝开展方向垂直于主拉应力迹线， 长高比L/H • 一般砌体承重结构房屋：局部倾斜 框架结构：填充墙相邻柱基沉降差
第 06 讲 基础工程的变形分析与验算
6.1 变形分析
6.2 浅基础的验算
6.3 地基、基础与上部结构的共同作用
6.4 减轻浅基础不均匀沉降的措施
6.1 地基变形验算
一。地基特征变形 沉降量：基础某点的沉降值； 沉降差：基础两点或相邻基础中点的沉降量 之差； 倾斜：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距 离的比值； 局部倾斜：砌体承重结构沿纵向6～10m内的 基础两点的沉降差与其距离的比值。
F
由于基础受偏心荷载，面积提高30％，则 A=3.02x1.3=3.93m2 选用A=2.8x1.6=4.48m2,l = 2.8m，b=1.6m 验算地基承载力 ƒ= ƒk+b(b-3)+ d 0(d-0.5) =162+2.2x17x(1.3-0.5)=190kPa
e= M/(F+G)=174/(410+1.3x4.48x20)=0.33
（桥墩）和0.75（桥台）；
墩、台受荷载附加组合时， e0不大于 岩石地基：允许出现拉应力 e0最大可为的1.2～1.5倍，据岩石强度定
三、基础稳定性验算
基础倾覆稳定性验算
* 承受较大的水平推力而其合力作用点又 离基底距离较高的结构物，如挡土墙、高 桥台。 * 倾覆稳定性与合理偏心距有关：限制e0
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， 应按下式进行验算：
z cz f a
地基规范：简化计算方法，压力扩散角计算附加 应力
Es1/Es2>=3
矩形基础：
条形基础：
二、基底合力偏心距验算
验算目的
尽可能使基底应力分布均匀，避免基底 两侧应力相差过大，使基础产生较大的 不均匀沉降，从而发生倾斜，影响正常 使用。 合力通过基底中心，不经济，不可能
习
习题1：软弱下卧层承载力验算
题
已知某柱下单独基础，基底尺寸l X b=2.6m X 1.8m, 埋深d=1.5m，上部荷载传至基础顶面轴向力 N=800kN，地基条件如图所示。试验算持力层和软 弱下卧层地基承载力是否满足要求。（计算时，假 定压力扩散角为220）
习题2
设计某单层厂房现浇柱基础。已知厂房跨度18m、 柱截面400x700mm，作用于柱下端（-0.5m）处最 不利组合的设计荷载为：F1=250kN、M=80kN.m、 Q=20kN。基础梁断面尺寸为240mmx400mm，基础梁 传至基顶的集中力F2=160kN，地基为粉土e=0.8， 厚8m，以下为粗砂，各层土坡度均小于5％。粉土 的ƒk=162kPa，＝17kN/m3.基础采用l级钢筋、C15 混凝土。
与刚性结构有关的地基特征变形
•高耸结构和长高比很小的高层建筑－整体倾斜
重心高，重心侧向移动引起偏心力矩，基底边 缘压力增加，影响倾覆稳定性，筒体的附加弯距。
倾斜允许值随结构高度增加而递减。
• 横向整体倾斜允许值却决于人们视觉的敏锐程 度 1/250:明显可见 1/150：结构损坏
二。地基变形量计算
解：
（1）初选基础埋深、初拟基础高度 初选H=800mm，基础埋深1300mm (2)确定基础底面尺寸 F=F1+F2=250+160=410kN
作用于基底形心的外力
M=M+Q(H+0.15)+F2e1=80+20X0.95+160X(0.1 2+0.35) =174kN
/
410 A 3.02 m 2 估算基底面积 f k G d 162 20 1.3
软土地基上较高的桥台； 基底下地基在不深处存在软弱土层； 较陡的土质斜坡上的桥台、挡土墙 地基稳定性可用圆弧滑动面法验算。最 危险的滑动面上诸力对滑动中心产生的抗 滑力矩与滑动力矩应符合下式规定： MR/MS>=1.2
地基基础抗倾覆、抗滑措施
梁桥桥台基础抗倾覆：台身做成不对称形式； 台后一定范围内填碎石等 拱桥桥台基础抗滑动：齿槛，变摩擦滑动为 剪切破坏；单向水平力作用时，可考虑将 基础做成倾斜形。 高填土的桥台基础或土坡上的挡墙地基： 增大基础埋深或改用桩基础；土坡上设置排 水系统
6.4 减轻建筑物不均匀沉降危害的措施 建筑设计措施 建筑物体型力求简单； 限制建筑物的长高比； 合理布置纵横墙； 合力安排相邻建筑物之间的距离； 设置沉降缝； 控制与调整建筑物各部分标高。
结构措施 减轻建筑物自重； 减小或调整基底的附加压力； 增强基础刚度； 采用对不均匀沉降不敏感的结构； 设置圈梁
施工措施 灵敏度较高的软粘土：不破坏原状结构， 浇注基础前须保留200mm厚覆盖土层 合理安排施工顺序； 注意减小井点排水、施工堆载对临近建筑 物的附加沉降。
(4)基础底板配筋计算：
练习题
某柱基基底反力分布及土层情况如图所 示，试验算地基下卧层的承载力。（软 弱下卧层淤泥质粉土层的地基承载力特 征值为k=76kPa)
6.3 上部结构、基础与地基的共同作用 上部结构与基础的共同作用
上部结构绝对刚性，基础刚性较小（条、筏 基础）：柱子均匀下沉，基础不发生整体弯曲， 基础犹如倒置连续梁，柱端为固定铰支座，基 底反力为荷载，柱间局部弯曲 上部结构绝对柔性：基础发生整体弯曲，跨 间局部弯曲
桥涵墩台的抗倾覆计算公式：
挡土墙的抗倾覆计算
基础滑动性稳定性验算
桥涵墩台或挡土墙的抗滑动稳定系数Kc
说明：当基础采取了抗滑动的措施后（基础底面 做成阶梯、齿坎或设置防滑锚栓等措施），对滑 动的验算，除考虑基底的摩阻力之外，并应考虑 由上述措施产生的阻力。
四、地基稳定性验算
土质条件下的桥台、挡土墙
地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形 体理论。
Si/-计算深度范围内，第i层土的计算变形值
三。地基特征变形验算 满足下式： ≤ [] -某一特征变形值 【 】地基特征变形允许值 《建筑地基基础设计规范》 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》
6.2 浅基础的验算
一。地基承载力验算 持力层强度验算
中心荷载： 偏心荷载：
max
min
e0 N Ne0 N (1 ) [ ] A A A
四种情况：
e0=0, 基底压力均匀分布，矩形；
e0< ,1-e0/ >0, 基底压力梯形分布；
e0＝， 1-e0/ ＝0，三角形；
E0>， 1-e0/ <0，出现拉应力，基底应力重新 分布，矩形基础，受压区分布宽度为b/
基底合力偏心距的计算：
e0
M
N
F G
M
F－上部结构传到基础顶面处的荷载设计值，kN G=GdA 墩台基础基底核心半径计算： ＝W/A
合力作用点不在基底下二对称轴上时，或基底截面 不对称：
e0
1
min
N/A
公路桥涵地基与基础设计规范
非岩石地基：不允许出现拉应力 墩、台仅受恒载作用，e0分别不大于的0.1