第二章浅基础2
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基础工程第2章
室外地面 地下室 室内地面
室外地面
d
箱形基础 墙下条形基础
d
•对于主裙楼一体的主体结构基础，可将裙楼荷载视为 基础两侧的超载，当超载宽度大于基础宽度两倍时， 可将超载折算成土层厚度作为基础的附加埋深（P24）
�例题2-1（P25） �注意： 哪层土为持力层? γ 、γm取法 2m 中砂
N = 13
G k = γ G Ad-γ w Ahw
（h w为地下水位至基底面的距离）
Fk A≥ fa − γ Gd + γ w hw
hw
⑴确定轴心受压柱下独立基础底面尺寸（P28） 在轴心荷载作用时，一般柱下独立基础底面采用方形 ∵
A=b
2
∴方形基础底面的边长为：
b ≥
Fk fa − γ G d b≥
（m） b
f a = f ak + η d γ m ( d − 0 .5 )
粘性土 f
此处d取室内外平均埋深d ak 1 + 1 .3 3 = 1 . 15m e=0.7, I L = 0 75 γ G = 20kN / m , d = 2 取b=2m＜3m，fa不必进行承载力宽度修正
.
�例2-7 （P43～44）计算墙下钢筋混凝土条形基础底 面宽度b 注意：确定b时，荷载用标准组合值 Fk=144kN/m
γ = 18.7kN / m 3
粉质粘土 γ = 18 .2kN / m 3 解：⑴d=1m时，持力层为中砂；b=2m 由N=13查P23表2-4内插得
f ak = 2 2 2 k P a
∵d＞0.5m，b＜3m取3m，故需对fak进行深度修正， 但 无需宽度修正，修正后的承载力特征值为：
f a = f ak + ηbγ ( b − 3 ) + ηd γ m ( d − 0 .5 ) = 263kPa
室外地面
d
箱形基础 墙下条形基础
d
•对于主裙楼一体的主体结构基础，可将裙楼荷载视为 基础两侧的超载，当超载宽度大于基础宽度两倍时， 可将超载折算成土层厚度作为基础的附加埋深（P24）
�例题2-1（P25） �注意： 哪层土为持力层? γ 、γm取法 2m 中砂
N = 13
G k = γ G Ad-γ w Ahw
（h w为地下水位至基底面的距离）
Fk A≥ fa − γ Gd + γ w hw
hw
⑴确定轴心受压柱下独立基础底面尺寸（P28） 在轴心荷载作用时，一般柱下独立基础底面采用方形 ∵
A=b
2
∴方形基础底面的边长为：
b ≥
Fk fa − γ G d b≥
（m） b
f a = f ak + η d γ m ( d − 0 .5 )
粘性土 f
此处d取室内外平均埋深d ak 1 + 1 .3 3 = 1 . 15m e=0.7, I L = 0 75 γ G = 20kN / m , d = 2 取b=2m＜3m，fa不必进行承载力宽度修正
.
�例2-7 （P43～44）计算墙下钢筋混凝土条形基础底 面宽度b 注意：确定b时，荷载用标准组合值 Fk=144kN/m
γ = 18.7kN / m 3
粉质粘土 γ = 18 .2kN / m 3 解：⑴d=1m时，持力层为中砂；b=2m 由N=13查P23表2-4内插得
f ak = 2 2 2 k P a
∵d＞0.5m，b＜3m取3m，故需对fak进行深度修正， 但 无需宽度修正，修正后的承载力特征值为：
f a = f ak + ηbγ ( b − 3 ) + ηd γ m ( d − 0 .5 ) = 263kPa
基础工程 2 浅基础2.6
一收与一皮一收相间）砌法画出砖基础剖面示意图； (3)按毛石基础设计，并画出剖面示意图； (4)按混凝土基础设计，并画出剖面示意图。
〔解〕(1)基础宽度
b Fk 180 0.9m
fa Gd 220 201
(2)按砖基础设计
为符合砖的模数，取基底宽度b=0.96m，则砖基础所需的台阶 数为：
作业：2-4,2-5 下周交。
2.6.2 墙下钢筋砼条形基础设计
仅由基础顶面的荷载所产生的地基反力，称为地基净反力，
并以pj表示。 对条形基础：
对矩形基础： F
pj=F/b pj=F/bl G/bl
F为pj=F/bl
2.6.2.1 构造要求
①梯形截面基础（图2-25）的边缘高度，一般
式中As——钢筋面积；
图2-25 墙下条形基础
fy——钢筋抗拉强度设计值；
h0——基础有效高度，0.9h0为截面内力臂的近似值。
2.6.2.3 偏心荷载作用（自学）
问题
是否按计算结果确定基底尺寸和配筋？
要考虑的因素： 房屋重要性 施工质量 将来是否加层（尤其是住宅）、改变用途 环境变化（如降水引起砂粒流失、地表塌陷）
柱下钢筋混凝土基础的受力筋应双向配置。现浇柱的纵向钢 筋可通过插筋锚入基础中。插筋的数量、直径以及钢筋种类 应与柱内纵向钢筋相同。插入基础的钢筋，上下至少应有两 道箍筋固定。插筋与柱的纵向受力钢筋的连接方法，应按现 行的《混凝土结构设计规范》规定执行。插筋的下端宜做成 直钩放在基础底板钢筋网上。
不宜小于200mm ，坡度不大于1:3 ；基础高度小于 等于250mm时，可做成等厚度板。
②基础下的垫层厚度一般为100mm，每 边伸出基础50~100mm，垫层混凝土强度等 级不宜低于C10。
〔解〕(1)基础宽度
b Fk 180 0.9m
fa Gd 220 201
(2)按砖基础设计
为符合砖的模数，取基底宽度b=0.96m，则砖基础所需的台阶 数为：
作业：2-4,2-5 下周交。
2.6.2 墙下钢筋砼条形基础设计
仅由基础顶面的荷载所产生的地基反力，称为地基净反力，
并以pj表示。 对条形基础：
对矩形基础： F
pj=F/b pj=F/bl G/bl
F为pj=F/bl
2.6.2.1 构造要求
①梯形截面基础（图2-25）的边缘高度，一般
式中As——钢筋面积；
图2-25 墙下条形基础
fy——钢筋抗拉强度设计值；
h0——基础有效高度，0.9h0为截面内力臂的近似值。
2.6.2.3 偏心荷载作用（自学）
问题
是否按计算结果确定基底尺寸和配筋？
要考虑的因素： 房屋重要性 施工质量 将来是否加层（尤其是住宅）、改变用途 环境变化（如降水引起砂粒流失、地表塌陷）
柱下钢筋混凝土基础的受力筋应双向配置。现浇柱的纵向钢 筋可通过插筋锚入基础中。插筋的数量、直径以及钢筋种类 应与柱内纵向钢筋相同。插入基础的钢筋，上下至少应有两 道箍筋固定。插筋与柱的纵向受力钢筋的连接方法，应按现 行的《混凝土结构设计规范》规定执行。插筋的下端宜做成 直钩放在基础底板钢筋网上。
不宜小于200mm ，坡度不大于1:3 ；基础高度小于 等于250mm时，可做成等厚度板。
②基础下的垫层厚度一般为100mm，每 边伸出基础50~100mm，垫层混凝土强度等 级不宜低于C10。
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。
2浅基础2.6讲解
⑸当基础宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取基础宽度的 0.9倍，并交错布置。
⑹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（图2-21a）。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置（图 2-21b）。 ⑺当地基软弱时，为了减少不均匀沉降的影响，基础截面可采用带肋的 板，肋的纵向钢筋按经验确定。
(4)按混凝土基础设计 混凝土强度等级采用C15，基底宽度取0.9m，基础分二阶， 第一阶高度250mm，伸出宽度180mm，台阶宽度比为 180:250=1:1.39；第二阶高度200mm，伸出宽度150mm，台 阶宽高比为150:200=1:1.33。由p=fa=220kPa查表得台阶宽高 比的允许值为1:1.25，符合要求。
(1)基础高度
基础高度由混凝土受冲切承载力确定。设计时一般先按经 验假定基础高度，得出h0，再代入式（2-55）进行验算 。
Fl ≤ 0.7βhp f t bm h0
（2-55）
b hp——受冲切承载力截面高度影响系数，当基础高度h不
大于800mm时，bhp取1.0；当h大于等于2000mm时，
bhp取0.9，其间按线性内插法取用
Fk 180 b 0.9m f a G d 220 20 1
(2)按砖基础设计 为符合砖的模数，取基底宽度b=0.96m，则砖基础所需的台阶 数为：
960 240 n 6 2 60
(3)按毛石基础设计 基底宽度取0.9m，基础分二阶砌筑，每阶高度为400mm， 每阶伸出宽度均小于200mm 。
当b≥bc+2h0时 ，要求
b b l a p j ( c h0 )b ( c h0 ) 2 0.7b hp f t bc h0 (2 57) 2 2 2 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
第2章 浅基础
计算土压力、地基稳定性时，按承载能力极限状态下荷载 效应的基本组合，分项系数为1.0。
基础结构计算时，上部结构传来的荷载效应组合与地基反 力，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。
• 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。
S=1.35Sk
地基基础设计原则 • 概率极限设计法与极限状态设计原则 • 极限状态设计法为从结构的可靠度指标来 度量结构的可靠度，并且建立了结构可靠 度与极限状态方程关系的设计方法就是以 概率论为基础的极限状态设计方法。 • 极限状态分为两类：承载能力极限状态和 正常使用极限状态。
地基土层 组成类型
好
好 软 软
(A) (B) A:考虑荷载情况，按最小埋深要求确定; B:考虑人工地基，连续基础或深基础方案;
(C)
C:地基土分为两层，上硬下软: 硬土层厚度满足要求时，尽量“宽基浅埋”( 中 小型,6层以下的住宅)； 硬土层厚度很薄时， 按B情况考虑；
地基土层 组成类型
好
(D) D:地基土分为两层，上软下硬:
在结构设计中，不直接按可靠指标来研究，而是根 据两种极限状态要求（正常使用极限状态和承载能 力极限状态）设计要求，采用以荷载代表值，材料 设计强度（标准强度），分项系数，几何参数标准 值及各分项系数表达的实用表达式去设计。
承载能力极限状态：针对结构的受力性能，最大承 载力等对于安全可靠度方面的，比如梁被压断；正 常使用极限状态是针对结构构件的适用性和美观性 方面的，比如梁未断裂，但出现了裂缝。
• 2.岩石地基 • 当岩层距地表很近或高层建筑、大型桥梁等荷载通 过基础底面传给土质地基，地基土体承载力、变形 验算不能满足相应规范要求时，则必须选择岩石地 基。（如南京长江大桥的桥墩基础） • 岩石根据成因不同，分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。 它们有足够的抗压强度，颗粒间有较强的连接。硬 质岩石的饱和单轴抗压强度可高达60MPa以上，当 岩层埋藏浅，施工方便时，它应是首选的天然地基 持力层。
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-2浅基础
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。
地基基础设计原则
1、地基的计算 （1）地基承载力满足要求； （2）变形满足使用要求 结构使用要求 设备工艺要求：电厂设备、油罐、化工储罐等 变形不应引起结构过大的附加内力 （3）不应引起周边环境过大沉降和变形 2、荷载取值的规定 （1）地基承载力验算：正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，相 应的抗力为地基承载力特征值。 （2）变形计算：正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入 风及地震荷载。 （3）基础内力验算：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。
F
tg
bt h0
F
h0
bt
1:1.0 ~ 1:2.0 与材料和荷载有 关
浅基础类型——按基础构造分类
条形基础 独立基础 十字交叉基础
构造类型
筏板基础
箱形基础
壳体基础
浅基础类型——按基础构造分类
独立基础（单独基础）
立柱式结构常采用（柱、烟囱、水塔、高炉……）
是柱基础中最常用最经济的形式
基础的分类
浅基础 仅考虑基础底面以下土（主要是持力层）承载力 不考虑基础底面以上土体抗剪强度对承载力的贡献 忽略基础侧面与土体的摩擦力 深基础 考虑基础侧壁与土体之间摩擦力（桩-摩擦桩） 地基承载力确定及基础设计方法与浅基础不同
浅基础与深基础的区别不仅是基础埋深
浅基础
丙级
场地和地质条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下民用建筑及一般工业建筑 物；次要的轻型建筑物。
概率极限设计方法与极限状态设计原则
概率极限设计方法：以结构可靠度指标来度量结构可靠 度，并且建立结构可靠度与结构极限状态方程
桩基础及浅基础工程
2005-10
建筑施工技术
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二、锤击沉桩（打入法）
➢ （一）打桩设备及选择： ➢ 桩锤：根据现场情况、机具设备条件及工作效率确定。 ➢ 桩架：考虑桩锤类型、桩长和施工条件等 ➢ 动力装置：由桩锤性质决定。 ➢ （二）施工前的准备工作：清障、排水；定位放线、确
定打桩顺序、设置水准点、试桩
➢ （三）施工工艺：桩机就位、吊桩、打桩、送桩、接桩、 拔桩、截桩等。
➢ （四）质量控制：满足贯入度或标高要求。
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建筑施工技术
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§2-4 钢筋砼灌注桩
➢ 灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌 注砼，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。
➢ 根据成孔方法的不同可分为钻、挖、冲孔灌注桩，套 管灌注桩和爆扩桩等。
➢ 桩基础的使用可以在施工中省去大量土方支撑和排水 降水设施，施工方便，且一般均能获得良好的技术经 济效果。
圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高， 桩底扩孔后，对基底进行验收，验收合格后下 放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。
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建筑施工技术
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这是灌注桩在浇砼，漏斗下管子一直深入孔底，一节节拆掉
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建筑施工技术
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这是正在截断（近处桩）和已经截断的桩（稍左稍远）
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建筑施工技术
➢ 2.杯形基础：用于装配式钢筋砼柱基础。 ➢ 3.筏基：由底板、梁等组成，整体刚度大，能有效调
整柱子的沉降。砼浇筑方向应平等于次梁长度方向， 平板式应平行于基础长边方向，必须留施工缝时应留 垂直缝于次梁中部的1/3跨度范围内。
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建筑施工技术
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（二）钢筋砼基础
➢ 4.箱基：由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数 量的纵横墙构成的封闭箱体。施工时应做好基 坑开挖、支护、排水、浇筑（止水带、后浇带 留设，大体积砼施工 ，基坑回填）等工作。
第一章 绪论和第二章浅基础
第一章绪论第二章基础工程：研究下部结构物与岩土相互作用共同承担上部结构物所产生各种变形与稳定问题。
持力层：在地基基础设计时，直接承受基础荷载的土层。
（持力层受附加应力影响，随深度增加而减小；当附加应力与自重应力之比满足一定条件时，此时深度为持力层底面）下卧层：承受压力的这一部分为持力层；持力层以下部分为下卧层。
（注：根据承受荷载不同，持力层和下卧层也不同）地基：建筑物的全部荷载都由它地层来承担，受建筑物影响的那一部分地层。
地基可分为：①天然地基：开挖基坑后可以直接修筑基础的地基；②人工地基：不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基。
基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。
基础的作用：扩散压力；传递压力；调整地基变形；抗滑或抗倾覆及减振。
基础可分为：①浅基础：指埋深不大的基础（d<5m)；（1）采用常规施工方法修建；大开挖——降水——建造基础——回填土（2）不计基础侧面的摩擦力。
②深基础：对于浅层土质不良，需要利用深处良好地层；（1）采用专门的施工方法和机具建造的基础；（2）计算承载力时需要计入基础侧面的摩擦力。
③深浅结合的基础：桩——筏基础、桩——箱基础。
地基基础设计方案：①天然地基上的浅基础（优先选用）——天然地基②人工地基上的浅基础③天然地基上的深基础④深浅结合的基础（桩-筏基础、桩-箱基础）对地基基础设计的基本要求：①地基承载力要求②地基变形要求③基础强度、刚度、耐久性要求④对坝基，有抗渗要求。
基础分类：地基液化：——液化层常采用原位测试方法来判别。
地震液化在地质上有如下的宏观现象:①喷水冒砂:土体中剩余孔隙水压力所产生的管涌所导致的水和砂在地面上喷出。
②地下砂层液化：地基中某些砂层，在其上虽覆盖有一定厚度的非液化土层，但当地震烈度大于7度时，地下饱和砂层可发生液化，地基的强度降低。
液化土层的判别：影响土层液化的主要因素有振动强度、透水性、密度、粘性、静应力状态等。
当地基内存在如下土层特点时应注意：（1）若土的密度大，振动下体积收缩的趋势小，不易液化。
基础工程第二章1-8
基 础 工 程
土木工程学院
5、混凝土和毛石混凝土基础
混凝土基础的强度、耐久性、抗冻性都 较好。
基 础 工 程
土木工程学院
上述基础，设计时必须保证其拉、 剪应力不超过相应材料强度设计值这 种保证是通过对基础构造的限制来实现 的。
基 础 工 程
土木工程学院
6、钢筋混凝土基础
基 础 工 程
土木工程学院
5、基础的形状、布置与相邻的关系； 6、上部结构形式、使用要求及其对不 均匀沉降的敏感性； 7、施工影响因素；
8、地震影响因素；
基 础 工 程
土木工程学院
2-3 基础埋置深度的选择 基础埋置深度是指设计地面到基础底面的深度。 原则： 在保证安全可靠的前提下，尽量浅埋，但 不应浅于0.5m。 基础顶面低于室外设计地面至少0.1米。 根据实际情况，选择良好的土层作为基础 持力层，减小基础尺寸，减少土方开挖，使基 础的造价最低。
基 础 工 程 土木工程学院
基 础 工 程
土木工程学院
浅基础不同于深基础主要表现在 ： 1.从施工角度看，开挖基坑过程中降低 地下水位（当地下水位较高时）和保证坑壁 （或边坡）稳定的问题比较容易解决； 2.从设计角度来看，浅基础的埋置深度 一般较浅，因此可以只考虑基础底面以下土 的承载力，而忽略基础侧面土提供的竖向承 载力。
基 础 工 程 土木工程学院
四、天然地基上浅基础的设计内容
1.充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察 资料
2.选择基础的材料、类型和平面布置；
3.选择基础的埋置深度； 4.确定地基承载力； 5.确定基础尺寸； 6.进行地基变形与稳定性验算；
7.进行基础结构设计；
8.绘制基础施工图，提出施工说明。
2-2浅基础施工
软 质 岩 硬 质 岩
1∶0.25
1∶0 1∶0
1∶0.33
1∶0.1 1∶0
1∶0.67
1∶0.25 1∶0
无围护基坑
（二）有围护基坑
1、板桩墙支护 概念：在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底以 下一定深度，然后边挖边设支撑，开挖基坑过程中 始终是在板桩支护下进行。 材料：木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种。 断面形式：一字形、槽形和Z字形三种。
轻型井点法
特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘 和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以 避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土 层还有一定的压密作用。 适用情况：适用于渗透系数为（0.1～80）m/d 的砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软粘土 等则效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。
粉喷桩支护
什么是粉喷桩？
•
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种 形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软 粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰 等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械 就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅 拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和 一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固 化剂来进行软基搅拌处理的方法。
（一）土围堰和草袋围堰
在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水 较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。
土围堰
草袋围堰
（二）钢板桩围堰
• 当水较深时，可采 用钢板桩围堰。修建水 中桥梁基础常使用单层 钢板桩围堰，其支撑 （一般为万能杆件构架， 也采用浮箱拼装）和导 向（由槽钢组成内外导 环）系统的框架结构称 “围囹”或“围笼”。
1∶0.25
1∶0 1∶0
1∶0.33
1∶0.1 1∶0
1∶0.67
1∶0.25 1∶0
无围护基坑
（二）有围护基坑
1、板桩墙支护 概念：在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底以 下一定深度，然后边挖边设支撑，开挖基坑过程中 始终是在板桩支护下进行。 材料：木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种。 断面形式：一字形、槽形和Z字形三种。
轻型井点法
特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘 和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以 避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土 层还有一定的压密作用。 适用情况：适用于渗透系数为（0.1～80）m/d 的砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软粘土 等则效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。
粉喷桩支护
什么是粉喷桩？
•
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种 形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软 粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰 等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械 就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅 拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和 一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固 化剂来进行软基搅拌处理的方法。
（一）土围堰和草袋围堰
在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水 较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。
土围堰
草袋围堰
（二）钢板桩围堰
• 当水较深时，可采 用钢板桩围堰。修建水 中桥梁基础常使用单层 钢板桩围堰，其支撑 （一般为万能杆件构架， 也采用浮箱拼装）和导 向（由槽钢组成内外导 环）系统的框架结构称 “围囹”或“围笼”。
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上部结构通过墙、柱等承重构件传递的荷载， 在其底部横截面上造成的压强通常远远大于地基 的承载能力。这就要求在墙、柱之下设置水平截 面向下扩大的基础-扩展基础,以使从墙或柱传递 下来的荷载扩散分布于扩大后的基础底面，使之 满足地基承载力和变形的要求.
3
§2.2 浅基础类型
1 按基础所用材料的性能分
无筋 (刚性)基础
qq =D0d Dd
B p0
实际地面
A
BI
r0 II
III
F
r
E
C
50
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
2 太沙基公式
被动区
过渡区
刚性核
太沙基极限承载力：
一个半经 验的公式
Pu
1 2
B
N
q Nq
c Nc
51
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
3 斯凯普顿公式
对于饱和软粘土地基 ＝0：
条形基础下：
44
思考题
• 1、地基基础设计应满足哪些原则？ • 2、试述柔性基础、刚性基础的受力及变形特点？ • 3、基础埋深的选择应考虑哪些因素？ • 4、什么是地基、基础？什么是天然地基？ • 5、试述地基基础设计的一般步骤？ • 6、天然地基上的浅基础有哪些类型？
练习题 : 2-1
45
本节结束
46
§2.4 浅基础的地基承载力
dmin > zd – hmax
Zd 设计冻深；hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
Z0 Zd
dmin hmax
36
冻胀丘Pingo
地表随就冻发结生面隆向起下，发便展形，成当冻冻胀结丘层。上水的压力大于上覆土层强3度7 时，
冰椎
38
39
40
41
冻土
• 多年冻土（冻结时间3年） • 季节性冻土
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
L/ H=1~2
34
2.3.3 水文地质条件
尽量埋在地下水位以上 当基础埋置于地下水位以下时，应采取 在施工时对地基土不受扰动的措施。
防止挖土减压隆起开 裂，控制开挖深度
35
2.3.4 地基冻融条件
考虑冻胀的基础埋深:
28
§2.3 浅基础深度的确定
基础埋置深度：基础底面埋在地面下的深度。
F 基础
地基
G
D
埋深D q = D 均布荷载
主
持力层（受力层） 要
下卧层
受 力
层 29
大于10cm
D
原则：
在满足承载力的条件下尽量浅埋
基本要求：
1. 除岩石以外，D大于50cm（表土扰动，植物， 冻融，冲蚀）
2. 基础顶距离表土大于10cm，保护 3. 底面要求在冲刷深度以下
• 2.4.1 地基承载力概念
※ 地基承载力：地基土单位面积上承受荷载的能力。单
位：kPa. ※ 地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下fa ,使建筑 物的沉降量不超过允许值的地基承载力.用 fa表示.
确定地基承载力特征值的两个条件:
1.要有一定的安全储备
2.地基变形不应大于相应的允许值
47
2.4.2地基承载力特征值的确定方法:
8
(2)柔性基础
基础内必须配置受力钢筋的基础。在基底反 力作用下，在断面内产生的弯曲拉应力和剪应力 若超过了基础建材的强度值，为防止基础在断面 内开裂甚至断裂，必须在基础中配置足够数量的 钢筋。
常见的有柱下钢筋混凝土独立基础、柱或墙下 钢筋混凝土条形基础、十字形基础、筏板基础及 箱形基础。
9
柔性基础 用钢筋混凝土浇筑，其抗弯 和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地 基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载 等情况下使用，这类基础的高度不受台阶 宽高比的限制，故适宜于需要“宽基浅埋” 的场合下采用。
1)单独基础: 柱下或墙下,土质较好
Individual footing, pad foundation 12
锥形基础
阶梯形基础
柱下单独基础
杯形基础
13
• 墙下单独基础（有钢筋混凝土过梁）
14
2)条型基础
墙下或柱下条形基础, 柱下:一般是土质差,两
侧单独基础相连
Strip foundation
10
无筋扩展基础(刚性基础) Rigid foundation 砖、石、灰土，素混凝土 材 料抗拉强度很低 有基础台阶宽高比(刚性角)要 求
F tg b1
h0
h0
扩展基础(柔性基础)
Spread foundation 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
F
b0
b1
11
2 按基础的结构形式分类
15
墙下条形基础和柱下条形基础
墙下条形基础
柱下条形基础
16
3) 十字交叉基础
柱下:土质更差,或荷载很大
横向条形基础
纵向条形基础
17
柱下条形基础特点:
特点:为了加强基础的整体刚度,这种基础通常设有肋梁,
加上底部横向外伸的底版,因而基础的横断面常为倒T 形.柱下条形基础纵向肋梁和横向底板都要承受较大的 弯矩和剪力,都需要进行抗弯抗剪计算.有很多计算方法, 如静定分析法,倒梁法,弹性地基梁法等.
发生冻胀的条件
土的冻胀性
内因 外因
（1）土的条件 一般是细颗粒土.太细的土，
水分供应不及时，冻胀也不明显。
（2）温度条件 低于冻结温度
（3）水力条件 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重
42
• 2.3.5 场地环境条件
1 相邻建筑物的影响
1)新建工程的基础埋深 不宜大于原有建筑物基 础; 2) 当必须深于原有建筑 物基础时,则应使两基础 间保持一定的距离
地基极限承载力理论公式
理论公式法
规范推荐的理论公式
现场载荷试验法 规范提供的承载力表 当地经验法
48
1 按土的抗剪强度指标确定
(1) 地基极限承载力理论公式
fa pu K
是地基极限承载力 安全系数
49
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
1 普朗德尔-瑞斯特公式
Pu 0d Nq c Nc
Pu 5.14c 0d
普朗德尔-瑞斯 纳公式的特例
矩形基础下：
Pu
5c(1
b )(1 5l
d 5b
)
0
d
斯凯普 顿公式
52
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
4 汉森公式 在原有极限承载力公式上修正：
• 基础形状修正 • 深度修正 • 荷载倾斜修正 • 地面倾斜修正 • 基底倾斜修正
Pu
1 2
适用范围 : 在钢筋混凝土框架结构中,当地基软弱而荷
载比较大,若采用独立基础可能因基础底面积很大而使 两个柱子之间的独立基础边缘互相接近甚至重叠,此时 即可连成整体形成条形基础.交叉条形基础常用于地基 土软弱且压缩性不均或柱荷载较大又分布不均的情况.
18
柱下条形基础优缺点:
优点:整体性好,可以调整一定的不均匀沉降,交叉条形基
钢筋混凝土 (柔性)基础 扩展基础
联合基础
2 按基础的结构形式分 柱下条形基础
筏形基础
箱形基础
壳体基础
4
1 按基础所用材料的性能分
刚性基础 抗弯刚度很大，其挠曲变形可以忽略
的基础。
柔性基础 抗弯刚度很小，可随地基的变形任意 弯曲的基础。
5
(1)刚性基础 主要形式:刚性扩展基础;单独柱下基础；条形基础等
场地上的类别分析确定
32
2.3.2 工程地质条件
I
II
好土
软土
(很深)
III
h1 好土
软土
IV
h1 软土 好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
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 33
B
N
s
d
i
g b
q Nqsqdqiq gqbq
c Ncscdcic gcbc
53
1 按土的抗剪强度指标确定
(2)规范推荐的理论公式
适用条件:
当荷载的偏心矩e≤L/30(L为偏心方向基础边长). 公式:
fa M bb M d md M cck
Mb、Md、Mc ——承载力系数（可根据k查表2-3得到)
墙
底板
24
箱形基础特点:
箱形基础是筏形基础的进一步发展,它由顶 板,底板(筏形基础),外墙和内隔墙组成的有一定 高度的整体空间结构,如同一只埋在土中的刚性 密闭的箱子.
箱形基础埋深较深,基础空腹,从而卸除了基 底处原有的地基的自重应力,因此可大大地减少 作用于基础底面的附加应力,减少了建筑物的沉 降.这种基础又称为补偿性基础.
其它控制因素
30
确定基础埋置深度时，必须综合考虑： 1 建筑物用途、结构类型、荷载性质和大小； 有无地下室，设备基础和地下设施，基础的型 式和构造； 2 工程地质； 3 水文地质； 4 地基冻融条件； 5 场地环境条件。
31
2.3.1 建筑物用途，结构要求 基础埋深首先满足建筑物用途功能。
高层建筑箱基和筏基的埋置深度，应满足地基承 载力、变形和稳定性要求。在抗震设防区，除岩 石地基外，采用天然地基时，不宜小于建筑物总 高度的1/15；当采用桩筏（箱）基时，不宜小于 建筑物总高度的1/18～1/20。 当为6度设防或非抗震设计的埋深可适当减小。 确定埋置深度应综合考虑上部结构和基础的刚度、
优点:材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简便、
3
§2.2 浅基础类型
1 按基础所用材料的性能分
无筋 (刚性)基础
qq =D0d Dd
B p0
实际地面
A
BI
r0 II
III
F
r
E
C
50
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
2 太沙基公式
被动区
过渡区
刚性核
太沙基极限承载力：
一个半经 验的公式
Pu
1 2
B
N
q Nq
c Nc
51
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
3 斯凯普顿公式
对于饱和软粘土地基 ＝0：
条形基础下：
44
思考题
• 1、地基基础设计应满足哪些原则？ • 2、试述柔性基础、刚性基础的受力及变形特点？ • 3、基础埋深的选择应考虑哪些因素？ • 4、什么是地基、基础？什么是天然地基？ • 5、试述地基基础设计的一般步骤？ • 6、天然地基上的浅基础有哪些类型？
练习题 : 2-1
45
本节结束
46
§2.4 浅基础的地基承载力
dmin > zd – hmax
Zd 设计冻深；hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
Z0 Zd
dmin hmax
36
冻胀丘Pingo
地表随就冻发结生面隆向起下，发便展形，成当冻冻胀结丘层。上水的压力大于上覆土层强3度7 时，
冰椎
38
39
40
41
冻土
• 多年冻土（冻结时间3年） • 季节性冻土
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
L/ H=1~2
34
2.3.3 水文地质条件
尽量埋在地下水位以上 当基础埋置于地下水位以下时，应采取 在施工时对地基土不受扰动的措施。
防止挖土减压隆起开 裂，控制开挖深度
35
2.3.4 地基冻融条件
考虑冻胀的基础埋深:
28
§2.3 浅基础深度的确定
基础埋置深度：基础底面埋在地面下的深度。
F 基础
地基
G
D
埋深D q = D 均布荷载
主
持力层（受力层） 要
下卧层
受 力
层 29
大于10cm
D
原则：
在满足承载力的条件下尽量浅埋
基本要求：
1. 除岩石以外，D大于50cm（表土扰动，植物， 冻融，冲蚀）
2. 基础顶距离表土大于10cm，保护 3. 底面要求在冲刷深度以下
• 2.4.1 地基承载力概念
※ 地基承载力：地基土单位面积上承受荷载的能力。单
位：kPa. ※ 地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下fa ,使建筑 物的沉降量不超过允许值的地基承载力.用 fa表示.
确定地基承载力特征值的两个条件:
1.要有一定的安全储备
2.地基变形不应大于相应的允许值
47
2.4.2地基承载力特征值的确定方法:
8
(2)柔性基础
基础内必须配置受力钢筋的基础。在基底反 力作用下，在断面内产生的弯曲拉应力和剪应力 若超过了基础建材的强度值，为防止基础在断面 内开裂甚至断裂，必须在基础中配置足够数量的 钢筋。
常见的有柱下钢筋混凝土独立基础、柱或墙下 钢筋混凝土条形基础、十字形基础、筏板基础及 箱形基础。
9
柔性基础 用钢筋混凝土浇筑，其抗弯 和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地 基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载 等情况下使用，这类基础的高度不受台阶 宽高比的限制，故适宜于需要“宽基浅埋” 的场合下采用。
1)单独基础: 柱下或墙下,土质较好
Individual footing, pad foundation 12
锥形基础
阶梯形基础
柱下单独基础
杯形基础
13
• 墙下单独基础（有钢筋混凝土过梁）
14
2)条型基础
墙下或柱下条形基础, 柱下:一般是土质差,两
侧单独基础相连
Strip foundation
10
无筋扩展基础(刚性基础) Rigid foundation 砖、石、灰土，素混凝土 材 料抗拉强度很低 有基础台阶宽高比(刚性角)要 求
F tg b1
h0
h0
扩展基础(柔性基础)
Spread foundation 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
F
b0
b1
11
2 按基础的结构形式分类
15
墙下条形基础和柱下条形基础
墙下条形基础
柱下条形基础
16
3) 十字交叉基础
柱下:土质更差,或荷载很大
横向条形基础
纵向条形基础
17
柱下条形基础特点:
特点:为了加强基础的整体刚度,这种基础通常设有肋梁,
加上底部横向外伸的底版,因而基础的横断面常为倒T 形.柱下条形基础纵向肋梁和横向底板都要承受较大的 弯矩和剪力,都需要进行抗弯抗剪计算.有很多计算方法, 如静定分析法,倒梁法,弹性地基梁法等.
发生冻胀的条件
土的冻胀性
内因 外因
（1）土的条件 一般是细颗粒土.太细的土，
水分供应不及时，冻胀也不明显。
（2）温度条件 低于冻结温度
（3）水力条件 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重
42
• 2.3.5 场地环境条件
1 相邻建筑物的影响
1)新建工程的基础埋深 不宜大于原有建筑物基 础; 2) 当必须深于原有建筑 物基础时,则应使两基础 间保持一定的距离
地基极限承载力理论公式
理论公式法
规范推荐的理论公式
现场载荷试验法 规范提供的承载力表 当地经验法
48
1 按土的抗剪强度指标确定
(1) 地基极限承载力理论公式
fa pu K
是地基极限承载力 安全系数
49
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
1 普朗德尔-瑞斯特公式
Pu 0d Nq c Nc
Pu 5.14c 0d
普朗德尔-瑞斯 纳公式的特例
矩形基础下：
Pu
5c(1
b )(1 5l
d 5b
)
0
d
斯凯普 顿公式
52
极限荷载（极限承载力） Pu 计算
4 汉森公式 在原有极限承载力公式上修正：
• 基础形状修正 • 深度修正 • 荷载倾斜修正 • 地面倾斜修正 • 基底倾斜修正
Pu
1 2
适用范围 : 在钢筋混凝土框架结构中,当地基软弱而荷
载比较大,若采用独立基础可能因基础底面积很大而使 两个柱子之间的独立基础边缘互相接近甚至重叠,此时 即可连成整体形成条形基础.交叉条形基础常用于地基 土软弱且压缩性不均或柱荷载较大又分布不均的情况.
18
柱下条形基础优缺点:
优点:整体性好,可以调整一定的不均匀沉降,交叉条形基
钢筋混凝土 (柔性)基础 扩展基础
联合基础
2 按基础的结构形式分 柱下条形基础
筏形基础
箱形基础
壳体基础
4
1 按基础所用材料的性能分
刚性基础 抗弯刚度很大，其挠曲变形可以忽略
的基础。
柔性基础 抗弯刚度很小，可随地基的变形任意 弯曲的基础。
5
(1)刚性基础 主要形式:刚性扩展基础;单独柱下基础；条形基础等
场地上的类别分析确定
32
2.3.2 工程地质条件
I
II
好土
软土
(很深)
III
h1 好土
软土
IV
h1 软土 好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
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 33
B
N
s
d
i
g b
q Nqsqdqiq gqbq
c Ncscdcic gcbc
53
1 按土的抗剪强度指标确定
(2)规范推荐的理论公式
适用条件:
当荷载的偏心矩e≤L/30(L为偏心方向基础边长). 公式:
fa M bb M d md M cck
Mb、Md、Mc ——承载力系数（可根据k查表2-3得到)
墙
底板
24
箱形基础特点:
箱形基础是筏形基础的进一步发展,它由顶 板,底板(筏形基础),外墙和内隔墙组成的有一定 高度的整体空间结构,如同一只埋在土中的刚性 密闭的箱子.
箱形基础埋深较深,基础空腹,从而卸除了基 底处原有的地基的自重应力,因此可大大地减少 作用于基础底面的附加应力,减少了建筑物的沉 降.这种基础又称为补偿性基础.
其它控制因素
30
确定基础埋置深度时，必须综合考虑： 1 建筑物用途、结构类型、荷载性质和大小； 有无地下室，设备基础和地下设施，基础的型 式和构造； 2 工程地质； 3 水文地质； 4 地基冻融条件； 5 场地环境条件。
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2.3.1 建筑物用途，结构要求 基础埋深首先满足建筑物用途功能。
高层建筑箱基和筏基的埋置深度，应满足地基承 载力、变形和稳定性要求。在抗震设防区，除岩 石地基外，采用天然地基时，不宜小于建筑物总 高度的1/15；当采用桩筏（箱）基时，不宜小于 建筑物总高度的1/18～1/20。 当为6度设防或非抗震设计的埋深可适当减小。 确定埋置深度应综合考虑上部结构和基础的刚度、
优点:材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简便、