第9章天然地基上浅基础设计
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。
第九章 天然地基上浅基础的设计(第4-6节)
总之，基础应放置在承载力较高的持力 层上，同时基础应尽可能埋置在地下水 位以上。如果地基有承压水时，则要校 核基槽开挖后基底隔水层是否会发生流 土破坏。
6
三、寒冷地区地基的冻结深度 地基土会产生冻胀现象和融陷现象。冻 胀变形和融陷变形是不均匀的，会影响 建筑物的正常使用或破坏。 地基土的冻结深度主要决定于气象条件。 土体是否膨胀以及冻胀的严重程度则取 决于土壤质地、含水量和地下水位。粗 粒土（细砂以上）没有冻胀性，细粒土 则有冻胀性。地下水位离冻结区越近， 土的冻胀性越强烈。
16
1.条形基础，取1m长计算，因此有：
F G p f 1 b F G b f F G bd b f b F f G d (2 - 33)
式中，p–基础底面的压力（kPa）；f–地 基土承载力设计值（kPa）。
17
2．正方形基础：
F G f A F G A f F G d b b f
26
27
28
29
30
第六节 减轻建筑物不均匀沉降危害的措施
地基不均匀或上部结构荷重差异较大会 引起建筑物的不均匀沉降。当不均匀沉 降超过容许限度，将会使建筑物造成开 裂或损坏。 应采取必要的技术措施，避免或减轻不 均匀沉降的危害。由于建筑物上部结构、 基础和地基是相互影响和共同工作的， 因此在设计工作中应尽可能采取综合技 术措施，才能取得较好的效果。
强冻胀土 dfr=0
（2－7）
11
标准冻结深度z0是指多年实测的最大冻结 深度的平均值。例如北京0.8~1.0m、 济 南0.5m、哈尔滨2.0m。按国家规范取用。
建筑物采暖情况对冻深的影响系数t是指 由于修建建筑物后的采暖对建筑物范围 内实际冻结深度减小的影响。按国家规 范取用。
工程地质知识：天然地基上的浅基础设计步骤.doc
工程地质知识：天然地基上的浅基础设计步骤
（1）选择基础的材料、类型和平面布置。
（2）选择基础的埋置深度。
（3）确定地基承载力设计值。
（4）确定基础的底面积和底面尺寸。
（5）必要时进行地基变形验算。
（6）基础结构设计（包括内力计算、基础高度确定、基础配筋计算和构造要求等）。
（7）基础施工图绘制（包括施工说明）。
上述设计步骤是相互关联的，通常可按顺序逐项进行。
当后面的计算出现不能满足设计要求的情况（包括构造要求）时，应返回前面（1）、（2）步骤，重新作出选择后再进行设计计算，直至完全满足规范要求为止。
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
天然地基上的浅基础设计一、教学目标：1. 让学生了解天然地基的性质和特点；2. 使学生掌握浅基础的设计原理和方法；3. 培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
二、教学内容：1. 天然地基的概念及其分类；2. 天然地基的性质及影响因素；3. 浅基础的设计原理；4. 浅基础的设计方法；5. 设计实例分析。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：天然地基的性质，浅基础的设计原理和方法。
2. 教学难点：天然地基的性质及其对基础设计的影响，浅基础设计的实际应用。
四、教学方法：1. 讲授法：讲解天然地基的概念、性质及分类，浅基础的设计原理和方法。
2. 案例分析法：分析设计实例，让学生更好地理解浅基础设计的过程和技巧。
3. 互动教学法：引导学生参与课堂讨论，提高学生的思考和分析能力。
五、教学准备：1. 教材：天然地基与浅基础设计相关教材；2. 课件：天然地基的性质、浅基础设计原理和方法的图片和动画；3. 设计案例：挑选具有代表性的设计案例供学生分析。
【导入】简要介绍天然地基的概念和重要性，引导学生关注天然地基对建筑基础的影响。
【新课内容】1. 天然地基的性质及影响因素讲解天然地基的分类，分析不同类型地基的性质及影响因素，如土层的分布、密度、含水率等。
2. 浅基础的设计原理介绍浅基础的设计原理，如静承载力、稳定性和沉降控制等，解释基础底面积、埋深和材料选择等设计参数的确定方法。
3. 浅基础的设计方法讲解浅基础的设计方法，包括初步设计、详细设计和施工图设计等阶段，介绍设计过程中应注意的问题，如地基处理、防水隔离等。
【案例分析】分析一个具有代表性的设计案例，让学生了解天然地基对基础设计的影响，以及如何根据地基条件进行合理的设计。
【课堂小结】总结本节课的主要内容，强调天然地基性质对浅基础设计的影响，以及设计过程中应注意的问题。
【作业布置】1. 复习本节课的内容，整理学习笔记；六、教学评估与反馈：1. 课堂问答：通过提问了解学生对天然地基性质和浅基础设计原理的掌握情况；2. 案例分析报告：评估学生对设计案例分析的能力，检查学生能否运用所学知识解决实际问题；3. 作业批改：检查学生对课堂内容的复习和理解，以及对设计案例的分析和处理能力。
天然地基上浅基础的设计
天然地基上浅基础的设计
对于竖向荷载大、地震力和风力等水平荷载作用 也大旳高层建筑以及其他承受水平荷载作用旳挡土 墙、厂房柱基、烟囱、水塔等构筑物旳基础，则应 加大埋深，以增强土层对基础旳嵌固作用，确保构 筑物旳稳定性。假如基础位于岩石地基之上，基础 埋深则需满足抗滑要求。
天然地基上浅基础的设计
合力偏心矩：
e M 105 67 2.3 F G 1050 3 3.5 2.3 20
天然地基上浅基础的设计 地下室，地下管道（上下水，煤气电缆）应在基底以上，便 于维修 新旧相邻建筑物有一定距离 L/ H=1~2， 不然要求支护，而且要严格限制支护旳水平位移
H L
天然地基上浅基础的设计
2、工程地质和水文地质条件
基础底面应尽量埋于地下水位以上，以防止地下水对基坑 施工旳影响，如必须埋在地下水位下列时，则应采用相应措 施（如基坑排水、坑壁围护等），以确保地基土施工时不受 扰动。地下水对基础材料旳侵蚀作用及防护措施也应充分考 虑。
天然地基上浅基础的设计 基础尺寸旳拟定
初步选择基底尺寸
求地基承载力特征值
验算持力层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
验算下卧层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
END
天然地基上浅基础的设计
例：某柱下素混凝土基础，作用在设计地面处旳柱荷载设计值、
埋深及地基条件如图所示，柱底荷载原则值为，F 1050kN,
Dmin ＝ z0 t– dfr
z0 原则冻深； dfr 残留冻土层厚度
t 冻深影响系数
浅基础设计
fak f f0
f
1 ( 2.884 7.918 )
n
n2
25
三、按提供的承载力表格确定
2．修正后的承载力特征值fa（b＞3m,d＞0.5m)
fa fak b (b 3) d m(d 0.5)
式中 fa—修正后的地基承载力特征值；
fak—地基承载力特征值；
6
7
刚性角要求： b' tan
h
8
一、按基础刚度分类
2. 柔性基础（钢筋混凝土基础）
1）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）。
2）用于地基承载力较差、 上部荷载较大、设有地下室 且基础埋深较大一）独立基础
柱下独立基础
2．偏心荷载作用下的基础
pk fa
pk
max
1.2
fa
其中：
pk max
Fk Gk A
Mk W
pk min
Fk
Gk A
Mk W
pk
pk max pk min A
31
Ｆk
Vk
Mk
Gk
Pkmin
Pkmax
试验步骤
（1）先按轴心荷载作用公式计算基础底面积A0 （2）考虑偏心影响，加大A0，A=（1.1~1.4）A0。对
28
362.92kPa
§9.4 基础底面尺寸的确定
天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容： 1.选择基础的材料、类型和平面布置； 2.选择地基持力层和基础的埋置深度； 3.确定地基承载力； 4.确定基础尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明。
简述天然地基上浅基础设计的一般步骤
简述天然地基上浅基础设计的一般步骤
天然地基上浅基础设计是对地基进行改善工程的必备步骤，主要是在建筑物的设计过程中做出一定的处理，以确保建筑物的稳定性和支撑性。
一般步骤包括：
一、准备工作
1.进行地基观察与诊断，观察地基的状况，对其进行诊断并分析，以了解地基条件。
2.土、岩综合检测，对土、岩样本进行综合检测，以确定其物理力学性质，为地基改造提供基础依据。
3.综合考虑地下水位的影响，搜集有关地下水位的信息，考虑地下水位的变化，以确定紧凑度和降水管理的大致原则。
二、总体设计
1.分析建筑物的地基要求，确定设计的地基正拉内力，以及建筑物所能承受的最大应力。
2.确定地基控制原则，根据地下水位和地基极限状态条件，确定地基改造主动及限制原则。
3.确定地基改造方案，根据地基条件和建筑要求，确定地基改造方案，设计浅基础尺寸、位置、结构及施工流程等。
三、施工安全
1.施工前进行安全评估，进行安全绩效监测，研究及汇总施工活动及非活动环境，以确保施工安全性高。
2.安全措施，制定安全管理制度，对施工活动及环境进行详细的控制；设置安全警戒防护措施，以及安全鉴定措施等，以防止施工时出现安全隐患。
四、金属薄板处理工程
1.破坏强度检测，手段进行金属薄板破坏强度测试，以确保其质量。
2.金属薄板成形，确定金属薄板安装位置和支护方法，按规定的形状进行金属薄板的成形。
3.安装监测，以金属薄板的接触压力及偏转角度作为参数，监测金属薄板安装过程安全性，防止因安装不当出现损坏。
以上便是天然地基上浅基础设计的一般步骤，这些步骤虽然并不复杂，但是却至关重要，对于建筑物的稳定性和支撑性有重要。
天然地基上浅基础的设计要求
6、减轻不均匀沉降危害的措施。 领会：减轻不均匀沉降危害的建筑措施、结构措施和施工措施。
第 9 章 天然地基上浅基础的设计
学习目的和要求
通过本章的学习，了解浅基础的类型及其适用条件， 熟悉基础埋置深度的确定原则，掌握地基承载力特征值 的确定方法，熟练掌握按地基持力层承载力计算墙下 条形基础和柱下单独基础的底面尺寸，掌握软弱下卧层 承载力的验算方法，理解地基变形验ห้องสมุดไป่ตู้要求和减轻不均匀 沉降危害的措施。
第 9 章 天然地基上浅基础的设计
§9.1 地基基础设计原则 1、概述
地基基础设计是土木工程结构设计的重要组 成部分。结构设计包含基础设计。在某种地质 条件下，基础设计的意义和要求，比上部结构 设计更重要、更难。
第 9 章 天然地基上浅基础的设计
地基基础分类：
地基
天然地基 是不经过对地基土的处理 人工地基 经过地基处理
第 9 章 天然地基上浅基础的设计
浅基础的设计方法
建筑物设计
上部结构 基础 地基
上部结构的自重及各 种荷载都是通过基础 传到地基中的。
基础结构的外荷载 基底反力
基底压力 附加应力 地基沉降变形
基底压力接近直线 “刚性设计”
第 9 章 天然地基上浅基础的设计
§9.2 浅基础的类型
按基础受力特点
浅基础的 分类方法
无筋扩展基础(刚性基础）
材料：砖、石、灰土、三合土及混凝土 工作条件：犹如一倒置的承受地基反力
的两端外伸的悬臂梁
特点：砖、石、灰土，素混凝土材料 抗压强度较高，抗拉和抗剪强 度很低，受弯后易剪切破坏。
设计 采用限制基础外伸宽度与高 方法：度之比（台阶宽高比）不超
2 天然地基上的浅基础
二、按基础材料的性能分类
（1）刚性基础 通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土
等材料建造的 基础。 可用于六层和六层以下（三合土 基础不宜超过四层）的民用建筑和砌体承重的厂房。
（2）毛石基础 毛石指未经加工凿平的石料。毛石基础所采用的是未风
化的硬质岩石，禁用风化毛石。由于毛石之间间隙较大，如 果砂浆粘结的性能较差，则不能用于多层建筑，且不易于地 下水位以下。但由于毛石基础的抗冻性能较好，北方也有用 来作为7层以下的建筑物基础。
（3）灰土基础 灰土是用石灰和土料配置而成的。石灰以块状为宜，经熟
面压力不超过规定的地基承载力，以保证 地基土不致破坏，即丧失稳定性。同时也 要使建筑物不会产生建筑物不容许的沉降 和沉降差，以满足建筑物的使用要求。
2、确定地基承载力时，应考虑以下因素：
(1)土的物理力学性质 (2) 地基土堆积年代及其成因 (3)地下水 (4)建筑物性质 (5)建筑物基础
对于某一个具体工程来说，往往是其中 一、两种因素起决定性作用，所以在设计 时，必须从实际出发，抓住主要因素进行 分析研究，确定合理的埋置深度。
一、与建筑物有关的条件 包括建筑物的用途，有无地下室、设备
基础和地下设施，基础的型式和构造等。 二、作用在地基上的荷载大小和性质 三、工程地质条件和水文地质条件
之下，使基础产生内力(如：轴力、弯矩、剪力等 )； (2)基础底面的压力又作为地基上的荷载，使地基产
生附加应力和变形。
因此，在设计基础时，不仅要保证基 础足够的强度、刚度和耐久性，还必须同 时满足地基的承载力和稳定性，并把地基 的变形(基础的沉降)限制在允许范围内。
第9章--浅基础设计--4.25
(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
81
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。
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
一、天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)二、章节名称：第一章天然地基与基础概述三、教学目标：1. 了解天然地基的定义、分类及特性。
2. 掌握基础的概念、分类及功能。
3. 理解天然地基与基础的关系。
四、教学内容：1. 天然地基的定义、分类及特性。
2. 基础的分类、功能及设计原则。
3. 天然地基与基础的相互关系。
五、教学过程：1. 导入：通过展示天然地基与基础的实际案例，引发学生对天然地基与基础的兴趣。
2. 讲解：讲解天然地基的定义、分类及特性，基础的分类、功能及设计原则。
3. 互动：组织学生进行小组讨论，探讨天然地基与基础的相互关系。
4. 案例分析：分析典型天然地基与基础设计的案例，让学生更好地理解理论知识。
六、教学方法：1. 讲授法：讲解天然地基与基础的基本概念、分类及特性。
2. 互动法：组织学生进行小组讨论，提高学生的参与度。
3. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解理论知识。
七、教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在小组讨论中的表现，评估学生的参与度。
2. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现，包括分析的深度和广度。
3. 课后作业：检查学生对课堂内容的掌握程度。
八、教学资源：1. PPT课件：展示天然地基与基础的图片、案例等。
2. 案例资料：提供典型天然地基与基础设计案例，供学生分析。
九、教学建议：1. 建议学生在课前预习相关章节，了解天然地基与基础的基本概念。
2. 鼓励学生在课堂积极参与，提出自己的观点和疑问。
3. 学生在课后要认真完成作业，巩固课堂所学知识。
十、课后作业：2. 列举基础的分类和功能。
3. 描述天然地基与基础的相互关系。
六、天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)七、章节名称：第二章地基承载力计算八、教学目标：1. 理解地基承载力的概念及其重要性。
2. 掌握地基承载力的计算方法。
3. 学会根据地基承载力确定基础尺寸。
九、教学内容：1. 地基承载力的概念及其影响因素。
土力学地基基础-第九章
Shallow Foundation Design（3）
天然地基浅基础设计
（一） （二） （三） （四） （五） （六）
1. 地质勘察，掌握地质资料 2. 选择基础类型、建筑材料和平面布置方案 3. 选择持力层和基础埋置深度 4. 确定地基承载力 5. 按地基承载力确定基础底面尺寸 6. 地基稳定性和变形验算 7. 进行基础结构设计 8. 绘制基础施工图
G G dA
A F
f Gd
F——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的 竖向力值（kN) γG——基础及回填土的平均重度，一般取20KN/m3，地下水
3
• 单独基础：计算出A后，先选定b或l，再确定另一边（一般：l/b=1.0~2.0） • 条形基础：取单位长度计算 • f：先只进行深度修正，计算出A后再考虑是否进行宽度修正。
pmin 149.6 1 0.167 124.7kPa 0，满足
2.软弱下卧层验算
软弱下卧层顶面处自重应力 cz 16.51.2 19 103.8 54kPa
软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度
02
54 5
10.8kN
/
m3
由淤泥质粘土，查表7.10得：d 1.0,故：
fz 851.010.85 0.5 133.6kPa
02
33 3
11kN
/Hale Waihona Puke m3由淤泥质粘土，查表7.10得：d 1.0,故：
fz 60 1.0113 0.5 87.5kPa
基底平均压力：p
F G b2
230kPa
软弱下卧层顶面处的附加应力
z
b2 p 01d b 2z tan 2
1.82 230 17 1
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
一、教案基本信息教案名称：天然地基上的浅基础设计适用课程：土力学与地基基础课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 让学生了解天然地基的概念及其特点；2. 使学生掌握浅基础的设计原理和方法；3. 培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
教学内容：1. 天然地基的概念及其特点；2. 浅基础的设计原理；3. 浅基础的设计方法；4. 设计实例分析；5. 常见问题及解决方法。
教学方法：1. 讲授法：讲解天然地基的概念、特点、设计原理和方法；2. 案例分析法：分析实际工程案例，让学生更好地理解设计方法；3. 互动讨论法：鼓励学生提问、发表观点，提高课堂氛围。
教学准备：1. 教案、教材；2. 相关工程案例图片或视频；3. 计算软件（如AutoCAD、理正等）供学生操作练习。
二、教学过程1. 导入（5分钟）利用图片或视频介绍天然地基的概念及其在实际工程中的应用，激发学生的兴趣。
2. 天然地基的概念及其特点（10分钟）讲解天然地基的定义，阐述其特点，如承载力、压缩性、不均匀性等。
3. 浅基础的设计原理（15分钟）介绍浅基础的设计原理，包括荷载传递、基础尺寸计算、地基承载力计算等。
4. 浅基础的设计方法（20分钟）讲解浅基础的设计方法，如常规设计方法、极限状态设计方法等，并通过示例进行讲解。
5. 设计实例分析（10分钟）分析一个实际工程案例，让学生了解天然地基上的浅基础设计过程，巩固所学知识。
6. 课堂互动（10分钟）学生提问、发表观点，教师解答疑问，提高学生的理解程度。
7. 课后作业（课后自主完成）要求学生运用所学知识，完成一个天然地基上的浅基础设计练习题。
三、教学反思本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高教学效果。
关注学生在课后作业中的表现，及时给予指导和帮助。
四、课后作业2. 完成课后练习题：一个天然地基上的浅基础设计案例，包括基础尺寸计算、地基承载力计算等；3. 查阅相关资料，了解常见地基问题及解决方法。
天然地基浅基础设计改
(1)按中心荷载确定底面积A0
A0
Fk
fa Gd
(2)考虑偏心
A=(1.1~1.4) A0 根据偏心
大小及A初步确定b和l，常取l/b<2,l=nb
§2.5 天然地基浅基础设计-基础尺寸设计
例题7-2 已知某宾馆设计框架结构，独立基础承受上部荷载N=2800KN.基础 埋深为d=3m。地基土分4层，如图7.33所示，计算基础底面积
地基特征变形验算公式： s s
s — 地基特征变形计算值，按《地基规范》中建议的分层总和法计算；
s— 地基特征变形允许值。
地基允许变形值按其变形特征可分为以下几种： 沉降量：独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量； 沉降差：相邻两个柱基的沉降量之差； 倾斜：独立基础在倾斜方向基础两端点的沉降差与其距离的 比值； 局部倾斜：砌体承重结构沿纵墙6~10m内基础两点的沉降差与 其距离之比。
[解法]
1）假设基础宽度小于3m，深度修正后的持力层承载力特
征值 fa fak d m d 0.5
203 3.0 16117.5 2 (3 0.5) 1 2
330.5kPa
2）基础底面积A0初算
A0
m2
330 .5 20 3
按正方形基础设计，b=l=3.2m.因基底宽度超过 3m，地基承载力还需重新进行宽度修正！
§2.4 天然地基浅基础设计-地基计算
条形基础
pz
p0b
b 2z tan
矩形基础
pz
b
2z
p0bl
tan l
2z
tan
— 应力扩散角；
p0 — 基底处的附加应力；
pz
§2.4 天然地基浅基础设计-地基计算
天然地基浅基础ppt课件
9
2．在地基中打桩，把建筑物支撑在桩承台上，建筑物的荷载由桩传到地 基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础
3 ．把基础做在地基深处在承载力较高的土层上。埋置深度大于5m或大于 基础宽度，在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深基 础。
地基p基pt精础选类版型
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二、地基的极限状态设计
由砖、砌石、素混凝土和灰土等材料做成满足刚性角要求的基础称为刚性基础。 工作条件：像个倒置的两边外伸的悬臂梁。这种结构受力后，在靠柱边、 墙边或断面高度突然变化的台阶边缘处容易产生弯曲破坏。为了防止弯曲破坏。对 于用砖、砌石、素混凝土和灰土等抗拉性能很差的材料所做成的基础，要求基础 有—定的高度，使弯曲所产生的拉应力不会超过材料的抗拉强度。 控制方法：使基础的外伸长度bt和基础高度h的比值不超过规定的容许比值。
的正常使用，即地基设计实质上是受变形所控制。
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承载力特征值的含义与材料强度计算值的内涵完全不一样。首先，地基
土体的承载能力f 值不是土的强度，其值不仅与土的性质有关，而且与荷载 的分布范围以及作用的深度等因素有关；其次，f 值在很大程度上仍然是反
映建筑物对变形的限制。如上所述，地基发生失稳破坏的情况极为少见。变 形验算的实质是控制地基内不要出现过大的塑性区，以免变形迅速发展，导 致地基失稳。由此可见，地基的极限状态分析实际上是以验算变形为核心的 分析。这点与结构的极限分析有所不同。
天然地基上的浅基础
地 基：直接承托建筑物的场地土层。 天然地基：不加处理直接用作建筑物地基的天然土层。 人工地基：经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。 基 础：建筑物在地面以下的结构部分。 持 力 层：直接与基础底面接触的土层。 下 卧 层：持力层以下的其它土层。 浅 基 础：天然地基上，基础埋置深度小于5m的一般基础
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1.柱下独立基础
主要是柱下基础。通常有现浇柱阶梯形基础 （a），现浇柱锥形基础（b）和预制柱的杯口形基 础（c）。
a)阶梯形
柱下独立基础
b)锥形
c）杯形
பைடு நூலகம்
2.墙下条形基础
墙下钢筋混凝土条形基础
a)无肋式
b)有肋式
9.2.2 连续基础
1、 柱下钢筋混凝土条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础
2、 柱下钢筋混凝土十字交叉条形基础
• 1、 砖石砌体 • 砖的标号不应低于MU7.5，大放角基
础。两皮一收或两皮一收与一皮一 收相间。
• 2、毛石
• 未经加工整平的石料。 • 注意其构造要求及台阶高宽比要求。
• 3、灰土
• 石灰和土的体积比一般为3：7或2：8 • 灰土干重度≥14.5~15.5KN/m,容许承
载力可达250~300KPa。 • 应：捏紧成团，落地开花。 • 4、三合土
深基础：把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。 4、常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个基础时，一 般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与 基础的相互作用。这种简化法也经常用于其它复杂基础的初步 设计，称为常规设计。
箱形基础
壳体基础
9.2.1（1） 无筋扩展基础
材料：砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、三合 土和灰土等。
材料性能特点：抗压强度高，抗拉强度、抗剪 强度低。
适用于：6层或6层以下（三合土基础不宜超过4 层）民用建筑和轻型厂房。
a)砖基础 b)毛石基础 c) 三合土或灰土基础 d) 混凝土或毛石混凝土基础
基础设计的基本原则 基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。 3、地基基础方案
1.天然地基上的浅基础。 2.人工地基上的浅基础。 3.天然地基上的深基础、桩基础。
人工地基：加固上部土层，提高土层的承载力，再把基础做 在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。
桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
十字交叉基础
3、高层建筑筏形基础
适用：十字交叉条形基础不能提供足够的底面积来 满足地基承载力的要求时。
优点：减少基底压力至最小值； 增大了基础的整体刚度。
a) 平板式
筏形基础
b)下翻梁板式
c)上翻梁板式
5、箱形基础
目前在高层建筑中多采用箱形基础
6、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 物的基础。
2）30层以上的高层建筑；
3）体形复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物；
4）大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）；
甲级
5）对地基变形有特殊要求的建筑物； 6）复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）；
7）对原有工程影响较大的新建建筑物；
8）场地和地质条件复杂的一般建筑物；
5、天然地基上的浅基础设计步骤：
• 1 准备资料； • 2 选择基础方案； • 3 选择持力层； • 4 确定地基承载力及底面尺寸； • 5 必要验算； • 6 结构和构造设计； • 7 绘图。
9.2 浅地基基础类型
按《地基规范》 浅基础形式分 成五大类：
无筋扩展基础 扩展基础 柱下钢筋混凝 土条形基础 高层结构筏形 基础 岩石锚杆基础
8.1 地基基础设计的基本规定
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，《地基规范》 将地基基础设计分为甲乙丙3个设计等级，设计时应根据具体情 况，按以下情况选用。
《地基规范》将地基基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况:
1）重要的工业与民用建筑物；
9.3、 基础埋置深度
（1）概念
1.基础埋置深度
是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。 2.基础埋深选择的意义 影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术措施；施 工工期；工程造价。
安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、变形的 影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。 3.基础埋深选择的原则 在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，应尽量浅 埋，以便节省投资，方便施工。除基岩外，一般不宜小于 0.5m。另外，基础顶面应底于设计外地面100mm以上，以 避免基础外露。
3.工程地质条件
（1）工程地质条件不同，基础的埋深 有较大差别，要合理选择持力层以保证 建筑物的安全和经济性。
建筑场地和 地基岩土条
件
施工条件
1、选择地基基础类型应考虑的因素
选择地基基础类型，主要考虑两方面因素：
1. 建筑物的性质；2.地基的地质情况。
2、天然地基上的浅基础
做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础（柱基或 墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基 础（如箱形基础），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。
9）位于复杂地基条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基坑 工程 。
乙级
除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物 。
丙级
场地及地基条件简单、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。
用途和安全
上部结构类
等级
型
平面布置
地基基础 方案
建筑物的安全 和正常使用
地基基础 类型
工期、造价
（2）影响基础埋深的因素：
1.建筑物类型及基础构造 （1）类型主要指高层与非高层之分。
（2）基础构造，针对基础类别、用途等。 2.基础上荷载大小及性质 （1）荷载大小与地基承载力间的关系导致持力层选择发生变化。
（2）建筑物类型不同，其所受荷载性质发生变化，从而对基础 埋深产生影响。Eg.高层建筑：水平力作用；输电塔：上拔力作 用；砖窑：高温作用；冷库：低温作用；受动力荷载基础：对持 力层土要求，不宜为饱和疏松的粉细砂（振动液化）。
• 其体积比一般为1：3：6或1：2：4 • （石灰：砂子：骨料） • 5、混凝土和毛石混凝土
2 钢筋混凝土扩展基础
基础 材料
钢筋混凝土。
受力
特点
抗弯和抗剪性能良好。
分类
根据形状和大小进一步可划分为：
柱下独立基础、墙下条形基础。
钢筋混凝土扩展基础
（1）特点：抗弯、剪性能好。
（2）形式：墙下和柱下钢筋 混凝土扩展基础。