浅基础设计计算新法
天然地基上浅基础设计内容提要地基基础是建筑物的重要根基
第8章天然地基上浅基础设计内容提要:地基基础是建筑物的重要根基,若地基基础不稳固,将危及整个建筑物的安全。
本章主要介绍根据基础的受力特性及构造特点划分的浅基础的类型、浅基础的设计计算、浅基础设计方法、减小地基不均匀沉降危害的主要措施及地基基础与上部结构共同作用的设计理念。
第一节浅基础的类型当建筑场地土质均匀、坚实,性质良好,地基承载力特征值fak >120kPa时,对于一般多层建筑,可将基础直接做在浅层天然地基上,称为天然地基上浅基础。
根据天然地基上浅基础的受力特性及构造特点可将浅基础类型分为两大类:刚性基础和柔性基础。
一、刚性基础刚性基础的材料都具有较好的抗压性能,但抗拉、抗剪强度却不高。
8.1.2柔性基础柔性基础的材料为钢筋混凝土,故亦称为钢筋混凝土基础,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。
因此,当刚性基础尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求时,则需选择柔性基础。
柔性基础同样可用扩大基础底面积的办法来满足地基承载力的要求,但不必增加基础的埋深。
1.钢筋混凝土独立基础这种基础主要是柱下基础,其构造形式如图8-1所示,轴心受压柱下基础的底面形状为正方形。
而偏心受压柱下基础的底面图8-1 钢筋混凝土独立基础形状为矩形。
(a)台阶形基础;(b)锥形基础;(c)杯口形基础 2.钢筋混凝土条形基础(1)墙下钢筋混凝土条形基础其横截面根据受力条件可以分为不带肋和带肋两种。
若地基不均匀,为了加强基础的整体性和抗弯能力,可以采用有肋的墙下钢筋混凝土条形基础,肋部配置足够的纵向钢筋和箍筋。
(2)柱下钢筋混凝土条形基础当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不能承受上部结构荷载的作用,常将若干柱基连成一条构成柱下条形基础(图8-4)。
图8-2不带肋墙下钢筋混凝土条形基础图8 -3 带肋墙下钢筋混凝上条形基础 (3)交叉钢筋混凝土条形基础当单向条形基础的底面仍不能承受上部结构荷载的作用,可以将纵横柱基础均连在—起,成为十字交叉条形基础(图8-5)。
建筑工程浅基础设计
条形基础设计实例
总结词
适用于墙下条形基础,常用于多层建筑和高层建筑。
详细描述
条形基础是一种连续的基础形式,适用于墙下承载的情况。根据地质勘察报告和上部结构要求,确定条形基础底 面尺寸和埋深,以满足承载力和稳定性要求。同时,需要考虑沉降缝的设置,以减小不均匀沉降的影响。
筏形基础设计实例
总结词
适用于大面积、大荷载的建筑物,如高层建 筑、大型工业厂房等。
浅基础类型
独立基础
独立基础是一种常见的基础类型, 由一块较大的混凝土板构成,能 够承受建筑物上部结构的荷载。
条形基础
条形基础是一种连续的基础类型, 由多块较小的混凝土板构成,适用 于建筑物荷载较大、地质条件较差 的情况。
筏板基础
筏板基础是一种大面积的基础类型, 由一块较大的混凝土板构成,能够 承受建筑物上部结构的全部荷载。
根据建筑物荷载大小 和地质条件,确定基 础底面尺寸和埋深。
确保基础与周边环境 的协调性和安全性。
考虑地下水位的影响, 合理设置排水设施。
基础材料选择
01
根据工程要求和地质条件,选择 合适的基础材料,如混凝土、毛 石、碎石等。
02
考虑材料的强度、耐久性、经济 性和环保性等因素。
基础结构设计
根据建筑物的荷载分布和地质条 件,进行基础结构的详细设计。
基础材料与构造
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料选择
根据工程要求和地质条件,选择合适的 基础材料,如混凝土、毛石、砖等。
VS
基础构造
根据建筑物类型和荷载分布,设计合理的 基础构造,以满足承载力和变形要求。
03
浅基础设计步骤
基础选型
独立基础
条形基础
适用于建筑物荷载较小、地 基承载力较好的情况,具有 施工简便、造价低廉的优点。
简述浅基础地基承载力的计算理论及方法
简述浅基础地基承载力的计算理论及方法1 地基承载力的理论计算方法1.1根据刚塑性理论确定的极限承载力地基极限承载力理论公式首先是由朗肯于1857年提出的,Prandtl(1920)和Reissner(1924)根据塑性理论,导出了刚性基础压入无重力土中的滑动面形状及其相应的承载力公式.不少学者在Pran<="" p="">1. 2 根据弹塑性理论确定的承载力根据弹塑性理论,埋深为 D 的条形基础地基中任意点M 的应力,由计算点以上土层自重引起的应力和基底附加压力引起的应力两部分叠加组成. 当M 点的应力达到极限平衡状态时,该点的应力满足MohrCoulomb 强度条件. 通过分析即可得容许塑性区最大深度Zmax处的承载力计算公式. 当土的物理力学指标已知,地基承载力就取决于塑性区容许开展的深度Zmax及基础埋深 D. 若允许地基中塑性区开展深度达1/ 4基础宽度B,令Zmax= 1/ 4B ,则PV 4= Mb+ MdVDD +MCC . 目前,我国勘察设计规范中多采用其作为地基允许承载力的计算公式. 需要指出的是,在推导公式过程中,假定土的自重应力在各个方向相等(即η = 1),由于M 点的自重应力在各个方向实际上是不等的,因此严格地讲,以上两项在M 点处产生的应力在数值上是不能叠加的,这是此理论公式在推导过程中最大的不足之处. 另外,在临塑荷载的推导中采用弹性力学的解答,对于已出现塑性区的塑性变形阶段,该公式的推导是不够严格的[ 2]。
1. 3 总应力法确定地基承载力土体稳定分析成果的可靠性在很大程度上决定于对抗剪强度试验方法和强度指标的正确选择. 抗剪强度总应力法是用试验方法模拟原位土体的工作条件,其依据有以下两个公式在地基土的承载力计算中,若建筑物的施工速度快,地基土的性大,透水性小,排水差,宜采用不排水强度指标进行计算,以确保工程安全. 在不排水试验中φu= 0,将其代入 A. S. Vesic 公式计算得地基极限承载力[ 3]:P u= 5. 14c + q.. 2 软土地基承载力计算中应考虑的问题2. 1 考虑变形的地基承载力的确定承载力极限状态是在刚塑性或弹塑性假定的基础上推导出来的一系列计算公式,在推导过程中未考虑变形. 将地基强度与变形割裂开来考虑,不仅是目前我国在地基承载力理论上存在的缺陷,而且也是工程设计施工中经常出现事故的原因之一. 从表面上看,浅基础地基承载力的设计似乎比深基础容易,由于土体是一种非均匀各向异性的介质,其土性非常复杂,很难用单一的土体本构关系来精确地确定地基土的地基承载力. 在软土地区以变形为控制因素来决定地基承载力设计应是解决问题的途径之一.。
第八章天然地基上的浅基础设计
二、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5米,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。
8.1 概 述
地基基础设计的基本原则
1.防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性,应具有足 够的安全度;
dmi nz0 t dfr (GBJ7-89)
z —标准冻深; 0
—采下允许残留冻土层的厚度。
d z h min d
max
(GB50007-2019)
zd —设计冻深;
h max—基底下允许残留冻土层的最大厚度。
8.3 基础埋置深度的选择
zd z0. zs . zw . ze
对距形基础,当台阶高宽比 tan2.5且荷载偏心距
eb/6 时,任意截面及的弯距按下式计算:
M 1 1a 2 1 22lappmaxpp
M 4 1l8 a 22 b b p pm ap xpmin
(5)构造:混凝土强度等级不低于 C15,底板受力钢筋不小于8 mm, ≤200mm,混凝土保护层厚度有垫 层时不小于35mm,无垫层时不小 于70mm。
2.控制地基的变形量,使之不超过建筑物的地基特征 变形允许值;
3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。 三、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。
8.1 概 述
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。
短期承载力设计值: fv q43.14cu
(三)几点说明
平板式筏板基础计算
平板式筏板基础计算
平板式筏板基础是一种常见的浅基础结构,其主要特点是基础承载的面积较大,具有较好的承载能力和稳定性。
平板式筏板基础的计算方法如下:
1. 确定基础的设计荷载:根据建筑物结构的重量、使用性质等因素,确定平板式筏板基础的设计荷载。
2. 计算基础的面积:根据设计荷载和土壤的承载力,计算出所需的基础面积。
可以采用公式:A = Q/σ,其中,A为基础的面积,Q 为设计荷载,σ为基础土壤的承载力。
3. 计算基础的厚度:根据基础面积和所选材料的强度,计算出所需的基础厚度。
一般来说,基础的厚度应当超过土壤水平对筏板的作用荷载分配高度的一半。
4. 考虑基础的边界限制:考虑设计荷载和土壤的承载力,制定适当的边界限制,以确保基础的稳定性和安全性。
5. 确定筏板的钢筋配置:根据基础设计荷载和所选材料的强度,以及所需的基础厚度,设计合适的钢筋配置方案。
6. 计算平板式筏板基础的总成本:计算所需的材料、人力和时间成本,以确定平板式筏板基础的总成本。
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)。
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2.正方形基础:
F G f A F G A f F G d b b f
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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。
浅基础设计步骤
浅基础设计步骤
浅基础设计是土木工程中非常重要的一部分,下面是一般的浅基础设计步骤:
1. 工程地质勘察:对建筑场地进行勘察,了解场地的地质条件,包括土层分布、地下水位、土的物理力学性质等。
2. 确定基础类型:根据上部结构的形式、荷载大小、地质条件等因素,选择合适的基础类型,如独立基础、条形基础、筏形基础等。
3. 确定基础尺寸:根据上部结构传来的荷载和地基承载力,计算基础的底面尺寸。
4. 计算基础内力:根据基础底面尺寸和上部结构传来的荷载,计算基础的内力,包括弯矩、剪力、轴力等。
5. 设计基础配筋:根据基础内力计算结果,设计基础的配筋,以保证基础的强度和刚度。
6. 绘制施工图:根据设计结果,绘制基础施工图,包括基础平面图、剖面图、配筋图等。
7. 施工与监测:按照施工图进行施工,并在施工过程中进行监测,确保基础的施工质量和安全。
需要注意的是,浅基础设计需要综合考虑多种因素,包括地质条件、上部结构形式、荷载大小、基础类型等,因此在设计过程中需要进行反复计算和校核,以确保设计结果的准确性和可靠性。
同时,在施工过程中也需要严格按照设计要求进行施工,以保证基础的质量和安全。
浅基础(十字交叉梁)课程设计
浅基础(十字交叉梁)课程设计浅基础是指基础埋深3~5m或基础埋深小于基础宽度的基础,且只需排水或挖槽等普通施工即可建造的基础,在实际施工中对于其质量问题必须进行严格把控,下面整理了预防质量问题相关知识点,一起来看看吧。
基础设计问题防控(1)地基容许承载力设计方法要确保基底压力不超过地基极限承载力,且安全度满足设计要求;地基变形不超过允许变形值。
(2)设计方法以概率理论为基础,在极限状态进行设计。
基础施工问题防控基槽(坑)尺寸偏差(1)施工前根据平面控制桩和水准点建立测绘控制网,并定期复查。
(2)定位放线时在主要轴线部位设控制桩并进行后期校核。
(3)开挖前应确定合理的边坡坡度,并计算确定最小开挖线尺寸。
(4)开挖中定期分次校核基础平面位置与尺寸坡度是否合格。
基底标高误差(1)防止超挖,机械开挖时应预留一定高度进行人工修平,具体留置厚度应根据机械准确性进行确定。
(2)基槽(坑)挖至基底标高后应会同设计单位、监理单位及时检查基底土质是否符合要求,并进行隐蔽工程验收。
回填土密实度不合格(1)选择垫层材料时,确保砂石级配良好,使用粉细砂时还应掺入碎石或卵石,并控制最大粒径。
(2)控制素土土料中的有机质含量,禁用冻土或膨胀土料,并应过筛。
(3)灰土施工时控制含水量,并结合实际含水率进行晒干或洒水处理;拌和时应及时摊铺,不得隔日夯打。
(4)地基压实施工时,注意分层进行,合理设置分层厚度,下层密实度满足要求后方可进行上层施工。
回填质量不满足要求(1)填土前进行场地处理,清除垃圾并进行场内排水、地下降水,回填时按基底排水方向由高到低分层进行。
(2)回填施工须确保分层进行,逐层压实,确保每层铺填压实质量,完成压实施工后及时进行验收。
基础外观不合格(1)根据测量放线数据安装模板并浇筑混凝土,确保模板垂直度和上口平直,并有足够的刚度及稳定性。
(2)浇筑混凝土时须四周均匀振捣,及时铲除、抹平多余的外露混凝土。
(3)模板支撑在不稳定界面时须加设底部垫板以防倾覆,并确保模板板面平整,整体结构牢固。
混凝土基础计算范文
混凝土基础计算范文
一、混凝土基础的类型
二、浅基础的计算方法
1.地基承载力计算
地基承载力是地基能够承受的最大荷载。
计算地基承载力时,需要考
虑地基土壤的强度、压缩模量、地下水位等因素。
2.混凝土基础的尺寸计算
三、深基础的计算方法
1.桩基础的计算
桩基础适用于复杂地质条件、土壤承载力较低的情况。
计算桩基础时,需要考虑桩的受力性能、桩身与土壤的摩擦力、桩身与土壤的孔隙水压力
等因素。
2.基坑支护的计算
基坑是建筑物施工时临时挖掘出来的土体空间。
基坑支护的计算是为
了确保基坑的稳定和安全。
计算基坑支护时,需要考虑土体的侧推力、土
体的内聚力、支护材料的强度等因素。
四、计算的方法和原则
五、计算中的工程实例
在混凝土基础计算中,通常会遇到一些典型的工程实例,例如:房屋基础计算、桥梁桩基础计算、高层建筑基础计算等。
这些实例中需要考虑的因素和计算方法会有所不同,但都要保证基础的稳定和安全。
总之,混凝土基础计算是建筑物设计过程中不可或缺的一环。
通过合理的计算方法和原则,可以保证建筑物的稳定和安全,并且能够根据不同的工程要求进行相应的计算。
浅基础课程设计计算书
浅基础课程设计计算书课程名称:浅基础课程设计计算书教学目标:1. 通过本课程的学习,使学生掌握基本的计算方法和技巧。
2. 培养学生的计算思维,提高其运算能力。
3. 培养学生的问题分析和解决问题的能力。
教学内容:1. 加减乘除的运算规则和方法。
2. 分数、百分数和小数的四则运算。
3. 简单的代数运算。
4. 平均数、中位数和众数的计算。
5. 计算器的使用方法和技巧。
教学步骤:第一步:引入课程介绍本课程的目标和重要性,以及与学生生活中计算的相关性。
第二步:教学知识点讲解逐个讲解和演示各个计算知识点,并且提供例题让学生跟随操作。
第三步:练习和巩固提供一些练习题,让学生进行练习并进行批改,帮助他们巩固所学的知识。
第四步:拓展应用引导学生思考并应用所学的知识解决实际问题,如购物计算、时间计算等。
第五步:巩固讲解和总结对学生进行巩固讲解,并对本课程进行总结,总结知识点和技巧。
教学资源:1. PPT课件:包含教学知识点和例题演示。
2. 教材:提供练习题和相关教材。
3. 计算器:用于讲解计算器的使用方法和技巧。
评价方式:1. 在课堂练习中检查学生的掌握情况。
2. 做小测验,检测学生对知识点的掌握程度。
3. 学期末进行考试,测试学生的整体水平。
教学建议:1. 让学生尽量多进行实际操作和练习,提高他们的计算能力。
2. 关注学生的学习过程,及时发现问题并给予指导和帮助。
3. 引导学生进行拓展应用,提高他们的问题分析和解决能力。
4. 鼓励学生进行合作学习,互相讨论和分享解题方法。
备注:本计算书为浅基础课程设计的计算部分,旨在培养学生的基本计算能力和思维。
教学内容可根据具体情况进行调整和补充。
土力学与地基基础任务13 浅基础(2)
2.土压力计算
(1)台后填土表面无车辆荷载
(2)台后填土表面有车辆荷载时
(3)台前溜坡填土自重对桥台前侧土上的主 动土压力
3.支座活载(车辆、人群)反力计算 (1)汽车荷载反力 (2)人群荷载反力 4.汽车荷载制动力计算 5.支座摩阻力计算 6.作用效应荷载组合(表8-14)
13.3 浅基础设计步骤
本学习情境的学习目的和要求: (1)通过例题讲解分析,使学生学会浅 基础设计的方法、步骤; (2)知道地基承载力、强度等验算方法。
一、设计资料及基本数据(第160页) 二、桥台与基础构造及拟定尺寸(如图 8-24)
α≤αmax
三、 荷载计算及组合
1.恒载计算 上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重
13.3 浅基础设计步骤
本学习情境的学习目的和要求: (1)通过例题讲解分析,使学生学会浅基 础设计的方法、步骤; (2)知道地基承载力、强度等验算方法。
一、设计资料及基本数据(第160页) 二、桥台与基础构造及拟定尺寸(如图 8-24)
α≤αmax
三、 荷载计算及组合
1.恒载计算 上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重
五、 基底偏心距验算 1.永久作用效应的偏心距 2.永久作用效应与可变作用效应相组合
六、 基础稳定性验算 1.倾覆稳定性验算 2.滑动稳定性验算 七、 沉降计算
四、 地基承载力验算 1.台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 2.各种作用效应组合的基底应力计算 (1)建成后使用时 (2)施工时 3.地基强度验算 (1)持力层强度验算 (2)下卧层强度验算。
四、 地基承载力验算 1.台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 2.各种作用效应组合的基底应力计算 (1)建成后使用时 (2)施工时 3.地基强度验算 (1)持力层强度验算 (2)下卧层强度验算。
浅基础设计的基本原理
04 浅基础设计的优化建议Biblioteka 优化设计方案方案选择
根据工程地质条件、荷载 要求等因素,选择合适的 浅基础类型,如扩展基础、 桩基等。
参数优化
对基础埋深、宽度、垫层 厚度等参数进行优化设计, 以减小沉降、提高承载力。
结构分析
运用有限元等数值分析方 法,对基础进行详细的结 构分析,确保满足承载力 和稳定性要求。
信息化管理
信息化管理是指利用信息技术对设计过程进行全面管理, 实现信息的实时共享和协同工作。通过信息化管理,可以 提高工作效率、加强团队之间的沟通与协作,并实现更加 精细化的项目管理。
信息化管理主要涉及项目管理软件、协同设计工具等应用 ,通过这些工具可以实现项目进度、资源等方面的实时监 控和管理。
弹性力学原理
研究结构在弹性变形下的力学行为, 包括应力和应变的关系,是浅基础 设计的重要分析方法。
浅基础设计的地质勘察
01
02
03
地质构造勘察
了解地质构造、地层分布、 岩土性质等,为浅基础设 计提供地质基础资料。
地质灾害勘察
了解地质灾害隐患,如滑 坡、泥石流等,为浅基础 设计提供安全保障。
地下水勘察
浅基础设计的应用范围
浅基础设计广泛应用于地质条件良好 、地下水位较低的地区。
在城市和乡村地区,由于浅层土质较 为均匀,且施工方便,浅基础设计成 为常见的选择。
浅基础设计与深基础设计的比较
浅基础设计相对简单,成本较 低,施工周期短。
深基础设计适用于地质条件 复杂、地下水位较高或荷载 较大的情况,需要采用特殊
03 浅基础设计的实践应用
浅基础设计在桥梁工程中的应用
桥梁桥墩基础
浅基础设计常用于桥梁桥墩基础, 如扩大基础、桩基等,以满足桥 梁的承载力和稳定性要求。
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。
浅基础、基坑 浅基础施工、基坑
二、砌体基础质量检验
2.实测项目与检查方法
三、扩大基础质量检验
1.基本要求 1)所用的水泥、砂、石、水外掺剂及混合材料的质量和规格必须符 合有关规范的要求,按设计的配合比施工。 2)基底处理及地基承载力必须满足设计要求。 3)地基超挖后,严禁回填虚土。 4)扩大基础混凝土,应在整个水平截面范围内水平分层进行浇筑。
二、基坑开挖及坑壁围护
1)挡板支撑 适用于开挖面积不大、挖基深度较浅、 地下水位较低的基坑。挡板支撑的作用是挡 土,工作特点是先开挖,后设围护结构。
二、基坑开挖及坑壁围护
2)钢板结合支撑 适用于挖基深度在 3m以上,或基坑过宽 由于支撑过多而影响出 土时的基坑。
二、基坑开挖及坑壁围护
3)板桩支撑 当基坑平面尺寸较大,且基坑较深,尤其是当 基坑底面在地下水位以下超过1m,且涌水量较大 不宜用挡板支撑时,或因土质、水文资料、场地的 限制,基坑开挖对邻近建筑物有影响时,可以采用 板桩支撑。
二、基坑开挖及坑壁围护
1.不设围护的基坑 当基坑较浅,地下水位较低或渗水量较少,不 影响坑壁稳定时,坑壁可不设置围护,将坑壁挖成 竖直或斜坡形。竖直坑壁只适宜在岩石地基或基坑 较浅又无地下水的硬黏土中采用。
二、基坑开挖及坑壁围护
2.基坑围护结构的设置 当坑壁土质松软,边坡不易稳定,或放 坡开挖受场地限制,或危及邻近建筑物安全 ,或土方量过大时,可采用坑壁竖直开挖并 加设围护的方法。
扩大基础混凝土,应在整个水平截面范围内水平分层进行浇筑。 大体积扩大基础混凝土,当水平截面过大,不能在前层混凝土初凝或 重塑前浇筑完成次层混凝土时,可分块进行浇筑。
六、基础的浇筑、养生和基坑回填
石砌基础在砌筑中应使石块大面朝下,外圈块石及所有砌体均必须 坐浆饱满,石块要求丁顺相间,以加强石块间的连接,每层应保持基本 水平。
建筑基础(浅基础)设计规范
7.4 浅7.4.1 季节冻土地区浅设计除应符合现行国家标准《建筑地基设计规范》GBJ7-89第8章的规定外,尚应按附录C进行冻胀力作用下的稳定性验算。
7.4.2 配筋的竖向构件应按第7.4.7.3款的规定进行抗拉强度验算;当利用扩展底板的锚固作用时,底板上缘应按第7.4.7.4款的规定进行配筋。
7.4.3 多年冻土地基刚性当按逐渐融化状态设计时,地基土应为不融沉或弱融沉土;对其他融沉等级的地基土,应按保持地基土处于冻结状态设计,此时,施工宜在秋末冬初,采用快速施工方法。
7.4.4 刚性的混凝土、毛石混凝土的强度等级不应低于C10,冬季施工时应掺防冻剂;毛石砌体的水泥砂浆强度等级不应低于M5。
刚性穿过冻胀性季节融化层时,应按第5.1节的有关规定采取防切向冻胀力的措施。
采用刚性时应增加上部承重结构的整体刚度。
7.4.5 扩展系用钢筋混凝土材料做成的柱下单独、立柱或管柱下的底座,以及墙下条形。
柱下单独可用于多年冻土地区按保持地基土冻结状态设计的各种地基土;当采用允许地基逐渐融化的状态设计时,地基土应是不融沉或弱融沉的。
墙下条形可用于按允许地基逐渐融化设计的弱融沉或不融沉土。
7.4.6 位于季节融化层的扩展竖向构件应按第5.1节的有关规定采取防切向冻胀力的措施。
预制钢筋混凝土柱穿过季节融化层时,柱与的连接应符合抗拔要求;杯形的杯壁应按抗拔配置竖向钢筋;带有底座的预制钢及钢筋混凝土立柱与底座可用锚固螺栓连接,锚固螺栓的直径及数量应按抗冻切力计算确定,并不应少于4φ16,连接节点应作防腐处理。
7.4.7 扩展的计算应符合下列规定:7.4.7.1 底面积应按第6章的规定确定;7.4.7.2 高度和变阶处的高度,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GBJ10的有关规定确定;混凝土强度等级不应低于C20;7.4.7.3 扩展的竖向构件应按下式进行抗拉强度验算:7.4.7.4 应按附录C的规定进行冻胀力作用下的稳定性验算;7.4.7.5 当利用扩展底板的锚固作用来抵抗隆胀时,底板上缘应配置钢筋,底板任意截面的弯矩应按下列公式计算(图7.4.7):7.4.7.6 底板上缘配筋应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GBJ10的有关规定计算。
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104 水文地质工程地质 2006年第1期1. 引言本文作者提出了弯矩应力系数的概念,使得求解浅基础底面尺寸设计方程变得更为直观,并且使“大偏心”与“小偏心”有了数值量的定义。
同时揭示了浅基础的地基承载力与土的参数、基础埋深与底面尺寸、基础荷载的数量关系。
用VB6.0解决了土工试验原始数据与设计工作的衔接,学生理解这一问题也显得直观多了。
2.理论推导根据理论知浅基础设计其基底压力应满足下列3个条件:f AGF p ≤+=(1) f WMA G F p 2.1max ≤++=(2) 0min ≥-+=WMA G F p (3) 式中p ——基底压力;F ——竖向荷载; M ——弯矩;W ——基底抵抗矩; A ——基底面积; F ——地基承载力设计值; G ——基础自重,G=d γ;γ——土体平均容重;收稿日期:2005-03-07;修订日期:2005-04-25作者简介:肖仁成(1954-),男,副教授。
主要从事桩基础与地基工程研究。
E-mail:renchengxiao@d ——基础埋深。
将(1)代入(2)、(3)fWM p 2.1≤+(4) 0≥-WMp (5) 令f k WMsm ⨯= (6)式中k sm ——弯矩应力系数。
则由式4得到:f k p sm )2.1(-≤ (7)由式(1)、(7)不难看出2.0≥k sm (8)由式(5)、(6)、(7)有6.0≤k sm (9)由式(4)得pW fW M -≤2.1 (10)而662All b W ==(11)故 6662.1Al d r Fl Al f M --≤ (12)由式(6)、(12)可得出:6)2.1(Fl d r f fk M M sm --≤(13)由式(7),并注意到d r AFp +=(14) 即可得出:dr f k sm Flb A --==)2.1( (15)设基础长、宽比为n ,即nb l =,将式(15)中的l浅基础设计计算新法肖仁成(南华大学,衡阳,421001)摘要: 本文通过对浅基础底面尺寸设计进行进一步理论推导,提出弯矩应力系数的概念,进而导出矩形基础的地基承载能力与地基土参数、基底尺寸和基础埋深的公式,公式给出了浅基础地基承载力与地基土参数、基础尺寸、基础荷载和埋深的函数关系。
从而能很好地通过地基土内摩擦角和内聚力的数据对基础进行深、宽设计调整,以便设计人员较好地理解这一问题的实质,能够快速准确地求出合理的底面尺寸与选用合理的基础埋深。
关键字:浅基础、承载力、弯矩应力系数中图法分类号:TU471.1+2 文献标识码:A 文章编号:1000-3665(2006)01-0104-03作者简介 肖仁城,男,1954年5月生,副教授。
1985年同济大学结构工程系毕业,主要从事桩基础与地基工程研究。
2006年第1期 水文地质工程地质 105 代入(13)中,得到一个关于k sm 的一元二次方程,求解该方程得出下式--+⨯≤)2.1(122[121d r f bM F fbMk sm])2.1(242d r f Mb F F -+- (16)一般取,如果b>3m ,则可用迭代法进行宽度修正求出。
如果6.0>k sm,则将出现最小基底应力0min <p ,即6/l e >。
此时要求f p 6.0≤(图1),由式(5)可得出f WM ⨯≤6.0 (17) 即fM Al6.06≥,不难得出 bfM l 10≥(18)综上所述,浅基础设计分下列三种情况予以考虑: 1.当弯矩较小即2.0<k sm 时,dr f F A -=(19) dr f F b l -== (20)2.当弯矩增加即6.02.0≤≤k sm 时--+⨯≤)2.1(122[121d r f bM F fbMk sm ])2.1(242d r f Mb F F -+- (21)dr f k FA sm --=)2.1( (22)dr f F b -=(23)b A l /= (24)3.当大偏心时即6.0>k smbfM l 10≥(25) 此时可取dr f Fb -=(26) 或按照实际情况根据经验由长宽比n 值适当调整加大基础宽度。
3.关于系数k sm 的讨论通过上述分析可知,当确定基础埋深d 以后,在确定的荷载效应情况下,很明显可得到如下推论:(1)当弯矩较小,即2.0≤k sm时,我们按无弯矩常规方法确定基础宽度b ,n=1即可满足要求。
底面积尺寸与无弯矩时一样考虑即可满足。
此时,fp 2.1max ≤和fp =;(2)随着弯矩的增加,保持基础宽度不变,此时出现6.02.0≤≤k sm 的情况,即增加长宽比即可得出l ,此时一般5.10.1≤≤n 。
此时完全靠fp 2.1max ≤的条件来控制设计;(3)当宽度不变,弯矩再增加时6.0≥k sm,此时再靠调整基础长度,可能会出现长宽 比2>n 的情况,则可用增加基础宽度b 的办法。
此时完全按0min ≥p 来控制设计;(4)在弯矩较大时,地基应力将按照不同的弯矩应力系数发挥出来。
按照上述方法,对于基础深宽修正就可在确定基础埋深以后一次就可确定从这儿可以看出,弯矩应力系数k sm 真正反映了弯矩的大小,它直接与基底应力相对应,它的大小从0~0.6变化。
4.工程实例为了说明问题,我们选择文献[1]中214页的设计实例进行对比计算,加以说明,其结果见表1。
很显然,由于对弯矩估计不准,其长宽比n 在设计中经常选得不是很符合工程结构的受力情况。
而采用本文的弯矩应力系数k sm 便可以很准确地确定n 值。
其两者的关系大致如表2所示。
表1 计算参数及结果表Table 1 Foundation and Soil parameters and results 土质条件 eγkN/m 3ω(%) ωp (%)ωl (%) f k (KPa)f(KPa)0.717.5 35.6 20 40 218 基础底面 d=1.15m, F=700 KN, M=87.8 KN-M结果 l(m) b(m) n K sm P(KN) P max (KN) P min (KN) 传统 方法 2.4 1.6 1.5--205.3 261.8 148.8本文 方法2.01.81.1 0.299 228.9 306.4 151.4表2 k sm —n 关系表(Table 2 k sm —n relationship ) K sm 0-0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 >0.6 n 1.01.0-1.51.5-2.02由于不需要试算过程,因而大大地减少了设计工作量。
dr f Fb -=106 水文地质工程地质2006年第1期5.结论(1)本文关于浅基础底面设计方法,概念清晰,计算准确、简便;(2)弯矩应力系数k sm能真正反映弯矩的相对大小,它从0~0.6变化“大小偏心”一目了然;(3)本文方法从教学上便于理解概念,从工程设计上大大地减少了计算工作量,使得设计更为合理、计算机编程更为简单;(4)由于它直接用地基土的重度、埋深等参数表示,使得勘察与设计工作有机结合前进了一大步。
参考文献1吴湘兴, 《土力学及地基基础》,武汉大学出版社,1994.The New Design and Computing Method of Shallow FoundationXIAO Ren-cheng(Nanhua University,Hengyang,421001 China)Abstract This paper studies the new theory method for the design of the foundation. Based on the engineering design, it presents the coefficient of bending stress k sm. The coefficient k sm is the direct ratio to the bending moment, thus the right size of the foundation with various moments is determined directly and the computer program is very simply.Keywords shallow foundation,foundation capacity,coefficient of bending stress编辑李智彦王宏~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~(上接第94页)[2] 张登明,刘志平.张家港市地热资源调查立项论证报告[R].江苏省地质调查研究院,2003.6.[3) 张登明,刘志平,金永念.江苏省张家港市西张地区地热钻井选址调查报告[R].江苏省地质调查研究院,2004.7 [4] 金永念.张家港西张地热钻井选址调查论证项目综合地球物理选区评价[R].江苏省地质调查研究院,2003.1.[5] 黄力军,陆桂福.张家港市西张地区可控源音频大地电磁测深勘查工作报告[R].中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,2003.8.The application Of integral geophysical survey technologyin geothermal explorationJIN Yong-nian,2HANC Deng-ming,LIU Zhi-ping(Geological of Jiangsu Province,Nanjng 210018,China)Abstract:Taking the geothermal exploration near the Xizhang town in the city Of Zhangjiagang as an example,the cap rocks,geothermal reservoirs and Permeable structures in the study area have been analyzed by applying the techniques Of gravity, aeromagnetic,electrical sounding as Well as controlled source audio—frequency magnetotellurics based On the knowledge of petrophysical parameters.Boring was carried out at the position of geophysical abnormality and a thermal groundwater has been found at a depth of l000 m with temperature of 45°and water yield of 810~1180 m3/d.Key words:integral geophysical survey;geothermal reservoirs;cap rocks;permeable structure编辑:汪美华吴霞芬。