第2章 无筋扩展基础

《地基基础工程》
第二章 无筋扩展基础
钟 声
ZHONG, SHENG
四川大学建筑与环境学院
College of Architecture and Environment, SCU
第二章 无筋扩展基础
第二章 无筋扩展基础

第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造 第三节 无筋扩展基础的设计
等高式
376
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造
一、混凝土基础(素混凝土基础) 二、毛石混凝土基础 三、砖基础
四、毛石基础
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石基础的特点
¾ 毛石是天然石材，经粗略加工使其基本方整、便于人 力搬运、操作的石料 ¾ 毛石基础强度、抗水、抗冻、抗腐蚀性能较好
\ 灰土是用粉状生石灰和松散的粘土加少量水拌合而成。 石灰与粘土的比例，用于基础的多为3:7或4:6，用作垫 层的可为2:8； \ 灰土基础在夯实、碳化后坚如石材，且随时间推移而提 高强度，故被广泛应用。
h＝n•150
灰土基础 与砖放角
α
b
第二节 无筋扩展基础的构造 灰土基础
\ 在地下水位较低、五层以下砖混结构的条形砖石基础下 面，可作灰土垫层，提高基础整体性 \ 灰土垫层厚度超过100mm时按基础使用和计算，所以较 厚的灰土垫层也叫灰土基础
≥50 ≥200
α
α
b 锥形混凝土基础构造
b 阶形混凝土基础构造
h
第二章 无筋扩展基础 第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造 一、混凝土基础（素混凝土基础） 二、毛石混凝土基础
第二节 无筋扩展基础的构造 加入毛石的混凝土基础
\
当混凝土基础的体积过大时，为节省混凝土用量和减缓 大体积混凝土在凝固过程中产生大量热量不易散发而引 起开裂，可加入适量毛石
≥50 ≥200
α
b 锥形混凝土基础构造
h
墙下条形基础
柱下独立基础
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 基础剖面 ¾ 剖面形式：锥形截面、阶形截面
9 锥形截面混凝土基础的斜面模板支设较难，且浇注 时极易将模板拱起 9 可采用台阶状截面，支模和浇注均较方便，但混凝 土的用量较大
≥50 ≥200 h
≥50 ≥200
α
b
h
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石基础构造
¾ 毛石每砌一台不可能一皮找平，至少也需砌筑2皮方可找 平。因此，每台的高度不得小于400mm，高度愈大则愈便 于砌筑。 ≥500 ≤200 ≤200 ≤200 ≥400 ≥400 ≥400 ≥100 毛石基础构造
α
b
h
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石基础构造
墙下条形基础
柱下独立基础
第一节 无筋扩展基础的概念

无筋扩展基础概念
\ 无筋扩展基础有利于使用地方材料，成本较低，施工简 便，应用很广 \ 无筋扩展基础的放脚（基础的扩大部分）较高，体积较 大，埋置较深 无筋扩展基础
b
h
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念
一、刚性角的概念 二、无筋扩展基础
h＝n•150
灰土基础 与砖放角
α
b
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 灰土基础与砖放角
¾ 在灰土垫层或灰土基础上一般用砖或毛石砌筑基础，两 者放角应匹配 ¾ 灰土基础宽高比容许值[b/h]＝1:1.25～1:1.5，与砖基础 大致相同 灰土基础 与砖放角
h＝n•150
α
b
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 灰土基础与砖放角
α
α
b 锥形混凝土基础构造
b 阶形混凝土基础构造
h
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 基础底面下可设置垫层
¾ 垫层作用是找平坑槽，便于放线和传递荷载 ¾ 垫层用低强度等级的混凝土(C 7.5、C10或三合土），厚 度80～100mm，每侧加宽80～100mm ¾ 垫层一般不计入基础底面积
≥50 ≥200 h
¾ 假定基础底面相同，放脚宽度为376mm ¾ 间隔式放脚高567mm，比等高式放脚高756mm降低了 189mm(即3皮砖)，因而在材料消耗、埋置深度和土方量 等方面均有明显优势 ¾ 间隔式砌法变化较多，容易出错，且宜选用质地较好的 砖和砂浆 126 62.5 126 756 567 376 189 间隔式
¾ 若灰土基础底面一定 9 砖放角过大，则对砖基础的放脚有所浪费 9 砖放角过小，则灰土底面有效宽度不能利用， 也是不经济的 砖放角过大 h＝n•150 灰土基础 与砖放角 砖放角过小
α
b
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造
一、混凝土基础(素混凝土基础) 二、毛石混凝土基础 三、砖基础 四、毛石基础 五、灰土基础
无筋扩展基础概念 \
利用刚性角范围内建造的无筋基础就叫无筋扩展基 础，又叫刚性基础 无筋扩展基础由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰 土和三合土组成
\
b α = atg h
h α b
荷载
刚性角的形成
第一节 无筋扩展基础的概念

无筋扩展基础概念
\ 无筋扩展基础可以作墙下条形基础或柱下独立基础 \ 无筋扩展基础用于土质较均匀、地下水位较低、六层以 下的砖墙承重建筑和轻型厂房
h
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造
一、混凝土基础(素混凝土基础) 二、毛石混凝土基础
三、砖基础
第二节 无筋扩展基础的构造 砖基础 \用粘土砖砌筑的基础
¾ 取材容易，价格低廉，施工简便，目前仍被大量采用 ¾ 砖基础强度、耐久性、抗冻性和整体性均较差 ¾ 砖基础适合用于五层以下砖混结构房屋
h＝n•150
灰土基础 与砖放角
α
b
第二节 无筋扩展基础的构造 灰土基础
¾ 灰土基础其抗冻性较差，不宜将灰土基础作到地面，宜将 其置于下部作为垫层
h＝n•150
灰土基础 与砖放角
α
b
第二节 无筋扩展基础的构造 灰土基础 \ 灰土基础的高度以150mm的整数倍计
¾ 每夯实150mm高为一步，在夯实的一步上继续夯实 下一步。一步高度为150mm，两步300mm，三步 450mm，以此类推
62.5 126 767 376
等高式
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 砖基础作法——间隔式
¾ 间隔式作法 9砌两皮退一台，最底一台必须是2皮砖 9紧接着砌一皮退一台，依此类推 ¾ 间隔式作法宽高比： b/h＝ 126:189＝1:1.5，刚好符合刚 性角最低要求 126 间隔式
189
376
567
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 等高式与间隔式比较
\ 三合土基础适于三层以下普通砖房的基础垫层 \ 三合土的宽高比容许值[b/h]＝1:1.5～1:2
h＝n•150
三合土基础
α
b
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造
一、混凝土基础(素混凝土基础) 二、毛石混凝土基础 三、砖基础 四、毛石基础 五、灰土基础 六、三合土基础
¾ 毛石退台宽度不能按宽高比退台，即 b≤400/1.5＝ 267mm 9 若按267mm退台，则上皮毛石可能仅搭接下皮毛石 300－267＝33mm，显然这块毛石可能自行脱落 ≥500 ≤200 ≤200 ≤200 ≥400 ≥400 ≥400 ≥100 毛石基础构造
α
b
h
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石基础构造
\ 毛石基础构造
¾ 毛石基础底宽≤700 mm时应作成矩形截面，无须退台
毛石浆砌基础
片石或卵石基础
第二章 无筋扩展基础 第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造 一、混凝土基础(素混凝土基础) 二、毛石混凝土基础 三、砖基础 四、毛石基础
五、灰土基础
第二节 无筋扩展基础的构造 灰土基础
混凝土基础（素混凝土基础）
\ 采用低标号混凝土C15、C20 \ 坚固耐久、抗水抗冻，多用于地下水位较高或 有冰冻情况的建筑
≥50 ≥200
α
b 锥形混凝土基础构造
h
墙下条形基础
柱下独立基础
第二节 无筋扩展基础的构造
\ 基础的断面应保证两侧有不小于200mm的垂直面，然后按刚 性角容许值倾斜 ¾ 混凝土基础在施工中不能出现锐角，以防因石子堵塞影 响浇注质量，从而减少基底的有效面积 \ 混凝土的宽高比容许值[b/h]＝1:1～1:1.25
第二章 无筋扩展基础 第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造 一、混凝土基础（素混凝土基础） 二、毛石混凝土基础 三、砖基础 四、毛石基础 五、灰土基础 六、三合土基础
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概பைடு நூலகம் 第二节 无筋扩展基础的构造 一、混凝土基础（素混凝土基础）
第二节 无筋扩展基础的构造
六、三合土基础
第二节 无筋扩展基础的构造
三合土基础
\ 由石灰、砂和碎砖组成三合土叫碎砖三合土，如将碎 砖换用碎石则叫碎石三合土。其体积配比为1:3:6或 1:2:4，加水拌合夯实而成 \ 三合土基础施工方法与灰土近似，每层虚铺220mm， 夯至150mm 三合土基础
h＝n•150
α
b
第二节 无筋扩展基础的构造 三合土基础
≥50 ≥200
α
b 毛石混凝土基础构造
h
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石混凝土基础构造
¾ 加入的毛石粒径不得超过300mm，也不得大于每台宽度 或高度的1／3 ¾ 毛石的体积为总体积的20～30％，且应分布均匀 ¾ 毛石混凝土宽高比容许值[b/h]＝1:1～1:1.5
≥50 ≥200
α
b 毛石混凝土基础构造
毛石基础
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石基础的特点
¾ 毛石基础体积较大、自重较大、操作要求高，劳动强度大 ¾ 毛石运输、堆放不便，多用于邻近山区石材丰富的一般标 准的砖混结构建筑基础工程中 毛石基础
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 毛石基础构造
¾ 台阶宽高比容许值[b/h]＝1:1.25 ～1:1.5 ¾ 毛石的形体不规则，块体不宜过大也不宜过小。砌在 露明处的毛石粒径一般不小于300mm，中间填塞的馅 ≥500 石可适当减小 ≤200 ≤200 ≤200 ≥400 ≥400 ≥400 ≥100 毛石基础构造
b α = atg h
h α b
荷载
刚性角的形成
第一节 无筋扩展基础的概念

刚性角的概念
¾ 折裂的方向不是沿柱或墙的外侧垂直向下的，而是与垂线 形成一个角度，这个角度就是材料特有的刚性角α ¾ 刚性角表示压力在基础中传播、扩散的角度，超过刚性角 范围，材料就可能受拉、受剪破坏
b α = atg h
等高式砖基础
间隔式砖基础
第二节 无筋扩展基础的构造 \ 砖基础的台阶宽高比容许值[b/h]＝ 1: 1.5 \ 砖基础作法 ¾ 等高式 ¾ 间隔式
等高式 376 间隔式
756
376
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第二节 无筋扩展基础的构造 \ 砖基础作法——等高式
¾ 标准砖规格为240×115×53mm，一个灰缝宽为10mm ¾ 等高式作法：每砌筑2皮砖退一台，并限定退台宽度为 1/4(砖长＋灰缝宽)＝62.5mm ¾ 等高式作法宽高比：b/h＝62.5:126≈1:2，小于容许值 [b/h]＝ 1:1.5，符合要求且偏于安全
¾ 毛石退台宽度取为b≤200mm，宽高比b/h≤200/400=1:2 ¾ 毛石基础最窄的一台宽度应不小于500mm ¾ 墙或柱底在毛石基础顶部每侧宽度应不小于100mm ≥500 ≤200 ≤200 ≤200 ≥400 ≥400 ≥400 ≥100 毛石基础构造
α
b
h
第二节 无筋扩展基础的构造
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念 第二节 无筋扩展基础的构造 第三节 无筋扩展基础的设计 一、基础设计的主要内容 二、条形基础计算单元的选取 三、基底尺寸 四、基础高度 五、刚性条形基础设计实例
第二章 无筋扩展基础
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念
一、刚性角的概念 二、无筋扩展基础
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念
一、刚性角的概念
第一节 无筋扩展基础的概念

刚性角的概念
\ 基础是上部结构在地基中的放大部分。但放大的尺寸超过
一定范围，材料就受到拉力和剪力作用，若内力超过基础 材料本身的抗拉、抗剪能力，就会引起折裂破坏。
刚性角的概念折裂的方向不是沿柱或墙的外侧垂直向下的而是与垂线形成一个角度这个角度就是材料特有的刚性角刚性角表示压力在基础中传播扩散的角度超过刚性角范围材料就可能受拉受剪破坏第二章无筋扩展基础第一节无筋扩展基础的概念一刚性角的概念二无筋扩展基础第一节无筋扩展基础的概念无筋扩展基础概念利用刚性角范围内建造的无筋基础就叫无筋扩展基础又叫刚性基础无筋扩展基础由砖毛石混凝土或毛石混凝土灰土和三合土组成无筋扩展基础用于土质较均匀地下水位较低六层以下的砖墙承重建筑和轻型厂房墙下条形基础柱下独立基础第一节无筋扩展基础的概念无筋扩展基础有利于使用地方材料成本较低施工简便应用很广无筋扩展基础的放脚基础的扩大部分较高体积较大埋置较深第二章无筋扩展基础第一节无筋扩展基础的概念一刚性角的概念二无筋扩展基础第二章无筋扩展基础第一节无筋扩展基础的概念第二节第二节无筋扩展基础的构造无筋扩展基础的构造一混凝土基础素混凝土基础一混凝土基础素混凝土基础二毛石混凝土基础二毛石混凝土基础三砖基础三砖基础四毛石基础四毛石基础五灰土基础五灰土基础六三合土基础六三合土基础第二章无筋扩展基础第一节无筋扩展基础的概念第二节第二节无筋扩展基础的构造无筋扩展基础的构造一混凝土基础素混凝土基础一混凝土基础素混凝土基础第二节无筋扩展基础的构造混凝土基础素混凝土基础采用低标号混凝土c15c20坚固耐久抗水抗冻多用于地下水位较高或有冰冻情况的建筑墙下条形基础墙下条形基础柱下独立基础柱下独立基础5050锥形混凝土基础构造锥形混凝土基础构造基础的断面应保证两侧有不小于200mm的垂直面然后按刚性角容许值倾斜混凝土基础在施工中不能出现锐角以防因石子堵塞影响浇注质量从而减少基底的有效面积混凝土的宽高比容许值bh1
h α b
荷载
刚性角的形成
第一节 无筋扩展基础的概念

刚性角的概念 ♧ 各种材料具有各自的刚性角α ♧ 混凝土刚性角为45o，砖刚性角为33.4o等
b α = atg h
h α b
荷载
刚性角的形成
第二章 无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念
一、刚性角的概念 二、无筋扩展基础
第一节 无筋扩展基础的概念