第九章天然地基上的浅基础设计
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b. 台阶式相连, 如山坡上的房屋 或者验算边坡稳定性
b. 台阶式相连, 如山坡上的房屋或者验算边 坡稳定性
建造在土坡坡顶的基础基础埋深应满足：
当 a≥2.5，b≤3m时
d (b a) tan
3.5 条形基础
2.5
矩形或圆形基础
2、地基及地质水文条件
(1)地下水位以上,否则开挖降水,费用 大扰动
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
3 十字交叉基础 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连
横向条形基础
纵向条形基础
4 片筏基础 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,
板下处理
Mat foundation
5 箱形基础 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
h高1=楼2m好~土4m,低 楼软土
h1>4 m 桩基 或处理
(3)具有侵蚀性的地下水，应采用抗侵蚀的水泥品种 和相应的措施；
如：地下水对混凝土结构具有中等腐蚀时，应对基础采用 二级防护措施，铝酸三钙含量小于5%，保护层厚度50mm
(4)当持力层为隔水层而其下方存在承压水时，为 避免开挖基坑时隔水层被承压水冲破，坑底隔水 层应有一定的厚度，即控制基坑开挖深度；
五、对地基计算的要求
1、承载力计算：
荷载：基本组合
n
S GCGGk Q1CQ1Q1k C Qi QiQiQik i2
设计值
恒载=分项系数×标准值 活载=分项系数×组合系数×标准值
2、变形计算：
一级建筑物及表6-17所列范围以外的二级建筑物应进行变 形计算；（正常使用极限状态）
3、稳定性验算：
条形基础3b 独立基础1.5b 且5m（二层以下民用建筑除外）
一、按基础材料分类
1、砖基础
2、毛石基础
3、灰土基础 4、三合土基础 5、混凝土基础
砖基础 （下铺垫层）
6、钢筋混凝土基础
混凝土或毛石 混凝土基础
毛石基础 （下铺垫层）
灰土或三 合土基础
二、 按基础的结构形式分类
1 单独基础: 柱下或墙下,土质较好
此时，坑底隔水层的重力应大于其下面承压水的
压力即：
h whw
设土的重度为20
kN / m2, 则
1 h 2 hw
3、冻结深度
冻胀危害及机理 冻胀及冻拔 地面隆起(不均匀) 翻浆,融陷,强度降低
如果冻结深度大于融沉，称 为永冻土
（四） 冻结深度
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。
§9.1 浅基础的分类
D
D
浅基础 埋深小于5m，或者埋深大于
5m，但是小于基础宽度。两侧（四周）
的摩阻力忽略不计。所以不是简单的
深浅概念。
桩基础
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
地基与基础
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
主要受力层
(2) 土层分布情况 a.浅基础还是深基础(桩基础) b. 天然还是人工地基 c. 如果是天然地基,基础埋深的确定
根据土层分布
I
好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
II
软土
(很深)
III
h1 好土
软土
IV
h1 软土 好土
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
对经常承受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构（烟囱等）以及 建造在斜坡上的建筑物应验算其稳定性；（承载能力极限状态）
§9.2 基础埋深的选择
F G D 埋深
持力层（受力层）
下卧层
基础埋置深度：指基础底面至设计地面的距离；
一、基础埋深确定的基本原则
在满足承载力的条件下尽量浅埋。省工省时省 料，但是有如下基本要求： 1. 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,避免基础外露 3. 桥要求在冲刷深度以下 还有三项控制因素
土的冻胀性分类
土类，含水量，地下水位
Z0标准冻深－多年实测最大冻结深度的平 均值, 夏季地面开始往下算。
北京 1.0m，哈尔滨 2.0m，满洲里 2.5m
(4) 考虑冻胀的基础埋深
dmin ＝ z0 t– dfr
Z0 标准冻深；dfr残留冻土层厚度
Ψt：采暖对冻深的影响系数 室内地面
Z0 Z0t
dmin
内
墙
外
Biblioteka Baidu
墙
底板
6 壳体基础
按基础刚度分
无筋扩展基础(刚性基础) 扩展基础(柔性基础)
砖、石、灰土，素混凝土 钢筋混凝土
材料抗拉强度很低
要满足抗弯,抗剪和
有基础台阶宽高比(刚性角)
要求
F tg bt
抗冲切等结构要求
F
h0
1.1 1.5
h0
与材料和
b0
bt
荷载有关
三、浅基础（d 5m）设计的内容
大于10cm
D
二、确定基础埋深应考虑的因素
1 工程地质条件
F
(1)地下室，地下管道
（上下水，煤气电缆）
应在基底以上，便于
维修，并防止基础沉
降压坏管道。
(2)新旧相邻建筑物有 一定距离 否则要求支护 并且要严格限制支护 的水平位移
L/ H=1~2
H L
台北国际金融中心
(3)基础埋深不同时
a. 主楼与裙房 高度不同,分期施工设置后浇带
(2) 发生冻胀的条件
a. 土的条件 一般是细颗粒土。 砂土的毛细高度小，发生冰冻时体积膨胀， 孔隙水排走，骨架不变。太细的土，水分供应 不及时，冻胀也不明显。 b. 温度条件 低于冻结温度 c. 水力条件 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重
(3) 按冻胀的地基土分类 老规范
不冻胀，弱冻胀，冻胀，强冻胀
（研究阶段）考虑地基、基础、上部结构共同工作；
（二）常规设计法
在工程设计中，通常把上部结构、基础和地基三者分离， 分别对三者进行计算：视上部结构底端为固定支座或固定铰支座， 不考虑荷载作用下各墙柱端部的相对位移，并按此进行内力分析； 而对基础与地基，则假定地基反力与基底压力呈直线分布，分别 计算基础的内力与地基的沉降；对于良好均匀地基上刚度大的基 础和墙柱布置均匀、作用荷载对称且大小接近的上部结构是可行 的；
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、确定基础的底面尺寸； 5、必要时进行地基变形与稳定性验算； 6、进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、强度计算和 满足构造要求）； 7、绘制基础施工图，提出施工说明；
四、基础设计方法
（一）合理设计法：
b. 台阶式相连, 如山坡上的房屋或者验算边 坡稳定性
建造在土坡坡顶的基础基础埋深应满足：
当 a≥2.5，b≤3m时
d (b a) tan
3.5 条形基础
2.5
矩形或圆形基础
2、地基及地质水文条件
(1)地下水位以上,否则开挖降水,费用 大扰动
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
3 十字交叉基础 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连
横向条形基础
纵向条形基础
4 片筏基础 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,
板下处理
Mat foundation
5 箱形基础 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
h高1=楼2m好~土4m,低 楼软土
h1>4 m 桩基 或处理
(3)具有侵蚀性的地下水，应采用抗侵蚀的水泥品种 和相应的措施；
如：地下水对混凝土结构具有中等腐蚀时，应对基础采用 二级防护措施，铝酸三钙含量小于5%，保护层厚度50mm
(4)当持力层为隔水层而其下方存在承压水时，为 避免开挖基坑时隔水层被承压水冲破，坑底隔水 层应有一定的厚度，即控制基坑开挖深度；
五、对地基计算的要求
1、承载力计算：
荷载：基本组合
n
S GCGGk Q1CQ1Q1k C Qi QiQiQik i2
设计值
恒载=分项系数×标准值 活载=分项系数×组合系数×标准值
2、变形计算：
一级建筑物及表6-17所列范围以外的二级建筑物应进行变 形计算；（正常使用极限状态）
3、稳定性验算：
条形基础3b 独立基础1.5b 且5m（二层以下民用建筑除外）
一、按基础材料分类
1、砖基础
2、毛石基础
3、灰土基础 4、三合土基础 5、混凝土基础
砖基础 （下铺垫层）
6、钢筋混凝土基础
混凝土或毛石 混凝土基础
毛石基础 （下铺垫层）
灰土或三 合土基础
二、 按基础的结构形式分类
1 单独基础: 柱下或墙下,土质较好
此时，坑底隔水层的重力应大于其下面承压水的
压力即：
h whw
设土的重度为20
kN / m2, 则
1 h 2 hw
3、冻结深度
冻胀危害及机理 冻胀及冻拔 地面隆起(不均匀) 翻浆,融陷,强度降低
如果冻结深度大于融沉，称 为永冻土
（四） 冻结深度
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。
§9.1 浅基础的分类
D
D
浅基础 埋深小于5m，或者埋深大于
5m，但是小于基础宽度。两侧（四周）
的摩阻力忽略不计。所以不是简单的
深浅概念。
桩基础
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
地基与基础
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
主要受力层
(2) 土层分布情况 a.浅基础还是深基础(桩基础) b. 天然还是人工地基 c. 如果是天然地基,基础埋深的确定
根据土层分布
I
好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
II
软土
(很深)
III
h1 好土
软土
IV
h1 软土 好土
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
对经常承受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构（烟囱等）以及 建造在斜坡上的建筑物应验算其稳定性；（承载能力极限状态）
§9.2 基础埋深的选择
F G D 埋深
持力层（受力层）
下卧层
基础埋置深度：指基础底面至设计地面的距离；
一、基础埋深确定的基本原则
在满足承载力的条件下尽量浅埋。省工省时省 料，但是有如下基本要求： 1. 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,避免基础外露 3. 桥要求在冲刷深度以下 还有三项控制因素
土的冻胀性分类
土类，含水量，地下水位
Z0标准冻深－多年实测最大冻结深度的平 均值, 夏季地面开始往下算。
北京 1.0m，哈尔滨 2.0m，满洲里 2.5m
(4) 考虑冻胀的基础埋深
dmin ＝ z0 t– dfr
Z0 标准冻深；dfr残留冻土层厚度
Ψt：采暖对冻深的影响系数 室内地面
Z0 Z0t
dmin
内
墙
外
Biblioteka Baidu
墙
底板
6 壳体基础
按基础刚度分
无筋扩展基础(刚性基础) 扩展基础(柔性基础)
砖、石、灰土，素混凝土 钢筋混凝土
材料抗拉强度很低
要满足抗弯,抗剪和
有基础台阶宽高比(刚性角)
要求
F tg bt
抗冲切等结构要求
F
h0
1.1 1.5
h0
与材料和
b0
bt
荷载有关
三、浅基础（d 5m）设计的内容
大于10cm
D
二、确定基础埋深应考虑的因素
1 工程地质条件
F
(1)地下室，地下管道
（上下水，煤气电缆）
应在基底以上，便于
维修，并防止基础沉
降压坏管道。
(2)新旧相邻建筑物有 一定距离 否则要求支护 并且要严格限制支护 的水平位移
L/ H=1~2
H L
台北国际金融中心
(3)基础埋深不同时
a. 主楼与裙房 高度不同,分期施工设置后浇带
(2) 发生冻胀的条件
a. 土的条件 一般是细颗粒土。 砂土的毛细高度小，发生冰冻时体积膨胀， 孔隙水排走，骨架不变。太细的土，水分供应 不及时，冻胀也不明显。 b. 温度条件 低于冻结温度 c. 水力条件 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重
(3) 按冻胀的地基土分类 老规范
不冻胀，弱冻胀，冻胀，强冻胀
（研究阶段）考虑地基、基础、上部结构共同工作；
（二）常规设计法
在工程设计中，通常把上部结构、基础和地基三者分离， 分别对三者进行计算：视上部结构底端为固定支座或固定铰支座， 不考虑荷载作用下各墙柱端部的相对位移，并按此进行内力分析； 而对基础与地基，则假定地基反力与基底压力呈直线分布，分别 计算基础的内力与地基的沉降；对于良好均匀地基上刚度大的基 础和墙柱布置均匀、作用荷载对称且大小接近的上部结构是可行 的；
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、确定基础的底面尺寸； 5、必要时进行地基变形与稳定性验算； 6、进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、强度计算和 满足构造要求）； 7、绘制基础施工图，提出施工说明；
四、基础设计方法
（一）合理设计法：