天然地基上浅基础
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天然地基上的浅基础
(柱基或墙基)以及埋置深度超过5m，但小于基础 宽度的大尺寸的基础(如箱形基础)。
1
2
天然地基：建筑物荷载不大或地基土强度较高时，天然土层不
需要经过特殊处 理就可承受建筑物荷重的地基。
天然地基上的浅基础：天然地基上，基础埋置深度小于5m的
一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的 大尺寸的基础(如箱形基础)。
组合．不计入风荷载和地震荷载，且荷载用标准值；[s] — 建筑物地
基的变形容许值。
11
从表面来看，地基的极限状态设计与结构物的极限状态设计完全 相同。旨先满足承载力极限状态，保证地基的稳定，其次满足正常 使用极限状态，符合变形的要求。
但从已有大量地基事故分析表明，绝大多数事故是由于地基变形 过大和不均匀沉降所造成的。根据地基载荷试验和地基承载力理论 可知，随着荷载的增加，地基先产生压密变形，再产生局部剪切破 坏，最后产生整体剪切破坏。而且代表压密变形阶段的界限压力， 即临塑荷载pcr远小于整体剪切破坏的极限荷载pu。这就是说地基在 充分发挥其承载力以前，通常都产生较大的变形，影响建筑物的正 常使用，即地基设计实质上是受变形所控制。
12
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。
6
荷载取值规定
• 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算、基础或支挡结构 内力确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组 合和相应的基底反力应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。当需要验算基础裂缝宽度时，应 按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
1
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天然地基：建筑物荷载不大或地基土强度较高时，天然土层不
需要经过特殊处 理就可承受建筑物荷重的地基。
天然地基上的浅基础：天然地基上，基础埋置深度小于5m的
一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的 大尺寸的基础(如箱形基础)。
组合．不计入风荷载和地震荷载，且荷载用标准值；[s] — 建筑物地
基的变形容许值。
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从表面来看，地基的极限状态设计与结构物的极限状态设计完全 相同。旨先满足承载力极限状态，保证地基的稳定，其次满足正常 使用极限状态，符合变形的要求。
但从已有大量地基事故分析表明，绝大多数事故是由于地基变形 过大和不均匀沉降所造成的。根据地基载荷试验和地基承载力理论 可知，随着荷载的增加，地基先产生压密变形，再产生局部剪切破 坏，最后产生整体剪切破坏。而且代表压密变形阶段的界限压力， 即临塑荷载pcr远小于整体剪切破坏的极限荷载pu。这就是说地基在 充分发挥其承载力以前，通常都产生较大的变形，影响建筑物的正 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。
6
荷载取值规定
• 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算、基础或支挡结构 内力确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组 合和相应的基底反力应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。当需要验算基础裂缝宽度时，应 按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
第八章 天然地基上的浅基础设计
8.2 浅基础的类型
可按照基础材料 构造类型、受力特点分类。 基础材料、 可按照基础材料、构造类型、受力特点分类。 分类 按材料分： 一、按材料分：
1、砖基础： 、砖基础： 大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对 大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对 材料的最底要求。 材料的最底要求。 2、毛石基础： 、毛石基础： 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 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、灰土基础： 、灰土基础： 依体积比分为3： 灰土 灰土、 ： 灰土 灰土， 依体积比分为 ：7灰土、2：8灰土， 灰土干重度≥14.5~15.5KN/m3 ,容许承载力可达 容许承载力可达250~300KPa。 灰土干重度 容许承载力可达 。 应：捏紧成团，落地开花。 捏紧成团，落地开花。
一、选择地基基础类型，主要考虑两方面因素： 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。 建筑物的性质； 地基的地质情况。 二、天然地基上的浅基础： 天然地基上的浅基础：
做在天然地基上，埋置深度小于 米的一般基础 米的一般基础（ 做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础（柱基或墙 以及埋置深度虽超过5米 基）以及埋置深度虽超过 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， ），在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑 （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 天然地基上的浅基础。 称为天然地基上的浅基础。
6-3
基 基础
3.基础相对刚度的影响 基础相对刚度的影响
部 荷 载 分 布 越 不 一 致 。
相
作 用 越 明 显 ， 基 底 压 力 分 布 与 上 结 论 ： 基 础 相 对 刚 度 越地基、基础与上部结构相互作用的概念 地基、
1.天然地基上的浅基础
1、 天然地基上的浅基础设计为六层住宅楼,砖混结构，拟采用天然地基上的浅基础,最大线荷载F K =300kN/m 。
根椐场地地质条件对浅基础进行评价：①、属先确定持力层，根椐场地地质条件，第②层可做为基础的持力层，其承载力特征值f ak =150kPa 。
基础埋深d=2.0m 。
②、求持力层修正后的承载力特征值f a (深度修正)： 根椐5.2.4公式： f a =f ak +ηd γm (d-0.5)式中：f ak ---持力层承载力特征值 =150kPaηd =1.6, (根椐基底下土的类别，查表5.2.4：e=0.821, I L =0.35)若为湿陷性黄土或新近堆积黄土（Q 42）应按GBJ25-90规范表3.0.4确定。
γm -----基础底面以上土的加权平均重度=16.5kN/m 3, d----基础埋深=2.0m代入计算为：f a =150+1.6×16.5×(2-0.5)=189.6kPa 。
③、计算基础宽度b:根椐基础面积计算公式代入计算：A=Lb ≥γd f F a k-=0.220*26.189300=-m 取2.2m式中: F K ---基础顶面的竖向力=300kN/mf a ----修正后的地基承载力特征值=189.6kPa L 、b---基础的长度和宽度（条基时，L 取1.0米）γ---基础及上伏土的平均重度=20.0kN/m 3④、求基底压力P K ：根椐5.2.2-1 公式 A G F P K K K+= 式中：F k =300kN/mG k =L b d γ=1×2.2×2.0×20=88kNA=1×2.2m将参数代入计算后得p k =176.4kN/m 2(kPa)⑤、根椐5.2.1-1式：f a ≥p k 判定地基强度是否滿足要求。
以上计算的f a =189.6kPa, p k =176.4kPa,滿足5.2.1-1式f a ≥p k ,地基强度滿足要求。
天然地基上浅基础的设计
基础类型是影响埋深旳另一种主要原因。对于由砖石材料 砌筑旳刚性基础，因其高度相对较大，若埋深较小则有露旳 可能。所以，基础旳埋深由基础旳构造高度决定。
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
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
02天然地基上的浅基础
第五十八页，共七十六页。
二、刚性扩大基础(jīchǔ)尺寸的拟定
内容：根据(gēnjù)基础埋置深度确定基础平面尺寸和基 础分层厚度
基础厚度：根据墩、台身结构形式，荷载大小，基础 材料等因素确定
基础平面尺寸：考虑墩、台身底面的形状确定，常用 矩形。
第五十九页，共七十六页。
刚性角：墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间 的最大夹角。
目的： 保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的
砌筑与养护 （一）、表面排水法
设备简单、费用低，一般土质条件下均可 采用。
地基土为饱和(bǎohé)粉细砂土等粘聚力较小 的细粒土层时，应避免采用表面排水法。 动画演示
第三十九页，共七十六页。
（二）井点法降低 地下水位
适用(shìyòng)：对粉 质土、粉砂类土 等如采用表面排 水极易引起流砂 现象，影响基坑 稳定
直径(zhíjìng)6-12米的圆形基坑。 喷射混凝土厚度主要取决地质条件、渗水量大小、
基坑直径和基坑深度等因素。
第三十七页，共七十六页。
6.混凝土围圈护壁 适用：基坑深度可达15m-20m，除流砂及呈流
塑状态粘土(zhān tǔ)外，可适用于其它各种土类。
第三十八页，共七十六页。
二、基坑(jī 排水 kēnɡ)
面积的30％。 3．围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适
当工作面积，由基坑边缘至堤脚距离(jùlí)一般不 少于1m。 4．围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、 水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和 稳定要求。围堰应具有良好的防渗性能。
第四十三页，共七十六页。
（一）土围堰(wéi yàn)和草袋围堰(wéi yàn)
适用(shìyòng)：水深较浅，流速缓慢，河床渗水较小 类型：竹笼片石围堰、木笼片石围堰
二、刚性扩大基础(jīchǔ)尺寸的拟定
内容：根据(gēnjù)基础埋置深度确定基础平面尺寸和基 础分层厚度
基础厚度：根据墩、台身结构形式，荷载大小，基础 材料等因素确定
基础平面尺寸：考虑墩、台身底面的形状确定，常用 矩形。
第五十九页，共七十六页。
刚性角：墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间 的最大夹角。
目的： 保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的
砌筑与养护 （一）、表面排水法
设备简单、费用低，一般土质条件下均可 采用。
地基土为饱和(bǎohé)粉细砂土等粘聚力较小 的细粒土层时，应避免采用表面排水法。 动画演示
第三十九页，共七十六页。
（二）井点法降低 地下水位
适用(shìyòng)：对粉 质土、粉砂类土 等如采用表面排 水极易引起流砂 现象，影响基坑 稳定
直径(zhíjìng)6-12米的圆形基坑。 喷射混凝土厚度主要取决地质条件、渗水量大小、
基坑直径和基坑深度等因素。
第三十七页，共七十六页。
6.混凝土围圈护壁 适用：基坑深度可达15m-20m，除流砂及呈流
塑状态粘土(zhān tǔ)外，可适用于其它各种土类。
第三十八页，共七十六页。
二、基坑(jī 排水 kēnɡ)
面积的30％。 3．围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适
当工作面积，由基坑边缘至堤脚距离(jùlí)一般不 少于1m。 4．围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、 水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和 稳定要求。围堰应具有良好的防渗性能。
第四十三页，共七十六页。
（一）土围堰(wéi yàn)和草袋围堰(wéi yàn)
适用(shìyòng)：水深较浅，流速缓慢，河床渗水较小 类型：竹笼片石围堰、木笼片石围堰
地基处理天然地基上的浅基础
排水系统应合理设计，同时应控制加载速率和排 水时间，以避免地基失稳或剪切破坏。
振密挤密法
原理
01
通过振动或挤密的方法使土体更加密实，以提高地基的承载力
和稳定性。
适用范围
02
适用于处理砂土、粉土、粘性土等地基。
注意事项
03
应根据土质、施工条件和工程要求选择合适的振动或挤密设备，
同时应控制施工参数和挤密效果。
02 地基处理的重要性
地基不均匀沉降的影响
建筑物的倾斜或裂缝
地基不均匀沉降会导致建筑物出现倾 斜或裂缝，影响建筑物的安全性和使 用寿命。
设备损坏
管道破裂
地基的不均匀沉降可能导致地下管道 破裂，影响建筑物的正常供水、供电 等。
地基的不均匀沉降可能导致设备损坏， 影响建筑物的正常使用。
地基承载力的要求
地基处理-天然地基上的浅基础
目录
• 引言 • 地基处理的重要性 • 天然地基上的浅基础类型 • 地基处理方法 • 天然地基上的浅基础设计 • 工程实例
01 引言
目的和背景
随着我国城市化进程的加速，建筑工程数量不断增加，对地 基处理的要求也越来越高。天然地基上的浅基础是建筑工程 中常用的一种基础类型，其处理效果直接关系到建筑物的安 全性和稳定性。
本文旨在探讨天然地基上浅基础的地基处理方法，为实际工 程提供参考和指导。
天然地基与浅基础的定义
天然地基是指未经人工加固处理、依靠自身承载能力即可 承受建筑物荷载的地基。天然地基上的浅基础是指建筑物 的基础底面埋深较浅，一般不超过5米，且采用天然地基承 载建筑物荷载的基础类型。
天然地基和浅基础广泛应用于各类建筑工程，如住宅、商 业中心、工业厂房等。由于天然地基的土质、地形、水文 等因素的影响，浅基础的设计和施工需要考虑多种因素， 以确保建筑物的安全性和稳定性。
振密挤密法
原理
01
通过振动或挤密的方法使土体更加密实，以提高地基的承载力
和稳定性。
适用范围
02
适用于处理砂土、粉土、粘性土等地基。
注意事项
03
应根据土质、施工条件和工程要求选择合适的振动或挤密设备，
同时应控制施工参数和挤密效果。
02 地基处理的重要性
地基不均匀沉降的影响
建筑物的倾斜或裂缝
地基不均匀沉降会导致建筑物出现倾 斜或裂缝，影响建筑物的安全性和使 用寿命。
设备损坏
管道破裂
地基的不均匀沉降可能导致地下管道 破裂，影响建筑物的正常供水、供电 等。
地基的不均匀沉降可能导致设备损坏， 影响建筑物的正常使用。
地基承载力的要求
地基处理-天然地基上的浅基础
目录
• 引言 • 地基处理的重要性 • 天然地基上的浅基础类型 • 地基处理方法 • 天然地基上的浅基础设计 • 工程实例
01 引言
目的和背景
随着我国城市化进程的加速，建筑工程数量不断增加，对地 基处理的要求也越来越高。天然地基上的浅基础是建筑工程 中常用的一种基础类型，其处理效果直接关系到建筑物的安 全性和稳定性。
本文旨在探讨天然地基上浅基础的地基处理方法，为实际工 程提供参考和指导。
天然地基与浅基础的定义
天然地基是指未经人工加固处理、依靠自身承载能力即可 承受建筑物荷载的地基。天然地基上的浅基础是指建筑物 的基础底面埋深较浅，一般不超过5米，且采用天然地基承 载建筑物荷载的基础类型。
天然地基和浅基础广泛应用于各类建筑工程，如住宅、商 业中心、工业厂房等。由于天然地基的土质、地形、水文 等因素的影响，浅基础的设计和施工需要考虑多种因素， 以确保建筑物的安全性和稳定性。
天然地基上的浅基础
天然地基上的浅基础浅基础的定义: 埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的基础 浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。
深基础埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。
天然地基浅基础的特点:由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。
第一节 天然地基上浅基础的类型、构造及适用条件一、浅基础常用类型及适用条件天然地基浅基础的分类（根据受力条件及构造）：刚性基础：基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分（图2-1b ），a-a 断面左端，相当于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，a-a 断面将产生弯曲拉应力和剪应力。
当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a 断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础（图2-1b ）。
它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。
其形式有：刚性扩大基础（图2-1b 及图2-2），单独柱下刚性基础（图2-3a 、d ）、条形基础（图2-4）等。
柔性基础：基础在基底反力作用下，在a-a 断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a 断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础（图2-1a ）。
柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条形和十字形基础（图2-5）筏板及箱形基础（图2-6、图2-7），其整体性能较好，抗弯刚度较大。
刚性基础常用的材料：主要有混凝土，粗料石和片石。
混凝土是修筑基础最常用的材料，它的优点是强度高、耐久性好，可浇筑成任意形状的砌体，混凝土强度等级一般不宜小于C15号。
对于大体积混凝土基础，为了节约水泥用量，可掺入不多于砌体体积25%的片石（称片石混凝土）。
8 天然地基上的浅基础设计
非岩石地基
对于拱桥墩台，其合力 作用点应尽量保持在基 底中线附近
非岩石地基 墩台受荷载 石质较差的岩石 组合Ⅱ、Ⅲ、 地基 Ⅳ作用 坚密岩石地基
e0≤ρ e0≤1.2ρ e0≤1.5ρ
土力学与地基基础
天然地基上的浅基础设计
2、地基强度要求
（1）基础底面的承载力，当不考虑嵌固作用时，应满足以下
关于承载力计算的规定： 中心受荷
• 墙下钢筋混凝土条形基础的高度h应按抗剪要求计算确定， 一般不小于300mm，并且不小于b/8（b为基础宽度）。b＜ 1500mm时，基础剖面宜采用平板式；当b≥1500mm时剖面采 用锥形，坡度i≤1:3，墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢 筋的直径不小于8mm，间距不大于300mm，每延米分布筋面积 不应小于受力钢筋面积的1/10。
–如挡土墙很长，为了避免在沿墙长方向因沉降不匀而开裂， 可根据土质和地形予以分段，设置沉降缝。 –当地基软弱而柱荷载较大，且柱距又比较小时，如采用柱下 独立基础，可能因基础底面积很大，使基础间的净距很小甚 至重叠，为了增加基础的整体刚度，减小不均匀沉降，可将 同一排的柱基础连在一起成为钢筋混凝土条形基础将同一排 若干个柱子的基础联合起来，就成为柱下条形基础。
以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或
沉降差；
2、使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保 基础的安全；
土力学与地基基础
天然地基上的浅基础设计
一、建筑物用途和结构类型
如设有地下室、半地下式建筑物、带有地下设施的建筑物和具有地下
部分的设备基础等，其基础埋深就要结合地下部分的设计标高来选定。 中、小跨度的简支梁桥根据地质条件确定。
–当立柱或承重墙传来的荷载较大，地基土质软弱又不均匀，
天然地基上的浅基础
2.2.2 浅基础的类型
扩展基础
刚性基础 柔性基础
联合基础 独立基础
条形基础 按构造类型
十字交叉梁基 础
筏板基础
箱形基础
壳体基础
一、扩展基础
(1)无筋扩展基础(刚性基础） 适用于多层民用建筑和轻型厂房
(2)扩展基础(柔性基础）
1、定义 2、受力性能：抗弯和抗剪
性能良好
二、联合基础
2.4.2 地基承载力特征值的确定
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
K与建筑物的安全等级、荷载性质、强度指标的可靠度以及 地基条件等有关，对于长期承载力 K=2~3
2.4 浅基础的地基承载力
2.4.2 地基承载力特征值的确定
（2） 规范推荐的理论公式
fa = Mbb + Md md + Mcck
2.1.3 地基基础设计原则
地基基础设计应按下列规定采用：
按地基承载力确定基础尺寸及埋深时，传至基础底面上的 荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使 用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和 地震作用。
极端挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定性及滑坡推力时， 荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合。
Z0 标准冻深；soil, , envi.
冻胀后地面 h
原地面
zd h’实测冻土厚度
设计冻深 zd＝(h’ -h)
考虑冻胀的基础埋深
4 考虑冻胀的基础埋深
设计冻结深度 zd ＝ z0 zs zw ze
Z0 标准冻深；soil, , envi.
天然地基上的浅基础
1．天然地基上浅基础的类型及构造
• 浅基础——埋入地层深度较浅，一般采用敞开挖基坑修筑的基础。
浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。
• 天然地基浅基础的特点——埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价较低，是建筑物最常用的基础类型。
浅基础常用类型及适用条件
刚性扩散角的概念，台阶宽高比的概念，与基础开挖深度的关系
墙下钢筋混凝土条形基础
无肋的有肋的
柱下扩展基础
联合基础
交叉条形基础。
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天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
一、基本概念
常规设计法是把上部 结构、基础与地基三者作 为彼此离散的独立结构单 元进行力学分析（如图61）。
不难看出常规设计法 有不合理之处，因为地基、
基础和上部结构沿接触面分离后，虽然满足静力平衡 但却完全忽略了三者之间受荷前后的变形连续性。
天然地基上浅基础
由此可见，合理的分析方法，原则上应该以地基、 基础、上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协 调两个条件为前提。只有这样，才能揭示它们在外荷 作作用下相互制约、彼此影响的内在联系，从而达到 安全、经济的设计目的。
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
二、地基和基础的相互作用
(a)
（一）基础刚度对基底压力的影 响
第八章 天然地基上的 浅基础设计
天然地基上浅基础
8.1 概述 8.2 浅基础类型 8.3 基础埋置深度的选择 8.4 地基承载力的确定 8.5 基础底面尺寸的确定 8.6 墙下钢筋混凝土条形基础设计 8.7 减轻建筑物不均匀沉降的措施
天然地基上浅基础
8.1 概 述
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和 上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件 以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、 精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。
地基、基础与上部结构相互作用的概念
其实，地基、基础和上部结构三者是相互联系成 整体来承担荷载而发生变形的。这时，三部分都将按 各自的刚度对变形产生相互制约的作用，从而使整个 体系的内力（包括柱脚和基底的反力）和变形（包括 基础沉降）发生变化。显然，当地基软弱、结构物对 不均匀沉降敏感时，上述常规分析结果与实际情况的 差别就愈大。
1.柔性基础 (b) 柔性基础的抗弯刚度很小。
它好比放在地上的柔软薄膜，可 以随着地基的变形而任意弯曲。 基础上任意一点的荷载传递到基 底时不可能向旁边扩散分布，象 直接作用在地基上一样。基底反 力分布与作用于基础上的荷载分 布完全一致，均布荷载下柔性基
天然地基上浅基础
础的基底沉降是中部大、边沿小。
图6-9
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
三、上部结构刚度的影响
上部结构刚度：整个上部结构对基础不均匀沉降或 挠曲的抵抗能力，或称整体刚度。
（一）柔性结构
如排架结构等，由于屋架铰 接于柱顶，整个承重体系对基础 的不均匀沉降有很大的顺从性， 故基础的沉降差不会引起主体结 构的附加应力，传给基础的柱荷 载也不因此而有所变动。结构与 地基变形之间并不存在彼此制约、 相互作用的关系。这类结构最适 合按常规方法设计。 天然地基上浅基础
一、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。
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。
天然地基上浅基础
3.基础相对刚度的影响
载基大结 分底，论 布压架： 越力越基 不分作础 一布用相 致与越对 。上明刚
部显度 荷，越
6-6
6-7
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
（二）地基非均质性的影响 1.地基压缩性不均匀的影响
6-8
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
2.不均匀地基上荷载分布不同的影响
地基、基础与上部结构相互作用的概念
2.刚性基础
刚性基础具有非常
大的抗弯刚度，受荷后
基础不挠曲，因此，原
来是平面的基底，沉降
后仍然保持平面（如图6-
3）。此处把刚性基础能
跨越基底中部，将所承
担的荷载相对集中地传
至基底边缘的现象叫做
基础的“架越作用”。 天然地基上浅基础
6-3
地基、基础与上部结构相互作用的概念
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。
天然地基上浅基础
8.1 概 述
五、浅基础设计内容及步骤
1.了解拟建场地工程地质条件的基础上，合理选择基础类型、 平面布置及埋深； 2.按地基承载力确定基础底面尺寸； 3.进行必要的地基稳定性和变形验算； 4.基础结构的内力分析和截面设计，并绘制施工图。
但几乎不会发生相对挠曲。这类结构也可采用常规设
计。
天然地基上浅基础
8.2 浅基础的类型
可按照基础材料、构造类型、受力特点分类。 一、按材料分：
1、砖基础： 大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对 材料的最底要求。
2、毛石基础： 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、灰土基础： 依体积比分为3：7灰土、2：8灰土，
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； 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天部结构相互作用的概念
（二）敏感性结构
最常见的砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结 构，对基础不均匀沉降的反应都很灵敏，故称之为敏 感性结构。此类结构应考虑相互作用的影响。
（三）刚性结构
烟囱、水塔、高炉、筒仓这类的高耸结构物之下
整体配置的独立基础与上部结构浑然一体，使整个体
系具有很大的刚度，当地基不均匀时，基础转动倾斜，
灰土干重度≥14.5~15.5KN/m3 ,容许承载力可达250~300KPa。 应：捏紧成团，落地开花。
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。
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。 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。 四、常规设计：
地基、基础与上部结构相互作用的概念
一、基本概念
常规设计法是把上部 结构、基础与地基三者作 为彼此离散的独立结构单 元进行力学分析（如图61）。
不难看出常规设计法 有不合理之处，因为地基、
基础和上部结构沿接触面分离后，虽然满足静力平衡 但却完全忽略了三者之间受荷前后的变形连续性。
天然地基上浅基础
由此可见，合理的分析方法，原则上应该以地基、 基础、上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协 调两个条件为前提。只有这样，才能揭示它们在外荷 作作用下相互制约、彼此影响的内在联系，从而达到 安全、经济的设计目的。
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
二、地基和基础的相互作用
(a)
（一）基础刚度对基底压力的影 响
第八章 天然地基上的 浅基础设计
天然地基上浅基础
8.1 概述 8.2 浅基础类型 8.3 基础埋置深度的选择 8.4 地基承载力的确定 8.5 基础底面尺寸的确定 8.6 墙下钢筋混凝土条形基础设计 8.7 减轻建筑物不均匀沉降的措施
天然地基上浅基础
8.1 概 述
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、平面布置和 上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件 以及工期、造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜、 精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。
地基、基础与上部结构相互作用的概念
其实，地基、基础和上部结构三者是相互联系成 整体来承担荷载而发生变形的。这时，三部分都将按 各自的刚度对变形产生相互制约的作用，从而使整个 体系的内力（包括柱脚和基底的反力）和变形（包括 基础沉降）发生变化。显然，当地基软弱、结构物对 不均匀沉降敏感时，上述常规分析结果与实际情况的 差别就愈大。
1.柔性基础 (b) 柔性基础的抗弯刚度很小。
它好比放在地上的柔软薄膜，可 以随着地基的变形而任意弯曲。 基础上任意一点的荷载传递到基 底时不可能向旁边扩散分布，象 直接作用在地基上一样。基底反 力分布与作用于基础上的荷载分 布完全一致，均布荷载下柔性基
天然地基上浅基础
础的基底沉降是中部大、边沿小。
图6-9
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
三、上部结构刚度的影响
上部结构刚度：整个上部结构对基础不均匀沉降或 挠曲的抵抗能力，或称整体刚度。
（一）柔性结构
如排架结构等，由于屋架铰 接于柱顶，整个承重体系对基础 的不均匀沉降有很大的顺从性， 故基础的沉降差不会引起主体结 构的附加应力，传给基础的柱荷 载也不因此而有所变动。结构与 地基变形之间并不存在彼此制约、 相互作用的关系。这类结构最适 合按常规方法设计。 天然地基上浅基础
一、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。
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。
天然地基上浅基础
3.基础相对刚度的影响
载基大结 分底，论 布压架： 越力越基 不分作础 一布用相 致与越对 。上明刚
部显度 荷，越
6-6
6-7
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
（二）地基非均质性的影响 1.地基压缩性不均匀的影响
6-8
天然地基上浅基础
地基、基础与上部结构相互作用的概念
2.不均匀地基上荷载分布不同的影响
地基、基础与上部结构相互作用的概念
2.刚性基础
刚性基础具有非常
大的抗弯刚度，受荷后
基础不挠曲，因此，原
来是平面的基底，沉降
后仍然保持平面（如图6-
3）。此处把刚性基础能
跨越基底中部，将所承
担的荷载相对集中地传
至基底边缘的现象叫做
基础的“架越作用”。 天然地基上浅基础
6-3
地基、基础与上部结构相互作用的概念
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。
天然地基上浅基础
8.1 概 述
五、浅基础设计内容及步骤
1.了解拟建场地工程地质条件的基础上，合理选择基础类型、 平面布置及埋深； 2.按地基承载力确定基础底面尺寸； 3.进行必要的地基稳定性和变形验算； 4.基础结构的内力分析和截面设计，并绘制施工图。
但几乎不会发生相对挠曲。这类结构也可采用常规设
计。
天然地基上浅基础
8.2 浅基础的类型
可按照基础材料、构造类型、受力特点分类。 一、按材料分：
1、砖基础： 大放角基础。两皮一收或两皮一收与一皮一收相间。注意对 材料的最底要求。
2、毛石基础： 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、灰土基础： 依体积比分为3：7灰土、2：8灰土，
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； 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天部结构相互作用的概念
（二）敏感性结构
最常见的砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结 构，对基础不均匀沉降的反应都很灵敏，故称之为敏 感性结构。此类结构应考虑相互作用的影响。
（三）刚性结构
烟囱、水塔、高炉、筒仓这类的高耸结构物之下
整体配置的独立基础与上部结构浑然一体，使整个体
系具有很大的刚度，当地基不均匀时，基础转动倾斜，
灰土干重度≥14.5~15.5KN/m3 ,容许承载力可达250~300KPa。 应：捏紧成团，落地开花。
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。
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。 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。 四、常规设计：