1.天然地基上的浅基础

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第八章天然地基上的浅基础设计

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。
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

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

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

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。
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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。
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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。
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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。
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（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

土力学基础模拟试题_齐加连

模拟题1一、填空（每空1分，共计11分） 1．在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，天然地基上的浅基础应尽量浅埋，但最薄不宜浅于 0.5米。

2．按现行地基基础设计规范，将地基土分为六；大类。

3．砂类土分类的依据是颗粒级配和形状。

4．地基极限承载力公式中，假设剪切破坏面发展到基础底面为止。

5．亲水性最弱的粘土矿物是高岭石；。

6．饱和粘性土的不固结不排水抗剪强度试验，用总应力表达和用有效应力表达，两种表达方式的摩尔圆的直径相等。

7．浅基础设计中存在软弱下卧层时，持力层的厚度不宜太薄，一般不宜小于基底宽度的四分之一，基底进入持力的厚度不宜小于 100～150 。

8．有相邻荷载影响时，规范法计算最终沉降量，其压缩层深度是根据变形比确定的。

9．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/15 。

二、名词解释（每题3分，共计9分） 1．不固结不排水剪：不固结：施加围压时不排水；不排水：剪切过程不排水。

2．重力式挡土墙：依靠挡土墙自身的重力维持平衡的一种挡土墙形式。

3．摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩上荷载通过桩身侧面摩擦作用及桩端土的支撑力来传递，其中摩擦作用占的比例大。

三、单项选择（每题2分，共计10分）1．具有相同宽度，相同埋深，基底附加压力相同的条形基础和方形基础，在同一地基土体中，条形基础的沉降1s 与方形基础的沉降2s ，两者的关系为A. 12s s <；B. 12s s >；C. 12s s =。

2．浅基础常规设计中存在软弱下卧层时，若软弱下卧层土体经深度修正后的地基承载力设计值为f z ，在软弱下卧层顶面处，其承载力应满足A. 自重压力≤f z ；B. 附加压力≤f z ；C. 自重压力与附加压力之和≤f z3．某无粘性土土坡的坡角为β，它的内摩擦角为ϕ，在保持土坡稳定的条件下，β与ϕ之间有如下关系 A. βϕ<； B. βϕ>； C. 452βϕ<︒+。

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）。

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。

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。