第7章地基承载力
工程地质学第7章 不同工程类型常见工程地质问题
7.1工业与民用建筑工程地质问题
主固结沉降是指荷载作用在地基上后， 随着时间的延续， 外 荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降，它起 于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是 地基沉降的主要部分。
次固结沉降是指土中孔隙水已经消散，有效应力增长至基本 不变后变形随时间缓慢增长所引起的沉降。这种变形既包括剪应 变，又包括体积变化，并与孔隙水排出无关，而是取决于土骨架 本身的蠕变性质。
7.1工业与民用建筑工程地质问题
7.1.2 地基稳定性问题
2.地基沉降 地基沉降的计算方法包括分层总和法、有限元法和规范法，
计算时需要根据相关规范要求进行合理选择。地基计算的沉降量 一般指最终沉降量，是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降 量， 要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土， 施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、 几十年乃至更长时间。在具体建筑物的地基沉降计算时， 还需注 意土体的应力和变形的关系、土的压缩性指标的选定和精确度等 问题。
7.1工业与民用建筑工程地质问题
7.1.2 地基稳定性问题
3.持力层选择 所选持力层首先要满足承载力和变形要求， 并且下卧层也能
满足要求。建筑物的用途、有无地下室、设备基础、地下设施等 条件都会对基础持力层的选择产生影响。对不均匀沉降较敏感的 建筑物，如层数不多而平面形状又较复杂的框架结构，应选择坚 实、均匀的土层做持力层。对主楼和裙房层数相差较大的建筑物， 应根据承载力的不同选择两个不同的持力层，以保证沉降的相互 协调。对有上拔力或承受较大水平荷载的建筑结构，桩基应尽量 深埋，选择的桩基持力层要能满足抗拔要求。对动荷载作用的建 筑物不能选择饱和疏松的砂土做持力层，以免发生砂土液化。
第七章 浅基础设计
柱下条形基础的构造要求
一.外形尺寸 1.组成：有翼板和肋梁组成，截面呈倒T形。
2.则底条面形尺基寸础：的两长端度伸l出=各边柱柱距之之外和0.+2两5l1端（挑l1为出边的跨长柱度距，）宽，
1.P~S曲线有明显的三个变化阶段，且曲线呈“陡降型” 时，取fak=Pcr；
2.P~S曲线有明显的三个变化阶段，但Pcr与Pu相差较 小，Pu<1.5 Pcr时，取fak=0.5Pu；
3.P~S曲线没有明显的三个变化阶段，当承压板的底面 尺寸为0.25~0.5m²时，取s=（0.01~0.015）b所对应 的荷载值作为fak 。
对同一地基土，至少要取三个试验点，得到三个 fak，三者的极差与平均值的比值≤30%时，取fak为三 者的平均值，否则，增加试验点的数目。
所得的fak需修正以后才能作为地基承载力的值进 行基础设计，修正公式为：
fa=fak+ŋbγ(b-3)+ŋd γm(d-0.5)
7—5 基础底面尺寸的确定
一、按地基持力层的承截力计算基底尺寸 设计浅基础时，一般先确定基础埋深d，并求得基底
在基坑开挖时，不要扰动基底土的原来结构。通常 在坑底保留约200mm厚的土层，待垫层施工时再挖除。 如发现坑底已被扰动，应将已扰动的土挖去，并用砂、 碎石回填夯实至要求标高。
墙下钢筋混凝土条形基础设计
内容及步骤：
一.确定基础埋深d； 二.确定地基承载力fa；
三.确定基础底面尺寸； 四.基础自身强度及刚度设计 （一）中心荷载作用下 1.地基净反力Pn计算
土力学与地基基础第七章
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的 影响程度，地基基础设计应符合下列规定： 1 .所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定； 2 .设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形规定； 3.表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下 列情况之一时，仍应作变形验算： 1）地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑； 2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地 基产生过大的不均匀沉降时； 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； 4)相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。 4.对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在 斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性； 5.基坑工程应进行稳定验算； 6.当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在 地基承载力的确定
一、按土的抗剪强度指标计算 当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时，根据土的抗剪 强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形 要求：
式中 fa---由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值； Mb,Md,Mc---承载力系数，按表5.2.5确定； b---基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土小于 3m时按3m取值； ck---基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。
第五节 基础底面尺寸的确定
基础底面的压力，应符合下式要求： 1. 当轴心荷载作用时 pk≤fa 式中 pk--相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力 值； fa--修正后的地基承载力特征值。 2. 当偏心荷载作用时，除符合式要求外，尚应符合下式要求： pkmax≤1.2fa 式中 pkmax--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最 大压力值。
地基承载力原理
地基承载力原理
地基承载力原理是指建筑物在地基上受力时，通过地基的承载和传递，使地基能够承受和传递建筑物的重力和其他荷载。
地基承载力原理是土力学中的基础理论之一。
在建筑物施工过程中，地基承载力原理起着重要的作用。
建筑物的重力和其他荷载会通过建筑结构传递到地基上，地基将这些荷载承受并向地下分散。
地基的承载力是指地基能够承受的最大荷载。
地基承载力的大小与地基的类型、土壤的性质、地基的深度等因素有关。
不同类型的地基，如浅基础、深基础、桩基等，其承载力的计算方法也有所不同。
土壤的性质对地基承载力有直接影响。
不同种类的土壤具有不同的承载力，如黏土、砂土、砾石等。
土壤的密实程度、含水量以及土壤颗粒的大小和形状都会影响地基的承载力。
地基的深度也是影响地基承载力的关键因素。
通常情况下，地基的承载力随着地基的深度增加而增加。
这是因为地基深入地下后，能够承受的土体体积增加，从而增加了承载力。
为了确保建筑物的安全和稳定，需要对地基承载力进行合理的计算和评估。
通过合理设计地基的面积、深度和类型，可以确保地基能够承受建筑物的荷载，并稳定地传递到地下。
这样可以防止地基荷载过大导致地基沉降或破坏，从而保证建筑物的使用寿命和安全性。
总之，地基承载力原理是建筑物施工过程中不可忽视的重要原理。
通过合理设计和计算地基的承载力，可以保证建筑物的安全和稳定。
土力学与地基基础教案
周次第12周，第1、2 次课章节名称第7章天然浅基础设计授课方式课堂讲授（√）；实践课（）教学时数 4教学目标1、掌握天然浅基础的类型；2、掌握地基承载力设计；3、掌握浅基础的设计与计算；教学重点与难点重点：基础埋置深度，天然浅基础的设计，地基承载力计算难点：天然浅基础的设计，地基承载力计算地基、基础与上部结构相互作用的概念。
地基承载力设计值；基础底面尺寸的确定；软弱下卧层地基承载力的验算方法教学内容与设计第7章天然浅基础设计本章内容：7.5.1 按土的抗剪强度指标确定一、规范推荐的理论公式对竖向荷载偏心和水平力都不大的基础来说，当荷载偏心距e≤b/30(b为偏心方向基础边长)时，还可以采用《建筑地基基础设计规范》推荐的式7-5计算。
7.5.2 按地基载荷试验确定在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的地基土体直接施荷，所测得的成果一般能反映相当于1—2倍载荷板宽度的深度以内土体的平均性质。
这样大的影响范围为许多其它测试方法所不及。
载荷试验虽然比较可靠，但费时、耗资而不能多做。
规范只要求对一级建筑物采用载荷试验，理论公式计算及其它原位试验等方法综合确定，对于成份或结构很不均匀的土层，如杂填土、裂隙土、风化岩等，它则显出用别的方法所难以代替的作用。
规范地基承载力表所提供的经验性数值也是以静载荷试验成果为基础的。
有关载荷试验方法以及确定承载力和变形参数的内容已经分别在第三章和第六章中介绍，此处不再赘述。
新书198页，“由于建筑物基础面积。
”7.5.3 按规范承载力表确定我国国家标准《建筑地基基础设计规范GBJ7—89》以各地区静载荷试验资料为基础，通过统计分析，对各类土建立了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标，或现场动力触探试验锤击数查取地基承载力基本值0f或标准值k f的表格。
除岩石地基外，所有表格都是针对基础宽度b≤3m、埋置深度d≤0.5m的情况作出的，具体的计算步骤可以看规范。
§7.6 浅基础的设计与计算7.6.1 轴心荷载作用下基础底面积的确定7.6.2 偏心荷载作用下基础底面积的确定7.6.3 软弱下卧层的验算当地基受力层范围内存在软弱下卧层(承载力显著低于持力层的高压缩性土层)时，按持力层土的承载力计算得出基础底面所需的尺寸后，还必须对软弱下卧层进行验算，要求作用在软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过它的承载力设计值，即新书201页7-7 。
地基承载力
地基承载力
轻型建筑地基承载力计算公式：
1.线性传递公式：
P=A×q
其中，P为地基承载力，A为地基面积，q为土壤承载力。
土壤承载力的计算可以使用物理试验或经验公式。
2.承载力系数法：
P=A×q×Nq×Nγ×Nc×Nγs×Nd×Nc
其中，Nq为排土系数，Nγ为土壤指数，Nc为形状系数，Nγs为土壤相对密度系数，Nd为深度系数。
这些系数需要根据实际情况通过试验或经验得到。
重型建筑地基承载力计算公式：
1.线性传递公式：
P=A×q
其中，P为地基承载力，A为地基面积，q为土壤承载力。
土壤承载力的计算可以使用物理试验或经验公式。
2.承载力系数法：
P=A×q×Nq×Nγ×Nc×Nγs×Np×Nq
其中，Nq为排土系数，Nγ为土壤指数，Nc为形状系数，Nγs为土壤相对密度系数，Np为承载力调整系数。
这些系数需要根据实际情况通过试验或经验得到。
需要注意的是，地基承载力的计算公式只是理论推导的结果，在实际工程中，还需要结合实际情况进行修正和验证。
地基土的物理性质、水含量、荷载应力特征等因素对地基承载力也有影响，因此需要进行现场勘察和试验来获得更准确的承载力数值。
此外，地基承载力的计算还需要考虑抗倾覆和抗滑稳定性等方面的问题，需综合考虑承载力和稳定性两个因素。
对于复杂的土壤环境，需要采用专业的地基工程设计方法和软件进行分析和计算。
建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)
建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)1 总则1．0．1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）的地基基础设计。
对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合国家现行相应专业标准的规定。
1．0．3 地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。
1．0．4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号2．1 术语2．1．1 地基Subgrade, Foundation soils支承基础的土体或岩体。
2．1．2 基础Foundation将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
2．1．3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
2．1．4 重力密度（重度）Gravity density, Unit weight单位体积岩土体所承受的重力，为岩土体的密度与重力加速度的乘积。
2．1．5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续构造面。
2．1．6 标准冻结深度Standard frost penetration在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。
2．1．7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。
2．1．8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade在建筑地基的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。
论文 地基承载力
地基承载力确定方法研究摘要地基承载力的确定是一个十分重要的课题。
地基承载力是确定基础平面尺寸和埋置深度的重要依据，合理确定地基承载力是工程勘察和地基设计的主要内容。
在《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ５０００７．２００２）中取消了地基承载力特征值表之后，本文以建立河北省地方性建筑地基承载力特征值表为研究目的，首先分析了河北省地质情况并划分地质单元，以便于统计试验数据。
然后对对比试验的原则和方法作了陈述，重点通过对７０６套载荷试验资料进行回归分析，得出了可信度较高的具有实际工程意义的经验公式，最后据此建立了河北省建筑地基承载力特征值表格，并将其中的部分数据与《建筑地基基础设计规范》（ＧＢＪ７－８９）中的承载力基本值表做了比较分析。
地基承载力应该坚持用载荷试验、理论计算、其他原位测试、经验值（承载力表）等方法根据工程具体情况综合确定。
地基承载力表是很重要的一个方法，但不能作为唯一的方法。
地基承载力表具有地域性，应该大力提倡建立各地的地方承载力表。
希望本文的工作可以对积累地基承载力方面地区性资料和研究方法起到积极的作用。
第一章概述１—1地基承载力研究的历史与发展地基基础是一项古老的建筑工程技术。
早在史前的人类建筑活动中，地基基础作为一项工程技术就被应用，我国西安市半坡村新石器时代遗址中的土台和石础就是先祖们应用这一工程技术的见证。
公元前２世纪修建的万里长城；始凿于春秋末期，后经隋、元等代扩建的京杭运河；隋朝大业年间李春设计建造的河北赵州安济桥；我国著名的古代水利工程之一，战国时期李冰领导修建的都江堰：遍布于我国各地的巍巍高塔，宏伟壮丽的供电、庙宇和寺院；举世闻名的古埃及金字塔等，都是由于修建在牢固的地基基础之上才能逾千百年而留存于今。
据报道，建于唐代的西安小雁塔其下为巨大的船形灰土基础，这使小雁塔经历数次大地震而留存于今。
上述一切证明，人类在其建筑工程实践中积累了丰富的基础工程设计、施工经验和知识，但是由于受到当时的生产实践规模和知识水平限制，在相当长的的历史时期内，地基基础仅作为一项建筑工程技术而停留在经验积累和感性认识阶段。
土力学课件(清华大学)-第七章__天然地基上浅基础的设计
3、对材料的要求
基础用材料必须有足够的强度和耐久性。
(1)砖：必须用黏土砖或蒸压灰砖.砖的强度等级不 低于MU10；严寒地区饱和地基砖的强度等级不 低于MU20。
(2) 石料：包括毛石、块石和经加工平整的料石， 应选用不易风化的硬岩石。石料厚度不宜小于15 ㎝，石料强度等级不小于MU25。
1、浅基础设计所需资料： （1）建筑场地的地形图； （2）岩土工程勘察报告； （3）建筑物平面图、立面图，荷载，特殊结构物
布置与标高；
（4）建筑场地环境，邻近建筑物基础类型与埋深， 地下管线分布；
（5）工程总投资与当地建筑材料供应情况； （6）施工队伍技术力量与工期要求。
2、浅基础的设计内容与类型
四、建筑场地的环境条件
1、邻近存在建筑物
建筑场地邻近已存在建筑物时，新建工程的基础 埋深不宜大于原有建筑物。当埋深大于原有的建 筑物时，两基础间应保持一定净距，其数值应根 据原有的建筑荷载大小、基础形式和土质情况确 定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工， 设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措 施，或加固原有的建筑物基础，
2、靠近土坡
建筑物靠近各种土坡，基础埋深应考虑邻近土坡 临空面的稳定性。
7.4 地基计算
一、基本规定
1.地基基础设计等级 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及 由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用 的程度，将地基基础设计分为甲级、乙级和丙级三 个设计等级（见下表）。
地基基础设计等级
3、当地经验参数法
4、地基承载力特征值的深宽修正
当基础宽度大于3米或埋深大于0.5米时，应对地基 承载力特征值加以修正：
f a f a kb( b 3 ) dm ( d 0 .5 )
第7章-地基及复合地基承载力静载试验
直径300mm
≥3倍承压板直径（保持含水量，不扰动）
压板周围土高≥0.8m
荷载分级 读数 稳定标准 终止条件
≥8级
10、10、10、15、15、30….
连续2h内,每小时的沉降量小于0.1mm
1承压板周围土明显侧向挤出 2出现陡降段 3 24h不稳 4 s/d≥0.06 由此定极限承载力
10～15级
1.0m 1.0m
1.0m
1.0m
1.5m
1.5m
设计复合地基承载力特征值为200kPa；共200根桩；东西两部分土质 不同。桩径相同，试验(shìyàn)数量如何确定？如何评价？
第十九页，共23页。
4设计(shèjì)时使用的复合地基承载力特征值为什么 要进行宽度和深度修正？
从小压板标准载荷试验的结果过渡到有一定宽度和 埋深的实际基础，地基承载力会有一定的提高
塑性区的间距较大，需要开展到一定深度才能破坏 。
基础埋深增大，边载增加，地基承载力增加（一般 从室外地面标高算起）；
基础宽度加大（3～6m），地基承载力提高 对饱和软粘土，由于内摩擦角为0，不考虑基础宽度 的影响
第二十页，共23页。
某安置(ānzhì)工程
CFG桩 17m桩560kPa 16m桩380kPa 16m桩两种布桩间距(jiān jù)
第四页，共23页。
C整体(zhěngtǐ)剪切破坏
在荷载作用下，复合地基产生图中所示 的塑性流动区域，在滑移面上桩体和土 体均发生剪切破坏。散体材料桩复合地 基也比较容易发生整体剪切破坏，柔性 (róu xìnɡ)桩复合地基在一定的条件下也 可能发生整体剪切破坏。
第五页，共23页。
D滑动(huádòng)破坏
在荷载作用下，复合地基沿某一滑动面 产生滑动破坏。在滑动面上，桩体和桩 间土均发生(fāshēng)剪切破坏。各种复 合地基均可能发生(fāshēng)滑动剪切破 坏。
地勘报告地基承载力特征值
地勘报告地基承载力特征值1.引言1.1 概述概述部分的内容主要是对地勘报告地基承载力特征值这个主题进行简要介绍和说明。
在这一部分，我们可以从以下几个方面来展开。
首先，我们可以指出地基承载力特征值在土木工程领域中的重要性和应用价值。
地基承载力特征值是土壤对结构物承受荷载的能力的一种度量指标。
它直接影响着土木工程项目的安全性、稳定性和经济性。
因此，对地基承载力特征值的研究和计算具有重要的实际意义。
其次，我们可以简述地基承载力特征值的定义和计算方法。
地基承载力特征值是指在一定的概率水平下，地基承载力在一定时间内的最大值。
计算地基承载力特征值需要考虑土壤的物理性质、力学性质以及荷载的特点，并采用统计学方法进行分析和计算。
此外，我们还可以提及地基承载力特征值对土壤工程设计的影响。
土木工程设计需要根据土壤的承载力特征值进行合理的结构设计和荷载分析，以保证结构物的安全性和可靠性。
地基承载力特征值的准确计算对工程设计的合理性和可行性具有重要意义。
最后，我们可以提出本文的结构和目的。
本文将从地基承载力的定义和意义、影响因素以及特征值的计算方法等方面进行详细的介绍和分析。
通过深入探讨地基承载力特征值的相关内容，旨在为土木工程领域的从业者和研究人员提供参考和借鉴，以推动土壤力学领域的发展和应用。
总之，在概述部分，我们需要简明扼要地介绍地勘报告地基承载力特征值这个主题的重要性、定义和计算方法，并明确本文的结构和目的。
通过清晰明了的概述，读者能够对本文的内容和研究方向有一个初步的了解。
1.2文章结构文章结构部分主要是对整篇长文的各个部分和内容进行总览和介绍。
在这个部分里，我会对整篇长文的结构进行详细说明，包括每个部分的主题和内容概要。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
其中，在引言部分，我将对整篇文章进行概述，介绍地基承载力特征值的研究背景和重要性，并明确文章的目的。
在正文部分，我将详细探讨地基承载力的定义和意义，以及影响地基承载力的因素，包括土壤类型、地下水位、地表荷载等。
低强度混凝土桩复合地基法
第七章低强度混凝土桩复合地基法第一节概述凡复合地基中竖向增强体是由低强度混凝土形成的复合地基。
统称为低强度混凝土桩复合地基。
低强度混凝土常用水泥、石子及其他掺和料（如砂、粉煤灰、石灰等）制成，强度一般处在5～15Mpa范围内。
低强度混凝土桩介于碎石桩和钢筋混凝土桩之间。
与碎石桩相比，低强度混凝土桩桩身具有一定的刚度，不属于散体材料桩。
其桩体承载力取决于桩侧摩擦力和桩端端承力之和或桩体材料强度。
当桩间土不能提供较大侧限力时，低强度混凝土桩复合地基承载力高于碎石桩复合地基。
与钢筋混凝土桩相比，桩体强度和刚度比一般混凝土桩小得多。
这样有利于充分发挥桩体材料的潜力，降低地基处理费用。
低强度混凝土桩常采用地方材料，因地制宜配制低强度混凝土。
如中国建筑科学院地基所开发的水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基、浙江省建筑科研所等单位开发的低强度水泥砂石桩复合地基、浙江大学岩土工程所开发的二灰混凝土桩地基等，均属于低强度混凝土桩复合地基法。
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）是由碎石、石屑、砂石和粉煤灰、水泥和水按一定配合比搅拌均匀，利用振动打桩机击沉直径为300～400mm 的桩管，在管内边填料，边振动，填满料后振动拔管，并分三次振动反插，直至拌和料表面出浆为止。
亦即这种处理方法是通过在碎石桩体中添加以水泥为主的胶结材料，添加粉煤灰是为增加混合料的和易性并有低标号水泥的作用，同时还添加适量的石屑以改善级配，使桩体获得胶结强度并从散体材料桩转化为具有某些柔性桩特点的高粘结强度桩。
低强度混凝土桩复合地基法可以较充分发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜，利用地方材料，因此具有较好的经济效益和社会效益。
低强度混凝土桩复合地基法具有良好的发展前景。
与一般的碎石桩相比，碎石桩系散体材料桩，桩本身没有粘结强度，主要靠周围土的约束形成桩体强度，并和桩间土组成复合地基共同承担上部建筑的垂直荷载。
土越软对桩的约束作用越差，桩体强度越小，桩传递垂直荷载的能力越差，碎石桩和CFG桩加固效果见表7·1·1所示。
杆塔基础设计(第7章)(一)
2 钢筋 （一） 钢筋分类
送电线路采用的钢筋混凝土基础，由于耐久性和受现场施工条 件限制，其截面尺寸均较大，计算所需的钢筋截面面积较小， 采用Ⅰ级～Ⅲ级钢筋就足以满足设计要求。
钢筋设计强度及弹性模量（103kN/m2） 受拉钢筋设计 受压钢筋设计强 弹性模量Es 钢筋种类 符号 强度fst 度fst 240 240 2.1×105 Ⅰ级钢筋（3号钢） φ 340 340 2.0×105 Ⅱ级钢筋（16锰） B 380 380 2.0×105 Ⅲ级钢筋（25锰硅） C
二、杆塔基础的分类及其要求
钢筋混凝土电杆直接将电杆腿埋入地下，依靠基础保证电杆不下沉、 不倾覆；铁塔则借助于混凝土基础及底脚螺栓来固定，保证铁塔不 上拔、不下沉。
（一）基础分类：
（1）按基础抵抗力分
（a）上拔、下压类基础 ：带拉线杆塔的拉线基础、分开式铁塔基 础和门型杆塔基础； （b）倾覆类基础：此类基础主要承受倾覆力矩，属于此类基础的 杆塔有无拉线电杆基础、整体式铁塔基础和宽身铁塔的联合基础
三、地基土的力学特性
（1）土的计算容重γ。土的容重指土在天然状态下单位 体积的重力，其值随着含有水分的多少而有较大的变 化，一般在12～20kN/m3之间。见表1 （2）土的内摩擦角ϕ和计算内摩擦角β。内摩擦阻力与 土所受的正压力N有关。对于粘性土而言，土的抗剪强 度V 除了和土的内摩擦力外，还与土的粘聚力有关。 即V＝T＋c。土的粘聚力c 与土的压力无关。
(二)对基础构造要求
（1）杆塔基础和拉线基础，一般采用钢筋混凝土基础和混凝土 基础，故称为钢筋混凝土和混凝土基础。现浇混凝土基础混凝 土的等级不低于C15；当采用 Ⅱ 、Ⅲ级钢筋或预制钢筋混凝土 构件时，混凝土强度等级不宜低于C20。 （2）埋设在土中的基础，其埋深应大于土冻结深度，并不应小 于0.6m。如钢筋混凝土电杆埋在易冻裂之处，地面以下杆段应 采取预制基础或将杆灌实。 （3）设计跨江或位于洪泛区的基础，考虑河床冲刷作用，一般 将基础设计在常年洪水淹没区以外。 （4）在山坡上的杆塔，应考虑边坡稳定以及滚石或山洪冲刷的 可能，并采取防护措施。
地基承载力计算
1、太沙基（Terzaghi）地基极限承载力qu公式qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ其中Nc=(Nq-1)*cotφNq=exp(π*tanφ) * tan²(45+φ/2)Nγ= 6 * φ/ (40 -φ)式中c、φ分别表示土的粘聚力、内摩擦角，B表示基础宽度。
以下同。
2、汉森（Hansen）地基极限承载力qu公式qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ其中Nc=(Nq-1)*cotφNq=exp(π*tanφ) * tan²(π/4+φ/2)Nγ= 1.5 * Nc * tan²φ地基承载力特征值与地基设计的关系基本建设程序是“先勘察、后设计、再施工”。
勘察单位的工作成果是岩土工程勘察报告（以前是工程地质勘察报告）。
设计单位依照勘察报告进行地基基础设计。
勘察报告的地基评价内容包括地基承载力，这是设计人员最为关心的。
以天然地基上的浅基础为例，得到勘察报告当中的地基承载力建议值，经过计算就能得出深宽修正后的地基承载力fa值，据此就可以设计基础尺寸并展开基础设计的后续工作。
在这一设计流程当中，存在着某些不正确的倾向，有的设计人员认为勘察报告建议值可以放心大胆采用，反正出了问题是勘察单位负责。
对于勘察报告给出的包括地基承载力建议值在内的岩土设计参数，应当加以正确理解与使用，需要有一个再分析的过程，这个过程其实也是地基设计的一个过程。
可以看出，前述的设计流程看似顺理成章，其实不然，主要的问题就在于容易忽视重要环节——地基设计。
地基评价和地基计算都属于地基设计的范畴。
正如工程勘察大师顾宝和先生所指出的“地基承载力的建议值目前虽然一般由勘察报告提出，但不同于岩土特性指标，本质是地基基础的设计。
”。
地基承载力特征值地基承载力设计值地基承载力标准
地基承载力特征值、地基承载力设计值、地基承载力标准值关系一、原因与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，可以得出不同的值。
因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。
它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。
另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变表控制了承载力。
因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系已包括在内。
无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。
随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。
《建筑地基基础设计规范》(GBJ189)以承力的允许值作为标准值，以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068- 2001)规定不符，因此本次规范进行了修订。
二、对策《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068- 2001)鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。
而《建筑结构荷载规范》(GB50009- 2001)也完善了正常使用极限状态的表达式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。
施工手册(第四版)第七章地基处理与桩基工程7-2-5 静力压桩施工
7-2-5 静力压桩施工7-2-5-1 机械静压桩施工静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩。
其特点是：桩机全部采用液压装置驱动，压力大，自动化程度高，纵横移动方便，运转灵活；桩定位精确，不易产生偏心，可提高桩基施工质量；施工无噪声、无振动、无污染；沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免锤击应力，打碎桩头，桩截面可以减小，混凝土强度等级可降低1~2级，配筋比锤击法可省40%；效率高，施工速度快，压桩速度每分钟可达2m，正常情况下每台班可完15根，比锤击法可缩短工期1/3；压桩力能自动记录，可预估和验证单桩承载力，施工安全可靠，便于拆装维修，运输等。
但存在压桩设备较笨重，要求边桩中心到已有建筑物间距较大，压桩力受一定限制，挤土效应仍然存在等问题。
适用于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩；但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。
1．静压法沉桩机理静压预制桩主要应用于软土，一般粘性土地基。
在桩压入过程中，系以桩机本身的重量（包括配重）作为反作用力，以克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。
当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，从而使桩身很快下沉。
2．压桩机具设备静力压桩机分机械式和液压式两种。
前者系用桩架、卷扬机、加压钢丝绳、滑轮组和活动压梁等部件组成，施压部分在桩顶端面，施加静压力约为600~2000kN，这种桩机设备高大笨重，行走移动不便，压桩速度较慢，但装配费用较低，只少数还有这种设备的地区还在应用；后者由压拔装置、行走机构及起吊装置等组成（图7-56），采用液压操作，自动化程度高，结构紧凑，行走方便快速，施压部分不在桩顶面，而在桩身侧面，它是当前国内较广泛采用的一种新型压桩机械。
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或
p1/ 4 cNc qNq bN1/ 4
p1/ 3
(c cot q b / cot / 2
3)
q
或
p1/3 cNc qNq bN1/3
第四节 地基极限承载力
极限平衡理论求导Prandal普朗德尔和Ressiner赖斯纳 极限承载力,按假定滑动面求导太沙基极限承载力
二、基础下形成刚性核（弹性楔）时地基的极限承 载力——太沙基(K.Terzaghi)课题
太沙基公式作为一种半理论半经验法，得到最广泛应用。
（一）基本假设
（1）基础底面完全粗糙 ，刚性核的尖端处，左右两侧的 曲线滑 裂面必定与铅垂线相切
（2）除弹性楔体外，滑动区域范围内的土体处于塑性平衡 状态
（3）基础底面以上两侧的土体用相当均布荷载q= D 代替
用极限平衡理论求地基的极限承载力方法讨论
（一）影响的极限承载力的因素 1、滑裂土体自重产生的抗力
与， ，B有关， 且与B成正比 2、 q所产生的的抗力
与q、 有关， 但此部分极限荷载与B无关 3、 c所产生的抗力
与c 有关，与B无关 （二）关于承载力系数 （1） 较大的粘土，采用普郎德尔理论，承载力Pu误差较大 （2）较小的粘土，采用普郎德尔理论，承载力Pu误差较小 （3）c=0的无粘性土，基础埋深d对Pu起极其重要作用
•90°-￠ 图 滑裂体的过渡区
考虑基础埋深 Ressiner
1.当荷载达到极限荷载时, 地基内出现连续的滑裂面, 滑裂区由3个区组成. 第二区为过渡区, 其对数螺线 可表示为:
r=r0etan
2. 由特征线法求解得: Pu=qNq+cNc
式中 Nq=f(c,), Nc= g(c,) 由力平衡法求极限承载力同样可得
说明：极限平衡区域的范围，实际上是不完全正确的。
三、汉森和魏锡克极限承载力公式-综合修正公式
说明：对于成层土，各土层的
强度相差不太悬殊的情况下，
汉森建议先按下式近似确定持
力层的最大深度
1,1,c1
Zman=B 式中，B——基础宽度
Zman=B 2,2,c2
——系数，根据土层平均内摩擦角和荷载的倾角从表查取。
第五节 地基的容许极限承载力
第7章 地基承载力
基本要求
1．掌握临塑荷载和临界荷载的概念及计算方法。
2．了解普朗德尔、赖斯纳理论；掌握太沙基公式 ；了解汉森和魏锡克极限承载力计算方法;掌握地 基承载力的设计值及其确定方法。
第一节 概述 某点 > f：极限平衡状态 某区域内: > f ，则处于极限平衡区, 地基失稳 地基承载力分为两种: 1. 极限承载力
一、地基的容许承载力的概念 “两种极限状态的地基设计”：即容许承载力应满足两方面的要 求
p0 pu l [l]
二、按控制地基中极限平衡区（塑性区）发展范pcr围p的u 方P=法P/A
（一）、基本概念 临塑荷载pcr ，临界荷载p1/4、 p1/3 特性（1）地基将产生或已产生局
部破坏，但尚未整体失稳； s （2）近似用弹性理论计算
三阶段之间的界限荷载pcr和pu
s
pcr pu P=P/A
a
b
二、地基塑性变形区边界方程
B
P
d
P q
Z β0
M
Z β0
σ1
σ3
无埋置深度
M
σ1
σ3 有埋置深度
图 均布条形荷载作用下地基中的主应力
1
p0
(0
sin 0 )
3
p0
(0
sin 0 )
p0 -均布条形荷载,kPa
0 -任意点M到均布条形荷载两端点的夹角,弧度.
考虑自重应力q+γz,则上式
sin 0 ) q z
3
p0
(0
sin 0 ) q z
由 sin (1 3) /(1 3 2c cot)
得
z
p0
(sin 0 sin
局部剪切破坏(b): 地基土质疏松
冲剪破坏（c）：地基土质疏松
随着基础埋深增加，局部剪切破坏、冲剪破坏更为常见。
p
p
p
o
po o
po
o
po
s
a
s
b
s
c
第三节 地基的临界荷载
一、临塑荷载pcr和极限承载力pu
地基变形的三个阶段：
o
1. 压密阶段 (oa)
2. 局部剪损阶段(ab)
3. 整体剪切破坏阶段
（二）从刚性核的静力平衡条件求地基极限承载力
考虑单位长度的基础，写出平衡条件：
Pub=2 PpCOS(ψ-φ)+cbtan -G 式中G 为刚性核自重W= 1/4 B2 tan
B
cBtan为AC和BC面上粘聚力的竖向分量
B
W
Pu A
（三）被动土压力Ep的确定
W
Ep是重度 ，粘聚力c及均布荷载q三种
与土性、基础埋深、宽度、形状等有关 2. 容许承载力 3. 与建筑的结构特性等有关 本章对土性的假设: 理想弹塑性体
•地基失稳实例
地基失稳原因：
地基内土体中的剪应 力超过土的抗剪强度
地基失稳的危害： 建筑物倾倒，塌陷
第二节 浅基础的地基破坏模式
二、竖直荷载下地基的破坏形式
整体剪切破坏(a): 土质坚硬、密实、埋深
2
)
c cot
q
取 zmax 0 得
pcr
(c cot q) cot / 2
q
或
pcr cNc qNq
2、临界荷载p1/4、 p1/3
(c cot q b / 4) p1/4 cot / 2 q
（二）、极限平衡区（塑性区）发展范围的一般计算方法 1、地基中某点应力 竖向应力=用弹性理论求得的计算点的竖向附加应力+自重应力 水平应力=用弹性理论求得的计算点的水平附加应力+自重应力K0
剪应力=用弹性理论求得的计算点的附加剪应力 其中 ， K0为静止土压力系数。 2、计算各点的主应力，并判断计算点是否处于极限平衡状态 3、按照处于极限平衡状态点子的分布，绘出地基内土体处于极 限平衡区域的范围
太沙基承载力系数表:见《土力学与环境土工学》，同济大 学，胡中雄 编著
太沙基公式适用条件：均布条形荷载、地基处于整 体 剪切破坏
对非条形基础建议由下列公式修正 方形基础： Pu=0.4BN+qNq+1.2cNc 圆形基础： Pu=0.6BN+qNq+1.2cNc 对矩形基础, 可按方形(B/L=1)和条形(B/L=0)进行插入.
Ep
C Ep
因素引起的总值，要精确地确定它是很 困难的，对于工程实用要求，可用下述
简化方法计算：
B
￠ （1）由土体自重引起的Ep
pp=1/2 H2 Kr =1/8 B2tan Kr (1)
（2）由土的粘聚力c引起的被动土压力Ep
ppc=cH Kc=1/2cB tan Kc
(2)
(3）由q引起的被动土压力Ep
注意:各种公式的适用条件
一、普郎德尔-赖斯纳极限承载力理论 普郎德尔-赖斯纳基本假设： （1）地基土均匀、各向同性，且=0 （2）基础地面完全光滑
(3) 基底平面为地基表面, 滑裂面只延伸到这一 假定的地基表面
滑裂土体分为三区： Ⅰ朗肯主动区 Ⅲ朗肯被动区 Ⅱ 过渡区
Pu=cNc 实际地面
Ⅲ
I
Ⅱ
0 )
1
(c cot
q)
塑性区边界线
三 临塑荷载pcr和临界荷载
工程中只要知道极限平衡区最大的发展深度就足
够了，将上式z 对pdz0D求(导s0sinin：2
d 0
022) ccot
D
将上式代入塑性边界线方程得
zmax
p0
(cot
太沙基公式的安全系数一般取2~3
不排水条件的饱和粘土地基，按太沙基公式求得
Pu= q+5.7c 显然, 形成刚性核后地基的承载力略有提高。
(四)、局部剪切破坏时基极限承载力
将c/=2/3c , tan/=2/3tan代入Pu中即可 二、考虑基底以上土体抗剪强度时地基的极限承载力
——梅耶霍夫课题
ppq=qH Kq=1/2qB tan Kq
(3)
式中， Kr、 Kc、 Kq分别为重度 ，粘聚力c及均布荷载q引起 的被动土压力系数。将（1）、（2）、（3）代入得太沙基极
限承载力公式：
Pu=1/2 BNr+qNq+cNc
式中: Nq=e(3/2- )/2cos2(450+ /2)
Nc=(Nq-1)cot 对于N太沙基建议由下列半经验公式表示：N=1.8 (Nq-1) tan