第七章天然地基上浅基础的设计
天然地基上的浅基础
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。
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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。
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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。
土力学及基础工程第七章-浅基础
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (1)根据工程地质条件选择合适的土层作为地基 持力层是确定基础埋深的主要因素；
密实土
松软土
松软土 密实土
密实土 软弱土
A
B
C
D
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (2)合理选择地基持力层应考虑动态（渗流力、 浮托力）的作用；
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
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。
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度 基础底面至地面（一般指室外设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价。 安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、 变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则
二、影响基础埋深的因素 3、相邻建筑物的基础埋深
l12h
二、影响基础埋深的因素 4、地基土冻胀和融陷的影响
dmin Zdhmax
天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋置深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力，确定基础的构造尺寸， 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算（包括变形与稳定性 验算） 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图
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
天然地基浅基础设计
天然地基上浅基础的设计概述任何建筑物都必须有可靠的地基和基础。
建筑物的全部重量（包括各种荷载）最终将通过基础传给地基，所以，地基基础的设计是建筑物设计工作中的一项重要内容。
支承建筑物的那部分天然地层，称为天然地基；若天然地基的承载能力不够，经人为加强或改良过的，称为人工地基。
天然地基上的基础，依其埋置的深浅，可分为浅基础和深基础两大类。
大多数建筑物基础的埋深不会很大（例如不大于3~5m），可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建，这类基础，称为浅基础。
有时，根据各方面的方案比较，需要将基础埋置到较深的坚实地层上，此时，要采用某些特殊的施工手段和相应的某些基础型式来修建，如桩基、沉井和地下连续墙等，这样的基础称为深基础。
设计工作通常总是从选择方案开始的，地基基础的设计亦不例外。
地基基础的方案，从总的来说，不外下列三类：天然地基的浅基础、人工地基上的浅基础和天然地基上的深基础。
每一类这样的总方案中，还有许多可能的具体方案。
一般来说，天然地基上的浅基础往往比另外二类方案造价低和施工简便，故而应优先考虑。
天然地基上浅基础的设计，不能离开地基条件孤立地进行，故称为地基基础设计。
设计的首要任务是保证建筑物的安全和正常使用，这就需要从地基和基础两方面来考虑。
就地基方面来说，要具有足够的稳定性和不发生过量的变形。
如地基一旦发生强度破坏，其后果十分严重，有时甚至是灾害性的，因此，在设计中必须保证地基有足够的强度安全贮备。
如果地基发生过量的变形，将导致建筑物的开裂或倾斜，削弱了建筑物的坚固性或影响其正常使用，因而必须限制基础的不均匀沉降量。
另外，基础的总沉降量也应当有所限制，因为建筑物的下沉改变了它与室外地面、邻近设施（如工艺管道、下水道、道路等）之间原有的合理标高关系。
而且，大多数情况下，即使地基是比较均匀的，由于各部位荷载不一或基础尺寸及形状的不同，总会有不均匀沉降发生。
总沉降量大，意味着可能出现的不均匀沉降量也大，从这点来看，也应当限制总沉降量。
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。
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
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
基础工程-第七章-浅基础设计
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十字交叉基础（交梁基础）
柱下:土质差,或荷载很大,四面单独基础相互相连。
作用： 可 调整两个方 向的不均匀 沉降。
横向条形基础
纵向条形基础
精品课件
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筏形基础
✓能跨越地下浅层小洞穴和局部软弱层；
✓提供比较宽敞的地下使用空间；
✓满足不允许出现不均匀沉精品降课件的要求。
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筏形基础多用于框架结构、框架剪力墙结构、剪
精品课件
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为了保证建筑物的安全和正常使用，根据建筑物的安全等 级和长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基 础设计和计算应该满足下述三项基本原则：
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。
各建筑物均应满足地基承载力计算要求； 对基坑工程、经常受水平荷载作用的高层建筑，高耸结构 和挡土墙； 建筑在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物。
稳定性验算
对地下水埋藏较浅，建筑地下室； 地下构筑物存在上浮问题。 精品课件
抗浮验算
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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，以免引起基础和上部结构的损坏或影响建筑物的正常使 用功能和外观。
地基变形计算
设计等级为甲级、乙级的建筑物均应进行地基变形设计验算
地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；
在基础上及其附近由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；
软弱地基上大建筑物存在偏心荷载时；
相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；
精品课件
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地基有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。
3. 基础的材料，形式，尺寸和构造能适应上部结构、符合 使用要求，满足上述地基承载力（稳定性）和变形要求外， 还应满足基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。
第七章 天然地基上的浅基础(李光涛编稿)-7页精选文档
第七章天然地基上的浅基础第一节概述凡是直接在未加固过的地基上修筑的基础，该地基土能保持其自然形成的土质结构和特性，不需要进行人工加固就具有良好的稳定性，称为天然地基。
当地基土的土质很差，不经过人工加固处理就不能达到设计要求，称为人工地基。
还有局部地基遇到的地基土，如湿陷性黄土、多年冻土、压缩性强的软土等，这些地区均需做特殊的设计和施工，称为特殊地基。
基础可分为两大类：平基和桩基。
平基的地基一般为一平面，即使有些基础建筑在倾斜的岩面上，需要将地基做成台阶状，也属平基之列。
由于浅平基一般是在露天开挖的基坑内直接修筑基础，故有时称按此法施工的基础为明挖基础。
如沉井和沉箱等特殊方法修筑的基础，则称为深平基。
天然地基浅基础埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价较低，是建筑最常用的基础类型。
图7.1 明挖基础示意图第二节明挖基础的尺寸基础平面形状在矩形或圆端形桥墩中常做成矩形的，圆形桥墩的基础平面形状常做成八角形。
一、基础厚度基础厚度等于基顶高程减去基底高程。
为节省圬工，明挖基础一般做成台阶式，1m 一层，逐层扩大的形式，如图7.2所示。
图7.2当传来的荷载大时，基础要厚些，也就是基础层数多些；当地基承载力大时，基础厚度可薄些，层数少些。
如果设置在岩层上的基础，一般有一层1m 的基础即可。
二、基础平面尺寸第一层基础的平面尺寸，等于墩身底面尺寸加襟边宽度；以下各层的平面尺寸，等于上一层平面尺寸加台阶宽度。
基础顶面边缘到墩台底部边缘的距离，称为基础的襟边宽度，如图7.2 所示。
襟边宽度（台阶宽度）不得小于0.2m,其作用是:（1）考虑基础施工条件差，基础砌成后，其位置会偏移，设置了襟边，墩台就可按正确的定位要求放样，以纠正基础施工所产生的误差。
（2）便于施工操作和搭置浇注墩台所需的模板。
从墩台底部外缘到基础底面外缘的连线与竖线的夹角，常称为基础扩展角，如图7.2中的α，为了保证刚性基础本身有足够的强度，通常限制扩展角α不超过一定的极限值，该极限值称为基础的刚性角，用max α表示。
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 )
浅基础设计.ppt
7.2.3 柱下条形基础
1、定义：当地基承载力较低且柱下钢筋混凝土独立基 础的底面积不能承受上部结构荷载的作用，常把若干 柱子的基础连成一条构成柱下条形基础。 2、设置目的：将承受的集中柱荷载较均匀分布到扩 展的条形基础的基础底面积上，减少地基反力，并通 过形成的整体刚度调整可能产生的不均匀沉降。 3、十字交叉条形基础（交梁基础）：当单向条形基 础的底面积仍不能承受上部结构荷载的作用，可以把 纵横柱基础均连在一起，成为十字交叉条形基础。 设置目的：此基础在纵横向均具有一定的刚度，当 地基软弱且两个方向的荷载和土质不均匀时，十字交 叉条形基础具有良好的调整不均匀沉降的能力。
7.2 浅基础的类型
浅基础根据形状和大小可分为：无筋扩展基础（墙下 条形基础、刚性基础、大放脚、墙下砖砌条形基础）， 扩展基础，柱下条形基础，筏形基础，壳体基础。 7.2.1 无筋扩展基础 1、定义：指用砖、毛石、混凝土、毛石混凝土、灰 土和三合土等组成的墙下条形基础或柱下独立基础-----又称刚性基础。 2、特性：抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差。 主要由于基础材料的性能决定。 3、适用范围：多层民用建筑和轻形工业厂房。 4、设计计算：
7.2.1 无筋扩展基础
2）砖基础是最常见的无筋扩展基础，通常的砌筑方法： “二皮一收”和“二、一间隔收”，但必须保证底层为 二皮砖，即120㎜高，可满足刚性角要求。具体见图7-3。
7.2.2 扩展基础
1、定义：系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝 土条形基础。原称之为柔性基础。 2、构造形式： 1）钢筋混凝土独立基础：阶梯形基础、锥形基础、杯 形基础。 2）条形基础：柱下条形基础、墙下条形基础（不带肋 和带肋两种 ）。
7.2.1 无筋扩展基础
土力学与地基基础学习情境七设计天然地基上的浅基础
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念 基础埋置深度确 定的原则及条件
基础埋置深度的要求
影响基础埋深的因 素
1.工程地质和水文地质条件 一般情况下，基础应设置在坚实的土层上，而不能设
置在淤泥等软弱土层上。基础最小埋置深度不宜小于500 mm。当表面软弱土层较厚时，可采用深基础或人工地基。 一般基础宜埋在地下常年水位之上，因为地下水易使土的 强度下降，也会使基础产生下沉，而且化学污染还会使基 础受到侵蚀。
1
浅基础的分类 浅基础设计的
一般要求 浅基础设计的基本原
则 浅基础设计步骤
设计浅基础的程序
图7-3 烟囱、水塔、高炉基础 (a)、(b)圆板基础；(c)实体基础；(d)圆环基础
1
设计浅基础的程序
浅基础的分类
浅基础设计的 一般要求
浅基础设计的基本原 则
浅基础设计步骤
2.条形基础 条形基础是指基础长度远远大于其宽度的一种基础形
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念 基础埋置深度确 定的原则及条件
基础埋置深度的要求
影响基础埋深的因 素
当必须埋在地下水位以下时，宜将基础埋置在最低地 下水位以下不小于200 mm处，如图7-5所示。
图7-5 基础埋置深度和地下水位的关系
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念 基础埋置深度确 定的原则及条件
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念
基础埋置深度确 定的原则及条件
基础埋置深度的 要求
影响基础埋深的因 素
1)在满足地基稳定和变形要求的前提下，当上层地基 的承载力大于下层土时，宜利用上层土作持力层。除岩石 地基外，基础埋深不宜小于0.5 m。
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第七章天然地基上的浅基础设计 柱下十字交叉基础：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
第七章天然地基上的浅基础设计
4、片筏基础
土质更差,单独基础联成整体,特别对于有地下室的房屋 或大型储液结构,如游泳池、油库等。
Mat foundation
第七章天然地基上的浅基础设计
5、箱型基础 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
第七章天然地基上的浅基础设计
第一节、地基基础方案概述
天然地基：未经加固处理，能直接支承建筑物的地基。 人工地基：若地基土层较软弱，建筑物的荷重又较大，地 基的承载力和变形都不能满足设计要求时，通过人工加固 处理的地基。
浅基础：大多数建筑物基础的埋深不会很大（一般不大于 5米），可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建。如 条形基础、片筏基础和箱形基础等。
第七章天然地基上的浅基础设计
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
h1=2m~4m 高楼好土,低 楼软土
h1>4 m 桩基 或处理
第七章天然地基上的浅基础设计
《土力学与地基基础》课程
多媒体课件
主讲老师：高始慧 讲授班级：10建筑工程技术
2011年9月
第七章天然地基上的浅基础设计
第七章 天然地基上的浅基础设计
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、建筑布置 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。
内
墙
外
墙
底板 6、其它基础：壳体基础、圆板基础、圆环基础等
第七章天然地基上的浅基础设计
二、浅基础设计内容及步骤
1．选择基础所用材料及结构形式； 2．确定基础埋深； 3．确定地基承载力特征值； 4．确定基础底面尺寸，并验算承载力。若持力层 中存在软弱下卧层，尚需验算软弱下卧层的承载力； 5．按规范规定进行地基变形验算。如重要建筑物、 经常受水平荷载的高层建筑物、高耸构筑物等； 6．确定基础剖面尺寸。如是钢筋混凝土基础，还 需进行配筋计算； 7、绘制基础施工图，编写施工说明。
第七章天然地基上的浅基础设计
第四节：基础埋置深度的选择
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，保护 3）桥要求在冲刷深度以下 还有三项控制因素
大于10cm
D
第七章天然地基上的浅基础设计
深基础：如桩基、沉井和地下连续墙等。
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 4、深浅结合基础
第七章天然地基上的浅基础设计
第二节 ：基础材料
一、刚性基础的材料
砖基础
毛石基础混凝土和毛石基础来自灰土基础三合土基础
二、钢筋混凝土基础（无筋扩展基础）
第七章天然地基上的浅基础设计
3、柱下钢筋混凝土条形基础和柱下十字交叉基础
当地基承载力较低且柱下 钢筋混凝土独立基础的底面 积不能承受上部结构荷载的 作用时，常常把若干柱下的 基础连成一条，从而构成柱 下条形基础。
其目的是将承受的集中荷 载较均匀地分布到条形基础 底面积上，以减小地基反力， 并通过形成的基础刚度来调 整可能产生的不均匀沉降。
4、相邻建筑物基础埋深
为保证相邻原有建筑物在施工期间的安全和正常 使用，基础埋深不宜深于相邻原有建筑物的基础。
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
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5、地基土的冻胀和融陷
在有冻胀性土的地区建设时，除基础埋深必须符合上述
1、建筑物的用途、类型、规模、 建筑物的用途影响基
础埋深的选择。如有地下室的建筑，埋深由地下室标高决定； 工业建筑中的地下设施和设备基础，不能离建筑物基础太近。
基础类型是影响埋深的另一个主要因素。对于由砖石材料 砌筑的刚性基础，因其高度相对较大，若埋深较小则有露的可 能。因此，基础的埋深由基础的构造高度决定。
2、荷载大小及性质
对于竖向荷载大、地震力和风力等水平荷载作用也大的高层建 筑以及其他承受水平荷载作用的挡土墙、厂房柱基、烟囱、水 塔等构筑物的基础，则应加大埋深，以增强土层对基础的嵌固 作用，保证构筑物的稳定性。如果基础位于岩石地基之上，基 础埋深则需满足抗滑要求。
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3、工程地质和水文地质条件
扩展基础的抗弯和抗剪性能良 好，可在竖向荷载较大、地基承 载力不高以及承受水平力和力矩 荷载等情况下使用。
墙下钢筋混凝土条形基础多用 于地质条件较差的多层建筑物， 其截面形式为有肋或无肋。见图 6-13；
柱基础的构造见图6-14，其中 现浇柱下基础的截面常为阶梯或 锥形；而预制柱下基础一般做成 杯形。
基础底面应尽量埋于地下水位以上，以避免地下水对基 坑施工的影响，如必须埋在地下水位以下时，则应采取相应 措施（如基坑排水、坑壁围护等），以保证地基土施工时不 受扰动。地下水对基础材料的侵蚀作用及防护措施也应充分 考虑。
基础是浅基础还是深基础(桩基础)？天然还是人工地 基？如果是天然地基,基础埋深的确定根据土层分布
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第三节：浅基础的类型及构造
一、浅基础的结构类型: 1、无筋扩展基础(刚性基础)
无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土等材料组成的无需 配筋的墙下条形基础或柱下独立基础。
砖基础
毛石基础
混凝土基础
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第七章天然地基上的浅基础设计
2、钢筋混凝土扩展基础
地基基础的设计和计算应该满足下列三项基本原则： 1．对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，
应具有足够的安全度， 2．应控制地基变形量，使之不超过建筑物的地基
变形允许值，以免引起基础不利截面和上部结构的 损坏，或影响建筑物的使用功能和外观， 3．基础的型式、构造和尺寸，除应能适应上部结 构、满足使用功能外，还需满足地基承载力 (稳定性) 和变形要求，