独立基础软弱下卧层验算
独立柱基础地基软弱下卧层验算
双石小学校拟建教学楼地基软弱下卧层验算1、计算依据（1）根据雅安市建筑规划设计院提供的设计资料：柱心轴力最大的为2894kN，该柱下基础设计截面尺寸为3.7m×3.7m，基底埋深在±0.000以下1.8m。
（2）建筑室外地坪以教学楼2号孔标高为基准(其假设标高为999.51)，即基础埋深起算点。
2、地基软弱下卧层验算如下：方案一：直接以粉质粘土层做地基持力层将基础直接做在粉质粘土层上，取粉质粘土层地基承载力特征值为100kPa 修正系数按粉质粘土取宽度修正系数为0.3，取深度修正系数为1.5；修正后粉质粘土层地基承载力ƒaz=146.77kN；按基础埋深 1.8m，基础截面尺寸 3.7m×3.7m计算基底处平均压力值P k=247.40kN>修正后粉质粘土层地基承载力ƒaz=146.77kN，不满足地基承载力要求；故调整基础截面尺寸为5.2m×5.2m，经计算基底处平均压力值P k=143.03kN<修正后粉质粘土层地基承载力ƒaz=146.77kN，（满足地基承载力要求）；调整基础宽度后，基础截面尺寸较大，相互间距较小，施工不方便，可直接做成筏板基础，但该方案造价较高。
方案二：换土垫层法基础埋深1.8m，采用级配较好的砂卵石换填基底以下1.5m深的土，以强风化砂岩作下卧层，换填宽度宜超出基础边缘不小于0.65m。
根据已有的工程经验取换填后地基土承载力为150kPa修正系数按人工填土取宽度修正系数为0，取深度修正系数为1.0；修正后砂卵石垫层地基土承载力ƒaz=176kN；按基础埋深 1.8m，基础截面尺寸为 3.7m×3.7m，计算基底处平均压力值P k=247.40kN> 修正后砂卵石垫层地基承载力ƒaz=176kN，(不满足地基承载力要求)；故调整基础截面尺寸为4.6m×4.6m，经计算基底处平均压力值P k=172.77kN<修正后砂卵石垫层地基承载力ƒaz=176kN，（满足地基承载力要求）；计算基础底面处土的自重压力值p c=36kN根据换填深度与矩形基础宽度的比值z/b=0.33，用内插法求得垫层的压力扩散角为23.2º，则计算出相应于荷载标准组合时，垫层底面处的附加压力值p z=83.55kN；垫层底面处土的自重压力值p cz=63kN取软弱下卧层承载力ƒak=100kN修正系数按粉质粘土类别取宽度修正系数为0.3，取深度修正系数为1.5；修正垫层下软弱下卧层地基土承载力特征值ƒaz=192.64kN>p z+p cz=146.55kN；(满足地基承载力要求)。
地基软弱下卧层验算修
地基软弱下卧层验算1、由PKPM计算出上部荷载作用在基础顶部的标准值荷载：F gk = 1800.00 kN F qk = 80.00 kN不变荷载分项系数r g = 1.20 活荷载分项系数r q = 1.40F = r g·F gk＋r q·F qk = 2272.00 kN2、根据地勘资料可知各土层主要物理力学指标建议值如下表：地基软弱下卧层计算简图4、地基软弱下卧层验算(1)修正后的地基承载力特征值假设：21644mblA=⨯=⨯=kPa194.68)5.05.1(m/186.1)34(m/6.193.0160)3()3(33=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=mkNmkNkPadbfakfakmdbγηγη(2)验算基础底宽度22316m 80.13m5.1m /2068.1942272m A kN kPa kN h fa Fk A =≤=⨯-=-≥γ 故：假设基础底面积21644m b l A =⨯=⨯=满足要求。
(3)基底处附加压力kPamm kN m mm m m kN kN A Gk Fk Pc Pk P 1455.1/18m445.144/202272330=⨯-⨯⨯⨯⨯+=+=-= (4)下卧层顶面处附加压力设计值由5.042z 359.14.40.721==<==≥b MPa MPa Es Es A ，；故由《规范》知︒=23θ kPa46.71)23tan 224)(23tan 224(14544)tan 2)(tan 2(0=︒⨯⨯+︒⨯⨯+⨯⨯=++=m m m m kPam m z l z b lbp Pz θθ(5)下卧层顶面处自重应力标准值kPa m m kN m kN m m kN Pcz 6.462)/8.9/6.19(5.1/18333=⨯-+⨯= (6)下卧层顶面以上土的加权平均重度3333/31.1325.12)/8.9/6.19(5.1/18m kN mm m m kN m kN m m kN m =+⨯-+⨯=γ(7)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值kPa 149.93)5.05.3(m /31.130.1110)3(3=-⨯⨯+=-++=m kN kPa d fak fak m d γη (8)验算下卧层强度kPa fa Pz 93.149118.06kPa 46.6kPa kPa 46.71=<=+=符合要求。
独立基础软弱下卧层验算
z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,
My=7KN.m,179kPa 0（kPa）141.00196.00
54验算：pz+pcz=141.00+54.00
=195.00<196.00
满足软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:软弱下卧层顶面处的附加压力值下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。
软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ基底的平均压力设计值Pk（kPa）：
基底处土的自重压力值(pc)：
宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =-γη+=)5.0(d fak f m d z a。
软弱下卧层验算(新)
基础底面长L=基础底面宽B=
基础高度h=
轴力标准值Fk=
地基承载力特征值
fak=地基承载力深度修正系数ηd=
1.0基础砼容重γc=
25.0kN/m 软弱下卧层顶面埋置深度dz=
7950mm 基础埋置深度d=
第一层土（持力层上面）土层厚度d1=
第一层土的重度γ1=
持力层土的重度γ2=
上层土压缩模量Es1=
下层土（软弱下卧层）压缩模量Es2=
地下水埋深dw=
下卧层顶面以上平均重度γm=
10.523软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz=
218.34kPa 基础自重Gk1＝ γc * Vc =γc * L * B * h=46333.50kN 基础上的土重Gk2 ＝ γ1 * L * B * ( d - h)=88168.83kN 基础自重Gk ＝ Gk1 + Gk2=
134502.33kN 基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d=1757mm z/B=
0.02Es1/Es2=
2.00地基压力扩散角θ=
0.0°pk ＝ (Fk + Gk) / A=124.27kPa
pc ＝ γ1 * d1 + γ2 * (d - d1)=111.47kPa
pz＝L*B*(pk-pc)/[(B+2*z*tanθ)*(L+2*z*tanθ)]=12.80kPa
pcz ＝ γm * dz=83.60kPa
pz + pcz ＝96.40<faz=218.34kpa通过。
软弱下卧层验算
安溪鸿业中心A、B楼复合地基下卧层承载力分析一、A楼(28层) 层下卧土层承载力分析:1、按土层饱和重度验算下卧层承载力取最不利钻孔ZK4验算:基底压力特征值取600 kPa,底板尺寸取26.0m×28.3m,验算下卧层承载力,计算如下:底板以上土体平均容重:r=(1.8×18+4.2×19.5)/6.0=19.0 kPa底板附加应力: Po=600-6.0×19.0=486.0 kPa复合地基底面附加应力:Po,=Po=486.0 kPa残积土顶面附加应力:Po,,=26.0×28.3×486/(26.0+2×3.8tg17°)/(28.3+2×3.8tg17°)=412.3 kPaPcz=2×25+5+6.0×19×0.2+5.5×19.5+4.8×21 =286.0 kPaPo,,+Pcz=412.3+286.0=698.3 kPa残积土顶面以上土体平均容重:r d=(1.8×18+9.7×19.5+4.8×21)/16.3=19.7 kPa 修正后残积土承载力特征值为:faz=250+1.6×19.7×(16.3-0.5)=748.0 kPa>698.3 kPa (满足)2、按土体有效重度验算下卧层承载力底板附加应力：Po＝486-5×10＝436.0 kPa残积土顶面附加应力：Po,,＝412.3×436/486＝369.9kPa 残积土顶面自重应力：Pcz=(2×25+6.0×19.0×0.2+5)+5.5×9.5+4.8×11=182.9 kPaPo,,+Pcz=369.9+182.85=552.8 kPa残积土顶面以上土体平均浮容重:r d=(1.8×8+9.7×9.5+4.8×11)/16.3=9.7 kPa 修正后残积土承载力特征值为:faz=250+1.6×9.7×(16.3-0.5)=495.2 kPa<552.8 kPa (不满足) 采用加宽底板宽度解决。
软卧层验算
z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,My=7KN.m,179kPa
0（kPa）
141.00
196.0054验算：pz+pcz=141.00+54.00=195.00<196.00 满足
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:
软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。
软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ（°）基底的平均压力设计值Pk（kPa）：基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。
软弱下卧层验算exel计算公式(设计院专用)
z(m)=3.026.5基底短边宽b 2.55基底长边宽l 2.5
基础埋深： 1.58028kPa 0.52
N=822KN,Mx=13KN.m,My=1KN.m,160kPa
0（kPa）
132.00
232.7681.36验算：pz+pcz=132.00+81.36=213.36<232.76 满足
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:
软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=120kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程24.4。
软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1下层土弹性模量Es2下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ（°）基底的平均压力设计值Pk（kPa）：基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。
软弱下卧层验算计算表
z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,My=7KN.m,179kPa
0（kPa）141.00
196.0054验算：pz+pcz=141.00+54.00=195.00<196.00 满足
独立基础软弱下卧层验算
地基压力扩散角θ（°）软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:下卧层承载力特征值fak=基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：基底的平均压力设计值Pk（kPa）：根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。
软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1=θ+θ+-=)tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。
下卧层验算
软弱下卧层验算：4-4(J4)1、基本资料基础类型：条形基础底边宽度 b ＝ 4500mm基础混凝土容重γc＝ 22.00kN/m 杂填土基础平均容重γG= 20.00 kN/m相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的轴力值 Fk =133.0kN 地下水埋深 dw ＝ 1460mm软弱下卧层地基承载力特征值 fak ＝ 50.0kPa地基承载力修正系数ηd＝ 1.002、计算结果基础自重和其上的土重为：G= γG bd = 20.00 × 4.50 ×1.30 = 117 kNk基础底面平均压力为：pk ＝ (Fk + Gk) / A ＝ (133.0+117)/4.50 ＝ 55.3kPa基础底面自重压力为：pc ＝16.8+4.5 ＝ 21.3kPa基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d ＝ 1310mm由 z / b ＝ 0.29 、 Es1 / Es2 ＝ 1.7，查基础规范表5.2.7地基压力扩散角θ＝ 6.3°对于条形基础的 pz 值，可按基础规范式 5.2.7-2 简化计算：pz ＝ b(pk - pc) / (b + 2ztan_)pz ＝ 4.500×(55.3-21.3)/(4.5+2×1.31×tan6.3)＝ 31.8kPa 计算软弱下卧层顶面处的自重压力γm '＝[16.00*1.050+17.90×0.410+(17.90-10) ×1.150]/2.610＝12.73kN/m pcz ＝γm ' × dz ＝ 12.73×2.610 ＝ 33.23kPa根据"基础规范"5.2.4条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz ＝ fak + ηdγm (d - 0.5)＝ 50.0+1.00 ×12.73 ×(2.610-0.5) ＝ 76.86kPa 由"基础规范"式5.2.7-1，得pz + pcz ＝31.8+31.6 ＝ 63.4kPa ≤ faz ＝ 76.86kPa 软弱下卧层地基承载力满足要求！。
车库独立基础软弱下卧层验算
h H d 2d 1 d123Fk+Gk 软弱下卧层持力层地面θ地下水位z Es1Es2车库独立基础软弱下卧层验算1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 基础类型：矩形基础 底边宽度 b ＝ 3600mm 底边长度 l ＝ 3600mm1．1．3 基础根部高度 H ＝ 500mm 端部高度 h ＝ 500mm基础混凝土容重 γc ＝ 25.00kN/m1．1．4 相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的轴力值 Fk ＝ 2220kN1．1．5 基础埋置深度 d ＝ 500mm 第一层土（持力层上面）土层厚度 d1 ＝ 500mm 土的重度 γ1 ＝ 18kN/m 持力层土的重度 γ2 ＝ 18kN/m1．1．6 地基压力扩散线与垂直线的夹角 θ ＝ 0°1．1．7 软弱下卧层地基承载力特征值 fak ＝ 150kPa 地基承载力修正系数 ηd ＝ 1.61．1．8 软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 γm ＝ 18kN/m软弱下卧层顶面埋置深度 dz ＝ 4000mm1．2 计算结果1．2．1 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 fazfaz ＝ fak + ηd * γm * (d - 0.5) ＝ 150+1.6*18*(4-0.5) ＝ 250.8kPa1．2．2 基础自重、土重标准值 Gk基础自重 Gk1 ＝ γc * Vc ＝ 25*6.48 ＝ 162.0kN基础上的土重 Gk2 ＝ γ * (l * b * d - Vc) ＝ 18*(6.48-6.48) ＝ 0.0kN Gk ＝ Gk1 + Gk2 ＝ 162.0kN1．2．3 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d ＝ 3500mmpk ＝ (Fk + Gk) / A ＝ (2220+162)/12.96 ＝ 183.8kPapc ＝ γ1 * d1 + γ2 * (d - d1) ＝ 9+0 ＝ 9.0kPa对于矩形基础的 pz 值，可按基础规范式 5.2.7-3 简化计算：pz ＝ l * b * (pk - pc) / [(b + 2z * tanθ) * (l + 2z * tanθ)] ＝ 3.6*3.6*(183.8-9)/(3.6*3.6) ＝ 174.8kPa1．2．4 软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pczγm' ＝ (18*0.5+18*3.5)/4 ＝ 18.00kN/mpcz ＝γm' * dz ＝ 18*4 ＝ 72.0kPa1．2．5 当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：pz + pcz ≤ faz （基础规范式 5.2.7-1）pz + pcz ＝ 174.8+72 ＝ 246.8kPa ≤ faz ＝ 250.8kPa，满足要求。
建筑工程软弱下卧层地基承载力设计与验算
上，这两种做法都不可取，显然这样的计算
结果是和工程条件不符的，也是不准确的，
给工程留下相当大的事故隐患。
我们可以这样来验算：当 Es1/Es2＜3 时，
若 的比值在 0～0.5 之间时，取 θ 角为
近似取 0°，计算偏安全；若 ＞0.5 时，
应采用双层地基附加应力分布的理论根据
公式（4）、（5）来计算附加应力 。
— — —软弱下卧层顶面处的自重 应力值；
— — —软弱下卧层顶面处经深度 修正后的地基承载力特征值；
对于软弱下卧层顶面处的附加应力 P2 的计算有 2 种情况：当 Es1/Es2≥3 时，用扩散 角简化计算方法，假定基底处的附加应力向 下传递按某一角度 θ 向外扩散，并均匀分 布在较大面积的软弱下卧土层上，根据基底 压力与扩散面积上附加压力相等的条件，得 出了附加应力 的表达式
参考文献：
[1] 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 GB50007- 2002. 北 京：中国建筑工业出版社，2002.
[2] 岩土工程勘察规范 GB50021- 2001.[S] 北京：中 国建筑工业出版社，2001.
[3] 陆培毅.土力学.北京，中国建材工业出版社，2000. [4] 宰金珉，梅国雄.考虑位移和时间效应的土压力计
基础影响情况下的软弱下卧层时，基础设计 较为安全经济。
4 应用实例
上节中列出在软弱下卧层地基承载力 验算过程中经常能遇到的一些问题，类似的
工程实例也很多，受篇幅限制，本文就不一 一举例说明了。下面仅举一个相邻基础情况 下的软弱下卧层地基承载力设计验算示例。
如图 2 所示，基础 1 的 =3×2=6m 2， 轴心荷载 Fk=800kN；基础 2 的 =2.5 × 2=5m 2，轴心荷载 Fk=600kN；两基础相邻边 距离为 1.0m ；土层的参数图 2 已注明。根据 以上条件验算软弱下卧层的承载力。 由示例所给条件，可以得出
软弱下卧层验算步骤
软弱下卧层验算步骤软弱下卧层是指地质性质较差、地基承载能力较弱的地层。
在工程设计和施工中，对软弱下卧层进行验算是确保工程安全稳定的重要环节。
下面将详细阐述软弱下卧层验算的步骤，以帮助工程师和设计师更好地处理软弱下卧层问题。
第一步：地质勘察地质勘察是软弱下卧层验算的首要步骤。
通过地质勘察，可以了解地下情况，包括软弱下卧层的厚度、性质、结构特点等。
地质勘察包括采集岩芯样品、测量地层厚度、记录地层岩性等，这些数据将为后续的验算提供重要依据。
第二步：地下水位调查地下水位是影响软弱下卧层稳定性的重要因素之一。
在进行验算前，需要进行地下水位的调查、监测和分析。
通过地下水位调查，可以确定软弱下卧层的饱和度，从而判断地基承载能力是否会受到地下水的影响。
第三步：软弱下卧层特性分析软弱下卧层的特性分析是验算的核心步骤。
在进行特性分析时，需要综合考虑软弱下卧层的物理性质、力学性质和水文性质等。
通过对软弱下卧层特性的分析，可以了解其变形特点、强度特点以及与上下层之间的相互作用关系，为后续的验算提供基础。
第四步：验算方法选择根据软弱下卧层的特性分析，可以选择合适的验算方法。
常见的验算方法包括传统的有限元分析、数值模拟方法以及试验法等。
不同的方法适用于不同的软弱下卧层情况，如软黏土、强风化岩层等，需要根据具体情况进行选择。
第五步：验算参数确定进行验算时，需要确定合适的验算参数。
验算参数包括软弱下卧层的强度参数、变形参数以及与上下层之间的边界条件等。
这些参数的选择应基于实际调查数据和合理的工程假设，以保证验算结果的准确性和可靠性。
第六步：模型建立和分析根据确定的验算参数，可以建立软弱下卧层的模型，并进行相应的分析。
模型建立可以采用二维或三维的方法，根据实际情况选择合适的模型。
在分析过程中，需要考虑软弱下卧层的承载能力、变形情况以及与上下层之间的相互作用，以评估软弱下卧层的稳定性和影响范围。
第七步：验算结果评估根据模型分析的结果，可以评估软弱下卧层的稳定性和工程安全性。
软弱下卧层承载力验算
⑹基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一 个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置 到主要受力方向底板宽度1/4处。在拐角处底板横向受力钢筋 应沿两个方向布置。
⑺当地基软弱时，为了减少不均匀沉降的影响，基础截面 可采用带肋的板，肋的纵向钢筋按经验确定。
pjⅢ
p j min
l
l1 2l
( p jmax
p j min )
MⅣ
pj 24
(b
b1
)2
(2l
l1 )
求得MⅠ、MⅡ、MⅢ、MⅣ后，分别求得对应钢筋面 积AsⅠ、AsⅡ、AsⅢ、AsⅣ。利用AsⅠ、AsⅢ 中的大值配置 平行于l方向的钢筋，并放置在下层；按AsⅡ、AsⅣ 中的大
h0 )2
AL=S1,2,3,4,5,6
– - =S1,2,7,8,5,6 S2,3,7 S4,5,8
–2S237
Am S3,9,10,4
1 2
(bc
bb
)h0
1 2
(bc
bc
2h0
)h0
(bc h0 )h0
2.当冲切角锥体的底面积部分落在基底面积外，b≤（bc+2h0）时
2、偏心荷载作用
偏心荷载作用下，基础边缘处最大净反力设计值为：
p jmax
F b
6M b2
或p max
F b
1
6e0 b
e0
M
N
(
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z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,My=7KN.m,179kPa
0（kPa）
141.00
196.0054验算：pz+pcz=141.00+54.00=195.00<196.00 满足
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:
软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。
软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ（°）基底的平均压力设计值Pk（kPa）：基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。