2.3基础埋置深度的选择
刚性基础与扩展基础
第二章 刚性基础与扩展基础
FOUNDATION ENGINEERING
刚性基础与扩展基础
2.1
概 述
2.2 基础埋深的选择
2.3 地基承载力
2.4 扩展基础的设计计算
FOUNDATION ENGINEERING
刚性基础与扩展基础
2.1
概 述
2.2 基础埋深的选择
2.3 地基承载力
2.4 扩展基础的设计计算
FOUNDATION ENGINEERING
2-1 概述
第 2-1-1 刚性基础的构造要求 二 章 工程实践中，常采用素混凝上、砖、毛石等材料修筑基础．上 刚 性 基 础 与 扩 展 基 础
述材料的共同特点是具有较大约抗压强度，而抗弯、抗剪强度较 低。 基础的高度相对比较大，几乎不发生挠曲变形，这种由素混 凝土、砖、毛石等材料砌筑、高度由刚性角控制的基础称之为刚 性基础，或称无筋扩展基础。 刚性基础在断面高度变化处容易产生弯曲或剪切破坏，因此 需要通过对基础构造的限制保证基础内的拉应力和剪应力不超过 允许值。这种限制通常是通过刚性角实现，即每个台阶的宽度与 高度的比值不超过规定。
2. 柱下钢筋混凝土独立基础
a）台阶型
b）锥台型
c）杯口型
FOUNDATION ENGINEERING
刚性基础与扩展基础
2.1
概 述
2.2 基础埋深的选择
2.3 地基承载力
2.4 扩展基础的设计计算
FOUNDATION ENGINEERING
2-2 基础埋置深度的选择
第 二 章 刚 性 基 础 与 扩 展 基 础 基础埋置深度一般是指基础底面到室外设计地面的距离，简称 基础埋深。
在满足其他 要求下尽量 浅埋
水利计算公式知识讲解
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1.1.3. 综合稳定指标
综合稳定指标是综合考虑河床的纵、横向稳定性。建议采用的公式为
（b）2 * h
1.2. 河床演变分析与河相关系
调查工程区河道历史主流及河道变迁，分析工程区河道形态。共分为蜿蜒型河道、游荡 型河道两种形式。
蜿蜒型河段一般凹岸崩退，凸岸淤长，凹岸深槽和过渡段浅滩在年内发生互相交替的冲 淤变化。
1.1.2. 河道纵向稳定分析
水流对河床泥沙的拖曳力与床面泥沙抵抗运动的摩阻力之间的相互作用，决定河床的纵 向稳定性。根据黄河水利出版社出版《治河及泥沙工程》中河道纵向稳定系数采用爱因斯坦 水流强度函数按下式计算：
式中： 纵向稳定系数；
D 床沙平均粒径，mm； J 河床纵比降； H 河流平摊水深，m。
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F——由计算点逆风向量到对岸的距离（m）； D——水域的平均水深（m）； β——风向与垂直于堤轴线的法线的夹角（°）。 c)安全加高的选取 安全加高 A 查《堤防工程设计规范》(GB50286—2013)表 3.2.1，5 级堤防按不允许越浪 考虑安全加高为 0.5m。
2.2. 护坡厚度的确定
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2.3.1. 冲刷深度
式中：
hs
H 0
U CP UC
n
1
hs——局部冲刷深度（m）； H0——冲刷处的水深（m）； Ucp——近岸垂线平均流速（m/s）； Uc——泥沙的启动流速（m/s）；粘性与沙质河床采用张瑞瑾公式计算，卵石河床采用长 江科学院公式计算；
n——与防护岸坡在平面上的形状有关，本次取 n=1/4。
根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）（以下简称《堤防规范》）要求，堤顶高程 为设计洪水位加超高值确定。堤顶超高按下式计算：
基础工程-赵明华-第二章-刚性基础与扩展基础-1
形式：柱下钢筋砼独立基础、墙下钢筋砼条形基础
2.1 概 述
三、扩展基础的构造要求
一般要求：
基础边缘高度： 基础垫层： 混凝土： 钢筋：
2.1 概 述
三、扩展基础的构造要求
现浇柱下独立基础的构造要求：
现浇钢筋砼柱与基础 的连接：
2.1 概 述
三、扩展基础的构造要求
2.1 概 述
一、刚性基础的构造要求
宽高比（或刚性角）要求：
任一台阶宽度 对应台阶高度
bi ≤tan
Hi
刚性角，按表2-1取值
对基底平均压力＞300kPa的砼基础，变阶处剪力应满足：
Vs ≤ 0.366 ft A 变阶处基础单位长度面积
变阶处单位长度剪力设计值
混凝土轴心抗拉强度设计值
2.1 概 满足宽高比（或刚性角）的工程做法：
“二皮一收”砌法
“二、一间隔收”砌法
2.1 概 述
二、钢筋混凝土扩展基础
定义：在墙或柱之下设置的水平截面向下扩大的钢筋混凝土基础，
也称为“柔性基础 ” 。
特点：抗弯、抗剪性能好；不受台阶宽高比限制；钢筋用量大。
适用：可在竖向荷载较大、地基承载力不高及承受水平力和力矩
d
2.2 基础埋置深度选择
一、概述
实质：选择合适的持力层。
一般要求：最小埋深0.5m(岩石基础除外)，且基顶低于
室外地面0.1m。
应考虑的主要因素：
±0.00
建筑结构及环境条件；
工程地质条件；
d
水文地质条件；
p
地基冻融条件；
持力层 fa（＞p）
墙下条基的构造要求
无纵肋条形基础：
地基土质或荷载分布不均匀时，为提高基础纵向抗弯能 力和控制地基差异沉降，可做成有肋板条形基础。
东南大学基础工程《浅基础例题与习题》
力值
基底处最大
pk max
k min
Nk (1 6e ) 933.5 (1 6 0.227 )
A
l 1.5 3.0
3
和最小压力
301.6kPa 1.2 113.3kPa 0
fa
282kPa
NO
20
（4）调整底面尺寸再算
取b=1.6m， l=3.2m
基底处总竖向力 Nk 830 201.63.21.15 947.8kN
18.6kN / m3 e 0.90
A
11
概念题 • 5. 按 《 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》
(GB50007 － 2002) 的 规 定 选 取 地 基 承 载 力深宽修正系数时，指出那些因素能影响 地基承载力深宽修正系数的取值： • (A) 土的类别； • (B) 土的重度； • (C) 土的孔隙比； • (D) 土的液性指数。
• 要求：计算修正后的地基承载力特征值fa
5
• 解:
• 塑性指数
I p wL wp 35.2 23.2 12.0
• 液性指数
IL
w wp wL wp
26.2 23.2 12
0.25
• 查表2-5
η b＝0.3、 η d=1.6
•
基底以上土的加 权平均重度
m
1h1 2h2
h1 h2
A、C、D 14
概念题
• 8. 对于p～s曲线上存在明显初始直线段的 载荷试验，所确定的地基承载力特征值：
• (A) 一定是小于比例界限值； • (B) 一定是等于比例界限值； • (C) 一定是大于比例界限值； • (D) 上述三种说服都不对。
D
15
第二章刚性基础与扩展基础
dmin zd hmax
冻土层的最大厚度
计算步骤：按规范确定z0→冻土分类(五类)→计算zd →查表确定hmax→计算dmin
2.3 地基承载力
一、地基承载力设计原则
定义：保证在荷载作用下地基对土体产生剪切破坏而失效方面，有足够安
全度的地基土承受荷载的能力。
总安全系数法：将安全系数作为控制设计的标准。
基础底面下土重度 基础埋深内各土层加权平均重度
特点：实质为p1/4，无需宽度、深度修正。 适用：基底偏心距 e ≤0.033 b(b为偏心方向基础边长)时。 缺陷：没有考虑变形要求，尚应进行地基变形验算。
2.3 地基承载力
三、按承载力公式确定fa
以魏锡克公式（汉森公式等）为基础的理论公式计算 fa：
2.3 地基承载力
五、地基承载力的修正
修正原因：原位试验及经验值法结果只能反映一定宽、深
范围内的承载力，实际承载力随基宽和埋深增加而增加。
修正方法：
《建筑地基基础规范 GB 50007-2011》法：
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
修正后地基承载力特征值
2.2 基础埋置深度选择
三、工程地质条件的影响
地基上好下软，基础应尽量浅 埋，否则可深埋或浅埋加地基 处理；
倾斜持力层，可作台阶形； 边坡上的基础埋深应满足： 当b ≤ 3m，a ≥ 2.5m 时
d≥(b a) tan
不满足时，应按稳定性验算结 果确定。
d
2.2 基础埋置深度选择
3m≤b≤6m
《路桥地基规范JTG D63-2007》法： [ fa ] [ fa0 ] k1（1 b 2） k2（2 h 3)
浅基础设计的基本内容
2、电梯缓冲坑：自地面向下至少1.4m
(二)考虑建筑物的高度和荷载大小的影响 高层建筑基础 承载力 变形
筏形基础和箱形基础 桩箱或桩筏基础
埋深不小于1/15建筑高度
1/18～1/20
（不计桩长）
以上规定不包括岩石地基，岩石地基上的高层主要考 虑抗滑要求
输电塔基础 要求较大的埋深 提供足够的抗拔阻力
h0
w h 0 k
0 （ 1 z1 2 z 2 ) /(z1 z 2 )
k 一般取0.7~0.9。
2.3.4 地基冻融条件
冻胀：冻胀力，地面隆起 融陷：强度降低，建筑物下陷 1.冻土分类 季节性冻土：是冬季冻结、天暖解冻，每年冻融交替一次的 土层，在我国北方地区分布广泛。 多年性冻土：指连续保持冻结状态三年以上的土层，其性质 较复杂，属特殊土地基，另见专著。 不均匀沉降
注：以 p1/4=NB /2+Nq d+Ncc为理论依据
k ≥24°时，Mb实际比理论大
讨论： （1）增大b? （2）增大d? （3）地下 水对承载力 的影响
该公式确定承载力时相应的理论模式是 基底压力呈条形均匀分布。所以仅适用于 e l / 30 的情况。
2.载荷试验法
规范要求 : 对地基基础设 计等级为甲级的建筑物采 用载荷试验、理论公式计 算及其他原位试验等方法 综合确定。 千 斤 顶 荷载板
注：冻胀区的基础，应保证有足够的埋深，使基底达到或基本达到冻胀 影响深度以下，从而避免冻害。
冻胀土中基础埋深的要求
dmin ＝ zd– hmax
zd 设计冻深；zd ＝ z0 t；z0 标准冻深；t 采暖对冻深的影响系数 hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
第2章刚性基础与扩展基础.
2. 2 基础埋置深度的选择
2.2.1工程地质条件 非岩石地基：
压缩层范围内为均质土: 基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求 外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和 沉降特性来确定(同时考虑基础需要的最小埋 深 )。 地层为多层土: 对大中型桥梁、结构物基础持力层的选 定，应通过较详细计算或方案比较后确定。
2. 2 基础埋置深度的选择
2.2.2建筑结构条件
对超静定结构 ， 基础发生较小的不均匀沉 降也会使内力产生一定变化。 如对拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位 移和沉降差值，有时需将基础设置在埋 藏较深 的坚实上层上。 建筑结构的类型不同，地基沉降造成的危 害不同，高层建筑要求高，还要注意稳定性。 高层建筑，水平荷载大，岩石地基外，箱形 基础和筏形基础，基础埋深不小于建筑的1/15。 桩箱或桩筏基础，1/18~1/20。
时，采用这种基础形式是适宜的。
材料：钢筋混凝土 形式：柱下扩展基础、条形、十字形基础、
筏板及箱形
back
2. 2 基础埋置深度的选择
要求： 变形较小，而强度又比较大的持力层，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。 此外还要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。 考虑因素：（提问） 地基的工程地质、场地环境条件、水文地质条件、 当地的冻融条件、上部结构形式，以及保证持力层稳定 所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。
2. 1 概述
2.1.1刚性基础
襟边: 作用:扩大基底面积，调整施工误差，支 立墩、台身模板的需要。
取值:基底面积要求、 基础厚度及施工方法 。最小值为20cm-30cm。基础较厚(超 过lm以上)时，可浇砌 成台阶形。
2.1.1刚性基础 刚性角:满足刚性基础要求时，自墩台身 边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大 夹角αmax。 每个台阶宽度ci与厚 度ti保αi<=αmax，属刚 性基础，不必对基础进 行弯曲拉应力和剪应力 的强度验算，可不设置 受力钢筋。
注册土木工程师(道路工程)考试：2022专业案例真题及答案(6)
注册土木工程师（道路工程）考试：2022专业案例真题及答案(6)1、东北地区某高速公路，冻结深度2.3m。
重力式挡土墙，黏质土地基，挡土墙前趾地基受水流冲刷，局部冲刷深度为1.5m。
该挡土墙前趾基础埋置深度不应小于（）。
（单选题）A. 1.0mB. 1.25mC. 2.3mD. 2.5m试题答案：D2、某互通式立体交叉匝道设计服务水平采用四级，其中一条出口匝道设计速度40km/h，设计小时交通量为600pcu/h，从减速车道起点到该匝道合流鼻端之间的总长度为593m，其中减速车道全长为245m，在下列匝道类型中，符合规范要求的匝道横断面类型为（）。
（单选题）A. Ⅰ型——单向单车道匝道B. Ⅱ型——无紧急停车带的单向双车道匝道C. Ⅲ型——有紧急停车带的单向双车道匝道D. Ⅳ型——对向分隔式双车道匝道试题答案：A3、某T形平面交叉，主路为具集散功能的一级公路，设计速度采用80km/h，在选择支路与主路的交点位置时，有4个方案可供选择，各交点平面交叉范围内的主路纵坡及与相邻平面交叉的距离如下表。
在各交点方案中，从技术指标分析，合适的方案为（）。
题19表（单选题）A. AB. BC. CD. D试题答案：A4、某公路桥梁控制截面上的永久作用标准值效应为400kN·m，汽车荷载效应标为200kN·m，人群荷载标准值效应为50kN·m，其频遇组合的作用效应设计值为（）。
（单选题）A. 775kN·mB. 650kN·mC. 575kN·mD. 560kN·m试题答案：D5、某高速公路设计标准为双向四车道，按分线设分离式隧道，设计车速120km/h。
隧道长度13km，考虑电缆沟、排水沟等因素，左右侧检修道宽为1.0m，高度25cm，则隧道的建筑限界净宽为（）。
（单选题）A. 11.50mB. 11.00mC. 10.75mD. 10.25m试题答案：A6、某互通式立体交叉匝道设计服务水平采用四级，其中一条出口匝道设计速度40km/h，设计小时交通量为600pcu/h，从减速车道起点到该匝道合流鼻端之间的总长度为593m，其中减速车道全长为245m，在下列匝道类型中，符合规范要求的匝道横断面类型为（）。
基础工程教学第2章
根据
地基复杂程度 建筑物规模和功能特征 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
即按照地基基础设计的复杂性和技术难度
将地基基础设计分为三个设计等级
甲级 乙级 P9表2-1 丙级
P9
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：（P9～10）
地基、基础与上部结构相互作用的概念（P68～73） 注意：地基与基础的相互作用
➢抗弯刚度很小的柔性基础，基底
反力的分布与作用于基础上的荷
载分布形状完全一致。均布荷载
下基础沉降呈碟形，即中部大，
边缘小。若要使沉降趋于均匀，
作用于基础上的荷载分布应中间 柔性基础的基底反力
小、两端大（P69）
和沉降（P69图3-1）
•多用于：荷载大、地基软弱且软硬不均的高层建筑 用于框架、框剪、剪力墙结构的柱下筏形基础 用于砌体承重结构的墙下筏形基础 ，适用于具有硬 壳持力层、比较均匀的软弱地基上6层及6层以下 承重横墙较密的民用建筑
•筏形基础底面积大，可减小基底压力，也可提高地基
承载力，能有效增强基础的整体性，调整不均匀沉降
和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基 础或柱下独立基础
•无筋扩展基础适用于：（P11）
由于受台阶宽高比的 限制，刚性基础的高
多层民用建筑和轻型厂房
度一般较大
➢无筋扩展基础（刚性基础）不适宜宽基浅埋的情况
•基础截面常做成
柱
l b 10
墙下条形基础
柱下独立基础
•无筋扩展基础的受力特性：（P11、P39～40）
材料具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都较低
➢ 为保证基础不会挠曲变形、开裂破坏，设计时 需要加大基础的高度，控制基础外伸宽度，即 限制（刚性）基础台阶宽高比，使基础具有足 够的刚度，基础内的拉应力和剪应力不超过材 料的抗拉、抗剪强度
基础埋置深度的选择
基础埋置深度的选择0000确定基础埋深的原则是:在保证安全可靠的前提下，尽量浅埋。
但不应浅于0.5m，因为地表土一般较松软，易受雨水及外界影响，不宜作为基础的持力层。
另外，基础顶面距设计地面的距离宜大于100㎜，尽量避免基础外露，遭受外界的侵蚀及破坏。
2-2-1建筑结构条件与场地环境条件建筑结构条件包括建筑物用途、类型、规模与性质。
某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础型式，这些要求常成为基础埋深选择的先决条件，例如必须设置地下室或设备层及人防时，通常基础埋深首先要考虑满足建筑物使用功能上提出的埋深要求。
当建筑物内采用不同类型的基础，如单层工业厂房排架柱基础与邻近的设备基础，如果两基础间的净距与其底面间的标高差不满足图2-4的要求时，则应按埋深大的基础统一考虑。
高层建筑物中常设置电梯，在设置电梯处，自地面向下需有至少1.4m电梯缓冲坑，该处基础埋深需要局部加大。
建筑物外墙常有上、下水、煤气等各种管道穿行，这些管道的标高往往受城市管网的控制，不易改变，这些管道一般不可以设置在基础底面以下，该处墙基础需要局部加深。
另外，遇建筑物各部分使用要求不同或地基土质变化较大，要求同一建筑物各部分基础埋深不同时，应将基础做成台阶形逐步过渡，台阶的宽高比为1:2，每阶高度不超过500mm，见图2-5。
上部结构的型式不同，对基础产生的位移适应能力不同。
对于静定结构、中、小跨度的简支梁来说，这项因素对确定基础埋置深度影响不大。
但对超静定结构即使基础发生较小的不均匀沉降也会使结构构件内力发生明显变化，例如拱桥桥台。
为了减少可能产生的水平位移和沉降差值，有时须将基础设置在埋藏较深的坚实土层上。
图2-4相邻基础的埋深图2-5阶形基础建筑物的结构类型不同，地基沉降可能造成的危害程度不一样。
在对荷载大的高层建筑和对不均匀沉降要求严格的建筑设计中，为了减小沉降，往往把基础埋置在较深的良好土层上。
此外，承受较大水平荷载的基础，应有足够大的埋置深度，以保证地基的稳定性。
2-3 地基土液化及其防治
2.3.4 液化地基的评价
对于存在液化土层的地基， 对于存在液化土层的地基，通常是根据液化指数来 划分液化等级，以确定地基液化的危害程度。 划分液化等级，以确定地基液化的危害程度。 地基的液化指数可按下式确定： 地基的液化指数可按下式确定：
Ni IlE = ∑(1− )di wi i=1 Ncri (2-11) 11)
n
从式( 从式 (2—11) 可知 ， 液化指数表示沿深度 15m 范围 11) 可知， 液化指数表示沿深度15m 内，各液化土层液化可能性与影响程度的总和。从 各液化土层液化可能性与影响程度的总和。 地基土液化震害分析表明，液化指数越大， 地基土液化震害分析表明，液化指数越大，地面的 喷冒情况就越严重，对建筑物造成的危害也就越大。 喷冒情况就越严重，对建筑物造成的危害也就越大。
(3)采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度 采用天然地基的建筑， 和地下水位深度符合下列条件之一时， 和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑 液化影响： 液化影响： du > do + db − 2 （ 2-6） （ 2-7） dw > do + db − 3 d + d >1.5d + 2d − 4.5 （2-8）
第一步， 第一步，初步判别
根据对地震液化现场资料的研究成果， 根据对地震液化现场资料的研究成果，饱和的砂 土或粉土当符合下列条件之一时， 土或粉土当符合下列条件之一时，可初步判别为 不液化或不考虑液化影响： 不液化或不考虑液化影响： (1) 地质年代为第四纪晚更新世 (Q)及其以前时因 地质年代为第四纪晚更新世(Q) 及其以前时因 尚未发现过液化，可判为不液化土。 尚未发现过液化，可判为不液化土。 (2)粉土的粘粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百 粉土的粘粒(粒径小于0 005mm的颗粒 的颗粒) 分率， 度和9度分别不小于10、13和16时 分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时， 可判为不液化土。 可判为不液化土。
2019年10月注册土木工程师(道路工程)《专业案例考试(上)》真题及详解
一、案例分析题 2019年10月注册土木工程师（道路工程）《专业案例考试（上）》真题及详解（每题的四个备选答案中只有一个符合题意）1．某双车道四级公路，设计速度采用30km/h 该公路路基段的建筑限界横向总宽度是（ ）。
A ．3.75mB ．7.00mC ．7.50mD ．8.25m【答案】B【解析】根据《公路工程技术标准》（JTGB 01—2014）第3.6.1条规定，四级公路的建筑限界应符合题1解图规定。
题1解图 二、三、四级公路图中，W 为行车道宽度；L 为侧向宽度。
二级公路的侧向宽度为硬路肩宽度。
三、四级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m 。
即建筑限界的横向宽度为：W ＋2L根据《公路工程技术标准》（JTGB 01—2014）第4.0.2条和4.0.5条规定。
（1）车道宽度计算3.25×2＝6.5m（2）侧向宽计算（0.5－0.25）×2＝0.5m（3）建筑限界横向总宽度6.5＋0.5＝7m2．某具有干线功能的二级公路，设计速度采用60km/h，间隔设置满足超车视距要求路段的间距宜小（）。
A．1kmB．3kmC．4kmD．5km【答案】B【解析】根据《公路路线设计规范》（JTGD 20—2017）第7.9.3条规定，二级公路、三级公路、四级公路双车道公路，应间隔设置满足超车视距的路段。
具备干线功能的二级公路宜在3min的行驶时间内提供一次满足超车视距要求的超车路段。
设计速度采用60km/h的二级公路提供一次超车的时间为3min，间隔设置计算：3/60×60＝3km。
3．某高速公路速度采用100km/h，平曲线半径采用2700m，比较合适的回旋线参数A取值是（）。
A．1200B．1150C．900D．800【答案】C【解析】根据《公路路线设计规范》（JTGD 20—2017）第9.2.4条第2款规定，回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定，并与圆曲线半径相协调。
地基基础设计的基本原理
沉降观测
在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期 间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑 连接方法和施工顺序。此时，一般多层建筑物在施工期间完成 的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成80%以上，对 于其他低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%~80%，对 于中压缩性土可认为已完成20%~50%，对于高压缩性土可认 为已完成5%~20% 。
在基槽挖至接近槽底时，应由设计、施工和勘察人员对 槽底土层进行检查，即所谓“验槽”。
对没有地基勘察资料的轻型建筑物，地基浅层情况只能 凭验槽了解；有地基勘察报告的工程，主要是核实勘察资料 是否符合实际。
通过验槽，可以判断持力层的承载力、地基的均匀程度 是否满足设计要求，以防止产生过量的不均匀沉降。
验槽以细致的观察为主，辅以轻便简易的勘探方法，如 轻便触探和夯击听音等。
fa
pu K
K 2
0 1
地基承载力是一 个定值，对吗？
工程中通常以两个指标来表示地基承载力， 即地基的容许承载力和极限承载力。
《地基规范》所称的地基承载力特征值相当 于通常所说的地基容许承载力。
《地基规范》规定，浅基础的基底压力应满足 下列要求：
pk fa
pkmax 1.2 fa
• 当需要满足抗震设防要求时，应按相关规定 进行检算。（见第9章）
第2章 浅基础
2-1 概述 2-2 浅基础的类型 2-3 基础埋置深度的选择 2-4 浅基础的地基承载力 2-5 基础底面尺寸的确定 2-6 扩展基础设计 2-8 减轻不均匀沉降危害的措施
2-1 概 述
天然地基上的浅基础（本章讨论） 人工地基上的浅基础
2.1.1 浅基础设计内容 2.1.2 浅基础设计方法 2.1.3 地基基础设计原则
基础工程复习题集.doc
基础⼯程复习题集.doc《基础⼯程》习题※〈第⼀章〉1.1简述基础⼯程常⽤的⼏种基础形式适⽤条件。
1.2试述上部结构、基础、地基共同⼯作的概念。
※〈第⼆章〉扩展基础2.1天然地基浅基础有哪些类型？各有什么特点，各适⽤于什么条件？2.2确定基础埋深吋应考虑哪些因素？2.3确定地基承载⼒的⽅法有哪些？地基承载⼒的深、宽修正系数与哪些因素有关？2.4何谓刚性基础?它与钢筋混凝⼟基础有何区别?适⽤条件是什么？构造上有何要求？台阶允许宽⾼⽐的限值与哪些因素有关？2.5钢筋混凝⼟柱下独⽴基础、墙下条形基础构造上有何要求?适⽤条件是什么？如何讣算？2.6为什么要进⾏地基变形验算？地基变形特征有哪些?⼯程实践中如何具体应⽤？2. 8某砌体承重结构，底层墙厚490 mm,在荷载效应的标准组合下，传⾄±0.00标⾼（室内地⾯）的竖向荷载^=310 kN/m,室外地⾯标⾼为-0. 30m,建设地点的标准冻深1. 5m,场地条件如下：天然地⾯下4. 5m厚粘⼟层下为30m厚中密稍湿状态的中砂，粘⼟层的产0.73, 7=19kN/if,於28%,能39%,炉18%, G=22K叽。
，中砂层的丫=18kN/m\ 如⼆30°。
试设计该基础（基础材料⾃定）2.9在2. 8题的场地上，有⼀柱下独⽴基础，柱的截⾯尺⼨为400mmX600min,荷载效应的标准组合下，传⾄±0.00标⾼（室内地⾯）的竖向荷载Fk⼆2400kN, MrflOkN?m,⽔平⼒Vk=180kN（与M同⽅向），室外地⾯标⾼为-0. 15m,试设计该基础（基础材料⾃定）。
2.10基设计包括哪些基本内容？※〈第三章〉连续基础3.1柱下条形基础的适⽤范围是什么？3.2⽂克勒地基上粱的挠曲线微分⽅程是怎样建⽴的？3.3柱下⼗字交叉粱基础节点荷载怎样分配，为什么要进⾏调整？3.4何谓筏形基础，适⽤于什么范围？计算上与前述的柱下独⽴基础、柱下条形基础有何不同？3.5什么是箱形基础，适⽤于什么条件?与前述的独⽴基础、条形基础相⽐有何特点？3.6筏形基础、箱形基础有哪些构造要求?如何进⾏内⼒及结构计算？3.7图⽰⼀柱下条形基础，所受外荷载⼤⼩及位置如图⽰，地基为均质粘性⼟，地基承载⼒特征值/a k=160kPa, ⼟的重度r=19kN/m\基础埋深为2m,试确定基础底⾯尺⼨；翼缘的⾼度及配筋；并⽤倒粱法计算基础的纵向内⼒（材料、图中的L】、5及截⾯尺⼨⾃定）。
基础工程-浅基础
pkmax ≤1.2fa
2.5.2 软弱下卧层承载力验算
当地基受力层范围内有软弱下卧层时应按 下式验算：
f z cz az
基底处附加应力：
条形基础
p b( )
z
k
cd
b2ztan
矩形基础
p lb( )
z
k
cd
(l2ztan)b(2ztan)
当软弱下卧层为压缩性高而且较厚的软粘 土，或当上部结构对基础沉降有一定要求 时，除承载力应满足上述要求外，还应验 算包括软弱下卧层的基础沉降量。
SK SGK q1SQ 1K
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
c.计算挡土墙土压力、基础桩承台高度内力 时，按承载力极限状态下基本组合。地基 土工程特性指标的代表值应分别为标准值、 平均值、特征值。抗剪取标准值、压缩取 平均值、荷载特征值。
SGSGKQ1SQ1K
S1.35SK
2.2 浅基础类型
d.上部为良好土层，下部为软弱土层。对低层建筑 宜选上层为持力层尽量浅埋、加大基底到软弱层 距离，应力扩散，需验算下弱层承载力。
e.当地基持力层倾斜时，同一建筑基础可以采用不 同埋深，由深到浅过渡。
2.3.3 水文地质条件
a.基础应埋在地下水位以上，对底面低于地 下水位的基础，应考虑施工问题，地基保 护，基坈降水，是否产生流砂、管涌等现 象，对侵蚀性水，基础采用防蚀水泥。
浅基设计存在问题
1）满足了静力平衡条件，但忽略了三者变形 的连续性，地基础变形与沉降应相一致， 满足变形协调条件。 地基越软，计算与实际差距越大，合理分 析应满足静力平衡，变形两个条件，复杂 情况应采用上下结构相互作用。
2）常规法应满足下列条件：沉降较小或较均 匀，基础刚变较大；对连续基础荷载柱距 均匀。
浅基础类型与埋深ppt课件
灰土与砖砌体组合
4）毛石基础
采用未风化的毛石作材料，毛石基础的
宽度及台阶高度不得小于400mm，且要大于三 排。
每阶伸出长度不大于200mm。
5）混凝土及毛石混凝土基础
混凝土基础的强度、耐久性、抗冻性都较好。
箱形基础
⑵特点：具有很大的刚度和整体性，能有效地调整 基础的不均匀沉降，防止建筑物开裂，且埋深大，具 有良好的补偿性和抗震性，空间部分还可设计成地下 室、地下车库或地下设备层等
⑶内力计算：局部弯曲计算、整体弯曲计算（有时 可简化为空盒式梁计算），具体计算方法见后修课程 《基础工程㈡》或《基础工程结构设计》。
（3）构造形式：按是否设置肋梁又可分为平板式和梁 板式（下凹或上凸）两类。
◆箱形基础：由顶、底板与内、外墙等组成、 并由钢筋砼整浇而成空间整体结构。
箱形基础
⑴适用：当筏板基础太厚时，采用空心的空间 受力体系，即箱形基础，与实体基础相比，可 减少基底压力，增大了空间刚度。
多用于无水（或少水）时的高层建筑（例北京 等地）。
冻融条件
▲当建筑基础底面以下允许有一定厚度的冻土层时， 用下式计算基础的最小埋深：
dmax zd hmax
式中 hmax ——基底下允许残留冻土层的最大厚
度，可查规范表或按当地经验确定。
2.5 基础底面尺寸的确定
两部分内容： 计算基底尺寸A 软弱下卧层验算
2.5.1 求基底面积A
思路：按地基持力层的承载力来计算，分为两 种情况：
矩形基础 条形基础
pz
(l
lb( pk md ) 2z tan )(b 2z tan )
式中 θ——地基压p力z 扩bb散(p角k2z，tamn可d)按表 7．14采用。
泵基础设计规定
泵基础设计规定1.设计机泵类设备基础时，应取得下列资料：1.1机泵类设备的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等；1.2机器自重及重心位置或压缩机、电动机及辅助设备的质量分布图；1.3基础模板图、基础顶面的设计标高、二次灌浆层厚度、地脚螺栓（或地脚螺栓孔）的位置、规格（或尺寸）；1.4设备基础在生产装置中的坐标位置；1.5建设场地的工程地质和水文地质勘察资料。
2.对地基的要求：2.1基础应坐在老土层上；2.2功率小于100KW的机泵类设备基础，当对沉降无特殊要求时，可设置在经分层夯实的回填土地基土，其压实系数不应小于0.93；2.3基础顶面高出地面不宜小于200mm，其埋深不宜小于0.8m，且不小于冻结深度，南方地区埋置深度应在耕土层以下即0.5m；3.对基础的要求：3.1基础底板尺寸宜由以下三个条件确定：⑴基础质量应大于机器质量的3~5倍；⑵P≤（0.5~0.7）f式中P—基础底面处的平均静压力设计植，kpa；f—地基承载力设计值，kpa；⑶基组总重心与基础底面形心应位于同一铅垂线上，其相对偏心不应超过3%；3.2 基础的混凝土等级用C20，垫层用C10；3.3 基础的混凝土体积小于20m3时，可不配置表面构造钢筋；混凝土体积为20~40m3时，应在基础顶面配置直径为10mm、间距为200mm的钢筋网；混凝土体积大于40m3时，尚应在基础四周和顶、底面配置直径为10~14mm、间距为200~300mm的钢筋网；基础底板悬臂部分应按强度计算配置上、下侧钢筋，当底板悬臂长度小于地板厚度时，可不必配筋；3.4 基础顶面的二次浇灌层，厚度宜为30~50mm，材料应采用细石混凝土，其强度等级应比基础的混凝土强度等级高一级，当厚度小于30mm时可采用1：2水泥砂浆；基础外露部分用1：2水泥砂浆抹面；3.5 自制地脚螺栓宜采用直钩式，直钩段长度不得小于4d(d为地脚螺栓直径)；埋置深度L不得小于20倍直径，对于带锚板的地脚螺栓，应不小于15倍直径，构造螺栓不受此限，且不得小于300mm；埋置方法宜采用预留孔，地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离，不得小于100mm；地脚螺栓底端至预留孔底的距离，不得小于50mm;预留孔边至基础边缘的距离，不得小于100mm；当预埋螺栓时：当φ≤20时，不小于100mm,当φ＞20时，不小于150mm。
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2.3埋置深 度的选择
2.3.1与建筑物有关的条件
2.3埋置深 度的选择
冷藏库或高温炉窑类建筑物基础的埋深，应考虑热传 导引起地基土因低温而冻胀或因高温而干缩。
抗震设防区，除岩石地基外，高层建筑筏形和箱型基 础的埋深，天然地基上不宜小于建筑物高度的1/15； 桩箱或桩筏基础时不宜小于建筑物高度的1/18～1/20 （不计桩长）。
2.3埋置深 度的选择
建筑基础最小埋深dmin
计算公式
d min zd hmax
建筑物基底下允许残留冻土层的最大厚度
根据建筑特征确定hmax
hmax 基底压力大 建筑采暖 基础刚度高
2.3.4地基冻融条件
建筑基础最小埋深dmin
dmin zd hmax
hmax——建筑物基底下允许残留冻土层的最大厚度
●减小对外界的不利影响 ①引起周边建筑沉降 ②引起边坡滑动
2.3埋置深 度的选择
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑物的用途、结构类型以及荷载性质与大小对基础埋深有 重要影响：
设有地下室等建筑物的基础，基础埋深要求要能为其提供足 够的空间；
地下有管道时，基础埋深应低于管道深度，以防影响管道维 修使用；
2.3.4 地基冻融条件
冻胀现象 土中水冻结引起的土体膨胀 地表面抬升
基础
产生冻胀力 产生上拔力
2.3埋置深 度的选择
T
基础
上拔
埋在冻结线以下
抬升
埋在冻结线以上
2.3.4地基冻融条件
冻胀机理
自由水结冰 部分弱结合水结冰
结合水膜变薄 剩余吸引力 毛细水补充形成结合水
形成冰夹层
根据所在地区查图确定Z0 根据建筑位置确定Zd 根据建筑特征确定hmax
2.3埋置深 度的选择
2.3.5场地环境条件
2.3埋置深 度的选择
气候变化、树木生长、人类活动 等对基础带来不利影响
新建建筑物基础埋深不宜大于 原有建筑基础。须大于时两基 础之间应保持一定净距，其数 值应根据原建筑荷载大小、基 础形式 和土质情况等确定。
冰夹层变厚 地表抬升，基础抬升
2.3埋置深 度的选择
基础
T<0℃
T<0℃ 冰夹层 毛细水 地下水
2.3.4地基冻融条件
冻结深度
标准冻深 Z0
本地区最大冻深的平均值 地面平坦、裸露、城市之外的
空旷场地 不少于10年实测
冻后地面 冻前地面
场地冻结深度 Zd
本场地最大冻深的平均值
2.3埋置深 度的选择
基底应尽量放在地下水位以上；（水对地基承载力影响非常大）
基底低于潜水面时，应考虑排水、支护和防腐；
桥墩基础应埋置在最大（局部）冲刷线下一定深度；
遇承压水时应验算基坑的稳定性：
槽底安全厚度：h0 z1
0
1z1 2 z2
z1 z2
z2
wh 0k
2.3埋置深 度的选择
中国季节性冻土标准冻深线图
2.3.4地基冻融条件
2.3埋置深 度的选择
场地冻结深度计算
标准冻深
环境影响系数
场地冻结深度
zd z0 zs zw ze
土类影响系数
土的冻胀性影响系数
土的类别
粘性土 细砂、冻粉胀砂性、粉土
中、不粗冻、胀砾砂 村大周、块弱围镇冻碎冻、环胀石胀旷境土野
2 浅基础
2.1概述 2.2浅基础的类型 2.3基础埋置深度的选择 2.4浅基础的地基承载力 2.5基础底面尺寸的确定 2.6扩展基础设计 2.7联合基础设计 2.8减轻不均匀沉降危害的措施
2.3 基础埋置深度的选择
2.3.1 与建筑物有关的条件 2.3.2 工程地质条件 2.3.3 水文地质条件 2.3.4 地基冻融条件 2.3.5 场地环境条件
2.3埋置深 度的选择
基础埋置深度定义
基底至室外地面的距离
一般要求
顶面一般不超出地坪线 尽量浅埋，减小工程量和地下水的影响 除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m 流水中的基础，基底应位于冲刷线以下
确定基础埋深的总体考虑
2.3埋置深 度的选择
概述
确定基础埋深的总体考虑 实现本身功能要求 ①建筑条件 ②结构条件 抵御外界对它的不利影响 ①气候 ②地表水、地下水 ③场地环境条件 ④地基冻融条件
h0
2.3.3 水文地质条件
桥墩基础应埋置在最大冲刷线下一定深度
2.3埋置深 度的选择
2.3.4 地基冻融条件
冻胀现象 冻胀机理 冻结深度 建筑地基最小埋深确定
2.3埋置深 度的选择
T
基础
抬升
冻结深度
地基土在冻结时候，发生冻胀，可导致基础抬升；冻土融化时候，可导致地
基承载力下降。因此冻土 地区应按地基冻融条件控制基础最小埋深
树根导致地面隆起
这节课就到这里 谢谢大家！
2.3.2工程地质条件
地基上好下软，基础应尽量浅埋， 否则可深埋或浅埋加地基处理；
倾斜持力层，可作台阶形； 边坡上的基础埋深应满足： 当b ≤ 3m，a ≥ 2.5m 时
d≥(b a) tan
不满足时，应按稳定性验算结果 确定。
d
2.3埋置深 度的选择
பைடு நூலகம் 2.3.3水文地质条件
城 城特强市市强冻近市冻胀郊区胀
影响系数ψzs
1.00
影响1系.2数0 ψzw 11..0300
影响01系..94数50 ψze 10..0900 00..9855 00..9800
土的导热系数越大，冻深越大
发生的冻胀越大，隔热效果越好,影响系数 越低
环境温度高，冻胀深度小
2.3.4地基冻融条件