地基基础方案评价

地基基础案评价

1、天然地基上的浅基础

设计为六层住宅楼,砖混结构，拟采用天然地基上的浅基础,最大线荷载

F K=300kN/m。根椐场地地质条件对浅基础进行评价：

①、属先确定持力层，根椐场地地质条件，第②层可做为基础的持力层，其承载力特征值f ak=150kPa。基础埋深d=2.0m。

②、求持力层修正后的承载力特征值f a(深度修正)：

根椐5.2.4公式：f a=f ak+ηdγm(d-0.5)

式中：f ak---持力层承载力特征值=150kPa

ηd=1.6, (根椐基底下土的类别，查表5.2.4：e=0.821, I L=0.35)若为湿陷性黄土或新近堆积黄土（Q42）应按GBJ25-90规表3.0.4确定。

γm-----基础底面以上土的加权平均重度=16.5kN/m3,

d----基础埋深=2.0m

代入计算为：f a=150+1.6×16.5×(2-0.5)=.6kPa。

③、计算基础宽度b:

根椐基础面积计算公式代入计算：

A=Lb≥= m 取2.2m

式中: F K---基础顶面的竖向力=300kN/m

f a----修正后的地基承载力特征值=.6kPa

L、b---基础的长度和宽度（条基时，L取1.0米）

γ---基础及上伏土的平均重度=20.0kN/m3

④、求基底压力P K：

根椐5.2.2-1 公式

式中：F k=300kN/m

G k=L b dγ=1×2.2×2.0×20=88kN

A=1×2.2m

将参数代入计算后得p k=176.4kN/m2(kPa)

⑤、根椐5.2.1-1式：f a≥p k判定地基强度是否滿足要求。以上计算的f a=.6kPa, p k=176.4kPa,

滿足5.2.1-1式f a≥p k ,地基强度滿足要求。

⑥、验算下卧层的承载力

⒈已知下卧层的f ak=100kPa

⒉下卧层顶面以上地基土的加权平均重度为

：

γm = = kN/m3

⒊求下卧层（第③层粉土）修正后的地基承载力特征值f a:

f a=f ak+ηdγm(d-0.5)

式中：f ak=100kPa

ηd=1.5 （第③层粉土I p=8.1 ρw>10%）查表5.2.4。

d=6.0m(第①层2.0m,第②层4.0m) γm=18.3kN/m3

代入计算得：f az=100+1.5×18.3×(6-0.5)=250.98kPa=251kPa

⒋求软弱下卧层顶面以上土的自重压力值p cz：

p cz=2×16.5+4×19.2=109.8kPa

⒌求软弱下卧层顶面处的附加压力p z-：

本例为条形基础应采用5.2.7-2公式计算: p z= ，首先

根椐表5.2.7求应力扩散角θ值：已知E S1=16.0MPa (软层之上，第②层) E S2=3.5MPa（下卧层第③层）

E S1/ E S2=16.0/3.5=4.75，取5.0。﹙注：当E S1/E S2＜3时，不能用规中5.2.7-2和5.2.7-3式计算﹚z=4.0m﹙基础底面至软弱下卧层顶面的距离﹚，b=2.2m，z/ b=4/2.2=1.8>0.5查5.2.7表得θ=250。P K=176.4kPa P c=γd=16.5×2=33.0kPa﹙P c为基础底面处土的自重压力值﹚代入公式得：p z=52.93kPa。p z+ p cz=52.93+109.8=.73kPa ＜f az=251kPa

符合公式: p z+p cz≤f az下卧层强度满足要求。

2、人工地基上的浅基础（灰土垫层）

根据建筑物使用要求及场地地质、水文地质条件，建议采用灰土垫层法对地基进行处理，即采用大开挖，挖除第①层及部分第②层，换填2.0m厚的3:7灰土垫层，在灰土垫层之上做独立基础。

灰土垫层的初步设计如下：

（1）依据JGJ79-2002规第4.2.1条，垫层的厚度Z应根据下卧层的承载力确定，并符合下式：

Pz+Pcz≤f az

式中：Pz-垫层底面处的附加压力

Pcz-垫层底面处土的自重压力

f az-垫层底面处土层的地基承载力特征值（深度修正后）。

（2）、灰土垫层的承载力

灰土垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，本工程的地基础设计等级为丙级，当3:7灰土垫层的压实系数不小于0.95时，其承载力特征值f a可采用200kPa。

(3)、计算基础底面面积A：

根据基础面积公式：

条形基础公式： b ≥F k/f a-γd

正形基础公式：b=L ≥

矩形基础公式：A=Lb ≥F k/ f a-γd

注：一般将有偏心荷载的建筑设为矩形，可先按中心荷载作用计算基底面积A ，根据偏心荷载的大小，将基底面积增大10-50%后，即：A=1.1-1.5A0，一般在设基础长宽比：n=l/b=1.5则有：

基础宽度：b=

基础长度：L=1.5b就可以了。

根椐基础形式按下面公式求算A：

矩形基础的面积计算公式：A= ≥

灰土垫层的地基承载力特征值﹙不做深度修正﹚f a=200kPa，单柱荷重

F k=3000kN，基础埋深d=1.50m，基础及上伏土的平均重度

γ=20kN/m3。代入矩形基础面积计算公式：A= = =17.64m2

﹙因需考虑有偏心荷载，需将基底面积增大30%，

即A=17.6×1.3=22.88M2基础宽度b= =3.9m

基础长度L=1.5×3.9=5.9m﹚

(4)、灰土垫层强度f ak的验算

灰土垫层的强度要滿足GB5007-2002 规中5.2.1-1式：f ak≥p k求基础底面处的平均压力值p k：按GB5007-2002 规中5.2.2-1公式：

式中：F K----上部结构传至基础顶面的竖向压力=3000kN

G K---基础自重和基础上的土重；矩形基础G K=L.b.d.γ

(式中: L、b、d分别为基础础的长度、宽度和埋深；γ为基础和上伏土的平均重度取20kN/m3)

A----基础底面面积。取23.0m2

基础自重和基础上的土重：G K=3.9×5.9×1.5×20=690.3

代入公式 = kPa

灰土垫层的f a=200kPa≥基础底面处的平均压力值P k=160.44kPa, 灰土垫层的强度滿足要求,但基础面积过大，上部荷载如超过2500KN时，地基承载力要求大于250Kpa才行。