基础工程教学课件-基础工程2.5
合集下载
基础工程PPT课件
台阶宽高比为1/1.5。由于基槽
边角处灰土不容易夯实。所以
用灰土基础时，实际的施工宽
度应该比计算宽度每边各放出
50mm以上。
四、浅基础的结构类型
基础的作用就是把建筑物的荷载安全可靠地传
给地基，保证地基不会发生强度破坏或者产生过大
变形，同时还要充分发挥地基的承载能力；因此，
基础的结构类型必须根据建筑物的持点(结构型
承重墙的轻型厂房，超过此范围时，必须验算基础
强度，三合土的基础不宜用于4层以上的建筑。
2.扩展基础
当基础的高度不能满足刚性角要求时，可以做成
钢筋混凝土基础。柱下钢筋混凝土独立基础和墙下
钢筋混凝土条形基础，统称为扩展基础。
三、基础材料
基础埋在土中、经常受潮，容易受侵蚀，而且它是 建筑物的隐蔽部分，破坏了不容易发发现，也不容易 修复，所以必须保证基础的材料有足够的强度。
1.砖
基础所用的砖和砂浆的标号，根据地基土的潮湿程
度和地区的寒冷程度而有不同的要求。用石灰及砂所
制成的灰砂砖和其他轻质砖均不得用于基础。
2.石料 料石 ( 经过加工，形状规则的石块 ) 、毛石和大 漂石有相当高的强度和抗冻性，是基础的良好材料。 3.混凝土 混凝土的耐久性、抗冻性和强度都比砖好，且 便于机械化施工和预制，可建造比砖和砌石有较大 的刚性角的基础。因此，同样的基础宽度，用混凝 土时，基础的高度可以小一些。但是混凝上基础造 价稍高，耗水泥量较大，较多用于地下水位以下的 基础及垫层。标号一般采用 C7.5~C10 。为节约水泥 用量，可以在混凝上中掺入20％~30％毛石，称为毛 石混凝土。
但由于地基严重下沉， 不仅使散水倒坡，而且建筑
物内外连接，内外网之间的
水、暖、电管道断裂，都需 付出相当的代价。
基础工程 第二章5
对于修建在岩石地基上的基础：参阅有关桥涵设计规范
当外力合力作用点不在基底二个对称轴中任一对称轴上，或当基底截
面为不对称时，可直接按下式求e0与 的比值，使其满足规定的要求：
e0
1
min
N A
6
刚性扩大基础设计
五、基础稳定性和地基稳定性验算 （一）基础稳定性验算 1．基础倾覆稳定性验算 设基底截面重心至压力最大一边的 边缘的距离为y,外力合力偏心距e0， 则两者的比值可反映基础倾覆稳定 性的安全度，称为抗倾覆稳定系数。 y 即 K0 e0 如外力合力不作用在形心轴上或基 底截面有一个方向为不对称,那么基 底压力最大一边的边缘线是外包线, y值应是通过形心与合力作用点的 连线并延长与外包线相交点至形心 的距离。 一般对主要荷载组合K0≥1.5，在各种附加荷载组合时，K0≥1.1～1.3。
4
刚性扩大基础设计
（二）软弱下卧层承载力验算 验算软弱下卧层的承载力应先计算软弱 下卧层顶面A的应力不得大于该处地基 土的容许承载力。 即
hZ 1 (h z) ( 2h) [ fa]h z
1 式中：——相应于深度(h+z)以内土的 换算重度（kN/m3） 2——深度h范围内土层的换算重度（kN/m3） h ——基底埋深（m）； z ——从基底到软弱土层顶面的距离（m）； ——基底中心下土中附加应力系数，可按土 力学教材或规范提供系数表查用； ——由计算荷载产生的基底压应力（kPa） [ fa]h——软下卧层顶面处的容许承载力（kPa） z
查表2.10 得 η d＝1.6,持力层以上土体容重 γm＝17.6 kN/m2：
土力学基础工程ppt课件(完整版)精选全文
b d 0[x ()2z2]2
z p [ n (am n r a cr tn m c a 1 ) t n ( n a m ( 1 n ) n 2 1 ) m 2 ] s p 0
2.4 土的压缩性
土的压缩性高低，常用压缩性指标定量 表示。压缩性指标，通常由工程地质勘 察取天然结构的原状土样，进行室内压 缩试验测定。
<0.005
0 4 0
小 于 某 粒 径 的 土 粒 质 量 /%
100
80
60
40
20
0 10
1
0 .1
0 .0 1
1 E -3
粒 径 /mm
1.1.2 土中水
（1）结合水
强结合水、弱结合水
（2）自由水
重力水、毛细水
（3）气态水
（4）固态水
双电层
• 结合水概念
强结合水、弱结合水
• 双电层概念
k l e 2
2.2.4 基底附加压力
p 0p ch p 0 h
2.3 地基附加应力
2.2.1 基本概念
1、定义
附加应力是由于外荷载作用，在地基中产生的应力增 量。
2、基本假定
地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深 度和水平方向上都是无限延伸的。
2.2.2 竖向集中力作用时的地基附加 应力布辛奈斯克解答
• 均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律：
(1) 地基附加应力的扩散分布性； (2) 在离基底不同深度处各个水平面上，以基底中心点下轴
线处最大，随着距离中轴线愈远愈小； (3) 在荷载分布范围内之下沿垂线方向的任意点，随深度愈
向下附加应力愈小。
4、三角形分布条形荷载
dp pd
基础工程施工-课件
打桩顺序一般分为逐排打、自中央往边缘打、自边缘向中央 打和分段打四种 .
打桩顺序根据基础的 设计标高和桩的规格，宜 按先深后浅，先大后小， 先长后短的顺序进行打桩 施工，这样可以使土层挤 密均匀以防止桩移位或偏 斜。若桩间距大于或等于 4倍的桩径，则打桩顺序 则不会影响到桩的成桩质 量。
3）沉桩工艺
摩擦桩的入土深度控制，应以标高为主，以贯入度作为参考； 端承桩的入土深度控制应以贯入度为主而以标高为参考。这里 的贯入度是指最后贯入度，即最后十击桩的平均入土深度。
打桩对周围环境的影响及预防措施: ①挤土作用 , ②振动 , ③超静水, ④噪声
为避免和减轻打桩对周围环境产生的危害，可采取下述预防 措施：
2）桩的起吊 当桩的混凝土达到设计强度的70％后，方可起吊；如提前
吊运，必须采取措施并经强度和抗裂度的验算合格后方可进行。 起吊和搬运时应用吊索系于设计规定之处，如无吊环，设计又 未作规定时，应按照正负弯矩相等的原则确定绑扎点的位置， 当一点绑扎不能满足要求时，可采用两点绑扎或三点绑扎，确 保桩在起吊时不会因自重的作用引起桩身开裂。起吊时应平稳 提升，采取措施保护桩身质量，防止撞击和震动。 3）桩的运输
柴油锤。它是利用燃油爆炸，推动活塞往复运动进行锤击打 桩。柴油锤冲击部分的重量有1.8T、2.5T、3.2T、4.7T等数种。 每分种锤击次数约40～80次。柴油锤具有结构简单，打桩迅速的 优点，常用于打设木桩、钢板桩和长度在12m以内的钢筋混凝土 桩，但不适用于在硬土和松软土中打桩，而且由于存在噪音、振 动和对空气污染等公害，在城市中施工受到一定限制。
2）桩架 桩架是打桩的专用起重和导向设备，在打桩施工过程中，桩
架的作用是起吊桩和桩锤，控制和调整沉桩位置并引导落锤的方 向，以保证桩锤能沿着所要的方向冲击，使桩在沉桩过程中不发 生偏移。桩架的形式多种多样，常用的通用桩架有多能桩架、履 带式桩架和步履式桩架。
打桩顺序根据基础的 设计标高和桩的规格，宜 按先深后浅，先大后小， 先长后短的顺序进行打桩 施工，这样可以使土层挤 密均匀以防止桩移位或偏 斜。若桩间距大于或等于 4倍的桩径，则打桩顺序 则不会影响到桩的成桩质 量。
3）沉桩工艺
摩擦桩的入土深度控制，应以标高为主，以贯入度作为参考； 端承桩的入土深度控制应以贯入度为主而以标高为参考。这里 的贯入度是指最后贯入度，即最后十击桩的平均入土深度。
打桩对周围环境的影响及预防措施: ①挤土作用 , ②振动 , ③超静水, ④噪声
为避免和减轻打桩对周围环境产生的危害，可采取下述预防 措施：
2）桩的起吊 当桩的混凝土达到设计强度的70％后，方可起吊；如提前
吊运，必须采取措施并经强度和抗裂度的验算合格后方可进行。 起吊和搬运时应用吊索系于设计规定之处，如无吊环，设计又 未作规定时，应按照正负弯矩相等的原则确定绑扎点的位置， 当一点绑扎不能满足要求时，可采用两点绑扎或三点绑扎，确 保桩在起吊时不会因自重的作用引起桩身开裂。起吊时应平稳 提升，采取措施保护桩身质量，防止撞击和震动。 3）桩的运输
柴油锤。它是利用燃油爆炸，推动活塞往复运动进行锤击打 桩。柴油锤冲击部分的重量有1.8T、2.5T、3.2T、4.7T等数种。 每分种锤击次数约40～80次。柴油锤具有结构简单，打桩迅速的 优点，常用于打设木桩、钢板桩和长度在12m以内的钢筋混凝土 桩，但不适用于在硬土和松软土中打桩，而且由于存在噪音、振 动和对空气污染等公害，在城市中施工受到一定限制。
2）桩架 桩架是打桩的专用起重和导向设备，在打桩施工过程中，桩
架的作用是起吊桩和桩锤，控制和调整沉桩位置并引导落锤的方 向，以保证桩锤能沿着所要的方向冲击，使桩在沉桩过程中不发 生偏移。桩架的形式多种多样，常用的通用桩架有多能桩架、履 带式桩架和步履式桩架。
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
基础工程施工-地基处理-精(新)ppt课件
❖ 锤表面夯实的加固可编深辑课度件PP一T 般为1.2～2.0m。 9
重锤夯实地基
❖ 1. 机具设备 ❖ 1.1 夯锤 ❖ 夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用C20钢筋混
凝土制成。其底部可采用20mm厚钢板，以使 重心降低。 ❖ 锤重为1.5-课件PPT
境地坪处理）
可编辑课件PPT
4
❖ 三、“换”
❖ 换就是将挖与填相结合，它是将基础 下面一定范围内的软弱土层挖去，而代 之以人工填筑的垫层作为持力层。
❖ 这种方法适用于软土层较厚，而仅对 局部地基进行加固处理。
❖ 垫层材料有砂石，碎石，三合土（石 灰：砂：碎砖（石）＝1：2：4），三 七灰土（石灰：土＝3：7） ，矿渣，素 土等。
❖ 缺点：是施工时噪音和振动很大，离建筑物
小于10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物
基础深。
可编辑课件PPT
16
强夯地基
❖ 1. 机具设备
❖ 1.1 夯锤：
❖ 夯锤重：8-40t
❖ 材料：首选铸钢或铸铁，
次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。
❖ 夯锤底面：圆形（常用）或方形
❖ 锤的底面积大小：取决于表面土质，
❖ 强夯法与重锤夯实法的区别：强夯法属于 高能量夯击，是用巨大的冲击能，使土中 出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重 新排列，排除孔隙中的气和水，从而提高 地基强度，降低其压缩性。
可编辑课件PPT
15
强夯地基
❖ 适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性 黄土及杂填土地基的深层加固。
❖ 优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提 高2-5倍，压缩性可降低200-1000%。是一种 效果好、速度快、节省材料、施工简便的地 基加固方法。
层的排水固结作用。 先深后浅的顺序铺设 ❖ 适用处理3.0m以内的5工软、局弱部、软透弱土水层性不处强理的就粘施 性
重锤夯实地基
❖ 1. 机具设备 ❖ 1.1 夯锤 ❖ 夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用C20钢筋混
凝土制成。其底部可采用20mm厚钢板，以使 重心降低。 ❖ 锤重为1.5-课件PPT
境地坪处理）
可编辑课件PPT
4
❖ 三、“换”
❖ 换就是将挖与填相结合，它是将基础 下面一定范围内的软弱土层挖去，而代 之以人工填筑的垫层作为持力层。
❖ 这种方法适用于软土层较厚，而仅对 局部地基进行加固处理。
❖ 垫层材料有砂石，碎石，三合土（石 灰：砂：碎砖（石）＝1：2：4），三 七灰土（石灰：土＝3：7） ，矿渣，素 土等。
❖ 缺点：是施工时噪音和振动很大，离建筑物
小于10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物
基础深。
可编辑课件PPT
16
强夯地基
❖ 1. 机具设备
❖ 1.1 夯锤：
❖ 夯锤重：8-40t
❖ 材料：首选铸钢或铸铁，
次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。
❖ 夯锤底面：圆形（常用）或方形
❖ 锤的底面积大小：取决于表面土质，
❖ 强夯法与重锤夯实法的区别：强夯法属于 高能量夯击，是用巨大的冲击能，使土中 出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重 新排列，排除孔隙中的气和水，从而提高 地基强度，降低其压缩性。
可编辑课件PPT
15
强夯地基
❖ 适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性 黄土及杂填土地基的深层加固。
❖ 优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提 高2-5倍，压缩性可降低200-1000%。是一种 效果好、速度快、节省材料、施工简便的地 基加固方法。
层的排水固结作用。 先深后浅的顺序铺设 ❖ 适用处理3.0m以内的5工软、局弱部、软透弱土水层性不处强理的就粘施 性
基础工程--浅基础 ppt课件
基础埋深的影响因素 2.3.1建筑结构条件与场地环境条件 (一)考虑建筑物地下空间的使用功能要求
F
1、有地下室或半地下室的建筑，其埋 深必须结合地下部分设计标高选定。 地下管道应在基底以上，便于维修。
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
基础埋深和尺寸
4.基础埋深基本要求：
1) D大于50cm：表土扰动，植物，冻融，冲蚀 2)基础顶面距离表土大于10cm：保护作用 3)桥基要求在冲刷深度以下
大于10cm
d
5.基础埋深d的取值 • 1）一般至室外标高算起；
• 2）在填方整平地区，可至填土地面标高算起。
• 3）对于地下室，如采用箱形或筏形基础时， 至室外标 高算起；当采用独立基础或条形基 础时，应从室内地 面标高算起。
基底面积越来越大、对上部结构荷载的扩散作用越来越强
在相同的上部结构荷载作用下，基底压力和基底附加压力越来越小， 刚度越来越大，可以适应更软弱的地基，可以减小地基的沉降变形
在相同的地基条件下，可以承受更大的上部结构荷载作用
设计计算方法越来越复杂，一般情况下工程造价越来越高
2.3 基础埋置深度的选择
——持力层选择
墙下条形基础（墙基础的最经济型式：
条形基础
有无筋和配筋两种，设于砖墙或剪力墙下）
柱下条形基础 (钢筋混凝土基础)
十字交叉条形基础(钢筋混凝土基础) 筏板基础(钢筋混凝土基础) 箱形基础(钢筋混凝土基础)
★按基础结构和受力特点分类（规范分类法）
1.无筋扩展基础(刚性基础）
特点： （1）砖、石、灰土、素混凝土等材料抗拉强度很低 （2）有基础台阶宽高比(刚性角)要求
基础工程课件——第2章浅基础5
不满足要求。 考虑增大基底面积。设条形基础宽3.37m， 由题意，加大基底面积后，持力层承载力也肯定满足要求， 不用再验算。
这时，基底压力：
pK
Fk
Gk A
324 20 1 116.14KN / m2 3.37
重新验算软弱下卧层承载力：
z / b 3/ 3.37 0.89 0.50
查表得 24
第2章 浅基础
2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/6
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
要求
/
m3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
取该承重墙下条形基础宽度b＝1.25m。 4.验算:
Fk
Gk A
Fk
K MR / MS 1.2
2、满足下式条件的边坡上建筑物，可不进行验算；若不满足， 则进行土坡稳定性验算。
d (b a) tan
=3.5 条形基础 =2.5 矩形基础
某砖墙厚240mm，基础埋深1.3m（自室外地面 算起），拟采用砖基础，室内比室外高0.6m，地 基土为砂土，γ=20kN/m3，标准值ck =4kPa，φk =28.45，查表得 Mb=1.5，Md=5，Mc=7.5；上部荷 载为：竖向荷载Fk=160kN/m，基础底面形心处 Mk=7kN·m/m，无地下水。试确定基础底面满足以
这时，基底压力：
pK
Fk
Gk A
324 20 1 116.14KN / m2 3.37
重新验算软弱下卧层承载力：
z / b 3/ 3.37 0.89 0.50
查表得 24
第2章 浅基础
2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/6
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
要求
/
m3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
取该承重墙下条形基础宽度b＝1.25m。 4.验算:
Fk
Gk A
Fk
K MR / MS 1.2
2、满足下式条件的边坡上建筑物，可不进行验算；若不满足， 则进行土坡稳定性验算。
d (b a) tan
=3.5 条形基础 =2.5 矩形基础
某砖墙厚240mm，基础埋深1.3m（自室外地面 算起），拟采用砖基础，室内比室外高0.6m，地 基土为砂土，γ=20kN/m3，标准值ck =4kPa，φk =28.45，查表得 Mb=1.5，Md=5，Mc=7.5；上部荷 载为：竖向荷载Fk=160kN/m，基础底面形心处 Mk=7kN·m/m，无地下水。试确定基础底面满足以
第二章-基础工程分解PPT课件
2.3 混疑土灌注桩施工
▪ 灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在
孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。
▪ 与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不
需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特 点。
▪ 灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管
灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
将坑中松软土挖除，使坑底及四壁均见天然土为止 ，回填与天然土压缩性相近的材料。 当天然土为砂土时，用砂或级配砂石回填；当天然 土为较密实的粘性土，用3：7 灰土分层回填夯实 ；天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积粘性土， 可用1：9或 2：8灰土分层回填夯实，每层厚度不 大于20cm 。
2、松土坑范围较大，且长度超过5m
度宜为5~15m。 3、材料要求 土：黏性土及塑性指数大于4的粉土
石灰：新鲜的生石灰，颗粒不得大于5mm 4、施工要点 （1）桩孔施工方法的选择 （2）桩孔的施工要求 （3）填孔要求 （4）冬雨季施工要求
5、质量检验
（三）深层搅拌法
1、原理：利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的搅 拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬 结成具有整体性、稳定性和一定强度的水泥加固体土，从 而提高地基强度。
（二）土井、砖井的处理 1、土井、砖井位于基坑中间
先用素土分层回填夯实，至基础底下2m处，将井壁四周松软部 分挖去，有砖井圈时，将 井 圈 拆 至 槽 底 以 下1~1.5m。 当井内有水，应用中、粗砂及块石、卵石或碎砖回填至水位以上 50cm，然后再按上述方法处理；当井内已填有土，但不密实， 挖除困难时，可在部分拆除后的砖石井圈上加钢筋混凝土盖封口， 上面用素土或2：8 灰土分层回填、夯实至槽底 。
履带式桩架
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A 1.2 Fk
fa Gd
1.2 830 235 20 1.15
4.5m2
1000
k max p
830kN ±0.00
-0.30
200kN.m Gk 20kN
2400
例图2-3
•取基底长短边之比n=l/b=2，于是
b A n 4.5/ 2 1.5m l nb 21.5 3.0m
6e l
• 附加条件式（2–21）的含义：
• 有人只看时式（2–21）的形式，而得出：“偏心荷
载基础的地基承载力可以提高20％”的概念。正确吗？
➢ 以矩形基础为例，并将式（2–21）改写成如下形式：
➢
pk≤ξfa
（2-21a）
• 式中 11.26e，称为折减系数。
l
• 当e＝l /30时，ξ＝1，此时式（2–21）与（2-16）相
/
m3
•faz = 75+1.0×12.6×(4.3-0.5)=122.9 kPa
•σ cz + σ z =54.2+57.2 =111.4 kPa < faz （可以）
•2.5.3 按允许沉降差调整基础底面尺寸
•(1)基底尺寸对沉降的影响
•s=(1-μ2)ωbp0/E0
(2-31)
•a. 对比按pk=fa原则设计的两个基础（基底压力相同）
Fk Gk 2545
6
pk max
pk
1
6e l
174.6 1
6
0.512 5.4
273.9kPa 1.2 fa 278.9kPa (可以)
•⑵软弱下卧层承载力验算
•由Es1/Es2=7.5/2.5=3, z/b=2.5/2.7＞0.50,查表2 -7得 θ =23°，tan θ = 0.424。
•(3)减少不均匀沉降的措施 •a.若小基础的强度储备足够，可减少其底面积； •b.小基础尽量做方，大基础n尽量大； •c.将大基础的底面积增大（有软弱下卧层时例外）。
以迭代法调整基础底面尺寸
sj=δjjFj+δjkFk
sk=δkkFk+δkjFj
式中
（2-33a） （2-33b）
• δ的jk沉表降示。k基其础余承系受数单类位推竖。向柱荷载Fk=1时，在j基础中心处引起
同，表示可不考虑荷载偏心使地基承载力降低的影 响；
• 如e取一般许可的最大值l /6，则ξ＝0.6，表示由于荷 载 未偏 考心虑较荷大载，偏应心该 影限 响制 的基 地底 基平 承均 载压 力力 特征pk，值使的之60不％超。过
试算法步骤
✓ （1）进行深度修正，初步确定修正后的地基承载 力特征值。
•因b=1.5m<3m，故fa无需作宽度修正。
•（2）验算荷载偏心距e
• 基底处的总竖向力：Fk+Gk= 830+20×1.5×3.0×1.15= 933.5 kN
• 基底处的总力矩： Mk= 200+20×0.6 = 212 kN·m
• 偏心距：
e = Mk/ ( Fk+Gk )
•
=212/ 933.5 = 0.227 m < l/6 = 0.5m（可以）
2.5 基础底面 尺寸的确定
GYLUO SCUT
按地基持力层承载力计算基 底尺寸
• 轴心荷载作用满足条件
pk≤fa
• fa——修正后的地基持力层承载力特征值 • pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的
平均压力值
Pk
pk
Fk
Gk A
A——基础底面面积；
Fk——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖 向力值；
•要求：
σz +σcz≤faz
•标准值
•仅作深度修正
•矩形基础：
z
l
2z
lb pk cd tan b 2z
tan
•条形基础：
z
b pk cd
b 2z tan
•地基压力扩散角θ值 表2-7
Es1/Es2 3 5 10
z=0.25b 6° 10 ° 20 °
z≥0.50b 23 ° 25 ° 30 °
•
e=212/947.8=0.224m
pk
max
947.8 1.6 3.2
(1
6 0.224) 3.2
262.9kPa
1.2
fa
(可以)
•所以基底尺寸为1.6m×3.2m。
•2.5.2 地基软弱下卧层承载力验算
p
E
E
z 软弱下卧层
图2-17 软弱下卧层验算
z
d
•双层地基： •应力扩散
•压力扩散角概念 •总附加压力相等
•注：z＜0.25b 时取θ =0°，必要时， 宜由试验确定；z≥0.50b时θ值不变。
p
E
E
z 软弱下卧层
图2-17 软弱下卧层验算
z
d
➢ 由式（2-30）可知，如要减小作用于软弱下卧层 表扩面散的面附积加加应大力）σ或z 减，小可基以础采埋取深加（大使基z底值面加积大（）使 的措施。
• 加大基底面积：虽然可以有效地减小σz ，但却可 能使基础的沉降量增加。因为附加应力的影响深 度会随着基底面积的增加而加大，从而可能使软 弱下卧层的沉降量明显增加。
➢ 由此可见，如满足软弱下卧层验算要求，实际上 也就保证了上覆持力层将不会发生冲剪破坏。
•例题2﹣5
•
例图2-5中的柱下矩形基础底面尺寸为
5.4m×2.7m，试根据图中各项资料验算持力层和软弱下卧层
的承载力是否满足要求。
•[解] ⑴持力层承载力验算 •ηb=0，ηd=1.0 , • fa=209+1.0×18.0×(1.8-0.5)=232.4 kPa
• 一般说来，两基础尺寸不同或地基条件相异时，δjk≠δkj; 但当j、k两基 础稍远时，可近似地以单位等代集中力Fj＝Fk＝1简化计算
jk
1
2 j
E0jr
• 式中r为两基础的中心距
kj
1 k2 E0k r
• 2）非均质地基 • 可按分层总和法计算δ[参见§3.3.3式（3-6）]。
➢ 设k基础的沉降较大，则k、j两基础的沉降差可表达为：
* kk
和
* ，有
jk
[△]
=
(
*－
kk
* jk
)
Fk－(δjj－δkj)
✓ （2）根据荷载偏心情况，将按轴心荷载作用计算 得到的基底面积增大10%～40%，即取
A (1.1 ~ 1.4)
fa
Fk Gd
w
hw
（2–25）
✓ （3）选取基底长边l 与短边b的比值n（一般取 n≤2），于是有
b A n l nb
（2–26）
✓ （4）考虑是否应对地基承载力进行宽度修正。 如需要，在承载力修正后，重复上述2、3两个步 骤，使所取宽度前后一致。
fa Gd 235 201.15
•取b=2m。因b<3m，不必进行承载力宽度修正。
偏心荷载作用
• 要求
pk≤ fa pkmax ≤1.2 fa e ≤ l/6（或pkmin≥0）
e & pkmax
e Mk Fk Gk
pk max
Fk bl
Gd
whw
6M k bl 2
pk
1
•例题2–3
•
同 例 题 2–2 ， 但 作 用 在 基 础 顶 面 处 的 荷 载 还 有 力 矩
200kN·m和水平荷载20kN（见例图2-3），试确定矩形基础底
面尺寸。
•
[解] （1）初步确定基础底
面尺寸
700
k min p 600
•
考虑荷载偏心，将基底面积
初步增大20%，由式（2–25）得
•（3）验算基底最大压力pkmax
pk max
Fk
Gk bl
(1
6e) l
933.5 (1 6 0.227) 301.6kPa
1.5 3
3
•>1.2fa = 282 kPa （不行）
• （4）调整底面尺寸再验算
• 取b=1.6m，l=3.2m，则
• Fk+Gk= 830+20×1.6×3.2×1.15= 947.8 kN
•fa= fak +ηdγm (d -0.5) • =220 +1.6×18.2×(1.0-0.5)=235 kPa
• 计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为：d=(1.0+1.3)/2=1.15m。由于埋深 范围内没有地下水，hw=0。由式（2–19）得基础底面宽度为：
b Fk
830
1.98m
Gk——基础自重和基础上的土重，对一般实体基础，可近似地取 Gk=γGAd γG ——基础及回填土的平均重度，取γG=20kN/m3 d ——基础平均埋深
• 基础埋置在地下水位以下时，在地下水位以下部分 应扣去浮托力，即Gk=γGAd –γwAhw（hw为地下水位 至基础底面的距离）。
fa
fa= fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
•因为μ、ω、p0、E0为常量，所有s ∝ b
•故基础底面积越大，沉降越大。
•b.对同一基础而言（F＝常量）
•
p0≈F/A
s ≈(1-μ2)ωF/lE0
(2-32)
•故加大基础底面积（l 增大）或长宽比n（ω减小）可以
•减少沉降量。
•(2)减少沉降量的措施
•a.加大底面积A(A加大10%，沉降约减少4.6%)； •b.增大长宽比n(当n从1增大到3时，沉降约减少6%)。
Δkj＝sk－sj＝(δkk－δjk) Fk－(δjj－δkj) Fj