sA浅基础设计
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第7章-浅基础设计.ppt
要特殊的施工机具，护壁，抽水等。
设计原则上：浅基础只考虑基础底面以下土的承载力， 忽略基础侧面与土之间的摩擦力；深基础需要考虑侧 壁与土之间的摩擦阻力对基础的有利作用（70%）。
地基分为天然地基和人工地基 天然地基：天然土层，不对地基土做处理 人工地基：加固土层（振捣、压实、排水或采用复合地
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，均应按地基变形设计；
地基基础设计规定
（3）荷载规定
正常使用极限状态下，荷载效应的标准组合值Sk应用
下式表示：
Sk＝SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+……+ψcnSQnk 式中 SGk——按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；
纵向条
形基础 横向条形基础
——条形基础的变种
Mat foundation
Cross Strip footing
按基础结构形式分
箱形基础 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好 适用于：地基土很软且有地下室要求的建筑
内
墙
外
墙
底板
壳体基础
施工难度大，支模要求高，不经济。
Box foundation
按基础 结构形 式分
§7.1 概述
1、基础设计的重要性
土木工程结构的组成：
板-梁-柱/墙-基础-地基
基础是土木工程结构的过度，最易出现问题，而且不易觉察， 一旦发生事故，后果将很严重！
在5.12汶川大地震中， 很多房屋发生整体倾覆， 造成严重的人员伤害和经 济财产损失。
造成右图房屋整体倾 覆倒塌的原因有：地震波 作用使建筑物下地基土液 化，失去承载能力；部分 房屋基础设计施工存在问 题。
设计原则上：浅基础只考虑基础底面以下土的承载力， 忽略基础侧面与土之间的摩擦力；深基础需要考虑侧 壁与土之间的摩擦阻力对基础的有利作用（70%）。
地基分为天然地基和人工地基 天然地基：天然土层，不对地基土做处理 人工地基：加固土层（振捣、压实、排水或采用复合地
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，均应按地基变形设计；
地基基础设计规定
（3）荷载规定
正常使用极限状态下，荷载效应的标准组合值Sk应用
下式表示：
Sk＝SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+……+ψcnSQnk 式中 SGk——按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；
纵向条
形基础 横向条形基础
——条形基础的变种
Mat foundation
Cross Strip footing
按基础结构形式分
箱形基础 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好 适用于：地基土很软且有地下室要求的建筑
内
墙
外
墙
底板
壳体基础
施工难度大，支模要求高，不经济。
Box foundation
按基础 结构形 式分
§7.1 概述
1、基础设计的重要性
土木工程结构的组成：
板-梁-柱/墙-基础-地基
基础是土木工程结构的过度，最易出现问题，而且不易觉察， 一旦发生事故，后果将很严重！
在5.12汶川大地震中， 很多房屋发生整体倾覆， 造成严重的人员伤害和经 济财产损失。
造成右图房屋整体倾 覆倒塌的原因有：地震波 作用使建筑物下地基土液 化，失去承载能力；部分 房屋基础设计施工存在问 题。
基础工程课件第三章浅基础结构设计
在地基净反力作用下，还使基础底板发生向上错动的趋势，在 根部将产生最大的剪力。如果基础底板高度不够，在剪力作用 下会使基础底板发生斜裂缝。
1、地基净反力计算 由于基础及其上的回填土自重产生的 均布压力与相应的地基反力相抵消，因此基础底板仅受到上 部结构传来的荷载引起的地基净反力作用。
地基净反力由下式计算
中心受压
pj
F b
偏心受压
p j max
F
p j min
=
b
M W
式中 F—相应于荷载效应基本组合时，上部结构传到基础顶 部的竖向力
∑M—对基底中心的总力矩和
2、基础内力计算
（1）剪力计算 基础验算截面的剪力设计值VI按下式计算1Βιβλιοθήκη VI2pjmax pj
s
b
pjI P jm inb bbI (pjm axpjm in)
【解】 （1）确定基础类型 采用墙下条形基础，因上部荷载较大，故采用三步灰土基础，
其上用砖放脚与墙体相连，砖放脚采用“二一间隔法”砌筑。 （2）根据承载力计算基底宽度
假设基础宽度b≤3m，查表得 d 1.0 则有
fafa k dm 1d0 .5
1 4 0 1 .01 7 .2 1 .0 1 .2 1 8 .50 .21 .20 .51 5 2 .1 8kp a
现浇柱锥形基础, 现浇柱台阶基础, 预制柱杯形基础
二、柱下钢筋混凝土独立基础
(一)、柱下钢筋混凝土独立基础的设计内容与步骤
（1）确定基础底部尺寸 （2）抗剪和抗冲切验算，确定基础高度 （3）基础内力计算，确定基础配筋 （4）地基强度和变形验算 （5）构造设计
二、柱下钢筋混凝土独立基础
(二)、柱下钢筋混凝土独立基础的构造
浅基础设计(1).ppt
【解】（1）查表确定地基土的允许承载力[σo] 按eo=0.85.IL=0.7，一般粘性土查表7-11得：[σo]=195 KPa （2）计算对基础宽度、埋置深度修正后的地基允许承载 力[σ] 一般粘性土按 IL=0.7（>0.5）查表7-13得K1=0，K2=1.5。 持力层（一般粘性土）为水面以下的不透水层： r2=27KN/m3。 [σ]= [σo]+k1r1(b-2)+k2r2(h-3)= 195+0+1.5×27×(5.2-3)=284.10KPa
2、允许承载力设计原则： p≤[ p] [ p]---地基允许承载力，由地基压力变形曲线上不超过比 例极限的地基压力。 3、概率统计设计原则 —现行规范采用的方法。 采用地基承载力特征值。其含义：发挥正常使用 功能时所采用的抗力设计值，其实质就是地基容许承 载力。 下面针对《建筑地基规范》、《路桥地基规范》地基承 载力的确定方法进行讲解。
7.4 地基承载力
概述 一、基本概念： 地基承载力：地基承受荷载的最大能力。包括两方面 的内容，一为地基的强度满足上部荷载的要求，二为 变形不超过允许值Δ≤[ Δ] 。 二、地基承载力确定方法 pu p 1、总安全系数设计原则： k 式中：p---基础底面的压力（KPa） pu—地基极限承载力（KPa） k---总安全系数
（3）系数Md≥1，故承载力随埋深d线性增加。但对设 置后回填土的实体基础，因埋深增大而提高的那一部 分承载力将被基础和回填土G的相应增加而有所抵偿； 尤其是对的软土，Md=1，由于rc≈ro，这两方面几乎相 抵而收不到明显的效果。 （4）以上公式的适用条件为荷载的偏心矩e≤0.033b （b为偏心方向基础边长）。 （5）按土的抗剪强度确定地基承载力时,没有考虑建 筑物对地基变形要求，要进行地基承载力的变形验算。
天然浅基础主要设计步骤与内容
1 天然浅基础主要设计步骤与内容1.1浅基础设计步骤1. 选择基础的材料和构造形式从土层资料、上部结构及荷载情况等进行基础选型。
常见浅基础类型从结构上看有以下几种：独立基础、联合基础、墙下条基、柱下条基、交叉基础、筏板基础、箱形基础等。
2. 确定基础的埋置深度应按照下列条件确定：1. 建筑物用途，有无地下室、设备基础、基础形式和构造；2. 作用在地基上的荷载大小和性质；3. 工程地质和水文地质条件；4. 地基土的冻胀和融陷的影响；5. 相邻建筑物基础埋深的影响。
在满足地基稳定和变形条件下，基础应尽量浅埋。
当上层地基承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层，除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5米。
3. 计算地基承载力特征值确定地基承载力，应结合当地经验，按下列规定综合考虑：1. 对一级建筑物采用静载荷试验、理论公式及其它原位试验等方法综合确定；2. 对规定的二级建筑物可按照理论公式或其它原位试验方法确定；3. 对于三级建筑物可根据相邻建筑物经验确定，1. 基础底板尺寸的确定根据作用在基础上的荷载以及地基承载力特征值，可初步确定基础底板面积。
1、中心受压a k f p ≤ 式中：AG F p K K k += 荷载标准组合时基础底面平均值（标准值）， K F －上部传来标准值；K G －自重标准值，d A G G K ⋅⋅=γ， 代入上式得：df F A G a K γ-≥ 如有地下水，应扣去浮托力w w G k Ah Ad G γγ-= 得ww k h d f F A γγαα+-≥ 对于单独基础 ａ）方形基础 ww k h d f F A L b γγαα+-≥== ｂ）矩形基础 ww k h d f F A L b γγαα+-≥=⨯ 令)2,2.1(h bL =代入上式 对于条形基础 ww k h d f F A b γγαα+-≥=⨯1 注意：求ｂ先知a f ，而a f 与ｂ有关，所以一般假定3≤b ，即)5.0(-+=d f f m d ak a γη2、偏心受压基底边缘最大、最小压应力为 )61(min max le A G F W M A G F p p K K K K K K ±+=±+= 为了保证基础不至于过分倾斜，通常要求0min ≥p规范规定：在偏心荷载作用下一般要求：⎩⎨⎧≤≤a a k f p f p 2.1max根据上述要求，计算偏心荷载下基础底板尺寸一般通过试算方法确定：1. 先按照中心受压，确定出底板尺寸，求出W G a Kf F A γγ+-≥02. 计算偏心距，根据偏心大小，把基底面积适当提高0)3.1~1.1(A A =，并以适当比例确定基础底面长度和宽度。
天然地基上浅基础的设计
基础类型是影响埋深旳另一种主要原因。对于由砖石材料 砌筑旳刚性基础，因其高度相对较大，若埋深较小则有露旳 可能。所以，基础旳埋深由基础旳构造高度决定。
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
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
浅基础设计ppt课件
9 浅基础设计
土的冻胀性
• 衡量指标
平均冻胀率： h
h
• 冻胀性分类
不冻胀 1% 弱冻胀 1% < 3.5% 冻胀 3.5% < 6% 强冻胀 6% < 12% 特强冻胀 >12%
注意：碎石、砂等中 粒径小于0.075mm的 颗粒含量太高也会导 致冻胀
规范附录G
9 浅基础设计
考虑冻胀的基础埋深
承载力 f 的确定办法：
我国规范中取：
fa=Mbb+Md md+Mcck
以临界荷载P1/4 为理论基础
fa：承载力特征值（设计值） Mb、Md、Mc：承载力系数，与内摩擦角k 有关
k ：基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值
b：基底宽度，大于6m按6m取值，对于砂土小于3m按3m取值
ck：基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值
Pcr Pu P
1 比 例 界 限
临 塑 荷 载
2
极 限3 荷 载
P~S曲线
9 浅基础设计
进行深度和宽度修正：
fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)
fa ：深宽修正后的承载力特征值（设计值） fak ：公式计算或载荷试验等确定的承载力特征值（标准值）
b、d ：宽度和深度修正系数 ：基底下土的重度，地下水位以下取浮重度
9 浅基础设计
2 工程地质和水文地质条件
• 尽量在地下水位以上,否则开挖降水,费用大 • 有承压水时，防止承压水顶破基底
基坑
9 浅基础设计
• 根据土层分布情况确定
I
好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
II
III
软土 h1 好土
基础工程第二章_浅基础
不
满
计算地基承受荷载
确定基底平面尺寸
足
必要时的验算
（软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等）
计算地基净反力
基础结构设计（基础剖面尺寸、配筋）
编制施工说明、绘施工图
二、浅基础设计方法
常规设计法 考虑地基基础上部结构相互作用的方法
三、地基基础设计原则
1、对地基计算的要求
地基复杂程度
分级 建筑物规模 依据 功能特征
选择地基基础类型时要考虑的因素：
建筑物的性质
用途 重要性 结构形式 荷载形式 荷载大小
地基的工程地质 和水文地质条件
岩土层的分布 岩土的性质 地下水
建筑物的型式与功能 场地勘察与室内试验资料 上部结构荷载资料
场地施工技术条件
基础型式方案比较
设
拟定基础型式及平面布置
计
确定基础埋深
步 骤
确定地基承载力
（5）由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组 合值的1.35倍。
（6）基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构 重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重 要性系数γ0不应小于1.0。
第二节 浅基础的类型
▪扩展基础 ▪联合基础 ▪柱下条形基础 ▪柱下十字交叉基础 ▪筏形基础 ▪箱形基础 ▪壳体基础
5、冻胀土中基础埋深的要求
dmin ＝ zd– hmax
Zd 设计冻深； Z0 标准冻深；
hmax允许残留冻土最大厚度
室内地面
Z0 Zd
dmin hmax
基础埋深
冻胀丘Pingo
随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时，地 表就发生隆起，便形成冻胀丘。
基础埋深
基础埋深
第四节 浅基础的地基承载力
浅基础设计建筑基础
沉降不均匀
02
03
地下水影响
由于地基土层分布不均或存在软 弱下卧层，可能导致建筑物沉降 不均匀，影响结构安全。
地下水位的升降变化可能对浅基 础产生不利影响，如基础侵蚀、 浮力作用等。
解决浅基础设计问题的策略
地基处理
采用地基处理技术，如换填、桩基、排水固结等，提 高地基承载力和稳定性。
结构优化设计
通过优化基础结构形式、尺寸和材料选择，降低建筑 物对地基的压力和沉降影响。
浅基础设计建筑基 础
contents
目录
• 浅基础设计概述 • 浅基础设计原理 • 浅基础设计的实践应用 • 浅基础设计的挑战与解决方案 • 案例分析
01
CATALOGUE
浅基础设计概述
浅基础设计的定义
浅基础设计是指对建筑物荷载较小、 地质条件相对简单的地基进行基础设 计的方法。
它通常采用扩展基础、条形基础、筏 形基础等结构形式，将建筑物荷载通 过基础传递到下层土体中。
03
优化基础埋深
合理确定基础埋深，以减少土压 力和沉降量，提高结构安全性。
02
优化基础结构形式
根据地质勘察结果和建筑物荷载 特点，选择合适的基础结构形式 ，如独立基础、条形基础等。
04
优化基础排水设计
采取有效措施确保基础排水顺畅 ，防止因积水导致基础腐蚀和破
坏。
03
CATALOGUE
浅基础设计的实践应用
在地质条件复杂或荷载较大的情况下，浅基础设计可能无法满足要求，需要采用 深基础设计或复合基础设计等方法。
02
CATALOGUE
浅基础设计原理
浅基础设计的基本原则
确保结构安全
基础设计应满足建筑物的承载能力和稳 定性要求，防止出现因基础不均匀沉降
浅基础设计与施工
浅基础设计与施工
建艺分院建筑工程系
目录
任务1 浅基础分类与特点 任务2 浅基础初步设计 任务3 浅基础设计与验算 任务4 浅基础施工案例
2
任务 1
浅基础分类与特点
3
浅 基 础 分 类 与 特 点
无筋扩展基础分类； 钢筋混凝土基础分类； 基础受力特点与构造；
4
浅基础的分类
•浅基础：方法一般将设置在天然地基上，埋 置深度小于5m且用常规施工的基础称为天然 地基上的浅基础。
注写双柱独立基础底板顶部配筋
注写双柱独立基础的基础梁配筋
采用平面注写方式表达 的独立基础设计施工图 示意
双柱独立基础的基础梁配筋注 写示意 35
三、独立基础平面整体表示方法简介 平面注写方式表达的独立基础设计施工图
平面注写方式表达的独立基础设计施工图示意
36
条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础 柱下十字交叉基础
38
一、柱下钢筋混凝土条形基础受力分析
柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4-1/8； 条形基础的端部宜向外伸出柱下钢筋混凝土条形基础构造， 其长度宜为第一跨距的0.25倍 ； 现浇柱与条形基础梁的交接处， 其尺寸不应小于右图的规定； 顶部钢筋按计算配筋全部贯通， 底部通长钢筋不应少于底部受 力钢筋截面总面积的1/3； 柱下条形基础的混凝土强度 等级，不应低于C20。
现浇柱基础构造
现浇柱的基础中插筋的构造示意图
31
三、独立基础平面整体表示方法简介 独立基础编号
各种独立基础编号按表规定
32
三、独立基础平面整体表示方法简介 独立基础的平面注写方式
注写独立基础配筋
以B代表各种独立基础底板的底部配筋。 X向配筋以X打头、Y向配筋以Y打头注写；当两向 配筋相同时，则以X&Y打头注写。 当矩形独立基础底板底部的 短向钢筋采用两种配筋值时， 先注写较大配筋，在“/”后再 注写较小配筋。
建艺分院建筑工程系
目录
任务1 浅基础分类与特点 任务2 浅基础初步设计 任务3 浅基础设计与验算 任务4 浅基础施工案例
2
任务 1
浅基础分类与特点
3
浅 基 础 分 类 与 特 点
无筋扩展基础分类； 钢筋混凝土基础分类； 基础受力特点与构造；
4
浅基础的分类
•浅基础：方法一般将设置在天然地基上，埋 置深度小于5m且用常规施工的基础称为天然 地基上的浅基础。
注写双柱独立基础底板顶部配筋
注写双柱独立基础的基础梁配筋
采用平面注写方式表达 的独立基础设计施工图 示意
双柱独立基础的基础梁配筋注 写示意 35
三、独立基础平面整体表示方法简介 平面注写方式表达的独立基础设计施工图
平面注写方式表达的独立基础设计施工图示意
36
条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础 柱下十字交叉基础
38
一、柱下钢筋混凝土条形基础受力分析
柱下条形基础梁的高度宜为柱距的1/4-1/8； 条形基础的端部宜向外伸出柱下钢筋混凝土条形基础构造， 其长度宜为第一跨距的0.25倍 ； 现浇柱与条形基础梁的交接处， 其尺寸不应小于右图的规定； 顶部钢筋按计算配筋全部贯通， 底部通长钢筋不应少于底部受 力钢筋截面总面积的1/3； 柱下条形基础的混凝土强度 等级，不应低于C20。
现浇柱基础构造
现浇柱的基础中插筋的构造示意图
31
三、独立基础平面整体表示方法简介 独立基础编号
各种独立基础编号按表规定
32
三、独立基础平面整体表示方法简介 独立基础的平面注写方式
注写独立基础配筋
以B代表各种独立基础底板的底部配筋。 X向配筋以X打头、Y向配筋以Y打头注写；当两向 配筋相同时，则以X&Y打头注写。 当矩形独立基础底板底部的 短向钢筋采用两种配筋值时， 先注写较大配筋，在“/”后再 注写较小配筋。
浅基础设计的基本原理
04 浅基础设计的优化建议Biblioteka 优化设计方案方案选择
根据工程地质条件、荷载 要求等因素，选择合适的 浅基础类型，如扩展基础、 桩基等。
参数优化
对基础埋深、宽度、垫层 厚度等参数进行优化设计， 以减小沉降、提高承载力。
结构分析
运用有限元等数值分析方 法，对基础进行详细的结 构分析，确保满足承载力 和稳定性要求。
信息化管理
信息化管理是指利用信息技术对设计过程进行全面管理， 实现信息的实时共享和协同工作。通过信息化管理，可以 提高工作效率、加强团队之间的沟通与协作，并实现更加 精细化的项目管理。
信息化管理主要涉及项目管理软件、协同设计工具等应用 ，通过这些工具可以实现项目进度、资源等方面的实时监 控和管理。
弹性力学原理
研究结构在弹性变形下的力学行为， 包括应力和应变的关系，是浅基础 设计的重要分析方法。
浅基础设计的地质勘察
01
02
03
地质构造勘察
了解地质构造、地层分布、 岩土性质等，为浅基础设 计提供地质基础资料。
地质灾害勘察
了解地质灾害隐患，如滑 坡、泥石流等，为浅基础 设计提供安全保障。
地下水勘察
浅基础设计的应用范围
浅基础设计广泛应用于地质条件良好 、地下水位较低的地区。
在城市和乡村地区，由于浅层土质较 为均匀，且施工方便，浅基础设计成 为常见的选择。
浅基础设计与深基础设计的比较
浅基础设计相对简单，成本较 低，施工周期短。
深基础设计适用于地质条件 复杂、地下水位较高或荷载 较大的情况，需要采用特殊
03 浅基础设计的实践应用
浅基础设计在桥梁工程中的应用
桥梁桥墩基础
浅基础设计常用于桥梁桥墩基础， 如扩大基础、桩基等，以满足桥 梁的承载力和稳定性要求。
浅基础设计
教案表头：
第八章浅基础设计
课堂教学
实践教学
课时
8
内容提要
1．浅基础设计的基本原则；
2．浅基础的类型；
3．基础埋深的选择；
4．地基承载力；
5．基础底面尺寸的确定；
6．地基变形验算。
能力培养要求
1．理解浅基础设计的基本原则，了解浅基础类型；
2．熟练掌握地基承载力与基础底面尺寸的计算；
3．了解地基变形验算。
1．浅基础与深基础定义与两者区别
2．浅基础设计原则；
3．浅基础类型。
课后反馈意见
教案表头：
日期
班级
课室
时间
2学时
复习旧课
第三节基础埋深的选择
新课题目
第四节地基承载力确定
教学目标
1．了解载荷试验、静力触探试验和标贯试验原理；
2．掌握按上述原位试验确定地基承载力；
3．能够按地基规范确定地基承载力。
4．能够按地基规范确定地基承载力。
⑴计算标准差：＝2.828
⑵ 计算变异系数：c＝ ＝
⑶ 计算修正系数：＝ ＝0.91
⑷ 计算标准值：ck＝ccm＝0.533×5＝2.665kPa
3．计算承载力。依k＝20.20查表得：
Mb＝0.51，Md＝3.06，Mc＝5.66
所以：
＝0.51×17×1.6＋3.06×15×2.5＋5.66×2.665
墙下钢筋混凝土条形基础
三、柱下条形基础
四、筏型基础
五、壳体基础
第三节基础埋深的选择
一、建筑结构条件与场地环境条件
二、工程地质条件
三、水文地质条件
四、地基冻融条件
1．地基土冻结的危害
2．地基冻胀性分类
第八章浅基础设计
课堂教学
实践教学
课时
8
内容提要
1．浅基础设计的基本原则；
2．浅基础的类型；
3．基础埋深的选择；
4．地基承载力；
5．基础底面尺寸的确定；
6．地基变形验算。
能力培养要求
1．理解浅基础设计的基本原则，了解浅基础类型；
2．熟练掌握地基承载力与基础底面尺寸的计算；
3．了解地基变形验算。
1．浅基础与深基础定义与两者区别
2．浅基础设计原则；
3．浅基础类型。
课后反馈意见
教案表头：
日期
班级
课室
时间
2学时
复习旧课
第三节基础埋深的选择
新课题目
第四节地基承载力确定
教学目标
1．了解载荷试验、静力触探试验和标贯试验原理；
2．掌握按上述原位试验确定地基承载力；
3．能够按地基规范确定地基承载力。
4．能够按地基规范确定地基承载力。
⑴计算标准差：＝2.828
⑵ 计算变异系数：c＝ ＝
⑶ 计算修正系数：＝ ＝0.91
⑷ 计算标准值：ck＝ccm＝0.533×5＝2.665kPa
3．计算承载力。依k＝20.20查表得：
Mb＝0.51，Md＝3.06，Mc＝5.66
所以：
＝0.51×17×1.6＋3.06×15×2.5＋5.66×2.665
墙下钢筋混凝土条形基础
三、柱下条形基础
四、筏型基础
五、壳体基础
第三节基础埋深的选择
一、建筑结构条件与场地环境条件
二、工程地质条件
三、水文地质条件
四、地基冻融条件
1．地基土冻结的危害
2．地基冻胀性分类
基础工程浅基础设计
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。
抗浮验算
11
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
2
地基与基础
F 基础
地基
G
D
持力层（受力层）
下卧层
3
天然地基
4
人工地基：加固上部土层，提高承载力。
软土
5
深基础：新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m。将荷载传递到 下部好土层,承载力高。
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩
桩基础6
二、地基基础方案
天然地基上的浅基础，结构比较简单，最为经济， 如能满足要求，宜优先选用。 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(桩基础等)。
计算基底面积：标准组合（标准值），没有荷载分项系数。不 增大荷载，因为地基承载力已具有足够的安全度。 例：pk≤fa=pu/K=pu/2
计算沉降：准永久组合，不计风荷载和地震作用。
16
7.2 浅基础的类型
在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础（柱基或 墙基）以及埋置深度虽超过5米，但小于基础宽度的大尺 寸基础（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩擦力不必 考虑，统称为天然地基上的浅基础。
18
一、无筋扩展基础
无筋扩展基础系指用砖、毛石、混凝土、毛石混凝 土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独 立基础，多适用于多层民用建筑和轻型厂房。
对地下水埋藏较浅，建筑地下室； 地下构筑物存在上浮问题。
抗浮验算
11
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
2
地基与基础
F 基础
地基
G
D
持力层（受力层）
下卧层
3
天然地基
4
人工地基：加固上部土层，提高承载力。
软土
5
深基础：新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m。将荷载传递到 下部好土层,承载力高。
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩
桩基础6
二、地基基础方案
天然地基上的浅基础，结构比较简单，最为经济， 如能满足要求，宜优先选用。 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(桩基础等)。
计算基底面积：标准组合（标准值），没有荷载分项系数。不 增大荷载，因为地基承载力已具有足够的安全度。 例：pk≤fa=pu/K=pu/2
计算沉降：准永久组合，不计风荷载和地震作用。
16
7.2 浅基础的类型
在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基础（柱基或 墙基）以及埋置深度虽超过5米，但小于基础宽度的大尺 寸基础（如箱形基础），在计算中基础的侧面摩擦力不必 考虑，统称为天然地基上的浅基础。
18
一、无筋扩展基础
无筋扩展基础系指用砖、毛石、混凝土、毛石混凝 土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独 立基础，多适用于多层民用建筑和轻型厂房。
sA浅基础设计共150页
图8-6筏板基础 (a)、(b)平板式；(c)、(d)梁板式
浅基础分类
4) 箱形基础
有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
内
墙
外
墙
底板
浅基础分类
2 按基础的结构形式 单独基础 Individual footing
pad foundation
条形基础 Strip footing 筏板基础 Mat foundation 箱形基础 Box foundation
浅基础分类
第一节 浅基础的类型
刚性基础 (无筋扩展基础)
有基础台阶宽高比 (刚性角)要求
F
柔性基础 （扩展基础) 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
F
tg bt
h0
h0
bt
浅基础分类
2 按基础材料分类 砖 石料 混凝土 钢筋混凝土 灰土 三合土
2 柔性基础的结构形式分类
R－S=Z Z<0 结构处于失效状态 Z＝0 结构处于极限状态
荷载计算
二 荷载计算 1、 荷载种类 永久(恒)荷载（G）:(1)不随时间变化,(2)变化
与均值比可以忽略,(3)单调变化并趋于极值。
可变(活)荷载(Q):变化与均值比不可以忽略
偶然(特殊)荷载：在结构使用期间不一定出现，
一旦出现其值很大，持续时间很短。
标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准 值为荷载代表的组合，承载力验算，确定基础底 面积及埋深，确定桩数时
S k S G S Q k 1 k c 2 S Q 2 k c S Q n n
准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可
变荷载采用准永久值为荷载代表的组合,沉降验算 S k S G q k 1 S Q 1 k q 2 S Q 2 k q S Q nn
eAAA浅基础设计
2．4．2钢筋混凝土扩展基础结构设计
❖1．墙下钢筋混凝土条形基础
➢ 墙下钢筋混凝土条形基础的内力计算: 一般按平面应变处理，在长度方向可取单
位长度计算。 ➢ 截面设计验算的内容主要包括：
基础底宽度（按基底承载力）和高度（按 构造高度抗剪验算）确定、基础底板配筋（按 验算截面抗弯计算）、构造等。
❖2．柱下钢筋混凝土独立基础
➢ 一般先由地基承载力确定基础的底面尺寸，然 后再进行基础截面的设计验算。
➢ 截面设计验算的内容主要包括：基础截面的抗 冲切验算（以确定基础的合适高度）和抗弯验算（以 确定基础底板的双向配筋）。
➢ --具体方法、步骤可参见教材及《建筑地基基础 设计规范》GB50007-2002中第8.2节相关内容。
(2)甲级、乙级建筑物，均应按地基变形设计；
✓ (3)下表1-8所列范围内的设计等级为丙级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地基内有较大或厚薄不均的填土，其自 重固结未完成时。
2．3地基承载力
❖ 当确定了基础类型及埋深后，就需要确定基础的底面
积，此时需先确定地基承载力，它是地基基础设计中不可 缺少的数据。 ➢ 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002采用概率法确 定地基承载力特征值，各级各类建筑物浅基础的地基承载 力均应满足要求：
pk≤fa pkmax≤1.2fa
➢《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002规定：当基 础宽度大于3m或埋深大于0.5m时，从载荷试验或其他原 位测试、经验值等方法确定的地基承载力尚应进行宽度 和深度修正。
2浅基础设计的基本原理201903-精选文档
五、箱形基础—整体空间结构
优点： 抗弯刚度大， 补偿效应 缺点： 钢筋水泥用量大，工期长，造价高，施工复杂
六、壳体基础
优点：材料省、造价低 缺点： 施工复杂、技术高、工期长
§2.3 基础的埋置深度
基础埋置深度是指基础底面至天然地面的距离 F
G 持力层（受力层）
下卧层
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：
2. 地基基础设计应符合下列规定：
二、岩土工程勘察的要求
岩土工程勘察报告应提供的资料； 地基评价； 施工验槽。
三、荷载效应组合的规定 1.作用在基础上的荷载 (1)永久荷载：上部结构+基础自重、固定设备土压力、
稳定水压力 可变荷载：普通荷载：活荷载、风荷载、雪、吊车 特殊荷载：地震、船只或漂流物的撞击力
主要内容
§2.1 概述 §2.2 浅基础类型 §2.3 基础的埋置深度 §2.4 地基承载力的确定及验算 §2.5 基础底面尺寸的确定 §2.6 地基的变形验算 §2.7 地基基础的稳定性验算 §2.8 减轻不均匀沉降危害的措施
§2.1 概 述
合理选择地基基础方案 地基基础方案有： 天然地基或人工地基上的浅基础； 深基础； 深浅结合的基础
六、地基承载力的确定 1. 理论公式法
2、载荷试验法
载荷试验包括浅层平板载荷试验、深层平板试验及螺旋板 载荷试验 密实砂土、硬塑粘土等低压缩性土—p-s曲线为陡降型 取p1（比例界限荷载）且p1≤pu/2 松砂、填土、可塑粘土等中、高压缩性土—p-s曲线为 缓变型 取沉降s=(0.01~0.015)b所对应的荷载
二、工程地质和水文地质
（一）水文地质条件
1. 基础应尽量埋置在良好的持力层上。 2. 当上层土的承载力低，而下层土的承载力高时， 应将基础埋置在下层较好的土层中。 3. 当地基受力范围内存在软弱下卧层时，软弱下卧 层的承载力和地基变形也应满足要求。
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浅基础分类
第一节 浅基础的类型
根据天然地基上浅基础的受力特点和 构造特点可将浅基础分为两大类：
刚性基础：材料具有较好的抗压性能，但抗
拉、抗剪强度却不高
柔性基础：钢筋混凝土基础，其抗弯和抗剪
性能良好
浅基础分类
第一节 浅基础的类型
刚性基础 (无筋扩展基础)
有基础台阶宽高比 (刚性角)要求
F
柔性基础 （扩展基础) 钢筋混凝土 要满足抗弯,抗剪和 抗冲切等结构要求
以概率理论为基础的极限状态设计方法
极限状态是满足设计规定功能要求的特 定状态。
极限状态一般分为两类：承载能力极限 状态和正常使用极限状态 荷载作用效应S和结构抗力R的关系：
R－S=Z Z<0 结构处于失效状态 Z＝0 结构处于极限状态
荷载计算
二 荷载计算 1、 荷载种类 永久(恒)荷载（G）:(1)不随时间变化,(2)变化
pad foundation
条形基础 Strip footing 筏板基础 Mat foundation 箱形基础 Box foundation
在实际情况下，一般遵循刚性基础→柱 下独立基础、墙下条形基础→交叉条形 基础→筏板基础→箱形基础的顺序来选 择基础形式。当然，在选择过程中应尽 量做到经济、合理。只有在上述情况下 不行时，才考虑运用桩基等深基础的形 式，以避免过多的浪费。
c.稳定性：
可选择的方案有三种 天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础
天然地基：天然土层，不对地基土做处理 浅基础： (1)埋深小于5m的柱基或墙基 (2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基 (3)不考虑侧面摩擦力
D
D
地基与基础
F 基础
地基
G
D
埋深D q = D 均布荷载
第八章 天然地基上浅基础设计
Carl Terzaghi
内容提要与学习目的
本章主要介绍根据基础的受力特性及 构造特点划分的浅基础的类型、浅基 础的设计计算、浅基础的设计方法及 减小地基不均匀沉降危害的主要措施
掌握浅基础设计计算方法； 了解减小地基沉降危害的主要措施。
天然地基上的浅基础设计
总之，究竟采用何种形式的浅基础，应 根据建筑物的工程地质条件、技术经济 和施工条件等因素加以综合确定。
第二节 浅基础的计算
一 、地基基础的设计方法 (一) 容许承载力设计方法
地基的容许承载力 (1)基底压力不能超过地基的极限承载力， 并且有足够的安全度。 (2) 地基变形不能超过允许变形值
(二)概率极限状态设计方法
第一节 浅基础的类型 第二节 浅基础的计算 第三节 浅基础设计 第四节 减小地基不均匀沉降危害 的措施
地基基础设计的原则 安全可靠 经济合理 技术先进 便于施工 地基基础设计的一般要求 基础要有足够的强度、刚度和耐久性 地基要有足够的承载力、不产生过大变形
和足够的稳定性 a.承载力：
b.变形：
主
持力层（受力层）
要
下卧层
受 力
层
人工地基：经过地基处理，加固上部土层， 提高承载力。
软土
桩基础和深基础 新加坡发展银行,四墩, 每 墩直径7.3m 将荷载传递到下部好土层, 承载力高
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩
桩基础
可选择的方案有三种 天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础
浅基础分类
2) 钢筋混凝土条型基础 墙下或柱下条形基础, 条型基础是墙基础的主要形式
Strip foundation
条形基础的 主要受力层深度 3.0b
柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连
浅基础分类
交叉钢筋混凝土条形基础 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连
Cross Strip footing
《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002) 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，将地基基础设计等级分 为甲、乙、丙三个设计等级。
设计 等级 甲级
乙级 丙级
建筑和地基类型
重要的工业与民用建筑物 30层以上的高层建筑 体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物 大面积的多层地下建筑物(如地下车库，商场.运动场等) 对地基变形有特殊要求的建筑物 复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡) 对原有工程影响较大的新建建筑物 场地和地基条件复杂的一般建筑物 位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下 室的基坑工程
横向条形基础
纵向条形基础
浅基础分类
3) 筏板基础 土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下
有肋,板下处理
Mat foundation
图8-6筏板基础 (a)、(b)平板式；(c)、(d)梁板式
浅基础分类
4) 墙
外
墙
底板
浅基础分类
2 按基础的结构形式 单独基础 Individual footing
除甲级，丙级以外的工业与民用建筑物
场地和地基条件简单，荷载分布均匀的七层及 七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻 型建筑物
与均值比可以忽略,(3)单调变化并趋于极值。
可变(活)荷载(Q):变化与均值比不可以忽略
偶然(特殊)荷载：在结构使用期间不一定出现，
一旦出现其值很大，持续时间很短。
荷载计算
2 荷载效应
上部结构F：结构自重 屋面楼面荷载 活荷载 基础自重G：设计地面高程（内外地面平均值）
F
FM
FH
FM
H
G
G
G
G
一般为前两种情况，横向力不大，只做校核
F
tg bt
h0
h0
bt
浅基础分类
2 按基础材料分类 砖 石料 混凝土 钢筋混凝土 灰土 三合土
2 柔性基础的结构形式分类
1) 钢筋混凝土独立基础: 柱下或墙下,土质较好 独立基础的 主要受力层深度 1.5b
柱下单独基础最经济，适用于荷载不大，场地 均匀的地基土。
上部结构的荷载小，地基承载力大， 可采用墙下独立基础节约材料。
3、 荷载组合极限状态设计
基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用 与可变作用的组合，冲切验算
标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准 值为荷载代表的组合，承载力验算，确定基础底 面积及埋深，确定桩数时
准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可 变荷载采用准永久值为荷载代表的组合,沉降验算
三、地基基础设计等级