基础工程课件——第2章浅基础5
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《基础工程第二版》PPT课件
图2-5
2. 钢筋混凝土条形基础
✓ 十字交叉条形基础：当单向条形基础的底面积仍不能承受上部结构荷载时， 可将纵横柱基础均连在一起，构成十字交叉条形基础。十字交叉条形基础可承担 10层以下民用住宅。
图2-6
3. 筏板基 础
图2-7
3. 筏板基础
当地基承载力低，而上部结构的荷重又较大，以至于十字交叉条形基础 仍不能提供足够的底面积来满足地基承载力的要求时，或相邻基槽间距很小时， 可采用钢筋混凝土满堂基础即筏板基础。
✓在桥梁基础中，通常采用如图2-2所示的刚性扩大基础。 图2-2 桥梁工程中常用的刚性扩大基础
二、钢筋混凝土扩展基础）
当刚性基础的尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求时，则需则需 采用钢筋混凝土扩展基础。钢筋混凝土扩展基础具有较好的抗剪能力和抗弯能力， 通常也称之为柔性基础或有限刚度基础。
✓ 设计要求：在宽高比的限制下，基础相对高度一般较大，几乎不会发生弯曲变
形，此类基础习惯上称之为刚性基础。
✓ 应用范围：无筋扩展基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层） 的民用建筑和砌体承重的厂房。
无筋扩展基础又可分为墙下条形基础和柱下独立基础。
（a）墙下条形基础；（b）柱下独立基础 图2-1 无筋扩展基础分类（d为柱中纵向钢筋直径）
✓ 特点：具有较好的抗剪能力和抗弯能力。 ✓ 设计要求：采用扩大基础底面积的方法来满足地基承载力的要求，但不必增 加基础的埋深；选择合适的基础材料、高度与配筋来满足基础抗剪和抗弯要求。
✓ 钢筋混凝土扩展基础种类：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础 和壳体基础等。
1. 柱下钢筋混凝土独立基础
钢筋混凝土独立基础主要是指柱下单独基础。常见于桥梁工程、工业厂房等。
2. 钢筋混凝土条形基础
✓ 十字交叉条形基础：当单向条形基础的底面积仍不能承受上部结构荷载时， 可将纵横柱基础均连在一起，构成十字交叉条形基础。十字交叉条形基础可承担 10层以下民用住宅。
图2-6
3. 筏板基 础
图2-7
3. 筏板基础
当地基承载力低，而上部结构的荷重又较大，以至于十字交叉条形基础 仍不能提供足够的底面积来满足地基承载力的要求时，或相邻基槽间距很小时， 可采用钢筋混凝土满堂基础即筏板基础。
✓在桥梁基础中，通常采用如图2-2所示的刚性扩大基础。 图2-2 桥梁工程中常用的刚性扩大基础
二、钢筋混凝土扩展基础）
当刚性基础的尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求时，则需则需 采用钢筋混凝土扩展基础。钢筋混凝土扩展基础具有较好的抗剪能力和抗弯能力， 通常也称之为柔性基础或有限刚度基础。
✓ 设计要求：在宽高比的限制下，基础相对高度一般较大，几乎不会发生弯曲变
形，此类基础习惯上称之为刚性基础。
✓ 应用范围：无筋扩展基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层） 的民用建筑和砌体承重的厂房。
无筋扩展基础又可分为墙下条形基础和柱下独立基础。
（a）墙下条形基础；（b）柱下独立基础 图2-1 无筋扩展基础分类（d为柱中纵向钢筋直径）
✓ 特点：具有较好的抗剪能力和抗弯能力。 ✓ 设计要求：采用扩大基础底面积的方法来满足地基承载力的要求，但不必增 加基础的埋深；选择合适的基础材料、高度与配筋来满足基础抗剪和抗弯要求。
✓ 钢筋混凝土扩展基础种类：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础 和壳体基础等。
1. 柱下钢筋混凝土独立基础
钢筋混凝土独立基础主要是指柱下单独基础。常见于桥梁工程、工业厂房等。
基础工程(附动画)第二章-天然地基上的浅基础PPT课件
围圈混凝土一般采用C15早强混凝土。为使基坑开挖和 支护工作连续不间断地进行，一般在围圈混凝土抗压强度 到达2500kPa强度时，即可拆除摸板，承受土压力。
2-2 刚性扩大基础施工
第二第章二天章然天地然基地上基的上浅的基浅础基础
4、其他方法
在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射搅拌桩、 旋喷桩等，按密排或格框形布置成连续墙以形成支档结构代 替板桩墙等，多用于市政工程、工业与民用建筑工程，桥梁 工程也有使用成功的报道。
速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪的 瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁，形 成环形混凝土护壁结构，以承受土压力。
适用情况：宜用于土质较稳定，渗水量不大，深度小于
10m，直径为6m～12m的圆形基坑。对于有流砂或淤泥夹层 的土质，也有使用成功的实例。
2-2 刚性扩大基础施工
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条第件二章 天第然二地章基上天的然浅地基础上的浅基础
钢筋混凝土扩展基础的特点
形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基
础。
优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。如筏板和箱形
基础，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上 部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降 不均匀引起的建筑物损坏。所以在土质较差的地基上修建高 层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。
缺点：钢筋混凝土扩展基础，特别是箱形基础，钢筋和
水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基 础形式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确定。
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条第件二章 天第然二地章基上天的然浅地基础上的浅基础
条形基础
• 条形基础分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是 挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。其横剖面可以是矩形 或将一侧筑成台阶形。
2-2 刚性扩大基础施工
第二第章二天章然天地然基地上基的上浅的基浅础基础
4、其他方法
在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射搅拌桩、 旋喷桩等，按密排或格框形布置成连续墙以形成支档结构代 替板桩墙等，多用于市政工程、工业与民用建筑工程，桥梁 工程也有使用成功的报道。
速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪的 瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁，形 成环形混凝土护壁结构，以承受土压力。
适用情况：宜用于土质较稳定，渗水量不大，深度小于
10m，直径为6m～12m的圆形基坑。对于有流砂或淤泥夹层 的土质，也有使用成功的实例。
2-2 刚性扩大基础施工
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条第件二章 天第然二地章基上天的然浅地基础上的浅基础
钢筋混凝土扩展基础的特点
形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基
础。
优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。如筏板和箱形
基础，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上 部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降 不均匀引起的建筑物损坏。所以在土质较差的地基上修建高 层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。
缺点：钢筋混凝土扩展基础，特别是箱形基础，钢筋和
水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基 础形式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确定。
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条第件二章 天第然二地章基上天的然浅地基础上的浅基础
条形基础
• 条形基础分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是 挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。其横剖面可以是矩形 或将一侧筑成台阶形。
基础工程浅基础ppt课件
第2章 浅基础
1
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
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
（3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载 力进行深宽修正 ，再验算是否满足公式（2.16）和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整 基础底面长度l和宽度b，再验算；如此反复一、二次， 便能定出合适的基础底面尺寸。
条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
11
2.5.2软弱下卧层验算
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土，
其承载力特征值为 fak＝63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下 卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下 卧层承载力宽、深修正系数分别为b 0 和d 1.0 )
17.7kN
/
Байду номын сангаасm3
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
7
取该承重墙下条形基础宽度B＝1.25M。 4.验算:
Fk
低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 4
1
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
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
（3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载 力进行深宽修正 ，再验算是否满足公式（2.16）和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整 基础底面长度l和宽度b，再验算；如此反复一、二次， 便能定出合适的基础底面尺寸。
条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
11
2.5.2软弱下卧层验算
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土，
其承载力特征值为 fak＝63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下 卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下 卧层承载力宽、深修正系数分别为b 0 和d 1.0 )
17.7kN
/
Байду номын сангаасm3
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
7
取该承重墙下条形基础宽度B＝1.25M。 4.验算:
Fk
低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 4
基础工程PPT--第二章-浅基础
1.建筑物地基承载力问题(图1)
2. 构筑物环境的安全性问题即土压力问题 挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。
2.构筑物环境的安全性问题即土压力问题
3. 土工构筑物的稳定性问题 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。
柱下独立基础
3. 联合基础
联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础（图2－5），但其设计原则，可供其他型式的联合基础参考。
联合基础
联合基础
4 柱下条形基础
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向（或同一轴线）上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。（图2－6） 特点：长度远大于宽度；纵向刚度大。
第二章 浅基础
进行地基基础设计时，必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求，合理选择地基基础方案。常见的地基基础方案有：天然地基或人工地基上的浅基础；深基础；深浅结合的基础（如桩－筏、桩箱基础等）。
2.3 基础埋置深度的选择
基础埋置深度的选择（简称埋深）是指基础底面至天然地面的距离。 主要影响因素 基础埋深选择的原则：
在满足承载力和变形要求的条件下尽量浅埋
与建筑物有关的条件
工程地质条件
水文地质条件
地基冻融条件
场地环境条件
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑功能：地下室布置、半埋式结构等； 基础埋深不同时： 主楼与裙房，高度不同，分期施工设置后浇带； 台阶式相连, 如山坡上的房屋。 荷载效应：上部荷载大小、抗震要求、上拔荷载、动荷载（避免饱和和疏松的细砂土层）；p16 设备条件：地下管线、水道、隧道等。
2. 构筑物环境的安全性问题即土压力问题 挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。
2.构筑物环境的安全性问题即土压力问题
3. 土工构筑物的稳定性问题 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。
柱下独立基础
3. 联合基础
联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础（图2－5），但其设计原则，可供其他型式的联合基础参考。
联合基础
联合基础
4 柱下条形基础
当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向（或同一轴线）上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。（图2－6） 特点：长度远大于宽度；纵向刚度大。
第二章 浅基础
进行地基基础设计时，必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求，合理选择地基基础方案。常见的地基基础方案有：天然地基或人工地基上的浅基础；深基础；深浅结合的基础（如桩－筏、桩箱基础等）。
2.3 基础埋置深度的选择
基础埋置深度的选择（简称埋深）是指基础底面至天然地面的距离。 主要影响因素 基础埋深选择的原则：
在满足承载力和变形要求的条件下尽量浅埋
与建筑物有关的条件
工程地质条件
水文地质条件
地基冻融条件
场地环境条件
2.3.1与建筑物有关的条件
建筑功能：地下室布置、半埋式结构等； 基础埋深不同时： 主楼与裙房，高度不同，分期施工设置后浇带； 台阶式相连, 如山坡上的房屋。 荷载效应：上部荷载大小、抗震要求、上拔荷载、动荷载（避免饱和和疏松的细砂土层）；p16 设备条件：地下管线、水道、隧道等。
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
浅基础类型与埋深ppt课件
灰土基础适宜地下水位较低，五层及五层以下 的混合结构房屋和墙承重的轻型工业厂房。
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。
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。
浅基础工程PPT课件
极限状态定义：整个结构或结构的一部分（构件）超 过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要 求，这一特定状态称为该功能的极限状态。
三、概率极限设计方法与极限状态设计原则
极限状态分类
（1）承载力极限状态：这种极限状态对应于结构 或构件达到最大承载能力或不适应于继续承载大 变形，例如地基丧失承载能力而失稳破坏（整体 剪切破坏）。
（3）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推 力时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基 本组合，但其分项系数均为1.0。
（4）在设计基础或承台高度、支挡结构截面、计算 基础或支挡结构内力、确定各配筋和验算材料强 度时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应 的基本组合，采用相应的分项系数。验算基础的 裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下的标准组 合。
未完成时。
2.荷载取值规定
GB50007-2002
（1）按地基承载力确定基础底面面积或按单桩承载 力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应 按正常使用极限状态下的标准组合。相应的抗力应取 地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
（2）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应 按正常使用极限状态下的荷载效应的准永久组合，不 计入风荷载和地震作用。相应的限值为地基变形允许 值。
表7-2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形 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，可能引起地基变形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）地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结
C10混凝土垫层：厚度为100mm，保护坑底土体不被 人为扰动和雨水浸泡，同时改善基础的施工条件。
三、概率极限设计方法与极限状态设计原则
极限状态分类
（1）承载力极限状态：这种极限状态对应于结构 或构件达到最大承载能力或不适应于继续承载大 变形，例如地基丧失承载能力而失稳破坏（整体 剪切破坏）。
（3）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推 力时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基 本组合，但其分项系数均为1.0。
（4）在设计基础或承台高度、支挡结构截面、计算 基础或支挡结构内力、确定各配筋和验算材料强 度时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应 的基本组合，采用相应的分项系数。验算基础的 裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下的标准组 合。
未完成时。
2.荷载取值规定
GB50007-2002
（1）按地基承载力确定基础底面面积或按单桩承载 力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应 按正常使用极限状态下的标准组合。相应的抗力应取 地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
（2）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应 按正常使用极限状态下的荷载效应的准永久组合，不 计入风荷载和地震作用。相应的限值为地基变形允许 值。
表7-2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不做变形 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，可能引起地基变形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）地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结
C10混凝土垫层：厚度为100mm，保护坑底土体不被 人为扰动和雨水浸泡，同时改善基础的施工条件。
《地基与基础工程》课件第2章天然地基上浅基础设计
– 标准值乘以组合值系数
• 设计值:
– 荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
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12
§2.2 浅基础的设计方法及步骤
– 建筑结构荷载组合 • 基本组合 – 承载能力极限状态计算时最常用的组合； – 包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用组合.
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可变荷载效应起控制作 用时：
• 独立基础，条形基础，十字交叉条形基础，筏板基
础，箱形基础
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§2.3 浅基础的类型
– 浅基础选型汇总表
结构类型
岩土性质与荷载条件
土质均匀，承载力高，无软弱下卧层，地 下水位以上，荷载不大(五层以下建筑)
基础类型 刚性基础
多层砖混结构
土质均匀性较差，承载力较低，有软弱下 卧层，基础需浅埋时
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2
§2.2 浅基础的设计方法及步骤
• 2.2.3地基基础的可靠度设计方法(概率极限状态设
计方法)
–定义：
以概率理论为基础，以极限状态为分析方法，以可靠 指标为安全标准的设计方法。
• 安全系数与失效概率
–以概率表示系统的安全程度
–安全度与安全系数关系
• 极限状态
–区分工程状态的标志
– 壳体基础：正圆锥及其组合形成的壳体基础
特点：荷载在壳体内主要引起轴向压力，对于抗 压性能较好的砖、石和混凝土材料，采用壳体结 构更适应材料特性。
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33
§2.3 浅基础的类型
– M型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳
•适用：一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑 物（如烟囱、水塔、料仓、中小高炉等）。
p
f(Z)dZ
• 设计值:
– 荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
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§2.2 浅基础的设计方法及步骤
– 建筑结构荷载组合 • 基本组合 – 承载能力极限状态计算时最常用的组合； – 包括永久荷载效应和可变荷载效应共同作用组合.
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可变荷载效应起控制作 用时：
• 独立基础，条形基础，十字交叉条形基础，筏板基
础，箱形基础
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§2.3 浅基础的类型
– 浅基础选型汇总表
结构类型
岩土性质与荷载条件
土质均匀，承载力高，无软弱下卧层，地 下水位以上，荷载不大(五层以下建筑)
基础类型 刚性基础
多层砖混结构
土质均匀性较差，承载力较低，有软弱下 卧层，基础需浅埋时
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§2.2 浅基础的设计方法及步骤
• 2.2.3地基基础的可靠度设计方法(概率极限状态设
计方法)
–定义：
以概率理论为基础，以极限状态为分析方法，以可靠 指标为安全标准的设计方法。
• 安全系数与失效概率
–以概率表示系统的安全程度
–安全度与安全系数关系
• 极限状态
–区分工程状态的标志
– 壳体基础：正圆锥及其组合形成的壳体基础
特点：荷载在壳体内主要引起轴向压力，对于抗 压性能较好的砖、石和混凝土材料，采用壳体结 构更适应材料特性。
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§2.3 浅基础的类型
– M型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳
•适用：一般工业与民用建筑柱基和筒形的构筑 物（如烟囱、水塔、料仓、中小高炉等）。
p
f(Z)dZ
基础工程-浅基础
的承载能力。这就要求在墙、柱之下设臵水平截
面向下扩大的基础17
扩展基础，以使从墙或柱传递
下来的荷载扩散分布于扩大后
的基础底面，使之满足地基承载力和变形
的要求。
1.无筋扩展基础(刚性基础）
无筋扩展基础系指由砖、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。
18
无筋扩展基础
≥ MU10砖 M5砂浆
可按上述顺序，首先选择基础材料、类型
和埋深，然后逐项进行计算，如果发现前 面的选择不妥，则需修改设计，直至各项 计算均符合要求，各数据前后一致为止。
8
2.1.2 浅基础设计方法
常规设计法
(a) (b)
(c)
(d)
9
忽略了：1、基础的变形对上部结构内力、变 形的影响
2、上部结构对基础变形的调整作用
（3）计算地基稳定性，用承载能力极限 状态下基本组合； （4）确定基础高度、支挡结构截面、计 算内力及配筋时，用基本组合； （5）基本组合值取标准组合值的1.35倍。
13
正常使用极限状态：对应于结构达到正常
使用或耐久性的某项规定限值。
承载能力极限状态：对应于结构达到最大 承载能力或不适于继续承载的大变形。
• 正常使用极限状态------标准组合 Gk+Qk • 正常使用极限状态------准永久组合 Gk+准永久荷载系数×Qk
16
第2节 浅基础的类型
浅基础按结构型式分为:扩展基础、联合基础、条 形基础、筏形基础、箱形基础等。按材料性能分
为：无筋基础（刚性基础）、钢筋混凝土基础。
一、扩展基础 上部结构通过墙、柱等承重构件传递的荷载， 在其底部横截面上造成的压力通常远远大于地基
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矩形基础
pz lb( p k m d ) (l 2 z tan )(b 2 z tan )
条形基础
注意:扩散角 与Es1/ Es2及z/b有关 持力层太薄，不起作用
b( p k m d ) pz b 2 z tan
4、软弱下卧层强度不足应采取的措施
1）增大基础底面积； 2）减小基础埋深； 3）对软弱下卧层进行地基处理，用人工方法提高其 承载力； 4）变换地基持力层，或采用深基础避开软弱下卧层
pk fa
Pk = ( Fk + Gk ) / A = ( Fk + γ G dA) / A = Fk / A + γ G d
( Fk + γ G dA) / A ≤f a
Fk A fa G d
Pk——相应于荷载效应标准组合时， 基础底面处平均压力。
fa——修正后的地基承载力特征值。
中心荷载作用下的基础
【例2】
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土， 其承载力特征值为 fak＝ 63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下 卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下 卧层承载力宽、深修正系数分别为 b 0 和 d 1.0 )
2.5.2软弱下卧层验算
软弱下卧层是指在基础持力层以下，成层地基的受力 范围以内，承载力明显低于持力层的高压缩性土层。 F Es1/Es2 ≥ 3 p-pc0
d
pc0 z pcz
Es1 Es2
软土
2、验算要求
•传递到软弱下卧层顶面处的附加应力与土的自重应力之和 不超过下卧层的承载力
p z p cz f az
e
3a
a
a=l/2-e
• 注意： 基底压力pkmax、pkmin相差过大则容易引起基础倾斜 高、中压缩性地基土上的基础 低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 6
ek 不宜大于l / 4
计算偏心荷载作用下的基础底面尺寸——逐次渐近试算法
• （1）先仅考虑中心荷载，对地基承载力仅进行深度修 正，并按中心荷载作用下的公式（ 2-18 ），计算基础 底面积A0; • （2）考虑偏心影响，加大A0。一般按经验可根据偏心 距的大小增大10%～40%，使A＝（1.1～1.4）A0 。对 矩形底面的基础，按 A 初步选择相应的基础底面长度 l 和宽度b，一般：l/b＝1.2～2.0； • （3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载 力进行深 宽修正 ， 再验算是 否满足公 式 （ 2.16 ）和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整 基础底面长度 l 和宽度 b ，再验算；如此反复一、二次， 便能定出合适的基础底面尺寸。 条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
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
p k fa
偏心荷载作用下，应符合
p k fa
pk max 1.2 f a
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
p z ——相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值（kPa） ； p cz ——软弱下卧层顶面处土的自重应力值（kPa） ； f az ——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa） 。
其埋深应取从地面到软弱下卧层顶面的距离。
3、附加应力按简化的“压力扩散角法”
根据基底处总附加应力等于扩散后面积上的总应力求出， 则软弱下卧层顶面处附加应力=基底处总附加压力/ 扩散后面积
例图7.2
解:
1.确定基础埋深: 为了便于施工，基础宜建在地下水位以上，故选择粘 土层作为持力层，初步选择基础埋深d=1m。 2.对持力层土进行深度修正:
由 e 0.86 0.85，查表得： b 0 ， d 1.0 。
埋深范围内土的加权平均重度
：
17.5 0.8 18.5 0.2 m 17.7kN / m 3 1.0
确定的基底尺寸b和l为100mm的整数倍
现深度修正fa，计算b，再考虑是否进行宽度修正。
例1
某住宅承重墙厚 240mm，采用墙下条形基础；地基土表层为杂填土，厚度 0.80m，重 度 17.5kN / m 3 。其下为粘土层，重度 18.5kN / m 3 ，承载力特征值 f ak 为 170kPa，孔隙比 0.86。 地下水位在地表下 1.0m 处。若已知上部墙体传来的竖向荷载标准值为 195 kN / m 。试确定基 础底面尺寸。
pk max Fk + Gk M k Fk + Gk 6e = ± = (1± ) pk min A W l b l
Mk e= Fk + Gk
单向偏心荷载作用下的基础
当 p k min 0 ，
由于基底与土之间不能传递拉应力，基底压力重新分布如图。
p k max
2( Fk Gk ) 3ba
持力层土的承载力特征值
f a 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 f a G d 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 Fk G db 195 20 1 1.25 176KPa ＜ f a 178.9 KPa A b 1.25
满足要求。
2、偏心荷载作用下的基础 要求
p k fa
pmax 1.2 f a
e 1/ 6
pk min 计算公式： 偏心荷载作用下的pk max 、
A
Fk fa G d
A≥Fk /(fa-rGd+rwhw)
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（kN） ； G ——基础及回填土的平均重度，一般取 20kN/mm3， 地下水位以下取 10kN/mm3； d ——基础平均埋深（m） 。
柱下独立基础一般为正方形，b=l。 墙下条形基础，沿基础长方向取单位长度1m计算，Fk 为线荷载—kN/m。