第九章 地基土基本知识与建筑基础
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解：
（1）求修正后的地基承载力特征值 假定b<3m，宽度不必修正，因为d=2m>0.5m，故计 算地基承载力特征值时应进行深度修正。由表9-4查 得修正系数为4.4
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
180 0 4.4 20 （2 0.5）
312 KN m2 1.1 fak 1.1180 198 KN m2
按液性指数大小可分为坚硬、硬塑、软塑、可塑、流塑五种 6、人工填土：是指由人类活动而堆填的土。
第二节 岩土工程勘察与地基承载力
一、岩土工程勘察
目的：查明地下土层分布、土的物理力学性质及地 下水的状况，取得工程地质资料，为地基基础的设 计和施工提供依据。 方法： （一）坑探与钻探 （二）现场原位测试
土中孔隙的体积与土的总体积之比的百分率，用n
表示。
黏性土的孔隙率一般为30%～60%，砂土的孔隙率
一般为25%～45%
3、土的单位体积重量特征指标
（1）土的天然密度
m V
（2）土的天然重度
mg g V
（3）土的饱和重度 sat
ms g
Vvபைடு நூலகம்w V
（4）土的有效重度
ms g Vs w V
sat
≥C40 2、承台 （1）最小宽度不应小于500mm （2）承台的厚度不应小于300mm （3）承台混凝土强度等级不宜小于C20 （4）矩形承台板其配筋按双向均匀通长布置，钢筋 直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm
第五节 基础埋置深度及基础底面积的选择
一、基础埋置深度 影响基础埋置深度的影响因素： 1、建筑物的类型和使用要求 2、建筑物荷载的大小和性质 埋置深度与荷载大小有关，荷载加大，基础相对应 加深 3、工程地质和水文地质条件 基础最小埋置深度为0.5m 4、相邻建筑物基础埋深的影响 新基础的埋深不宜深于原有基础 5、地基冻融条件
3、灰土基础：用石灰和黏土按体积比3：7或2：8混 合而成。一般用于地下水位较低的地基中，并埋置在 冰冻线以下。
4、毛石基础 5、混凝土和毛石混凝土基础 （二）扩展基础
1、柱下钢筋混凝土独立基础 2、墙下钢筋混凝土条形基础 （三）柱下钢筋混凝土条形基础
（四）筏形基础
（五）箱形基础
二、桩基础的类型
1、界限含水量：黏性土由某一状态转入另一状态
的分界含水量
2、黏性土随着含水量不同可处于固体、塑性、流
动三种状态。
3、塑限：土由固体状态转入塑性状态的界限含水
量，用符号 p表示 测定塑限可用搓条法
4、液限：黏性土由塑性状态转变为流动状态的界
限含水量，用符号
表示。
L
测定液限可用锥式液限仪
5、塑性指数：液限和塑限之差，用符号Ip表示 6、液性指数：天然含水量减塑限与塑性指数之比。 四、地基土的分类及其特征 1、岩石： 2、碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土 3、砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，粒径大 于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。 4、粉土：是指塑性指数Ip≤10，且粒径大于0.075mm的颗粒 含量不超过全重50%的土。 5、黏性土：是指塑性指数Ip>10的土
2、底板：混凝土强度等级不应低于C20，底板钢筋 的保护层厚度，当有垫层时不小于40mm，无垫层时 不小于70mm。 三、柱下条形基础
柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C20
四、桩基础
1、桩及桩基 1）摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍 2）预制桩的混凝土强度等级应≥C30，灌注桩的混凝 土强度等级应≥C25，预应力桩的混凝土强度等级应
1、载荷试验 2、标准贯入试验 3、圆锥动力触探试验 （三）土的野外鉴别：看、摸、搓、压
二、地基承载力的确定
三、地基的沉降 目的：主要是了解地基的沉降量与沉降速率 做法：先设置好水准基点，其次是设置好建筑物上 的沉降观测点 四、岩土工程勘察报告 1、文字说明 （1）前言 （2）工程现场地质条件 （3）结论与建议 2、数字表格 3、勘探图
建 筑结 构
第一节 地基土的物理性质及工程分类
一、土的组成 土由固体颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）组成 1、干土：固相+气相 2、饱和土：固相+液相
二、土的物理性质指标
1、土的含水量特征指标
（1）土的含水量
mw 100 % ms
土中水的质量与颗粒质量之比的百分率
（2）土的饱和度 Sr
1、组成：承台和桩身 2、分类： 1）按桩的受力性能： 端承桩
摩擦桩
2）按桩的制作方法： 预制桩
灌注桩
第四节 基础的构造
一、无筋扩展基础 宽高比限值： 混凝土基础：1：1； 三合土基础：1：5； 其余1：1.25 二、扩展基础 1、垫层：垫层厚度一般不少于70mm，混凝土强度 等级不低于C10，垫层两边各伸出底板100mm
取fa 312 KN m2
（2）求基础底面尺寸
h d 2m, G 20 KN m3 , Fk 500 KN A Fk 500 1.84m2
fa Gh 312 20 2
l b A 1.84 1.36m
取边长=1.4m<3m与假设相符
第三节 基础的类型
根据地基土承载力及建筑物荷载大小的不同，可将基 础设计成浅基础和深基础两类。 一、浅基础的类型（不大于5m） （一）无筋扩展基础 1、砖基础：所用砂浆强度等级不宜低于M5，当地基 土潮湿或有地下水时，应采用水泥砂浆 2、三合土基础：由石灰、砂、碎砖（或碎石）、矿 渣按体积比1：2：4～1：3：6配制，加入适量水拌合 而成。一般用于较低层房屋的基础。
w
（5）土的干重度
d
ms g V
（6）土粒的相对密度 ds
ms Vs w1
s w1
例9-1 从现场取得100cm3的原状土样，土的三相简图如图 所示。测得其质量m=186g，干土质量ms=155g，土 的相对密度为2.68.求此土样的天然密度、含水量、 孔隙比、孔隙率、饱和度、饱和重度。
三、黏性土的特征
二、基础底面积的选择
（一）轴心荷载作用下
1、基本公式
Pk
Fk
Gk A
fa
2、基础底面尺寸 正方形：
A Fk fa Gh
长方形：
b Fk fa Gh
例9-2 如图所示，一轴心受压柱基础埋深2m，相应于荷载
效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的轴向力 Fk为500KN；埋深范围内土的重度为20KN/m3,地基 持力层为砾砂，地基承载力特征值为180KN/m2。试 确定正方形基础底面尺寸
Vw Vv
100%
土中水的体积与孔隙总体积之比的百分率
2、土的孔隙特征指标
（1）土的孔隙比
e Vv Vs
土中孔隙体积与土的颗粒体积之比，用e表示
e<0.6的土属密实的低压缩性土；e>1的土是疏松的
高压缩性土。一般黏性土e在0.4～1.2之间；砂土e在
0.3～0.9的范围内。
（2）土的孔隙率
n Vv 100 % V
（1）求修正后的地基承载力特征值 假定b<3m，宽度不必修正，因为d=2m>0.5m，故计 算地基承载力特征值时应进行深度修正。由表9-4查 得修正系数为4.4
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
180 0 4.4 20 （2 0.5）
312 KN m2 1.1 fak 1.1180 198 KN m2
按液性指数大小可分为坚硬、硬塑、软塑、可塑、流塑五种 6、人工填土：是指由人类活动而堆填的土。
第二节 岩土工程勘察与地基承载力
一、岩土工程勘察
目的：查明地下土层分布、土的物理力学性质及地 下水的状况，取得工程地质资料，为地基基础的设 计和施工提供依据。 方法： （一）坑探与钻探 （二）现场原位测试
土中孔隙的体积与土的总体积之比的百分率，用n
表示。
黏性土的孔隙率一般为30%～60%，砂土的孔隙率
一般为25%～45%
3、土的单位体积重量特征指标
（1）土的天然密度
m V
（2）土的天然重度
mg g V
（3）土的饱和重度 sat
ms g
Vvபைடு நூலகம்w V
（4）土的有效重度
ms g Vs w V
sat
≥C40 2、承台 （1）最小宽度不应小于500mm （2）承台的厚度不应小于300mm （3）承台混凝土强度等级不宜小于C20 （4）矩形承台板其配筋按双向均匀通长布置，钢筋 直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm
第五节 基础埋置深度及基础底面积的选择
一、基础埋置深度 影响基础埋置深度的影响因素： 1、建筑物的类型和使用要求 2、建筑物荷载的大小和性质 埋置深度与荷载大小有关，荷载加大，基础相对应 加深 3、工程地质和水文地质条件 基础最小埋置深度为0.5m 4、相邻建筑物基础埋深的影响 新基础的埋深不宜深于原有基础 5、地基冻融条件
3、灰土基础：用石灰和黏土按体积比3：7或2：8混 合而成。一般用于地下水位较低的地基中，并埋置在 冰冻线以下。
4、毛石基础 5、混凝土和毛石混凝土基础 （二）扩展基础
1、柱下钢筋混凝土独立基础 2、墙下钢筋混凝土条形基础 （三）柱下钢筋混凝土条形基础
（四）筏形基础
（五）箱形基础
二、桩基础的类型
1、界限含水量：黏性土由某一状态转入另一状态
的分界含水量
2、黏性土随着含水量不同可处于固体、塑性、流
动三种状态。
3、塑限：土由固体状态转入塑性状态的界限含水
量，用符号 p表示 测定塑限可用搓条法
4、液限：黏性土由塑性状态转变为流动状态的界
限含水量，用符号
表示。
L
测定液限可用锥式液限仪
5、塑性指数：液限和塑限之差，用符号Ip表示 6、液性指数：天然含水量减塑限与塑性指数之比。 四、地基土的分类及其特征 1、岩石： 2、碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土 3、砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，粒径大 于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。 4、粉土：是指塑性指数Ip≤10，且粒径大于0.075mm的颗粒 含量不超过全重50%的土。 5、黏性土：是指塑性指数Ip>10的土
2、底板：混凝土强度等级不应低于C20，底板钢筋 的保护层厚度，当有垫层时不小于40mm，无垫层时 不小于70mm。 三、柱下条形基础
柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C20
四、桩基础
1、桩及桩基 1）摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍 2）预制桩的混凝土强度等级应≥C30，灌注桩的混凝 土强度等级应≥C25，预应力桩的混凝土强度等级应
1、载荷试验 2、标准贯入试验 3、圆锥动力触探试验 （三）土的野外鉴别：看、摸、搓、压
二、地基承载力的确定
三、地基的沉降 目的：主要是了解地基的沉降量与沉降速率 做法：先设置好水准基点，其次是设置好建筑物上 的沉降观测点 四、岩土工程勘察报告 1、文字说明 （1）前言 （2）工程现场地质条件 （3）结论与建议 2、数字表格 3、勘探图
建 筑结 构
第一节 地基土的物理性质及工程分类
一、土的组成 土由固体颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）组成 1、干土：固相+气相 2、饱和土：固相+液相
二、土的物理性质指标
1、土的含水量特征指标
（1）土的含水量
mw 100 % ms
土中水的质量与颗粒质量之比的百分率
（2）土的饱和度 Sr
1、组成：承台和桩身 2、分类： 1）按桩的受力性能： 端承桩
摩擦桩
2）按桩的制作方法： 预制桩
灌注桩
第四节 基础的构造
一、无筋扩展基础 宽高比限值： 混凝土基础：1：1； 三合土基础：1：5； 其余1：1.25 二、扩展基础 1、垫层：垫层厚度一般不少于70mm，混凝土强度 等级不低于C10，垫层两边各伸出底板100mm
取fa 312 KN m2
（2）求基础底面尺寸
h d 2m, G 20 KN m3 , Fk 500 KN A Fk 500 1.84m2
fa Gh 312 20 2
l b A 1.84 1.36m
取边长=1.4m<3m与假设相符
第三节 基础的类型
根据地基土承载力及建筑物荷载大小的不同，可将基 础设计成浅基础和深基础两类。 一、浅基础的类型（不大于5m） （一）无筋扩展基础 1、砖基础：所用砂浆强度等级不宜低于M5，当地基 土潮湿或有地下水时，应采用水泥砂浆 2、三合土基础：由石灰、砂、碎砖（或碎石）、矿 渣按体积比1：2：4～1：3：6配制，加入适量水拌合 而成。一般用于较低层房屋的基础。
w
（5）土的干重度
d
ms g V
（6）土粒的相对密度 ds
ms Vs w1
s w1
例9-1 从现场取得100cm3的原状土样，土的三相简图如图 所示。测得其质量m=186g，干土质量ms=155g，土 的相对密度为2.68.求此土样的天然密度、含水量、 孔隙比、孔隙率、饱和度、饱和重度。
三、黏性土的特征
二、基础底面积的选择
（一）轴心荷载作用下
1、基本公式
Pk
Fk
Gk A
fa
2、基础底面尺寸 正方形：
A Fk fa Gh
长方形：
b Fk fa Gh
例9-2 如图所示，一轴心受压柱基础埋深2m，相应于荷载
效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的轴向力 Fk为500KN；埋深范围内土的重度为20KN/m3,地基 持力层为砾砂，地基承载力特征值为180KN/m2。试 确定正方形基础底面尺寸
Vw Vv
100%
土中水的体积与孔隙总体积之比的百分率
2、土的孔隙特征指标
（1）土的孔隙比
e Vv Vs
土中孔隙体积与土的颗粒体积之比，用e表示
e<0.6的土属密实的低压缩性土；e>1的土是疏松的
高压缩性土。一般黏性土e在0.4～1.2之间；砂土e在
0.3～0.9的范围内。
（2）土的孔隙率
n Vv 100 % V