第十章天然地基上的浅基础
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chapt03-天然地基础上的浅基础1-5节
3 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载 效应按承载能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 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡 结构的内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来 的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状 态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当需要 验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下荷载效应 的标准组合。
II
IV
软土 好土
h1<2m基底 在好土层；
h1=2m~4m 时，高楼好 土,低楼软土；
h1> 4m宜采 用桩基或处 理
第三节 基础埋置深度的选择
一、建筑场地的地质条件及地下水的影响(续)
a 3.5b d
tg
a 2.5b d
tg
条形基础 矩形基础
h8.0m
a
45
d
b3.0m
土坡坡顶处基础的最小埋深
暖
110 130 150 170 190 210
0.94 0.99 1.04 1.11 1.15 1.20 0.78 0.84 0.91 0.97 1.04 1.10
条形 基础
采暖
不采 暖
—— ——
>2.5 >2.5 >2.5 >2.5 >2.5 >2.5 2.20 2.50 >2.5 >2.5 >2.5 >2.5
一、根据《地基规范》表格确定（新规 范已取消）
“取消”并不意味着完全否定这种方 法的理论与实际意义，而是更强调考 虑地质条件的地区性差异和根据地区 经验确定地基承载力。因此，地方性 的地基基础设计规范仍可以建立反映 当地实际的承载力表。
4 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡 结构的内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来 的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状 态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当需要 验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下荷载效应 的标准组合。
II
IV
软土 好土
h1<2m基底 在好土层；
h1=2m~4m 时，高楼好 土,低楼软土；
h1> 4m宜采 用桩基或处 理
第三节 基础埋置深度的选择
一、建筑场地的地质条件及地下水的影响(续)
a 3.5b d
tg
a 2.5b d
tg
条形基础 矩形基础
h8.0m
a
45
d
b3.0m
土坡坡顶处基础的最小埋深
暖
110 130 150 170 190 210
0.94 0.99 1.04 1.11 1.15 1.20 0.78 0.84 0.91 0.97 1.04 1.10
条形 基础
采暖
不采 暖
—— ——
>2.5 >2.5 >2.5 >2.5 >2.5 >2.5 2.20 2.50 >2.5 >2.5 >2.5 >2.5
一、根据《地基规范》表格确定（新规 范已取消）
“取消”并不意味着完全否定这种方 法的理论与实际意义，而是更强调考 虑地质条件的地区性差异和根据地区 经验确定地基承载力。因此，地方性 的地基基础设计规范仍可以建立反映 当地实际的承载力表。
基础工程-天然地基上的浅基础(2007.3)-1
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
6) 壳体基础
浅基础分类
按基础的结构形式分类小结： 单独基础 Individual footing
pad foundation 条形基础 Strip footing 十字交叉基础 Cross strip footing 筏板基础 Mat foundation 箱形基础 Box foundation
室内地面
dmin
dmin = zd – hmax
Z0 Zd
Zd 设计冻深； hmax允许残留冻土最大厚度
hmax
小结
1、天然地基 浅基础 2、容许承载力设计方法 3、按基础的结构形式 单独基础 条形基础 十字交叉基础 筏板基础 箱形基础 壳体基础 4、基础埋深确定 3个基本要求 3个控制因素
Mat foundation
毛细水
土颗粒 结合水 冰
考虑冻胀的基础埋深
2、发生冻胀的条件
(1) 土的条件： 一般是细颗粒土。 砂土的毛细高度小，发生冰冻时体积膨胀， 孔隙水容易排走，骨架不变。太细的土，水分 供应不及时，冻胀也不明显。 (2) 温度条件：低于冻结温度 (3) 水文条件： 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严 重
条形基础的 主要受力层深度 3.0b
浅基础分类
3) 十字交叉基础
柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连 Cross Strip footing
纵向条形基础
横向条形基础
浅基础分类
4) 片筏基础 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
浅基础分类
5) 箱形基础
天然地基上的浅基础
内 墙
外 墙
底板
浅基础分类
6) 壳体基础
浅基础分类
按基础的结构形式分类小结： 单独基础 Individual footing
pad foundation 条形基础 Strip footing 十字交叉基础 Cross strip footing 筏板基础 Mat foundation 箱形基础 Box foundation
室内地面
dmin
dmin = zd – hmax
Z0 Zd
Zd 设计冻深； hmax允许残留冻土最大厚度
hmax
小结
1、天然地基 浅基础 2、容许承载力设计方法 3、按基础的结构形式 单独基础 条形基础 十字交叉基础 筏板基础 箱形基础 壳体基础 4、基础埋深确定 3个基本要求 3个控制因素
Mat foundation
毛细水
土颗粒 结合水 冰
考虑冻胀的基础埋深
2、发生冻胀的条件
(1) 土的条件： 一般是细颗粒土。 砂土的毛细高度小，发生冰冻时体积膨胀， 孔隙水容易排走，骨架不变。太细的土，水分 供应不及时，冻胀也不明显。 (2) 温度条件：低于冻结温度 (3) 水文条件： 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严 重
条形基础的 主要受力层深度 3.0b
浅基础分类
3) 十字交叉基础
柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连 Cross Strip footing
纵向条形基础
横向条形基础
浅基础分类
4) 片筏基础 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
浅基础分类
5) 箱形基础
天然地基上的浅基础
天然地基上的浅基础
砂土地基承载力基本容许值[fa0]
密实度 [fa0]（kPa） 土名及水位情况 砾砂、粗砂 与湿度无关 中砂 细砂 粉砂 与湿度无关 水上 水下 水上 水下 550 450 350 300 300 200 430 370 270 210 210 110 370 330 230 190 190 90 200 150 100 — — — 密实 中密 稍密 松散
(kN/m3)，如持力层在水下且为不透水性土时，不论基底以 上土的透水性质如何，一律采用饱和重度，如持力层为透 水性土时，应一律采用浮重度；
岩石地基承载力基本容许值[fa0]
节理发育程度 [fa0]（kPa） 坚硬程度 坚硬岩、较硬岩 较软岩 软岩 极软岩 >3000 3000~1500 1200~1000 500~400 3000~2000 1500~1000 1000~800 400~300 2000~1500 1000~800 800~500 300~200 节理不发育 节理发育 节理很发育
老粘土地基承载力基本容许值[fa0]
Es（MPa） 10 380 15 430 20 470 25 510 30 550 35 580 40 620
[fa0]（kPa）
新近沉积粘性土地基承载力基本容许值[fa0]
[ fa0]（kPa） IL ≤0.25 140 130 120 110 0.75 120 110 100 90 1.25 100 90 80 —
e
≤0.8 0.9 1.0 1.1
� 一般粘性土地基承载力基本容许值与P.20表2-3相同。
k1、k2——按持力层土类确定在基础宽度和深度方面的修正
系数（新规范）。
土类 粘性土 老 粘 性 土 系数 k1 k2 0 2.5 一般粘性 土 IL≥ 0.5 0 1.5 IL< 0.5 0 2.5 新近 沉积 粘性 土 0 1.0 粉 土 — 粉砂 中 密 密 实 细砂 中 密 密 实 砂土 砾砂 粗砂 中 密 密 实 碎石土 碎石 圆砾 角砾 中 密 密 实
天然地基上浅基础设计的内容和步骤
天然地基上浅基础设计的内容和步骤说到天然地基上浅基础设计，可能很多人会觉得这是个复杂又晦涩的东西，听起来像是高深的建筑学术语，其实呢，咱们从日常生活出发，细细琢磨，其实也没那么难。
嘿，今天我就带你轻松聊聊这个话题。
首先你得明白，所谓“天然地基”就是我们踩在脚下的那片土地，通常是指没有经过特殊处理的自然土壤。
至于“浅基础”嘛，简而言之，就是基础埋得不深，一般几米就够了。
咱们以前说起楼房那可就不简单，基本上都是钢筋水泥和铁骨铮铮的，虽然这两者挺牢靠，但如果下面的地基不行，楼上再华丽也成空中楼阁。
所以呢，设计好浅基础，地基要稳稳的，咱们的房子才会牢固，才能经得起风吹雨打，不被时间抹去痕迹。
你得搞清楚，设计这东西其实就是一种精准的计算。
像是修车，要知道每个零件的工作原理，基础设计也是一样，得了解土壤的性质、承载能力，还有地质的稳定性。
如果地基太软，土壤承载不住重物，就容易发生下沉、倾斜，这可不是闹着玩的。
如果地基太硬，地面也不太好调整，搞不好还会让地面产生裂缝。
所以第一步就是拿出自己的测量工具，去土里打个眼，看看土壤到底如何，是沙土、粘土还是黏土，这对设计有很大影响。
测得好，设计就能精准，不然就可能像是瞎猫碰上死耗子，设计出来的基础，恐怕连个小房子都撑不住。
然后就得开始计算了。
我得偷偷告诉你，基础设计不仅仅是眼力活，还是脑力活！你得计算土壤的承载力，搞明白每平方米土地能承受多少的压力。
你想啊，咱们走在地上，脚下的土壤就得承担咱们的重量，如果是楼房的话，那就是几十吨几百吨的压力，土壤要是承受不住，那肯定是大问题。
通常我们会做一些实验，像是静力触探试验、标准贯入试验啥的。
通过这些试验，咱们可以准确地算出土壤的承载力，才能避免以后出现塌方啥的尴尬事。
设计的时候，还得考虑到基础的类型。
浅基础一般包括条形基础、独立基础、筏板基础等等。
每种基础的设计和选型都有不同的要求。
比如条形基础，它适合那些长方形或者方形的建筑，像大排档一样，一长条摆在地上，支撑压力的点比较均匀。
地基处理天然地基上的浅基础
排水系统应合理设计，同时应控制加载速率和排 水时间，以避免地基失稳或剪切破坏。
振密挤密法
原理
01
通过振动或挤密的方法使土体更加密实，以提高地基的承载力
和稳定性。
适用范围
02
适用于处理砂土、粉土、粘性土等地基。
注意事项
03
应根据土质、施工条件和工程要求选择合适的振动或挤密设备，
同时应控制施工参数和挤密效果。
02 地基处理的重要性
地基不均匀沉降的影响
建筑物的倾斜或裂缝
地基不均匀沉降会导致建筑物出现倾 斜或裂缝，影响建筑物的安全性和使 用寿命。
设备损坏
管道破裂
地基的不均匀沉降可能导致地下管道 破裂，影响建筑物的正常供水、供电 等。
地基的不均匀沉降可能导致设备损坏， 影响建筑物的正常使用。
地基承载力的要求
地基处理-天然地基上的浅基础
目录
• 引言 • 地基处理的重要性 • 天然地基上的浅基础类型 • 地基处理方法 • 天然地基上的浅基础设计 • 工程实例
01 引言
目的和背景
随着我国城市化进程的加速，建筑工程数量不断增加，对地 基处理的要求也越来越高。天然地基上的浅基础是建筑工程 中常用的一种基础类型，其处理效果直接关系到建筑物的安 全性和稳定性。
本文旨在探讨天然地基上浅基础的地基处理方法，为实际工 程提供参考和指导。
天然地基与浅基础的定义
天然地基是指未经人工加固处理、依靠自身承载能力即可 承受建筑物荷载的地基。天然地基上的浅基础是指建筑物 的基础底面埋深较浅，一般不超过5米，且采用天然地基承 载建筑物荷载的基础类型。
天然地基和浅基础广泛应用于各类建筑工程，如住宅、商 业中心、工业厂房等。由于天然地基的土质、地形、水文 等因素的影响，浅基础的设计和施工需要考虑多种因素， 以确保建筑物的安全性和稳定性。
振密挤密法
原理
01
通过振动或挤密的方法使土体更加密实，以提高地基的承载力
和稳定性。
适用范围
02
适用于处理砂土、粉土、粘性土等地基。
注意事项
03
应根据土质、施工条件和工程要求选择合适的振动或挤密设备，
同时应控制施工参数和挤密效果。
02 地基处理的重要性
地基不均匀沉降的影响
建筑物的倾斜或裂缝
地基不均匀沉降会导致建筑物出现倾 斜或裂缝，影响建筑物的安全性和使 用寿命。
设备损坏
管道破裂
地基的不均匀沉降可能导致地下管道 破裂，影响建筑物的正常供水、供电 等。
地基的不均匀沉降可能导致设备损坏， 影响建筑物的正常使用。
地基承载力的要求
地基处理-天然地基上的浅基础
目录
• 引言 • 地基处理的重要性 • 天然地基上的浅基础类型 • 地基处理方法 • 天然地基上的浅基础设计 • 工程实例
01 引言
目的和背景
随着我国城市化进程的加速，建筑工程数量不断增加，对地 基处理的要求也越来越高。天然地基上的浅基础是建筑工程 中常用的一种基础类型，其处理效果直接关系到建筑物的安 全性和稳定性。
本文旨在探讨天然地基上浅基础的地基处理方法，为实际工 程提供参考和指导。
天然地基与浅基础的定义
天然地基是指未经人工加固处理、依靠自身承载能力即可 承受建筑物荷载的地基。天然地基上的浅基础是指建筑物 的基础底面埋深较浅，一般不超过5米，且采用天然地基承 载建筑物荷载的基础类型。
天然地基和浅基础广泛应用于各类建筑工程，如住宅、商 业中心、工业厂房等。由于天然地基的土质、地形、水文 等因素的影响，浅基础的设计和施工需要考虑多种因素， 以确保建筑物的安全性和稳定性。
天然地基上的浅基础
天然地基上的浅基础浅基础的定义: 埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的基础 浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。
深基础埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。
天然地基浅基础的特点:由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。
第一节 天然地基上浅基础的类型、构造及适用条件一、浅基础常用类型及适用条件天然地基浅基础的分类（根据受力条件及构造）：刚性基础：基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分（图2-1b ），a-a 断面左端，相当于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，a-a 断面将产生弯曲拉应力和剪应力。
当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a 断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础（图2-1b ）。
它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。
其形式有：刚性扩大基础（图2-1b 及图2-2），单独柱下刚性基础（图2-3a 、d ）、条形基础（图2-4）等。
柔性基础：基础在基底反力作用下，在a-a 断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a 断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础（图2-1a ）。
柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条形和十字形基础（图2-5）筏板及箱形基础（图2-6、图2-7），其整体性能较好，抗弯刚度较大。
刚性基础常用的材料：主要有混凝土，粗料石和片石。
混凝土是修筑基础最常用的材料，它的优点是强度高、耐久性好，可浇筑成任意形状的砌体，混凝土强度等级一般不宜小于C15号。
对于大体积混凝土基础，为了节约水泥用量，可掺入不多于砌体体积25%的片石（称片石混凝土）。
天然地基上的浅基础 (2)
常用方法：外表排水法井点法降低地下水位
〔一〕外表排水法
概念：基坑如在地下水位以下，随着基 坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施 工过程中必须不断地排水，以保持基坑的 枯燥，便于基坑挖土和根底的砌筑与养护。
适用情况：一般土质条件下均可采用。 但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小 的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象， 造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这 类土时，应防止采用外表排水法。
特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和 底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以防止 发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有 一定的压密作用。
适用情况：适用于渗透系数为〔0.1～80〕m/d的 砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软粘土等那 么效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。
喷锚支护
喷混支护
挂网喷混支护
挂网喷混支护
挂网喷混支护
喷混支护
3、砼围圈护壁
概念：混凝土围圈护壁是用混凝土环形构造承受土 压力，但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土，壁厚 较喷射混凝土大，一般为15cm～30cm，也可按土压 力作用下环形构造计算。
适用情况：混凝土围圈护壁那么适应性较强，可以 按一般混凝土施工，基坑深度可达15m～20m，除流 砂及呈流塑状态粘土外，可适用于其它各种土类。
按构造 分类
单独根底 联合根底 条形根底
十字交叉 阀板 箱形
砖根底
按 片石根底
材 料
砼及片石砼根底
分 类
钢筋砼根底
灰土及三合土根底
混凝土:是修筑根底最常用的材料，它的优点是 强度高、耐久性好，可浇筑成任意形状的砌体，混 凝土强度等级一般不宜小于C15号。
片石混凝土:对于大体积混凝土根底，为了节约 水泥用量，可掺入不多于砌体体积25%的片石〔称 片石混凝土〕但片石的强度等级不应低于MU25号 ，也不应低于混凝土的强度等级。
〔一〕外表排水法
概念：基坑如在地下水位以下，随着基 坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施 工过程中必须不断地排水，以保持基坑的 枯燥，便于基坑挖土和根底的砌筑与养护。
适用情况：一般土质条件下均可采用。 但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小 的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象， 造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这 类土时，应防止采用外表排水法。
特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和 底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以防止 发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有 一定的压密作用。
适用情况：适用于渗透系数为〔0.1～80〕m/d的 砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软粘土等那 么效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。
喷锚支护
喷混支护
挂网喷混支护
挂网喷混支护
挂网喷混支护
喷混支护
3、砼围圈护壁
概念：混凝土围圈护壁是用混凝土环形构造承受土 压力，但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土，壁厚 较喷射混凝土大，一般为15cm～30cm，也可按土压 力作用下环形构造计算。
适用情况：混凝土围圈护壁那么适应性较强，可以 按一般混凝土施工，基坑深度可达15m～20m，除流 砂及呈流塑状态粘土外，可适用于其它各种土类。
按构造 分类
单独根底 联合根底 条形根底
十字交叉 阀板 箱形
砖根底
按 片石根底
材 料
砼及片石砼根底
分 类
钢筋砼根底
灰土及三合土根底
混凝土:是修筑根底最常用的材料，它的优点是 强度高、耐久性好，可浇筑成任意形状的砌体，混 凝土强度等级一般不宜小于C15号。
片石混凝土:对于大体积混凝土根底，为了节约 水泥用量，可掺入不多于砌体体积25%的片石〔称 片石混凝土〕但片石的强度等级不应低于MU25号 ，也不应低于混凝土的强度等级。
精品课件天然地基上的浅基础
缺点
承载能力限制
浅基础的承载能力有限，无法承受过重的负 荷或压力。
土壤条件要求
浅基础的有效性取决于土壤的性质，如土壤 的强度、压缩性和稳定性等。
地面沉降影响
在软土地基上，由于土壤压缩和沉降，浅基 础可能会出现问题。
抗地震能力较弱
相比深基础，浅基础在地震中的稳定性可能 较差。
06
天然地基上的浅基础的 应用案例
灵活适应、商业环境
详细描述
小型商业建筑如商铺、餐厅等，由于其建筑规模较小，且通常位于繁华的商业区，对土地利用率要求 较高。因此，天然地基上的浅基础成为这类建筑的首选。通过合理的地基处理和基础设计，可以确保 建筑的安全性和稳定性，同时满足商业环境的特殊需求。
应用场景三：公共设施
总结词
稳定性要求高、社会影响大
工期。
浅基础的类型
独立基础
将建筑物荷载通过一块较大的混凝土板均匀传递到下层土体中，独立基础分为平板基础和 梁板基础两种类型。
条形基础
将建筑物荷载通过一块较长的混凝土板均匀传递到下层土体中，条形基础分为平板基础和 梯形基础两种类型。
筏板基础
将建筑物荷载通过一块较大的混凝土板均匀传递到下层土体中，筏板基础分为平板基础和 梁板基础两种类型。筏板基础适用于荷载较大、对基础承载力要求较高的建筑物。优点Fra bibliotek经济性
适应性
浅基础通常比深基础更经济，因为它们的 施工相对简单，不需要大型设备和复杂的 工程设计。
浅基础适用于各种地质条件，特别是那些 不需要深层土壤的工程。
易施工性
稳定性
由于浅基础的深度通常较小，因此施工时 间短，成本低，且对周围环境的影响较小 。
在适当的条件下，浅基础可以提供稳定的 支撑，适用于各种类型的建筑物。
nA【精品课件】天然地基上的浅基础
工作间
第一节 概 述
一 桩的应用 1 历史－十九世纪以前，木桩 隋唐建塔,西安灞桥,北京御河桥
2 十九世纪初，材料和动力进步 铸铁管桩
3 十九世纪末，现场钻孔桩
桩的功能
桩的功能
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
打桩分析仪、桩身结构完整性分析仪。
桩的功能及类型
桩的分类总结
(一)按承台
(二)材料
(三)形状
• 摩擦桩
(四)承载机理 • 端承桩
(五)按尺寸：小 普通 大
(六)施工方法：预制 灌注
桩的承载机理
竖向受压桩 竖向抗拔桩 水平承载桩
Suction piles
Downtown Houston
Suction
新加坡发展银行, 四墩7.3m
桩的功能
现场灌注 护坡桩
造价低
桩的功能
桩的功能及类型
2 特点
优点 1. 将荷载传递到下部
好土层,承载力高 1. 沉降量小 2.抗震性能好，可穿过液化层 3. 承受抗拔(抗滑桩)及水平力(如风载荷) 4. 与其他深基础比较,施工造价低
桩的功能及类型
缺点
比浅基础造价高 施工环境影响大
软土层
桩的功能及类型
二 桩的分类 (一) 按承台
承台:将几个桩结合起来 传递荷载
1 高承台桩
承台在地面以上,桥桩, 码头,栈桥
2 低承台桩
承台在地面以下, 承台 本身承担部分荷载
软土层
桩的功能及类型
低承台 桩
高承台桩
桩的功能及类型
(二) 按材料 木桩、混凝土、钢筋混 凝土、钢管(型钢)桩、 复合桩 钢筋混凝土：普通混凝 土、预应力混凝土(离心 预制)、高强混凝土
2 天然地基上的浅基础
都较理想。由于它承受力矩和剪力的能力较好，因此在相同的 基底面积下可减少基础高度。因此在荷载较大或地基较差的情 况下使用。
二、按基础材料的性能分类
（1）刚性基础 通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土
等材料建造的 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。
（2）毛石基础 毛石指未经加工凿平的石料。毛石基础所采用的是未风
化的硬质岩石，禁用风化毛石。由于毛石之间间隙较大，如 果砂浆粘结的性能较差，则不能用于多层建筑，且不易于地 下水位以下。但由于毛石基础的抗冻性能较好，北方也有用 来作为7层以下的建筑物基础。
（3）灰土基础 灰土是用石灰和土料配置而成的。石灰以块状为宜，经熟
面压力不超过规定的地基承载力，以保证 地基土不致破坏，即丧失稳定性。同时也 要使建筑物不会产生建筑物不容许的沉降 和沉降差，以满足建筑物的使用要求。
2、确定地基承载力时，应考虑以下因素：
(1)土的物理力学性质 (2) 地基土堆积年代及其成因 (3)地下水 (4)建筑物性质 (5)建筑物基础
对于某一个具体工程来说，往往是其中 一、两种因素起决定性作用，所以在设计 时，必须从实际出发，抓住主要因素进行 分析研究，确定合理的埋置深度。
一、与建筑物有关的条件 包括建筑物的用途，有无地下室、设备
基础和地下设施，基础的型式和构造等。 二、作用在地基上的荷载大小和性质 三、工程地质条件和水文地质条件
之下，使基础产生内力(如：轴力、弯矩、剪力等 )； (2)基础底面的压力又作为地基上的荷载，使地基产
生附加应力和变形。
因此，在设计基础时，不仅要保证基 础足够的强度、刚度和耐久性，还必须同 时满足地基的承载力和稳定性，并把地基 的变形(基础的沉降)限制在允许范围内。
二、按基础材料的性能分类
（1）刚性基础 通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土
等材料建造的 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。
（2）毛石基础 毛石指未经加工凿平的石料。毛石基础所采用的是未风
化的硬质岩石，禁用风化毛石。由于毛石之间间隙较大，如 果砂浆粘结的性能较差，则不能用于多层建筑，且不易于地 下水位以下。但由于毛石基础的抗冻性能较好，北方也有用 来作为7层以下的建筑物基础。
（3）灰土基础 灰土是用石灰和土料配置而成的。石灰以块状为宜，经熟
面压力不超过规定的地基承载力，以保证 地基土不致破坏，即丧失稳定性。同时也 要使建筑物不会产生建筑物不容许的沉降 和沉降差，以满足建筑物的使用要求。
2、确定地基承载力时，应考虑以下因素：
(1)土的物理力学性质 (2) 地基土堆积年代及其成因 (3)地下水 (4)建筑物性质 (5)建筑物基础
对于某一个具体工程来说，往往是其中 一、两种因素起决定性作用，所以在设计 时，必须从实际出发，抓住主要因素进行 分析研究，确定合理的埋置深度。
一、与建筑物有关的条件 包括建筑物的用途，有无地下室、设备
基础和地下设施，基础的型式和构造等。 二、作用在地基上的荷载大小和性质 三、工程地质条件和水文地质条件
之下，使基础产生内力(如：轴力、弯矩、剪力等 )； (2)基础底面的压力又作为地基上的荷载，使地基产
生附加应力和变形。
因此，在设计基础时，不仅要保证基 础足够的强度、刚度和耐久性，还必须同 时满足地基的承载力和稳定性，并把地基 的变形(基础的沉降)限制在允许范围内。
天然地基浅基础.ppt
要的结构计算； (7)绘制基础施工图。
地基基础类型
如果地基中有软弱土层存在 (通常指承载力低于100kPa的土 层)，不适于做天然地基上的浅 基础时，常用以下3种方法解决：
1．加固软弱土层，提高土 层的承 载力，再把基础做在经过人工加 固后的土层上。这种地基叫做人 工地基。
2．在地基中打桩，把建筑物支撑在桩承台上，建筑物的荷载由桩传到地 基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础
3 ．把基础做在地基深处在承载力较高的土层上。埋置深度大于5m或大 于基础宽度，在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深 基础。
地基基础类型
二、地基的极限状态设计
根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ 7—89)(以下简称《地基规
范》)，为保证建筑物的安全使用，地基必须满足两种极限状态的要
荷载取值规定
• 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算、基础或支挡结构 内力确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组 合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本 组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应 按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
• 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0不应小于1.0。
(3)地基应满足变形方面的要求。
设计等级为甲级、乙级的建筑物，应按地基变形设计；建筑物情况和地基 条件复杂的丙级建筑物地基尚应做变形验算，以保证建筑物不因地基沉降影响 正常使用。
荷载取值规定
地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限 值应按下列规定： • 按地基承载力确定基础底面积及埋深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荷载效 应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力 特征值。 • 计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状 态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的 限值应为地基变形允许值。 • 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 承载能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
地基基础类型
如果地基中有软弱土层存在 (通常指承载力低于100kPa的土 层)，不适于做天然地基上的浅 基础时，常用以下3种方法解决：
1．加固软弱土层，提高土 层的承 载力，再把基础做在经过人工加 固后的土层上。这种地基叫做人 工地基。
2．在地基中打桩，把建筑物支撑在桩承台上，建筑物的荷载由桩传到地 基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础
3 ．把基础做在地基深处在承载力较高的土层上。埋置深度大于5m或大 于基础宽度，在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力的影响。这类基础叫做深 基础。
地基基础类型
二、地基的极限状态设计
根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ 7—89)(以下简称《地基规
范》)，为保证建筑物的安全使用，地基必须满足两种极限状态的要
荷载取值规定
• 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算、基础或支挡结构 内力确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组 合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本 组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应 按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
• 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0不应小于1.0。
(3)地基应满足变形方面的要求。
设计等级为甲级、乙级的建筑物，应按地基变形设计；建筑物情况和地基 条件复杂的丙级建筑物地基尚应做变形验算，以保证建筑物不因地基沉降影响 正常使用。
荷载取值规定
地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限 值应按下列规定： • 按地基承载力确定基础底面积及埋深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荷载效 应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力 特征值。 • 计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状 态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的 限值应为地基变形允许值。 • 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 承载能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
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• 人工地基上的浅基础 人工地基： 换土垫层，水泥土桩、碎石桩复合地基等 • 桩基础
埋深>5m
• 深基础
特殊方法施工 考虑侧壁阻力作用 桩基础也属深基础
沉井基础 沉箱基础
10.1 概述
F
G 持力层（受力层）
下卧层
主要受力层深度：
条形基础 3b 独立基础 1.5b 且 5m （二层以下民用建筑除外）
其它控制因素
10.2 基础埋置深度 1 建筑物的用途、结构类型及荷载性质与大小
• 地震区，除岩石地基外，天然地基的筏形和箱 形基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15
• 地下管道（上下水，煤气电缆）应在基底以上， 便于维修 • 基础埋深不同时 (1) 主楼与裙房，高度不同,分期施工设置后浇带 (2) 台阶式相连, 如山坡上的房屋 • 新旧及相邻建筑物有一定距离。否则要求支护， 并且要严格限制支护的水平位移。
10.1 概述 5 箱形基础
由底板、墙和顶板形成箱，整体性更好
内 墙
外 墙
底板
10.1 概述 6 壳体基础
高耸建筑物
10.1 概述
设计要求
满足：承载力、变形要求
• 设计内容
确定：埋深、型式、结构尺寸（长 宽 高）、材料 验算：承载力、变形、结构本身强度
• 设计规范
1 《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89） 2 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
10.1 概述 • 荷载组合 基本组合 n S G S Gk Qi ci S Qik
i 1
S G SGk Q1SQ1k Qi ci SQik
标准组合
i 2
n
水平荷载较大的建 筑物、挡土墙等， 承载力极限状态下 的稳验算
S S Gk S Q1k
礼堂 剧场 影院 商店车站 机场大厅
3.0
0.7
0.3
3.5
4.0 5.0
0.7
0.7 0.9
0.5
0.5 0.8
健身房 舞台
书库档案库
10.2 基础埋置深度 原则：
在满足承载力的条件下尽量浅埋
基本要求：
1. 除岩石以外，D大于50cm（表土扰动，植物， 冻融，冲蚀） 2. 基础顶距离表土大于10cm，保护 3. 桥要求在冲刷深度以下
新讲义表2-10
10.2 基础埋置深度 考虑冻胀的基础埋深
按02规范
dmin zd - hmax
zd: 设计冻深 hmax：容许残留冻土层最大厚度
zd=z0 zs zw ze
10年的实测最 大冻深平均值
Z0 标准冻深： 北 京 0.8~1.0m 哈尔滨 2.0m 满洲里 2.8m
标 准 冻 深
d
主 要 受 力 层
10.1 概述 浅基础的类型
• 按基础刚度分
无筋扩展基础（刚性基础） 扩展基础（柔性基础）
• 按结构形式分
单独基础（独立基础）、条形基础、 筏型基础、箱型基础、壳型基础· · · ·
10.1 概述 • 按基础刚度分
无筋扩展基础
• 砖、石、灰土，素混凝土 • 材料抗拉强度很低 •要求基础台阶宽高比（刚性 角）符合一定条件 F
扩展基础 (柔性基础)
•钢筋混凝土
•要满足抗弯、抗剪和抗 冲切等结构要求 F
bt tg h0
1:1.0 – 1:2.0 与材料和荷 载有关
h0
bt
10.1 概述 • 按基础结构形式分 1 单独基础 2 条形基础
10.1 概述 3 十字交叉基础
——条形基础的变种
10.1 概述 4 筏形（筏板）基础
土 类 别
冻 胀 性
环 境
影响系数
10.3 地基承载力和基础尺寸初步确定 极限承载力 承载力
容许承载力：设计承载力
通常所说的承载力指容许承载力
本章目录
10.1 概述 10.2 基础埋置深度 10.3 地基承载力和基础尺寸初步确定 10.4 地基承载力验算和变形验算 10.5 基础结构设计 10.6 共同作用概念 10.7 减轻不均匀沉降危害的措施
10.1 概述
几个概念：
基础
d
埋深
地基
10.1 概述
基础类型：
天然地基上的浅基础
浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但 是小于基础宽度。两侧（四周）的摩阻力忽 略不计。所以不是简单的深浅概念。
外因
（3）水力条件 含水量，具有开放性条件，如粉土冻胀最严重
10.2 基础埋置深度 土的冻胀性
• 衡量指标
h 平均冻胀率： 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
准永久组合
i 2
n
正常使用极 ci S Qik 限状态下的 承载力验算
S S Gk
正常使用极限状态下 qi S Qik 的变形验算，不记入 i 1 风荷载和地震作用
n
10.1 概述 民用建筑楼面均布活荷载的代表值 组合值 标准值 准永久值 类别 (KN/m2) 系数c 系数q 0.4 住宅 宿舍 办公室 2.0 0.7 教室 试验室 0.5 2.5 0.7 0.5 食堂 餐厅
10.1 概述
设计等级
02规范： 设计等级
甲级 乙级 丙级
• 设计方法
允许（容许）承载力设计方法
承载能力极限状态
极限状态设计方法 正常使用极限状态
10.1 概述
• 荷载规定
永久荷载
荷载 可变荷载 分类
偶然荷载（特殊荷载）：爆炸力、撞击力
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
• 荷载的标准值 • 荷载的准永久值
10.2 基础埋置深度 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
10.2 基础埋置深度
• 根据土层分布情况确定
I II III IV
好土
在满足其 他要求下 尽量浅埋
软土
(很深) 只有低层房 屋可用，否 则处理
h1 好土
软土
尽量浅埋。 但是如h1太 小就为II
软土 好土
h1<2m基底 在好土； h1=2m~4m 高楼好土， 低楼软土； h1> 5m桩基 或处理；
10.2 基础埋置深度 3 地基土的冻胀
10.2 基础埋置深度 冻土
• 多年冻土（冻结时间3年） • 季节性冻土
发生冻胀的条件 内因
（1）土的条件 （2）温度条件
土的冻胀性 一般是细颗粒土 低于冻结温度