土力学与地基基础第七章浅基础设计
土力学及基础工程第七章-浅基础
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (1)根据工程地质条件选择合适的土层作为地基 持力层是确定基础埋深的主要因素；
密实土
松软土
松软土 密实土
密实土 软弱土
A
B
C
D
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (2)合理选择地基持力层应考虑动态（渗流力、 浮托力）的作用；
桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，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。
深基础：把基础做在地基深处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。
四、常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个 基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协 调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种 简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称 为常规设计。
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度 基础底面至地面（一般指室外设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价。 安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、 变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则
二、影响基础埋深的因素 3、相邻建筑物的基础埋深
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二、影响基础埋深的因素 4、地基土冻胀和融陷的影响
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天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋置深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力，确定基础的构造尺寸， 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算（包括变形与稳定性 验算） 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图
南京审计大学金审学院
南京审计大学金审学院《土力学与地基基础》教学大纲（Soil Mechanics and FoundationEngineering）制定单位：南京审计学院金审学院制定人：顾晓晴审核人：课程组编写时间：2016年11月15日课程说明一、课程概述：（一）课程属性及课程介绍土力学与地基基础是一门理论性与实践性相结合且专业技术性较强的课程，是工程管理专业的专业课，主要包括土力学与基础工程两部分，涉及到地质学、建筑结构等方面的内容，主要有绪论、土的性质与工程分类、土中应力计算、土的压缩性和地基沉降计算、土的抗剪强度、土压力与土坡稳定、浅基础设计、桩基础、特殊土地基和地基处理技术等。
Soil mechanics and foundation is a combination of theoretical and practical courses and is a strong professional technical, specialized course of engineering management, mainly includes two parts of soil mechanics and foundation engineering, involving aspects of geology, architecture and other content, including the introduction, soil classification, soil properties and Engineering in the calculation of stress and compressibility of soil and foundation settlement calculation, the shear strength of soil, soil pressure and slope stability, shallow foundation design, pile foundation, special soil foundation and foundation treatment technology etc..（二）教学目标通过本门课程的学习，使学生掌握土力学的基本概念和基本原理，掌握常见的地基处理方法、常见基础的结构特点、边坡防护、基坑工程等，能够与施工技术等相关课程结合，掌握基础工程的特点，培养学生分析地基基础工程问题的基本能力。
土力学与地基基础(9、浅基础设计(1))
（2）按受力特征及刚度特征分类： 扩展基础 柔性基础 补偿式基础
扩展基础(刚性基础)
指基础底部扩展部分不超过基础 材料刚性角的 天然地基上的独立基础和墙下条形基础。(图)
特点：结构简单，主要承受压应力，一般用抗 压性能好，而抗拉、抗剪强度较差的混凝土、 毛石、砖、三合土等建造，即无筋扩展基础。
墙下钢筋混凝土扩展基础 (教材图7.6)
(a) 无肋的； (b) 有肋的
f）筏板基础
f1）墙下筏板基础 f2）柱下筏板基础
指大面积整体钢筋混凝土板式或梁板式基础。 特点：埋深浅，基底压力小，利于调整不均匀沉 降。当地基软弱而荷载又很大时、采用交叉条形 基础不能满足地基承载力和变形要求时、或相邻 基础间距很小时可采用筏板基础。天然地基、人 工地基均可使用。
浅基础方案的选用要经济合理，一般遵循：刚 性基础→柱下条形基础→交叉条形基础→筏板基础 →箱形基础（ 浅基础类型的选择）
地基基础设计，必须坚持因地制宜、就地取材、保 护环境和节约资源的原则；根据岩土工程资料，综 合考虑结构类型、材料情况和施工条件等因素，精 心设计。
浅基础类型的选择
结构类型
岩土性质与荷载条件
（3）按基础材料分：
砖基础 三合土基础 灰土基础 毛石基础 混凝土或毛石混凝土基础 钢筋混凝土基础
砖基础
指用砖砌筑的刚性基础。 特点：具有就地取材、造价低、施工简
便等优点，在干燥和温暖的地区广泛应 用。
三合土基础
用三合土做成的刚性基础。一般用石灰、砂、 碎砖（或碎石）按体积比1：2：4 ~1：3：6配 成夯实而成。
浅基础类型的选择结构类型岩土性质与荷载条件基础类型多层砖混结构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刚性基础土质均匀性较差承载力较低有软弱下卧层基础需浅埋时墙下钢筋混凝土条基或墙下交叉钢筋混凝土条基土质均匀性差承载力低荷载较大采用条基面积超过建筑物投影面积50时墙下筏板基础土质均匀土质均匀承载力较高荷载相对较小柱网分布均匀承载力较高荷载相对较小柱框架结构无地下室柱下钢筋混凝土独立基础土质均匀较差承载力较低荷载较大采用独立基础不能满足柱下钢筋混凝土条基或柱下交叉钢筋混凝土条基土质不均匀承载力低荷载大柱网分布不均采用条基面积超过建筑物投影面积50时柱下筏板基础全剪力墙10层以上住宅结构地基土层较好荷载分布均匀墙下钢筋混凝土条基当上述条件不能满足时墙下筏板基础或箱基高层框架剪力墙结构有地下室可采用天然地基时筏板基础或箱形基础9
土力学及地基基础学习指导书
现代远程教育《土力学及地基基础》课程学习指导书作者：刘忠玉第一章 绪论（一）本章学习目标1．理解地基基础的概念、地基与基础设计必须满足的基本条件（二）本章重点、要点地基基础的概念（三）本章练习题或思考题：1．名词解释：基础、浅基础、深基础、天然地基、人工地基2．简答题：地基基础设计必须满足的基本条件是什么？第二章 土的性质及工程分类（一）本章学习目标1．理解土的三相组成及土的结构，土的渗流规律，土的压实原理2．熟练掌握土的物理力学性质指标，无粘性土和粘性土的物理性质3．学会渗透力与渗透破坏4．能运用土的工程分类（二）本章重点、要点土的物理力学性质指标，无粘性土和粘性土的物理性质，土的工程分类（三）本章练习题或思考题：1．名词解释：粒组、颗粒级配、不均匀系数、曲率系数、结合水、自由水、重度、密度、比重、含水量、干密度、饱和度、孔隙比、孔隙率、饱和度、有效重度、砂土的相对密实度、界限含水量、塑性指数、液性指数、灵敏度、触变性、渗透系数、流砂、管涌、渗流力、临界水头梯度、最优含水量、压实系数、砂土液化、碎石土、粉土、粘性土、淤泥、淤泥质土2．填空：1）__________是指粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。
2）省去%号后的液限和塑限的差值称为 。
3）土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和 。
4）红粘土的液限一般大于 。
5）一基坑底地层产生自下向上的竖直渗流，已知水力梯度为i ，土的饱和重度为sat γ，水的重度为w γ，那么产生流砂的临界条件为sat γ= 。
6）小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径，称为 。
7）通常根据 的大小将细砂、粉砂等土划分为稍湿、很湿和饱和三种状态。
8）当液性指数 时，土体处于流塑状态。
3．单项选择题：1）当粘性土中含有较多哪种类型的水时，土具有一定的可塑性？ （ ）A ．强结合水B ．弱结合水C ．毛细水D ．重力水2）在实验室中测定土试样含水量时，常采用 （ ）A ．烘干法B ．比重瓶法C ．环刀法D ．直剪法3）当含水量发生变化时，粘性土的指标将发生变化的是 （ ）A ．液限B ．塑限C ．塑性指数D ．液性指数4）不能反映无粘性土密实度的指标是 （ ）A ．孔隙比eB ．土粒相对密度d sC ．标准贯入试验的锤击数 ND ．干密度d ρ5）假定某土样中，土粒的体积1=s V ，含水量为w ，土粒相对密度为s d ，水的密度为w ρ，孔隙比为e ，则土样的总质量m 为 （ ）A ．w s d ρB ．w s d w ρ)1(+C ．1+eD ．e6）以下土样的液性指数L I 均为0.25，其中属于粘土的是 （ ）A ．w =35%，%30P =wB ．w =30%，%5.26P =wC ．w =25%，%22P =wD ．w =35%，%33P =w7）细砂层中，两点的水头差为0.4m ，渗流长度为20m ， 测得平均渗流速度为mm/s 1013-⨯，则渗透系数为 （ ）A ．mm/s 1024-⨯B ． mm/s 1023-⨯C ．mm/s 1014-⨯D ．mm/s 1052-⨯8）如果土样A 的不均匀系数比土样B 的小，则 （ ）A ．土样A 比土样B 易于压实 B ．土样A 的颗粒比土样B 均匀C ．土样A 的颗粒级配曲线比土样B 平缓D ．土样A 的压缩性比土样B 要高4．多项选择题：1）土中水的下列类型中属于自由水的包括 （ ）A ．强结合水B ．弱结合水C ．重力水D ．固态水E ．毛细水2）塑性指数I p 大于10的土包括 （ ）A ．碎石土B ．粉土C ．粘土D ．粉质粘土E ．砂土3）土粒粒组的界限粒径包括 （ ）A ．200mmB ．20mmC ．2mmD ．0.075mmE ．0.005mm4）淤泥质土的特点是 （ ）A ．在静水或缓慢的流水环境中沉积B ．天然含水量大于液限C ．一般处于流塑状态D ．天然孔隙比在1~1.5之间E ．天然孔隙比大于1.55）流砂产生的必要条件有 （ ）A ．渗流自下而上B ．渗流自上而下C ．动水力大于土的有效重度D ．水头梯度小于0.5E ．细砂、粉砂或粉土地基6）下列三相比例指标中，可由试验直接测定的是 （ ）A ．孔隙比B ．密度C ．土粒相对密度D ．含水量E ．饱和度5．简答题：1）土中水分哪几类？对土的工程性质各有什么影响？2）如何从土的颗粒级配曲线形态上、不均匀系数及曲率系数数值上评价土的工程性质？3）说明土的天然重度、饱和重度、有效重度和干重度的物理概念和相互关系。
土力学与地基基础：第七章 天然地基上的浅基础
工程地质和水文地质条件
• 当土层均匀且较好时：应尽量浅埋 • 当上好下坏时：尽量浅埋，尽可能增大基底至
软弱下卧层的距离 • 当上坏下好时：根据具体情况选择埋深 • 有地下水时，应将基础放在地下水位以上，避
免施工排水的麻烦。否则要考虑排水、防渗、 浮托力等 • 位于河岸边时，埋深应在流水的冲刷作用深度 以下，对修建在坡顶上的基础，也有具体要求。 • 如持力层倾斜，可分段做成高低不同的台阶状
第七章 天然地基上的浅基础
这些因素又常常互相联系在一起，在选择方案时，设计 部门往往要同由经验的施工单位一起讨论，做到因地制 宜，具体情况具体分析。使基础的功能得到充分地发挥。 为此，我们在进行基础施工时也要充分考虑各种因素， 从土方开挖、地基施工到基础施工各个环节，严格按操 作规程、施工及验收规范实施施工。从而满足设计要求， 保证施工质量。
作用在地基上的荷载大小和性质
• 同一土层，对于荷载小的基础，可能是很好的 持力层，而对荷载大的基础，则可能不适宜作 为持力层。
• 承受较大水平荷载的基础，应有足够的埋置深 度以保证有足够的稳定性。
➢ 高层：埋深≥1/15楼高 ➢ 受上拔力基础（输电塔）需要较大的埋深以保
证必需的抗拔阻力
➢ 饱和松砂，在动荷载下，容易产生液化。所以 不宜将液化土层作为基础的持力层。
地基基础设计的内容与步骤：
根据已知的设计资料和建筑物的类型、结构特点： • 选择基础的类型和材料； • 确定基础的埋置深度，即确定地基持力层； • 确定地基土的承载力特征值； • 确定基础底面尺寸； • 进行有关验算（软弱下卧层、变形、稳定性）； • 确定基础的剖面尺寸及基础结构计算（配筋）； • 绘制基础施工图，并编写施工说明。
第七章 天然地基上的浅基础
土力学地基基础
【例题7.8】两个相同型式高20m的砖砌石灰窑，采用10m× 10m的钢筋混凝土基础，基础埋深为2.0m，两基础间的净距离 为2.0m，对应于荷载效应准永久组合时的基底压力为100kPa, 地基为均匀的淤泥质粉质粘土，重度为15kN/m3，压缩模量为 3.0MPa,沉降计算修正系数取1.37，试进行石灰窑的地基变形 验算
处，试验得到抗剪强度指标标准值k 25,
ck 15kPa,求地基承载力是否满足要求。
精品课件
精品课件
精品课件
【例】 柱截面300mm×400mm，作用在柱底的荷载标准 值：中心垂直荷载700kN，力矩80kN·m，水平荷载13kN。 其他参数见图,试根据持力层地基承载力确定基础底面尺 寸。
精品课件
即两端点M、N处的沉降量分别为： SM1.37125171mm SN 1.37176241mm
（3）基础的倾斜
tanSN bS M2 4 1 1 0 0 0 1 0 7 17 0/0 0
（4）由Hg=20m及Es=3.0MPa（高压缩性土）查表7.21可得石 灰窑的沉降允许值为400mm,倾斜允许值为8‰ 即：石灰窑的沉降与倾斜计算值均小于其允许值
软弱下卧层顶面处的附加应力
z
l
lbp01d 2ztanb2ztan
3.62.6149.613.52.0
36.27kPa
3.623tan23o 2.623tan23o
验算：cz z 5436.2790.27kPa fz 133.6kPa,满足
精品课件
地基变形验算
地基变形特征
沉降量 - 指基础某点的沉降值 沉降差 - 一般指相邻柱基中点的沉降量之差 倾斜 - 指基础倾斜方向两端点的沉降差与其
华南理工大学-土力学与基础工程随堂练习2019年
华南理工大学-土力学与基础工程随堂练习第二章土的性质及工程分类1。
(单选题）土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
A.结合水；B.自由水； C。
强结合水； D.弱结合水.答题: A。
B. C。
D。
（已提交）参考答案：D问题解析：2。
（单选题) 由某土颗粒级配曲线获得d60=12.5mm，d10=0.03mm,则该土的不均匀系数Cu为（）。
A。
416.7； B。
4167； C。
2。
4×10-3； D.12.53。
答题: A. B. C. D。
（已提交）参考答案:A问题解析：3.(单选题) 具有更好的分选性和磨圆度的土是（）。
A。
残积土； B。
坡积土； C. 洪积土； D。
冲积土。
答题： A. B。
C. D. （已提交）参考答案:D问题解析:4.（单选题) 对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（）。
A。
含水量； B.密实度； C.矿物成分； D。
颗粒的均匀程度.答题: A。
B。
C。
D。
（已提交）参考答案：B问题解析：5.(单选题) 处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（ ).A.载荷试验;B.十字板剪切试验；C.标准贯入试验; D。
轻便触探试验。
答题：A。
B。
C。
D。
（已提交）参考答案：C问题解析:6.(单选题）某粘性土的液性指数=0.6，则该土的状态（ )。
A.硬塑；B. 可塑；C. 软塑； D。
流塑。
答题: A。
B。
C。
D. （已提交）参考答案：B问题解析：7.(单选题) 粘性土的塑性指数越大，表示土的（）。
A.含水量w越大；B.粘粒含量越高; C。
粉粒含量越高； D. 塑限Wp 越高。
答题: A. B。
C。
D。
（已提交)参考答案：B问题解析：8。
（单选题）淤泥属于（）。
A.粉土;B.粘性土；C. 粉砂；D. 细砂。
答题: A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析:9.（单选题）粘性土的塑性指数越大，说明（ )。
土力学与地基基础教案
周次第12周，第1、2 次课章节名称第7章天然浅基础设计授课方式课堂讲授（√）；实践课（）教学时数 4教学目标1、掌握天然浅基础的类型；2、掌握地基承载力设计；3、掌握浅基础的设计与计算；教学重点与难点重点：基础埋置深度，天然浅基础的设计，地基承载力计算难点：天然浅基础的设计，地基承载力计算地基、基础与上部结构相互作用的概念。
地基承载力设计值；基础底面尺寸的确定；软弱下卧层地基承载力的验算方法教学内容与设计第7章天然浅基础设计本章内容：7.5.1 按土的抗剪强度指标确定一、规范推荐的理论公式对竖向荷载偏心和水平力都不大的基础来说，当荷载偏心距e≤b/30(b为偏心方向基础边长)时，还可以采用《建筑地基基础设计规范》推荐的式7-5计算。
7.5.2 按地基载荷试验确定在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的地基土体直接施荷，所测得的成果一般能反映相当于1—2倍载荷板宽度的深度以内土体的平均性质。
这样大的影响范围为许多其它测试方法所不及。
载荷试验虽然比较可靠，但费时、耗资而不能多做。
规范只要求对一级建筑物采用载荷试验，理论公式计算及其它原位试验等方法综合确定，对于成份或结构很不均匀的土层，如杂填土、裂隙土、风化岩等，它则显出用别的方法所难以代替的作用。
规范地基承载力表所提供的经验性数值也是以静载荷试验成果为基础的。
有关载荷试验方法以及确定承载力和变形参数的内容已经分别在第三章和第六章中介绍，此处不再赘述。
新书198页，“由于建筑物基础面积。
”7.5.3 按规范承载力表确定我国国家标准《建筑地基基础设计规范GBJ7—89》以各地区静载荷试验资料为基础，通过统计分析，对各类土建立了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标，或现场动力触探试验锤击数查取地基承载力基本值0f或标准值k f的表格。
除岩石地基外，所有表格都是针对基础宽度b≤3m、埋置深度d≤0.5m的情况作出的，具体的计算步骤可以看规范。
§7.6 浅基础的设计与计算7.6.1 轴心荷载作用下基础底面积的确定7.6.2 偏心荷载作用下基础底面积的确定7.6.3 软弱下卧层的验算当地基受力层范围内存在软弱下卧层(承载力显著低于持力层的高压缩性土层)时，按持力层土的承载力计算得出基础底面所需的尺寸后，还必须对软弱下卧层进行验算，要求作用在软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过它的承载力设计值，即新书201页7-7 。
基础工程浅基础课程设计
基础工程浅基础课程设计一、课程名称：基础工程浅基础二、课程目标：1. 熟悉基础浅基础工程的基本概念和原理；2. 掌握基础浅基础工程的设计与施工方法；3. 培养学生分析和解决基础浅基础问题的能力；4. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
三、课程内容：1. 基础浅基础工程的概述：包括基础浅基础的定义、作用、分类和选择原则等；2. 基础浅基础工程的土质力学基础：介绍土壤力学中的基本概念、有效应力、孔隙水压力等；3. 基础浅基础工程的土质特性：探讨土壤的物理性质、工程特性和分类方法；4. 基础浅基础工程的地质勘察: 着重介绍地质勘察的方法、原理和步骤；5. 基础浅基础工程的基本类型：包括浅埋基础、浅基坑支护和挡土墙等；6. 基础浅基础工程的设计与施工：以具体案例为基础，介绍基础浅基础工程的设计和施工步骤；7. 基础浅基础工程的监测与验收：详细介绍基础浅基础工程的监测方法和验收标准。
四、教学方法：1. 理论讲授：通过讲授基础知识和原理，向学生介绍基础浅基础工程的基本概念和原理；2. 课堂讨论：鼓励学生积极参与课堂讨论，加深对基础浅基础工程的理解；3. 实践操作：引导学生进行实地勘察和实验操作，培养学生的动手实践能力；4. 小组合作：组织学生进行小组合作，完成基础浅基础工程的设计和施工方案；5. 案例分析：通过分析实际案例，引导学生运用所学知识解决问题。
五、评估方式：1. 平时表现（20%）：包括出勤率、课堂参与程度和作业完成情况等；2. 实验报告（30%）：根据实验操作和数据分析，撰写实验报告；3. 设计方案（30%）：按照实际情况，完成基础浅基础工程的设计方案；4. 期末考试（20%）：考察学生对于基础浅基础工程的理解和应用能力。
六、参考教材：1. 《土力学基础》- 刘特立，2015年，中国建筑出版社；2. 《浅基础设计与施工》- 李元丰，2018年，中国水利水电出版社。
七、教学进度安排：1. 第一周：基础浅基础工程概述；2. 第二周：土质力学基础；3. 第三周：土质特性；4. 第四周：地质勘察；5. 第五周：浅埋基础的设计与施工；6. 第六周：浅基坑支护的设计与施工；7. 第七周：挡土墙的设计与施工；8. 第八周：监测与验收；9. 第九周：案例分析；10. 第十周：复习与考试。
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第六章工程建设的岩土工程勘察一、名词解释1．触探法答：触探法是间接的勘察方法，不取土样，不描述，只将一个特别探头装在钻杆底端，打入或压入地基土中，由探头所受阻力的大小探测土层的工程性质。
2．标准贯入试验答：标准贯入试验是指用标准质量的铁锤提升至标准高度自由下落，将特制的圆锥探头贯人地基土层标准深度，所需的击数N值的大小来判定土的工程性质的好坏。
二、填空题1．岩土工程勘察阶段可分为、、三个阶段。
【答案】场址选择（可行性研究）；初步勘察；详细勘察【解析】岩土工程勘察阶段可分为场址选择（可行性研究）、初步勘察、详细勘察三个阶段。
2．工业与民用建筑岩土工程勘察中，最常用的勘察方法有、、。
【答案】钻探法；触探法；掘探法【解析】工业与民用建筑岩土工程勘察中，最常用的勘察方法有钻探法、触探法和掘探法。
第七章天然地基上浅基础的设计一、名词解释1．基础〖7.1.1〗[中南大学2011年]答：基础是指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。
目前工程界采用的各种方案，可归纳为天然地基上的浅基础、不良地基人工处理后的浅基础、桩基础、深基础等四种类型。
2．地基承载力特征值〖7.4.3〗[中南大学2013年、2011年、2010年]答：地基承载力特征值f ak是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
3．基床系数〖7.8.3〗[西安工业大学2013年]答：文克尔地基模型，假设地基上任一点所受的压应力P与该点的地基沉降s成正比，这个比例系数称为基床系数（简称基床反力系数）。
二、填空题1．基础根据其刚度大小分成及。
【答案】柔性基础；刚性基础〖7.12.2〗【解析】基础根据其刚度大小分成柔性基础和刚性基础。
2．地基基础方案的类型包括、、及。
【答案】天然地基上的浅基础；不良地基人工处理后的浅基础；桩基础；深基础【解析】地基基础方案天然地基上的浅基础、不良地基人工处理后的浅基础、桩基础和深基础四种类型。
土力学课件(清华大学)-第七章__天然地基上浅基础的设计
3、对材料的要求
基础用材料必须有足够的强度和耐久性。
(1)砖：必须用黏土砖或蒸压灰砖.砖的强度等级不 低于MU10；严寒地区饱和地基砖的强度等级不 低于MU20。
(2) 石料：包括毛石、块石和经加工平整的料石， 应选用不易风化的硬岩石。石料厚度不宜小于15 ㎝，石料强度等级不小于MU25。
1、浅基础设计所需资料： （1）建筑场地的地形图； （2）岩土工程勘察报告； （3）建筑物平面图、立面图，荷载，特殊结构物
布置与标高；
（4）建筑场地环境，邻近建筑物基础类型与埋深， 地下管线分布；
（5）工程总投资与当地建筑材料供应情况； （6）施工队伍技术力量与工期要求。
2、浅基础的设计内容与类型
四、建筑场地的环境条件
1、邻近存在建筑物
建筑场地邻近已存在建筑物时，新建工程的基础 埋深不宜大于原有建筑物。当埋深大于原有的建 筑物时，两基础间应保持一定净距，其数值应根 据原有的建筑荷载大小、基础形式和土质情况确 定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工， 设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措 施，或加固原有的建筑物基础，
2、靠近土坡
建筑物靠近各种土坡，基础埋深应考虑邻近土坡 临空面的稳定性。
7.4 地基计算
一、基本规定
1.地基基础设计等级 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，将地基基础设计分为甲级、乙级和丙级三 个设计等级（见下表）。
地基基础设计等级
3、当地经验参数法
4、地基承载力特征值的深宽修正
当基础宽度大于3米或埋深大于0.5米时，应对地基 承载力特征值加以修正：
f a f a kb( b 3 ) dm ( d 0 .5 )
土力学与地基基础7天然地基上浅基础设计 PPT
其厚度不应小于200mm；对在地下水位以下的基础，可采用桩基础、保
温性基础、自锚式基础（冻土层下有扩大板或扩底短桩），也可将独立 基础或条形基础做成正梯形的斜面基础。
•
（2） 宜选择地势高、地下水位低、地表排水良好的建筑场地。对低洼场
地，建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面300～500mm，其范围 不宜小于建筑四周向外各一倍的冻结深度距离.
基外，基础埋深不宜小于0.5m。对高层建筑筏形和箱形基础，其埋置深
度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。 • 在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深
度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）
不宜小于建筑物高度的1/18。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深 应满足抗滑稳定性要求。
对于简单的浮力作用情况， 基础抗浮稳定性应符合下式 要求
GK KW N w, k
抗浮稳定性不满足设计要求时，可采用增加压重或设置抗浮构件等措施。
天然地基上浅基础设计
• 基础埋置深度是指基础底面至地面(一般指设计地面)的距离。一般规定
在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋。 • 当上层土的承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层。除岩石地
天然地基上浅基础设计
• 对于承受水平荷载的基础，必须有足够的埋置深度来获得土的侧
向抗力，以保证基础的稳定性；对于承受上拔力的基础(如输电塔基础)， 也要求有较大的埋深以提供足够的抗拔阻力；
• 对于承受动荷载的基础，则不宜选择饱和疏松的粉细砂作为持力
层，以免这些土层由于振动液化而丧失承载力，造成基础失稳。
Sd 1.35Sk
天然地基上浅基础设计
• 基础设计计算的开始阶段就必须回答以下问题：
土力学第7章天然地基浅基础3
表 7-16 地基的基床系数 k （单位：kN/m3）
淤泥质土、有机质土或新填土 软质粘性土
1000～5000 5000～10000
软塑粘性土
10000～20000
可塑粘性土
20000～40000
硬塑粘性土
40000～100000
松砂
10000～15000
中密砂或松散砾石
15000～25000
紧密砂或中密砾石
2．计算规定
进行柱下条形基础计算时，除按柱下独立基础计算抗冲切、抗弯 曲和抗剪切以外，尚应遵循下列规定：
1）在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀， 且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基 础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值 宜乘以1.2的系数；否则，宜按弹性地基梁计算。
Fi
x Fi
F ix
F iy
i
i
i+
i
y
a）轴线及竖向荷载
b）节点荷载分配
交叉条形基础示意图
用基床系数法的文克尔模型计算基础梁的挠度：
对无限长梁
w F 2kbS
（7-44)
半无限长梁
w 2F kbS
（7-45)
式中 S ——系数，即基础梁的特征长度（m）， S 4 4Ec I ； kb
k ——地基的基床系数（kN/m3），按表 7-16 选用； Ec ——基础材料的弹性模量（kN/m2）； I ——基础梁横截面的惯性矩（m4）。
为倒数关系；
I x 、 I y ——分别为 x 、 y 方向基础梁的截面惯性矩（m4）。
当交叉条形基础按纵、横向条形基础分别计算时，节点下的底板面积 （重叠部分）被使用了两次。若各节点下重叠面积之和占基础总面积的比 例较大，则涉及可能偏于不安全。可通过加大节点荷载的方法加以平衡。
土力学与地基基础学习情境七设计天然地基上的浅基础
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念 基础埋置深度确 定的原则及条件
基础埋置深度的要求
影响基础埋深的因 素
1.工程地质和水文地质条件 一般情况下，基础应设置在坚实的土层上，而不能设
置在淤泥等软弱土层上。基础最小埋置深度不宜小于500 mm。当表面软弱土层较厚时，可采用深基础或人工地基。 一般基础宜埋在地下常年水位之上，因为地下水易使土的 强度下降，也会使基础产生下沉，而且化学污染还会使基 础受到侵蚀。
1
浅基础的分类 浅基础设计的
一般要求 浅基础设计的基本原
则 浅基础设计步骤
设计浅基础的程序
图7-3 烟囱、水塔、高炉基础 (a)、(b)圆板基础；(c)实体基础；(d)圆环基础
1
设计浅基础的程序
浅基础的分类
浅基础设计的 一般要求
浅基础设计的基本原 则
浅基础设计步骤
2.条形基础 条形基础是指基础长度远远大于其宽度的一种基础形
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念 基础埋置深度确 定的原则及条件
基础埋置深度的要求
影响基础埋深的因 素
当必须埋在地下水位以下时，宜将基础埋置在最低地 下水位以下不小于200 mm处，如图7-5所示。
图7-5 基础埋置深度和地下水位的关系
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念 基础埋置深度确 定的原则及条件
2
确定基础埋置的深度
基础埋置深度 的基本概念
基础埋置深度确 定的原则及条件
基础埋置深度的 要求
影响基础埋深的因 素
1)在满足地基稳定和变形要求的前提下，当上层地基 的承载力大于下层土时，宜利用上层土作持力层。除岩石 地基外，基础埋深不宜小于0.5 m。
土力学浅基础课程设计
柱下独立基础设计资料：①号土层，杂填土，层厚0.5m ，含部分建筑垃圾。
②号土层，粉质黏土，层厚1.2m ，软塑，潮湿，承载力特征值kPa f ak 130=。
③号土层，黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值kPa f ak 180= ④号土层，细砂，层厚2.7m ，中密，承载力特征值kPa f ak 240=。
⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值kPa f ak 300=k F ：1339kN k M ：284kN k V ：96kNF ： 1741kN M ： 369kN N ： 133kN 选③号土层为持力层。
设计○A 轴柱下独立基础 C25混凝土，HPB235级钢筋，假设基础高度为0.8m 。
地下水位于地表下1.5m ，为了保护基础不受人类和其他生物活动等的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋置深度为0.5m 。
此处取d=0.5m 。
室外到基础底面高度为h=05+1.2+0.5=2.2m 。
1：求地基承载力特征值f ae=0.58<0.85，L I =0.78<0.85，查表ηb=0.3，ηd=1.6 地基地面以上土的平均重度：γm=2.25.04.92.0)1020(1205.018⨯+⨯-+⨯+⨯=16.233/m kN 持力层承载力特征值fafa=()15.224)5.02.2(23.166.11805.0=-⨯⨯+=++d mdaf γηkPa上式中d 按室外地面算起。
2：初步选择基地尺寸取柱底荷载标准值k F ：1339kN k M ：284kN k V ：96kN 计算基础和回填土重G k 时的基础埋深为()m d 425.265.22.221=+=基础底面积为33.1725.1207.01015.22413390=⨯-⨯-=-=dGakfFA γm 2因为偏心不大，基础底面积按20%增大，即8.833.72.12.10=⨯==A A m 2初步选择基础底面积=A 80.884.86.24.3≈=⨯=⨯b l m 2,且b=2.6m<3m 不需要再对fa进行修正。
土力学与地基第七章浅基础设计
隧道工程（第三版）
7.2 浅基础的类型、
7.1.1 浅基础设计简介
用途和安全 等级
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上部结构类 型 地基基础 方案 工期、造价
平面布置 地基基础 类型 施工条件
建筑物的安全 和正常使用
建筑场地和 地基岩土条 件
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一、选择地基基础类型，主要考虑两方面因素：
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3、十字交叉梁基础
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4、筏板基础
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5、箱形基础
目前在高层建筑中多采用箱形基础
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7.3 基础的埋置深度
一、概念
1、基础埋置深度 2、基础埋深选择的意义 3、基础埋深选择的原则
隧道工程（第三版）
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一、
当轴心荷载作用时
pk fa
式中 pk——相应于荷载效应标准组合时，
基础底面处的平均压力值； fa——修正后的地基承载力特征值。
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Fk Gk pk A
Fk Fk （矩形） b （条形） A fa G d fa G d
基础平均埋深
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按理论公式计算
f a M bb Md m d M c ck
隧道工程（第三版）
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承载力特征值的修正：
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
式中 fa—修正后的地基承载力特征值； fak—地基承载力特征值； b、d—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数； —基础底面以下土的重度 m—基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮 重度； d—基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起。 b—基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m考虑，大于 6m按6m考虑；
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土力学与地基基础第七章浅基础设 计
作用在基础顶面上的荷载 中心竖向荷载;偏心竖向荷载;中心竖向及水平向荷载;偏心竖向
荷载和水平荷载 荷载类型: (一)静荷载:长期作用在基础上,是引起基础沉降的主要因素 1.建筑物和基础自重 2.固定设备重量 3.土压力 4.水压力 (二)活荷载 1.普通活荷载:只影响沉降,常见动力荷载、车辆荷载 2.特殊活载:影响地基稳定性,常见有地震、风载
边坡附近的建筑物和构造物,尚应验算其稳定性 5.基坑工程应进行稳定性验算 6.当地下水埋藏较浅,建筑地下室内或地下构造物存在上浮问题时,
应进行抗浮验算
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
为保证建筑物的安全,地基基础必须满足下列要求:
1.承载力要求: Pk≤fa Pk:基础底面的平均压力值,计算时采用荷载效应标准组合 fa:修正后的地基承载力特征值 2.正常使用要求: S ≤〔s〕
1.砖基础 砖砌体具有一定的抗压强度,但抗拉抗剪强度低,一般基础底面
以下先做10cm厚的混凝土垫层.一般可用作六层及六层以下的民用 建筑和墙承重的厂房 2.毛石基础
毛石指未经加工凿平的未风化石料.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物,且不宜用于地下水位 以下,但毛石抗冻性较好,北方地区可用于七层以下的建筑物基础 3.灰土基础
常在荷载较大或地基较差的情况下使用 钢筋混凝土基础:是良好的材料,其强度,耐久性和抗冻性都较好,以
钢筋受拉,混凝土受压为特点
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
二.按结构形式分类 1.独立基础 (1)柱下独立基础 所用材料:刚性材料,钢筋混凝土 剖面形状:矩形,台阶状,锥形,杯口形 平面形状:正方形,矩形 (2)墙下独立基础 相邻独立基础,用过梁连接,过梁承受上部墙荷载 2.条形基础
灰土是用石灰和土料配制而成的(体积比3:7或2:8),在槽坑内分 层夯实,灰土基础宜在计较干燥的土层中使用,其本身具有一定的抗 冻性,在我国华北和西北地区,广泛用于五层及以下的民用房屋
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
4.三合土基础 三合土是由石灰、砂骨料(矿渣,碎砖,碎石)加水混合而成(体积
计
三.地基基础设计方法 作为简化的常规设计法,在工程设计中,通常把上部结构、基础和
地基三者分离开来,分别对三者进行计算:视上部结构底端为固定支 座或固定铰支座,作用在基础顶面,不考虑荷载作用下各墙、柱端部 的相对位移,基础底部的地基反力呈直线分布,并按此进行基础内力 分析;地基土上部作用线性分布的基底压力,按此进行地基土承载力 和沉降验算 四.地基基础设计基本规定(原则)
计
2.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 3.p154表7.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,
如有下列情况之一,仍应作变形验算: (1)地基承载力特征值小于130kpa,且体型复杂的建筑物 (2)在地基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 (3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载 (4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜引起地基产生过大变形 (5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成 4.对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
§2 浅基础的类型 一.按基础材料分类 (一)刚性基础 特点：抗拉抗剪强度不高
为了使基础内产生的拉应力、剪应力不大,需要限制基础沿柱或 墙边挑出的宽度
bi tan
Hi
无筋扩展基础台阶宽高比的允许值，见p156表7.3
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
S:建筑物地基的变形值
〔s〕:建筑物地基的允许变形值
五.地基基础实际所需资料
1.建筑场地的地形图
2.岩土工程勘察成果报告
3.建筑物平面图、立面图、荷载、特殊结构物布置与标高
4.建筑场地环境、相邻建筑物基础类型与埋深、地下管线分布
5.工程总投资与当地建筑材料供应情况
6.施工队伍技术力量与工期的要求
六.荷载规定
比1:2:4或1:3:6),均匀铺入坑槽内,分层夯实,三合土强度较低,一 般只用于四层及以下的民用建筑 5.混凝土基础
混凝土基础抗压强度,耐久性和抗冻性比较好,常用于荷载较大的 墙柱处.
如在混凝土基础中埋入体积占25-30%的毛石.即成毛石混凝土结 构,可节省水泥用量 (二)柔性基础 特点：承受力矩和剪力的能力较好
浅基础的特点: 1.施工角度:开挖基坑过程中,降低地下水位和维护坑壁稳定的问题
易于解决 2.设计角度:设计过程中,只考虑基础底面以下土层的承载能力,而
忽略基础侧面土的竖向承载能力 3.经济角度:基础埋深小,工程量小,易于施工,最为经济.如满足要
求,宜优先考虑 二.地基基础设计的内容与步骤 1.选择基础的材料、类型,进行基础平面布置 2.选择基础持力层和基础埋置深度 3.确定地基承载力特征值 4.按地基承载力确定基础底面尺寸 5.必要时进行地基变形与稳定性验算 6.进行基础结构和构造设计 7.绘制基础施工图,提出土施力学工与说地基明基础第七章浅基础设
我国现行《建筑地基基础设计规范》中,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,将地基基础设计分为三个等级:见p154表7.1
土力学与地基基础第七章浅基础设 计
基本规定：
1.各级建筑物均应满足地基承载力计算要求;满足对基础结构的强
度、刚度和耐久性的土要力学求与地基基础第七章浅基础设