地基与基础工程概述
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.
3、岩土工程上的作用荷载
①永久作用荷载：在规定的设计状态下一定出现，其量值 随时间的变化可以忽略不计，包括岩土压力、水位不变的 静水压力、结构自重等，一般以标准值为其代表值。
②可变作用荷载：在规定的设计状态下不一定出现，其量 值随时间的变化也可以忽略，包括各种使用荷载、安装荷 载、风载、雪载、水位变化的水压力、波浪力、温度变化 应力等。一般取常遇值或准永久值为其代表值。
2
.
室内地坪
外
荷载累计高程
墙
d
灰土基础
室外地坪高程
H
外墙（柱）荷载累加高程 .
1、f0、fk、fd 2、地基容许承载力：是从长期载荷作用下地基变形的
稳定程度确定出来的，服从于“在某一级压力下地基 变形逐渐稳定”这一说法确定的地基所能承受的最大 荷载。 3、岩土工程设计中的“容许应力法”和“极限状态法” 设计理念。 容许应力法:在正常使用条件下,比较载荷作用和岩土 抗力,要求强度有一定的储备,变形满足正常使用要求, 载荷、抗力和安全度的取值都建立在经验的基础上. 极限状态:整个工程或者工程的一部分,超过某一特定 状态就不能满足设计规定功能的要求.这一特定状态就 为该功能的极限状态,各种极限状态都有明确的标志或 极限值. 极限状态法:将岩土及有关结构置于极限状态进行分析, 找到达到最终极限状态时的岩土抗力.
地基与基础工程
.
第一章 地基与基础工程概述
一、地基 1、地基：建筑物一般都建筑在地层之上，支撑建
筑物的全部重量且应力状态发生改变的那一部分 地层就称为建筑物的～。 二、基础： 位于建筑物的最底部，埋入地下一定的深度的， 把建筑物的荷载向下安全的传递给地基且尺寸扩 大的那一部分建筑。
.
上部结构 室外地坪 N
系数取值来控制的，容许承载力法的安全度是用承载力取 值来控制的。 无论哪一种都应该满足有足够的安全储备都应该满足以下 的功能： ①能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用 ②在正常使用期间工程各部分具良好的工作性能 ③在正常的维护下具足够的耐久性 ④发生偶然事件或局部失效时仍然保持必需的整体稳定性
.
4、岩土工程设计中确定地基承载力的三种表达方式: A：容许承载力法 B：安全系数法 C：分项系数法 ①容许承载力法和安全系数法所采用的载荷都是标准值，
分项系数法所采用的载荷是设计值。 ②安全系数法和分项系数法所用的地基承载力都是极限承
载力， ③安全系数法和分项系数法的安全度是用安全系数和分项
基础埋置深度的确定 基础稳定性检算
地基变形量的计算 地基处理技术的设计
.
4、设计的主要依据：
上部结构荷载及其分布 地基岩土的力学性质 地基岩土层的分布特征 地下水位及其变化情况 地基基础设计对自然条件的依赖性 理论复杂与简化设计的统一 经验与资料积累的关系 现场原位试验的特殊地位 基础工程的重要性、隐蔽性、补救的困难
3、查明潜水、承压水层分布、水位、水质、各含水 层之间的水力联系
4、提供岩土工程评价和设计、施工需要的岩土强度、 压缩性等参数、确定地基承载力、对建筑物整体沉降 与倾斜进行必要的分析预测
5、提出地基基础设计方案比较和建议
.
相关资料：
工作区的区域地质资料 构造资料 地层分布资料 地形地貌特征资料 地震资料 矿产资料 附近岩土工程资料 当地建筑经验
③偶然作用荷载：在设计考虑的时间内不一定出现，但一 旦出现，其量值很大且持续时间很短。包括强烈地震、爆 炸、龙卷风、撞击等。其代表值由有关规范规定，或者参 照有关的资料和工程经验综合分析确定。
.
4、岩土工程的延性破坏和脆性破坏：
根据工程结构在发生破坏前是否出现明显的 变形或者其他预兆划分。
取决于配筋量与建材强度之间的配合关系
.
四、基本技术要求
1、基本技术要求 岩土工程设计应以最少的投资、最短的工期，
达到设计基准期内安全运行并满足所有的预定 功能的要求。 预定功能要求：安全性、耐久性、投资和工期 的经济要求 2、几个概念 设计基准期：工程设计中所依据的时间参数。 可靠度：工程在规定时间内和规定条件下，具 有预定功能的概率。 可靠指标：可靠度的量度指标。如水电设计中 的防洪标准、建筑物的抗震标准等。
.
继续
.
45 °H 8m 时尚应检算. 坡体的稳定性
4、经济合理原则 工程概、预算确定工程造价 5、技术可行原则 结合施工单位等级和技术条件 技术设计图、施工图
工程项目建设监理制
.
六、建筑物的安全等级
《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）中根据建筑物 的破坏后果（危及人的生命、造成经济损失、造成社 会影响及修复的可能性）的严重程度，分级如下：
2、深基础：基础的埋置深度超过5米，要采用特殊 的方法、装备施工，或者基础的埋置深度大于基础 的宽度，在设计中必须考虑基坑侧壁摩擦力的影响。 这样的基础称之为深基础。
3、天然地基上的浅基础以造价低廉、技术简单而 广为采用。
.
三、地基与基础工程设计
1、基础设计： 基础建材及形式的选择 基底面积的大小 基础内力和断面的计算 基础结构配筋设计 2、地基设计： 地基土承载力确定 地基抗倾覆及抗滑计算 3、施工组织设计
.
5、岩土工程设计应考虑的因素
①设计基准期内的预定功能 ②建筑场地条件、岩土性质及其环境变化 ③工程结构特点 ④施工环境、相邻工程的影响 ⑤施工技术条件、设计实施的可行性 ⑥建筑材料的来源 ⑦工程投资和工期
.
五、岩土工程设计原则
1、变形原则：S≤［S］ ①地基变形类型 ②应该明确两点： 地基变形计算量S是在未考虑上部结构刚度的作用
3、倾斜：主要用来控制高耸建筑物、高层、高炉、煤气 柜等的沉降差，它是两端点的沉降差与其距离的比值。
4、局部倾斜：建筑物沿纵向或横向墙体（6～10m内） 基础两点沉降差与其距离的比值。主要是用来控制当上 部结构体型突变或者地基土变等情况的。
5、相对弯曲：只用于柔性结构或大面积堆料所引起的沉 降，它是中心与端部沉降差与其距离的比值。
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容许承载力法确定地基承载力的方法
1、现场载荷试验： P～S曲线上第一拐点对应的压力 如果拐点不明显时，对低压缩性土和砂土，可取
s/b＝0.01～0.015所对应的压力；对中、高压缩性 土可取s/b＝0.02所对应的压力。 2、理论公式： 临塑载荷公式、极限荷载公式、塑性区展开深度为 基础宽度1/4的临界载荷P1/4公式 3、规范查表：根据以往的载荷实验资料建立地基 承载力与土的物理指标之间的经验公式，经过工程 经验修正后编制成的规范推荐表。
备注：目前，地下洞室、深基坑开挖、大面积岩土处理 等尚无工程安全等级的具体规定，可根据实际情况划分。 大型沉井和沉箱、超长桩基和墩基、有特殊要求的精密 设备和超高压设备、有特殊要求的深基坑开挖和支护工 程、大型竖井和平洞、大型基础托换和补强工程，以及 其它难度大、破坏后果严重的工程，以列为一级安全等 级为宜。
等级 一级
二级 三级
破坏后果 很严重
严重 不严重
建来自百度文库类型
重要的工业与民用建筑物；20层以上 的高层；体型复杂的14层以上高层； 对地基变形有特殊要求的建筑物；单 桩承受的荷载在4000KN以上的建筑物， 变形、强度检算
一般的工业与民用建筑物，强度检算， 某一些需要变形检算
次要的建筑物，不必进行检算
.
下进行计算的，与实际沉降量有相当大的误差。 地基允许变形值［S］是根据实际建筑物在不同类
型地基上长期沉降的观测资料而制定出来的，它是 上部结构、基础、地基三者相互作用的结果. ③沉降观测资料积累
.
基础变形指标 沉降量 沉降差
倾斜
局部倾斜 相对弯曲
地基变形分类
s
计算方法 基础中心沉降值s
两相邻独立基础沉 降值之差∆s
3、天然地基：地基范围内的土层都是好土层（一 般［fd］≥150kpa），基础直接埋置在未经加固的 天然地层之上。
4、人工地基：若天然的地基很弱，不能满足上部 结构荷载的要求，则地基要事先经过人工加固后再 修建基础。这样的地基称. 为人工地基。
二、基础概述
1、浅基础：基础的埋置深度小于5米，可以用简单 的方法施工，人工开挖基坑，或者基础的埋置深度 小于基础的宽度，在设计过程中可以不用考虑基坑 侧壁摩擦力对基础变形的影响。这样的基础都是浅 基础。
.
3、抗滑抗倾覆原则 ①地基基础水平方向的抗滑检算
KNtg cBLPpLH1.~2 1.3
Q
Pp：基础侧面的被动土压力 ：基础底面与土的接触摩擦角
N Q
Pd
PP
H
.
B×L
②抗倾覆检算
H
d
a
b
<45°， Ｈ8m； 当b≤3m时，条基a3.5b－d/ tg 矩基a2.5b－ d/ tg 且a 2.5
室内地坪 基础埋深d
G 基础部分
基础高度H
地基土层 范围
基础垫层
L×B
地基中附加应分分布曲线
建筑物地基与. 基础结构示意图
一、地基概述
1、岩基：在丘陵地带和山区，由于基岩埋藏较浅， 甚至裸露地表，因此建筑物就直接建造在由岩石构 成的地基之上。
2、土基：在平原地区，岩基一般分布较深，地表 覆盖土层较厚，因此建筑物常建造在由土层构成的 地基之上。
.
3k
Pmax
k P/max
R
2、强度原则
Y
X
B
L
Pmin
说明：
R
6e
P max
min
(1 )
LB
L
当 e L时 6
当 e L时 6
当 e L时 6
Pmax≤1.2fd Pmin ≥0
R
1 2
3K
B
P
/ max
，
其中 K 等于（
L － e） 2
P≤fd
.
所以
:
P
/ max
2R 3B (L e)
∆s
tgs/l
∆s
=6~10m ∆s
.
∆s
tgs/l
tgs/l
地基变形分类：
1、沉降量：某一点的下沉量。对于柱下基础刚度较大的 结构物如水塔、烟囱、高层、高耸建筑物等的沉降量应 理解为各点沉降量的平均值。
2、沉降差：主要用来控制框架柱基础或排架柱基础两相 邻柱的沉降差，有时也用来控制墙基与相邻柱基之间的 沉降差
七、建筑设计过程中的角色
建筑师 结构师 岩土工程师 设备设计工程师 工程概预算工程师
.
地质勘查主要内容
1、查明场地与地基的稳定性：
构造、断裂的位置关系、性质 地震可能引起的不利变化 滑坡存在的可能性及危害程度 地下洞室、岩溶对地基的影响
2、查明岩土层的种类、成分、厚度及坡度变化、岩 土性质
3、岩土工程上的作用荷载
①永久作用荷载：在规定的设计状态下一定出现，其量值 随时间的变化可以忽略不计，包括岩土压力、水位不变的 静水压力、结构自重等，一般以标准值为其代表值。
②可变作用荷载：在规定的设计状态下不一定出现，其量 值随时间的变化也可以忽略，包括各种使用荷载、安装荷 载、风载、雪载、水位变化的水压力、波浪力、温度变化 应力等。一般取常遇值或准永久值为其代表值。
2
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室内地坪
外
荷载累计高程
墙
d
灰土基础
室外地坪高程
H
外墙（柱）荷载累加高程 .
1、f0、fk、fd 2、地基容许承载力：是从长期载荷作用下地基变形的
稳定程度确定出来的，服从于“在某一级压力下地基 变形逐渐稳定”这一说法确定的地基所能承受的最大 荷载。 3、岩土工程设计中的“容许应力法”和“极限状态法” 设计理念。 容许应力法:在正常使用条件下,比较载荷作用和岩土 抗力,要求强度有一定的储备,变形满足正常使用要求, 载荷、抗力和安全度的取值都建立在经验的基础上. 极限状态:整个工程或者工程的一部分,超过某一特定 状态就不能满足设计规定功能的要求.这一特定状态就 为该功能的极限状态,各种极限状态都有明确的标志或 极限值. 极限状态法:将岩土及有关结构置于极限状态进行分析, 找到达到最终极限状态时的岩土抗力.
地基与基础工程
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第一章 地基与基础工程概述
一、地基 1、地基：建筑物一般都建筑在地层之上，支撑建
筑物的全部重量且应力状态发生改变的那一部分 地层就称为建筑物的～。 二、基础： 位于建筑物的最底部，埋入地下一定的深度的， 把建筑物的荷载向下安全的传递给地基且尺寸扩 大的那一部分建筑。
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上部结构 室外地坪 N
系数取值来控制的，容许承载力法的安全度是用承载力取 值来控制的。 无论哪一种都应该满足有足够的安全储备都应该满足以下 的功能： ①能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用 ②在正常使用期间工程各部分具良好的工作性能 ③在正常的维护下具足够的耐久性 ④发生偶然事件或局部失效时仍然保持必需的整体稳定性
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4、岩土工程设计中确定地基承载力的三种表达方式: A：容许承载力法 B：安全系数法 C：分项系数法 ①容许承载力法和安全系数法所采用的载荷都是标准值，
分项系数法所采用的载荷是设计值。 ②安全系数法和分项系数法所用的地基承载力都是极限承
载力， ③安全系数法和分项系数法的安全度是用安全系数和分项
基础埋置深度的确定 基础稳定性检算
地基变形量的计算 地基处理技术的设计
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4、设计的主要依据：
上部结构荷载及其分布 地基岩土的力学性质 地基岩土层的分布特征 地下水位及其变化情况 地基基础设计对自然条件的依赖性 理论复杂与简化设计的统一 经验与资料积累的关系 现场原位试验的特殊地位 基础工程的重要性、隐蔽性、补救的困难
3、查明潜水、承压水层分布、水位、水质、各含水 层之间的水力联系
4、提供岩土工程评价和设计、施工需要的岩土强度、 压缩性等参数、确定地基承载力、对建筑物整体沉降 与倾斜进行必要的分析预测
5、提出地基基础设计方案比较和建议
.
相关资料：
工作区的区域地质资料 构造资料 地层分布资料 地形地貌特征资料 地震资料 矿产资料 附近岩土工程资料 当地建筑经验
③偶然作用荷载：在设计考虑的时间内不一定出现，但一 旦出现，其量值很大且持续时间很短。包括强烈地震、爆 炸、龙卷风、撞击等。其代表值由有关规范规定，或者参 照有关的资料和工程经验综合分析确定。
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4、岩土工程的延性破坏和脆性破坏：
根据工程结构在发生破坏前是否出现明显的 变形或者其他预兆划分。
取决于配筋量与建材强度之间的配合关系
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四、基本技术要求
1、基本技术要求 岩土工程设计应以最少的投资、最短的工期，
达到设计基准期内安全运行并满足所有的预定 功能的要求。 预定功能要求：安全性、耐久性、投资和工期 的经济要求 2、几个概念 设计基准期：工程设计中所依据的时间参数。 可靠度：工程在规定时间内和规定条件下，具 有预定功能的概率。 可靠指标：可靠度的量度指标。如水电设计中 的防洪标准、建筑物的抗震标准等。
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继续
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45 °H 8m 时尚应检算. 坡体的稳定性
4、经济合理原则 工程概、预算确定工程造价 5、技术可行原则 结合施工单位等级和技术条件 技术设计图、施工图
工程项目建设监理制
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六、建筑物的安全等级
《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）中根据建筑物 的破坏后果（危及人的生命、造成经济损失、造成社 会影响及修复的可能性）的严重程度，分级如下：
2、深基础：基础的埋置深度超过5米，要采用特殊 的方法、装备施工，或者基础的埋置深度大于基础 的宽度，在设计中必须考虑基坑侧壁摩擦力的影响。 这样的基础称之为深基础。
3、天然地基上的浅基础以造价低廉、技术简单而 广为采用。
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三、地基与基础工程设计
1、基础设计： 基础建材及形式的选择 基底面积的大小 基础内力和断面的计算 基础结构配筋设计 2、地基设计： 地基土承载力确定 地基抗倾覆及抗滑计算 3、施工组织设计
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5、岩土工程设计应考虑的因素
①设计基准期内的预定功能 ②建筑场地条件、岩土性质及其环境变化 ③工程结构特点 ④施工环境、相邻工程的影响 ⑤施工技术条件、设计实施的可行性 ⑥建筑材料的来源 ⑦工程投资和工期
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五、岩土工程设计原则
1、变形原则：S≤［S］ ①地基变形类型 ②应该明确两点： 地基变形计算量S是在未考虑上部结构刚度的作用
3、倾斜：主要用来控制高耸建筑物、高层、高炉、煤气 柜等的沉降差，它是两端点的沉降差与其距离的比值。
4、局部倾斜：建筑物沿纵向或横向墙体（6～10m内） 基础两点沉降差与其距离的比值。主要是用来控制当上 部结构体型突变或者地基土变等情况的。
5、相对弯曲：只用于柔性结构或大面积堆料所引起的沉 降，它是中心与端部沉降差与其距离的比值。
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容许承载力法确定地基承载力的方法
1、现场载荷试验： P～S曲线上第一拐点对应的压力 如果拐点不明显时，对低压缩性土和砂土，可取
s/b＝0.01～0.015所对应的压力；对中、高压缩性 土可取s/b＝0.02所对应的压力。 2、理论公式： 临塑载荷公式、极限荷载公式、塑性区展开深度为 基础宽度1/4的临界载荷P1/4公式 3、规范查表：根据以往的载荷实验资料建立地基 承载力与土的物理指标之间的经验公式，经过工程 经验修正后编制成的规范推荐表。
备注：目前，地下洞室、深基坑开挖、大面积岩土处理 等尚无工程安全等级的具体规定，可根据实际情况划分。 大型沉井和沉箱、超长桩基和墩基、有特殊要求的精密 设备和超高压设备、有特殊要求的深基坑开挖和支护工 程、大型竖井和平洞、大型基础托换和补强工程，以及 其它难度大、破坏后果严重的工程，以列为一级安全等 级为宜。
等级 一级
二级 三级
破坏后果 很严重
严重 不严重
建来自百度文库类型
重要的工业与民用建筑物；20层以上 的高层；体型复杂的14层以上高层； 对地基变形有特殊要求的建筑物；单 桩承受的荷载在4000KN以上的建筑物， 变形、强度检算
一般的工业与民用建筑物，强度检算， 某一些需要变形检算
次要的建筑物，不必进行检算
.
下进行计算的，与实际沉降量有相当大的误差。 地基允许变形值［S］是根据实际建筑物在不同类
型地基上长期沉降的观测资料而制定出来的，它是 上部结构、基础、地基三者相互作用的结果. ③沉降观测资料积累
.
基础变形指标 沉降量 沉降差
倾斜
局部倾斜 相对弯曲
地基变形分类
s
计算方法 基础中心沉降值s
两相邻独立基础沉 降值之差∆s
3、天然地基：地基范围内的土层都是好土层（一 般［fd］≥150kpa），基础直接埋置在未经加固的 天然地层之上。
4、人工地基：若天然的地基很弱，不能满足上部 结构荷载的要求，则地基要事先经过人工加固后再 修建基础。这样的地基称. 为人工地基。
二、基础概述
1、浅基础：基础的埋置深度小于5米，可以用简单 的方法施工，人工开挖基坑，或者基础的埋置深度 小于基础的宽度，在设计过程中可以不用考虑基坑 侧壁摩擦力对基础变形的影响。这样的基础都是浅 基础。
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3、抗滑抗倾覆原则 ①地基基础水平方向的抗滑检算
KNtg cBLPpLH1.~2 1.3
Q
Pp：基础侧面的被动土压力 ：基础底面与土的接触摩擦角
N Q
Pd
PP
H
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B×L
②抗倾覆检算
H
d
a
b
<45°， Ｈ8m； 当b≤3m时，条基a3.5b－d/ tg 矩基a2.5b－ d/ tg 且a 2.5
室内地坪 基础埋深d
G 基础部分
基础高度H
地基土层 范围
基础垫层
L×B
地基中附加应分分布曲线
建筑物地基与. 基础结构示意图
一、地基概述
1、岩基：在丘陵地带和山区，由于基岩埋藏较浅， 甚至裸露地表，因此建筑物就直接建造在由岩石构 成的地基之上。
2、土基：在平原地区，岩基一般分布较深，地表 覆盖土层较厚，因此建筑物常建造在由土层构成的 地基之上。
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3k
Pmax
k P/max
R
2、强度原则
Y
X
B
L
Pmin
说明：
R
6e
P max
min
(1 )
LB
L
当 e L时 6
当 e L时 6
当 e L时 6
Pmax≤1.2fd Pmin ≥0
R
1 2
3K
B
P
/ max
，
其中 K 等于（
L － e） 2
P≤fd
.
所以
:
P
/ max
2R 3B (L e)
∆s
tgs/l
∆s
=6~10m ∆s
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∆s
tgs/l
tgs/l
地基变形分类：
1、沉降量：某一点的下沉量。对于柱下基础刚度较大的 结构物如水塔、烟囱、高层、高耸建筑物等的沉降量应 理解为各点沉降量的平均值。
2、沉降差：主要用来控制框架柱基础或排架柱基础两相 邻柱的沉降差，有时也用来控制墙基与相邻柱基之间的 沉降差
七、建筑设计过程中的角色
建筑师 结构师 岩土工程师 设备设计工程师 工程概预算工程师
.
地质勘查主要内容
1、查明场地与地基的稳定性：
构造、断裂的位置关系、性质 地震可能引起的不利变化 滑坡存在的可能性及危害程度 地下洞室、岩溶对地基的影响
2、查明岩土层的种类、成分、厚度及坡度变化、岩 土性质