地基基础设计内容和一般步骤电子教案

地基基础设计内容和

一般步骤

地基基础设计内容和一般步骤：

（1）选择基础的材料、类型，确定平面布置；

（2）选择基础的埋置深度，即确定地基持力层；

（3）确定地基承载力特征值；

（4）根据传至基础底面上的荷载效应和地基承载力特征值，确定基础底面积；

（5）根据传至基础底面上的荷载效应进行相应的地基验算（变形和稳定性验算）；

（6）根据传至基础底面上的荷载效应确定基础构造尺寸，进行必要的结构计算；

（7）绘制基础施工图。

浅基础的设计方法

•常规设计方法

•常规设计方法的缺陷

•合理的设计方法

•常规设计方法可行的条件

（1）沉降较小或较均匀。

（2）基础刚度大。对连续基础通常还要求地基、荷载分布及柱距较均匀。

基础工程设计原则

（1）对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度。对于高层建筑而言，满足稳定性要求时应考虑所承受的水平荷载的作用。

（2）应控制地基的特征变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值，以免引起基础和上部结构的损坏、或影响建筑．物的使用功能和外观；

（3）基础的型式、构造和尺寸，除应能适应上部结构、符合使用需要、满足地基承载力（稳定性）和变形要求外，还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。

基础工程设计方法

常规的设计方法合理的设计方法应准备的资料

设计步骤

收集资料→ 选择方案→ 确定地基承载力→ 确定埋深→ 计算地基变形、沉降等→ 基础设定、对基础强度验算→ 绘制施工图

第二章刚性基础和独立柱基础设计

刚性基础是具有较高的抗压强度，而抗拉强度很低. 应用于多层混合结构

独立柱基础就是抗弯、抗剪、抗冲切的性能良好，被广泛的应用于多层框架结构和单层厂房结构中. 基础埋置深度的选择

基础的埋置深度一般是指从室外设计地面至基础底面的距离。

基础埋置深度的大小，对建筑物的安全及正常使用、工程的造价、施工技术以及施工工期都有密切的关系。

影响建筑物基础埋置深度的因素

1)建筑物自身的条件

建筑物的用途是选择基础埋深首先要考虑的问题。

如有地下室、设备基础和地下设施等，基础的埋置深度就需要整体或局部加深，使基础低于它们。若采用基础局部加深方案，应将基础做成台阶形，逐渐由浅至深，其台阶宽高比一般为1:2，地基条件较好的可为1:1。一般情况，上部结构荷载愈大，愈需将基础埋在较好的土层上，埋深一般较深；对于承受较大水平荷载的基础，为了保证结构的稳定，也常将埋深加大；承受上拔力的构筑物（如水塔、烟囱、输变电塔、电视塔等）也要加大埋深，以提供足够的抗拔阻力；对于地震区或有振动荷载的基础，不宜将基础浅埋或放在易液化的土层上，应加大基础埋深、将基础放在不液化的土层上。

建筑物通过其墙、柱作用将荷载传至基础，基础将上部结构传来的荷载扩散到地基上。荷载的大小对于不同地基而言是相对的，同一荷载作用在较好的土层上，可认为荷载相对较小，基础埋深可能较浅；对于较差的土层，则认为荷载相对较大，基础埋深可能较深。

2)工程地质和水文地质条件

对于一般性的建筑场地，地质构成不外乎下列五种情况：

1）在深度方向土质比较均匀的地基。若自上而下都是良好的土层，基础埋深不受土质的影响，在满足强度、稳定、变形和构造要求下，应尽量浅埋；若自上而下都是软弱土层，难以满足地基的承载力和变形要求，应考虑人工地基或深基础方案。

2）上部为软弱土层而下部为良好土层的地基。若上部土层较薄，基础宜穿过软弱土层而置于下面的良好土层上；若上部软弱土层较厚，应视具体情况而定，对于低层房屋可考虑把基础放在上部软弱土层上；对于重要建筑物或带有地下室的房屋则应将基础置于下部良好的土层上；若上部软弱土层很厚，应按全部为软弱土层考虑，宜采用人工地基或深基础。

3）上部为良好土层而下部为软弱土层的地基。若上部土层较厚，基础应尽量采用“宽基浅埋”的方案；此时应对其软弱下卧层进行承载力的验算；如上部良好的土层较薄，应按软弱地基考虑，采用人工地基或深基础方案。图2.1 墙基埋深变化的台阶布置

4）上下层土质均好，中间夹有软弱土时，尽量利用上部好土作持力层，若上部好土较薄，不能满足要求时，应视软弱夹层厚薄而定，如较薄，可进行局部处理（如挖除）；若较厚，则采用人工地基或深基础方案。

5）若干层良好与软弱土层交替组合的地基。应根据各土层的厚度，承载力的大小和压缩性的高低参照上述原则选择基础的埋深。

在实际工程中所遇到的情况，远比上述理想而典型的地基类型复杂的多，因而上述原则不能生搬硬套，往往还需结合其它因素进行综合考虑比较。

考虑到土的非均匀性和各向异性的特点，在按地质条件选择基础埋深时，还应考虑不均匀沉降。 如果土层明显不均匀或建筑物各部位荷载轻重差别较大时，同一建筑物基础可分段采用不同的埋深来调整其不均匀沉降。

若地基持力层面是倾斜的，为保证墙基各段有足够的埋深、持力层厚度相近，以减少各段不均匀沉降，可采用沿墙长将基础分段作成台阶形状。

有地下水存在时，基底应尽量埋于地下水位以上，否则应处理好基础的防蚀及一系列的施工问

题，如基坑的排水、护壁和是否会出现流砂等。

若埋藏有承压水时，为了防止基底因挖土减压而隆起开裂破坏，其隔水层应有一定的厚度。此时基底隔水层的覆盖压力应大于下面的承压水压力，即：

3)环境因素的影响 1）土的冻胀性对埋深的影响

在高寒地区，当土层温度降至摄氏零度时，土中的自由水首先结冰，随着土层温度继续下降，结合水的外层也开始冻结而形成冻土。冻土可分为多年冻土和季节性冻土。连续三年以上保持冻土状态的称为多年冻土；冬季冻结而夏季融化，每年冻融交替一次的土层，称为季节性冻土，季节性冻土较普遍，且对建筑物危害较大。

土层在冻胀时，不仅在冻结深度内的土中水被冻结成冰晶体，而且未冻区的水分（包括自由水和弱结合水）不断向冻结区迁移（如地下水位离冻结深度很近，并存在毛细通道）、聚集、使冰晶体逐渐扩大，引起土体发生膨胀和隆起，此种现象称为冻胀。在冻胀区域内的基础，会使基础的底面受到冻胀力的作用。若冻胀力大于基底以上的荷载，基础就有被抬起的危险。当土层解冻时，冻体融化，使土中含水量增加，加之土中排水能力较差，土层处于饱和和软化状态时，土的强度降低、建筑物下

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