浅基础1( 2.4承载力及变形计算)

载试验规范表格方法确定的承载力特征值，应修正
f a f ak 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； η b、η d—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，查表2-5； γ —基底持力层土的天然重度，地下水位以下取有效重度γ ′； b—基础底面宽度，当b＜3m按3m计，当b＞6m按6m计； γ m—基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度； d—基础埋置深度，当d＜0.5m按0.5m计。一般自室外地面标高算起。在填 方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地 面标高算起。对于地下室，如采用整体的箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地 面标高算起，当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。
特征值的表格，求得fak。
砂土承载力特征值fak 击数N 中砂、粗砂 粉砂、细沙 10 180 140 15 250 180 30 340 250 50 500 340
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2.刚性基础与扩展基础
3）按规范承载力表确定 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从荷
2）按地基载荷试验确定
p1 0 pu p 0 0.02b

p1
pu
p

p-s线有明显比例界限时 (密砂、硬土) fak=p1 极限荷载能确定，且 pu<2.0p1时, 取fak=0.5pu 当不能按上述两点确定 (中、高压缩性土的缓变 型曲线)，取s/b=0.01～ 0.015时对应荷载作为fak
s
特征值的表格，求得fak。
当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从
荷载试验规范表格方法确定的承载力特征值，应修
正
f a f ak b b 3 d m d 0.5
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2.刚性基础与扩展基础
3）按规范承载力表确定 规范给出了按野外鉴别结果、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
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2.刚性基础与扩展基础
天然密度 （g/cm3）
液限（%） 塑限（%） 内摩擦角(o)
1.97
1.98 1.96 1.99 1.97 2.00 1.95 2.00
29.6 29.2 29.7 29.3 30.0 29.0 30.5 32.4 30.9 32.5 31.9 33.1 30.4 33.5 22.0 18.9 20.8 20.9 21.0 20.4 23.2 20.5 21.5 19.0 19.5 22.0 20.0 20.5
地基承载力验算—基本验算
《公路桥涵地基与基础设计规范》要求：
σmax—基底最大压应力

[fa]—修正后的地基承载力容许值
f a f ao k1（ ） k2 2 h 3 1 b2
f a max
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2.4.3 地基变形验算
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式中：b—基础底面宽度，大于6m按6m考虑，对于砂土，小于3m时按3m考虑；
Mb、Md、Mc—承载力系数，按 值查表2-3；
γ —基底下一倍基宽深度内土的内摩擦角标准值、粘聚力标准值、土 的重度，水位下取有效重度。 d—基础埋置深度，当d＜0.5m按0.5m计。一般自室外地面标高算起。在 填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应
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ck c cm
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公式中 ck , k 的确定
统计修正系数 c
1 c 1
1.704 4.678 2 n n


i 1
n
i
n
2 2 n i i 1 n
、
从天然地面标高算起。对于地下室，如采用整体的箱形基础或筏基时，基础埋 、 置深度自室外地面标高算起，当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标
高算起。
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2.刚性基础与扩展基础
土的内摩擦角 标准值 ( °) 0 2 4 6
表2-3 承载力系数Mb、Md、Mc
Mb 0 0.03 0.06 0.10 Md 1.00 1.12 1.25 1.39 Mc 3.14 3.32 3.51 3.71 土的内摩擦 角标准值 ( °) 22 24 26 28 Mb 0.61 0.80 1.10 1.40 Md 3.44 3.87 4.37 4.93 Mc 6.04 6.45 6.90 7.40
建筑物地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。 变形特征分四种： 沉降量－独立基础中心点沉降值或基础沉降平均值 沉降差－相邻两个柱基的沉降量之差； 倾斜－倾斜方向两端点沉降差与其距离比值； 局部倾斜－在6－10m内,基础两点的沉降差与其距离 的比值。
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2.刚性基础与扩展基础
第2章. 浅基础
2.刚性基础与扩展基础
请回答：
1、什么是基础埋置深度？ 2基础埋深的选择应考虑哪些影响因素？
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2.刚性基础与扩展基础
2.4
浅基础的地基承载力
地基承载力的概念
2.4.1
地基承载力是指地基承受荷载的能力。
地基承载力特征值：在保证地基稳定的条件下，使
建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力称为地
基承载力特征值。以fa表示。
f a= p u/ K
是允许沉降的Sa的函数 抗力采用承载力特征值。
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2.刚性基础与扩展基础
2.4.2 地基承载力的特征值的确定
1）按土的抗剪强度指标确定 2）按地基载荷试验确定 3）按规范承载力表确定 4） 按建筑经验确定
18.2kN / cm3 ; sat 19.1kN / cm3 ，抗剪强度指标标准值 k 21, ck 10kPa ，地下水位在地表下2.1米处。若修建尺
寸为2×2.8m，试确定基础埋深分别为1m和2.1m时持力层的承 载力特征值。
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4）按建筑经验确定
可用于次要的小型建筑物或为参考性数据。
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3 18 . 7 kN / cm 【例题2-1】某场地地表土层为中砂，厚2米， ，
修正后的标准贯入试验击数N=13；中砂层之下为粉质粘土，
13
2.刚性基础与扩展基础
2）按地基载荷试验确定 规范规定甲级必须进行 该法优点：成果可靠 该法缺点：费时、耗资
图2.11
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载荷试验示意图（堆载）
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2）按地基载荷试验确定
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2.刚性基础与扩展基础
2）按地基载荷试验确定
砌体承重结构基础的局部倾斜结构
工业与民用建筑相邻柱基的沉降差 1.框架结构 2.砌体墙填充的边排柱 3.当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构
单排排架结构（柱距为6m）柱基沉降量（mm） 桥式吊车轨面的倾斜（按不调整轨道考虑） 纵向 横向 多层和高层建筑的整体倾斜 Hg ≤ 24 24＜Hg ≤ 60 60＜Hg ≤ 100 Hg ＞100 提体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm)
8
10 12 14 16 18 20
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0.14
0.18 0.23 0.29 0.36 0.43 0.51
1.55
1.73 1.94 2.17 2.43 2.72 3.06
3Leabharlann Baidu93
4.17 4.42 4.69 5.00 5.31 5.66
30
32 34 36 38 40
1.90
2.60 3.40 4.20 5.00 5.80
荷载-沉降关系曲线
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2.刚性基础与扩展基础
2）按地基载荷试验确定
载荷试验包括浅层平板载荷试验、深层平板试验及螺旋板 载荷试验。前者适用于浅基，后二者适用于深基。 根据载荷试验成果p-s曲线确定地基承载力特征值分二种 情况。
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1.704 4.678 c 2 n n
k m
ck c cm

n 1
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2.刚性基础与扩展基础
【例题】某柱基及土层情况如下图所示，荷载试验测得粉质粘 土层的承载力特征值为132kPa，粉质粘土层的室内试验指标如 下表（共8组）。试求持力层地基的承载力特征值。
s

图2.12 按载荷试验确定地基承载力
(a)低压缩性土；（b）高压缩性土
同一土层参加统计的试验点不应少于三点，符合要求后， 取该平均值作为地基承载力特征值fak
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3）按规范承载力表确定 规范给出了按野外鉴别结果、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
地基承载力验算—基本验算

《建筑地基基础设计规范》要求:
pk—相应于荷载效应标准组合时基底平均压力。 pkmax—相应于荷载效应标准组合时基底边缘最大压力 。 fa —修正后的地基承载力特征值。
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0.002 L 0.0007 L 0.005 L
(120) 0.004 0.003 0.004 0.003 0.0025 0.002 200 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002
0.003 L 0.001 L 0.005 L
200
高耸结构基础的倾斜 Hg ≤ 20 20＜Hg ≤ 50 50＜Hg ≤ 100 100＜Hg ≤ 150 150＜Hg ≤ 200 2014-8-15 黑龙江工程学院 200＜Hg ≤ 250
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2.刚性基础与扩展基础
2.4.3 地基变形验算
地基 变形 指标
沉 降 量 图 例 计算方法 结构特点
s1基础中点 沉降值
单层排架 结构柱基
沉 降 差
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两相邻独 立基础沉 降量之差 Δ s= s1 – s2
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框架结构
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2.4.3 地基变形验算
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2.刚性基础与扩展基础
1）按土的抗剪强度指标确定
a.地基极限承载力
f a pu / k
K—安全系数K=2-3，取值与地基基础设计等级、荷
载的性质、土的抗剪强度指标的可靠程度以及地基 条件等因素有关。 b. 规范推荐的理论公式。
f a M b b M d m d M c ck
5.59
6.35 7.21 8.25 9.44 10.8 4
7.95
8.55 9.22 9,97 10.8 0 11.7 3
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2.刚性基础与扩展基础
c.按理论公式计算几点说明 影响最大的是抗剪强度指标的取值。应选择原 状土样以三轴压缩实验中的不固结不排水试验。 每层土实验数量不得少于6组。 地基承载力还与基础的大小、形状、埋深以及 荷载情况有关。对饱和软土当φk>0，增大b可 提高承载力。 与埋深d有关，但对实体基础，增加的承载力将 被基础和回填土重量的相应增加抵消。特别是 饱和土Md=1。 需要进行地基变形验算。 内磨擦角标准值和粘聚力标准值。 k m
地基 变形 指标 图 例 计算方法 结构特点
倾 斜
tan
s1 s 2 b
高耸结构 以及长高 比很小的 高层建筑
局 部 倾 斜
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tan
s1 s 2 l
砌体承重 结构
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变形特征
建筑物的地基变形允许值
地基土类别
中、低压缩性土 0.002 高压缩性土 0.003
天然含水量（%） 29.5 31.3 20.8 18.5
内聚力（kPa）
13.0
15.0 14.5 16.5 15.5 13.5 16.0 15.5
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