8-2 无筋扩展基础(刚性基础)设计

第二节无筋扩展基础（刚性基础）一、设计原则

材料特点：刚性基础通常是由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的，这些材料具有抗压强度较高而抗拉、抗剪强度低的特点。

刚性基础设计原则：

使基础主要承受压应力，并保证基础内产生的拉应力和剪应力均不超过材料强度的设计值。

设计方法：通过对基础的外伸宽度与基础高度的比值进行验算来实现。同时，其基础宽度还应满足地基承载力的要求。

二、无筋扩展基础的构造要求

1.砖基础

砖基础采用的砖强度等级应不低于MU7.5，砂浆不低于M2.5，地下水位以下或地基土潮湿时应采用水泥砂浆砌筑。基础底面以下一般先做100mm厚的混凝土垫层，混凝土强度等级为C10或C7.5。

2. 石灰三合土基础

石灰三合土基础由石灰、砂和骨料加适量的水充分搅拌均匀后，铺在基槽内分层夯实而成。三合土的体积配合比为1∶2∶4或1∶3∶6，在基槽内夯实。

3. 灰土基础

灰土基础由熟化石灰和粘土按比例拌和并夯实而成。常用的体积配合比有3∶7和2∶8。

4. 混凝土和毛石混凝土基础

混凝土基础一般用C10以上的素混凝土做成。

三、无筋扩展基础的设计计算步骤

(1)根据构造及建筑模数初步确定基础高度H 。

(2) 根据地基承载力条件确定基础所需最小宽度b min 素混凝土基础的高度不宜小于20cm ，一般为30cm 。

石灰三合土基础和灰土基础，基础高度应为15cm 的倍数。砖基础的高度应符合砖的模数，标准砖的规格为240×115×53。在布置基础剖面时，大放脚的每皮宽度b 1和高度h 1值见图3-8。

G F b f d

γ≥

-⋅G F A f d

γ≥

-⋅或矩形基础

条形基础

(3) 根据基础台阶宽高比的允许值确定基础的上限宽度b max

max 02tg b b H α

≤+宽高比

t g αb 2 ─基础的外伸长度。

⎥

⎦

⎤⎢⎣⎡=H b g 2t αα

称为刚性角；

tg 2b b H

α-≤─基础台阶宽高比的允许值，表3-1；

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刚性基础台阶宽高比的允许值

基 础 材 料 质 量 要 求

台 阶 宽 高 比 的 允 许 值

p k≤100 100< p k≤200 200< p k≤300

素混凝土

基 础

C15混凝土1:1.00 1:1.00 1:1.25 毛石混凝

土基础

C15混凝土1:1.00 1:1.25 1:1.50

砖 基 础 砖不低于MU10，砂浆

不低于M5

1:1.50 1:1.50 1:1.50

毛石基础 砂浆不低于M5 1:1.25 1:1.50 －

灰 土 基 础 体积比为3：7或2：8

的灰土，其最小干密度：

粉土1.55t/m3

粉质粘土1.05t/m3

粘土1.45t/m3

1:1.25 1:1.50 －

三 合 土 基 础 体积比1:2:4～1:3:6

（石灰:砂:骨料），每层

约虚铺220mm，夯至

150mm

1:1.50 1:2.00 －

注：表中p k为荷载效应标准组合时基底处地基平均压力，kPa。

（4）在最小宽度b min 与上限宽度b max 之间选定一个合适的值为设计基础宽度。

如出现计算结果b min >b max 情况，则应调整增加基础高度重新验算，直至满足要求为止。

(5)当刚性基础由不同材料叠合而成时，应对叠合部分作抗压验算。

(6)对混凝土基础，当基础底面平均压力超过300kPa 时，尚应对台阶高度变化处的断面进行抗剪验算，验算公式为：

A

f N c 9.0≤f c −混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)；A −叠合部分的面积（mm 2）。

t 7.0bh f V ≤V −剪力设计值(N )；

f t −混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)；

b 、h 0−台阶高度变化处的剪切面宽度与有效高度（mm ）。