【正文】 薄 ,離子濃度加大 ,吸力增加 吸引地下水 53 粗粒土：無凍脹 堅硬粘性土：凍脹微弱 粉土：凍脹最嚴重 3）影響凍脹的因素： 土性 (土的粒徑大小 )，含水量的多少，地下水位高低 4）凍脹性劃分： 《建筑地基規(guī)范》根據凍土層的平均凍脹率的大小，將地基土劃分為 不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹 五類。 3) 承壓含水層的地基，控制基坑開挖深度，防止基坑突涌失穩(wěn)。 （ 2）當埋深大于原有建筑物基礎時，兩基礎間應保持一定凈距（見下圖），否則要求支護并且嚴格限制支護的水平位移。 四 、基本要求 42 影響因數 建筑結構條件與場地環(huán)境條件 1）考慮建筑物地下空間的使用功能要求 （ 1）有地下室或半地下室的建筑，其埋深必須結合地下部分設計標高選定。對于地下室，如采用箱形或筏形基礎時，自室外標高算起；當采用獨立基礎或條形基礎時，應從室內地面標高算起。 38 常見淺基礎特點總結 單獨基礎 條形基礎 筏形和箱形基礎 基底面積越來越大 、對上部結構荷載的擴散作用越來越強 在相同的上部結構荷載作用下， 基底壓力和基底附加壓力越來越小， 剛度越來越大，可以適應更軟弱的地基，可以減小地基的沉降變形 在相同的地基條件下，可以承受更大的上部結構荷載作用 設計計算方法越來越復雜，一般情況下工程造價越來越高 39 基礎埋置深度的選擇 概述（概念、取值、選擇原則、基本要求） 影響因數 40 一、 概念：基礎的埋置深度是指基礎的底面至室外設計地面的距離。 ? 地下室用途受限制；工期長；造價高；施工技術復雜。 平板式 梁板式 32 柱下筏板基礎 33 某工程現(xiàn)場筏板基礎鋼筋網 34 箱形基礎 ? 箱形基礎是由鋼筋混凝土底板、頂板和內外縱橫隔墻組成的，有一定高度的整體空間結構。當荷載很大且地基土較軟弱，采用十字交叉條形基礎也不能滿足要求時，可采用筏板基礎。 （ 2）十字交叉條形基礎：在柱網下縱橫兩個方向用條形基礎連接組合而成。 ：混凝土： ≥C20 ，并按計算和構造配筋。即保證基礎臺階寬高比（剛性角的正切）要求，在這樣的限制下，基礎相對高度都比較大，幾乎不發(fā)生撓曲變形。 適用四層及四層以下的民用建筑。 15 灰土基礎 16 5）三合土基礎 剖面：矩形 材料：石灰與土同灰土基礎要求。 施工：分步夯實。 材料：石灰：以塊狀生石灰經消化 1～ 2天后過 5～ 10mm篩子篩后使用。 材料：混凝土采用 ≥C15, 毛石不得采用易風化軟巖。每邊伸出磚基底 50mm。即每砌兩皮磚，收進 1/4 磚長（ 60mm），如此反復。適用于多層民用建筑和輕型廠房。 ? 適用條件：沉降較小或較均勻；基礎剛度大。第 5章 淺基礎 概述 淺基礎的類型 基礎埋置深度的選擇 淺基礎地基驗算 基礎底面尺寸的確定 擴展基礎設計 減輕不均勻沉降危害的措施 1 概 述 天然地基上的淺基礎（優(yōu)先選用） 人工地基上的淺基礎 淺基礎設計內容與步驟 淺基礎設計方法 2 強度問題 變形問題 地基中的應力狀態(tài) 上部結構荷載 （自重應力 附加應力） 地基基礎示意圖 3 地基基礎設計 地基計算 基礎設計 控制地基的變形：正常使用極限狀態(tài) 地基的穩(wěn)定性驗算：斜坡，高聳結構 基礎結構的強度 剛度 耐久性 防止地基強度破壞：承載力極限狀態(tài) 基礎選型 基礎埋深和形狀尺寸 4 設計步驟 建筑物的型式與功能 上部結構荷載資料 場地勘察與室內試驗資料 場地施工技術條件 基礎型式方案比較 擬定基礎型式及平面布置 確定基礎埋深 必要時的驗算 （軟弱下臥層強度、變形穩(wěn)定、抗滑驗算等） 確定地基承載力 確定基底平面尺寸 計算地基承受荷載 基礎結構設計 （基礎剖面尺寸、配筋） 編制施工說明、繪施工圖 計算地基凈反力 不 滿 足 5 基底壓力 附加應力 地基沉降變形 基底反力 基礎結構荷載 上部結構的自重及各種荷載都是通過基礎傳到地基中的。 合理的設計方法： 考慮地基、基礎與上部結構的相互作用（分析難度較大）。 二、 按基礎結構和受力特點分類（規(guī)范分類法 ） 8 1）磚基礎 剖面：階梯形，俗稱大放腳，每一級臺階的挑出長度為1/4磚長。其二是二一間隔法。 9 磚基礎剖面圖 10 2）毛石基礎 毛石系指未經加工鑿平的石料。摻入量不應大于基礎體積的 30%。土：以粉質粘土為宜，可使用黏土。在基坑內每層虛鋪 22～ 25Cm，夯至 15Cm為一步，視基礎高度做幾步。粗骨料：礦渣最好，碎磚次之，碎石與河卵石因不易夯打擊實而最差。 17 三合土基礎 18 6）剛性基礎的特點與剛性角要求： （ 1） 都具有較好的抗壓性能。所以無筋擴展基礎習慣上稱為剛性基礎。 ： 抗彎、抗剪性能較好，基礎高度較小。 特點 ：抗彎剛度大，具有調整不均勻沉降的能力。 ? 筏板基礎類似一塊倒置的樓蓋，基底面積大，可減小基底壓力，能更有效地增強基礎的整體剛度，有利于調節(jié)地基的不均勻沉降，較能適應上部結構荷載分布的變化。 ? 特點：箱形基礎比筏板基礎具有更大的抗彎剛度，可視作絕對剛性基礎。 柱下條形基礎、柱下交叉條形基礎、筏形基礎、箱形基礎又統(tǒng)稱為 連續(xù)基礎 。選擇了基礎埋置深度就選擇了地基持力層。 41 三 、選擇原則： 1)在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，基礎盡量淺埋 2)當上層土強度大于下層土時，宜采用上層為持力層。 （ 2）地下管道應在基底以上，便于維修。如采取分段施工、設置臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措施，或加固原有建筑物地基。 向下的 土 壓力 00?h向上的 承壓水 壓力 wh? khh w ??00 ??)/() 2122110 zzzz ??? ??? （k一般取 ~。 注： 凍脹區(qū)的基礎，應保證有足夠的埋深，使基底達到或基本達到凍脹影響深度以下，從而避免凍害。對低洼場地，宜在建筑四周向外一倍凍深距離范圍內，使室外地坪至少高出自然地面 300500mm。 ? 當獨立基礎聯(lián)系梁下或樁基礎承臺下有凍土時，應在梁或承臺下留有相當于該土層凍脹量的空隙，以防止因土的凍脹將梁或承臺拱裂。 KKKFGPA??km a xP= K K KF G MAW? ?km in P = K K KF G MAW? ?PK 、 Pkmax 可按下列公式計算 在軸心荷載作用時 : 在偏心荷載作用時 60 軸心受壓基礎 單向偏心受壓基礎 61 e＞ b/6時， Pkmax應按下式計算： km a x2( ) P =3?KKFGal式中： l—— 垂直于力矩作用方向的基礎底面邊長； a—— 合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣的距離； b—— 平行于力矩作用方向的基礎底面邊長。 其埋深應取從地面到軟弱下臥層頂面的距離。320 10 10 /sa t w k N m? ? ?? ? ? ? ?軟弱下臥層頂面處土的自重應力值 218 3 10 1 64 /czp k N m? ? ? ? ?/ 3 / 2. 17 1. 38 0. 50zb ? ? ?12/ 6 / 4ssEE ??24? ??查表得 72 2/324 mKNAGFP kkk ??????軟弱下臥層頂面處的附加應力值 2() ( 18 1 ) /2 ta n 2 3 ta n 24kcz b p pp k N mbz ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?軟弱下臥層頂面以上土的加權平均重度 318 3 ( 20 10) 1 16 /31m k N m?? ? ? ????2/119)()(mKNzdff mdakaz??????????? ??73 2 64 131 .82 / 119 /z c z azp p k N m f k N m? ? ? ? ? ?不滿足要求 。 75 ② 方形基礎 218 3 10 1 64 /czp k N m? ? ? ? ?/ 3 / 3 1 0. 50zb ? ? ?12/ 6 / 4ssEE ??24? ??查表得 21452 20 1 /9kkkaFGp k N m fA?? ? ? ? ? ? 2 22() 3 ( 181. 33 18 1 ) /( 2 ta n ) ( 2 ta n ) ( 3 2 3 ta n 24 )kczbl p pp k N mb z l z??? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?2/119)()(mKNzdff mdakaz??????????? ?? 64 109 .7 / 119 /z c z azp p k N m f k N m? ? ? ? ? ?滿足要求 。下臥層頂面處的附加力： 79 80 回顧 81 一、地基最終變形量可按下列計算（ 規(guī)范推薦 ）： i 1 111S 39。 ，基礎高寬度在 1～ 30m范圍內，基礎中心的地基變形計算深度也可按下列簡化公式計算： Zn=b() 式中： b—— 基礎寬度（ m） 計算地基變形時，應考試相鄰荷載的影響，其值按應力疊加原理，采用角點法計算。 88 (1)沉降量 —— 指基礎某點的沉降值。 90 （ 3）傾斜 —— 指基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值。 92 建筑物的地基變形允許值 93 ? 表注： (1)本表數值為建筑物地基實際最終變形允許值； (2)有括號者僅適用于中壓縮性土； (3)l為相鄰柱基的中心距離（ mm）； Hg為自室外地面起算的建筑物高度（ m）； (4)傾斜指基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值； (5)局部傾斜指砌體承重結構沉縱向 6～ 10m內基礎兩點的沉降差與其距離的比值。 95 ? 【例】 某廠房柱下單獨方形基礎，已知基礎底面積尺寸為 4m 4m，埋深 d＝ ，地基為粉質粘土，地下水位距天然地面 。試分別用分層總和法和規(guī)范法計算基礎最終沉降（已知 fk=94kPa） d=1m b=4m F=1440kN 50 100 200 300 e σ 96 ? 【 解答】 ? 每層厚度 hi ＜ =，地下水位以上分兩層，各 ，地下水位以下按 自重應力從天然地面起算， z的取值從基底面起算 z(m) σ c(kPa) 0 16 kNAdG G 320?? ?kPaA GFp 110??? kPadpp 940 ??? ?m d=1m F=1440kN b=4m 97 z(m) σ z (kPa) 0 16 σ c (kPa) h (mm) 1200 1600 1600 1600 1600 σ c (kPa) σ z (kPa) σ z+ σ c (kPa) e1 e2 e1i e2i 1+ e1i si (mm) 按分層總和法求得基礎最終沉降量為 s=Σsi = ? B.《規(guī)范》法計算 1. σ c 、 σ z分布及 p0計算值見分層總和法計算過程 2. 確定沉降計算深度 zn=b(－ )= 3. 確定各層 Esi )(1 12211iiiiisi ppeeeE ????4. 根據計算尺寸，查表得到平均附加應力系數 98 △ si z(m) 0 0 1 5292 5771 6153 8161 7429 e2 l/b z/b a az (m)