【正文】 獨(dú)立基礎(chǔ) 本節(jié)介紹剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般要求。 第一節(jié) 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 一、一般規(guī)定 設(shè)計(jì) （ 7度），實(shí)際地震 （ 10度） 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖 （ d為縱向鋼筋直徑） 1 （ 《 地基規(guī)范 》 第 ）無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)適用于多層民用建筑和輕型廠房。 材料的抗拉強(qiáng)度 沿墻（柱）邊緣或變截處混凝土基礎(chǔ)單位長(zhǎng)度的面積。 2．確有必要時(shí)，可按“混凝土規(guī)范”附錄 A 的要求對(duì)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算。 NOTES： 地基承載力驗(yàn)算及鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)采用各不相同的荷載組合、地基反力直線分布對(duì)基礎(chǔ)截面的基本要求、荷載偏心距對(duì)地基反力的影響及獨(dú)立基礎(chǔ)最小配筋率等問(wèn)題。 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 一、相關(guān)規(guī)定 計(jì)算要求 基礎(chǔ)底面積確定： （ 《 地基規(guī)范 》 第 ）基礎(chǔ)底面的壓力，可按下列公式計(jì)算： 偏心荷載作用： yykxxkkkkkkkkkkkkkWMWMAGFWMAGFpWMAGFpp ??????????m a xm i nm a xm i n相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用在基礎(chǔ)底面的彎矩值。 圖 矩形基礎(chǔ)底板的計(jì)算示意 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 一、相關(guān)規(guī)定 計(jì)算要求 基礎(chǔ)底面積確定： 對(duì)于矩形基礎(chǔ)，當(dāng)臺(tái)階的寬高比小于或等于 或等于 1/6基礎(chǔ)寬度時(shí)，任意截面的彎矩計(jì)算： ?????? ?????? lppAGppalaM )()2)(39。要使沉降均勻，應(yīng)使邊緣荷載增大。 （ 5）剛性基礎(chǔ)基底反力分布與荷載分布情況無(wú)關(guān)，僅與荷載合力大小與作用點(diǎn)位置有關(guān)。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，可僅將四角的插筋伸至底板鋼筋網(wǎng)上，其余插筋錨固在基礎(chǔ)頂面下 或 抗震設(shè)計(jì)時(shí)）處（圖 ）。 ① 起重機(jī)的重量小于或 75t，軌頂標(biāo)高小于或等于 14m，基本風(fēng)壓小于 的工業(yè)廠房，且基礎(chǔ)短柱的高度不大于 5m； ② 起重機(jī)的重量大于 75t，基本風(fēng)壓大 ，且符合下列表達(dá)式： 10)/( 1122 ?IEIE③ 基礎(chǔ)短柱的高度大于 5m，且符合下式： 12 ???預(yù)制鋼筋混凝土柱的 剛度 短柱的 剛度 單位水平力作用下，柱頂?shù)乃轿灰? ④ 高杯口基礎(chǔ)短柱的縱向配筋，除滿足計(jì)算要求外，在非地震區(qū)及抗震設(shè)防烈度不低于 9176。 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、理解與分析 5. 對(duì)于偏心距（ ek， eE）的限制，其本質(zhì)是控制基礎(chǔ)底面的壓力和基礎(chǔ)的整體傾斜，對(duì)于不同的建筑、不同類型的基礎(chǔ)，其控制的重點(diǎn)各有不同。 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、理解與分析 kk GF ?b6/ beE ??maxkp圖 水平地震作用下零應(yīng)力區(qū)的面積限值 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、理解與分析 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、理解與分析 11. 對(duì)基礎(chǔ)墊層和底板鋼筋的構(gòu)造規(guī)定的理解見(jiàn)圖. 圖 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、理解與分析 12. 式（ ）及式（ ）中之所以限于臺(tái)階的寬高比 ≤，是因?yàn)椋纱丝蓱?yīng)用 基底反力直線分布的假定 。 新頒布的 《 地基規(guī)范 》 對(duì)此提出了要求！??！ 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 四、設(shè)計(jì)建議 1．非“矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)” 的受沖切承載力計(jì)算： 1）圓形截面柱的矩形基礎(chǔ) 可將圓形截面柱 按慣性矩相同的原則 等效成矩形截面柱 ， 按等效后的矩形截面柱計(jì)算。巖土工程師應(yīng)了解 剪力設(shè)計(jì)值 面積見(jiàn)圖 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 四、設(shè)計(jì)建議 受剪切承載力截面奧度影響系數(shù) ?hs數(shù)值 表 1000 1200 1400 1600 1800 1 0hhs?800? 2022?第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 四、設(shè)計(jì)建議 圖 獨(dú)立基礎(chǔ)受剪承載力計(jì)算 （ a）柱根截面 （ b）變階處截面 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 2）階梯或錐形基礎(chǔ)受剪截面的等效寬度 be的計(jì)算 （ 1）對(duì)階梯形基礎(chǔ)應(yīng)分別在変截處（ A1— A1， B1— B1）及柱邊處（ A2— A2， B2— B2）進(jìn)行斜截面受剪計(jì)算（圖 ）。 四、設(shè)計(jì)建議 圖 . 15 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 四、設(shè)計(jì)建議 4. 當(dāng) 時(shí)，應(yīng)按圖 及 值， 6/bek ? maxpinmaxp 0min ?p5. 由于按式（ ）及（ ）算得的柱基彎矩設(shè)計(jì)值是近似值，故在計(jì)算柱基受彎面積時(shí)，可以用不考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)的近似公式（ ）計(jì)算。 此部分內(nèi)容是編者對(duì)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，讀者可根據(jù)工程的具體情況參照使用。 圖 防水板的支承條件 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、計(jì)算原則 1．防水板計(jì)算 1）防水板支承條件的確定 防水板可以簡(jiǎn)化成四角支承在獨(dú)立基礎(chǔ)上的雙向板（支承邊的長(zhǎng)度與獨(dú)立基礎(chǔ)的尺寸有關(guān)，防水板為以獨(dú)立基礎(chǔ)為支承的復(fù)雜受力雙向板）（圖 ）； 圖 防水板的支承條件 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、計(jì)算原則 2）防水板的設(shè)計(jì)荷載（圖 ） （ 1）重力荷載 防水板上的重力荷載一般包括：防水板自重、防水板上部的填土重量、建筑地面重量、地下室地面的固定設(shè)備重量等； （ 2）活荷載 防水板上的活荷載一般包括：地下室地面的活荷載、地下室地面的非固定設(shè)備重量等； （ 3）水浮力 防水板的水浮力可按 抗浮設(shè)計(jì)水位 確定。 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 2．獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算 asw qqq ??時(shí)的獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算 圖 防水板傳給獨(dú)立基礎(chǔ)的等效荷載 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) （ 1）將防水板的支承反力（取最大水浮力計(jì)算），按四角支承的實(shí)際長(zhǎng)度（也就是防水板與獨(dú)立基礎(chǔ)的交接線長(zhǎng)度，當(dāng)各獨(dú)立基礎(chǔ)平面尺寸相近或相差不大時(shí)，可近似取圖 ）轉(zhuǎn)化為沿獨(dú)立基礎(chǔ)周邊線性分布的等效線荷載及等效線彎矩。 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題 1．軟墊層設(shè)計(jì)中對(duì)聚苯板性能的控制問(wèn)題是關(guān)系獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板受力合理與否的關(guān)鍵問(wèn)題。 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 五、設(shè)計(jì)建議 4．關(guān)于結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計(jì) 1）當(dāng)抗浮設(shè)計(jì)水位較高時(shí)，結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計(jì)往往存在較大的困難，尤其是純地下車庫(kù)或地下室層數(shù)較多而地上層數(shù)很少時(shí)，問(wèn)題更為嚴(yán)重。 采用“抗”和“消”相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，對(duì)于防水要求不是很高的大面積地下車庫(kù)等建筑尤為適合。 各區(qū)段情況 表 區(qū)段 A段 B、 C段 D段 東西配樓 連廊 層數(shù) 8 6 1 6 1 結(jié)構(gòu)形式 框架結(jié)構(gòu) 磚砌體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 磚砌體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)形式 獨(dú)立基礎(chǔ) 無(wú)筋擴(kuò)展 基礎(chǔ) 無(wú)筋擴(kuò)展 基礎(chǔ) 實(shí)例 ：山東榮成市政府辦公大樓毛石混凝土基礎(chǔ)找平層設(shè)計(jì) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第四節(jié) 工程實(shí)例及實(shí)例分析 2）工程地質(zhì)情況 廠區(qū)地勢(shì)北高南低，地形復(fù)雜，最大高差約 11m，地質(zhì)勘察深度范圍內(nèi)第四紀(jì)地層較薄，下覆基巖為燕山晚期巖漿巖，二者呈不整合接觸關(guān)系。2(12 1 m a xm a x21Ⅰ（ 1）基礎(chǔ)底面彎矩計(jì)算： 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)： 基礎(chǔ)底面的平均凈反力為： 基礎(chǔ)底面的平均壓力： 按公式（ ）計(jì)算柱邊緣截面基礎(chǔ)底面彎矩值： 2k N/ ?jp2k N/ ?????p? ?? ? kN .)()(61)39。 6）由上述 5）的分析計(jì)算說(shuō)明：當(dāng)?shù)鼗恋某休d力超過(guò) 300kPa時(shí)，應(yīng)注意驗(yàn)算素混凝土基礎(chǔ)的合理性， 對(duì)于巖石地基上的獨(dú)立基礎(chǔ)應(yīng)優(yōu)先考慮采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 12）為確保符合地基反力按直線分布的假定，要求基礎(chǔ)的寬高比不大于 （當(dāng)基礎(chǔ)的寬高比大于 時(shí)，地基反力不符合直線分布的假定，應(yīng)采用彈性地基梁板法確定基礎(chǔ)底面的地基反力分布圖形）。 2) 獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板設(shè)計(jì) （ 1）防水板及獨(dú)立基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為 C30； （ 2）防水板下設(shè)聚苯墊層，厚度 20mm，強(qiáng)度不低于 15kPa； （ 3）柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 如圖 ，混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30，受力鋼筋采用HRB400級(jí)，相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)，作用在基礎(chǔ)頂面的柱底軸向力設(shè)計(jì)值 N=6480kN，基礎(chǔ)及其上填土的平均重度 20kN/m3，地下水位高出地下室地面 ，基礎(chǔ)做法 如圖 。 tj fp ?tj fp ?素混凝土剛性基礎(chǔ)。 5）素混凝土剛性基礎(chǔ)的比較分析 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第四節(jié) 工程實(shí)例及實(shí)例分析 2．實(shí)例分析 （ 2）本例混凝土基礎(chǔ)底面處，相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的平均壓力值為 kN/m2超過(guò)規(guī)定的 300kN/m2。 k P a5 0 0 0?akfk P a3 5 0 0?akf實(shí)例 ：山東榮成市政府辦公大樓毛石混凝土基礎(chǔ)找平層設(shè)計(jì) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第四節(jié) 工程實(shí)例及實(shí)例分析 3）毛石混凝土基礎(chǔ)墊層設(shè)計(jì)要求 (1) 本工程基礎(chǔ)持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)底面進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層 1m，開挖應(yīng)按高寬比不大于 1： 2放坡，臺(tái)階高度不應(yīng)大于500mm； (2) 基礎(chǔ)底面采用毛石混凝土墊層找平，墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15，毛石采用未風(fēng)化硬質(zhì)巖石，其強(qiáng)度等級(jí)不低于 MU30，毛石塊體長(zhǎng)度不大于 300mm，毛石摻量不大于墊層混凝土體積的 30%，做法見(jiàn)圖 . 實(shí)例 ：山東榮成市政府辦公大樓毛石混凝土基礎(chǔ)找平層設(shè)計(jì) 圖 結(jié)構(gòu)分段平面圖 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第四節(jié) 工程實(shí)例及實(shí)例分析 山坡上，地質(zhì)條件較好 強(qiáng)風(fēng)化巖，硬質(zhì)巖石 剛性基礎(chǔ) D 框架結(jié)構(gòu) 1層 A 框架結(jié)構(gòu) 8層 C、 B 砌體結(jié)構(gòu) 6層 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 連廊 框架結(jié)構(gòu) 1層 東西配樓 磚砌體結(jié)構(gòu) 1層 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ) 圖 毛石混凝土基礎(chǔ)做法 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第四節(jié) 工程實(shí)例及實(shí)例分析 實(shí)例 ：山東榮成市政府辦公大樓毛石混凝土基礎(chǔ)找平層設(shè)計(jì) 1）本工程 B、 C 段及東西配樓為燒結(jié)普通磚砌體結(jié)構(gòu)，采用墻下條形基礎(chǔ)，故采用無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)； 2）為就地取材利用本地毛石資源，減少結(jié)構(gòu)投資，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中充分利用毛石，毛石摻量要求不小于 30%。應(yīng)采取確保盲溝不淤塞的技術(shù)措施（如設(shè)置砂礫反濾層，鋪設(shè)土工布等），并加以定期監(jiān)測(cè)和維護(hù)，保證排水系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。 抗拔錨桿的耐久性問(wèn)題。如相對(duì)于砂卵石及巖石持力層，其“軟墊層”可以是壓縮模量相對(duì)較低的一般土層或回填土層；而相對(duì)于一般地基土層而言，其“軟墊層”則應(yīng)采用聚苯板等壓縮模量更低的材料。 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 防水板的平均固端彎矩系數(shù) 表 k la/yxaaa ?實(shí)例 （ P186） 某工程柱下獨(dú)基加防水板設(shè)計(jì) 圖 獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算簡(jiǎn)圖 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 三、構(gòu)造要求 1．為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)想，防水板下應(yīng)采取設(shè)置軟墊層（見(jiàn)圖 ）的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，確保防水板不承擔(dān)或承擔(dān)最少量的地基反力，軟墊層應(yīng)具有以下兩方面的特點(diǎn)： 1）軟墊層應(yīng)具有一定的承載能力 ，至少應(yīng)能承擔(dān)防水板混凝土澆注時(shí)的重量及其施工荷載，并確保在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前不致產(chǎn)生過(guò)大的壓縮變形。 4）防水板應(yīng)采用相關(guān)計(jì)算程序按復(fù)雜樓板計(jì)算。 圖 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)的組成 第三節(jié) 獨(dú)基加防水板基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 1．在獨(dú)基加防水板基礎(chǔ)中，防水板一般只用來(lái)抵抗水浮力，不考慮防水板的地基承載能力。 “混凝土規(guī)范”的規(guī)定，取最小配筋率為 %。 ② 計(jì)算柱邊截面 A2— A2， B2— B2處斜截面受剪承載力時(shí)，其截面有效高度均為 h01+h02，截面的等效看度按下式計(jì)算（其本質(zhì)是階梯形截面的面積與高度為（ h01+h02）的矩形面積相等）。 需要說(shuō)明的是，上述等效計(jì)算 屬于結(jié)構(gòu)估算 的范疇，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍? 第二節(jié) 擴(kuò)展基礎(chǔ) 第四章 獨(dú)立基礎(chǔ) 二、理解與分析 14. 地基承載力與基礎(chǔ)配筋計(jì)算所采用的荷載效應(yīng)組合不同。 對(duì)其他類型的基礎(chǔ)