【正文】 地基的變形容許值 。 旨先滿足承載力極限狀態(tài) ， 保證地基的穩(wěn)定 ， 其次滿足正常使用極限狀態(tài) ， 符合變形的要求 。 根據(jù)地基載荷試驗和地基承載力理論可知 ， 隨著荷載的增加 ， 地基先產(chǎn)生壓密變形 ， 再產(chǎn)生局部剪切破壞 ， 最后產(chǎn)生整體剪切破壞 。 這就是說地基在充分發(fā)揮其承載力以前 ， 通常都產(chǎn)生較大的變形 ， 影響建筑物的正常使用 ， 即地基設計實質(zhì)上是受變形所控制 。首先， 地基土體的承載能力 f 值不是土的強度 ，其值不僅與 土的性質(zhì) 有關，而且與 荷載的分布范圍 以及 作用的深度 等因素有關；其次， f 值在很大程度上仍然是反映 建筑物對變形的限制 。變形驗算的實質(zhì)是控制地基內(nèi)不要出現(xiàn)過大的塑性區(qū)，以免變形迅速發(fā)展，導致地基失穩(wěn)。這點與結構的極限分析有所不同。 不同的安全等級地基的驗算要求 ，但符合如下規(guī)定之一項者，均應進行地基變形驗算，即除了應該滿足承載力極限狀態(tài)的要求外，還應滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。 ．只要求驗算地基承載力，可不再進行變形驗算，即滿足地基承載力的要求也就滿足了變形的要求。 四、淺基礎設計內(nèi)容及步驟 天然地基上淺基礎的設計內(nèi)容和順序如下： ，進行相應的現(xiàn)場勘察和調(diào)查； ； ，決定合適的基礎埋臵深度； ，計算基礎的初步尺寸； ，包括地基持力層和軟弱下臥層 (如果存在 )的承載力驗算 ，以及按規(guī)定需要進行的變形驗算，根據(jù)驗算結果修改基礎尺寸； ； ； 。 ：墻的基礎通常是連續(xù)設置成長條形，稱為條形基礎； 如果柱子的荷載較大而土層的承載能力又較低，做單獨基礎需要很大的面積，在這種情況也可采用 柱下條形基礎 ，甚至柱下的 交叉梁基礎 。 當柱子或墻傳來的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨基礎或條形基礎都不能滿足地基承載力的要求時，或者地下水位常年在地下室的地坪以上，為了防止地下水滲入室內(nèi)時，往往需要把整個房屋底面 (或地下室部分 )做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎、稱為 筏形基礎 。 為改善基礎的受力性能，而做成各種形式的殼體，稱為殼體基礎。 高聳建筑物，如煙囪、水塔、電視塔等基礎常做成殼體基礎。 工作條件： 像個倒置的兩邊外伸的懸臂梁 。 為了防止彎曲破壞 。 控制方法： 使基礎的外伸長度 bt和基礎高度 h的比值不超過規(guī)定的容許比值 。 滿足剛性角要求的基礎，各臺階的內(nèi)緣應落在墻邊或柱邊鉛垂線成 ? 角的斜線上。 當基礎的高度不能滿足剛性角要求時，可以做成鋼筋混凝土基礎。 三 、 基礎材料 基礎埋在土中 、 經(jīng)常受潮 ， 容易受侵蝕 ， 而且它是建筑物的隱蔽部分 ， 破壞了不容易發(fā)發(fā)現(xiàn) ， 也不容易修復 ， 所以必須保證基礎的材料有足夠的強度 。 此外 ， 用石灰及砂所制成的灰砂磚和其他輕質(zhì)磚均不得用于基礎 。 混凝土的耐久性 、 抗凍性和強度都比磚好 ， 且便于機械化施工和預制 ， 可建造比磚和砌石有較大的剛性角的基礎 。 但是混凝上基礎造價稍高 ， 耗水泥量較大 ， 較多用于地下水位以下的基礎及墊層 。 為節(jié)約水泥用量 ， 可以在混凝上中摻入 20％ ~30％ 毛石 ， 稱為毛石混凝土 。 用于荷載大 、 土質(zhì)軟弱的情況或地下水位以下的擴展基礎 、 筏形基礎 、 箱形基礎和殼體基礎 。 殼體基礎的混凝土標號應不低于C20。 基礎砌體下部受力不大時 ， 也可以利用灰土代替磚 、 石或混凝土 。 若在灰土中加入適量的水泥做成三合土 ， 可以有更高的強度和抗水性 。為了保證基礎安全，同時減少基礎的尺寸，要盡量把基礎放在良好的上層上。 合理的埋置深度選擇原則：在保證安全可靠的前提下，盡量淺埋。另外，基礎頂面應低于設計地面 100mm以上．避免基礎外露，遭受外界的破壞。對于由磚石材料砌筑的剛性基礎，因要滿足剛性角的構造要求，基礎埋深就由基礎構造高度決定。 二 、 相鄰建筑物基礎的影響 如果與鄰近建筑物的距離很近時 ，為保證相鄰原有建筑物的安全和正常使用 。 如果基礎深于原有建筑物基礎時 ， 要使二基礎之間保持一定距離 ， 其凈距 L一般為相鄰兩基礎底面高差 ?H的 1~2倍 。 如不能滿足這一要求時 ， 應采取施工措施 ，如分段施工 、 設臨時加固支撐或板樁支撐等 。 此外 ， 承受水平荷載較大的基礎 ， 應有足夠大的埋置深度 ， 以保證地基的穩(wěn)定性 。為了保證 建筑物的安全必須根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)給基礎選擇可靠的持力層 。 當上層土的承載力低于下層土時 ， 如果取下層土為持力層 ， 所需的基礎底面積較小 、 但基礎埋深較大 ， 若取上層土為持力層 ， 則情況適相反 。 當基礎存在軟弱下臥層時 ， 基礎宜盡量淺埋 ， 以便加大基底至軟弱層的距離 。 如果地基中有承壓水存在 ， 則要校核開挖基槽后 ，承壓水層以上的基底隔水層是否會因承壓力水的浮托作用而發(fā)生流土破壞的危險 。 四、地基凍脹和融陷條件 地下一定范圍內(nèi) ， 土層的溫度隨氣候而變化 ，在寒冷地區(qū) ， 冬季地表附近土層中 ， 水因溫度降低而凍結 。 春季氣溫回升土層解凍 ， 凍土層體積縮小 ， 而含水量顯著增加 ， 土的強度大幅度下降而產(chǎn)生 融陷現(xiàn)象 。 如果基底下面有凍土層 ，就將產(chǎn)生難以預估的凍脹和融陷變形 ， 影響建筑物的正常使用 ， 甚至導致建筑物破壞 。 《 建筑地基基礎設計規(guī)范 》 規(guī)定對于凍脹地基上的建筑物應采取防凍害措施 。對于所有等級的建筑物都必須進行地基承載力驗算?；讐毫喕癁榘粗本€分布，用材料力學方法求得 式中 Fk —— 相應荷載效應標準組合時 ，上部結構傳至基礎頂面豎向力， kN； Gk —— 基礎自重和基礎上的土重， kN； A —— 基礎底面積， m2。 kkkFGpA?? 當基礎受 偏心荷載 作用時，除要求滿足上式外，還應滿足 式中 pmax —— 基礎底面邊緣最大壓力值， kPa； pmin —— 基礎底面邊緣最小壓力值， kPa； M —— 作用于基礎底面的力矩值， kN?M； W —— 基礎底面的抵抗矩， m3； e —— 偏心矩， m。這種情況下，基底壓力 pmax可表示為： 式中 l —— 垂直于力矩方向的基礎底面邊長 ，m； a —— 合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣的距離 ， m。對高層建筑的箱形和筏形基礎。若考慮地震組合，則允許基礎底面可以局部與地基土脫開，但零應力區(qū)的面積不應超過基礎底面積的 25％，即 3a ≥ 。因此承載力驗算可以認為是控制地基中塑性區(qū)域的發(fā)展以免導致地基失穩(wěn)。 2．按土的抗剪強度指標，以理論公式fa=Mb?b+Md?0d+Mcck 計算地基承載力設計值 fa。在填方整平地區(qū)，可自填土面標高算起， 但填土在上部結構施工完成后進行，應從天然地面標高算起。 地下室的外墻基礎埋深，可按下式計算 d=(d1+d2)/2。 二、中心荷載作用下基礎的計算 在基礎的設計中，通常假定基礎底面壓力是直線分布，受中心荷載作用時，則為均勻分布，基礎采用對稱形式，使荷載作用線通過基底形心。 在實際計算時 G則為基礎自重的設計值和基礎上土重的標準值，地下水位以下部分均用浮容重計算。計算步驟如下： ，用條形基礎公式或矩形基礎公式計算出基礎的底面積 A1 (對于單獨基礎 )或基礎寬度 b1(對于條形基礎 )。 如不滿足要求，或應力過小，地基承載力未能充分發(fā)揮，應調(diào)整基礎尺寸，直到既滿足要求又能發(fā)揮地基承載力為止。 若地基中有軟弱下臥層時，應進行軟弱下臥層的承載力驗算。必要時還要對尺寸進行調(diào)整，并重新進行各項驗算。如果軟弱下臥層埋藏不夠深，擴散到下臥層的應力大于下臥層的承載力時，地基仍然有失效的可能，因此需要進行軟弱下臥層的承載力驗算。 當持力層與下臥軟弱土層的壓縮模量比值大于或等于 3時，對條形基礎和矩形基礎， pz值可按簡化公式計算。 地基穩(wěn)定性可用圓弧滑動面法進行驗算