浅基础类型设计与计算素材.ppt

本章内容 3.1 概述 3.2 浅基础类型和特点 3.3 基础埋深的确定 3.4地基承载力特征值的确定 3.5 基础底面尺寸的确定 3.6 软弱下卧层的验算 3.7地基变形验算 3.8地基稳定性验算 3.9浅基础设计实例 3.10地基、基础与上部荷载的共同作用 3.11 减少地基不均匀沉降对建筑物危害的措施浅基础的地基承载力 1 天然地基上的浅基础 基础工程的特点 如何设计地基与基础？ 3.3 基础埋深的确定 zd=z0 ?zs ?zw ?ze 当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有的建筑物基础 ； 当埋深大于原有建筑物基础时，两基础间应保持一定净距（1~2倍基底高差），其数值应根据原有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定； 当上述条件不能满足时，应分段施工，设置临时加固支撑等或加固原有建筑物基础； 基础底面一般低于管沟等地下设施的底面。 在初步选定基础类型和埋置深度后，就可根据持力层的承载力特征值计算基础底面尺寸，如果受力层范围内存在承载力明显低于持力层的软弱下卧层，则所选基底尺寸尚必须满足对软弱下卧层承载力的验算。此外，必要时应对地基变形或地基稳定性进行验算。 一、按持力层承载力确定基底尺寸 （一）轴心荷载作用 在轴心荷载作用下，要求基底压力 小于或等于修正后的地基承载力特征值。 即 ： 3.5 基础底面尺寸的确定 即 a 式中 Fk—相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础 顶面的竖向荷载值； γG—基础及基础上填土的平均重度，一般取γG=20kN/m3 计算，在地下水下取γG=10kN/m3计算； d—基础平均埋置深度； —持力层修正后的承载力特征值； A—基础底面积。 式中 pk—相应于荷载效应标准组合时，基础 底面处的平均压力值 对单独基础，轴心荷载作用下常采用正方形基础，其边长： 对条形基础，沿基础长度方向取1m作为计算单元，条形基础宽度： 需要说明，上式计算时，一般先要对地基承载力特征值进行深度修正求出fa，根据上式得到基础宽度b，再看基底宽度b是否超过3.0m，若b＞3.0m时，需重新修正承载力特征值，再确定基底尺寸。最后确定的基底尺寸应为100mm的倍数。 d取均值 d取1m 【例】某住宅承重墙厚240mm，采用墙下条形基础；地基土表层为杂填土，厚度0.80m，重度17.5kN/m3，其下为粘土层，重度18.5 kN/m，承载力特征值 fak为 200kPa，孔隙比0.86。地下水位在地表下 1.0m 处。若已知上部墙体传来的竖 向荷载标准值为195kN/m。试 确定基础底面尺寸。 解: 1.确定基础埋深: 为了便于施工，基础宜建在 地下水位以上，故选择粘土层 作为持力层，初步选择基础 埋深 d = 1m。 3.取 1m 长的条基作计算单元 基础宽度： 埋深范围内土的加权平均重度： 2.对持力层土进行深度修正: 取该承重墙下条形基础宽度 b ＝ 1.25m。 4.验算: 满足要求。 （二）偏心荷载作用 当作用在基底形心处的荷载不仅有竖向荷载，而且有力矩存 在的情况，为偏心受压基础。对于单向偏心受压矩形基础，设计时 ，通常将基底长边方向与偏心方向取一致。 基底压力需满足以下承载力要求，即： 设计上通常要求pkmin≥0(e≤l/6)，以控制基底压力呈梯形分布，防止基础过分倾斜。但对低压缩性土，pkmin可放宽至等于或小于零，但宜将偏心距控制在e≤ l/4内。 基底压力的计算 偏心受压基础基底面积的确定，通常是根据中心受压基础底面积的公式并适当增大底面积（考虑力矩作用）进行试估，再验算承载力，直到满足为止。 试算法步骤如下： （1）进行深度修正，初步确定修正后的地基承载力特征值； （2）试估基础底面积A： （3）选取基础长与宽的比值（一般取l/b≤2），根据上式确定 基础长l 和宽b。 （4）对地基承载力进行宽度修正。重复（2）和（3）步，确定 基础宽和长度尺寸； （5）计算偏心距e和基底最大压力pkmax，看满足 和 否； （6）如b、l 选取不当，则进行调整，直到选出合适的尺寸。 例：地基承载力特征值fak=220kPa，承载力修正系数ηd =1.6，土的重度为18.2kN/m3，现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk＝830kN，基础埋深（自室外地面起算）为1.0m，室内地面高出室外地面0.3m，作用在基础顶面处的荷载还有力矩200kN·m和水平荷载20kN，试确定矩形基础底面尺寸。 解：1、初步确定基础底面尺寸 按轴心荷载作用，计算基底面积： 考虑荷载偏心，