浅基础设计.ppt

第七章 浅基础的常规设计 §1 概述 一.几个概念 上部结构:指地表以上的建筑物 基础:指地表以下的结构 地基:受到上部结构和基础荷载影响的土(岩)层 地基分类: 天然地基:未经加工处理的地层 人工地基:经过加工处理的地层 基础分类: 浅基础:基础的埋置深度小于基础宽度 深基础:基础的埋置深度大于基础宽度 地基基础方案: 1.天然地基(人工地基)上的浅基础 2.深基础(天然地基):主要介绍桩基础 3.深浅结合基础:桩—筏基础,桩—箱基础 浅基础的特点: 1.施工角度:开挖基坑过程中,降低地下水位和维护坑壁稳定的问题 易于解决 2.设计角度:设计过程中,只考虑基础底面以下土层的承载能力,而 忽略基础侧面土的竖向承载能力 3.经济角度:基础埋深小,工程量小,易于施工,最为经济 如满足要求,宜优先考虑 二.地基基础设计的内容与步骤 1.选择基础的材料、类型,进行基础平面布置 2.选择基础持力层和基础埋置深度 3.确定地基承载力特征值 4.按地基承载力确定基础底面尺寸 5.必要时进行地基变形与稳定性验算 6.进行基础结构和构造设计 7.绘制基础施工图,提出施工说明 三.地基基础设计方法 作为简化的常规设计法,在工程设计中,通常把上部结构、基础和 地基三者分离开来,分别对三者进行计算:视上部结构底端为固定支 座或固定铰支座,作用在基础顶面,不考虑荷载作用下各墙、柱端部 的相对位移,基础底部的地基反力呈直线分布,并按此进行基础内力 分析;地基土上部作用线性分布的基底压力,按此进行地基土承载力 、沉降验算及稳定性验算 四.地基基础设计基本规定(原则) 我国现行《建筑地基基础设计规范》中,根据地基复杂程度、建 筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响 正常使用的程度,将地基基础设计分为三个等级:见p154表7.1 基本规定： 1.各级建筑物均应满足地基承载力计算要求;满足对基础结构的强 度、刚度和耐久性的要求 2.设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应进行地基变形设计验算 3.p154表7.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算, 如有下列情况之一,仍应作变形验算: (1)地基承载力特征值小于130kpa,且体型复杂的建筑物 (2)在地基上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引 起地基产生过大的不均匀沉降 (3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载 (4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜引起地基产生过大变形 (5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成 4.对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及 边坡附近的建筑物和构造物,尚应验算其稳定性 5.基坑工程应进行稳定性验算 6.当地下水埋藏较浅,建筑地下室内或地下构造物存在上浮问题时, 应进行抗浮验算 为保证建筑物的安全,地基基础必须满足下列要求: 1.承载力要求: Pk≤fa Pk:基础底面的平均压力值,计算时采用荷载效应标准组合 fa:修正后的地基承载力特征值 2.正常使用要求: S ≤〔s〕 S:建筑物地基的变形值 〔s〕:建筑物地基的允许变形值 五.地基基础实际所需资料 1.建筑场地的地形图 2.岩土工程勘察成果报告 3.建筑物平面图、立面图、荷载、特殊结构物布置与标高 4.建筑场地环境、相邻建筑物基础类型与埋深、地下管线分布 5.工程总投资与当地建筑材料供应情况 6.施工队伍技术力量与工期的要求 六.荷载规定 作用在基础顶面上的荷载 中心竖向荷载;偏心竖向荷载;中心竖向及水平向荷载;偏心竖向荷载和水平荷载 荷载类型: (一)静荷载:长期作用在基础上,是引起基础沉降的主要因素 1.建筑物和基础自重 2.固定设备重量 3.土压力 4.水压力 (二)活荷载 1.普通活荷载:只影响沉降,常见动力荷载、车辆荷载 2.特殊活载:影响地基稳定性,常见有地震、风载 §2 浅基础的类型 一.按基础材料分类 (一)刚性基础 特点：抗拉抗剪强度不高 为了使基础内产生的拉应力、剪应力不大,需要限制基础沿柱或 墙边挑出的宽度 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值，见p156表7.3 1.砖基础 砖砌体具有一定的抗压强度,但抗拉抗剪强度低,一般基础底面 以下先做10cm厚的混凝土垫层.一般可用作六层及六层以下的民用 建筑和墙承重的厂房 2.毛石基础 毛石指未经加工凿平的未风化石料.由于毛石之间间隙较大,如果 砂浆粘结的性能较差,则不能用于多层建筑物,且不宜用于地下水位 以下,但毛石抗冻性较好,北方地区可用于七层以下的建筑物基础 3.灰土基础 灰土是用石灰和土料配制而成的(体积比3:7或2:8),在槽坑内分 层夯实,灰土