第7章浅基础设计.pptVIP

第7章 浅基础设计;第1节 地基基础设计的基本原则; 浅基础不同于深基础主要表现在 ： 1.从施工角度看，开挖基坑过程中降低地下水位（当地下水位较高时）和保证坑壁（或边坡）稳定的问题比较容易解决； 2.从设计角度来看，浅基础的埋置深度一般较浅，因此可以只考虑基础底面以下土的承载力，不考虑基础底面以上土的抗剪强度对地基承载力的作用，还忽略基础侧面土提供的竖向承载力。; 浅基础的设计，不能离开地基条件孤立地进行，故常称为地基基础设计。 地基基础设计是建筑物结构设计的重要组成部分。基础的型式和布置，要合理地配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。 《建筑地基规范》——GB5007-2002 《路桥地基规范》——JTJ024-85; 天然地基上结构较简单的浅基础，最为经济，如能满足要求，宜优先选用。天然地基、人工地基上浅基础设计的原则和方法基本相同，只是采用人工地基上的浅基础方案时，尚需对选择的地基处理方法进行设计，并处理好人工地基与浅基础的相互影响。 ; 天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容： 1.选择基础的材料、类型和平面布置； 2.选择地基持力层和基础埋置深度； 3.确定地基承载力； 4.按地基承载力（持力层和下卧层） 确定基础尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明。 ; 上述浅基础设计的各项内容是相互关联的，设计时可按上述顺序，首先选择基础材料、类型和埋深，然后逐项进行计算，如果发现前面的选择不妥，则需修改设计，直至各项计算均符合要求，各数据前后一致为止。 ;二、概率极限设计方法与极限状态设计原则 土木工程领域的设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。20世纪80年代开始在建筑工程领域内使用概率极限状态设计原则。 概率极限设计方法：以结构的可靠度指标（或失效概率）来度量结构的可靠度，并建立结构可靠度与结构极限状态方程关系。;极限状态分为下列两点： （1）承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载大变形。 （2）正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。;三、地基基础设计基本规定 为了保证建筑物的安全与正常使用，根据建筑物的安全等级和长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计和计算应该满足下述三项基本原则： （1）防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度。;（2）控制地基的变形，使之不超过建筑物的地基变形允许值。 （3）基础的材料、型式、尺寸和构造还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。; 必须强调的是：地基基础问题的解决，不宜单纯着眼于地基基础本身，按常规设计时，更应把地基、基础与上部结构视为一个统一的整体，从三者相互作用的概念出发考虑地基基础方案。 ;三、地基基础设计荷载规定 例1：在各种荷载条件下，建筑物上部结构的荷载传至基础底面的压力及土和基础的自重压力分别见下表，基础埋置深度为3m，基础底面以上土的平均重度为12kN/m3。;1.确定基底尺寸时，基础底面的压力值。 2.计算地基变形时，基础底面的压力值。 3.需验算建筑物的地基稳定时，基础底面的压力值。 4.计算基础结构内力时，基础底面值。 5.验算基础裂缝宽度时，基础底面值。;第2节 浅基础的类型;扩展基础，以使从墙或柱传递下来的荷载扩散分布于扩大后的基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求。 1.无筋扩展基础（刚性基础） 无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。;; 无筋扩展基础的特点是： 材料具有较好的抗压性能，稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以只需地基承载力能满足要求，适用于多层民用建筑和轻型厂房。 当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基础自重，节省材料。 ; 无筋扩展基础的主要缺点是： 自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基承载力而影响结构物的正常使用。 所以对于荷载大或上部结构对差异沉降较敏感的结构物，当持力层土质较差又较厚时，无筋扩展基础作为浅基础是不适宜的。; 无筋扩展基础的材料虽具有较好的抗压性能，但其抗拉、抗剪强度却不高。设计时必须保证发生在基础内的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度值。这种保证通常是通过对基础构造的限制来实现的，即基础每个