土力学与地基基础第6章课件.ppt

6.1地基基础设计的基本规定地基基础设计的基本规定 1.2 建设工程承发包建设工程承发包 1.3 建设工程市场建设工程市场 1.4 建设工程招标投标主体建设工程招标投标主体 学习目标学习目标1.了解地基基础设计等级2.掌握地基基础设计的一般要求3.了解影响基础埋置深度的因素，掌握基础埋置深度的确定方法4.掌握地基承载力特征值的修正方法5.掌握地基基础底面尺寸的确定方法6.掌握软弱下卧层的验算方法6.1.16.1.1地地基基基基础础设设计计等等级级6.1.26.1.2地地基基承承载载力力的的设设计计要要求求 如果基底压力超过地基所能承受的最大荷载，地基就如果基底压力超过地基所能承受的最大荷载，地基就如果基底压力超过地基所能承受的最大荷载，地基就如果基底压力超过地基所能承受的最大荷载，地基就会破坏因此，所有建筑物的地基基础设计均应满足下列会破坏因此，所有建筑物的地基基础设计均应满足下列会破坏因此，所有建筑物的地基基础设计均应满足下列会破坏因此，所有建筑物的地基基础设计均应满足下列地基承载力要求地基承载力要求地基承载力要求地基承载力要求式中，式中，式中，式中，p pk k为相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均为相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均为相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均为相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值（压力值（压力值（压力值（kPakPa）；）；）；）；pkpkmaxmax、pkpkminmin为相应于作用的标准组合时，为相应于作用的标准组合时，为相应于作用的标准组合时，为相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大、最小压力值（基础底面边缘的最大、最小压力值（基础底面边缘的最大、最小压力值（基础底面边缘的最大、最小压力值（kPakPa）；）；）；）；f fa a为修正后的为修正后的为修正后的为修正后的地基承载力特征值（地基承载力特征值（地基承载力特征值（地基承载力特征值（kPakPa）。

6.1.36.1.3地地基基变变形形的的设设计计要要求求 建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范（GB 50007GB 5000720112011）中）中规定，设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按地基变形规定，设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按地基变形设计；设计等级为丙级的建筑物，有下列情况之一时应设计；设计等级为丙级的建筑物，有下列情况之一时应作变形验算作变形验算1 1）地基承载力特征值小于）地基承载力特征值小于130 kPa130 kPa，且体形复杂的，且体形复杂的建筑2 2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载）在基础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时差异较大、可能引起地基产生过大的不均匀沉降时3 3）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时4 4）相邻建筑距离近，可能发生倾斜时相邻建筑距离近，可能发生倾斜时5 5）地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重）地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时固结未完成时6.1.46.1.4荷荷载载取取值值要要求求 建筑地基基础设计规范中规定，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定。

1）按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值2）计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值3）计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.06.1.46.1.4荷荷载载取取值值要要求求 （4 4）在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截）在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面，计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材面，计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙压力以及滑坡推力，应按承载能力极反力、挡土墙压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；当需验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态当需验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

下作用的标准组合5 5）基础设计安全等级、结构设计使用年限、）基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数不应小于重要性系数不应小于1.01.06.1.56.1.5基础基础本身本身强度、强度、刚度刚度和耐和耐久性久性要求要求 基础是埋入土层一定深度的建筑物下部的承重结基础是埋入土层一定深度的建筑物下部的承重结构，其作用是承受上部荷载，并将荷载传递到下部构，其作用是承受上部荷载，并将荷载传递到下部地基土层中因此，基础结构本身应具有足够的强地基土层中因此，基础结构本身应具有足够的强度和刚度，在地基反力作用下不会产生强度破坏，度和刚度，在地基反力作用下不会产生强度破坏，并具有改善沉降与不均匀沉降的能力基础设计应并具有改善沉降与不均匀沉降的能力基础设计应符合混凝土结构设计规范（符合混凝土结构设计规范（GB 50010GB 5001020102010）和砌体结构设计规范（）和砌体结构设计规范（GB 50003GB 5000320112011）等结构设计规范的规定等结构设计规范的规定6.1.66.1.6基基础础设设计计的的内内容容与与步步骤骤 （1）根据上部结构形式、荷载大小、工程地质及水文地质条件等选择基础的结构形式、材料并进行平面布置。

2）确定基础的埋置深度3）确定地基承载力4）根据基础顶面荷载值及持力层的地基承载力，初步计算基础底面尺寸5）若地基持力层下部存在软弱土层，则需验算软弱下卧层的承载力6）甲级、乙级建筑物及部分丙级建筑物，还应在承载力计算的基础上进行变形验算7）基础剖面及结构设计8）绘制基础施工图，编制施工技术说明书6.2.16.2.1与与建建筑筑物物有有关关的的条条件件 基础埋置深度首先取决于建筑物的用途（如有无地下室、大型设备和地下设施等）以及基础的形式和构造另外，建筑物荷载的性质也影响基础埋置深度的选择，如对荷载较大的高层建筑和对不均匀沉降要求严格的建筑物，往往为减小沉降而把基础埋置在较深的良好土层上，即基础埋置深度相应较大此外，承受水平荷载较大的基础，应有足够大的埋深，以保证地基的稳定性6.2.16.2.1与与建建筑筑物物有有关关的的条条件件图图6-16-1基础局部加深基础局部加深 图图6-26-2基础构造要求基础构造要求6.2.26.2.2工工程程地地质质条条件件图图6-3 6-3 埋置深度不同的基础及墙下台阶条形基础埋置深度不同的基础及墙下台阶条形基础6.2.36.2.3水水文文地地质质条条件件图图6-4 6-4 基坑下有承压含水层基坑下有承压含水层6.2.46.2.4地地基基冻冻融融条条件件6.2.56.2.5相相邻邻基基础础的的影影响响1 1原有基础；原有基础；2 2新基础新基础图图6-5 6-5 相邻基础的埋深相邻基础的埋深6.3.16.3.1按试按试验确验确定地定地基承基承载力载力特征特征值值1.荷载试验2.静力触探试验3.标准贯入试验6.3.26.3.2按公按公式计式计算地算地基承基承载力载力特征特征值值 建筑地基基础设计规范规定，当荷载偏心距建筑地基基础设计规范规定，当荷载偏心距e0.033be0.033b（b b为偏心方向基础边长）时，地基承载力特征值根据为偏心方向基础边长）时，地基承载力特征值根据土的抗剪强度指标确定，即土的抗剪强度指标确定，即f fa aM Mb bb+Mb+Md dm md+Md+Mc cc ck k （6-66-6）对式（对式（6-66-6）中的各项进行取值时还需注意以下几点。

中的各项进行取值时还需注意以下几点1 1）基础底面宽度）基础底面宽度b b6 m6 m时按时按6 m6 m取值；对于砂土，取值；对于砂土，b b3 m3 m时按时按3 m3 m取值2 2）重度）重度、m m在地下水位以下时取有效重度在地下水位以下时取有效重度3 3）基础的埋置深度）基础的埋置深度d d宜自室外地面标高算起宜自室外地面标高算起4 4）承载力系数）承载力系数M Mb b、M Md d、M Mc c仅与土的抗剪强度指标仅与土的抗剪强度指标k k 有关（有关（k k 为基底下一倍短边宽度的深度范围内为基底下一倍短边宽度的深度范围内土的内摩擦角标准值），可根据公式计算（详见土的内摩擦角标准值），可根据公式计算（详见4.6.24.6.2节），也可由表节），也可由表6-66-6查取6.3.36.3.3地基地基承载承载力特力特征值征值的修的修正值正值 建筑地基基础设计规范规定：当基础宽度大于建筑地基基础设计规范规定：当基础宽度大于3 m3 m或或埋置深度大于埋置深度大于0.5 m0.5 m时，以荷载试验或其他原位测试、经验值时，以荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正。

等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正f fa af fakak+b b（b b3 3）+d dm m（d d0.50.5）（6-76-7）式中，式中，f fa a为修正后的地基承载力特征值（为修正后的地基承载力特征值（kPakPa）；）；f fakak为从荷载为从荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值（值（kPakPa）；）；b b、d d为基础宽度和埋置深度的地基承载力修为基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表正系数，按基底下土的类别查表6 67 7取值；取值；、m m、b b、d d的的意义及取值同式（意义及取值同式（6-66-6）6.3.36.3.3地基地基承载承载力特力特征值征值的修的修正值正值6.4.16.4.1轴心轴心荷载荷载作用作用下基下基础底础底面积面积的确的确定定 在轴心荷载作用下，基础通常对称布置，基底压力p假定为均匀分布，则由式（25）、式（26）可得式中，为基础的平均埋置深度（m）由式（6-1）持力层承载力的要求，得由此可得基础底面面积应满足对于条形基础，可沿基础长度的方向取单位长度1 m进行计算，荷载随之取单位长度上的荷载（即F单位为kN/m），则条形基础的宽度b应满足6.4.26.4.2偏心偏心荷载荷载作用作用下基下基础底础底面积面积的确的确定定 偏心荷载作用下的基础底面尺寸常采用试算法偏心荷载作用下的基础底面尺寸常采用试算法确定。

计算方法如下计算方法如下1 1）先按轴心荷载作用条件，利用式（）先按轴心荷载作用条件，利用式（6-96-9）或）或式（式（6-106-10）初步估算基础底面尺寸初步估算基础底面尺寸2 2）根据荷载偏心程度，将基础底面积扩大）根据荷载偏心程度，将基础底面积扩大10104040，并以适当的比例确定矩形基础的长，并以适当的比例确定矩形基础的长（l l）和宽（）和宽（b b），一般取），一般取l/b=1l/b=12 23 3）利用式（）利用式（5-45-4）、式（）、式（5-65-6）或式（）或式（5-75-7）计）计算基底平均压力算基底平均压力p p和基底最大压力和基底最大压力pmaxpmax，并根据式，并根据式 （6-76-7）重新计算地基承载力特征值，验算承载力）重新计算地基承载力特征值，验算承载力条件是否满足条件是否满足4 4）如所取基础底面尺寸不满足步骤（）如所取基础底。