土力学地基基础 课件 任务9 天然地基上的浅基.ppt

天然地基上的浅基础的设计1、天然地基浅基础的基础知识2、天然地基浅基础的设计一、天然地基浅基础的基础知识n基础按埋置深度可分为浅基础和深基础n浅基础 埋深小于5m一般为扩大基础n天然地基 是不经过处理地基土n天然地基浅基础特点：由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价比较低，是建筑物最常用的基础类型一）根据基础受力条件（刚度）分类无筋扩展基础-刚性基础钢筋混凝土扩展基础-柔性基础无筋扩展基础Fbtb0h0F与基础尺寸和荷载材料有关钢筋混凝土扩展基础1、无筋扩展基础常用材料：砖、片石、灰土、素混凝土、毛石混凝土 不配筋基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高 设计时必须保证发生在基内的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值这种保证通常是通过对基础构造的限制来实现的，即基础每个台阶的宽度与高度之比（刚性角）都不得超过允许值无筋扩展基础台阶宽高比（刚性角）规范有要求基础台阶宽高比 b2:H 根据材料和地基承载力不同在1：1.00到1：2.00范围即=45度 (1:1) 或30度 (1:2)无筋扩展基础（刚性基础）设计时一般先选择适当的基础埋置深度和基础底面尺寸 优点：就地取材、施工简便n缺点：自重大、整体性差，对荷载大或沉降敏感的建筑物不适宜2、钢筋混凝土扩展基础n 钢筋混凝土扩展基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。

由于这类基础的高度不受台阶宽高比的限止故适宜于需要宽基浅埋的场合下采用n整体性好，抗弯刚度较大，应用广n受力分析（二） 按基础的结构形式分类1、单独基础: 柱下或墙下,土质较好2 条型基础墙下或柱下条形基础, 柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连3 十字交叉基础柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连纵向条形基础横向条形基础4 片筏基础土质软弱又不均匀,单独基础联成整体整体性好，避免不均匀沉降受力：类似倒楼盖Mat foundation5 箱形基础有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好刚度远大于筏板基础，沉降小底板外墙内墙二、天然地基浅基础的设计n以刚性基础（无筋扩展基础）为例n设计步骤及内容：n1、基础埋深的确定；n2、基础底面尺寸拟定；n3、必要的地基验算（稳定和变形）；n4、根据基础材料确定基础的构造尺寸；n5、绘制基础施工图；（一） 基础埋深确定 基础的埋置深度一般是指室外设计底面到基础底面的距离1、确保持力层稳定的最小埋深在满足承载力、变形的条件下尽量浅埋省工省时省料，但是有如下基本要求：1） 基础埋深不宜小于0.5m2) 基础顶距离表土大于10cm，3) 桥台基础考虑冲刷深度D0.5m大于10cm在满足其他要求下尽量浅埋只有低层房屋可用,否则处理尽量浅埋但是如h1太小就为IIh14 m 桩基或处理2、 地基及地质水文条件好土软土(很深)好土软土软土好土 I II III IVh1h1一般基础尽量设置在地下水位以上,否则开挖降水,费用大扰动 3、建筑物的用途 地下室，地下管道（上下水，煤气电缆）应在基底以上，便于维修。

F 基础埋深和尺寸一般要求新建筑物基础的平时埋深小于原有基础的埋深，并考虑新加荷载的影响当新基础深于旧基础时，新旧相邻建筑物有一定距离L/ H=12否则要求支护以确保安全4、相邻建筑物基础埋深的影响LH基础埋深和尺寸5、季节性冻土的影响n季节性冻土是冬季冻结，天暖解冻的土层n 对于埋置于可冻胀土中的基础，其最小埋深d应由下式确定：dmin z0 t dfrZ0 标准冻深；dfr残留冻土层厚度（二）初步确定基础底面尺寸n1、按地基持力层的承截力计算基底尺寸n 设计浅基础时，一般先确定埋深d，得出承载力特征值fa（暂不做宽度修正），可初步选择底面尺寸npk faF-基础上的外荷载(kN)， -为基础及回填土的平均重度， =20kNm3)， 但在地下水位以下部分应扣去浮力对条形基础，F为基础每米长度上的外荷载(kNm)， 此时，沿基础长度方向取单位长度(1m)计算，故上式可改写为GkFk(三）必要的地基验算（稳定和变形）；n1、偏心荷载下n2、验算地基软弱下卧层承载力n3、地基变形计算n规范对必须做变形计算的建筑物有规定（四）确定基础的构造尺寸；单独无筋扩展基础 blA, 满足宽高比要求 bb0+2htg, l l0+2htg满足d h+0.1m=45o (1:1) 30o (1:2)Fll0b0bbth条基单位长度，确定基础宽度Fhbb0+2htg 确定h砖墙:两皮一收或二一间隔收 一 砖基础构造要求240560240560二 砖石基础30030030080 150 150素混凝土基础一层台阶120200240 60 170240 60 150 150两层台阶北京地区，居民住宅，条形基础，无地下室，案例题F=200kN/m素填土 17.0kN/m30.00-1.100-2.600-10.6008.6kN/m3; sat9.7kN/m3 ;e=0.85;Es=9.6MPa; fak=170 kpa 粘土-0.6002m8m6.5kN/m3; sat8.5kN/m3 ;e=1.2;Es=3.2MPa; fak=80 kpa 淤泥质土n解：n1、埋深确定：根据地基情况，地下水位比较浅，基础宜浅埋，基础埋深D取0.8m.n2、承载力特征值修正：承载力标准值79.0kPa , d=1.1， m=17.4kN/m3承载力设计值fa170+17.4X1.1X（0.8-0.5）=176kPan3、计算基底宽度：nb200（176-20X0.8)=1.25mn取b=1.30mn4、进行必要验算n（1）软弱下卧层地基承载力n （2）变形：由于是4层混合结构，经查规范，不必验算地基变形量。

n5、基础材料和构造n由于地下水位比较高，故基础下部采用毛石混凝土基础，查规范宽高比为1：1.25，240 60 220 250两层台阶300350概念题：n1 下面哪一种措施可以提高地基承载力并减少沉降？A加大基础埋深，并加作一层地下室nB加大基础宽度，同时荷载也按比例增加nC建筑物建成以后，在室外填高地坪高程概念题：n2下面哪种情况，不能提高地基的极限承载力?nA加大基础宽度nB增加基础埋深nC增加基础材料的强度概念题n3 哪一个正确：在刚性基础中，其它条件相同时：nA基底压力越小，允许刚性角越大nB允许刚性角只与基础材料有关，与基底压力无关nC基底的设计深度越大，允许刚性角越小。