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1、任务9 天然地基上的浅基础的设计,任务9-1 天然地基上浅基础的基本知识,1.根据受力条件天然地基浅基础可以分为 1.1刚性基础 1.2柔性基础,优先选用：天然地基上浅基础,刚性基础 特点： （1）砖、石、灰土、素混凝土等材料抗拉强度很低 （2）有基础台阶宽高比(刚性角)要求 适用条件：多层民用建筑和轻型厂房,柱下单独基础 墙下条形基础,柔性基础 特点（1）钢筋混凝土材料 （2）要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求 适用条件：宽基浅埋,2.浅基础的类型 根据结构形式，天然地基浅基础可以分为:,2.1刚性扩大基础 2.2单独和联合基础 2.3条形基础 2.4筏板和箱形基础,强度问题,变形问题,地基
2、中的应力状态,上部结构荷载,（自重应力 附加应力）,地基基础示意图,任务9-2天然地基上浅基础的设计 房屋建筑浅基础的设计：,地基基础设计,地基计算,基础设计,控制地基的变形：正常使用极限状态,地基的稳定性验算：斜坡，高耸结构,基础结构的强度 刚度 耐久性,防止地基强度破坏：承载力极限状态,建筑物的型式与功能 上部结构荷载资料,场地勘察与室内试验资料,场地施工技术条件,基础型式方案比较,拟定基础型式及平面布置,确定基础埋深,必要时的验算 （软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等）,确定地基承载力,确定基底平面尺寸,计算地基承受荷载,基础结构设计（基础剖面尺寸、配筋）,编制施工说明、绘施工图,计算
3、地基净反力,不 满 足,设计步骤,基底压力,附加应力,地基沉降变形,基底反力,基础结构的外荷载,上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的。,上部结构,基础,地基,建筑物设计,常规设计法将地基、基础、上部结构三者分离，分别对三者进行计算。 优缺点：计算简单（不考虑三者共同作用）；满足静力平衡条件；忽略三者受荷后变形的连续性；不经济、不合理。 适用条件：沉降较小或较均匀；基础刚度大。,常见浅基础特点总结,单独基础 柱下条形基础 筏形和箱形基础,基底面积越来越大、对上部结构荷载的扩散作用越来越强,在相同的上部结构荷载作用下，基底压力和基底附加压力越来越小， 刚度越来越大，可以适应更软弱的地基
4、，可以减小地基的沉降变形,在相同的地基条件下，可以承受更大的上部结构荷载作用,设计计算方法越来越复杂，一般情况下工程造价越来越高,桥梁 浅基础设计步骤,No,1.基础埋置深度的确定,2.刚性扩大基础尺寸的拟定,4.基底合力偏心距验算,6.地基稳定性验算,基础设计图、施工图、预算书,3.地基承载力验算,7.基础沉降验算,1.基础埋置深度的确定 在确定基础埋置深度时，必须考虑把基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。确定基础的埋置深度时，必须综合考虑各种因素的作用。,2
5、.刚性扩大基础尺寸的拟定 主要根据基础埋置深度确定基础平面尺寸和基础分层厚度。,3.地基承载力验算 地基承载力验算包括持力层强度验算、软弱下卧层验算。,4.基底合力偏心距验算,控制基底合力偏心距的目的是尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基底两侧应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，使墩、台发生倾斜，影响正常使用。若使合力通过基底中心，虽然可得均匀的应力，但这样做非但不经济，往往也是不可能的，设计时一般以基底不出现拉应力为原则，只要控制其偏心距e不超过某一数值即可。 5.基础稳定性验算 基础稳定性验算包括基础倾覆稳定性验算和基础滑动稳定性验算。,6.地基稳定性验算 位于软土地基上较高的桥台需
6、验算桥台沿滑裂曲面滑动的稳定性，基底下地基如在不深处有软弱夹层时，在台后土推力作用下，基础也有可能沿软弱夹层土的层面滑动。 7.基础沉降验算 基础的沉降验算包括沉降量，相邻基础沉降差，基础由于地基不均匀沉降而发生的倾斜等。,减轻不均匀沉降的建筑措施：,1、建筑物的体型应力求简单,平面：一字形 立面：高差最好不超过二层,建筑物立面高差过大,2、设置沉降缝 沉降缝从上部结构檐口到基础底面将建筑物分割成两个或多个独立单元 沉降缝要求：分割出的独立单元（或沉降单元），应满足体形简单、长高比小、结构类型不变和所在处的地基比较均匀等条件的要求。 沉降缝作用：调整不均匀沉降。 沉降缝设置的位置,注意事项：沉
7、降缝内填塞杂物、两单元对倾过大、宽度不足，沉降缝失效,（1）控制建筑物的长高比：建筑物长高比是指它的长度L与其高度（屋顶檐口至基底的距离）Hf之比,（2）合理布置纵、横墙： 砌体结构,3、加强建筑物的整体刚度,建筑物过长：长高比7.6:1,2.53.0,决定相邻建筑物基础间净距的指标：,4、恰当安排相邻建筑物基础间的净距,（1）同期建造的两相邻建筑物，低（或轻）者受高（或重）者的影响； （2）不同期建造的两相邻建筑物，原有建筑物受邻近新建高（或重）的建筑物的影响。,相邻基础,附加应力叠加,不均匀沉降,受影响建筑（被影响者）,影响建筑（产生影响者）,刚度（长高比）,预估平均沉降量 （地基压缩性、
8、建筑规模）,由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触,对于不同期建造的两相邻建筑物，原有建筑物受邻近新建高（或重）的建筑物的影响。,修建新建筑物：引起原有建筑物开裂,5、调整建筑物各部分的标高,原理：根据可能产生的不均匀沉降，将预估沉降量大的部分标高提高，待其沉降后达到预定的标高，与沉降小的部分协调一致。,（1）室内地坪和地下设施的标高，应根据预估沉降量予以提高； （2）建筑物各部分（或设备之间）有联系时，可将沉降较大者标高提高； （3）建筑物与设备之间，应留有足够的净空； （4）当有管道穿过建筑物时，应预留足够尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接头。,减轻不均匀沉降的结构措施：,1、减轻建筑物自
9、重,减轻墙重量：采用多孔砖，轻质墙等。 选用轻型结构：采用预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构及各种轻型空间结构。 减少基础和回填土重量：如采用空心基础、壳体基础、以及加空地板代替厚填土等。,2、设置圈梁、基础梁（地圈梁）,平面内形成闭合的网状系统。,钢筋混凝土圈梁 钢筋砖圈梁（或钢筋砖带）,增强建筑物的抗弯刚度,3、减小或调整基底附加压力,减小基底附加压力： 减轻建筑物自重 设置地下室（或半地下室、架空层） 改变基底尺寸：,4、采用非敏感性结构,排架、三铰拱等铰接结构,选择和调整基础底面尺寸,调整基底压力,减少沉降差,减轻不均匀沉降的施工措施：,1、合理安排施工程序,先重后轻（先建重的部分） 先高后低（先建高的部分） 先主体后附属(先建主体的部分),2、基础周围不宜堆载、防止施工的不利影响 打桩，强夯，井点降水、深基坑开挖 3、保护基底的地基土 土的结构性 保持地基土的原状结构 开挖基槽时，保留约200mm； 防水,