《地基和基础设计》PPT课件

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1、第10章地基和基础的设计主要内容概述地基和基础类型基础埋深的选择天然地基上浅基础的设计地基和基础的验算第1节概述基础地基地基种类天然地基——未经人工处理就可满足设计要求的地基。人工地基——地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基。基础种类浅基础——埋深3～5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础。深基础——借助于特殊施工方法建造的基础。如桩基、墩基、沉井和地下连续墙。墙下条形基础南京地铁火车站基坑施工现场建成后的盾构隧道原基础Oldfoundation基础托换UNDERPINING新基础Newfoundati

2、on盾构隧道Shieldtunnel楼房building边坡支护工程照片一、地基和基础的设计原则1、保证地基和基础具有足够安全度的整体稳定性；2、在长期荷载作用下，基础沉降不引起上部结构损坏，并在容许范围内；3、地基具有足够的抗渗稳定性。设计原则对地基:p

3、然对基础的类型与地基的强度、变形和稳定条件提出相应的要求，地基和基础的不均匀沉降对于超静定的上部结构影响较大，因为较小的基础沉降差就能引起上部结构产生较大的内力。同时恰当的上部结构也具有调整地基基础受力条件，改善位移情况的能力。因此，基础工程应紧密结合上部结构特性和要求进行；上部结构的设计也应充分考虑地基的特点，把整个结构物作为一个整体，考虑其整体作用和各个组成部分的共同作用。三、地基和基础的设计步骤1、确定地基承载力；2、选择地基和基础的类型；3、选择基础埋深；4、确定基础结构型式和材料；5、确定基础布置和尺寸；6、验算地

4、基和基础的稳定、沉降；7、进行施工图设计。建筑物荷载通过基础作用于地基，对地基提出两个方面的要求。1.变形要求建筑物基础在荷载作用下产生最大沉降量或沉降差，应该在该建筑物允许的范围内。2.强度和稳定性要求建筑物的基底压力应在地基允许的承载能力之内。地基承载力：地基土单位面积上所能承受荷载的能力。极限承载力(pu):地基不致失稳时单位面积能承受的最大荷载。地基容许承载力(pa):考虑一定安全储备后的地基承载力。一、地基承载力概念第2节地基承载力的确定四、确定地基容许承载力的方法确定地基容许承载力的方法，一般有以下三种：1.根据

5、载荷试验的p－s曲线来确定地基容许承载力；2.根据设计规范确定(新规范已取消)；3.根据地基承载力理论公式确定地基容许承载力。注意：第一项对应基底以下土容重；第二项对应基底以上土容重；地下水位以下的容重一律采用浮容重。一、按理论公式计算的方法1.按极限荷载确定地基承载力（1）太沙基公式：适用于以中心垂直荷载为主的各类建筑物条形基础。用太沙基极限荷载公式计算地基承载力时，其安全系数应取为3。地下水位在滑动面与基底之间h1db地下水位在滑动面与基底之间地下水位在基底与地面之间h2bd地下水位在基底与地面之间三、汉森极限承载力理论

6、式中：汉森公式:sr、sq、sc——基础的形状系数ir、iq、ic——荷载倾斜系数dr、dq、dc——深度修正系数Nr、Nq、Nc——承载力系数普朗特尔、太沙基等极限荷载公式，只适用于中心竖向荷载作用时的条形基础，同时不考虑基底以上土的抗剪强度的作用。若基础上作用的荷载是倾斜的或有偏心，基底的形状是矩形或圆形，基础的埋置深度较深，计算时需要考虑基底以上土的抗剪强度影响。汉森(Hanson,1970)提出的在中心倾斜荷载作用下，不同基础形状及不同埋置深度时的极限荷载计算公式：一、确定地基承载力特征值当e≤0.033b,根据土的

7、抗剪强度指标确定地基承载力：fa——土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值；Mb、Md、Mc——承载力系数（可根据k查表得到)；——地基土的重度，地下水位以下取浮重度；d——基础埋置深度(m)，从室外地面标高计算；m——基底以上土的加权重度，地下水位以下取浮重度；b——基础底面宽度，大于6m时，按6m取值；对于砂土小于3m时按3m取值；ck——基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。二、按规范方法确定地基承载力抗剪强度指标标准值ck、ka.根据室内n组三轴试验结果，计算土性指标的平均值、标准差和变异系数平均值标准差变异系

8、数b.计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数ψφ、ψcc.计算内摩擦角和粘聚力的标准值从前述临界荷载及极限荷载计算公式可以看到，当基础越宽，埋置深度越大，土的抗剪强度指标值越大时，地基承载力也增加。二、确定地基承载力特征值修正《规范》规定：当b＞3m或d＞0.5m，地基承载力特征值应该进行修正