浅基础设计--建筑基础

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1、第二章浅基础设计陈立宏北京交通大学土建学院隧道与岩土工程研究所博士副教授2.1概述2.2基础设计一、埋深的确定二、基础尺寸的确定三、基础的结构设计2.3减轻不均匀沉降危害的措施2.4地基基础可靠性分析2.5基础的设计算例第二章建筑工程刚性基础与扩展基础2.1概述预备知识：基础工程分类一、设计原则二、设计内容三、设计依据四、设计步骤预备知识：地基基础分类一、天然地基与人工基础二、基础的分类三、浅基础的分类下卧层D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力层）地基Ground基础FoundationFG主要受力层上部建筑Const

2、ructionFGd埋深d：q=d:均布荷载持力层（受力层）下卧层地基基础地基与基础主要受力层一。地基分类一、天然地基与人工地基天然地基:未处理的天然状态的地基。人工地基:人工处理过的地基二。基础分类浅基础:埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基础宽度。采用基坑法施工深基础:埋深大于5m，且一般采用特殊方法施工。桩基础：桩＋承台两侧（四周）的摩阻力忽略不计。所以不是简单的深浅概念。三。浅基础的分类（一）按基础刚度分刚性（无筋扩展）基础扩展基础（二）按基础的结构型式分：独立基础、条形基础、箱型基础、筏型基础、壳型基

3、础····（一）按基础刚度分刚性基础砖、石、灰土，素混凝土材料抗拉强度很低有基础台阶宽高比（刚性角）要求1:1.0–1:1.5与材料和荷载有关Fbtb0h0（一）按基础刚度分扩展基础(柔性基础)钢筋混凝土要满足抗弯,抗剪和抗冲切等结构要求F(二)按基础的结构形式分类1独立基础:柱下或墙下（土质较好）Individualfooting,padfoundation2条型基础墙下条形基础,柱下（一般是土质差）Stripfoundation十字交叉基础（条形基础的变种）柱下:土质差,或荷载很大,四面单独基础相互相连4筏形（筏

4、板）基础柱下（土质更差,单独基础联成整体）,特殊要求：荷载、防渗—游泳馆平板式、梁板式：筏下可以有肋,板下地基土有时需要处理Matfoundation5箱形基础由底板、墙和顶板形成箱，整体性更好底板外墙内墙6壳体基础：高耸建筑物2.1概述一、设计原则二、设计内容三、设计依据四、设计步骤一、设计原则1.安全性基础强度、地基土强度（承载力）2.可用性沉降、差异沉降、倾斜、耐久性3.耐久性4.经济性二、设计内容1.结构材料、型式2.基础埋深3.基础尺寸4.基础结构：配筋、构造。。。5.方案比选三、设计依据规范各种相关地质、水

5、文、建筑物、材料供应、施工技术水平等等GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》TB10002.1-99《铁路桥涵设计基本规范》四、设计步骤1.收集必需资料2.确定基础所受荷载3.确定基础埋深4.确定基础尺寸5.结构设计6.进行各种强度、承载力以及沉降的验算7.经济技术比较，方案优化2.1概述2.2基础设计一、埋深的确定二、基础尺寸的确定三、基础的结构设计2.3减轻不均匀沉降危害的措施2.4地基基础可靠性分析2.5基础的设计算例第二章天然地基上的浅基础2·2基础设计－埋深确定一、基本原则在满足承载力的条件下尽量浅

6、埋。省工省时省料，但是有如下基本要求：除岩石以外，D大于50cm,（表土扰动，植物，冻融，冲蚀）基础顶距离表土大于10cm，保护（二）结构要求1.地下室，地下管道（上下水，煤气电缆）应在基底以上，便于维修要求地下室,作用:提高承载力减少变形（补偿基础）F2.新旧及相邻建筑物有一定距离否则要求支护并且要严格限制支护的水平位移L/H=1~2LH（二）结构要求3.基础埋深不同时(1)主楼与裙房,高度不同,分期施工设置后浇带(2)台阶式相连,如山坡上的房屋L/H=1~2（二）结构要求（三）地基及地质水文条件1.地下水位以

7、上,否则开挖降水,费用大扰动2.土层分布情况(1)浅基础还是深基础(桩基础)(2)天然还是人工地基(3)如果是天然地基,基础埋深的确定根据底层分布好土软土(很深)好土软土软土好土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IIIIIh1<2m基底在好土h1=2m~4m高楼好土,低楼软土h1>4m桩基或处理h1（三）地基及地质水文条件IVIII（四）冻土1928-1929Casagrande做了较深入的研究,美国北部:冰深45cm,冻胀13cm,=8%～12%,60%～110%,冰透镜达

8、13cm1.冻胀危害及机理（1）冻胀及冻拔地面隆起(不均匀)翻浆,融陷,强度降低如果冻结深度大于融沉，称为永冻土毛细水土颗粒结合水冰冻胀中的水分转移冻胀丘Pingo冬季季节融化层，由上而下和由下而上冻结，过水断面缩小，冻结层上水处于承压状态，同时冻结过程中水分发生迁移产生聚冰层。随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力大于上覆土层强度