《地基和基础设计》PPT课件

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1、3.1.1地基和基础的设计原则3地基和基础设计（1）基础的强度、刚度和耐久性（2）稳定：承载力（3）变形（4）渗透稳定性3.1概述地基与基础3地基和基础设计13.1.2地基、基础和上部结构的共同作用3.1.2.1不考虑共同作用——将地基、基础和上部结构三者作为一个整体考虑，并要满足地基、基础和上部结构三者在连接部位的变形协调条件。上部结构基础地基23.1.2.2基础刚度的影响（1）柔性基础填土基底反力柔性均布荷载基底沉降量土工聚合物●柔性基础可随地基的变形而任意弯曲●基底反力与作用在基础上的荷载分布相同●

2、基础缺乏刚度，无力调整不均匀沉降3（2）刚性基础●荷载小时为马鞍形分布●荷载大时为抛物线形分布地基为完全弹性体基础边缘土体破坏进一步破坏地基土无粘性，基础埋深浅●基底反力分布与荷载分布无关43.1.2.3地基对基础的影响（1）不同压缩性地基对基础扰曲和内力的影响软弱土地基密实土地基3.1.2.4共同作用分析的基本思路3.1.2.5共同作用实用化进展5（2）非均匀性地基对基础扰曲和内力的影响软弱土层软弱土层6（1）初步拟定地基承载力3.1.3地基和基础设计步骤（2）选择地基和基础的类型（3）选择基础的埋置深

3、度（4）初步确定基础结构型式和材料（5）拟定基础的布置和尺寸（6）地基基础的稳定和沉降验算（7）基础结构和构造设计，并绘制施工详图73.2地基承载力(subgradebearingcapacity)的确定（1）地基承载力概念（2）确定地基承载力的方法●理论公式法●原位测试法●规范查表法●极限承载力pu●地基承载力fv＝pu/Fs：仅满足强度要求●容许承载力：同时满足强度和变形要求83.2.1理论公式法3.2.1.1按极限荷载确定地基承载力（1）极限荷载的一般式（条形浅基础）斯肯普顿、魏西克、普朗德尔、太沙

4、基、汉森公式等都具有如上形式，只是系数、、不同而已。式中：B——基础宽度；q——旁压荷载，Df——基础埋置深度；c——地基土的粘聚力；、、——承载力系数，仅与内摩擦角有关；9——基底以下地基土的有效重度，按情况选用：●地下水在基底上时，●地下水在基底下且埋深大于B时，●地下水在基底下且埋深d小于B时，——基底以上土的重度，按情况选用：●地下水在基底下时，无影响●地下水在基底上且埋深小于时，10习题3-1：有两基础埋置在砂土中，A基础埋深2m，基础宽度6m，B基础埋深4m。试问B基础基础宽度为多少时，二基础

5、能承受的极限荷载相等？11习题3-1解：极限承载力：12某条形浅基础置于粘性土地基上，地下水与基础底面齐平，基础宽度b=5米，承受铅直均布设计荷载为870kPa，粘性土的φ=20°，c=105kPa，γ=17kN/m3，γsat=19.5kN/m3，求地基稳定安全系数K=2.0时，基础的埋置深度Df为多少？习题3-2：（φ=20°,Nγ=3.54，Nc=14.8，Nq=6.40）13习题3-2解：极限承载力：地基承载力：联解二式得：Df≥0.94m，得解。14●适用条件●极限承载力公式以中心垂直荷载为主的

6、各类建筑物条形基础情况。（2）太沙基公式★整体剪切破坏★局部剪切破坏对于局部破坏的情况，太沙基建议，只要降低c、值1/3，即,★方形基础★圆形基础15★偏心荷载若荷载加偏心时，可用有效宽度代替实际宽度B计算极限承载力●地基承载力设计值及安全系数（表3-2）●缺点太沙基假定的破坏模式与实际情况出入较大，正渐被放弃采用。16●适用条件以中心倾斜荷载为主的各类建筑物条形基础情况，对水利和港口工程有适用意义，属半经验公式。（3）汉森公式●竖直向极限承载力★基底形状当基础的长度与宽度之比时，不能视作条形基础，由于两

7、侧摩阻力影响，总的反映出承载力要增大，对非条形基础基本公式各项应分别乘以修正系数、、。17★基础埋深浅埋基础如埋深内有强度小于基底下持力层的土层时，应将此软弱层的深度扣除。★倾斜荷载极限荷载的垂直分量puv将随荷载合力P与铅直线的夹角δ的增大而减小。合力为倾斜荷载时，计算铅直向极限荷载puv的公式各项应分别乘以与荷载倾角δ有关的荷载倾斜因素ic、iq、ir。★地面倾斜18★基底倾斜若基础承受铅直向偏心荷载时，计算极限荷载时应以有效宽度B′、L′来代替实际宽度B、L。★偏心荷载★非均质地基●容许承载力及安全

8、系数（表3-7）19●适用条件（4）斯凯普顿公式●竖直向极限承载力●地基承载力和安全系数饱和软粘土地基（）；浅基础；矩形基础，宽长比修正。203.2.1.2按极限平衡区容许范围确定地基承载力（1）原理21图塑性变形区的发展（2）地基承载力设计值公式（3-3）（3）适用条件：偏心距e≤0.033B223.2.2原位测试法（1）标准贯入试验●适用条件：中小型工程，B≤3m，Df≤0.5m●标准贯入击数～地基承载力标准值/容许承载力