土力学与地基基础 教学课件 作者 姜晨光 主编第11章 土木结构基础设计.ppt

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1、第11章土木结构基础设计的基本要求11.1我国对土木结构基础设计的基本规定11.1.1土木结构基础的形式与特点土木工程结构常见基础类型见图11-1-1，按基础的形式可分为条形基础（大多属于浅基础且材料以砖、石、混凝土为主）、独立基础（大多为台阶形、锥形、杯形（预制柱））、联合基础（比如井格基础、片筏基础、箱型基础、等）。所谓“土木结构基础”是指土木工程结构物（建筑物）地面以下的承重构件，它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载并把这些荷载与基础自身荷载一起传给地基，基础是建筑物的组成部分。所谓“土木结构

2、地基”是指基础下面承受荷载的土层，它承受着基础传来的全部荷载，地基不属于土木工程结构物（建筑物）的组成部分。所谓“地耐力”是指地基每平方米所能够承受的最大压力（也称地基允许承载力）。目前，土木结构地基基础的投资一般占整个建筑物总投资的10%~20%。土木结构地基分天然地基和人工地基等2大类。当地基有足够承载力、不需要经过人工加固而可直接在其上建造房屋的被称为天然地基。若土层的承载力较差（或虽然土层较好但上部荷载较大时），为使地基具有足够的承载力而需对土层进行人工加固和改良，这种经过人工处理的土层被称

3、为人工地基，人工加固地基通常采用以下4类方法，即压实法、换土法、水泥搅拌和剂密法、化学加固法。土木工程结构的传力途径11.1.2土木结构基础设计的基本要求土木结构地基基础设计必须贯彻执行国家现行的技术经济政策并应贯彻“因地制宜、就地取材、节约资源、安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境”原则，湿陷性黄土地区、多年冻土地区、膨胀土地区以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计还应遵守专门标准、规范的规定。土木结构地基基础设计必须以岩土工程勘察资料为依据综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等

4、因素精心设计，设计时应遵守我国现行有关强制性标准的规定。土木结构地基基础设计涉及许多专门术语（或称专业术语），其中，地基（Subgrade或Foundationsoils）是指支承基础的土体或岩体；基础（Foundation）是指将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构的组成部分；地基承载力特征值（Characteristicvalueofsubgradebearingcapacity）是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值（其最大值为比例界限值）；重力密度（Gr

5、avitydensity或UnitWeight，也称重度）是指单位体积岩土所承受的重力（为岩土的密度与重力加速度的乘积）；岩体结构面（Rockdiscontinuitystructuralplane）是指岩体内开裂的和易开裂的面（又称不连续构造面。比如层面、节理、断层、片理、等）；标准冻深（Standardfrostpenetration）是指在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻深平均值；地基变形允许值（AlloWablesubsoildeformation）是指为保证建筑

6、物正常使用而确定的变形控制值；土岩组合地基（Soil-rockcompositesubgrade）是指在建筑地基（或被沉降缝分隔区段的建筑地基）的主要受力层范围内有下卧基岩表面坡度较大的地基（或石芽密布并有出露的地基；或有大块孤石或个别石芽出露的地基）；地基处理（Groundtreatment）是指为提高地基土承载力、改善其变形性质或渗透性质而采取的人工方法；复合地基（Compositesubgrade）是指部分土体被增强（或被置换）而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基；扩展基础（Spre

7、adfoundation）是指具有压力扩散作用的基础（即将上部结构传来的荷载通过向侧边扩展成一定底面积的形式使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础内部的应力也应同时满足材料本身的强度要求）；无筋扩展基础（Non-reinforcedspreadfoundation）是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础；桩基础（Pilefoundation）是指由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础；支挡结构（Retainin

8、gstructure）是指使岩土边坡保持稳定以控制位移而兴建的结构物。目前，我国土木工程行业根据地基复杂程度、土木结构物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成的建筑物破坏的程度（或影响正常使用的程度）将地基基础设计分为3个设计等级，设计时应根据具体情况参考表11-1-1确定。地基基础设计时所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应符合相关规范规定。按地基承载力确定基础底面积及埋深（或按单桩承载力确定桩数）时其传至基础或承台底面上的荷载效应应采用正常使用极限状态下荷载