基   础   工    程 皖西学院城市建设与环境系 土木工程教研室 姜蕾 一、地基基础设计常用规范 1.国标《建筑地基基础设计规范》、建设部标准《建筑桩基技术规范》 ，与《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《砌体结构设计规范》等配套执行。适用于工业与民用建筑。 2.交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》、 《公路桥涵设计通用规范》、《公路砖石及混凝土桥设计规范》等配套执行。适用于路桥。       3. 施工工期、施工条件、造价和节约资源等因素。 三、概率极限状态设计方法与极限状   态设计原则 以可靠指标β来度量结构的可靠度，建立可靠度和极限状态方程的关系。 实际应用： 设计表达式：Z ≤ R-S 荷载的设计值＝代表值×分项系数  荷载效应 上部结构F：结构自重  屋面楼面荷载  活荷载 基础自重G：设计地面高程（内外地面平均值）  第三节  课程特点及学习要求  一、基础工程课程特点 （1）基础工程是重要的专业课程 基础埋置于地下，属于隐蔽工程。  （2）基础工程课程内容广泛，综合性强 基础工程课程涉及到诸多的土木工程专业技术基础课及专业课，又由于地基土的复杂多变决定基础工程设计的非标准性。  （3）基础工程涉及的规范多，土木工程中各行业之间没有统一的地基基础设计规范。 二、学习要求  基础工程涉及的学科很广，有工程地质、土力学、结构设计和施工等知识 。 学习基础工程课程时，要求应用以学习过的基本知识，结合有关结构知识及施工技术知识合理分析和解决地基基础问题，注重理论联系实际，培养分析和解决地基基础工程问题的能力。  1.布孔原则 （1） 勘探点宜按建筑物周边和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置； （2） 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化；  (3)重大设备基础应单独布置勘探点；重大的动力机械基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3个；  （4）勘探手段宜采用钻探与触探相结合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区，宜布置适量探井。  (5)详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性评价的要求，且不应少于4个；对密集的高层建筑群，勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点。  2.勘探孔的深度  详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定： （1） 勘探孔深度应能控制地基土主要受力层，当基础底面宽度不大于5m时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍，对单独基柱基，不应小于1.5倍，且不应小于5m； （2）对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5～1.0倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层； （3）对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房，当不能满足抗浮设计要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求；   （4）地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20％的深度；对于高压缩性土层可取附加压力应等于上覆土层有效自重压力10％的深度；  （5）建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分（或当基底附加压力p0≤0时）的控制性勘探孔的深度可适当减小，但应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5～1.0倍基础宽度。  第三章  天然地基上浅基础设计 第一节    概述 二、设计和计算应满足三项基本原则： 第二节浅基础类型  无筋扩展基础因材料特性不同而有不同的适用性。 二、钢筋混凝土基础    用钢筋混凝土建造的基础，具有较强的抗弯、抗剪能力，不受材料的刚性角限制，不仅能承受压应力，还能承受较大的拉应力。适合于荷载大，且有力矩荷载的情况或地下水位以下的基础故叫做柔性基础(下图)。   钢筋混凝土基础，常做成扩展基础，条形基础，筏形基础，箱形基础等形式。 1、扩展基础 钢筋混凝土扩展基础一般指钢筋混凝土墙下条形基础和钢筋混凝土柱下独立基础。   条型基础       墙下或柱下条形基础, 柱下:一般是土质差,       两侧单独基础相连 二、柱下条形基础及十字交叉基础 如果柱子的荷载较大而土层的承载力较低，若采用柱下独立基础，基底面积必然较大，在这种情况下可采用柱下单向条形基础。 柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连，形成十字交叉条形基础。 三、筏形基础        当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软，或者地下水常年在地下室的地坪以上，为了防止地下水渗入室内或有使用要求的情况下，往往需要把整个房屋(或地下室)底面做成一片连续的钢筋混凝土板作为基础，此类基础称为筏形基础或满堂基础 四、箱形基础       箱形基础是由钢筋混凝土顶板，底板，纵横隔墙构成的，具有一定高度的整体性结构。   六、联合基础   第三节基础的埋置深度 一、基础埋置深度： 是指基础底面至室外地面（一般指设计地面）的距离。    （1）在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工。   （2）除基岩外，一般不宜小于0.5米。   （3）基础顶面应底于设计外地面100mm以上，以避免基础外露。 D、建筑物类型不同，其所受荷载性质发生变化，从而对基础埋深产生影响。 例如：高层建筑：水平力作用；输电塔：上拔力作用；砖窑：高温作用；冷库：低温作用；受动力荷载基础：对持力层土要求，不宜为饱和疏松的粉细砂（振动液化）。 C、当土层分布明显不均匀，或建筑物各部分荷载差别较大时，同一建筑物可采用不同的埋深来调整不均匀沉降。对于持力层顶面倾斜的墙下条形基础可做成台阶状。             第四节  地基承载力的确定 地基承载力是指地基土单位面积上承受荷载的能力，以kN／m2或kPa计。在建筑工程中，必须使建筑物基础底面压力不超过规定的地基承载力，以保证地基土不致破坏，即丧失稳定性。同时也要使建筑物不会产生建筑物不容许的沉降和沉降差，以满足建筑物的使用要求。      地基承载力和边坡稳定性问题在本质上是一致的。它们都是考虑土中的剪应力与土的抗剪强度之间的关系。      地基承载力的确定方法： 1、根据土的强度理论计算确定； 2、按静载荷试验等原位测试方法确定； 3、根据《规范》表格确定； 4、根据相邻条件相似的建筑物经验确定。  一、按土的抗剪强度指标以理论公式确定    实践证明，地基中出现小范围的塑性区对安全并无妨碍，而且相应的荷载与极限荷载pu相比，一般仍有足够的安全度。因此，《建筑地基基础设计规范》规定：当基础偏心距e≤b/30（b为偏心方向基础边长），采用以临界荷载p1/4为基础的理论公式结合经验给出计算地基承载力特征值的公式：            fa=Mb?b+Md ? md+Mcck                fa :承载力特征值（设计值）    基础宽度b大于6m按6m计算，砂土小于3m按3m计算 三、地基承载力特征值的修正 理论分析和工程实践均以证明，基础的埋深、基础底面尺寸影响地基的承载能力。 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002规定采用如下公式进行计算： fa= fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)  γ——基础底面以下土的重度，水位以下取有效重度；  b——基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于

基 础 工 程.ppt