第八章浅基础设计

第八章浅基础设计名词解释1．基础：将上部结构的荷载传至地基的结构或构件。2．地基：建筑物的全部荷载均由基础下面的地层承担，承受建筑物荷载的地层称为地基。3．天然地基：当地基土层为良好土层，可将基础直接建在天然土层上，这种地基叫做天然地基。4．人工地基：当地基内部存在软弱土层，不适合做天然地基时，基础建在经过人工处理的土层上而形成人工地基。5．持力层：直接支撑基础的地基地层称为持力层。6．刚性基础：即为无筋扩展基础，通常由砖、石、素混凝土、毛石混凝土、灰土和三合土等材料砌筑而成，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。基础的相对高度比较大，几乎不可能发生挠曲变形，所以此类基础也常称为刚性基础或刚性扩展(大)基础。7．扩展基础：将上部结构传来的荷裁，通过向侧边扩展成一定底面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土的承载力特征值，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。填空题1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)根据、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分三个设计等级。2、根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列基本要求：①所有建筑物基础底面尺寸均应满足地基承载力计算的有关规定即满足地基土抗剪强度条件；②设计等级为甲级、乙级的建筑物部分丙级的建筑物尚应进行验算；③经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙以及基坑工程，尚应进行验算；④当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行验算。3、按地基承载力确定基础底面积及埋深时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按状态下荷载效应的标准组合，相应的抗力应采用地基承载力特征值。4、计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的———组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。5、在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按——组合计算，采用相应的分项系数。6、无筋扩展基础通常由砖、石、素混凝上、灰土和三合土等材料砌筑而成。这些材料都有相对较好的——性能，但其——强度却较低，因此，设计时必须保证基础内的拉应力和剪应力不超过基础材料强度的设计值。7、扩展基础一般包括——和——。8、基础埋置深度是指——距地面的距离。9、除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的——，桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的——。10、对埋藏有承压含水层的地基，选择基础埋深时，应防止基底因挖土减压而隆起开裂。必须控制基坑开挖深度，使承压含水层顶部的——压力与——压力的比值小于1，否则应降低地下承压水水头。11、季节性冻土地区基础设计的冻融条件中的标准冻深，采用——场地中不少于10年实测最大冻深的平均值。12、气候变化或树木生长导致的地基土胀缩、以及其他生物活动有可能危害基础的安全，因而基础底面应到达一定的深度，除岩石地基外，基础埋深不宜小于————。为了保护基础，一般要求基础构造顶面低于最低设计地面至少——。13、地基基础设计首先应保证在上部结构荷载作用下，地基土不至于发生剪切破坏而失稳且具有一定的安全储备。因而，要求基底压力不大于——。14、在计算地基承载力修正特征值时，基础埋置深度一般自——算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从——算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自——算起；当采用独立基础或条形基础时，应从——算起。15、一般砌体承重结构房屋的长高比不太大，变形特征以——作为地基的主要变形特征值。16、无筋扩展基础确定截面尺寸，主要一点是满足刚性角要求，即——小于基础的允许宽高比。17、当基础承受柱子传来的荷载作用时，若柱子周边处基础的高度不够，就有可能发生——，即从柱子周边起，沿450。斜面拉裂，形成冲切角锥体。参考答案1．地基复杂程度；2．地基变形，地基稳定性，抗浮；3．正常使用极限；4．准永久；5．承载能力极限状态下荷载效应的基本；6．抗压，抗拉、抗剪；7．钢筋混凝土墙下条形基础；钢筋混凝土柱下独立基础；8．基础底面；9．1／15，1／18—1／20；10．超静水压力，总覆盖压力；11．地表平坦、裸露、城市之外的空旷；12．0．5m，0．1m；13、地基承载力特征值；14．室外地面标高，天然地面标高算，室外地面标高，室内地面标高；15．局部倾斜；16．基础的外伸宽度与基础构造高度的比值；17．冲切破坏。选择题1、对软弱下卧层的承载力修正特征值时，下列说法正确是：（1、2）。（1）修正深度取地面到软弱下卧层顶面的距离；(2)仅需作深度修正，不作宽度修正(3)修正深度取地面到基础底面的距离；(4)仅当基础宽度大于3m时，方作宽度修正。2、下面有关建筑物基础埋置深度选择的叙述正确的是：（2）。(1)当地基中存在承压水时，可不考虑其对基础埋置深度的影响；(2)靠近原有建筑物基础修建的新建筑物，其基础埋置深度宜小于原有建筑物基础埋深；(3)当存在地下水时，基础应尽量埋在水位以下；（4)如果基础影响范闻内有管道或坑沟等地下设施时，基础应放在它们的上面。3．下列哪一种情况可减少基底的附加压力：（1）。(1)设置地下室或半地下室，(2)减小建筑物长高比；(3)设置圈梁；(4)调整建筑物某些部位的标高4．采用相邻栓基的沉降差控制地基变形的是：（1、2）。(1)框架结构；(2)单层排架结构；(3)砌体结构；(4)高耸结构。5．如果基础邻近有管道或沟、坑等设施时，基础底面设置一般应（1）这些设施的底面。(1)低于；(2)高于；(3)平行；(4)不考虑。6．地基变形验算对具体建筑物所需验算的地基变形特征取决于建筑物的结构类型、整体刚度和使用要求，地基变形特征有：（1、2、3、4）。(1)沉降量；(2)沉降差；(3)倾斜；(4)局部倾斜。简答题1、选择基础埋置深度时，要考虑哪些因素的影响？答：基础埋置深度是指基础底面距地面的距离。在满足地基稳定和变形的条件下，基础应尽量浅埋。确定基础埋深时应综合考虑如下因素：①建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，以及基础的形式和构造；②作用在地基上的荷载大小和性质；③工程地质条件与水文地质条件；④相邻建筑物的基础埋深?⑤地基土的冻胀和融陷的影响。2、地基基础设计基本验算要求有哪些?答：根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列基本要求：①地基土体强度条件。要求所有建筑物基础底面尺寸均应满足地基承载力计算的有关规定。②地基变形条件。设计等级为甲级、乙级和部分丙级的建筑物，应按地基变形设计，应作变形验算。③地基稳定性验算。经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，尚应验算其稳定性；基坑工程应进行稳定性验算。④建筑物抗浮验算。当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。3、天然地基上浅基础设计内容与步骤？答：确定地基基础设计等级；根据上部结构形式，荷载大小选择基础的结构形式、材料并进行平面布置；确定基础的埋置深度；确定地基承载力特征值；根据基础顶面荷载值及持力层地基承载力，初步计算基础底面尺寸；若地基持力层下部存在软弱土层，则需验算软弱下卧层的承载力；甲级、乙级建筑物及部分丙级建筑物应进行变形验算；基础剖面及结构设计；绘制施工图，编制施工说明书。如有不满足要求的情况，可对基础尺寸进行调整，如改变基础埋深或加大基础底面尺寸，直至满足要求为止。4、简述减少建筑物不均匀沉降的措施。答：(1)在满足使用和其他要求的前提下，建筑物的体型应力求简单。复杂的体型常常是削弱建筑物整体刚度和加剧不均匀沉降的重要因素。因此，地基条件不好时，在满足使用要求的条件下，应尽量采用简单的建筑体型；建筑物高低(或轻重)变化太大，地基各部分所受的荷载不同，也易出现过量的不均匀沉降。因此，当地基软弱时，建筑物立面紧接高差尽可能不超过一层，或当高度差异或荷载差异较大时，可将两者隔开一定距离，当拉开距离后的两个单元必须连接时，应采取能自由沉降的连接构造。(2)控制长高比及合理布置墙体。长高比大的砌体承重房屋，其整体刚度差，纵墙很容易因扭曲过度而开裂；合理布置纵、横墙，是增强砌体承重结构房屋整体刚度的重要措施之一。一般房屋的纵向刚度较弱，故地基不均匀沉降的损害主要表现为纵墙的挠曲破坏。内外纵墙的中断、转折，都会削弱建筑物的纵向刚度。地基不良时，应尽量使内、外纵墙都贯通。纵横墙的联结形成了空间刚度，缩小横墙的间距，可有效地改善房屋的整体性，从而增强了调整不均匀沉降的能力。(3)设置沉降缝。用沉降缝将建筑物(包括基础)分割为两个或多个独立的沉降单元，可有效地防止不均匀沉降发生。分割出的沉降单元，原则上要求满足体型简单、长高比小以及地基比较均匀等条件。为此，沉降缝的位置通常选择在下列部位上：复杂建筑物平面转折部位；长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位；地基土的压缩性有显著变化处；建筑物的高度或荷载有很大差异处；建筑物结构或基础类型不同处；分期建造房屋的交界处。(4)相邻建筑物基础间满足净距要求。由地基中附加应力分布规律可知：作用在地基上的荷载，会使土中的一定宽度和一定深度范围内产生附加应力，从而地基将发生变形。如果建筑物之间的距离太近，同期修建会相互影响，特别是建筑物轻重差别太大时，轻者受重者的影响；非同期修建，新建重型建筑物或高层建筑物会对原有建筑物产生影响。而使被影响建筑产生不均匀沉降而开裂。(5)调整建筑设计标高。建筑物的沉降会改变原有的设计标高，严重时将影响建筑物的使用功能。因而可以采取下列措施进行调整：根据预估的沉降量，适当提高室内地坪和地下设施的标高；将有联系的建筑物或设备中，沉降较大者的标高适当提高；建筑物与设备之间留有足够的净空；当有管道穿过建筑物时，应预留足够的尺寸的孔洞，或采用柔性管道接头等。5、为减小建筑物不均匀沉降危害在结构上应考虑采取哪些措施?答：(1)减轻建筑物的自重。采用轻质材料；选用轻型结构；减少基础和回填的重量，选用自重轻、回填少的基础形式；设置架空地板代替室内回填土。(2)减少或调整基底附加压力。设置地下空或半地下室；改变基础底面尺寸，调整基底附加压力，对荷载不均匀或地基土压缩性不均匀的建筑物，可采用不同的基底面积来调整不均匀沉降。(3)设置圈梁。对于砌体承重结构常在墙内设置圈梁来增强其承受挠曲变形的能力；如在墙体转角及适当部位，设置现浇钢筋混凝土构造柱，与圈梁共同作用，可更有效地提高房屋的整体刚度。(4)采用连续基础或桩基础。对于建筑体型复杂、荷载差异较大的框架结构，可以采用箱基、筏基、桩基等加强基础整体刚度，减少不均匀沉降。6、为减小建筑物不均匀沉降危害在施工中应注意哪些问题？答：(1)合理安排施工顺序。在施工进度和条件允许的情况下，一般应按照先重后轻、先高后低的顺序进行施工，或在高重部位竣工并间歇一段时间后再修建轻、低部位。带有地下室和裙房的高层建筑，为减小高层部位与群房间的不均匀沉降，施工时应采用后浇带断开，待高层部分主体结构完成时再连接成整体。如采用桩基，可根据沉降情况，在高层部分主体结构未全部完成时连接成整体。(2)在软土地基上开挖基坑时，要尽量不扰动土的原状结构，通常可在基坑底保留大约200mm的原土层，待施工垫层时才临时挖除。如发现坑底软土已被扰动，可挖除扰动部分，用砂石回填处理。(3)在新建基础、建筑物侧边不宜堆放大量的建筑材料或弃土等重物，以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。(4)活载较大的建筑物，有条件时可先堆载预压。在使用初期应控制加载速率和加载范围，避免大量迅速、集中堆载。(5)注意打桩、降低地下水、基坑开挖对邻近建筑物可能产生的不利影响。