1章 地基基础设计原则

第1章地基基础的设计原则基础工程基础过渡结构传递荷载控制变形基础工程设计：上部结构、地下空间、地基性质、施工设备、环保、经济1.1概述1.1概述1.1.1基础工程设计的目的安全等级：建筑结构(一、二、三级）公路工程结构(一、二、三级）建筑地基基础(甲、乙、丙级）建筑抗震(甲、乙、丙、丁级）基坑侧壁(一、二、三级）1.1概述1.1.1基础工程设计的目的建筑结构安全等级安全等级破坏后果建筑物类型一很严重重要的建筑二严重一般的建筑三不严重次要的建筑1.1概述1.1.1基础工程设计的目的公路工程结构的安全等级安全等级路面结构桥涵结构一高速公路路面特大桥、重要大桥二一级公路路面大桥、中桥、重要小桥三二级公路路面小桥、涵洞1.1概述1.1.1基础工程设计的目的地基基础设计等级安全等级建筑和地基的类型甲级重要的工业与民用建筑；30层以上的高层；体型复杂层数差超过10高低层连在一体的建筑；大面积的多层地下建筑物；对地基变形有特殊要求的建筑物；复杂地质条件下的坡上建筑物；对原有工程有较大影响的新建建筑物；场地和地基条件复杂的一般建筑物；位于复杂地质条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基坑工程乙级除了甲、丙级以外的工业与民用建筑丙级场地和地基条件简单、荷载分布的7层及7层以下民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物1.1概述1.1.1基础工程设计的目的建筑抗震设防分类抗震设防分类抗震建筑类型甲类地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙类地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑丙类甲乙丁以外的一般建筑丁类抗震次要建筑1.1概述1.1.1基础工程设计的目的基坑侧壁安全等级安全等级破坏后果一支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下工程结构施工影响很严重二一般三不严重设计使用年限类别设计使用年限（年）举例11～5临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性和特别重要建筑结构1.1概述1.1.1基础工程设计的目的设计状况（荷载）持久状况短暂状况偶然状况1.1概述1.1.1基础工程设计的目的基础结构作用效应分析外荷载→基础结构内力基础结构抗力分析确定基础结构截面承受能力1.1概述1.1.2基础工程设计的任务back1.2地基基础设计资料和规定1.2.1地基基础设计资料A：荷载资料上部结构、基础、地基分别计算1.2地基基础设计原则1.2.1地基基础设计资料A：荷载资料上部结构、基础、地基分别计算1.2地基基础设计原则1.2.1地基基础设计资料B：岩土工程勘察资料（1）岩土工程勘察报告影响建筑场地稳定性的不良地质条件地层结构地下水地震情况可提供的地基基础设计方案进行论证，提出经济合理的设计方案的建议，提供地基承载力及变形参数。深基坑开挖边坡稳定性计算参数1.2地基基础设计原则1.2.1地基基础设计资料B：岩土工程勘察资料（2）地基评价采用钻探取样、室内试验、触探、并结合其他原位测试方法。甲、乙、丙级建筑物要求资料不同。（3）各级建筑物均应进行施工验槽。阅读勘察报告，确定持力层，采用报告承载力参数，甲级建筑现场荷载试验。地质复杂地区，仔细阅读。对报告的结论和建议具体分析。施工过程中，检验。1.2地基基础设计原则1.2.1地基基础设计资料C：原位测试资料地基承载力、单桩竖向承载力、地基变形模量的原位测试报告。对于甲级基础工程和地质条件复杂的情况需要做原位试验。1.2地基基础设计原则1.2.2地基基础设计基本规定（1）所有建筑物的地基计算要满足承载力计算的规定；（2）甲级、乙级建筑物均应按地基变形设计；（3）丙级建筑物一般可不进行变形验算，特殊情况需要验算；（4）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙、斜坡上的建筑，要验算稳定性；（5）基坑工程应验算稳定性；（6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在底板上浮问题时，进行抗浮验算。back1.3地基类型1.3.1天然地基A.土质地基土←岩石经历风化、剥离、搬运、沉积土按成因分：残积物、坡积物、洪积物、冲积物冲积物分为：平原河谷冲积和山区河谷冲积土按颗粒级配分：碎石土、砂土、粉土、粘性土关于地基，土，土壤土质地基：浅，方便，经济，经常选用1.3地基类型1.3.1天然地基B.岩石地基岩层埋藏浅或结构物荷载大→岩石地基岩石按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩岩石的特性：颗粒间连接强、强度高、整体性强岩石的风化：未、微、中等、强风化岩石的结构面1.3地基类型1.3.2天然地基C.特殊土地基--软土地基软土：e1，ωωL淤泥质土：1.5e≥1，ωωL淤泥：e≥1.5，ωωL软基处理1.3地基类型1.3.2天然地基C.特殊土地基--湿陷性黄土地基湿陷性黄土:压力，受水，结构破坏，沉陷总沉陷量：压力，充分受水，沉降稳定1.3地基类型1.3.2天然地基C.特殊土地基--湿陷性黄土地基60m(14层)高层建筑，100m高耸结构，50m构筑物，甲类建筑——全部消除湿陷量小于60m高层建筑，50～100m高耸结构，30～50m构筑物，乙类建筑——湿陷量20cm一般构筑物——湿陷量20cm1.3地基类型1.3.2天然地基C.特殊土地基--膨胀土地基膨胀土：亲水矿物，吸水膨胀，失水收缩膨胀率：一定压力，侵水膨胀，土样增加高度/原高度1.3地基类型1.3.2天然地基C.特殊土地基--冻土地基冻土：多年冻土：季节性冻土：冻土的四相组成：多年冻土与工程季节性冻土与工程1.3地基类型1.3.2天然地基C.特殊土地基--红粘土地基红粘土：碳酸盐岩系红土化，高塑性，ωL50次生红粘土：经过再搬运，ωL45红粘土的工程问题：1.3地基类型1.3.1人工地基当建筑物荷载在基底产生的压力大于土层的承载能力，或变形大于容许值时，土质地基需要经过置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋、化学处理等方法，使得土体性能得以改善，满足承载力和沉降要求，此时地基称为人工地基。back1.4基础类型1.4.1浅基础A.单独基础1.4基础类型1.4.1浅基础B.条形基础1.4基础类型1.4.1浅基础C.十字基础1.4基础类型1.4.1浅基础D.筏形1.4基础类型1.4.1浅基础E.箱形基础底板外墙内墙1.4基础类型1.4.2深基础A.桩基础桩基础：基桩＋承台适用条件：（1）荷载大，土软，持力层深。（2）沉降大，对沉降敏感，抗震要求高。（3）水位高1.4基础类型1.4.2深基础B.沉井基础优缺点：适用条件：（1）荷载大，土软，持力层适中。（2）山区河流，冲刷大，较大卵石，不利于桩施工。（3）岩石表面平，埋藏不深，水深。