1、第七章第七章 天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础基础的埋置深度基础底面埋在室外地面下的垂直深度,称为基础的埋置深度。为了保证基础安全,同时减少基础的尺寸,要尽量把基础放在良好的上层上。但是基础埋置过深不但施工不方便,并且提高基础的造价。合理的埋置深度选择原则:在保证安全可靠的前提下,尽量浅埋。但不应浅于 0.5m, 因为表土一般都松软,易受雨水及外界影响,不宜作为基础的持力层。另外,基础顶面应低于设计地面 100mm以上避免基础外露,遭受外界的破坏。影响基础埋置深度的因素很多,其中最主要的有以下几方面:一、 建筑物的用途、结构类型和荷载性质与大小基础的埋置深度首先决定于建筑物的用途、如有无地
2、下室、设备基础和地下设施,基础的型式和构造条件。对于由砖石材料砌筑的刚性基础,因要满足刚性角的构造要求,基础埋深就由基础构造高度决定。因地基条件或使用上的要求,基础埋置深度有不同时,应将基础做成台阶形,由浅到深逐步过渡 ,台阶高宽比例为 1:2。二、相邻建筑物基础的影响如果与邻近建筑物的距离很近时,为保证相邻原有建筑物的安全和正常使用。基础理设深度宜浅于或等于相邻建筑物的埋置深度。如果基础深于原有建筑物基础时,要使二基础之间保持一定距离,其净距 L一般为相邻两基础底面高差 H的 12倍。以免开挖基坑时,坑壁塌落,影响原有建筑物地基的稳定。如不能满足这一要求时,应采取施工措施,如分段施工、设临时
3、加固支撑或板桩支撑等。对荷载较大的高层建筑和对不均匀沉降要求严格的建筑物设计中,为减少沉降,取得较大的承载力,需把基础埋置在较深的良好土层上。此外,承受水平荷载较大的基础,应有足够大的埋置深度,以保证地基的稳定性。三、工程地质和水文地质条件直接支承基础的土层称为持力层,其下的各土层称为下卧层。为了保证建筑物的安全必须根据荷载的大小和性质给基础选择可靠的持力层。上层土的承载力大于下层土时,尽可能取上层土作为持力层,以减少基础的埋深。当上层土的承载力低于下层土时,如果取下层土为持力层,所需的基础底面积较小、但基础埋深较大,若取上层土为持力层,则情况适相反。哪一种方案较好,要从施工难易、材料用量等方
4、面作方案比较后才能肯定。当基础存在软弱下卧层时,基础宜尽量浅埋,以便加大基底至软弱层的距离。基础应尽量埋置在地下水位以上,避免施工时要进行基槽排水。如果地基中有承压水存在,则要校核开挖基槽后,承压水层以上的基底隔水层是否会因承压力水的浮托作用而发生流土破坏的危险。要考虑地下水对基础材料的腐蚀作用。四、地基冻胀和融陷条件地下一定范围内,土层的温度随气候而变化,在寒冷地区,冬季地表附近土层中,水因温度降低而冻结。土冻结后,含水量增加,体积膨胀,地面隆起这种现象称为 土的冻胀现象 。春季气温回升土层解冻,冻土层体积缩小,而含水量显著增加,土的强度大幅度下降而产生 融陷现象 。冻胀和融陷都是不均匀的。
5、如果基底下面有冻土层,就将产生难以预估的冻胀和融陷变形,影响建筑物的正常使用,甚至导致建筑物破坏。对于埋置于可冻胀土中的基础,其最小埋深dmin应由下式确定式中 zo(标准冻结深度 ); t(采暖对冻深的影响系数 )和 dfr(残留冻土层厚度 )。 建筑地基基础设计规范 规定对于冻胀地基上的建筑物应采取防冻害措施。基础底面尺寸的确定一、轴心受压基础二、偏心受压基础(1) (2) (3) (4) (5)三、地基软弱下卧层承载力验算3. 软弱下卧层承载力验算持力层以下存在承载力明显低于持力层的土层,称为软弱下卧层。如果软弱下卧层埋藏不够深,扩散到下卧层的应力大于下卧层的承载力时,地基仍然有失效的可
6、能,因此需要进行软弱下卧层的承载力验算。 当地基受力层范围内有软弱下卧层时,应按下式验算: pz pcz faz 式中 pz 软弱下卧层顶面处的附加压力设计值;pcz 软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值;faz 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力设计。当持力层与下卧软弱土层的压缩模量比值大于或等于 3时,对条形基础和矩形基础, pz值可按简化公式计算。 pz pcz faz z/b、 Es1/Es2 天然地基上浅基础的设计,包括下述各项内容:1.选择基础的材料、类型和平面布置;2.选择基础的埋置深度;3.确定地基承载力;4.确定基础尺寸;5.进行地基变形与稳定性验算;6.进行基础结构设计;7.绘制基础施工图,提出施工说明 。