《第三讲地基承载力的确定及其工程实例.ppt

第三讲 浅基础 第一节 概述 第二节 浅基础的类型 第三节 浅基础设计基本要求和荷载 第一节 概述 其中地基又分为： 基础具有承上启下的作用，当进行基础设计时，除了保证基础本身有足够的强度和稳定性以支承上部结构的荷载外，同时要考虑地基的强度、稳定性及变形必须在容许范围内。因而基础设计又称为地基基础设计。 第二节 浅基础的类型 根据形状和大小：独立基础、条形基础（包括十字交叉条形基础）、筏板基础、箱形基础、及壳体基础等。 根据基础所用材料的性能：无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础（柔性基础）。 根据基础所用材料：砖基础、三合土基础、灰土基础、毛石基础、素砼或毛石砼基础、钢筋砼基础等。 无筋扩展基础：通常是由砖、块石、毛石、素砼、三合土和灰土等材料做成的墙下条形基础或柱下独立基础。 钢筋砼扩展基础：主要有墙下钢筋砼独立基础、墙下钢筋砼条形基础、柱下钢筋砼独立基础、柱下钢筋砼条形基础、十字交叉条形基础、筏形基础和箱形基础等。 第三节 浅基础设计基本要求和荷载 二、地基基础设计的技术要求 地基基础设计应满足以下技术要求: (1)地基土抵抗剪切破坏和防止丧失稳定，应具有足够的安全度，其设计通式为： 式中： －作用于地基土上的平均总压力； －地基承载力特征值（允许值） (2)基础的沉降量 应小于地基的允许变形值 ： 基础的沉降量包括绝对沉降量和不均匀沉降量。 (3)基础结构应有足够的强度、刚度、耐久性及抗裂等。 三、地基基础设计的两种极限状态 极限状态：结构或者结构的一部分超过某一特定状态，而不能满足设计规定的某一功能要求时，这一特定状态为结构对于该功能的极限状态。 根据地基基础设计的基本原则，地基基础的极限状态通常可分为以下两种： 承载能力极限状态：以地基荷载超过其承载能力为依据—各种失稳、结构破坏，包括在①地基中形成了破坏；②在结构中形成了破坏或由于地基变形导致结构物发生严重损坏两种情况。 正常使用极限状态：以正常使用时地基或结构的变形、裂缝、振动参数（老化蠕变）的限值为依据。有时间接通过应力控制（例如最大塑性深度的限制—容许承载力） 无论是轴向力，水平力和力矩，都可能由恒荷载和活荷载二部分组成 ： 恒荷载（永久作用）： 主要指在设计基准期内其量值不随时间变化或变化与均值比可忽略不计的作用，包括建筑物和基础自重、固定设备的重量等。 恒荷载（永久作用）是长期作用在地基基础上的，它是引起基础沉降的主要原因，其取值一般采用标准值(结构自重)作为代表值。 无论是轴向力，水平力和力矩，都可能由恒荷载和活荷载二部分组成 ： 活荷载： 又可分为以下两类： 可变荷载：主要指在设计基准期内其量值随时间变化与均值比不可忽略的作用：屋面、楼面、吊车、雪、风荷载； 偶然荷载 (特殊荷载) ：主要指在设计基准期内不一定出现，一旦出现其值很大，持续时间很短的作用，如地震、风力等。 一般沉降计算仅考虑可变荷载，但在进行稳定验算时需考虑偶然荷载。其取值根据设计要求采用标准值、组合值(标准值乘荷载组合值系数)或准永久值(标准值乘荷载准永久值系数)作为代表值。 土体体积力是地基基础设计中非常重要的一种荷载，一般具有以下几个特点 ： 在结构荷载施加以前就已经存在，与地质条件和环境条件变化密切相关； 土体体积力对地基基础的影响是多方面的，在不同条件下土体体积力可作为荷载考虑，但有时则是抗力的一部分，但在更多条件下表现为荷载和抗力的双重作用。 对挡土墙、堤坝等结构物，土体体积力是设计的主要荷载； 主要表现为一种恒荷载，但有时也可能成为一种偶然荷载，如泥石流等。 对于一般的地基基础工程，水通常是工程成败的控制因素 ，其作用一般表现为： 水的浮力，是一种体积力，在设计计算中的难点是如何正确确定地下水位及粘性土中浮力能否100%发挥的问题； 静水压力，特别应注意粘性土中静水压力的发挥问题； 动水力（渗透力），也是一种体积力，是土体发生渗透变形的原因，且影响作用于结构物上的水压力； 改变土体的性质，通常是土体性质恶化的根本原因之一 2. 荷载的代表值 （1）标准值：基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（如：均值、众值、中值··） （2）组合值：对于可变荷载，组合超越概率与其出现概率相同（等于标准值）如：1％台风＋设防地震＋最大楼面荷载········ （3）频遇值：对于可变荷载，超越概率为规定的较小比率； （4）准永久值：对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为设计基准期一半的荷载值。（人群活荷载－沉降） 荷载设计值