内容发布更新时间 : 2024/6/2 16:03:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第二章 天然地基上的浅基础设计原理
第一节 概 述
地基基础设计必须根据建筑物的用途和安全等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑
建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等方面要求，合理选择地基基础方
案，因地制宜、精心设计，以保证建筑物的安全和正常使用。 地基基础的设计和计算应该满足下列三项基本原则：
(1)对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度。 (2)直控制地基的特征变形量．使之不超过建筑物的地基特征变形允许值，以免引起基
础和上部结构的损坏或影响建筑物的使用功能和外观。
(3)基础的形式、构造和尺寸，除应能适应上部结构、符合使用需要、满足地基承载力
(稳定性)和变形要求外。还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。 如果地基土中有良好的土层，应尽量选该土层作为直接承受基础荷载的持力层，即采用
天然地基。一般将天然地基上，埋置深度小于5m的基础及埋置深度虽超过5m但小于基础
宽度的基础统称为天然地基上的浅基础。
当天然地基土层较软弱或具有特殊工程性质，如软土、湿陷性黄土、膨胀土等，不适于
做天然地基时，可对上部地基土进行加固处理，从而形成人工地基。另外，还可采用桩基础
等深基础形式，将荷载向深部土层传递。 在选择地基基础方案时，通常优先考虑天然地基上的浅基础，因为这类基础具有施工简
便，用料省，工期短等优点。当这类基础难以适应较差的地基条件或上部结构的荷载、构造
及使用要求时。才考虑采用人工地基上的浅基础或深基础。 天然地基上浅基础没计内容与步骤：
(1)根据上部结构形式，倚载大小选择摹础的结构形式、材料并进行平面布置。
(2)确定基础的埋置深度。 (3)确定地基承载力特征值。
(4)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。 (j)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。 (6)甲级、乙级建筑物及部分丙级建筑物应进行地基变形验算。 (7)基础剖面及结构没计。 (8)绘制施工图。
第(6)步以前如有不满足要求的情况．可对基础设计进行调整，如改变基础
埋深、加
大基础底面尺寸或改变基础方案，直至满足要求为止。
第二节 浅基础类型
一、无筋扩展基础
无筋扩展基础通常由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建成。这些材料都具有较好的抗压性能，但抗拉，抗剪强度却不高，因此，设计时必须保 证基础内的拉应力和剪应力不超过材料强度的设计值。通常通过对基础构造的限制来实现这一目标，即基础的外伸宽度与基础高度的比值，称为无筋扩展基础台阶宽高比小于基础的台阶宽高比的允许值(图2-1)。这样，基础的相对高度都比较大，几乎不发生挠曲变形，所以此类基础常称为刚性基础或刚性扩展(大)基 础。基础形式有墙下条形基础和柱下独立基础。
无筋扩展基础因材料特性不同而有不同的适用性。用砖、石及素混凝土砌筑的基础一般可用于6层及6层以下的民用建筑和砌体承重的厂房。在我国华北和西北环境比较干燥的地区，灰土基础广泛用于5层及5层以下的民用房屋。在南方常用的三合土及四合土(水泥、石灰、砂、骨料按1：1：5：10或1：1：6：12配比)一般用于不超过4层的民用建筑。另外，石材及素混凝土常是中小型桥梁 和挡土墙的刚性扩展基础的材料。
图 2-1 无筋扩展基础构造示意图
二、钢筋混凝土基础
钢筋混凝土基础具有较强的抗弯、抗剪能力，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，常做成扩展基础．条形基础，筏形基础，箱形基础等形式。由于钢筋混凝土基础有很好的抗弯能力，因此也称为柔性基础。这种基础能发挥钢筋的抗拉性能及混凝土抗压性能，适用范围十分宽广。 根据上部结构特点，荷载大小和地质条件．钢筋混凝土基础可构成如下结构形式。
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住下独立基础。扩展基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。由于这类基础的高度不受台阶宽高比的限制，适宜需要“宽基浅埋”的场合下采有。例如当软土地基表层具有一定厚
度的所谓“硬壳层”，并拟采用该层作为持力层时．可考虑采用这类基础形式。墙下条形扩展基础的构造如图2-2所示。如地基不均匀，为增强基础的整体性和抗弯能力，可以采用有肋的墙下条形基础[图2-2(b)]，肋部配置足够的纵向钢筋和箍筋。为避免地基土变形对墙体的影响，或当建筑物较轻，作用在墙上的 荷载不大，基础又需要做在较深的持力层上时，作条形基础也不经济，可采用墙下短柱独立基础，将墙体砌筑在基础梁上，如图2-3所示。柱下独立基础的构造如图2-4所示，图2-4(a)、(b)所示为现浇柱基础，图2-4(c)所示为预制柱基础。
图2-2 墙下扩展条形基础
图2-3 墙下独立基础
（a）
（b）
图2-4 柱下独立基础
（c）
2．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（图2-5).如果单向条形基础的底面积已能满足地基承载力要求，只需减少基础之间的沉降差．则可在另一方向加设联梁．形成联梁式条形基础。
如果柱网下的基础软弱，土的压缩性或柱荷载的分布沿两个柱列方向都很不均匀，一方面需要进一步扩大基础底面积，另一方面又要求基础具有较大的整体刚度以调整不均匀沉降，可沿纵横柱列设置条形基础而形成十字交叉条形基础，如图2-6所示。十字交叉条形基础具有较大的整体刚度，在多层厂房、荷载较大的多层及高层框架中常被采用。