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土力學(xué)及地基基礎(chǔ) 土力學(xué)及地基基礎(chǔ) 第3版 書名：土力學(xué)及地基基礎(chǔ) 第3版 書號：978-7-111-51330-8 作者：陳蘭云 出版社：機械工業(yè)出版社 第二篇 基礎(chǔ)工程施工 單元六 淺基礎(chǔ)施工 任務(wù)1 淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識 地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本規(guī)定 問題引出 某學(xué)校實驗樓為磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積1140m2。建筑物長53m，寬16m，局部高達8.9m。東西向，建筑物的東邊為2層建筑，底層實驗室，2層辦公室；建筑物的西邊為大功率測試單層排架結(jié)構(gòu)。排架部分與磚混部分間設(shè)沉降縫一道，排架部分為預(yù)制鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)，其余部分為條形基礎(chǔ)。實驗樓2004年7月開工，至2005年8月土建主體基本完成，施工過程中就出現(xiàn)了不均勻沉降，造成了墻體裂縫。 一、地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本規(guī)定（一）建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級 根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征，以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度，《地基規(guī)范》將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為甲乙丙3個設(shè)計等級，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況，按表6-1選用。 一、地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本規(guī)定（一）建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級 （二）基本規(guī)定 根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度，地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合《地基規(guī)范》的下列規(guī)定： 1）所有建筑物的地基計算均應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定。 2）設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)計。 3）表6-2所列范圍內(nèi)設(shè)計等級為丙級的建筑物可不作變形計算，如有下列情況之一時，仍應(yīng)作變形驗算： 4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。 5）基坑工程應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算。 6）當(dāng)?shù)叵滤�埋藏較淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時，尚應(yīng)進行抗浮驗算。 （三）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值 （三）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值 （三）荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值 二、淺基礎(chǔ)的類型 （一）無筋擴展基礎(chǔ) 材料：磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。 材料性能特點：抗壓強度高，抗拉強度、抗剪強度低。 構(gòu)造要求：基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值（臺階寬高比）不超過規(guī)定的允許值 適用于：6層和6層以下的一般民用建筑和墻承重的廠房。 (a)墻下剛性條形基礎(chǔ) (b)柱下剛性獨立基礎(chǔ) （二） 擴展基礎(chǔ) 1.柱下獨立基礎(chǔ) 2.墻下條形基礎(chǔ) （三） 柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) 巖石錨桿基礎(chǔ)適用于直接建在基巖上的柱基，以及承受拉力或水平力較大的建筑物基礎(chǔ)。巖石錨桿基礎(chǔ)對錨桿孔直徑、錨桿的構(gòu)造、錨桿插入上部結(jié)構(gòu)的長度、錨桿材料、灌漿材料等都有一定的要求，以確保鋼筋錨桿基礎(chǔ)與基巖連成整體（見圖6-8a）。 由現(xiàn)澆的鋼筋混凝土底板，頂板和縱橫內(nèi)外隔墻組成，形成一只剛度極大的箱子，故稱之為箱形基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)具有比筏板基礎(chǔ)更大的抗彎剛度，相對彎曲很小，可視作絕對剛性基礎(chǔ)。為了加大底板剛度，可進一步采用“套箱式”箱形基礎(chǔ)（圖b）。 箱形基礎(chǔ)埋深較深，基礎(chǔ)空腹，從而卸除了基底處原有地基的自重應(yīng)力，因此就大大地減少了作用于基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力，減少建筑物的沉降，這種基礎(chǔ)又稱之為補償性基礎(chǔ)。 (七)殼體基礎(chǔ) 受力特點：軸向壓力為主，可以充分發(fā)揮鋼筋和混凝土材料抗壓強度高的受力特點（梁板基礎(chǔ)：彎矩為主） 優(yōu)點：節(jié)省材料，造價低 適用于：筒形構(gòu)筑物基礎(chǔ) 根據(jù)形狀不同，可以有以下三種形式：M形組合殼（圖a） 　　 正圓錐殼（圖b） 　　　　　　 內(nèi)球外錐組合殼（圖c） 三、基礎(chǔ)埋置深度的選擇 四、基礎(chǔ)底面尺寸的選擇 (確定基礎(chǔ)的類型和埋深后，可根據(jù)荷載和地基承載力設(shè)計值確定，基礎(chǔ)底面尺寸。) (一)按持力層承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸 1.中心荷載作用下的基礎(chǔ)： 1)基底壓力： 1.中心荷載作用下的基礎(chǔ) 2.偏心荷載作用下的基礎(chǔ)： (2)根據(jù)偏心的大小把基礎(chǔ)底面積A0提高10～40%，即A=（1.1～1.4）A。； (3)  按假定的基礎(chǔ)底面積A，用下式進行驗算 (二)軟弱下臥層的驗算 例6-1 某柱基礎(chǔ)，作用在設(shè)計地面處的柱荷載設(shè)計值、基礎(chǔ)尺寸、埋置深度及地基條件如圖6-12所示，試驗算持力層承載力。 五、剛性基礎(chǔ)設(shè)計 由圖可見，基礎(chǔ)abc部分在反力p（即基礎(chǔ)底面壓力）作用下有向上彎曲的趨勢，如果彎曲過大，就會使基礎(chǔ)沿ca有裂開的可能。顯然p值越大，b1/d1值越大，則基礎(chǔ)越容易破壞。根據(jù)實驗研究和建筑實踐證明，當(dāng)基礎(chǔ)材料的強度和基底反力p確定后，只要b1/d1小于某一容許比值[b1/d1]，就能保證基礎(chǔ)不被破壞。b1/d1 的數(shù)值也可以作基礎(chǔ)斜面ab與鉛垂面ac的夾角α來表示。與[b1/d1]相對應(yīng)的角度[α]叫做基礎(chǔ)的剛性角。 為了方便施工，基礎(chǔ)通常做成臺階狀剖面。每一臺階的寬度與高度之比也應(yīng)小于容許比值[b1/d1]的要求。剛性基礎(chǔ)臺階寬高比的容許值可按表7-6選用。 按基礎(chǔ)臺階寬高比允許值所設(shè)計的基礎(chǔ)，一般均具有足夠的剛度，不需再作抗彎、抗剪驗算。為了保證基礎(chǔ)的質(zhì)量，基礎(chǔ)尚應(yīng)滿足構(gòu)造要求。 剛性基礎(chǔ)一般適用于6層和6層以下的一般民用建筑和輕型廠房。RYm紅軟基地

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