1、地基基礎工程講義 第一部分相關知識和概念第一章 地基基礎相關知識第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001總則1.0.2本標準適用于建筑結構、組成結構的構件及地基基礎的設計。1.0.3制定建筑結構荷載規(guī)范以及鋼結構、混凝土結構、砌體結構、木結構等設計規(guī)范應遵守本標準的規(guī)范；制定建筑地基基礎和建筑抗震等設計規(guī)范宜遵守本標準規(guī)定的原則。1.0.4本標準所采用的設計基準期為50年。建筑結構設計時，對所考慮的極限狀態(tài)，應采用相應的結構作用效應的最不利組合:1進行承載能力極限狀態(tài)設計時，應考慮作用效應的基本組合，必要時尚應考慮作用效應的偶然組合。2進行正常使用極限

2、狀態(tài)極限設計時，應根據(jù)不同設計目的，分別選用下列作用效應的組合：標準組合，主要用于當一個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生嚴重的永久性損害的情況；頻遇組合，主要用于當一個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生局部損害、較大變形或短暫振動等情況；準永久組合，主要用在當長期效應是決定性因素時的一些情況。第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001）術語、符號可靠度degree of reliability (reliability)結構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。失效率probability of failure結構不能完成預定功能的概率。第1節(jié) 結構可靠度的基本

3、概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001可靠指標 reliability index由 =-1（pf）定義的代替失效概率pf的指標，其中-1 （）為標準正態(tài)分布函數(shù)的反函數(shù)。ps=1-pf pf=(-) ps結構構件的可靠度 pf結構構件的失效概率運算值()-標準正態(tài)分布函數(shù)結構構件的可靠指標第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001設計基準期design reference period為確定可變作用及與時間有關的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。設計使用年限design working life設計規(guī)范的結構或構件不需進行大修即可按預

4、定目的使用的時期。第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001作用效應effect of an action由作用引起的結構或結構構件的反應，例如內(nèi)力、變形和裂縫等。抗力resistance結構或結構構件承受作用效應的能力，如承載能力等。第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001）1結構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。規(guī)定的條件：指環(huán)境。預定功能：正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用； 正常使用時具有良好的工作性能； 正常維護下具有足夠的耐久性能； 在設計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍

5、能保持必需的整體穩(wěn)定性。類別設計使用年限（年）示例15（三級）臨時性結構225易于替換的結構構件350（二級）普通房屋和構筑物4100（一級）紀念性建筑和特別重要的建筑結構第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001）2建筑結構的安全等級（同r0-結構的重要性系數(shù)有關，即與承載力極限狀態(tài)荷載效應的基本組合有關）注：1、對特殊的建筑物，其安全等級應根據(jù)具體情況另行確定； 2、地基基礎設計安全等級及按抗震要求設計時建筑結構的 安全等級，尚應符合國 家現(xiàn)行有關規(guī)范的規(guī)定。安全等級破壞后果建筑物類型一級（100年）很嚴重重要的房屋二級（50年）嚴重一般的房屋三級（

6、5年）不嚴重次要的房屋第1節(jié) 結構可靠度的基本概念（建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001）3極限狀態(tài)與相應的效應組合1）承載能力極限狀態(tài)：結構或結構構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。如地基喪失承載能力而破壞。 基本組合：承載能力極限狀態(tài)計算時，永久作用和可變作用的組合。 2）正常使用極限狀態(tài)：結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。 a.標準組合：正常使用極限狀態(tài)計算時，采用標準值或組合值為荷載代表值的組合。 b.頻遇組合：正常使用極限狀態(tài)計算時，對可變荷載采用頻遇值或準永久值為荷載代表值的組合。 c.準永久組合：正常使用極限狀態(tài)計算時，對可變荷載采用準永

7、久值為荷載代表值的組合。第2節(jié) 建筑結構荷載的基本概念永久荷載permanent load在結構使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。可變荷載variable load在結構使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。偶然荷載accidental load在結構使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載。準永久值quasi-permanent value對可變荷載，在設計基準期內(nèi)被超載的總時間為設計基準期一半的作用值。第2節(jié) 建筑結構荷載的基本概念1結構荷載的分類： 永久荷載：結構自重、土壓力、

8、預應力等；水壓力作用荷載規(guī)范未作規(guī)定，按（工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準）GB 50153-92的規(guī)定，水位不變的水壓力按永久荷載考慮，否則按可變荷載考慮。 可變荷載：樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、風荷載、雪荷載等； 偶然荷載：爆炸力、撞擊力、罕遇地震等。地震作用由（建筑結構抗震規(guī)范）GB50011-2001具體規(guī)定，其他偶然荷載按經(jīng)驗或相關標準確定。第2節(jié) 建筑結構荷載的基本概念2荷載組合： 承載能力極限狀態(tài)：應按荷載效應的基本組合或偶然組合，表達式為：r0SR r0-結構的重要性系數(shù);S-荷載效應組合的設計值（荷載代表值與荷載分項系數(shù)的乘積）；R-結構構件抗力的設計值，應按各有關建筑結構設

9、計規(guī)范的規(guī)定確定（一般為材料性能設計值-材料性能標準值（符合規(guī)定質量的材料性能概率分布的某一分位值）除以材料性能分項系數(shù)所得的值）。r0的取值：安全等級為一級或設計使用年限為100年及以上的結構構件，不應小于1.1；安全等級為二級或設計使用年限為50年的結構構件，不應小于1.0；安全等級為三級或設計使用年限為5年的結構構件，不應小于0.9；（設計使用年限為25年的結構構件根據(jù)具體情況定）。第2節(jié) 建筑結構荷載的基本概念正常使用極限狀態(tài)：應根據(jù)不同的設計要求，采用荷載的標準組合、頻遇組合、或準永久組合，表達式為：SCC-結構或結構構件達到正常使用要求的規(guī)定限值，例如變形、裂縫、振幅、加速度、應力

10、等的限值，應按各有關建筑結構設計規(guī)范的規(guī)定采用。3.極限狀態(tài)與相應的效應組合在地基基礎設計中的選擇:承載能力極限狀態(tài)：基本組合(基礎的配筋、材料強度驗算等)；必要時尚應考慮偶然組合。正常使用極限狀態(tài)：a.標準組合（基礎面積確定、樁數(shù)確定等）；b.頻遇組合c.準永久組合（沉降計算）4結構構件的可靠度與失效概率的關系：ps=1-pf pf=(-) ps結構構件的可靠度 pf結構構件的失效概率運算值()-標準正態(tài)分布函數(shù)結構構件的可靠指標第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念1 地基基礎設計等級設計等級建筑和地基類型甲級重要的工業(yè)與民用建筑物30層以上的高層建筑體型復雜，層數(shù)相差超過10層的高低層連成一體建

11、筑物大面積的多層地下建筑物（如地下車庫、商場、運動場）對地基變形有特殊要求的建筑物復雜地質條件下的坡上建筑物（包括高邊坡）對原有工程影響較大的新建建筑物場地和地基條件復雜的一般建筑物位于復雜地質條件及軟土地基的二層及二層以上地下室的基坑工程乙級除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑物丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑物及一般工業(yè)建筑物；次要的輕型建筑物第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念2 地基基礎設計的規(guī)定： 1）所有建筑物的地基計算應滿足承載力計算的有關規(guī)定； 2）設計等級為甲級、乙級的建筑物，均應按地基變形設計；第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念3）設計等級為丙級的建筑物可不作

12、變形驗算（規(guī)范另有表3.02），如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：a）地基承載力特征值小于130kPa，且體型復雜的建筑；b）在基礎上及其附近地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；c）軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時；d）相鄰建筑物距離過近，可能發(fā)生傾斜時；e）地基內(nèi)有厚大或厚薄不均的填土，其自重固結未完成時。注:地基軟弱復雜、荷載復雜第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念4）對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑、高聳結構和擋土墻等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性；5）基坑工程應進行穩(wěn)定性驗算；6）當?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構筑物存在上浮

13、問題時，尚應進行抗浮驗算。注：基本組合的永久荷載分項系數(shù)當其對結構有利時，一般情況下取1.0，對結構的傾覆、滑移或漂浮驗算，應取0.9。第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念3地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合于相應的抗力限值應按下列規(guī)定： 1）按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。 2）計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載應按正常使用極限狀態(tài)下的荷載效應的準永久荷載組合，不應計入風荷載和地震作用。 3）計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載

14、效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但分項系數(shù)均為1.0。 4）在確定基礎或樁臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應組合和相應的基地壓力，應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(shù)。 5）基礎設計安全等級、結構設計使用年限、結構重要性系數(shù)應按有關規(guī)范的規(guī)定采用，但重要性系數(shù)r0不應小于1.0。第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念4 正常使用極限狀態(tài)下，荷載效應的標準組合Sk應用下式表示：Sk=SGK+SQ1K+c2SQ2K+.+cnSQnKSGK-按永久荷載標準值GK計算的荷載效應值；SQ1K-按可變荷載標準值QiK

15、計算的荷載效應值，其中SQ1K為諸可變荷載效應中起控制作用者。ci-可變荷載Qi組合值系數(shù)，按荷載規(guī)范取值（住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院等為0.7，書庫、檔案室、儲藏室、通風機房、電梯機房為0.9）。荷載效應的準永久組合值Sk應用下式表示（計算沉降）：Sk=SGK+q1SQ1K+q2SQ2K+.+qnSQnKqi-準永久值系數(shù)，按荷載規(guī)范取值（住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院等為0.4，書庫、檔案室、儲藏室、通風機房、電梯機房為0.8）。第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念5承載能力極限狀態(tài)下，由可變荷載效應控制的基本組合設計值S應用下式表示：S=GSGK+Q1SQ1K+Q2C2SQ2K+.+QNC

16、nSQnKG-永久荷載的分項系數(shù)，按荷載規(guī)范取值（其效應對結構不利時為1.2（同原荷載規(guī)范，美國為1.4）；對結構有利時，一般為1.0，對結構的傾覆、滑移或漂浮（原規(guī)范無）驗算，應取0.9）。QI-第i個可變荷載的分項系數(shù)，按荷載規(guī)范取值（一般為1.4（美國為1.7）；對標準值大于4KN/m2時的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載應取1.3）。由永久荷載效應控制的基本組合設計值S應用下式表示：S=GSGK+Q1C1SQ1K+Q2C2SQ2K+.+QNCnSQnKG-永久荷載的分項系數(shù)，按荷載規(guī)范取值（其效應對結構不利時為1.35（可變荷載控制（原規(guī)范）為1.2）；對結構有利時，一般為1.0，對結構的傾覆

17、、滑移或漂浮驗算，應取0.9）。QI-第i個可變荷載的分項系數(shù)，按荷載規(guī)范取值（一般為1.4；對標準值大于4KN/m2時的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載應取1.3）。第3節(jié) 建筑地基基礎設計的概念6. 永久荷載效應控制的基本組合在地基中的簡化式： S1.35 Sk 討論：承載能力極限狀態(tài)下基本組合:由可變荷載效應控制的荷載基本同原荷載規(guī)范：1.2SGK+1.4SQ1K由永久荷載效應控制的荷載為（原荷載規(guī)范無，對于永久荷載效應控制的荷載同上式比有可能所增加）：1.35SGK+1.35*0.7SQ1K=1.35SGK+0.98SQ1K正常使用極限狀態(tài)下因無分項系數(shù)，基本同原規(guī)范。荷載效應的標準組合 Sk

18、=SGK+SQ1K+c2SQ2K+.+cnSQnK 荷載效應的準永久組合Sk=SGK+q1SQ1K+q2SQ2K+.+qnSQnK現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001的住宅等樓面均布活荷載標準值比原來的荷載規(guī)范提高了約30%，可變荷載組合值系數(shù)提高了 17%，恒載控制的基本組合的荷載分項系數(shù)由1.25提高至1.35， 第二章 地基基礎工程第1節(jié) 土力學的三大定律(公式)1 達西線性滲透定律v=kiv-滲流速度k-滲透系數(shù)i-水力坡度,i=h/L,h為端面間的水位差,L為端面間的距離(見右圖)。水在砂土中流動時，達西公式正確；在粘性土中，只有水力坡度大于一定值Ii（常稱起始水力坡度）時，

19、達西公式才成立：v=k（I Ii ）2 土的壓密定律在壓密壓力不大的情況下，孔隙比的變化與壓力的變化成比例。見下圖。 e1-e2=(p2-p1) 3庫侖定律在法向壓力變化范圍不大時，抗剪強度與法向壓力的關系近似為一直線。tan+c-土的抗剪強度-作用在剪切面上的法向壓力-土的內(nèi)摩擦角c-土的粘聚力第2節(jié)土的力學模型1 壓縮型土在壓力作用下體積縮小的特性叫土的壓縮性。土的變形是由土的壓縮產(chǎn)生的，而不存在土體受剪的情況。2剪切型土在剪應力作用下變形破壞的特性。第3節(jié)地基的破壞模式第4節(jié)地基承載力公式地基承載力計算公式很多,有理論的、半理論半經(jīng)驗的和經(jīng)驗統(tǒng)計的，他們大都包含三項：1.反映粘聚力C的作

20、用;2.反映基礎寬度b的作用;3.反映基礎埋深d的作用;這三項中都含有一個數(shù)值不同的無量綱系數(shù),它們都是內(nèi)摩擦角的函數(shù)。不同的地基承載力公式主要差別就表現(xiàn)在承載力系數(shù)的數(shù)值不同，有時該數(shù)值相差很大。原因是所作假設不同：整體與局部剪切破壞；地基滑裂面的形狀和深度的不同。1 太沙基公式1920年Prandtl 根據(jù)塑性平衡理論，研究了堅硬物體壓入較軟、均勻、各向同性材料的過程，導出極限壓應力公式，后來Taylor對此作了修正，得出了條形剛性基礎承受豎向荷載的極限承載力公式；1943年太沙基假定的塑流區(qū)和塑流邊界與Prandtl一致，但采用簡化計算推導，并考慮了基礎埋深的效應。pu=cNc+dNq

21、+1/2bN Nc、Nq、N 為無量綱承載力系數(shù)，僅與有關，隨增大而增大（ 一般35減緩）。1. pu 隨c增大而增大;2.pu隨d（超載）增大而增大;3.pu隨b增大（基底及整個滑動土體增大）而增大;假設滑動面；適用于基底粗糙的條形基礎整體剪切修正后可以計算局部剪切對方形及圓形基礎提出半經(jīng)驗公式25度時基礎寬度對承載力的影響大軟粘土接近0時，極限承載力約為5.7c+d安全系數(shù)32 梅耶霍夫公式（西歐常用）假設滑動面；根據(jù)中心受壓的條形基礎；整體剪切考慮旁側土的抗剪強度；即可用于淺基礎，亦可用于深基礎及斜坡基礎；3漢森公式荷載偏心或傾斜；考慮基礎形狀；考慮基礎埋深；適用于d/b1；安全系數(shù)2。

22、4魏西克公式與梅耶霍夫公式0一致；考慮矩形、圓形基礎；考慮土的壓縮性；考慮雙層土的影響；梅耶霍夫公式值最大，太沙基次之，魏西克第三，漢森值最小，最大最小的差值接近最小值的40%。第5節(jié)規(guī)范確定地基承載力的原則、方法及理論公式1地基受力后的工作狀態(tài)有下列四個階段：全部壓縮階段：在較小的壓力下，地基土處于壓縮狀態(tài)，變形量很小，見圖；局部塑性變形階段：當壓力增至某值時，在基礎邊緣部位開始出現(xiàn)局部塑性變形區(qū)，地基變形有所增大，但能穩(wěn)定，見圖；危險應力階段：當壓力繼續(xù)增加，在基礎邊緣出現(xiàn)的塑性變形區(qū)在基礎底部連成一片，地基變形持續(xù)增加并很難穩(wěn)定，見圖；整體滑動階段：當壓力繼續(xù)增加到某一程度，整個地基土向

23、基礎兩側擠出，地面隆起，地基完全失效，見圖。 在基礎地面壓力作用下，地基中不出現(xiàn)過大的塑性變形時所對應的壓力。規(guī)范將地基土的工作狀態(tài)控制在局部塑性變形階段。2確定地基承載力的標準方法用0.25或0.5m2（軟土）壓板試驗（北京規(guī)范埋深1.0m，標準壓板寬1.0m(一般第四紀沉積土)，1.5m（新近沉積層及人工填土）. p-s曲線有比例界限時，取比例界限；對中高壓縮性土，取s/b0.01 0.015對應的荷載,但荷載不應大于最大加載量的一半（保證ds/dt0）。 當極限荷載小于對應比例界限的荷載的2倍時，取極限荷載值的一半.注：89規(guī)范對中高壓縮性土，取s/b0.02；當極限荷載能確定，且該值小

24、于對應比例界限的荷載值的1.5倍時，取荷載極限值的一半。3規(guī)范的理論公式：按塑性荷載公式（prandtl,L.,德國）推導，并根據(jù)試驗結果修正。Fa=Mbb+Mdmd+Mcck 承載力系數(shù)只與k角（基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角標準值）有關； b大于6m按6m考慮，對于砂土小于3m按3m考慮 ； 偏心距e1/30b； 應滿足變形要求；注：不再修正；ck 基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標準值。4.基礎埋深的計算小地下室獨立基礎的埋深為d。第6節(jié) 地基基礎的概念房屋結構由上部結構和基礎兩大部分組成。通常以室外地面標高為劃分標準，地面標高以上為上部結構，以下為基礎。基礎：將結構所承受的各種作用

25、傳遞到地基上的結構組成部分。(樁基：由設置于巖土中的樁與樁頂聯(lián)結的承臺共同組成的基礎或由柱與樁與直接連接的單樁基礎)；地基：為支承基礎的土體和巖體。地基主要受力層：條基下3b（b為基礎寬），獨立基礎1.5b且5m，箱、筏基一般為基底下基礎寬厚的土層深度。柔性結構：結構的變形與地基的變形一致，地基的變形對上部結構不產(chǎn)生附加應力或產(chǎn)生很小的附加應力；上部結構沒有調(diào)整地基不均勻變形能力。如木結構、鋼混排架結構或鋼排架結構。剛性結構：地基不均勻變形過程中，結構各部分沉降相等或相對彎曲值小于萬分之二、或表現(xiàn)為傾斜。能調(diào)整土中應力，但不能克服傾斜。如煙囪、水塔等高聳建筑物，或長高比小于2.5，荷載分布均勻

26、、體型簡單的高層建筑（一般相對彎曲小于萬分之五）。此外，基礎剛度很大時如樁基、沉井、沉箱和多層箱基也可按剛性結構考慮。半剛性結構：介于上面兩者間，具有一定的承受彎曲變形能力，也具有一定的減少地基不均勻變形能力。地基成硬塑狀態(tài)時它幾乎無法調(diào)整地基的不均勻變形能力；地基較軟時，它又可能改變地基接觸壓力，減少不均勻沉降，但此時易開裂。如一般的磚石結構和框架結構。框架結構相鄰柱沉降差容許值：高壓縮性地基0.003L，低壓縮0.002L。磚墻正向相對彎曲容許值0.00050.0007，反向0.0005。配筋墻體可提高一倍。在軟土地區(qū)的體型復雜結構，局部傾斜容許值：0.003。第7節(jié)基底反力及地基應力分布

27、形式1基底反力分布形式結構剛度不同時的反力及沉降分布2豎向荷載下地基應力分布條形豎向荷載方形荷載圓形荷載分析地基豎向橫向相互影響的基礎。 第7節(jié)地基計算1承載力計算(正常使用極限狀態(tài)，標準組合) 軸心荷載pkfa pk=(Fk+Gk)/A (e=0) 偏心荷載pkmax1.2fa pkmax=1.2(Fk+Gk)/A (e=b/30) pkmax=2(Fk+Gk)/A (e=b/6,pmin=0)pkmax=2(Fk+Gk)/（3la） (eb/6,pmin0)pkmax=4(Fk+Gk)/A 設計時最好將基礎反力限制于e=b/30內(nèi),如eb/6后，基底反力分布很不平衡,反力的最大值將大幅度增

28、加，其結果是基礎配筋將大幅度增加。如果偏心荷載為靜載，則可能出現(xiàn)嚴重的傾斜。一般情況下不宜使偏心大于b/6。只有當?shù)鼗脸休d力很高，壓縮模量很高且低層房屋時，才可考慮e=b/3的情況。2相關規(guī)范的規(guī)定 高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范 在永久荷載與樓面活荷載長期效應組合下，e0.1W/A(W為基礎底面抵抗矩) 非抗震設防：pmin0;抗震設防：地震組合壓力下的零應力區(qū)小于25基礎面積（自注：1/4b）。 高層建筑混泥土結構技術規(guī)程在永久荷載與樓面可變荷載準永久組合下，e0.1W/A(W為基礎底面抵抗矩) 高寬比大于4的高層建筑，基礎不宜出現(xiàn)零應力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，基底零應力區(qū)面積不應

29、超過基礎面積的15（自注：約1/6b） 建筑抗震設計規(guī)范高寬比大于4的高層建筑，在地震作用（地震作用效應標準組合）下基礎不宜出現(xiàn)零應力區(qū)；其它建筑，基底零應力區(qū)面積不應超過基礎面積的152地基的沉降的計算 應力按布氏解（彈性半空間、柔性荷載）； 荷載在地基的比例界限內(nèi)（地基承載力）； 按壓縮模量，模量取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段； 荷載效應準永久組合的附加壓力； 由分層法（中心、無側限）而來，計算點為基礎中心（如為剛性結構則計算值偏大），經(jīng)修正系數(shù)修正（注意p00.75時系數(shù)的減小）； 注意相鄰荷載（尤其為軟土地區(qū)條基面積占投影面積的70以上時）； 警惕大面積荷堆載（填土

30、）；柔性剛性及半剛性基礎的地基變形和反力分布3軟弱下臥層驗算 下臥層為軟土； 下臥層比上層強度低。 4.穩(wěn)定性計算 地基承載力計算是穩(wěn)定性驗算的一個方面，承載力滿足即表示滿足豎向穩(wěn)定要求； 建筑上一般為水平與豎向荷載共存，故一般驗算表層滑動和深層滑動。規(guī)范建議用圓弧滑動面法進行驗算： MR/MS1.2穩(wěn)定土坡上建筑有距離要求（對臨時支護偏保守）。第8節(jié)基礎的基本概念1淺基礎習慣提法：大多數(shù)基礎埋深較淺（一般指D/B1），可以用比較簡便的施工方法建造的基礎；而樁基、沉井和地下連續(xù)墻等一般稱深基礎。 無筋擴展基礎系指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形或柱下獨立基礎（剛

31、性基礎）剛性角：根據(jù)不同材料、不同荷載確定的基礎臺階寬高比的允許值，保證基礎的抗彎和抗剪能力。 擴展基礎系指柱下鋼筋混凝土獨立基礎和墻下鋼筋混凝土條形基礎彎矩設計值的計算公式（8.2.7.45）應用的條件：對矩形基礎：臺階的寬高比2.5；偏心距1/6基礎寬度。前者保證反力直線分布，后者保證公式的適用及經(jīng)濟（配筋）。柱下條形基礎 構造為主，計算為輔。計算注意點：在比較均勻的地基上，上部結構剛度較好，荷載分布較均勻，且條形基礎梁的高度不小于1/6柱距時，地基的反力按直線分布，條形基礎梁的內(nèi)力可按連續(xù)梁計算（否則按彈性地基梁計算），此時邊跨跨中彎矩及第一內(nèi)支座的彎矩值宜乘以1.2的系數(shù)；構造注意點之

32、一：條形基礎的端部宜外伸第一跨距的0.25倍；之二：底部通常鋼筋不應少于底部受力鋼筋截面總截面積的/3。筏基 構造為主，計算為輔。分梁板式和平板式筏基。梁板式筏基計算：正截面受彎承載力，板厚沖切、受剪承載力計算。平板式筏基計算：板厚沖切（包括內(nèi)筒下板厚沖切），受剪承載力（距內(nèi)筒邊緣或柱邊緣H0處）計算。地基比較均勻，上部結構剛度較好，梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基的厚跨比不小于1/6，且相鄰柱荷載及柱間距的變化不超過20%時，筏基內(nèi)力可按基底反力直線分布進行計算（否則按彈性地基梁板計算）。此時邊跨跨中彎矩及第一內(nèi)支座的彎矩值宜乘以1.2的系數(shù)；構造注意點之一：縱橫向底部通長鋼筋尚應有1/21

33、/3貫通全跨，其配筋率不應小于0.15%。 2樁基礎樁基：由設置于巖土中的樁與樁頂聯(lián)結的承臺共同組成的基礎或由柱與樁與直接連接的單樁基礎；基樁：樁基礎中的單樁；復合基樁：單樁及其對應面積的承臺下地基組成的復合承載基樁。復合樁基：由基樁和承臺下地基土共同承擔荷載的樁基礎。樁端應置于硬土上，樁端以下硬持力層厚度不宜小于4d； 樁宜布置于墻梁下； 擠土樁的樁距不能太小，飽和土中不宜布置滿堂擠土樁； 配筋等構造要求：a.截面配筋率（構造配筋）為0.65 0.2（水平力作用下開裂前臨界荷載控制配筋，小樁大，大樁小）;b.宜通長配筋樁：端承樁；應通長配筋樁：承受負摩阻力、位于坡地岸邊、專用抗拔樁、因地震作

34、用、凍脹或膨脹力作用而受拔力的樁。（注：國家規(guī)范規(guī)定：受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長度應通過計算確定；樁基承臺下存在淤泥、淤泥質土或液化土層時，配筋長度應穿過淤泥、淤泥質土或液化土層；坡地岸邊、抗拔樁、8度及8度以上地震區(qū)、嵌巖端承樁應通常配筋。）。c.摩擦樁配筋長度不宜小于2/3樁長；d.受水平荷載樁主筋812；其它樁612；凈距60mm；e.每隔2m設12 18加強筋；f.砼強度等級C20；水下C25；預制樁C30；g.主筋保護層35mm；水下50mm；h.在腐蝕環(huán)境中注意帶裂縫工作砼樁鋼筋和鋼樁的腐蝕速度；一級樁基承載力均應采用現(xiàn)場靜載試驗 用土的物理指標計算大直徑樁（800mm）及嵌

35、巖樁的承載力時需折減；抗拔力驗算要同時驗算基樁及群樁（有群樁時），考慮整體與非整體破壞；用土的物理指標計算承載力時需折減； 水平承載力按配筋率0.65為界分兩公式；樁身承載力滿足有關條件時可考慮鋼筋作用，并考慮施工影響而折減（比國家規(guī)范折減的少）；高承臺、樁周有液化土及地基承載力25kPa(或不排水抗剪強度10kPa)應考慮屈曲影響（穩(wěn)定驗算）；偏心受荷樁考慮偏心距增大；受長期或經(jīng)常出現(xiàn)水平力或抗拔力樁進行抗裂驗算。第3章 抗震第1節(jié) 概述1.抗震設防的基本思想和原則同GBJ1189規(guī)范（以下簡稱89規(guī)范）一樣，仍以“三個水準”為抗震設防目標。即“小震不壞，中震可修，大震不倒”的具體化。當遭受

36、低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當遭受相余本區(qū)抗震設計烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。*與各國地震烈度水準相應的抗震設防目標是：一般情況下（不是所有情況下），遭遇第一水準烈度（眾值烈度-50年內(nèi)超越概率約為63的地震烈度，比基本烈度約低一度半，）時，建筑處于正常使用狀態(tài)，從結構抗震分析角度，可以視為彈性體系，采用彈性反應譜進行彈性分析；遭遇第二水準烈度（基本烈度-50年超越概率約10的烈度即1990中國地震烈度區(qū)劃圖規(guī)定的地震基本烈度或新修

37、訂的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的峰值加速度所對應的烈度）時，結構進入非彈性工作階段，但非彈性變形或結構體系的損壞控制在可修復的范圍（與89規(guī)范相同，仍與78規(guī)范相當）；遭遇第三水準烈度（預估的罕遇地震，50年超越概率23的烈度）時，結構由較大的非彈性變性，但應控制在規(guī)范的范圍內(nèi)，以免倒塌。*還需說明的是：抗震設防烈度為6度時，建筑按規(guī)范采取相應的抗震措施之后，抗震能力比不設防時有實質性的提高，但其抗震能力仍是較低的，不能過高估計。各類建筑按本規(guī)范規(guī)定采取不同的抗震措施之后，相應的抗震設防目標喜愛程度尚有所提高或降低。例如，丁類建筑在設防烈度地震下的損壞程度可能會重些，且其倒塌不危及人們的生命安全

38、，在預估的罕遇地震下的表現(xiàn)會比一般的情況要差；甲類建筑在設防烈度地震下的損壞是輕微甚至是基本完好的，在預估的罕遇地震下的表現(xiàn)將會比一般的情況好些。2.采用二階段設計實現(xiàn)上述三個水準的設防目標：第一階段設計是承載力驗算，取第一水準的地震動參數(shù)計算機構的彈性地震作用標準值和相應的地震作用效應，繼續(xù)保持其可靠度水平同78規(guī)范相應，采用建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB50068規(guī)定的分項系數(shù)設計表達式進行結構構件的截面承載力驗算，這樣，即滿足了在第一水準下具有必要的承載力可靠度，又滿足第二水準的損壞可修的目標。對大多數(shù)的結構，可只進行第一階段設計，而通過概念設計和抗震結構措施來滿足第三水準的設計要求。3

39、.規(guī)范的適用范圍，繼續(xù)保持89規(guī)范的規(guī)定，適用于69度一般的建筑工程。簽于近十年來，很多6度地震區(qū)發(fā)生了較大的地震，甚至特大地震，6度地震區(qū)的建筑要適當考慮一些抗震要求，以減輕地震災害。*工業(yè)建筑中，一些因生產(chǎn)工藝要求而造成的特殊問題的抗震設計，與一般的建筑工程不同，需由有關的專業(yè)標準予以規(guī)定。 因缺乏可靠的近場地震的資料和數(shù)據(jù)，抗震設防烈度大于9度地區(qū)的建筑抗震設計，仍沒有條件列入規(guī)范。4.抗震設防依據(jù)的“雙軌制”，即一般情況采用抗震設防烈度（作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度），在一定條件下，可采用抗震設防區(qū)劃提供的地震動參數(shù)（如地面運動加速度峰值、反應譜值、地震影響系數(shù)曲線和地震加速度時

40、程曲線）。關于抗震設防烈度和抗震設防區(qū)劃的審批權限，由國家有關主管部門規(guī)定。第2節(jié) 術語1抗震設防烈度-按國家規(guī)定的權限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。2設計基本地震加速度-50年設計基準期超越概率10%的地震加速度的設計取值。3場地-工程群體所在地，具有相似的反應譜特征。其范圍相當于廠區(qū).居民小區(qū)和自然村或不小于1.0km2的平面面積。4抗震措施-除地震作用計算和抗力計算以外的抗震設計內(nèi)容，包括抗震構造措施。5抗震構造措施-根據(jù)抗震概念設計原則，一般不需要計算而對結構和非結構各部分必采取的各種細部要求。第3節(jié) 抗震設計的基本要求1建筑抗震設防分類和設防標準建筑應根據(jù)其使用功能的重要性

41、分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑，乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑，丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，丁類建、筑應屬于抗震次要建筑。2.各抗震設防類別建筑的抗震設防標準，應符合下列要求：甲類建筑，地震作用應高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求，其值應按批準的地震安全性評價結果確定；抗震措施，當抗震設防烈度為68度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。乙類建筑，地震作用應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求，抗震措施，一般情況下，當抗震設防烈度為68度時，應符

42、合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求；地基基礎的抗震措施，應符合有關規(guī)定。丙類建筑，地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求。丁類建筑，一般情況下，地震作用仍應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施應允許比本地區(qū)抗震設防烈度的要求適當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低。3地震影響4場地和地基 選擇建筑場地時，應根據(jù)工程需要，掌握地震活動情況.工程地質和地震地質的有關資料，對抗震有利。不利和危險地段作出綜合評價。對不利地段。應提出避開要求；當無法避開時應采取有效措施；不應在危險地段建造甲.乙.丙類建筑。建筑場地為I類時，甲、乙類建筑允許仍按本

43、地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施；丙類建筑允許按本地區(qū)抗震設防烈度降低一度的要求采取抗震構造措施，但抗震設防烈度為6度時仍應按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施。建筑場地為、類時，對設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)，除本規(guī)范另有規(guī)定外，宜分別按抗震設防烈度8度（0.20g）和9度（0.40g）時各類建筑的要求采取抗震構造措施。*地基和基礎設計應符合下列要求： a、同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的基礎上； b、同一結構單元不宜部分分采用天然地基部分采用樁基； c、地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土時，應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響，并

44、采取相應的措施。*第4節(jié) 場地、地基和基礎*2. 天然地基和基礎下列建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算：a砌體房屋。b.地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑：(a)一般的單層廠房和單層空曠房屋；(b)不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋；(c)基礎荷載與(b)項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。c.規(guī)范規(guī)定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。注：軟弱粘性土層指7度、8度和9度時，地基承載力特征值分別小于80、100和120kPa的土層。*天然地基基礎抗震驗算時，應采用地震作用效應標準組合，且地基抗震承載力應取地基承載力特征值乘以地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)計算。地震抗震承載力應按下式計算

45、：aE=aaaE調(diào)整后的地基抗震承載力；a地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)，應按表4.2.3采用；a深寬修正后的地基承載力特征值，應按現(xiàn)行國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范GB5007采用。*驗算天然地基地震作用下的豎向承載力時，按地震作用效應標準組合的基礎底面平均壓力和邊緣最大壓力應符合下列各式要求：PaEPmax1.2 aE式中P地震作用效應標準組合的基礎底面平均壓力；Pmax地震作用效應標準組合的基礎邊緣的最大壓力。高寬比大于4的高層建筑，在地震作用下基礎底面部宜出現(xiàn)拉應力；其他建筑，基礎底面與土之間零應力區(qū)面積部應超過基礎底面面積底15。*第5節(jié) 液化土軟土地基1飽和砂土和飽和粉土（不含黃土）的液化判別和地基處理，6度時一般情況下可不進行判別和處理，79度時，乙類建筑可按本地區(qū)抗震設防烈度的要求進行判別和處理。2存在飽和砂土和飽和粉土（不含黃土）的地基，除6度設防外，應進行液化判別；存在液化土層的地基，應根基建筑的抗震設防類別、地基的液化等級，結合具體情況采取相應的