地基與基礎工程第一頁，共五十頁，2022年，8月28日第二章天然地基上的淺基礎設計一、基礎設計內容與一般步驟相關地質資料的收集選擇基礎類型確定基礎埋置深度確定地基承載力設計基礎尺寸按規范進行強度、變形、穩定性檢算繪制基礎設計圖、施工圖編寫設計說明書工程概預算第二頁，共五十頁，2022年，8月28日二、天然地基上淺基礎的類型按建材分類磚基礎：毛石基礎：素混凝土基礎：毛石混凝土基礎：灰土基礎：三合土基礎：鋼筋混凝土基礎擴展式基礎：剛性基礎第三頁，共五十頁，2022年，8月28日按基礎的結構形式分類從基底面積發展過程分A：單獨基礎：B：條形基礎：C：聯梁基礎；D：交叉梁基礎：E：片筏基礎：F：箱形基礎：第四頁，共五十頁，2022年，8月28日單獨基礎

條形基礎

交叉梁基礎

筏式基礎第五頁，共五十頁，2022年，8月28日平板式梁板式筏式基礎第六頁，共五十頁，2022年，8月28日地下室筏型基礎示意圖240600510018005100600240磚墻窗井窗井鋼筋混凝土板厚300防水層素混凝土墊層第七頁，共五十頁，2022年，8月28日A：單獨剛性基礎：

倒置的兩邊外伸的懸臂梁；在靠近柱邊或斷面高度突變處容易產生彎折破壞；基礎具有一定的高度，使彎折點產生的拉應力不超過材料的抗拉強度

第八頁，共五十頁，2022年，8月28日剛性角：b／H≤tg(俗稱大放腳)取決于建筑材料B≤b0+2Htg,對建材為標準磚的，墻厚一般為240mm、370mm、490mm等。b0bHB應用：剛性基礎按剛性角設計的寬、高一般具有足夠的剛度，不需要再做抗彎、抗剪檢算。且材料易得，施工簡單、運用廣泛。高度大、體積大、用料多，自重大，一般適合于6層和6層以下（三合土不宜超過4層）的一般民用建筑物和輕型廠房。第九頁，共五十頁，2022年，8月28日B：擴展式(柔性)獨立基礎1、一般為鋼筋砼基礎2、適用于柱載荷較大或有偏心作用、地基土層較軟弱、地下水位較高、基礎埋深又受到一定限制等情況。不受剛性角的限制。3、基礎內部配置一定數量的鋼筋，依靠鋼筋承受拉應力，基礎可以產生一定的彎曲而不破壞。4、初步厚度確定：H≈(L—a)mm為經驗系數，一般取0.3~0.5獨立基礎第十頁，共五十頁，2022年，8月28日擴展式基礎斷面的類型：階梯形錐臺形杯口形殼體形每級臺階300～500，墊層厚度100，兩邊伸出100，墊層混凝土C15以上75第十一頁，共五十頁，2022年，8月28日獨立柱下基礎1、有很多的構造形式，現澆臺階形、現澆錐形、預制杯口形。2、杯口形基礎又可分為單肢形、雙肢形、低杯口、高杯口幾種。3、計算屬于平面應變問題4、墻下條形基礎和柱下條形基礎，排柱條基可以調整不均勻沉降帶肋的墻下混凝土條形基礎第十二頁，共五十頁，2022年，8月28日擴展基礎的構造要求：

1、錐形基礎邊緣高度一般不小于200mm，階梯型基礎的每階高度一般為300mm～500mm。2、墊層厚度一般為100mm，兩邊各伸出100mm，混凝土強度等級一般取C10。3、底板受力筋的最小直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm，當有墊層時鋼筋保護層厚度不宜小于70mm4、基礎混凝土強度等級不宜低于C15。第十三頁，共五十頁，2022年，8月28日柱下條形基礎當地基較軟弱，為減小柱基之間的不均勻沉降，或柱距較小而載荷較大，使各柱基底面靠近或重疊時，可在整棟柱下作一條鋼筋混凝土底梁，將各單獨基礎連接成柱下條形基礎。柱下條形基礎的構造除應參考擴展基礎的規定外，尚應符合下列要求：1、梁高應根據計算確定，一般可在柱距1/4～1/8范圍內選擇。2、底板厚度不宜小于200mm，當底板厚度小于或等于250mm時，以采用變厚度底板，其坡度小于或等于1:3。第十四頁，共五十頁，2022年，8月28日預制鋼筋混凝土柱與杯口基礎的連1、柱的插入深度，可按下表選用矩形或Ⅰ字形柱單肢管柱雙肢柱h＜500500≤h＜800800≤h＜1000h＞1000(1~1.2)h`h0.9h≥8000.8h≥10001.6d≥500(1/3~2/3)ha(1.5~1.8)hb注：①h為柱截面長邊尺寸，d為管柱的外直徑，ha為雙肢柱整個截面長邊尺寸，hb為雙肢柱整個截面短邊尺寸②柱軸心受壓或小偏心受壓時，h1可以適當減小，偏心距e0＞8h(e0＞2d)時，h1應適當加大。③h1應滿足錨固長度的要求；一般為20倍縱向受力鋼筋直徑，并應考慮吊裝時柱的穩定性，即h1≥0.05倍的柱長（指吊裝時柱長）。④在基礎平面布置條件允許的情況下，地梁的端部應有伸出懸臂，其長度一般為第一跨距的0.25～0.3倍。第十五頁，共五十頁，2022年，8月28日第十六頁，共五十頁，2022年，8月28日杯口型基礎的杯底厚度和杯壁厚度關系柱截面長邊尺寸mm杯底厚度mm杯壁厚度mmh＜500500≤h＜800800≤h＜10001000≤h＜15001500≤h＜2000≥150≥200≥200≥250≥300150～200≥200≥300≥350≥400注：①雙肢柱的a1值，可適當加大。②當有基礎梁時，基礎梁的杯壁厚度應滿足其支撐寬度的要求。③柱子插入杯口部分的表面應盡量鑿毛，柱子與杯口之間的空隙，應用細石混凝土(比基礎混凝土強度等級高一級）充填擊實，其強度達到材料設計強度的70％以上時，方能進行上部吊裝。第十七頁，共五十頁，2022年，8月28日1、當柱為軸心或小偏心受壓且杯壁配筋或者大偏心受壓且時，杯壁內一般不配筋，杯壁內可按照下表構造配筋。3、其它情況，應按計算配筋杯壁配筋表柱截面長邊尺寸(mm)h＜10001000≤h＜15001500≤h＜2000鋼筋直徑(mm)8~1010~1212~16注：表中鋼筋置于杯口頂部，每邊兩根。2、當柱為軸心或小偏心受壓且時，第十八頁，共五十頁，2022年，8月28日C：十字交叉梁條形基礎：1、當單向條形基礎的基底仍不能承受上部結構載荷的作用，可以把縱橫柱基礎均連在一起，成為十字交叉條形基礎。可承受10層以下的民用住宅。2、地梁一般設在建筑物的縱向，可增加建筑物的縱向基礎剛度。柱下條形基礎常用于框架結構的基礎。當基礎壓縮性很高且載荷較大時，為增加建筑物基礎的整體性，可在縱橫墻向均設置柱下條形基礎而成為十字交叉條形基礎。3、條形基礎梁頂面和底面的縱向受力鋼筋，應有2～4根通長配置，且其面積不得少于縱向鋼筋總面積的1/3。4、柱下條形基礎的混凝土強度等級一般采用C20。第十九頁，共五十頁，2022年，8月28日D：筏板基礎：1、一般為等厚度的鋼筋混凝土板，整個基礎連成一塊，適應于土層均勻軟弱具有較硬表層的地基。2、分為平板式：等厚度的鋼筋混凝土平板，厚度0.5～2.5m，分不埋式(四周加邊梁)和潛埋式(一般做架空地板)梁板式：柱距較大時，縱橫向柱間設置連接橫梁，多層建筑每層增加50mm3、墻下筏板基礎墊層厚度一般為100mm，筏板配筋除符合計算要求外，縱橫方向支座應尚分別0.15%、0.10%有配筋率的鋼筋連通。第二十頁，共五十頁，2022年，8月28日E：箱形基礎1、由鋼筋混凝土頂板、底板、縱橫交叉梁的隔墻組成的空間結構。2、地基軟弱、載荷很大、上部結構對變形有嚴格的限制。隔熱、隔潮層。在箱基內設置非承重內墻可以利用空間又可以利用空氣夾層解決“結露”或者“滲漏”現象3、施工技術復雜、基坑降水對相鄰建筑物的影響、深基坑支護技術H(1/8～1/12)H≥300mm≥200mm200~300mm第二十一頁，共五十頁，2022年，8月28日F：殼體基礎1、可用于一般工業與民用房屋柱基和筒形構造物(煙囪、水塔、料倉、高爐等)基礎。很適用于軟弱地基及需要大尺寸的擴展基底的情況。2、可分為M型組合殼、正圓錐殼、內球外錐組合殼。3、節省建材、造價低。4、基坑開挖復雜、殼體施工技術高，計算理論未臻完善。但是施工時不必支模，土方挖運量較少。第二十二頁，共五十頁，2022年，8月28日正圓錐殼：r1:r2≥0.40M型組合殼：0.35≤r1:r2

≤0.55內球外錐組合殼：0.50≤r1:r2

≤0.65r1r1r1r２r２r２第二十三頁，共五十頁，2022年，8月28日殼體壁厚度表殼體形式基底水平面的最大凈反力（kpa）≤150150~200200~300正圓錐殼(0.05~0.06)r(0.06~0.08)r內倒球殼(0.03~0.05)r(0.05~0.06)r(0.06~0.07)r內倒錐殼邊緣最大厚度等于,中間厚度不小于倍的邊緣厚度備注：①表中正圓錐殼殼壁厚度是按不允許出現裂縫要求制定的，如不能滿足規定時，應根據適用要求進行抗烈度或裂縫寬度驗算②當基礎有可能受到腐蝕時，應采取防腐蝕措施，并適當增加殼壁厚度。③第二十四頁，共五十頁，2022年，8月28日殼體基礎的構造配筋表配筋部位殼壁厚度（mm）＜100100～200200～400400～1000正圓錐殼徑向6@2008@25010@25012@300內側錐殼徑向8@20010@20012@250環向8@20010@20012@250內側球殼徑向8@20010@200環向8@20010@200備注：①徑向構造鋼筋上端應伸入杯壁（或上環架）內，并滿足錨固長度要求。②內側錐殼構造鋼筋應按邊緣最大厚度選用。第二十五頁，共五十頁，2022年，8月28日基底附加應力：P0＝0箱基折板基礎殼體基礎補償式基礎:第二十六頁，共五十頁，2022年，8月28日三、基礎建筑材料的基礎知識1、簡單分類：天然石料礦物質材料：燒土制品無機膠凝材料混凝土及砂漿等。木材有機質材料：瀝青合成高分子材料等金屬材料：鋼鐵及各種有色金屬材料第二十七頁，共五十頁，2022年，8月28日2、材料的物理性質①比重②容重③孔隙率④吸水性和軟化系數⑤抗滲性⑦材料的耐久性⑧材料的導熱性第二十八頁，共五十頁，2022年，8月28日變形性質：塑性材料和脆性材料強度：分為抗壓、抗拉、抗剪、抗彎對脆性材料：f抗壓＞f抗彎＞f抗拉對塑性材料：f抗壓≈f抗剪≈f抗拉根據材料強度的高低劃分為若干個標號脆性材料一般按抗壓強度劃分建筑鋼則按照抗拉強度劃分3、材料的力學性質第二十九頁，共五十頁，2022年，8月28日3、常用的基礎建筑材料①水泥、氣硬性膠凝材料②混凝土、混凝土外加劑③結構鋼材及焊接材料④建筑用天然石料、石沙、⑤木材、人造板材⑥磚和其他燒土制品、熔融制品第三十頁，共五十頁，2022年，8月28日①磚類型1、燒結普通磚2.承重粘土空心磚（燒結多孔磚）3.蒸壓灰砂磚4.粉煤灰磚（外觀質量標準、技術性能指標、強度級別規定和抗凍性指標）第三十一頁，共五十頁，2022年，8月28日常見規格簡介：磚類型主要規格強度標號普通粘土磚240×115×53

MU7.5～MU20承重粘土多孔磚240×115×90MU7.5～MU20非承重粘土空心磚300×300×100

MU3～MU5爐渣空心磚400×115×180

MU2.5煤矸石半內燃磚240×115×53

MU10～MU15蒸壓灰砂磚240×115×53MU7.5～MU20爐渣磚240×115×53

MU7.5～MU15粉煤灰磚240×115×53

MU7.5～MU15頁巖磚240×115×53MU20～MU30水泥砂空心大磚390×190×190

MU7.5～MU10第三十二頁，共五十頁，2022年，8月28日如：蒸壓灰砂磚的技術性能指標強度級別抗壓強度(MPa)抗折強度（MPa）抗凍性平均值不小于單塊值不小于平均值不小于單塊值不小于抗壓強度平均值不小于(MPa)單塊磚的干重量損失不大于(%)MU25MU20MU15MU1025.020.015.010.020.016.012.08.05.04.03.32.54.03.22.62.020.016.012.08.02.02.02.02.0注:(1)優等品的強度級別不得小于15級。(2)蒸壓灰砂磚的外觀質量標準見表第三十三頁，共五十頁，2022年，8月28日②普通燒結磚強度等級的確定普通燒結磚強度等級抗壓強度抗折強度五塊平均值不小于單塊最小值不小于五塊平均值不小于單塊最小值不小于MU20196.2(200)137.3(140)39.2(40)25.5(26)MU15147.2(150)98.1(100)30.4(31)19.6(20)MU1098.1(100)48.9(50)22.6(23)12.8(13)MU7.573.6(75)44.1(45)17.7(18)10.3(11)第三十四頁，共五十頁，2022年，8月28日基礎用磚、石材及砂漿最低標號地基的潮濕程度粘土磚石料白灰、水泥混合砂漿水泥砂漿嚴寒地區一般地區稍潮濕的MU10MU7.5MU20MU2.5MU2.5很潮濕的MU15MU10MU20MU5MU5含水飽和的MU20MU15MU30---MU5備注：按照《砌體結構設計規范》（GBJ3－－88）的規定，底面以下或者防潮層以下的磚砌體，所用的材料標號不得低于以上表的規定第三十五頁，共五十頁，2022年，8月28日水泥砂漿：MU2.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15

白灰、水泥混合砂漿：最高MU5④磚砌體普通磚砌成的砌體厚度：砌體構件必須遵循內外搭接、上下錯縫的砌式規則，不得出現連續的垂直貫通縫。磚砌體的錯縫搭接長度不小于60mm,砂漿灰縫厚度不小于10mm。砌筑類型：實心墻和空斗墻③砂漿簡介第三十六頁，共五十頁，2022年，8月28日石料1、將巖石用機械方法或人工方法進行加工或不經過加工而獲得的各種塊狀或散粒狀毛石、漂石等。2、相當高的抗壓強度、很好的耐久性、分布廣泛、脆性較大、硬度較高、開采困難3、性質決定于巖石的種類、礦成、結構、構造等4、強度等級的確定：抗壓強度MU10～MU100，5、試樣尺寸(mm)20031503100370.73503

換算系數1.431.281.141

0.866、強度指標＝換算系數×單軸破壞時的壓力／試件截面積第三十七頁，共五十頁，2022年，8月28日石料1、天然石材：2、卵石：卵石規格應基本一致，并應無脫層、蜂窩，外形應呈扁平狀。呈圓球狀、針狀、薄片狀及表面特別光滑者不得使用。

3、毛石：亂毛石系指形狀不規則的石塊；平毛石系指形狀不規則，但有兩個平面大致平行的石塊。毛石砌體所用的毛石，包括亂毛石和平毛石，其外形應呈塊狀，中部厚度不宜小于15㎝（砌擋土墻的毛石，中部厚度不小于20㎝）。4、料石

5、混凝土用石子

6、輕集料

7、建筑用砂第三十八頁，共五十頁，2022年，8月28日水泥

1、硅酸鹽水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥。2、高鋁水泥3、火山灰質水泥4、礬土水泥5、其它品種水泥：快硬硅酸鹽水泥、白色及彩色硅酸鹽水泥、膨脹水泥、I型低堿度硫鋁酸鹽水泥及快硬硫鋁酸鹽水泥第三十九頁，共五十頁，2022年，8月28日砼：1、以水泥、砂及石子為主要原材料，按適當的比例拌制而成的混合物。經過一定時間的硬化以后形成的人造石材。2、水和水泥形成水泥漿是砼中的膠結成分。3、特點：隨著配合比例的不同，砼可以具有不同的物理力學性質，以滿足不同工程的不同要求。4、砼的可塑性、整體性、不透水性和抗凍性。5、砼拌合物的和易性：第四十頁，共五十頁，2022年，8月28日混凝土的外加劑1、減水劑分為普通型、早強型、緩凝型、引氣型2、早強劑常見氯鹽、亞硝酸鈉、硫代硫酸鈉、無水硫酸鈉、有機胺類及復合早強劑3、混凝土的防凍劑復合型、早強型第四十一頁，共五十頁，2022年，8月28日早強型防凍劑品名和性能參考品名技術指標混凝土性能摻加量（%）BJYJ-Ⅱ型粉劑減水率4%～8%；強度較基準混凝土1d提高40%，28d提高10%～18%6LNC粉劑，4900孔篩余＜15%減水率8%～10%；常溫下，3d強度達到設計強度70%1.5～3MSF主要成分木鈣、硫酸鈉等，灰色粉劑減水率5%～10%；強度較基準混凝土3d提高25%

KDJ-5型萘系減水率10%；強度較基準混凝土3d提高30%，7d提高50%

2.5～3.5NC主要成分糖鈣、硫酸鈉載體等，粉狀物，4900孔篩余≤15%適宜礦渣水泥混凝土；強度較基準混凝土1～3d提高30%～50%，7d提高50

2～4

第四十二頁，共五十頁，2022年，8月28日6、砼的抗壓強度：200×200×200的試樣，在20℃±3℃相對濕度95％環境中養護28天所得試樣的抗壓強度標號。7、強度標號對比：TJ10－74（kg/cm2）與GBJ10－89（kpa）對照

75100150200300400500550600C5.5C8C13C18C28C38C48C53C58其中：A、B為經驗系數，對不同的水泥取不同的值B灰是水泥標號C／W是灰水比即水灰比的倒數。一般取1:0.6第四十三頁，共五十頁，2022年，8月28日幾種特種水泥不同標號各齡期強度值 標號強度MPa抗硫酸鹽硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥高鋁水泥快硬硅酸鹽水泥3d28d3d7d28d1d3d1d3d325抗壓抗折

14.02.520.53.532.55.5

153.532.55.0375抗壓抗折

174.037.56.0425抗壓抗折16.03.542.56.518.03.526.54.542.56.5364.042.54.5194.542.56.4525抗壓抗折22.04.052.57.023.04.033.55.552.57.0465.052.55.5

625抗壓抗折

28.05.042.06.06.58.0566.062.56.5

725抗壓抗折

667.072.57.5

注：1.快硬硅酸鹽水泥使用單位如要求7d及28d齡期的數據，則應進行試驗，試驗結果僅作參考，但后一齡期的強度必須高于前一齡期的強度。

2.高鋁水泥28d強度應予測定，其實測值不得低于同標號的3d指標。第四十四頁，共五十頁，2022年，8月28日8、砼的抗拉強度：保證砼的整體性不產生裂縫，一般僅為R28的7％～10％，也可用下式求解：9、砼的耐久性：包括抗滲性和抗凍性。抗滲性：28齡期的標準試件在標準試驗方法下所能承受的最大水壓力（kg/cm2）。10、砼中的材料：水泥：砂：0.15～5.0mm石子＞5.0mm配合比：G水泥

:G砂

:G石子＝1:2.