基础工程学第一章1 建筑物下面的土层或岩体承担着建筑物的全部荷载，将受到建筑物荷载影响的那一部分土层（相当于压缩层范围内土层）或岩层称为地基，而将建（构）筑物的下部结构称为基础。

2 土层分布较均匀的地基称为均质地基。

3特殊性土地基主要指湿陷性黄土地基膨胀土地基软土地基冻土地基等。

4 湿陷性黄土地基湿陷性黄土（在一定压力下受水侵湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土）5 膨胀土地基因膨胀土的粘粒成分主要由亲水矿物（如蒙脱石水云母等）组成，吸水膨胀失水收缩或反复涨缩是膨胀土地基的变形特点。

6 软土地基由淤泥淤泥质土冲填土杂填土或其他高压缩性土层构成的地基属软土地基。

7 冻土地基在寒冷地区，土中液态水因温度低于0 摄氏度而结冰因冰胶结土粒形成冻土。

冻土分为季节性冻土（冬季冻结，春季融化）和多年性冻土（在年平均气温低于0 摄氏度的地区，仅表层土因气温升高而融化，其下部土层终年处于冻结状态）。

8 无筋扩展基础（刚性基础）砖基础毛石基础灰土基础混凝土基础等均属无筋扩展基础，也称刚性基础。

9 钢筋混凝土基础属柔性基础。

10 墙下条形基础墙下条形基础分刚性及柔性两种。

11单独（独立）基础独立基础按基础形式又可分为墩式基础杯形基础及壳体基础。

常见的墩式基础有垂直式斜坡式及阶梯式。

杯形基础多用于装配式钢筋混凝土桩基，为了便于预制柱竖立于基础之上，在基础上预留出杯口，故称为杯形基础。

壳体基础常作为烟囱水塔料仓等筒形构筑物的基础。

12 为了满足地基承载力的要求，将基础底面积扩大，形成柱列（单向）或柱网（双向）下的条形基础，以及整片连续设置于建筑物之下的筏板基础箱型基础等，均属连续基础。

13 按基础的特殊作用及特殊施工方法分a 地下连续墙基础b 沉井基础c 桩基础14 按基础的埋置xx 分a 浅基础bxx 基础15基础工程设计时需注意的事项a对地质资料的分析判断b对上部结构的分析c保证设计方案的合理性d设计方案应与施工技术的可行性相适应c工程造价应尽可能经济合理16基础工程设计的基本原则a 基地压力应不大于修正后的地基承载力特征值b 地基变形值应不大于建筑物的地基变形允许值c 水平荷载作用时应满足稳定性要求第二章1 基础埋置xx基础埋置深度（埋深）指设计地面标高至基础底面的标高差。

a依建筑物的使用要求荷载大小及性质选择埋深。

b 依建筑场地工程地质及水文地质条件选择埋深。

c 考虑地基土冻胀和融陷的影响确定埋深。

d 考虑对已有建筑物基础的影响确定埋深。

e 考虑地下水及地表水对基础埋深的影响。

2 确定xx 力a 按理论公式确定地基承载力。

b 按原位测试法求地基承载力。

c地基承载力特征值的修正。

d基础底面压力验算e软弱下卧层xx验算。

三、确定基础底面尺寸特当基础上的总荷载、基础埋深及修正后的地基承载力征值已知,即可求算出基础底面尺寸。

（一）轴心受压基础在竖向轴心荷载作用下,可将基础底面的压力看作是均匀分布。

此时,基底压力应不大于该处修正后的地基承载力特征值（二）偏心受压基础当基础所受荷载除竖向荷载外还有水平力及弯矩作用时,该基础应属偏心荷载作用基础,并应考虑最不利荷载组合,此时基底压力已不是均匀分布,可按材料力学偏心受压公式求算基底最大压力pkmax （ kPa和）最小压力pkmin （ kPa ）。

（三）地基变形计算地基基础设计,除所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定外,对设计等级为甲级、乙级及表 2 10以外的丙级建筑物均应按地基变形设计———对地基进行变形验算,且变形值不超过xx。

有下列情况之一时,仍应作变形验算：（1 ）地基承载力特征值小于130kPa ,且体形复杂的建筑;(2 )在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;(3 )软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;(4 )相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时;(5 )地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。

(四) 地基变形xx1 计算地基变形时, 传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用,相应的限值应为地基变形允许值。

2 地基变形的特征[ 指对各类建(构)筑物不利的地基沉降变形形式]可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜等等。

3 因为在地基土质不均、并且有较大荷载差异时, 当基础附近有地面堆载或受相邻基础荷载影响时,或者因沉降不均影响建筑物使用功能时,都会使该类结构的相邻基础出现沉降差。

所以,计算部位应选在可能产生较大沉降差的相邻两基础处。

(五) 地基变形计算1 地基土的变形特征, 对粘性土, 包括瞬时沉降、固结沉降(主固结沉降)及次固结沉降三部分。

2 进行地基变形计算时, 应注意以下几点:(1 )当受相邻荷载作用时,基底下各深度处的附加应力应包括基础自身引起的附加应力及相邻荷载在沉降计算点下引起的附加应力之和。

(2 )计算超固结土层的沉降时,当该深度处自重应力与附加应力之和不大于先期固结应力时,应将再压缩指数参与计算;当大于先期固结应力时,应将压缩指数参与计算。

(3 )当大面积深基坑开挖后,地基土发生回弹,则应分别算出因挖土卸载产生的回弹量、因结构建造时的加载但未超过开挖的土重时所产生的再压缩量及因结构建造时继续加载超过开挖的土重时所产生的压缩量。

再压缩量及压缩量组成基础沉降量,计算时,地基中自重应力分布曲线已从地面开始变为从基础底面开始算起,且基底处附加应力即为基底压力。

3 采用分层总和法计算地基沉降量时,一般取基底以下某一深度处附加应力与自重应力的比值为0.2(一般土)或0.1(软土)处作为沉降计算深度的界限。

若在沉降计算深度以下有压缩性较大的土层时,应往下继续计算沉降至压缩性较大土层底面为止。

(六) 减小沉降危害的措施1. 结构设计措施(1 )增加建筑物刚度。

(2 )设置圈梁。

(3 )纵横墙布置合理。

(4 )加强基础的刚度及强度。

特别是在软弱地基、压缩性不均匀的地基土上,可采用十字交叉基础筏基或箱基。

对体型复杂，荷载差异较大的框架结构,可采用箱基、桩基、厚筏等,以减少不均匀沉降。

(5 )减小并调整基底附加应力。

2. 建筑设计措施(1 )力求建筑物体形简单。

(2 )设置沉降缝。

这是减少不均匀沉降的有效方式。

(3 )控制相邻建筑物的间距。

(4 )调整建筑物有关部位的设计标高。

3. 施工措施在施工过程中,一方面要维护好地基土,以免扰动后承载力降低。

另一方面则应依不同荷载主体合理安排施工进程,如对荷载差异较大的主楼及裙楼建筑,可先施工大荷载的主楼,后施工轻荷载裙楼,其间最好间隔一段时间。

需注意该施工措施只能调整建筑物总沉降差的一部分,如在软土中,按正常速度施工,施工期间的沉降量仅为总沉降量的5%〜20%。

五、地基稳定性验算对承受很大风力或地震力作用的高层建筑或烟囱、水塔等高耸构筑物,作用于建(构)筑物的水平荷载或倾覆力矩很大,又如高压线塔架基础、锚拉基础、挡土墙、堤坝、桥台等,都需考虑其稳定性。

对位于斜坡面或坡顶上的建(构)筑物,则需考虑边坡稳定性。

对含软弱夹层的地基土、地基土变形范围内存在倾斜基岩面,或基底下存在隐伏软弱结构面时,都可能引起地基稳定性破坏。

（一）地基抗水平滑动的稳定性验算受到竖向及水平向荷载作用的基础,当水平荷载较大而竖向荷载相对较小时,一般需验算地基抗水平滑动稳定性。

（二）地基整体滑动稳定性验算当地基土含软土或软弱夹层时,在竖向及水平向荷载作用下,可能引起地基整体滑动,此时需进行地基整体滑动稳定性验算。

第二节无筋扩展基础（刚性基础）将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩散至一定底面积内,使作用在基底的压应力不大于地基土的允许承载力,而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求,这种起到压力扩散图 2 9 刚性基础构造示意图d --------------- 柱中纵向钢筋直径作用的基础称为扩展基础。

无筋扩展基础是用混凝土、毛石混凝土、砖、三合土及灰土等材料建造的不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础,它是建（构）筑物最常用的基础形式。

第三节钢筋混凝土扩展基础具有良好抗弯抗剪能力的钢筋混凝土基础,可称为柔性基础。

而柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础均称为钢筋混凝土扩展基础。

一、钢筋混凝土扩展基础的构造要求1. 垫层钢筋混凝土基础底板下一般需浇筑一层厚度70〜100mm的素混凝土垫层。

它既是基础底板钢筋绑扎的工作面,又可保证基础底板的质量,并保护地基土不被扰动。

垫层素混凝土强度等级不低于C10且每边应宽于底板50mm。

2. 底板现浇钢筋混凝土基础底板厚度除按计算确定外,墙下条基底板厚度不宜小于200mm。

阶梯形基础每阶咼度宜为300〜500mm。

底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm,其间距不宜大于200mm,也不宜小于100mm。

基础混凝土强度等级不宜低于C20。

3. 钢筋混凝土独立基础与柱的连接(1 )现浇柱基础。

现浇柱的基础,其插筋的数量、直径及钢筋种类应与柱内纵向受力筋相同。

(2 )预制柱基础。

二、墙下钢筋混凝土条形基础1. 基础底板厚度的确定2. 配筋计算三、柱下钢筋混凝土独立基础当基底面积较大、而基础厚度较薄时,基础受荷载后,可能会沿柱边缘或台阶变截面处产生近45°方向的斜拉裂缝,形成冲切角锥体,此种现象属冲切破坏。

1 确定中心受压独立基础底板厚度2. 中心受压独立基础配筋计算3. 偏心受压独立基础设计(1 )基础底板厚度的计算(2 )基础底板配筋计算第四节柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础体型呈单向或双向条状常作为排架或框架结构的基础,条形钢筋混凝土基础也称做基础梁,双向条基即十字交叉基础。

一、柱下钢筋混凝土条形基础的构造要求柱下条基的横剖面一般为倒置T 形,基础底板挑出部分称为翼板,其余部分称肋xx。

除符合钢筋混凝土扩展基础的构造要求外,对柱下条基，其翼板厚度不宜小于200mm,当翼板厚度为200〜250mm时，宜采用等厚度翼板，当翼板厚度大于250mm 时,宜用变厚度翼板,其坡度不大于1 : 3,柱下条基的肋梁高宜为柱距的1/4〜。

一般情况下,条基的端部应向外伸出,其长度宜为第一跨距的0. 25〜0. 3倍,但不宜伸出太长。

在软土地区,柱下条基底部应铺垫厚度不小于100mm 的砂石垫层,对刚度较小的基础梁可不铺垫层。

为了使基础截面拉、压区配筋量比例适中,并考虑可能出现的整体弯曲,顶部钢筋按计算配筋全部贯通,底部通长筋截面积不得小于底部纵向筋总面积的。

梁上部及下部的纵向受力筋配筋率均不小于0. 2%。

对高度大于700mm 的基础梁,还应加设腰筋,在肋梁两侧沿高度每隔300〜400mm 设置一根,其直径不小于10mm。

基础梁底板的构造要求与墙下钢筋混凝土条基相同。