一、基础埋置深度的确定
• 在确定基础埋置深度时，必须考虑把基础设置在变形较小， 而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，而 且不致产生过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够的 埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。确定基 础的埋置深度时，必须综合考虑以下各种因素的作用：
• 1.与建筑物有关的条件；
• M——作用于墩、台上各外力对基底形心轴之力矩 （KN·m）M Ti hi Piei ,其N中 eT0 i为水平力，hi为水平 作用点至基底的距离，Pi为竖向力，ei为竖向力Pi作用 点至基底形心的偏心距，eo为合力偏心距；
• W——基底截面模量（m3），对矩形基础W， 1 ab2 A
6
ρ为基底核心半径；
Pk fa
Fk G Ad Afa
A
Fk
fa Gd
条基－单位长度，确定基础宽度
Fk Gbd bfa
b Fk b确定后，确定h
fa Gd
例：刚性基础，据刚性角要求有
tg (b b0 ) / 2 tg
h
h
b b0
2tg
FK
h
b0 b
２．偏心荷载
以柱下独立基础为例
（1）按中心受荷确定基底面积A0
l b 选定的 和 合适；如不满足要求或基底尺寸选择太大，
l 则需重新调整 和 再进行验b 算。如此反复一、二次，
便可定出合适的尺寸。
基底尺寸确定示例： Fk
１．中心荷载
以柱基础为例 （1）底面积A的确定
Gk
*荷载Fk+Gk Gk=AGd, G是基础加回填土容重=20KN/m3
*承载力特征值fa
*基底面积
• 2、作用在地基上的荷载大小和性质；
• 3.工程地质条件和水文地质条件；
• 4、相邻建筑物的基础埋深；
• 5、地基土冻胀和融陷的影响；
• 6、场地环境条件。
• 施工技术条件（施工设备、排水条件、支撑要求等）及经济 分析等对基础埋深也有一定影响，这些因素也应考虑。
• 上述影响基础埋深的因素不仅适用于天然地基上的浅基础， 有些因素也适用于其它类型的基础（如沉井基础）。
宽度 ；b0
（2）考虑荷载偏心影响，根据偏心距的大小将 A 0
或 b0增大10％～40％作为首次试算尺寸 A或 b；
（3）根据A的大小初步选定矩形基础的底面边长 和；
lb
l e • （4）根据已选定的 和 b验算偏心距 和基底边缘最
大压力；
• （5）如满足 pk fa 或稍有富余，则 pk max 1.2 fa
1、持力层强度验算
• 持力层是指直接与基底相接触的土层。
持力层承载力验算要求荷载在基底产生
的地基应力不超过持力层的地基容许承
载力。
• 计算式为：p max
min
N A
M W
[ fa]
NM
p max
min
AW
[ fa]
• p——基底应力（KPa）；
• N——基底以上竖向荷载（KN）；
• A——基底面积（m2）；
二、刚性扩大基础尺寸的拟定
• 主要根据基础埋置深度确定基础平面尺寸 和基础分层厚度。
• 所拟定的基础尺寸，应是在可能的最不利 荷载组合的条件下，能保证基础本身有足 够的结构强度，并能使地基与基础的承载 力和稳定性均能满足规定要求，并且是经 济合理的。
• 基础剖面尺寸：刚性扩大基础的剖面形式一 般做成矩形或台阶形，如图2-18所示。自
第二章 天然地基上的浅基础
• 第一节 概述 • 第二节 天然地基上浅基的确定 • 第五节 刚性扩大基础的设计与计算 • 第六节 钢筋混凝土扩展基础的设计与计算
第五节 刚性扩大基础的设计与计算
• 刚性扩大基础的设计与计算的主要内容： • 一、基础埋置深度的确定； • 二、刚性扩大基础尺寸的拟定； • 三、地基承载力验算； • 四、基底合力偏心距验算； • 五、基础和地基稳定性验算； • 六、基础沉降验算。 • 七、地基变形验算 • 刚性基础（无筋扩展基础）构造要求
墩、台身底边缘至基顶边缘距离c1称襟边，
其作用一方面是扩大基底面积增加基础承载 力，同时也便于调整基础施工时在平面尺寸 上可能发生的误差，也为了支立墩、台身模 板的需要。其值应视基底面积的要求、基础 厚度及施工方法而定。桥梁墩台基础襟边最 小值为20cm～30cm。
• 基础较厚（超过1m以上）时，可将基础的 剖面浇砌成台阶形，如图2-18所示。
图2-18 刚性扩大基础剖面、平面图
基础悬出总长度（包括襟边与台阶宽度之和）：应 使悬出部分在基底反力作用下，在a-a截面（图218b）所产生的弯曲拉力和剪应力不超过基础圬工 的强度限值。所以满足上述要求时，就可得到自墩 台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角
max，称为刚性角。在设计时，应使每个台阶宽 度 ci 与 厚 度 ti 保 持 在 一 定 比 例 内 ， 使 其 夹 角 i≤max，这时可认为属刚性基础，不必对基础
进行弯曲拉应力和剪应力的强度验算，在基础中也
可不设置受力钢筋。刚性角max的数值是与基础
所用的圬工材料强度有关。
基础每层台阶高度ti，通常为0.50m～1.00m，在
一般情况下各层台阶宜采用相同厚度。
图2-18 刚性扩大基础剖面、平面图
基础底面尺寸的确定步骤
1、对于轴心荷载作用时，利用公式可直接求得基 础底面积或基础底面宽度。 2、对于偏心荷载作用时，步骤如下： （1）先按轴心荷载作用的情况预估基底面积 A或0
•[ fa—] —基底处持力层地基容许承载力（KPa）。
1）、持力层的验算
1、轴心荷载作用 基础底面的压力，应符合下式要求：
pk fa
式中： pk--相应于荷载效应标准组合时，基础底面
处的平均压力值；
-f-a修正后的地基承载力特征值。
如图所示一单独基础，其埋深为d，承受作用 于基础顶面且通过基础底面中心的竖向荷载Fk， 基础底面积为A，基底平均压力表示为：
A0
Fk
fa Gd
（2）考虑偏心影响大小，将A0扩大，
得：A=(1.1～1.4) A0 ， 根据A进行地
基承载力验算，初步确定b和l.
FK MK
e FK+GK
三、地基承载力验算
地基承载力验算包括：持力层强度验算，软 弱下卧层验算和地基容许承载力的确定。
1、持力层强度验算
2、软弱下卧层验算
3、地基容许承载力的验算