22 建筑地基基础计算.docx

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22建筑地基基础计算

2-2建筑地基基础计算

2-2-1地基基础计算用表

1．地基基础设计等级（表2-27）

地基基础设计等级表2-27

设计等级

建筑和地基类型

甲级

重要的工业与民用建筑物

30层以上的高层建筑

体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物

大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）

对地基变形有特殊要求的建筑物

复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）

对原有工程影响较大的新建建筑物

场地和地基条件复杂的一般建筑物

位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程

乙级

除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物

丙级

场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物

根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：

（1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。

（2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计。

（3）表2-28所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：

1）地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；

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。

（4）对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。

（5）基坑工程应进行稳定性验算。

（6）当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮间题时，尚应进行抗浮验算。

可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围表2-28

地基主要受力层情况

地基承载力特征值

fak（kPa）

60≤fak

＜80

80≤fak

＜100

100≤fak

＜130

130≤fak

＜160

160≤fak

＜200

200≤fak

＜300

各土层坡度（％）

≤5

≤5

≤10

≤10

≤10

≤10

建筑

类型

砌体承重结构、框架结构（层数）

≤5

≤5

≤5

≤6

≤6

≤7

单层排架结构

（6m柱距）

单跨

吊车额定起重量（t）

5~10

10~15

15~20

20~30

30~50

50~100

厂房跨度（m）

≤12

≤18

≤24

≤30

≤30

≤30

多跨

吊车额定起重量（t）

3~5

5~10

10~15

15~20

20~30

30~75

厂房跨度（m）

≤12

≤18

≤24

≤30

≤30

≤30

烟囱

高度（m）

≤30

≤40

≤50

≤75

≤100

水塔

高度（m）

≤15

≤20

≤30

≤30

≤30

容积（m3）

≤50

50~100

100~200

200~300

300~500

500~1000

注：

1．地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b（b为基础底面宽度），独立基础下为1.5b，且厚度均不小于5m的范围（二层以下一般的民用建筑除外）；

2．地基主要受力层中如有承载力特征值小于130kPa的土层时，表中砌体承重结构的设计，应符合《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中第7章的有关要求；

3．表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数；

4．表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。

2．基础宽度和埋深的地基承载力修正系数（表2-29）

承载力修正系数表2-29

土的类别

ηb

ηd

淤泥和淤泥质土

0

1.0

人工填土

0

1.0

e或IL大于等于0.85的粘性土

红粘土

含水比aw＞0.8

0

1.2

含水比aw≤0.8

0.15

1.4

大面积压实填土

压实系数大于0.95，粘粒含量ρc≥10%的粉土最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石

0

1.5

粉土

粘粒含量ρc≥10％的粉土

0

2.0

粘粒含量ρc＜10％的粉土

0.3

1.5

e及IL均小于0.85的粘性土

0.5

2.0

粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）

0.3

1.6

中砂、粗砂、砾砂和碎石土

2.0

3.0

注：

1．强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正；

2．地基承载力特征值按地基基础设计规范附录D深层平板载荷试验确定时ηd取0。

3．建筑物的地基变形允许值（表2-30）

建筑物的地基变形允许值表2-30

变形特征

地基土类别

中、低压缩性土

高压缩性土

砌体承重结构基础的局部倾斜

0.002

0.003

工业与民用建筑相邻柱基的沉降差

（1）框架结构

0.002l

0.003l

（2）砌体墙填充的边排柱

0.0007l

0.001l

（3）当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构

0.005l

0.005l

单层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量（mm）

（120）

200

桥式吊车轨面的倾斜（按不调整轨道考虑）

纵向

0.004

横向

0.003

多层和高层建筑的整体倾斜Hg≤24

0.004

24＜Hg≤60

0.003

60＜Hg≤100

0.0025

Hg＞100

0.002

体型简单的高层建筑基础的平均沉降量（mm）

200

高耸结构基础的倾斜Hg≤20

0.008

20＜Hg≤50

0.006

50＜Hg≤100

0.005

100＜Hg≤150

0.004

150＜Hg≤200

0.003

200＜Hg≤250

0.002

高耸结构基础的沉降量（mm）Hg≤100

400

100＜Hg≤200

300

200＜Hg≤250

200

注：

1．本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值；

2．有括号者仅适用于中压缩性土；

3．l为相邻柱基的中心距离（mm）；Hg为自室外地面起算的建筑物高度（m）；

4．倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；

5．局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

4．压实填土的质量控制（表2-31）

压实填土的质量控制表2-31

结构类型

填土部位

压实系数λc

控制含水量（％）

砌体承重结构和框架结构

在地基主要受力层范围内

≥0.97

wop±2

在地基主要受力层范围以下

≥0.95

排架结构

在地基主要受力层范围内

≥0.96

在地基主要受力层范围以下

≥0.94

注：

1．压实系数λc为压实填土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax的比值，wop为最优含水量；

2．地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压实系数不应小于0.94。

5．房屋沉降缝宽度（表2-32）和相邻建筑物基础间的净距（表2-33）

房屋沉降缝的宽度表2-32

房屋层数

沉降缝宽度（mm）

二~三

50~80

四~五

80~120

五层以上

不小于120

相邻建筑物基础间的净距（m）表2-33

被影响建筑的长高比

影响建筑的预估平均沉降量s（mm）

2.0≤L/Hf＜3.0

3.0≤L/Hf＜5.0

70~150

2~3

3~6

160~250

3~6

6~9

260~400

6~9

9~12

＞400

9~12

≥12

注：

1．表中L为建筑物长度或沉降缝分隔的单元长度（m）；Hf为自基础底面标高算起的建筑物高度（m）；

2．当被影响建筑的长高比为1.5＜L/Hf＜2.0时，其间净距可适当缩小。

6．无筋扩展基础台阶宽高比的允许值（表2-34）

无筋扩展基础台阶宽高比的允许值表2-34

基础材料

质量要求

台阶宽高比的允许值

pk≤100

100＜pk≤200

200＜pk≤300

混凝土基础

C15混凝土

1：

1.00

1：

1.00

1：

1.25

毛石混凝土基础

C15混凝土

1：

1.00

1：

1.25

1：

1.50

砖基础

砖不低于MU10、砂浆不低于M5

1：

1.50

1：

1.50

1：

1.50

毛石基础

砂浆不低于M5

1：

1.25

1：

1.50

-

灰土基础

体积比为3：

7或2：

8的灰土，其最小干密度：

粉土1.55t/m3

粉质粘土1.50t/m3

粘土1.45t/m3

1：

1.25

1：

1.50

-

三合土基础

体积比1：

2：

4~1：

3：

6

（石灰：

砂：

骨料），每层约虚铺220mm，夯至150mm

1：

1.50

1：

2.00

-

注：

1．pk为荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值（kPa）；

2．阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm；

3．当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算；

4．基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。

2-2-2地基及基础计算

2-2-2-1基础埋置深度

基础埋置深度，应按下列条件确定：

1．建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的型式和构造；

2．作用在地基上的荷载大小和性质；

3．工程地质和水文地质条件；

4．相邻建筑物和基础埋深；

5．地基土冻胀和融陷的影响。

在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜试埋。

除岩石地基处，基础埋深不宜小于0.5m。

筏形和箱形基础的埋置深度，应满足地基承载力、变形和稳定性要求。

天然地基上的箱形和筏形基础的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18~1/20。

当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。

当埋深大于原有建筑基础时，两基础间应保持一定净距。

否则应采取分段施工，设支护结构，或加固原有建筑物基础。

确定基础埋深尚应考虑地基的冻胀性。

2-2-2-2地基计算

地基计算见表2-35。

地基计算表2-35

2-2-2-3基础计算

基础计算见表2-36。

基础计算表2-36