地基基础常用到的那些知识

 常用术语

【地基】为支承基础的土体或岩体。

【基础】将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。

【地基承载力特征值】指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。

【重力密度（重度）】单位体积岩土所承受的重力，为岩土的密度与重力加速度的乘积。

【岩体结构面】岩体内开裂的和易开裂的面。如层面、节理、断层、片理等。又称不连续构造面。

【标准冻深】在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻深的平均值。

【地基变形允许值】为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。

【土岩组合地基】在建筑地基（或被沉降缝分隔区段的建筑地基）的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。

【地基处理】指为提高地基土的承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。

【复合地基】部分土体被增强或被置换，而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。

【扩展基础】将上部结构传来的荷载，通过向侧边扩展成一定底面积，使作用在基底的压应力等于或小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，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。

【无筋扩展基础】由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。

【桩基础】由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础。

【支挡结构】使岩土边坡保持稳定、控制位移而建造的结构物。

主要符号

A——基础底面面积；

a——压缩系数；

b——基础底面宽度（最小边长）；或力矩作用方向的基础底面边长；

c——粘聚力；

d——基础埋置深度，桩身直径；

Ea——主动土压力；

Es——土的压缩模量；

e——孔隙比；

F——基础顶面竖向力；

fa——修正后的地基承载力特征值；

fak——地基承载力特征值；

frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值；

G——恒载；

H0——基础高度；

Hf——自基础底面算起的建筑物高度；

Hg——自室外地面算起的建筑物高度；

L——房屋长度或沉降缝分隔的单元长度；

l——基础底面长度；

M——作用于基础底面的力矩或截面的弯矩；

p——基础底面处平均压力；

p0——基础底面处平均附加压力；

Qk——相应于荷载效应标准组合时，桩基中单桩所受竖向力；

qpk——桩端土的承载力特征值；

qsa——桩周土的摩擦力特征值；

Ra——单桩竖向承载力特征值；

s——沉降量；

u——周边长度；

ω ——土的含水量；

ωL——液限；

ωp——塑限；

zo——标准冻深；

zn——地基沉降计算深度；

α ——平均附加应力系数；

β ——边坡对水平面的坡角；

γ ——土的重力密度，简称土的重度；

δ ——填土与挡土墙墙背的摩擦角；

δr——填土与稳定岩石坡面间的摩擦角；

θ ——地基的压力扩散角；

μ ——土与挡土墙基底间的摩擦系数；

υ ——泊松比；

φ ——内摩擦角；

ηb——基础宽度的承载力修正系数；

ηd——基础埋深的承载力修正系数；

ψs——沉降计算经验系数。

基本规定

根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况，按下表选用。

地基基础设计等级

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. 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问题时，尚应进行抗浮验算。

       地基基础设计前应进行岩土工程勘察，并应符合下列规定：

       1　岩土工程勘察报告应提供下列资料：

       1）有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害度；

       2）建筑物范围内的地层结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质；

       3）地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律，以及对建筑材料的腐蚀性；

       4）在抗震设防区应划分场地土类型和场地类别，并对饱和砂土及粉土进行液化判别；

       5）对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析，提出经济合理的设计方案建议；提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数，并对设计与施工应注意的问题提出建议；

       6）当工程需要时，尚应提供：

       (1) 深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响；

       (2) 基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议；

       (3) 提供用于计算地下水浮力的设计水位。

       2　地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探、并结合其他原位测试方法进行。设计等级为甲级的建筑物应提供载荷试验指标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料；设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料；设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。

       3　建筑物地基均应进行施工验槽。如地基条件与原勘察报告不符时，应进行施工勘察。

       地基基础设计时，所采用的菏载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：

       1. 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷裁效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承裁力特征值。

       2. 计算地基变形时，传至基础底面上的荷裁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。

       3. 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为 1.0。

       4. 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。

       当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。

       5　基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数 γ0 不应小于 1.0。

正常使用极限状态下，荷载效应的标准组合值 Sk 应用下式表示：

Sk＝SGk＋SQ1k＋ψc2SQ2k＋……＋ψcnSQnk（3.0.5-1）

式中

SGk——按永久荷载标准值 Gk 计算的荷载效应值；

SQik——按可变荷载标准值 Qik 计算的荷载效应值；

ψci——可变荷载 Qi 的组合值系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值。

荷载效应的准永久组合值 Sk 应用下式表示：

Sk＝SGk＋ψq1SQ1k＋ψq2SQ2k＋……＋ψqnSQnk（3.0.5-2）

式中　

ψqi——准永久值系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值。

承载能力极限状态下，由可变荷载效应控制的基本组合设计值 S，应用下式表达：

S＝γGSGk＋γQ1SQ1k＋γQ2ψc2SQ2k＋……＋γQnψcnSQnk（3.0.5-3）

式中

γG——永久荷载的分项系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值；

γQi——第 i 个可变荷载的分项系数，按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定取值。

对由永久荷载效应控制的基本组合，也可采用简化规则，

荷载效应基本组合的设计值 S 按下式确定：

S＝1．35Sk≤R（3.0.5-4）

式中　

R——结构构件抗力的设计值，按有关建筑结构设计规范的规定确定；

Sk——荷载效应的标准组合值。