基础是连接工业与民用建筑上部结构或桥梁墩、台与地基之间的过渡结构,其作用是保证上部结构物的正常使用.因此,基础工程的设计必须根据上部结构传力体系的特点、建筑物对地下空间使用功能的要求、地基土的物理力学性质,结合施工设备能力,坚持保护环境并考虑经济造价等各方面要求,合理承受各种荷载安全传递至地基,并使地基在建筑物允许的沉降变形值内正常工作,从而保证建筑合理选择地基基础设计方案.
进行基础工程设计时,应将地基、基础视为一个整体,在基础底面处满足变形协调条件及静力平衡条件(基础底面的压力分布与地基反力大小相等,方向相反).作为支撑建筑物的地基,如为天然状态则为天然地基,若经过人工处理则为人工地基.基础一般按埋置深度分为浅基础与深基础.荷载相对传至浅部受力层,采用普通基坑开挖和敞坑排水施工方法的浅埋基础称为浅基础,如砖混结构的墙下条形基础、柱下独立基础、柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础以及高层结构的箱形基础等;采用较复杂的施工方法,埋置于深层地基中的基础称为深基础,如桩基础、沉井基础、地下连续墙深基础等.本章将介绍各种浅基础类型及基础工程设计的有关基本原则.
3．1．1 基础设计所需的材料
基础设计是根据具体的场地工程地质和水文地质条件,并结合建筑物的类型、结构特点和使用要求等资料设计而成的,归纳起来,地基基础设计之前应具备下列几个方面的资料:
(1)场地地形图与建筑总平面图.
(2)建筑场地的岩土工程勘察报告.
(3)建筑物本身情况:建筑类型,建筑物的平面图、立面图,作用在基础上的荷载大小、性质、分布特点,设备基础和各种管道的布置及标高、使用要求.
(4)场地及其周围环境条件,有无临近建筑及地下管线等设施.
(5)建筑材料的来源及供应情况.
3．1．2 基础设计的一般步骤
在仔细研究建筑场地岩土工程勘察报告的基础上,充分掌握拟建场地的工程地质条件,综合考虑上部结构的类型,荷载的性质、大小和分布,建筑布置和使用要求,并进行现场了解和调查,充分了解拟建基础对周围环境的影响,即可按以下步骤进行浅基础设计:
(1)选择基础的材料、类型,进行基础平面布置.
(2)选择基础的持力层,确定基础埋置深度.
(3)确定持力层地基承载力.
(4)根据地基承载力,确定基础底面尺寸.
(5)根据地基等级进行必要的地基验算,包括地基持力层承载力验算,如果存在软弱下卧层,需要进行软弱下卧层承载力验算;地基变形验算;地基稳定验算.当地下水位埋藏较浅,地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算,依据验算结果,必要时修改基础尺寸甚至埋置深度.
(6)进行基础结构设计及内力计算.
(7)绘制基础施工图,编制设计说明.
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