淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的概述

　　工程設(shè)計(jì)都是從選擇方案開始的。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案有：天然地基或人工地基上的淺基礎(chǔ);深基礎(chǔ);深淺結(jié)合的基礎(chǔ)(如樁-筏、樁-箱基礎(chǔ)等)。上述每種方案中各有多種基礎(chǔ)類型和做法，可根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。

　　地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。基礎(chǔ)的型式和布置，要合理的配合上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，滿足建筑物整體的要求，同時(shí)要做到便于施工、降低造價(jià)。天然地基上結(jié)構(gòu)比較簡單的淺基礎(chǔ)最為經(jīng)濟(jì)，如能滿足要求，宜優(yōu)先選用。

　　本章將討論天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各方面的問題。這些問題與土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及建筑施工課程關(guān)系密切。天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則和方法，也適用于人工地基上的淺基礎(chǔ)，只是采用后一種方案時(shí)，尚需對所選的地基處理方法(見第9章)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并處理好人工地基與淺基礎(chǔ)的相互影響。

　　淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

　　天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，包括下述各項(xiàng)內(nèi)容：

　　1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型，進(jìn)行基礎(chǔ)平面布置。

　　2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度。

　　3.確定地基承載力設(shè)計(jì)值。

　　4.確定基礎(chǔ)的底面尺寸。

　　5.必要時(shí)進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算。

　　6.進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(按基礎(chǔ)布置進(jìn)行內(nèi)力分析、截面計(jì)算和滿足構(gòu)造要求)。

　　7.繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。

　　基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法

　　基礎(chǔ)的上方為上部結(jié)構(gòu)的墻、柱，而基礎(chǔ)底面以下則為地基土體。基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)的作用并對地基表面施加壓力(基底壓力)，同時(shí)，地基表面對基礎(chǔ)產(chǎn)生反力(地基反力)。兩者大小相等，方向相反。基礎(chǔ)所承受的上部荷載和地基反力應(yīng)滿足平衡條件。

　　地基土體在基底壓力作用下產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，而基礎(chǔ)在上部結(jié)構(gòu)和地基反力的作用下則產(chǎn)生內(nèi)力和位移，地基與基礎(chǔ)互相影響、互相制約。進(jìn)一步說，地基與基礎(chǔ)之間，除了荷載的作用外，還與它們抵抗變形或位移的能力有著密切關(guān)系。而且，基礎(chǔ)及地基也與上部結(jié)構(gòu)的荷載和剛度有關(guān)。即：地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)都是互相影響、互相制約的。

　　它們原來互相連接或接觸的部位，在各部分荷載、位移和剛度的綜合影響下，一般仍然保持連接或接觸，墻柱底端位移、該處基礎(chǔ)的變位和地基表面的沉降相一致，滿足變形協(xié)調(diào)條件。上述概念。可稱為地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的相互作用。

　　為了簡化計(jì)算，在工程設(shè)計(jì)中，通常把上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者分離開來，分別對三者進(jìn)行計(jì)算：視上部結(jié)構(gòu)底端為固定支座或固定鉸支座，不考慮荷載作用下各墻柱端部的相對位移，并按此進(jìn)行內(nèi)力分析;而對基礎(chǔ)與地基，則假定地基反力與基底壓力呈直線分布，分別計(jì)算基礎(chǔ)的內(nèi)力與地基的沉降。

　　這種傳統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法，可稱為常規(guī)設(shè)計(jì)法。

　　在這些情況下，按常規(guī)設(shè)計(jì)法計(jì)算的結(jié)果，與進(jìn)行地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)相互作用分析的差別不大，可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的要求，并已經(jīng)過大量工程實(shí)踐的檢驗(yàn)。

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