万丈高楼平地起,没有空中楼阁,地基和基础,是正儿八经的基础。房屋下部是大地,大地不是人造的,是已经在那里的,地上的地貌和地下的地质情况千差万别,所以地基基础才这么的纷繁复杂,不易把握。
1总则:重点是把湿陷性、冻土、膨胀土几类特殊地基,还有地震和振动荷载作用下的情况,引到了参见其它规范,可见这是一本常规荷载作用下针对常规地基基础设计的规范,虽然这几种情况,本规范也有提及,但不是重点。翻一翻地基基础规范发现,内容还是非常多的。除了讲地基和基础怎么算,还讲软弱地基怎么处理,山区地基怎么应对,基坑怎么办,还有怎么检验和监测。附录也非常多,26个字母都快不够用了。
2术语和符号:略。
3基本规定:地基基础设计分甲乙丙三个等级,设计包括承载力、变形、稳定性和抗浮几种验算,规范提出对勘察的要求,规定了算什么效应用什么组合,特别要注意算地基承载力用标准组合,据说是历史原因造成的,由安全系数法向可靠度方法转变,搞成了这样。
4地基岩土的分类及工程特性指标:4.1讲分类,把岩土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。每一类又分了子类,并列出了相应的物理指标。4.2讲指标,最重要的是抗剪强度、压缩性指标和承载力指标,后边计算都要用到这些指标。地基需要做很多试验,来获取计算参数,这和上部结构设计不同。
5地基计算:
5.1讲基础埋置深度,这个深度的确定要满足承载力、变形和稳定的要求。规范重点对冻胀的问题做了规定,最好是超过冻胀深度,否则一冻,就会把基础抬起来,抬得不均匀,还会裂,而且侧面填土要选择不冻胀的土,否则也会对地面以下的结构形成冻胀压力。
5.2讲地基承载力计算,作用这边主要就是用荷载的标准组合,承载力这边,主要讲怎么确定承载力特征值,注意要做宽度和深度修正,因为基础越深、越宽,承载力会提高。
5.3讲变形计算,不同结构的控制指标有差异,高层要控制倾斜,因为有二阶效应,砌体结构控制局部倾斜,会开裂,框架、排架控制相邻柱子的沉降差,因为他们的基础是一个个相互独立的。另外整体沉降,也不能太大,会影响道路、管道,还有雨水倒灌什么。规范都给出了相应的控制指标,计算方法就是用附加应力除以压缩模量,一层层算,加起来,就是总沉降量,算到一定深度就可以了,越往下附加应力越小,逐渐就可以忽略了。沉降是个半无限体的经典问题,弹性力学有各种荷载的解析解,但规范公式前头还有个经验系数,对这个计算结果进行修正,越是软土,越要调大,越是好土,越要调小,请教了专家,因素是非常多的,比如取土样时的扰动等等。
5.4讲稳定性,一个是抗滑稳定,一个是抗浮稳定。抗滑稳定和算挡土墙土压力道理一样,抗浮稳定比较简单,就是重力和浮力比比,看谁大。
地基计算是本规范的重要内容,性能评价时用到最多的是验算地基承载力和验算沉降,规范有附表,可以去查附加应力系数,容易操作,但工程师还是应该了解一下这个系数是怎么算出来的。
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