基础设计基本知识

任务描述

某设计院小张接到通知，需设计某办公楼基础，根据岩土工程勘察报告建议，拟采用柱下独立基础，试分析小张在地基基础设计前，应收集哪些资料？

任务分析

地基基础设计前，应分析地基基础设计等级、基础荷载取值等问题。

相关知识

一、地基基础设计等级

地基基础的设计内容和要求与建筑物地基基础的设计等级有关。《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）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，见表5-1，设计时应根据具体情况确定地基基础的设计等级。

表5-1 地基基础设计等级

二、地基基础设计的基本规定

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的影响程度，《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规定，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）设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算：

①地基承载力特征值小于130 k Pa，且体型复杂的建筑物；

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）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。

（7）表5-2所示范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算。

表5-2 可不作地基变形验算的设计等级为丙级的建筑物范围

三、地基基础设计荷载取值

《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规定：地基基础设计时，所采用的作用效应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作用效应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

（2）计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用效应的准永久组合，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、地基或滑坡稳定及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。

（4）在确定基础或桩基承台高度、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，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，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下作用的标准组合。

（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。

任务实施

一般情况下，在进行地基基础设计时应收集以下资料：

（1）建筑场地的地形图。

（2）建筑场地的岩土工程勘察报告。

（3）建筑物的平面图、立面图、剖面图及使用要求，作用于基础上的荷载及各种设备管道的布置与标高。

（4）建筑场地环境、邻近建筑物基础类型与埋深、地下管线分布。

（5）工程总投资与当地建筑材料供应情况。

（6）施工队伍技术力量与工程的要求。

拓展实训

一、填空题

1．规范将地基基础设计分为 ______________个设计等级。

2．所有建筑物的地基计算均应满足 ______________计算的有关规定。

3．按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的作用效应按正常使用极限状态下作用的______________ 。

二、简答题

1．建筑地基基础的设计等级是如何划分的？

2．《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）对地基基础设计有哪些规定？

3．《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）对地基基础设计时应采用的荷载效应组合是如何规定的？

4．基础设计时需具备哪些资料？

课外学习指要

深入了解基础设计基本知识，可查阅下列资料：

（1）中华人民共和国国家标准．GB 50007—2011建筑地基基础设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2011．

（2）昌永红．地基与基础[M]．北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2011．