地基基础设计问题解析

【规范规定】

《建筑地基基础设计规》（GB 50007—2011）

8.1.1 无筋扩展基础（图8.1.1）高度应满足下式的要求：

式中 b——基础底面宽度（m）；

b₀——基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度（m）；

H₀——基础高度（m）；

tanα——基础台阶宽高比b₂∶H₀，其允许值可按表8.1.1选用；

b₂——基础台阶宽度（m）。

表8.1.1 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值

注：1.P_k为作用的标准组合时基础底面处的平均压力值（kPa）。

2.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm。

3.当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算。(www.xing528.com)

4.混凝土基础单侧扩展范围内基础底面处的平均压力值超过300kPa时，尚应进行抗剪验算；对基底反力集中于立柱附近的岩石地基，应进行局部受压承载力验算。

图8.1.1 无筋扩展基础构造示意图

d—柱中纵向钢筋直径

1—承重墙 2—钢筋混凝土柱

【解析】

表8.1.1所提供的各种无筋扩展基础台阶宽高比的允许值沿用了1974年版规范所规定的允许值，这些规定都是经过长期的工程实践检验，是行之有效的。表中混凝土与砌体材料的强度的要求比1974年版规范略有提高，并同现行的《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）以及《砌体结构设计规范》（GB 50003—2011）提出的材料最低强度等级要求是一致的。计算结果表明，当基础单侧扩展范围内基础底面处的平均压力值超过300kPa时，应按照下式验算墙（柱）边缘或变阶处的受剪承载力：

V_s≤0.366f_tA （4-1）

式中 V_s——相应于作用的基本组合时的地基土平均净反力产生的沿墙（柱）边缘或变阶处的剪力设计值（kN）；

A——沿墙（柱）边缘或变阶处基础的垂直截面面积（m²）。

上式是依据材料力学、素混凝土抗拉强度设计值以及基底反力为直线分布的条件下确定的，对于除岩石以外的地基比较适用。

对基底反力集中于立柱附近的岩石地基，基础的抗剪验算条件应依照各地区具体情况确定。重庆大学曾对置于泥岩、泥质砂岩以及砂岩等变形模量较大的岩石地基上的无筋扩展基础进行了试验，试验研究结果表明，岩石地基上无筋扩展基础的基底反力曲线，呈现出中间大，两边小，到了边缘又略为增大的分布形式，是一倒置的马鞍形，反力的分布曲线主要同岩体的变形模量和基础的弹性模量比值、基础的高宽比相关。由于试验数据少，且因我国岩石类别较多，目前尚不能提供有关此类基础的受剪承载力验算公式，所以有关岩石地基上无筋扩展基础的台阶宽高比应结合各地区经验确定。依据已掌握的岩石地基上的无筋扩展基础试验中出现沿柱周边直剪和劈裂破坏现象，提出设计时应对柱下混凝土基础进行局部受压承载力验算，防止柱下素混凝土基础可能由于横向拉应力达到混凝土的抗拉强度后引起基础周边混凝土发生竖向劈裂破坏及压陷。