基底压力

建筑物通过基础将上部荷载传给地基。作用于建筑物基础底面与地基土接触面上的压力称为基底压力，也称为基底接触压力。而地基支撑基础的反力称为基底反力。基底压力与基底反力是大小相等、方向相反的作用力与反作用力。

1. 轴心荷载下的基底压力

轴心荷载下的基础，其所受荷载的合力通过基底形心，基础地面的压力，可按下列公式确定：

式中：F—相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向荷载（kN）；

      G—基础自重和基础上的土重；，其中为基础及回填土的平均重度，一般取20kN/m3；d为          基础埋深，必须从设计地面或室外平均设计地面算起。

      A—基础地面面积（m3）。

(a)内墙或内柱基础   (b)外墙或外柱基础

中心荷载下的基底压力分布图

2. 偏心荷载下的基底压力

对于单向偏心荷载作用下的矩形基础，基底压力可按材料力学偏心受压公式简化计算。则基底的边缘压力为：

引入荷载偏心距，得到：

由上式可知，按偏心距荷载的偏心距e的大小，基底压力的分布可能出现下述三种情况，如下图所示：

1）当e＜l/6时，，基底压力呈梯形分布。

2）当e=l/6时，，基底压力呈三角形分布。

3）当e＞l/6时，，表明基底出现拉应力，但实际上基础和地基之间不可能存在拉力，此时，产生拉应力部分的基底与土脱开，而不能传递荷载，基底压力将重新分布。重新分布后的基底压力可以根据偏心荷载与基底反力相平衡以及荷载合力应通过三角形反力分布图的形心的条件求得：

式中：k—单向偏心荷载作用点至最大压应力的基底边缘的距离。

3. 基底附加压力

建筑物建造前，地基土中早已存在自重应力。如果基础砌筑在天然地面上，那么全部基底压力就是新增加于地基表面的基底附加压力。一般天然土层在自重作用下的变形早已结束，因此，只有基底附加压力才能引起地基的附加应力和变形。

一般情况下，建筑物建造前天然土层在自重作用下的变形早已结束。因此，只有基底附加压力才能引起地基的附加应力和压缩变形。

在实际工程中，一般基础总是埋置在天然地面下的一定深度处，该处原有土体的自重应力由于其被开挖而卸除。因此，建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的土中自重应力后，才是基底平面处新增加给地基的附加压力。也称基底平均附加压力或基底净压力。基底平均附加压力可按下式计算：

式中：p—基底平均压力；

    —基底处土中自重应力；

     —基底出标高以上天然土层的加权平均重度，，其中地下水位下的重度              取浮重度；

      d—从天然地面算起的基础埋深。