2.1浅基础设计概述

基础是连接工业与民用建筑上部结构或桥梁墩、台与地基之间的过渡结构。它的作用是将结构承受的各种荷载安全传递给地基，并使地基在建筑物允许的沉降变形内正常工作，从而保证建筑物的正常使用。

基础工程的设计必须根据上部结构传力体系的特点、建筑物 对地下空间使用功能的要求、地基土的物理力学性质，结合施工设备能力，坚持保护环境，考虑经济造价等方面的要求，合理选择地基基础设计方案。

2.1.1浅基础的设计内容

天然地基上浅基础的设计，包括下列各项内容：

（1）    选择浅基础的材料、类型，进行基础平面布置；

（2）    确定地基持力层和基础埋置深度；

（3）    确定地基承载力；

（4）    确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；

（5）    进行基础的结构设计

（6）    绘制基础施工图。

上述浅基础的设计各项内容是互相关联的。设计时可按上述顺序逐项进行设计与计算，如发现前面选择不妥，则需修改设计，直至各项计算均符合要求且前后数据一致为止。

2.1.2 建筑物的安全等级及设计要求

土木工程设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命，造成经济损失，产生社会影响）的严重性，采取不同的安全等级。

建筑工程：三个安全等级：

地基基础设计的三个设计等级

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）规定

（1）按地基承载力确定基础底面积及埋深或单桩承载力确定桩数时，传于基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力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，传至基础地面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的极限应力为地基变形允许值。

（3）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载力极限状态下

 荷载效应的基本组合，但其和在分项系数为1.0。

（4）在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋、验算材料强度时，上部荷载传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时应采用正常使用状态荷载效应标准组合。

（5）结构重要性系数γ0取值不应小于1。

地基基础设计基本规定：

（1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；

（2）甲、乙级建筑物均应按地基变形设计；

（3）下表所列范围内的丙级建筑物可不作变形验算；

（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，以及建在斜坡上或边坡附近建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；

（5）基坑工程应进行稳定性验算；

（6）当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在地下室上浮问题时，尚应进行抗浮验算。

2.1.3地基基础设计方法

极限状态设计法：

从结构的可靠度指标（或失效概率）来度量结构的可靠度与结构极限状态方程关系，这种方法就是以概率论为基础的极限状态设计法，简称为概率极限状态设计法。这种方法一般要已知基本变量的统计特性，然后根据预先规定的可靠度指标求出所需的结构抗力平均值，并选择截面。

极限状态

承载能力极限状态：

结构或结构构件达到最大承载能力或不适继续承载的变形或变位。

（1）整个结构或结构一部分作为刚体失去平衡（倾覆）；

（2）结构构件或连接因超过材料的强度而破坏，或因过度塑性变形而不适继续承载；

（3）结构转变为机动机制；

（4）结构或结构构件丧失稳定（压屈）

（5）地基丧失承载能力而破坏（失稳）

正常使用极限状态：

结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某一规定限值。

（1）影响正常使用或外观的变形;

（2）形象正常使用或耐久性能的局部破坏；

（3）影响正常使用的震动

（4）影响正常使用的其它状态。

浅基础的常规设计方法