第七章地基变形验算和基底尺寸调整 一、地基变形验算 （一)概述 按地基承载力适当选定了基础底面尺寸，一般已可保证建筑物在防止地基剪切破坏方 面具有足够的安全度，但是，在荷载作用下，地基的变形总要发生。如何控制地基变 形.使之不会导致建筑物开裂破坏、有损其使用条件和外观，这是地基基础设计必须予以 充分考虑的另一基本问题。 在常规设计中，一般都针对各类建筑物的结构特点、整体刚度和使用要求的不同，计 算地基变形的某一特征值，验证其是否不超过相应的允许值[]，即要求满足下列条 件 △ △≤[△]
第七章 地基变形验算和基底尺寸调整 一、地基变形验算 (一)概述 按地基承载力适当选定了基础底面尺寸，一般已可保证建筑物在防止地基剪切破坏方 面具有足够的安全度，但是，在荷载作用下，地基的变形总要发生。如何控制地基变 形．使之不会导致建筑物开裂破坏、有损其使用条件和外观，这是地基基础设计必须予以 充分考虑的另一基本问题。 在常规设计中，一般都针对各类建筑物的结构特点、整体刚度和使用要求的不同，计 算地基变形的某一特征值 ，验证其是否不超过相应的允许值[ ]，即要求满足下列条 件 []
地基变形验算结果如不满足式(6一2)的条件，可以先通过适当调整基础底面尺寸（见 节6一7，二)或埋深，如仍未满足要求，再考虑是否可从建筑、结构、施工诸方面采取有 效措施以防止不均匀沉降对建筑物的损害，或改用其它地基基础设计方案。 (二)地基变形特征 地基变形特征一般分为： 沉降量一一基础某点的沉降值， 沉降差一一基础两点或相邻柱基电点的沉降量之差， 倾斜一一基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值， 局部倾斜一一砌体承重结构沿6~10内基础两点的沉降差与其距离的比值。 具体建筑物所需验算的地基变形特征取决于建筑物的结构类型、整体刚度和使用要求。 以下按柔性、敏感性
地基变形验算结果如不满足式(6—27)的条件，可以先通过适当调整基础底面尺寸 (见 节6—7，二)或埋深，如仍未满足要求，再考虑是否可从建筑、结构、施工诸方面采 取有 效措施以防止不均匀沉降对建筑物的损害，或改用其它地基基础设计方案。 (二)地基变形特征 地基变形特征一般分为； 沉降量——基础某点的沉降值， 沉降差——基础两点或相邻柱基电点的沉降量之差， 倾斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值， 局部倾斜——砌体承重结构沿6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。 具体建筑物所需验算的地基变形特征取决于建筑物的结构类型、整体刚度和使用要 求。 以下按柔性、敏感性
和刚性三类结构分述与其有关的地基变形特征及其可能招致的损害特点。， 1.与柔性结构有关的地基变形特征 以屋架、柱和基础为主体的木结构和排架结构，在中、低压缩性地基上一般不因沉降而 损坏，但在高压缩性地基上就应注意下列情况下的地基特征变形： 被开窗面积不大的墙砌体所填充的边排柱、抗风柱之间的沉降差 单层排架结构柱基的沉降量 相邻柱基的沉降差所形成的桥式吊车轨面沿纵向或横向的倾斜 厂房内部大面积地面堆载引起柱基向内转动倾斜 2.与敏感性结构有关的地基变形特征 建筑物因地基变形所引起的损坏，最常见的是砌体承重结构房屋外纵墙由拉应变形成的 裂缝.根据一些实测资料，砖墙可见裂缝的临界拉应变约为0.05%（脆性饰面最
和刚性三类结构分述与其有关的地基变形特征及其可能招致的损害特点。 ， 1．与柔性结构有关的地基变形特征 以屋架、柱和基础为主体的木结构和排架结构，在中、低压缩性地基上一般不因沉降而 损坏，但在高压缩性地基上就应注意下列情况下的地基特征变形： 被开窗面积不大的墙砌体所填充的边排柱、抗风柱之间的沉降差 单层排架结构柱基的沉降量 相邻柱基的沉降差所形成的桥式吊车轨面沿纵向或横向的倾斜 厂房内部大面积地面堆载引起柱基向内转动倾斜 2．与敏感性结构有关的地基变形特征 建筑物因地基变形所引起的损坏，最常见的是砌体承重结构房屋外纵墙由拉应变形成的 裂缝．根据一些实测资料，砖墙可见裂缝的临界拉应变约为0．05％(脆性饰面最
T 一主应力迹线 一裂雄 i 一裂 000000 0L000 00i】 900 000Q00000y0000a doaoogn o000可0y0的 g000口Fp阿T 相对沉降曲线 6) 相沉碎曲媒 图6~24砌体承重结构房屋外纵墙上的斜裂缝 (@)墙体正向挠曲，(b)培体反向挠曲
易开裂)，裂缝的形态多样。图6一24是混合绪构房屋外纵墙上因砌体剪切变形引起的斜 裂缝。 斜裂缝的形态特征是朝沉降较大那一方倾斜地向上延伸的 图624(a)及(b)的左上角各以一条简支梁来分别比拟整幅砖墙正向和反向挠曲的情况， 说明裂缝开展方向是垂直于主拉应力迹线的。 一般砌体承重结构房屋的长高比不太大，以局部出现斜裂缝为主，应以局部倾斜作 为地基变形的主要特征，其允许值如表616所示 框架结构主要因柱基的不均匀沉降使构件受剪扭曲而损坏。 3.与刚性结构有关的地基变形特征 对于高耸结构以及长高比很小的高层建筑，其地基变形的主要特征是建筑物的整体 倾斜
易开裂)， 裂缝的形态多样。图6—24是混合绪构房屋外纵墙上因砌体剪切变形引起的斜 裂缝。 斜裂缝的形态特征是朝沉降较大那一方倾斜地向上延伸的 图6·24(a)及(b)的左上角各以一条简支梁来分别比拟整幅砖墙正向和反向挠曲的情况， 说明裂缝开展方向是垂直于主拉应力迹线的。 一般砌体承重结构房屋的长高比不太大，以局部出现斜裂缝为主，应以局部倾斜作 为地基变形的主要特征，其允许值如表6·16所示 框架结构主要因柱基的不均匀沉降使构件受剪扭曲而损坏。 3．与刚性结构有关的地基变形特征 对于高耸结构以及长高比很小的高层建筑，其地基变形的主要特征是建筑物的整体 倾斜。
地基土层的不均匀分布以及邻近建筑物的影响是高耸结构物产生倾斜的重要原因。 如果地基的压缩性比较均匀，且无邻近荷载的影响，对高耸结构，只要基础中心沉降 量不超过表6一16的允许值，便可不作倾斜验算 有关文献指出，高层建筑横向整体倾斜允许值主要取决于人们视觉的敏锐程度，倾斜 值到达明显可见的程度时大致为1/250(o.004),而结构损坏则大致当倾斜值达到1/150 时开始。 倾斜允许值的表达式如下 b [0]= 120Hg
地基土层的不均匀分布以及邻近建筑物的影响是高耸结构物产生倾斜的重要原因。 如果地基的压缩性比较均匀，且无邻近荷载的影响，对高耸结构，只要基础中心沉降 量不超过表6—16的允许值，便可不作倾斜验算 有关文献指出，高层建筑横向整体倾斜允许值主要取决于人们视觉的敏锐程度，倾斜 值到达明显可见的程度时大致为1／250(o．004)，而结构损坏则大致当倾斜值达到1／150 时开始。 倾斜允许值的表达式如下 Hg b 120 [ ] =
(三)要求验算地基变形的建筑物范围 凡属下列情况之一者，在按地基承载力确定基础底面尺寸之后，尚须验算 地基变形是否超过允许值： 1,安全等级为一级的建筑物， 2.表6一17所列范围以外的二级建筑物， 3.表617所列范围以内有下列情况的二级建筑物， 1)·地基承载力标准值小于130kh,且体型复杂的建筑， 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，引起地基产生过大 的不均匀沉降时， 3).软弱地基上的相邻建筑如距离过近，可能发生倾斜时， 4)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重
(三)要求验算地基变形的建筑物范围 凡属下列情况之一者，在按地基承载力确定基础底面尺寸之后，尚须验算 地基变形是否超过允许值： 1，安全等级为一级的建筑物， 2．表6—17所列范围以外的二级建筑物， 3．表6·17所列范围以内有下列情况的二级建筑物， 1）．地基承载力标准值小于130kh，且体型复杂的建筑， 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，引起地基产生过大 的不均匀沉降时， 3）．软弱地基上的相邻建筑如距离过近，可能发生倾斜时， 4） 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. 此外，对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构，以及建造在斜坡上的建筑 物和构筑物，尚应验算其稳定性（方法见第4一9、二节） 二、按允许沉降整调整摹底尺寸 基本概念 设计高压缩性地基上的排架或框架结构的柱下扩展基础时，如只按地基承载力确 定各个基础的底面尺寸，则各柱基之间的沉降差未必都能控制在允许范围之内。此时 如适当调整基础底面尺寸，有可能使各柱基沉降趋于均匀，对框架等敏感性结构而言 就能减少其 与地基相互作用所产生的次应力，使常规分析更能符合实际情况
固结未完成时． 此外，对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构，以及建造在斜坡上的建筑 物和构筑物，尚应验算其稳定性(方法见第4—9、二节) 二、按允许沉降整调整摹底尺寸 基本概念 设计高压缩性地基上的排架或框架结构的柱下扩展基础时，如只按地基承载力确 定各个基础的底面尺寸，则各柱基之间的沉降差未必都能控制在允许范围之内。此时 如适当调整基础底面尺寸，有可能使各柱基沉降趋于均匀，对框架等敏感性结构而言， 就能减少其 与地基相互作用所产生的次应力，使常规分析更能符合实际情况