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文檔簡介

巖土工程研究所Geotechnical

Institute河海大學(xué)巖土所基礎(chǔ)工程地基模型巖土工程研究所GeotechnicalInstitut第5章沉井基礎(chǔ)第4章樁基礎(chǔ)第3章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計第1章地基模型及其參數(shù)的確定第2章淺基礎(chǔ)設(shè)計基本原理目錄第0章緒論課程的主要內(nèi)容第5章沉井基礎(chǔ)第4章樁基礎(chǔ)第3章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計第建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三要素示意圖不僅包括住宅樓、辦公樓等,還包括橋梁、碼頭、水電站、高速公路等第1章緒論建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三要場地(site)場地是指工程群體所在地,在平面上大體相當于一個廠區(qū)、居民點或自然村的范圍。同一類場地應(yīng)具有相近的反應(yīng)譜特征。地基地基是指建筑物范圍內(nèi)的那部分場地。

或承受建筑物荷載的地層成為地基。地基持力層,受建筑物影響最大的地基,下臥層基礎(chǔ)基礎(chǔ)是指直接與地基接觸并向其傳遞荷載的建筑物的下部承重結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)的概念場地(site)地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)的概念下臥層地基與基礎(chǔ)的簡化D埋深Dq=D均布荷載持力層(受力層)基礎(chǔ)FG主要受力層功能不同相互影響共同作用地基下臥層地基與基礎(chǔ)的簡化D埋深Dq=D均布荷載持力層基礎(chǔ)基礎(chǔ)深基礎(chǔ):埋置深淺基礎(chǔ):埋置淺基礎(chǔ)埋置在較好的土層需要借助特殊施工方法的基礎(chǔ)特點:一般位于地下,具有隱蔽性;施工環(huán)境差,質(zhì)量難控制,容易成為建筑中的薄弱環(huán)節(jié)。基礎(chǔ)基礎(chǔ)深基礎(chǔ):埋置深淺基礎(chǔ):埋置淺基礎(chǔ)埋置在較好的土層需要按地質(zhì)情況分按設(shè)計施工分地基地基不加處理就可以滿足設(shè)計要求地基土基巖基地基天然地基人工地基淺基深基地基強度不滿足或壓縮性很大,需進行處理,經(jīng)人工處理的地基特點:隱蔽性、離散性、低強度、變形復(fù)雜。出現(xiàn)問題較難糾正。按地質(zhì)情況分按設(shè)計施工分地基地基不加處理就可以滿足設(shè)計要求地基礎(chǔ)工程的重要性地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基,統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程?;A(chǔ)工程一般占建筑物工程總造價的20%~30%。工期占總工期的25%~30%基礎(chǔ)工程必須滿足: 地基的強度條件; 地基的變形條件, 基礎(chǔ)自身的強度問題。基礎(chǔ)工程的重要性地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基,統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程。基二、地基基礎(chǔ)的主要問題和典型實例基礎(chǔ)工程中的問題主要可以分為5類:1.由于地基基礎(chǔ)問題引起的上部結(jié)構(gòu)傾斜,倒塌,墻體破壞等;

2.基礎(chǔ)自身的破壞;

3.基礎(chǔ)原因引起地基承載力不足發(fā)生整體滑動破壞或沉降量過大;

4.邊坡喪失穩(wěn)定性;

5.其它特殊不良地質(zhì)條件引起的地基失效。二、地基基礎(chǔ)的主要問題和典型實例基礎(chǔ)工程中的問題主要可以分為基礎(chǔ)工程事故常見原因分析因工程地質(zhì)勘查中的錯誤而產(chǎn)生的事故因建筑物基礎(chǔ)底面土壓力過大超過地基承載力造成的事故--加拿大特斯康谷倉因地基中暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物影響造成的事故因建筑地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故基礎(chǔ)工程事故常見原因分析因工程地質(zhì)勘查中的錯誤而產(chǎn)生的事故地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足的基本條件

建筑物的建造使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,所以地基基礎(chǔ)的設(shè)計必須滿足:

a.作用于地基的荷載不超過地基的承載能力(地基土的強度問題);

b.控制基礎(chǔ)沉降使之不超過允許值(地基土的變形問題)。地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足的基本條件建筑物的建造使地基中原3、發(fā)展應(yīng)用階段1.真空預(yù)壓法3.強夯法6.沙井預(yù)壓法……2.重錘夯實法5.深層攪拌法4.振動水沖法地基處理方法無論是設(shè)計理論施工方法基礎(chǔ)加固巨大發(fā)展3、發(fā)展應(yīng)用階段1.真空預(yù)壓法3.強夯法6.沙井預(yù)壓法3、發(fā)展應(yīng)用階段1.補償式基礎(chǔ)3.樁箱基礎(chǔ)2.樁筏基礎(chǔ)4.巨型鋼筋混凝土浮運沉井基礎(chǔ)……………基礎(chǔ)設(shè)計方面基坑支護方面1.盾構(gòu)、頂管3.深層攪拌水泥土擋墻2.地下連續(xù)墻4.錨桿支護……………3、發(fā)展應(yīng)用階段1.補償式基礎(chǔ)3.樁箱基礎(chǔ)2.樁筏基礎(chǔ)土力學(xué)古典土力學(xué)現(xiàn)代土力學(xué)一個原理兩個理論一個模型三個理論四個分支(1923~1960)(1963~?)作為應(yīng)用科學(xué),基礎(chǔ)工程又是一門年輕的學(xué)科。作為本學(xué)科理論基礎(chǔ)的土力學(xué)的發(fā)展歷史可以劃分為古典土力學(xué)和現(xiàn)代土力學(xué)兩個階段。理論基礎(chǔ)土力學(xué)古典土力學(xué)現(xiàn)代土力學(xué)一個原理兩個理論一個模型三古典土力學(xué)一個原理兩個理論有效應(yīng)力原理飽和土固結(jié)原理土體極限平衡原理現(xiàn)代土力學(xué)一個模型三個理論四個分支非線性本構(gòu)模型非飽和固結(jié)理論逐漸破壞理論液化破壞理論理論土力學(xué)實驗土力學(xué)計算土力學(xué)應(yīng)用土力學(xué)Roscoe提出劍橋模型1963古典土力學(xué)一個原理兩個理論有效應(yīng)力原理飽和土固結(jié)原理土體極限第一章地基模型及其參數(shù)的確定第一節(jié)概述外荷載工程中的問題:土體應(yīng)力應(yīng)變6個土地基模型描述地基土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式第一章地基模型及其參數(shù)的確定第一節(jié)概述外荷載工程中的問地基變形條件地基強度條件地基承載力沉降量、沉降差、傾斜不發(fā)生剪切、滑移地基破壞首先地基模型第一節(jié)概述地基變形條件沉降量、沉降差、傾斜首先地基模型第一節(jié)概述地基模型選擇要根據(jù)建筑物荷載的大小、地基的性質(zhì)、地基承載力大小合理選擇所選用模型應(yīng)盡可能準確的反映土體在受到外力作用時的主要力學(xué)性狀,同時還要便于利用已有的數(shù)學(xué)方法和計算手段進行分析第一節(jié)概述地基模型選擇第一節(jié)概述文克勒地基模型彈性半空間地基模型分層地基模型線性彈性地基模型線性彈性模型非線性彈性地基模型地基模型第一節(jié)概述文克勒地基模型線性彈性地基模型線性彈性模型地基模型第一節(jié)概1.文克勒地基模型假定:地基由許多獨立的互不影響的彈簧組成,任一點的壓力P與變形s成正比,而不影響其他點。

P=ksk--地基基床系數(shù),單位變形需要的壓力強度KN/m3S----p作用點位置上的地基變形文克勒1867年提出,計算簡便。近似模型,地基越軟,土的抗剪強度越低,越接近實際忽略了地基中的剪應(yīng)力。地基基床系數(shù)可由載荷板實驗、室內(nèi)三軸試驗、固結(jié)試驗獲得見表1-11.文克勒地基模型假定:地基由許多獨立的互不影響的彈簧組成假定:地基視為均勻的、各向同性的彈性半空間體則據(jù)布西奈斯克(boussinesq)公式可求2.彈性半空間地基模型srQ當r趨于0時,s為無窮大,不符合實際情況假定:地基視為均勻的、各向同性的彈性半空間體2.彈性半空間2.彈性半空間地基模型均布荷載下矩形面積對荷載面積外的可按集中荷載計算,可滿足精度,且計算簡便該模型可擴散應(yīng)力和變形但計算沉降較實測大差異原因:一般認為是地基壓縮層厚度是有限的且地基是分層的,即使同一種土,變形模量隨深度增加。2.彈性半空間地基模型均布荷載下矩形面積對荷載面積外的可按3.分層地基模型分層總和法1、土層是分層的,自重應(yīng)力和附加應(yīng)力沿深度變化。2、思路工程上計算地基的沉降時,在地基可能產(chǎn)生壓縮的土層深度內(nèi),按土的特性和應(yīng)力狀態(tài)的變化將地基分為若干(n)層,假定每一分層土質(zhì)均勻且應(yīng)力沿厚度均勻分布,然后對每一分層分別計算其壓縮量Si,最后將各分層的壓縮量總和起來,即得地基表面的最終沉降量S,這種方法稱為分層總和法。3.分層地基模型分層總和法1、土層是分層的,自重應(yīng)力和附加3、計算深度的確定實際計算地基土的壓縮量時,只須考慮某一深度范圍內(nèi)土層的壓縮量,這一深度范圍內(nèi)的土層就稱為“壓縮層”。對于一般粘性土,當?shù)鼗成疃鹊母郊討?yīng)力σz

與自重應(yīng)力σs之比等于0.2時,該深度范圍內(nèi)的土層即為壓縮層;對于軟粘土,則以σz

/σs=0.1為標準確定壓縮層的厚度。分層地基模型3、計算深度的確定分層地基模型3.分層地基模型優(yōu)點:較好反應(yīng)了地基土擴散應(yīng)力變形的能力土層分層、非均質(zhì)結(jié)果較符合實際缺點:未考慮土的非線性過大的地基反力將引起地基土的塑性變形3.分層地基模型優(yōu)點:缺點:第六節(jié)地基模型選擇一、考慮因素1.土的變形特征和應(yīng)力水平2.土層的分布情況3.基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)剛度及其形成過程4.基礎(chǔ)的埋深5.荷載的種類6.時效7.施工過程(開挖、回填、降水及施工速度)第六節(jié)地基模型選擇一、考慮因素1.土的變形特征和應(yīng)力水第六節(jié)地基模型選擇文克勒模型無粘性土地基,局部受集中荷載,基礎(chǔ)較柔軟、剛度小。計算簡便,與實際不符適于沙土、薄壓縮層地基或塑性區(qū)開展較大的粘性土地基彈性半空間和分層地基模型粘性土地基。適于有一定剛度的基礎(chǔ),基底平均反力適中、地基土中應(yīng)力水平不高、塑性區(qū)開展不大分層模型尤其適于明顯呈層狀分布,各層差異較大,基礎(chǔ)埋置深度大的情況第六節(jié)地基模型選擇文克勒模型無粘性土地基,局部受集中荷第六節(jié)地基模型選擇二、選擇原則實踐驗證;計算值與實測值比較力求簡單,確保精度針對性,地基模型的地區(qū)經(jīng)驗性復(fù)雜問題,需要用不同模型進行比較非線性彈性地基模型適用較廣第六節(jié)地基模型選擇二、選擇原則實踐驗證;計算值與實測值比第二章

淺基礎(chǔ)設(shè)計基本原理建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三部分示意圖第一節(jié)概述基礎(chǔ)承上啟下,受上部結(jié)構(gòu)荷載及地基反力的作用地表以上的建筑結(jié)構(gòu)地表以下的建筑結(jié)構(gòu)用于支撐上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)荷載,并受這些荷載影響的土層稱為地基第二章淺基礎(chǔ)設(shè)計基本原理建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基基礎(chǔ)的設(shè)計需考慮因素

1.選擇基礎(chǔ)的材料、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式;

2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度;

3.確定地基承載力;

4.基礎(chǔ)形狀和布置,以及相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和地下管道的關(guān)系;

5.上部結(jié)構(gòu)類型和使用要求及對不均勻沉降的敏感性;

6.施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備

7.地震區(qū)還需考慮抗震要求第一節(jié)概述基礎(chǔ)的設(shè)計需考慮因素1.選擇基礎(chǔ)的材料、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形

1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置;

2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度;

3.確定地基承載力;

4.確定基礎(chǔ)尺寸;

5.進行地基變形與穩(wěn)定性驗算;

6.進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計;

7.繪制基礎(chǔ)施工圖,提出施工說明。

天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容第一節(jié)概述1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置;天然地基上淺第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型1按基礎(chǔ)所用材料分

2按基礎(chǔ)剛度分3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ)等淺基礎(chǔ)的分類無筋擴展(剛性)基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)剛性柔性灰土基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型1按基礎(chǔ)所用材料分淺基礎(chǔ)的分類無第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分為剛性和柔性一、無筋擴展地基-剛性基礎(chǔ)Rigidfoundation剛性基礎(chǔ)系指由磚、塊石、毛石、素混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。Fbtb0h0優(yōu)點:抗壓能力強、施工方便缺點:抗拉、抗剪強度不高自重大,基礎(chǔ)相對高度比較大第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分為剛性和柔性一、無筋擴展地基一、剛性基礎(chǔ)RigidfoundationFbtb0h0地基承載力:基礎(chǔ)底面積基礎(chǔ)本身:通過外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值驗算保證抗拉和抗剪的要求適用:六層或六層以下民用建筑(三合土不宜超過4層)對荷載大,沉降敏感的建筑物、持力層土質(zhì)差,不適宜一、剛性基礎(chǔ)RigidfoundationFbtb0h0第三節(jié)基礎(chǔ)的埋深下臥層持力層(受力層)FGD埋深埋深D:基底到天然地面的垂直距離??紤]到穩(wěn)定性和動植物的影響,除巖基外,一般D>0.5m一、基礎(chǔ)埋深基本概念合理的埋深關(guān)系到地基可靠性施工難易程度工期長短造價高低第三節(jié)基礎(chǔ)的埋深下臥層持力層(受力層)FGD埋深考慮到穩(wěn)定基礎(chǔ)埋深確定的基本原則在滿足承載力的條件下盡量淺埋。省工省時省料,但是有如下基本要求:

D大于50cm(巖石地基除外),表土擾動,植物,凍融,沖蝕基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm,保護基礎(chǔ)橋要求在沖刷深度以下的埋深見表2-1D大于10cm一、基礎(chǔ)埋深基本概念基礎(chǔ)埋深確定的基本原則D大于10cm一、基礎(chǔ)埋深基本概念二、影響埋深的因素1、建筑物的用途、類型及荷載的大小性質(zhì)

用途:地下室,設(shè)備基礎(chǔ)及地下管道(上下水,煤氣電纜)結(jié)合建筑標高確定?;A(chǔ)構(gòu)造高度,剛性的埋深要大些。對地下室,要求:

承載力 變形補償基礎(chǔ)高層建筑埋深還應(yīng)滿足穩(wěn)定要求承受較大水平荷載時,埋深應(yīng)滿足抗滑要求F二、影響埋深的因素1、建筑物的用途、類型及荷載的大小性質(zhì)二、影響埋深的因素1、建筑物的用途類型及荷載的大小性質(zhì)高層建筑穩(wěn)定性要求:D>1/15H建筑總高,地震區(qū)D還要滿足抗拔(輸電塔),抗滑的要求對于持力層傾斜或建筑使用上的要求,基礎(chǔ)可以作成臺階形,臺階高寬比一般1:2橋墩基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂面應(yīng)位于最低水位以下,并應(yīng)考慮河床沖刷,埋深要求在沖刷深度以下管道一般高于基底,并在基礎(chǔ)上預(yù)留孔洞以便穿越。二、影響埋深的因素1、建筑物的用途類型及荷載的大小性質(zhì)高層2、工程地質(zhì)及地質(zhì)水文條件A、合理選擇地基的持力層下臥層持力層(受力層)FGD埋深地基的持力層:土層情況可分為軟土、巖石、好土(承載力較大)軟土為不良持力層,但表面有2~3m硬殼層,六層以下民居可充分利用根據(jù)工程地質(zhì)條件選擇合適的土層作為基礎(chǔ)的持力層是確定基礎(chǔ)埋深的重要因素我國沿海軟土多為沉積土分層性,壓縮性高力學(xué)指標相差很大將基礎(chǔ)埋植在下層較好的土層之中。易于風化軟巖,開挖后立即鋪筑墊層,防風化。2、工程地質(zhì)及地質(zhì)水文條件A、合理選擇地基的持力層下臥層持力2、工程地質(zhì)及地質(zhì)水文條件B、埋深應(yīng)注意地下水的深度盡量埋在地下水位以上,若必須在地下水位以下,應(yīng)考慮基坑排水,支護,地下水的侵蝕性應(yīng)控制開挖深度C、持力層下的承壓水u靜水壓力rwhhz1承壓水層z2隔水層對寬基坑,控制基坑開挖的深度,使得承壓含水層頂部的靜水壓力與坑底部總覆蓋壓力之比小于0.72、工程地質(zhì)及地質(zhì)水文條件B、埋深應(yīng)注意地下水的深度盡量埋在若必須新建D>舊建筑D則:新舊相鄰建筑物有一定距離,具體與荷載大小,基礎(chǔ)形式、土質(zhì)條件而定,一般要求:L/H=1~2否則要求支護,并且要嚴格限制支護的水平位移分段施工、支撐加固、板樁、水泥土攪拌樁擋墻、地下連續(xù)墻等LH3、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響一般新建D<舊建筑D若必須新建D>舊建筑DLH3、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的影響一般A、凍結(jié)的危害4、地基土凍脹或融陷的影響地面隆起(不均勻),土體膨脹,使基礎(chǔ)上抬,或使墻體開裂,門窗不能開啟解凍時,土體松軟,融陷,強度降低,沉降B、地基凍脹分類影響凍脹的因素:土粒大小,含水量,地下水補給凍土季節(jié)性凍土多年凍土(3年或持續(xù)3年以上)凍脹率凍結(jié)后體積增大率A、凍結(jié)的危害4、地基土凍脹或融陷的影響地面隆起(不均勻),(1)土的條件一般是細顆粒土。砂土等粗粒土的毛細高度小,發(fā)生冰凍時體積膨脹,孔隙水排走,骨架不變,凍脹不大。粘性土的凍脹比粉砂嚴重。太細的土,水分供應(yīng)不及時,凍脹也不明顯。細粒土的凍脹性與含水量有關(guān)。(2)溫度條件低于凍結(jié)溫度(3)水力條件:含水量,具有開放性條件,如粉土凍脹最嚴重4、地基土凍脹或融陷的影響地基凍脹分類不凍脹,弱凍脹,凍脹,強凍脹,特強凍脹凍脹的條件按土的類別,含水量,地下水距凍結(jié)面最小距離,平均凍脹率分為(1)土的條件一般是細顆粒土。4、地基土凍脹或融陷的影Z0標準凍深-多年(不少于10年)實測最大凍結(jié)深度的平均。北京1.0m,哈爾濱2.0m,滿洲里2.5mC、凍脹土基礎(chǔ)埋深4、地基土凍脹或融陷的影響Z0標準凍深-多年(不少于10年)實測最大凍結(jié)深度的平均。4、地基土凍脹或融陷的影響C、凍脹土基礎(chǔ)埋深Zd

設(shè)計凍深;hmax殘留凍土層厚度ZdZ0dmin室內(nèi)地面hmax4、地基土凍脹或融陷的影響C、凍脹土基礎(chǔ)埋深Zd設(shè)計凍深;防凍脹措施:1.地下水位以上的基礎(chǔ),基礎(chǔ)側(cè)面回填非凍脹土,中砂、粗砂等地下水位以下,采用樁基等2.宜選地勢高,地下水位低的場地,對低洼處,室外地坪高出自然地面300~500mm3.防水浸入建筑地基。

4、強或特強凍脹地基,基礎(chǔ)設(shè)圈梁、基礎(chǔ)梁,增強整體性。5、基礎(chǔ)聯(lián)系梁或樁基承臺下有凍土,可在梁或承臺下留孔隙,防止拱裂。6、室外臺階,散水等與主體結(jié)構(gòu)斷開。7、跨年施工,入冬前對地基采取相應(yīng)的防護措施。4、地基土凍脹或融陷的影響防凍脹措施:4、地基土凍脹或融陷的影響5、補償基礎(chǔ)建筑物的沉降與建筑物基底附加壓力成正比P0基底附加壓力,r0埋深內(nèi)土重度的加權(quán)平均增加d可以使基底附加壓力減小全補償:P0=0部分補償:P0>0一般需進行深基坑開挖,用于地下室箱基或筏基為了減小沉降,除了采用必要的地基處理、樁基礎(chǔ)等措施外,選用補償基礎(chǔ)也是一種有效手段5、補償基礎(chǔ)建筑物的沉降與建筑物基底附加壓力成正比P0基底附第四節(jié)地基承載力的確定和驗算地基土在同時滿足強度和變形兩個條件時,單位面積上所能承受的最大荷載的能力。地基承載力基本概念荷載板試驗規(guī)范規(guī)定的公式經(jīng)驗方法千斤頂荷載板第四節(jié)地基承載力的確定和驗算地基土在同時滿足強度和變形兩個地基基礎(chǔ)的功能、設(shè)計原則能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用;正常使用時具有良好的工作性能;在正常維護情況下具有足夠的耐久性;在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后,仍能保持必需的整體穩(wěn)定性?;A(chǔ)底面尺寸:根據(jù)外荷載與地基承載力進行確定。對于軸心荷載:可假定基礎(chǔ)底面形狀為正方形;對于偏心荷載:可假定為長方形,并根據(jù)偏心距給出長邊與短邊的合適比例。地基基礎(chǔ)的功能、設(shè)計原則能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)概念題:1·

下面哪一種措施可以提高地基承載力并減少沉降?A加大基礎(chǔ)埋深,并加作一層地下室B加大基礎(chǔ)寬度,同時荷載也按比例增加C建筑物建成以后,大量抽取地下水D建筑物建成以后,在室外填高地坪高程概念題:1·下面哪一種措施可以提高地基承載力并減少沉降?概念題:2·下面哪種情況,不能提高地基的極限承載力?A加大基礎(chǔ)寬度B增加基礎(chǔ)埋深C降低地下水位D

增加基礎(chǔ)材料的強度概念題:2·下面哪種情況,不能提高地基的極限承載力?概念題3·

下面哪種情況下計算使用基底凈壓力pe?A持力層承載力驗算B

基礎(chǔ)沉降計算C

軟弱下臥層的附加應(yīng)力計算D

擴展基礎(chǔ)的沖切計算概念題3·下面哪種情況下計算使用基底凈壓力pe?第3章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié)概述地基承載力地基沉降計算基礎(chǔ)強度驗算確定基礎(chǔ)底面尺寸滿足地基變形條件拉壓剪力下不破壞淺基礎(chǔ)除受來自上部結(jié)構(gòu)的荷載作用,還受地基反力作用,截面內(nèi)力是兩種荷載的共同作用。淺基礎(chǔ)承上啟下第3章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié)概述地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺根據(jù)建造材料不同,結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容不同磚、石、素混凝土---無筋擴展地基鋼筋混凝土-----------擴展地基抗壓高,拉剪弱控制基礎(chǔ)高寬比,主要承受壓應(yīng)力,并保證基礎(chǔ)內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過材料強度設(shè)計值。截面抗拉、抗剪強度較高,基礎(chǔ)的形狀布置比較靈活,截面驗算內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)底面尺寸、截面高度和界面配筋等?;酌娣e:根據(jù)地基承載力和對沉降及不均勻沉降的要求確定基礎(chǔ)高度:有混凝土的抗剪切條件確定基礎(chǔ)受力鋼筋配筋量:由基礎(chǔ)驗算截面的抗彎能力確定根據(jù)建造材料不同,結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容不同磚、石、素混凝土---抗壓(1)在確定基礎(chǔ)底面尺寸或計算基礎(chǔ)沉降時,考慮設(shè)計地面以下基礎(chǔ)及其上覆土重力的作用;(2)截面設(shè)計(基礎(chǔ)高度,基礎(chǔ)截面配筋)應(yīng)采用不計基礎(chǔ)與上覆土的重力的地基凈反力地基土壓力或地基反力在用于不同的計算目的時其取值有所區(qū)別第一節(jié)概述(1)在確定基礎(chǔ)底面尺寸或計算基礎(chǔ)沉降時,考慮設(shè)計地面以下地常規(guī)設(shè)計法把上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)分離開來進行計算,即視上部結(jié)構(gòu)底端為固定支座或固定鉸支座,不考慮荷載作用下各墻柱端部的相對位移,并按此進行內(nèi)力分析。第一節(jié)概述常規(guī)設(shè)計法把上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)分離開來進行計算,第一節(jié)概述第二節(jié)無筋擴展基礎(chǔ)一、設(shè)計原則滿足地基承載力要求----主要承受壓應(yīng)力,基礎(chǔ)內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力都不超過材料強度設(shè)計值。具體設(shè)計中通過對基礎(chǔ)的外伸寬度與基礎(chǔ)高度比值驗算來實現(xiàn)基礎(chǔ)寬度滿足地基承載力的要求。Fh無筋擴展地基通常由磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土材料建造第二節(jié)無筋擴展基礎(chǔ)一、設(shè)計原則滿足地基承載力要求----主第三節(jié)墻下條形基礎(chǔ)一、墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計原則一般按平面應(yīng)變問題處理,長度取1米設(shè)計內(nèi)容地基承載力抗剪(沖切驗算)抗彎驗算確定b×l確定h確定配筋地基承載力、沉降驗算要考慮基礎(chǔ)及其上土的重量截面設(shè)計不計基礎(chǔ)上覆土重力作用時的地基凈反力第三節(jié)墻下條形基礎(chǔ)一、墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計原則一般按平面應(yīng)變第四節(jié)柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容地基承載力抗剪(沖切驗算)縱橫向抗彎驗算確定b×l確定h確定底板縱橫向配筋第四節(jié)柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容地基承載力確定b×l第四節(jié)柱下獨立基礎(chǔ)基礎(chǔ)破壞形式2121純剪斜壓沖切彎曲第四節(jié)柱下獨立基礎(chǔ)基礎(chǔ)破壞形式2121純剪斜壓沖切彎曲第五節(jié)柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)在其縱、橫方向均產(chǎn)生彎曲變形,故在這兩個方向的截面內(nèi)均存在剪力和彎矩。柱下條形基礎(chǔ)的橫向剪力和彎矩通??煽紤]由翼板的抗剪切、抗彎能力承擔,內(nèi)力計算與墻下條形基礎(chǔ)相同。柱下條形基礎(chǔ)縱向的剪力和彎矩一般由基礎(chǔ)梁承擔,基礎(chǔ)梁的縱向內(nèi)力通??刹捎煤喕?直線分布法)或彈性地基梁計算。一、柱下條形基礎(chǔ)的受力特點第五節(jié)柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)在其縱、橫方向均產(chǎn)生彎曲變形2、對不均勻沉降或振動敏感的地基,為加強整體性,將獨立基礎(chǔ)連成條基1、單柱荷載較大,地基承載力不是很大,單獨基礎(chǔ)所需底面積較大,基礎(chǔ)間凈距很小,為方便施工,將凈距取消,即為柱下條形基礎(chǔ)適用范圍2、對不均勻沉降或振動敏感的地基,為加強整體性,將獨立基礎(chǔ)連第五節(jié)柱下條形基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計算1、直線分布法1)靜定分析法按照基底反力的直線分布假設(shè)和整體靜力平衡條件求出基底凈反力,并將其與柱荷載一起作用于基礎(chǔ)梁上,然后按照一般靜定梁的內(nèi)力分析方法計算各截面的彎矩和剪力適用于上部為柔性結(jié)構(gòu),且基礎(chǔ)本身剛度較大的條基。不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用,彎矩一般較大地基持力層土質(zhì)比較均勻,上部結(jié)構(gòu)剛度較大,各柱距相差不大(<20%),荷載分布較均勻,且基礎(chǔ)梁高H>l/6柱距的情況下,地基反力可假定為直線分布。靜定分析法倒梁法第五節(jié)柱下條形基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計算1、直線分布法1)計算條形基礎(chǔ)梁內(nèi)力的常用方法以柱腳為條形基礎(chǔ)的固定鉸支座,將基礎(chǔ)梁視作倒置的多跨連續(xù)梁,以地基凈反力及柱腳處的彎矩當做基礎(chǔ)梁的荷載,用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法來計算其內(nèi)力A視為多跨連續(xù)梁,柱腳為固定鉸支座,基底凈反力和柱腳彎距為基礎(chǔ)梁上荷載B彎距分配法,求內(nèi)力R1Ri-1RiRi+1q=bpj2)倒梁法(連續(xù)梁法)計算條形基礎(chǔ)梁內(nèi)力的常用方法以柱腳為條形基礎(chǔ)的固定鉸支座,將二、基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計算2)倒梁法(連續(xù)梁法)計算條形基礎(chǔ)梁內(nèi)力的常用方法C求出支座反力Ri,一般與柱子Pi不等,計算不平衡力將其均勻布置于相鄰兩跨各1/3跨度內(nèi)邊跨中間跨R1Ri-1RiRi+1Δq1Δqi-1ΔqiΔqi+1二、基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力計算2)倒梁法(連續(xù)梁法)C求出支座反力2)倒梁法D彎距分配法求內(nèi)力、支座反力,計算不平衡力,直至小于計算容許最小值(一般不超過荷載的20%),并將結(jié)果疊加,即為最終結(jié)果該方法適于上部結(jié)構(gòu)剛度不是很大,各柱沉降差不大的情況R1Ri-1RiRi+1Δq1Δqi-1ΔqiΔqi+12)倒梁法D彎距分配法求內(nèi)力、支座反力,計算不平衡力,直至2彈性地基梁法當上部結(jié)構(gòu)剛度不大,荷載分布不均,且條基梁高小于l/6時,地基反力不按直線分布,可按彈性地基梁計算基床系數(shù)法;半無限彈性體法地基模型用文克勒模型,求解地基梁撓曲線微分方程,求梁內(nèi)力。地基沉降與基礎(chǔ)梁撓曲線變形相協(xié)調(diào)。2彈性地基梁法當上部結(jié)構(gòu)剛度不大,荷載分布不均,且條基梁高1)長梁解視梁端撓度為0A受集中力P的作用設(shè)集中力作用點為坐標原點則從而得通解變?yōu)橛蓪ΨQ性可知,荷載和地基反力對稱于原點,梁也對稱于原點,故x=0,時有Pox1)長梁解視梁端撓度為0A受集中力P的作用從而得通解變?yōu)?)長梁解得從而通解為在o點右側(cè)處把梁切開,則右半邊剪力為地基總反力的一半,其值為P0/2,指向下方,即:由此得1)長梁解得從而通解為在o點右側(cè)處把梁切開,則右半邊剪力為1)長梁解得對w求一階、二階、三階導(dǎo)數(shù)得轉(zhuǎn)角、彎距和剪力系數(shù)通過表3-5,表3-6來求P781)長梁解得對w求一階、二階、三階導(dǎo)數(shù)得轉(zhuǎn)角、彎距和剪力系1)長梁解B受集中力偶M0的作用設(shè)集中力偶作用點為坐標原點則同樣可得通解變?yōu)樵贛0作用下,地基反力關(guān)于原點反對稱,故x=0,時有,w=0,于是C3=0上式變?yōu)镸0ox1)長梁解B受集中力偶M0的作用同樣可得通解變?yōu)樵贛0作1)長梁解在o點右側(cè)處把梁切開,則右半部該截面上的彎矩為外力彎矩的一半,其值為M0/2,即:由此得B受集中力偶M0的作用1)長梁解在o點右側(cè)處把梁切開,則右半部該截面上的彎矩為外1)長梁解得對w求一階、二階、三階導(dǎo)數(shù)得轉(zhuǎn)角、彎距和剪力對梁左半部分,可利用對稱關(guān)系求得系數(shù)通過表3-5,表3-6來求P781)長梁解得對w求一階、二階、三階導(dǎo)數(shù)得轉(zhuǎn)角、彎距和剪力對1)長梁解1)長梁解2)半長梁解一端有限,一端無限:梁端作用有力設(shè)集中力作用點為坐標原點則從而得結(jié)果可查表3-5,P78X=0時,M=M0,Q=-P0,可以推導(dǎo)得出P0M0ox2)半長梁解一端有限,一端無限:梁端作用有力設(shè)集中力作用點3)有限長梁解荷載作用對梁端的影響不可忽略原梁在A、B截面無內(nèi)力,要使無限長梁II的AB段與原梁等價,可以在A、B處加虛擬荷載Pa、Ma,Pb、Mb

并使其產(chǎn)生的內(nèi)力與N、M作用下產(chǎn)生的內(nèi)力在A、B處剛好抵消.可利用長梁解和疊加原理來求解則將梁I延長為無限長梁II,則有荷載N、M引起的A、B處的彎距剪力為Ma,Mb、Qa、QbNMNMABPAMAPBMB3)有限長梁解荷載作用對梁端的影響不可忽略原梁在A、B截面3)有限長梁解有前述可以列出如下方程NMNMABPAMAPBMB解該方程組,可得Pa、Ma,Pb、Mb,3-25式

A點彎矩A點剪力B點彎矩B點剪力3)有限長梁解有前述可以列出如下方程NMNMABPAMAP3)有限長梁解由此具體計算步驟如下i)將梁I延長為無限長梁II,計算梁端A、B處的彎距剪力為Ma,Mb、Qa、QbNMNMABPAMAPBMBii)按式3-25計算梁端附加荷載Pa、Ma,Pb、Mbiii)按疊加原理計算在已知荷載N、M和虛擬荷載Pa、Ma,Pb、Mb

作用下,梁II在AB間各點的內(nèi)力,即為有限長梁I的解3)有限長梁解由此具體計算步驟如下i)將梁I延長為無限長梁第四章樁基礎(chǔ)Pilefoundation第四章樁基礎(chǔ)4.1概述樁基礎(chǔ)沉井沉箱地下連續(xù)墻等h1<2m基底在好土h1=2m~4m高樓好土,低樓軟土h1>4m樁基或處理軟土好土h11、深基礎(chǔ)如果建筑場地淺層的土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形要求,不適宜采用地基處理時,就要考慮采用下部堅實土層或巖層作為持力層------深基礎(chǔ)方案常見深基4.1概述樁基礎(chǔ)h1<2m基底在好土軟土好土h11、4.1概述2、樁基礎(chǔ)由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成。承臺把樁連接并承受上部荷載,通過樁傳到地基中去樁垂直或斜埋置于土中的受力桿件,橫截面尺寸比長度小的多,作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給土層或巖層,稱為基樁據(jù)承臺位置:低樁承臺樁:地面(或沖刷線)以下高樁承臺樁:地面(或沖刷線)以上4.1概述2、樁基礎(chǔ)樁垂直或斜埋置于土中的受力桿件,橫截(五)按荷載傳遞方式(1)豎直荷載:端承樁(嵌巖樁)、摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁Q=Qp+QsTipresistance,Skinfriction端承樁主要由樁端承受極限荷載,樁不長,樁端土堅硬摩擦樁主要由樁側(cè)壁與土的摩擦力承受極限荷載,樁長,深(五)按荷載傳遞方式(1)豎直荷載:端承樁(嵌巖樁)、摩擦(六)按施工方法施工方法—沉樁方法1預(yù)制樁Prefabricatedpile

擠土樁借助于專用機械設(shè)備將預(yù)先制作好的具有一定形狀、剛度與構(gòu)造的樁桿打入、壓入或振入土中的樁型。2現(xiàn)場灌注樁Castinplace

擠土樁非擠土樁(六)按施工方法施工方法—沉樁方法2現(xiàn)場灌注樁Cast第三節(jié)豎向荷載作用下的樁基礎(chǔ)一、單樁的荷載傳遞規(guī)律

1.單樁的荷載傳遞過程加荷于樁頂,樁身壓縮,樁側(cè)受土的向上摩阻力。傳遞至樁周土,樁身荷載和壓縮變形隨深度遞減。荷載增加,樁身壓縮量增大,樁下部的摩阻力隨之逐步調(diào)動起來,產(chǎn)生樁端阻力。樁端土層壓縮加大樁土相對位移,從而使樁身摩阻力進一步發(fā)揮出來。當樁身摩阻力達極限,繼續(xù)加荷,荷載增量將全部由樁端阻力承擔。樁端持力層大量壓縮并塑性變形,直至樁端阻力達到極限,位移迅速增大至破壞。此時,樁達到其極限承載力。第三節(jié)豎向荷載作用下的樁基礎(chǔ)一、單樁的荷載傳遞規(guī)律12.樁側(cè)阻力、樁端阻力的荷載傳遞函數(shù)樁側(cè)和樁端阻力是樁土相對位移的某種函數(shù),稱為荷載傳遞函數(shù)與土層性質(zhì)、埋深、樁徑等有關(guān),主特征參數(shù):極限摩阻力qsu

極限位移su

(1)樁端阻力與對應(yīng)的樁端極限位移粘性土中約為樁底直徑的25%d

砂性土中約為8%~10%d,對鉆孔樁更大(受孔底虛土、沉渣壓縮影響)2.樁側(cè)阻力、樁端阻力的荷載傳遞函數(shù)樁側(cè)和樁端阻力是樁土相2.樁側(cè)阻力、樁端阻力的荷載傳遞函數(shù)(2)樁側(cè)極限摩阻力qsu與樁側(cè)極限位移su粘性土中4~6mm

砂性土中6~10mm(大直徑鉆孔灌注樁,如孔壁凹凸形,達20mm以上,甚至40mm,如孔壁平直光滑,只有3~4mm。)3.樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔比與樁的分類分擔比,與土性有關(guān),還與樁土相對剛度、長徑比l/d有關(guān)。樁土相對剛度越大,長徑比l/d越小,樁端傳遞的荷載就越大。2.樁側(cè)阻力、樁端阻力的荷載傳遞函數(shù)(2)樁側(cè)極限摩阻力q3.樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔比與樁的分類按分擔比分:摩擦樁和端承樁及亞類(1)摩擦型樁在豎向極限荷載作用下,樁頂荷載全部或主要由樁側(cè)阻力承受。據(jù)樁側(cè)阻力大小,摩擦型樁分為摩擦樁和端承摩擦樁兩類。摩擦樁:樁端無較硬土,或樁端土雖較硬但樁l/d很大,傳到樁端的軸力很小,絕大部分由樁側(cè)阻力承受。端承摩擦樁:樁l/d不很大,樁端為較硬土,由樁側(cè)阻和樁端阻共同承擔,但樁側(cè)阻占大部分。這類樁所占比例很大。3.樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔比與樁的分類按分擔比分:摩擦樁3.樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔比與樁的分類(2)端承型樁樁頂荷載全部或主要由樁端阻承受,樁側(cè)阻較小,或可忽略不計的樁。摩擦端承樁:樁端為中密砂土、碎石類土或中、微化巖層,樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔,而主要由樁端阻力承受。端承樁:l/d小于10,樁身穿越軟弱土層,樁端設(shè)在密砂、碎石土、微風化巖層中,樁頂荷載絕大部分由樁端阻承受,樁側(cè)阻很小可忽略不計。3.樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔比與樁的分類(2)端承型樁圖3單樁的Q-s理想化曲線圖3單樁的Q-s理想化曲線(c)樁側(cè)土完全塑性階段

相當于2~3段(直線),新增荷載全部由樁端承擔,直至持力層破壞()。

圖3的Q-s曲線是假定均質(zhì)地基、傳遞函數(shù)為理想彈塑性基礎(chǔ)上得到的,因此是理想化曲線。實際樁Q-s曲線要復(fù)雜一些。(b)樁側(cè)土彈塑性階段

相當于1~2段(曲線),當樁頂側(cè)摩阻力達極限時(相當于1點),樁側(cè)進入塑性狀態(tài),隨荷載增大,樁側(cè)土塑性范圍由淺到深發(fā)展,直至均達到塑性狀態(tài)(2點)。(c)樁側(cè)土完全塑性階段(b)樁側(cè)土彈塑性階段4.單樁的破壞模式

摩擦型樁端承型樁2-3段近似直線,陡降,2點現(xiàn)明顯拐點,刺入破壞端阻占比大,2點不現(xiàn)明顯拐點,破壞需較大位移,曲線呈緩變型。若樁身缺陷破壞,也可能現(xiàn)陡降型4.單樁的破壞模式摩擦型樁端承型樁2-3段近似直線,陡降2.試驗方法每級增量取1/10~1/15極限荷載,第一級加倍。每級加載后,按5、10、15、30、60分鐘間隔測讀沉降。當沉降不超過0.1mm/h,并連續(xù)出現(xiàn)兩次,可加下一級荷載。破壞荷載逐級加載符合下列條件之一時,可終止加載。

(1)樁沉降量為前一級荷載作用下沉降量的5倍

(2)樁沉降量為前一級荷載作用下沉降量的2倍,且24小時尚未達到相對穩(wěn)定;

(3)樁頂加載達到設(shè)計規(guī)定的最大加載量;

(4)已達錨樁最大抗拔力或壓重平臺最大重量。

(5)荷載沉降曲線呈緩變型時,可加載至樁頂總沉降量60-80mm,特殊情況80mm以上。2.試驗方法每級增量取1/10~1/15極限荷載,第一級卸載,每級按加載量2倍控制,15、30、60、90分鐘測讀回彈量,后下一級卸載。全卸后,隔3~4小時再測回彈量一次。在樁身某些截面(如土層分界面)主筋上埋設(shè)鋼筋應(yīng)力計,可測得截面應(yīng)變,進而得截面的軸力、位移,根據(jù)公式算出兩個截面之間的平均摩阻力。卸載2.試驗方法卸載,每級按加載量2倍控制,15、30、60、90分鐘測讀回3.試驗成果與承載力確定測試結(jié)果繪Q-s、s-lgt曲線,樁頂荷載與沉降關(guān)系;沉降與時間關(guān)系緩變型Q-s曲線:取s=40~60mm對應(yīng)的荷載作為單樁極限承載力陡降型Q-s曲線:發(fā)生明顯陡降s-lgt曲線:尾部明顯向下彎曲

前一級荷載值即為單樁極限承載力大直徑樁可取s=0.03~0.06D細長樁取s=60~80mm。對應(yīng)荷載3.試驗成果與承載力確定測試結(jié)果繪Q-s、按統(tǒng)計方法求單樁極限承載力。單樁豎向極限承載力特征值Ra為

Ra

=Quk/2試樁數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的1%,且不小于3根。試驗工程樁時,加載到1.5~2倍承載力設(shè)計值,工程樁可繼續(xù)使用。試驗間歇時間:由于單樁承載力時間效應(yīng),試樁時間應(yīng)距沉樁時間有盡可能長的休止期,否則試驗得到的單樁承載力明顯偏小。各地的地方規(guī)范有具體規(guī)定。一般成樁后28天4、試驗間歇時間按統(tǒng)計方法求單樁極限承載力。試樁數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的1%,且四、群樁承載力確定由于承臺、樁、土相互影響和共同作用,群樁中任一根樁的工作性狀都不同于孤立的單樁,群樁承載力不等于各樁之和,群樁沉降也明顯地超過單樁,即是群樁效應(yīng)。

(一)群樁效應(yīng)的基本概念群樁效應(yīng)用群樁效率系數(shù)η和沉降比ζ表示。四、群樁承載力確定由于承臺、樁、土相互影響和共同作用,群樁中四、群樁承載力確定群樁效率系數(shù)η是指群樁豎向極限承載力Pu與群樁中所有樁的單樁豎向極限承載力Qu總和之比,即η=Pu/(nQu),n為群樁中的樁數(shù)。

(一)群樁效應(yīng)的基本概念沉降比ζ是指在每根樁承擔相同荷載條件下,群樁沉降量sn與單樁沉降量s之比,即ζ=sn/s。群樁效率系數(shù)η越小、沉降比ζ越大,表示群樁效應(yīng)越強,也就意味著群樁承載力越低、沉降越大。四、群樁承載力確定群樁效率系數(shù)η是指群樁豎向極限承載力Pu與η和ζ主要取決于樁距和樁數(shù),其次與土質(zhì)和土層構(gòu)造、樁徑、樁的類型及排列方式等因素有關(guān)。

端承樁群樁,承臺分配的荷載,其大部或全部由樁身直接傳遞到樁端。通過承臺土反力、樁側(cè)摩阻力傳遞到土層中的應(yīng)力較小,樁群中各樁之間,承臺、樁、土之間的相互影響較小,其工作性狀與獨立單樁相近。(一)群樁效應(yīng)的基本概念因而端承型群樁的承載力可近似取為各單樁承載力之和,即群樁效率η、沉降比ζ可近似取為1。η和ζ主要取決于樁距和樁數(shù),其次與土質(zhì)和土層構(gòu)造、樁徑、樁的

摩擦樁群樁,樁頂荷載主要通過樁側(cè)摩阻力傳布到樁周和樁端土層中,在樁端平面處將產(chǎn)生應(yīng)力重疊。承臺土的反力也傳遞到承臺以下一定范圍內(nèi)的土層中,從而使樁側(cè)阻力和樁端阻力受到干擾。一般情況而言,在常規(guī)樁距(3~4d)下,粘性土中的群樁,隨樁數(shù)增加,群樁效率系數(shù)明顯下降,且η<1,同時沉降比迅速增大,ζ從2增大到10以上;砂土擠土樁群,有可能η>1;而沉降比則除了端承樁ζ=1外,均為ζ>1。(一)群樁效應(yīng)的基本概念摩擦樁群樁,樁頂荷載主要通過樁側(cè)摩阻力傳布到1.負摩阻力產(chǎn)生的原因負摩阻力使樁側(cè)土部分重力傳遞給樁,變成施加在樁上的外荷載,樁承載力相對降低,樁基沉降加大,這在樁基設(shè)計中應(yīng)予以注意。五、樁的負摩阻力和抗拔承載力(一)負摩阻力產(chǎn)生的機理

當樁周土體因某種原因發(fā)生下沉,其沉降速率大于樁的下沉,樁側(cè)土相對于樁作向下位移,使土對樁產(chǎn)生向下作用的摩阻力,稱其為負摩阻力(圖4-16b)。1.負摩阻力產(chǎn)生的原因負摩阻力使樁側(cè)土部分重力傳遞給樁,變負摩阻力產(chǎn)生原因有:

(1)樁基附近地面大面堆載,引起地面沉降,產(chǎn)生負摩阻力。如大面積堆放重物的車間、倉庫建筑樁基礎(chǔ)。(一)負摩阻力產(chǎn)生的機理

(5)因黃土濕陷、凍土融化產(chǎn)生地面下沉。(4)打樁,樁周土產(chǎn)生超空隙水壓力,停止后樁周土的再固結(jié)作用引起下沉;(3)樁穿過欠固結(jié)土層(如填土)進入硬持力層,自重固結(jié)下沉;(2)土層中抽取地下水或其他原因,因自重固結(jié)下沉負摩阻力產(chǎn)生原因有:(一)負摩阻力產(chǎn)生的機理(5)因黃土第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)一、單樁水平靜載荷試驗

是確定單樁水平水平承載力最可靠的方法一)試驗裝置加荷系統(tǒng):水平加荷千斤頂位移觀測系統(tǒng):百分表,電感位移計二)試驗方法1、單向多循環(huán)加卸載法模擬風浪、地震力、制動力、波浪沖擊力及機器干擾力第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)一、單樁水平靜載荷試驗一)每級取1/10~1/15極限荷載,加載,按4分鐘測讀水平位移,后卸載至0,停2min讀殘余位移,5次循環(huán)后加下一級荷載。逐級加載終止加載:樁身折斷或水平位移達到30-40mm(軟土取40mm)。2、慢速連續(xù)加載法類似豎向靜載荷試驗第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)每級1/10~1/15極限荷載,加載后,按5、10、15、30、60分鐘間隔測讀s。s不超過0.1mm/h,加下一級至終止條件。卸載30min一級2倍加載量卸,并測s每級取1/10~1/15極限荷載,加載,按4分鐘測讀水平位移3、單向單循環(huán)恒速水平加載法快速法第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)每20分鐘加一級,按0、5、10、15分鐘間隔測s。二)試驗成果1、可繪水平力-時間-位移曲線(H0-t-x0)2、可繪H0-x0線、H0-Δx0/ΔH0線(水平力-位移梯度線)3、單向單循環(huán)恒速水平加載法第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)四)確定單樁水平承載力1、單樁水平臨界荷載Hcr2、單樁水平極限荷載Hu第一轉(zhuǎn)折點第二轉(zhuǎn)折點HcrHuΔx0/ΔH0突變點前一級明顯陡降前一級HcrHux0樁身材料破壞或產(chǎn)生結(jié)構(gòu)所能承受最大變形前的最大荷載樁斷面受拉區(qū)混凝土退出工作前所受最大荷載,通常取單樁水平臨界荷載為單樁水平承載力設(shè)計值循環(huán)荷載試驗曲線突變前一級荷載連續(xù)荷載試驗第一直線對應(yīng)荷載第四節(jié).水平荷載作用下的樁基礎(chǔ)四)確定單樁水平承載力1、單1、剛性樁四)彈性樁與剛性樁樁較短,相對剛度較大,遠大于土層剛度時,樁身撓曲變形不明顯,如圖剛體一樣繞樁軸某點轉(zhuǎn)動,破壞:樁側(cè)土強度不夠失穩(wěn)2、彈性樁樁較長,相對剛度較小,土層有足夠大的抗力,樁身撓曲變形,成波狀曲線,隨入土深度逐漸減小破壞:在彎距較大處斷裂或發(fā)生較大側(cè)向位移樁的變形系數(shù)樁的入土深度1、剛性樁四)彈性樁與剛性樁樁較短,相對剛度較大,遠大于土層第五節(jié)樁基礎(chǔ)設(shè)計1、樁類型的選擇2、樁基幾何尺寸確定3、樁數(shù)確定及平面布置4、樁身結(jié)構(gòu)強度驗算5、承臺設(shè)計和計算6、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計樁基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容第五節(jié)樁基礎(chǔ)設(shè)計1、樁類型的選擇樁基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容預(yù)制樁的吊點位置和彎矩圖預(yù)制樁在施工中最不利的受力工況,主要出現(xiàn)在調(diào)運和錘擊沉樁的時候,吊運過程按照兩支點起吊和運輸(l

≤18m),一支點法吊立。四、樁身結(jié)構(gòu)強度驗算2、預(yù)制樁施工過程中樁身結(jié)構(gòu)計算預(yù)制樁的吊點位置和彎矩圖預(yù)制樁在施工中最不利的受力工況,主要四、樁身結(jié)構(gòu)強度驗算2、預(yù)制樁施工過程中樁身結(jié)構(gòu)計算1)吊立k-吊運中可能受到?jīng)_擊振動的動力系數(shù),一般取1.5;達70%混凝土強度才能起吊,達100%才能運輸。2)錘擊應(yīng)力波傳遞,在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力共同作用下,應(yīng)進行動力計算;計算分析和工程實踐表明:預(yù)應(yīng)力混凝土樁的主筋常取決于錘擊拉應(yīng)力。四、樁身結(jié)構(gòu)強度驗算2、預(yù)制樁施工過程中樁身結(jié)構(gòu)計算k-吊運第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻沉井的概念:

是井筒狀的結(jié)構(gòu)物。它是以井內(nèi)挖土,依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計標高,然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔,使其成為橋梁墩臺或其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。沉井的優(yōu)點:埋置深度可以很大,整體性強、穩(wěn)定性好,有較大的承載面積,能承受較大的垂直荷載和水平荷載;沉井既是基礎(chǔ),又是施工時的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物,施工工藝并不復(fù)雜。沉井施工時對鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)影響小。5-1概述第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻沉井的概念:5-1概述二、沉井基礎(chǔ)的構(gòu)造(一)沉井的輪廓尺寸

沉井的平面形狀:

決定于墩(臺)底部的形狀。對矩形或圓端形墩,可采用相應(yīng)形狀的沉井,當墩的長寬比較為接近時,可采用方形或圓形沉井。沉井頂面尺寸為墩(臺)身底部尺寸加襟邊寬度。5-2沉井的類型和構(gòu)造第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻沉井的入土深度:根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件及各土層的承載力等確定。二、沉井基礎(chǔ)的構(gòu)造(一)沉井的輪廓尺寸沉井的平面形狀:(二)沉井的一般構(gòu)造

一般沉井構(gòu)造上主要由井壁、刃腳、隔墻、井孔、凹槽、射水管、封底和蓋板等組成。5-2沉井的類型和構(gòu)造第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻圖5-5

沉井構(gòu)造圖(二)沉井的一般構(gòu)造一般沉井構(gòu)造上主要由井壁、刃五、沉井下沉過程中遇到的問題及處理

1.偏斜偏斜原因:土島表面松軟,河底土質(zhì)軟硬不勻;井壁與刃腳中線不重合;抽墊方法欠妥,回填不及時;除土不均勻?qū)ΨQ;刃腳遇障礙物頂住而未及時發(fā)現(xiàn);排土堆放不合理,或單側(cè)受水流沖擊淘空等導(dǎo)致沉井承受不對稱外力作用。發(fā)生傾斜的糾正方法:在沉井高的一側(cè)集中挖土,在低的一側(cè)回填砂石;在沉井高的一側(cè)加重物或用高壓射水沖松土層;在沉井頂面施加水平力扶正。

5-3沉井的施工第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻五、沉井下沉過程中遇到的問題及處理1.偏斜5-3沉井的施2.沉井下沉困難原因:開挖面深度不夠,正面阻力大;偏斜或刃腳下遇到障礙物、堅硬巖層和土層;井壁摩阻力大于沉井自重;井壁無減阻措施或泥漿套、空氣幕等減阻構(gòu)件遭到破壞。解決下沉困難的措施主要是增加壓重和減少井壁摩阻力,增加壓重的方法:提前接筑下節(jié)沉井;在井頂加壓砂袋、鋼軌等重物;不排水下沉時,可井內(nèi)抽水。5-3沉井的施工第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻2.沉井下沉困難5-3沉井的施工減小井壁摩阻力的方法:

5-3沉井的施工第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻井壁內(nèi)埋設(shè)高壓射水管組,射水輔助下沉;利用泥漿套或空氣幕輔助下沉;增大開挖范圍和深度;必要時還可采用0.10.2kg炸藥起爆助沉。減小井壁摩阻力的方法:5-3沉井的施工3.突沉

原因:井壁摩阻力較小,當刃腳下土被挖除時,沉井支承削弱;排水過多;挖土太深;出現(xiàn)塑流。防止突沉的措施:控制均勻挖土,減小刃腳處挖土深度;在設(shè)計時可采用增大刃腳踏面寬度或增設(shè)底梁的措施提高刃腳阻力。5-3沉井的施工第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻3.突沉5-3沉井的施工4.流砂原因:土中動水壓力的水頭梯度大于臨界值。防止流砂的措施:排水下沉時發(fā)生流砂,可采取向井內(nèi)灌水;不排水除土下沉時,減小水頭梯度;采用井點,或深井和深井泵降水。

5-3沉井的施工第五章沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻4.流砂5-3沉井的施工巖土工程研究所Geotechnical

Institute河海大學(xué)巖土所基礎(chǔ)工程地基模型巖土工程研究所GeotechnicalInstitut第5章沉井基礎(chǔ)第4章樁基礎(chǔ)第3章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計第1章地基模型及其參數(shù)的確定第2章淺基礎(chǔ)設(shè)計基本原理目錄第0章緒論課程的主要內(nèi)容第5章沉井基礎(chǔ)第4章樁基礎(chǔ)第3章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計第建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三要素示意圖不僅包括住宅樓、辦公樓等,還包括橋梁、碼頭、水電站、高速公路等第1章緒論建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三要場地(site)場地是指工程群體所在地,在平面上大體相當于一個廠區(qū)、居民點或自然村的范圍。同一類場地應(yīng)具有相近的反應(yīng)譜特征。地基地基是指建筑物范圍內(nèi)的那部分場地。

或承受建筑物荷載的地層成為地基。地基持力層,受建筑物影響最大的地基,下臥層基礎(chǔ)基礎(chǔ)是指直接與地基接觸并向其傳遞荷載的建筑物的下部承重結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)的概念場地(site)地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)的概念下臥層地基與基礎(chǔ)的簡化D埋深Dq=D均布荷載持力層(受力層)基礎(chǔ)FG主要受力層功能不同相互影響共同作用地基下臥層地基與基礎(chǔ)的簡化D埋深Dq=D均布荷載持力層基礎(chǔ)基礎(chǔ)深基礎(chǔ):埋置深淺基礎(chǔ):埋置淺基礎(chǔ)埋置在較好的土層需要借助特殊施工方法的基礎(chǔ)特點:一般位于地下,具有隱蔽性;施工環(huán)境差,質(zhì)量難控制,容易成為建筑中的薄弱環(huán)節(jié)。基礎(chǔ)基礎(chǔ)深基礎(chǔ):埋置深淺基礎(chǔ):埋置淺基礎(chǔ)埋置在較好的土層需要按地質(zhì)情況分按設(shè)計施工分地基地基不加處理就可以滿足設(shè)計要求地基土基巖基地基天然地基人工地基淺基深基地基強度不滿足或壓縮性很大,需進行處理,經(jīng)人工處理的地基特點:隱蔽性、離散性、低強度、變形復(fù)雜。出現(xiàn)問題較難糾正。按地質(zhì)情況分按設(shè)計施工分地基地基不加處理就可以滿足設(shè)計要求地基礎(chǔ)工程的重要性地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基,統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程?;A(chǔ)工程一般占建筑物工程總造價的20%~30%。工期占總工期的25%~30%基礎(chǔ)工程必須滿足: 地基的強度條件; 地基的變形條件, 基礎(chǔ)自身的強度問題?;A(chǔ)工程的重要性地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基,統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程?;⒌鼗A(chǔ)的主要問題和典型實例基礎(chǔ)工程中的問題主要可以分為5類:1.由于地基基礎(chǔ)問題引起的上部結(jié)構(gòu)傾斜,倒塌,墻體破壞等;

2.基礎(chǔ)自身的破壞;

3.基礎(chǔ)原因引起地基承載力不足發(fā)生整體滑動破壞或沉降量過大;

4.邊坡喪失穩(wěn)定性;

5.其它特殊不良地質(zhì)條件引起的地基失效。二、地基基礎(chǔ)的主要問題和典型實例基礎(chǔ)工程中的問題主要可以分為基礎(chǔ)工程事故常見原因分析因工程地質(zhì)勘查中的錯誤而產(chǎn)生的事故因建筑物基礎(chǔ)底面土壓力過大超過地基承載力造成的事故--加拿大特斯康谷倉因地基中暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物影響造成的事故因建筑地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故基礎(chǔ)工程事故常見原因分析因工程地質(zhì)勘查中的錯誤而產(chǎn)生的事故地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足的基本條件

建筑物的建造使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,所以地基基礎(chǔ)的設(shè)計必須滿足:

a.作用于地基的荷載不超過地基的承載能力(地基土的強度問題);

b.控制基礎(chǔ)沉降使之不超過允許值(地基土的變形問題)。地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足的基本條件建筑物的建造使地基中原3、發(fā)展應(yīng)用階段1.真空預(yù)壓法3.強夯法6.沙井預(yù)壓法……2.重錘夯實法5.深層攪拌法4.振動水沖法地基處理方法無論是設(shè)計理論施工方法基礎(chǔ)加固巨大發(fā)展3、發(fā)展應(yīng)用階段1.真空預(yù)壓法3.強夯法6.沙井預(yù)壓法3、發(fā)展應(yīng)用階段1.補償式基礎(chǔ)3.樁箱基礎(chǔ)2.樁筏基礎(chǔ)4.巨型鋼筋混凝土浮運沉井基礎(chǔ)……………基礎(chǔ)設(shè)計方面基坑支護方面1.盾構(gòu)、頂管3.深層攪拌水泥土擋墻2.地下連續(xù)墻4.錨桿支護……………3、發(fā)展應(yīng)用階段1.補償式基礎(chǔ)3.樁箱基礎(chǔ)2.樁筏基礎(chǔ)土力學(xué)古典土力學(xué)現(xiàn)代土力學(xué)一個原理兩個理論一個模型三個理論四個分支(1923~1960)(1963~?)作為應(yīng)用科學(xué),基礎(chǔ)工程又是一門年輕的學(xué)科。作為本學(xué)科理論基礎(chǔ)的土力學(xué)的發(fā)展歷史可以劃分為古典土力學(xué)和現(xiàn)代土力學(xué)兩個階段。理論基礎(chǔ)土力學(xué)古典土力學(xué)現(xiàn)代土力學(xué)一個原理兩個理論一個模型三古典土力學(xué)一個原理兩個理論有效應(yīng)力原理飽和土固結(jié)原理土體極限平衡原理現(xiàn)代土力學(xué)一個模型三個理論四個分支非線性本構(gòu)模型非飽和固結(jié)理論逐漸破壞理論液化破壞理論理論土力學(xué)實驗土力學(xué)計算土力學(xué)應(yīng)用土力學(xué)Roscoe提出劍橋模型1963古典土力學(xué)一個原理兩個理論有效應(yīng)力原理飽和土固結(jié)原理土體極限第一章地基模型及其參數(shù)的確定第一節(jié)概述外荷載工程中的問題:土體應(yīng)力應(yīng)變6個土地基模型描述地基土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式第一章地基模型及其參數(shù)的確定第一節(jié)概述外荷載工程中的問地基變形條件地基強度條件地基承載力沉降量、沉降差、傾斜不發(fā)生剪切、滑移地基破壞首先地基模型第一節(jié)概述地基變形條件沉降量、沉降差、傾斜首先地基模型第一節(jié)概述地基模型選擇要根據(jù)建筑物荷載的大小、地基的性質(zhì)、地基承載力大小合理選擇所選用模型應(yīng)盡可能準確的反映土體在受到外力作用時的主要力學(xué)性狀,同時還要便于利用已有的數(shù)學(xué)方法和計算手段進行分析第一節(jié)概述地基模型選擇第一節(jié)概述文克勒地基模型彈性半空間地基模型分層地基模型線性彈性地基模型線性彈性模型非線性彈性地基模型地基模型第一節(jié)概述文克勒地基模型線性彈性地基模型線性彈性模型地基模型第一節(jié)概1.文克勒地基模型假定:地基由許多獨立的互不影響的彈簧組成,任一點的壓力P與變形s成正比,而不影響其他點。

P=ksk--地基基床系數(shù),單位變形需要的壓力強度KN/m3S----p作用點位置上的地基變形文克勒1867年提出,計算簡便。近似模型,地基越軟,土的抗剪強度越低,越接近實際忽略了地基中的剪應(yīng)力。地基基床系數(shù)可由載荷板實驗、室內(nèi)三軸試驗、固結(jié)試驗獲得見表1-11.文克勒地基模型假定:地基由許多獨立的互不影響的彈簧組成假定:地基視為均勻的、各向同性的彈性半空間體則據(jù)布西奈斯克(boussinesq)公式可求2.彈性半空間地基模型srQ當r趨于0時,s為無窮大,不符合實際情況假定:地基視為均勻的、各向同性的彈性半空間體2.彈性半空間2.彈性半空間地基模型均布荷載下矩形面積對荷載面積外的可按集中荷載計算,可滿足精度,且計算簡便該模型可擴散應(yīng)力和變形但計算沉降較實測大差異原因:一般認為是地基壓縮層厚度是有限的且地基是分層的,即使同一種土,變形模量隨深度增加。2.彈性半空間地基模型均布荷載下矩形面積對荷載面積外的可按3.分層地基模型分層總和法1、土層是分層的,自重應(yīng)力和附加應(yīng)力沿深度變化。2、思路工程上計算地基的沉降時,在地基可能產(chǎn)生壓縮的土層深度內(nèi),按土的特性和應(yīng)力狀態(tài)的變化將地基分為若干(n)層,假定每一分層土質(zhì)均勻且應(yīng)力沿厚度均勻分布,然后對每一分層分別計算其壓縮量Si,最后將各分層的壓縮量總和起來,即得地基表面的最終沉降量S,這種方法稱為分層總和法。3.分層地基模型分層總和法1、土層是分層的,自重應(yīng)力和附加3、計算深度的確定實際計算地基土的壓縮量時,只須考慮某一深度范圍內(nèi)土層的壓縮量,這一深度范圍內(nèi)的土層就稱為“壓縮層”。對于一般粘性土,當?shù)鼗成疃鹊母郊討?yīng)力σz

與自重應(yīng)力σs之比等于0.2時,該深度范圍內(nèi)的土層即為壓縮層;對于軟粘土,則以σz

/σs=0.1為標準確定壓縮層的厚度。分層地基模型3、計算深度的確定分層地基模型3.分層地基模型優(yōu)點:較好反應(yīng)了地基土擴散應(yīng)力變形的能力土層分層、非均質(zhì)結(jié)果較符合實際缺點:未考慮土的非線性過大的地基反力將引起地基土的塑性變形3.分層地基模型優(yōu)點:缺點:第六節(jié)地基模型選擇一、考慮因素1.土的變形特征和應(yīng)力水平2.土層的分布情況3.基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)剛度及其形成過程4.基礎(chǔ)的埋深5.荷載的種類6.時效7.施工過程(開挖、回填、降水及施工速度)第六節(jié)地基模型選擇一、考慮因素1.土的變形特征和應(yīng)力水第六節(jié)地基模型選擇文克勒模型無粘性土地基,局部受集中荷載,基礎(chǔ)較柔軟、剛度小。計算簡便,與實際不符適于沙土、薄壓縮層地基或塑性區(qū)開展較大的粘性土地基彈性半空間和分層地基模型粘性土地基。適于有一定剛度的基礎(chǔ),基底平均反力適中、地基土中應(yīng)力水平不高、塑性區(qū)開展不大分層模型尤其適于明顯呈層狀分布,各層差異較大,基礎(chǔ)埋置深度大的情況第六節(jié)地基模型選擇文克勒模型無粘性土地基,局部受集中荷第六節(jié)地基模型選擇二、選擇原則實踐驗證;計算值與實測值比較力求簡單,確保精度針對性,地基模型的地區(qū)經(jīng)驗性復(fù)雜問題,需要用不同模型進行比較非線性彈性地基模型適用較廣第六節(jié)地基模型選擇二、選擇原則實踐驗證;計算值與實測值比第二章

淺基礎(chǔ)設(shè)計基本原理建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三部分示意圖第一節(jié)概述基礎(chǔ)承上啟下,受上部結(jié)構(gòu)荷載及地基反力的作用地表以上的建筑結(jié)構(gòu)地表以下的建筑結(jié)構(gòu)用于支撐上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)荷載,并受這些荷載影響的土層稱為地基第二章淺基礎(chǔ)設(shè)計基本原理建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基基基礎(chǔ)的設(shè)計需考慮因素

1.選擇基礎(chǔ)的材料、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式;

2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度;

3.確定地基承載力;

4.基礎(chǔ)形狀和布置,以及相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和地下管道的關(guān)系;

5.上部結(jié)構(gòu)類型和使用要求及對不均勻沉降的敏感性;

6.施工期限、施工方法及所需的施工設(shè)備

7.地震區(qū)還需考慮抗震要求第一節(jié)概述基礎(chǔ)的設(shè)計需考慮因素1.選擇基礎(chǔ)的材料、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形

1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置;

2.選擇基礎(chǔ)的埋置深度;

3.確定地基承載力;

4.確定基礎(chǔ)尺寸;

5.進行地基變形與穩(wěn)定性驗算;

6.進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計;

7.繪制基礎(chǔ)施工圖,提出施工說明。

天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容第一節(jié)概述1.選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置;天然地基上淺第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型1按基礎(chǔ)所用材料分

2按基礎(chǔ)剛度分3按基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式分獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ)等淺基礎(chǔ)的分類無筋擴展(剛性)基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)剛性柔性灰土基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型1按基礎(chǔ)所用材料分淺基礎(chǔ)的分類無第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分為剛性和柔性一、無筋擴展地基-剛性基礎(chǔ)Rigidfoundation剛性基礎(chǔ)系指由磚、塊石、毛石、素混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。Fbtb0h0優(yōu)點:抗壓能力強、施工方便缺點:抗拉、抗剪強度不高自重大,基礎(chǔ)相對高度比較大第二節(jié)淺基礎(chǔ)的類型按基礎(chǔ)剛度分為剛性和柔性一、無筋擴展地基一、剛性基礎(chǔ)RigidfoundationFbtb0h0地基承載力:基礎(chǔ)底面積基礎(chǔ)本身:通過外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值驗算保證抗拉和抗剪的要求適用:六層或六層以下民用建筑(三合土不宜超過4層)對荷載大,沉降敏感的建筑物、持力層土質(zhì)差,不適宜一、剛性基礎(chǔ)RigidfoundationFbtb0h0第三節(jié)基礎(chǔ)的埋深下臥層持力層(受力層)FGD埋深埋深D:基底到天然地面的垂直距離??紤]到穩(wěn)定性和動植物的影響,除巖基外,一般D>0.5m一、基礎(chǔ)埋深基本概念合理的埋深關(guān)系到地基可靠性施工難易程度工期長短造價高低第三節(jié)基礎(chǔ)的埋深下臥層持力層(受力層)FGD埋深考慮到穩(wěn)定基礎(chǔ)埋深確定的基本原則在滿足承載力的條件下盡量淺埋。省工省時省料,但是有如下基本要求:

D大于50cm(巖石地基除外),表土擾動,植物,凍融,沖蝕基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm,保護基礎(chǔ)橋要求在沖刷深度以下的埋深見表2-1D大于10cm一、基礎(chǔ)埋深基本概念基礎(chǔ)埋深確定的基本原則D大于10cm一、基礎(chǔ)埋深基本概念二、影響埋深的因素1

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