《農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)》基礎(chǔ)工程溫州三樓倒塌事件10日凌晨3時25分，鹿城區(qū)雙嶼街道中央涂村中央街159號4間6層農(nóng)民自建房出現(xiàn)突發(fā)倒塌事故。截至今天凌晨1時12分，共搜救出28人，其中確認死亡22人。思考1：三棟樓倒塌原因？經(jīng)初步分析，這起農(nóng)民自建房突發(fā)倒塌事故，系農(nóng)民自建房年代久、質(zhì)量差，地質(zhì)基礎(chǔ)不牢，且前階段持續(xù)受到降雨影響等原因造成。事故原因還在進一步調(diào)查中。第二章基礎(chǔ)工程

任何建筑物都建造在一定的地層上，建筑物的全部荷載都由它下面的地層來承擔(dān)。

受建筑物影響的那一部分地層稱為地基，建筑物與地基接觸的最下部分稱為基礎(chǔ)。地基：承受建筑物荷載應(yīng)力與應(yīng)變不能忽略的土層。（有一定深度和范圍）基礎(chǔ)：埋入土層一定深度并將荷載傳給地基的建筑物下部結(jié)構(gòu)。持力層：直接支撐建筑物基礎(chǔ)的土層。下臥層(軟弱)：持力層下部的土層。結(jié)構(gòu)荷載基底壓力

天然地基：沒有經(jīng)過人為處理，直接修建。人工地基：承載力低，高壓縮性地基，人

工處理后才能修建。地基基礎(chǔ)深基礎(chǔ)-基礎(chǔ)埋深>5m剛性擴大基礎(chǔ)：磚、毛石、素混凝土、三合土等基礎(chǔ)。單獨和聯(lián)合基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)筏板和箱形基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)地下連續(xù)墻淺基礎(chǔ)一一般基礎(chǔ)埋深<5m,或基礎(chǔ)埋深>5m但小于基礎(chǔ)寬度.柔性擴大基礎(chǔ)深水基礎(chǔ)主要內(nèi)容學(xué)習(xí)單元1：地基的處理及加固學(xué)習(xí)單元2：淺基礎(chǔ)施工軟弱地基整體破壞地基土承載力低，產(chǎn)生強度破壞地基不均勻沉降，建筑傾斜基巖不均勻軟土層均質(zhì)軟弱地基整體下沉單元1：地基處理及加固軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。若在軟弱地基上建造建筑物或是建筑物對地基的要求較高時，采用天然地基有時不能滿足設(shè)計要求，就需要對地基進行處理和加固。思考：建造建筑之前，為什么有時需要對地基做處理或加固一、地基需要處理的原因軟土的物理力學(xué)特性天然孔隙比大：e>1天然含水量高壓縮系數(shù)高滲透系數(shù)小抗剪強度低靈敏度高具有明顯的流變性單元1：地基處理及加固軟土地基的工程特性地基承載力低建筑物的沉降和差異沉降較大建筑物沉降歷時長單元1：地基處理及加固

由于軟土地基的上述工程特性，所以在軟土地基上修建建筑物，必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。

由于軟土地基的承載力較低，如果不做任何處理，一般不能承受較大的建筑物荷載。因此在軟土地基上建造建筑物，要求對軟土地基進行處理。單元1：地基處理及加固

地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強度等。二、地基處理的目的和原則單元1：地基處理及加固

地基處理的原則：選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、施工可行的方案。

地基處理有許多方法，各種方法都有各自的特點和作用機理。沒有哪一種方法是萬能的，對于每一個工程都必須進行綜合考慮，通過幾種可能采用的地基處理方案的比較，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種地基處理方法的綜合。單元1：地基處理及加固（一）夯實法及碾壓法

通過夯錘或機械，夯擊或碾壓填土、疏松土層，使其孔隙體積減少、密實程度提高，這種作用稱為夯實或壓實。壓實能降低土的壓縮性、提高其抗剪強度、減弱土的透水性，使經(jīng)過處理的表層弱土成為能承擔(dān)較大荷載的地基持力層。單元1：地基處理及加固三、地基處理及加固的方法大量工程實踐和試驗研究表明：控制土的壓實效果的主要因素是：

土的含水量，壓實機械及其壓實功能等。土的壓實效果常用干密度

d（單位土體積內(nèi)土粒的質(zhì)量）來衡量。

在一定壓實機械的功能條件下，土最易于被壓實，并能達到最大密度時的含水量稱為最佳含水量wop，相應(yīng)的干密度則稱為最大干密度

dmax。單元1：地基處理及加固（二）換土法

當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱（軟弱土）、不能滿足上部荷載對地基的要求時，常采用換土法來處理軟弱土地基，即將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的土層挖去，然后回填以強度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實。單元1：地基處理及加固

實踐證明：換土地基可以有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問題。換土地基按其回填的材料可分為砂地基、碎石地基、灰土地基等。1、砂地基或碎石地基（1）砂地基或碎石地基的主要作用：

1）提高淺基礎(chǔ)下地基的承載力；

2）減少沉降量；

3）加速基底下軟弱土層的排水固結(jié)；

4）防止凍脹；

5）消除膨脹土的脹縮作用。1、砂地基或碎石地基（2）構(gòu)造要求1）地基厚度：不小于0.5米，不大于3米；2）地基寬度：沿基礎(chǔ)兩邊各放出200~300mm，如側(cè)面地基土質(zhì)量差時，還需要適當(dāng)放寬。（3）材料要求1）宜采用顆粒級配良好，質(zhì)地堅硬的中砂、粗砂、礫砂、碎卵石、石屑或其他工業(yè)廢料。2）石料中不能含有機雜物；3）含泥量不能超過5%；4）碎石或卵石粒徑不能大于50mm。1、砂地基或碎石地基（4）施工要點1）施工前驗槽，清除基底浮土等雜物，保證邊坡穩(wěn)定和槽底槽壁無空洞。2）壓實機械選擇振動壓實機，確保材料的最佳含水量，按要求分層鋪填材料和分層壓實。3）鋪設(shè)前地基地面宜在同一高程上，如深度不同，應(yīng)挖成階梯狀搭接。2、灰土地基（1）灰土地基概念及適用情況：

1）概念：將基礎(chǔ)底面下一定范圍的軟弱土挖去，用按一定體積比配合的石灰和黏性土拌合均勻，在最佳含水量情況下分層夯實或壓實而成的地基。

2）適用情況：適用于一般黏性土基地加固和黃土地基的加固。2、灰土地基（2）構(gòu)造要求：

1）厚度：同砂地基和碎石地基。

2）寬度：一般為灰土頂面基礎(chǔ)砌體寬度加2.5倍灰土厚度之和。2、灰土地基（3）材料要求：

1）土料：采用就地挖出的不含有機質(zhì)的黏性土，不能含有凍土或凍塊，顆粒不能大于15mm；

2）石灰：熟石灰，粒徑不能大于5mm，不能含生石灰和過量水分；3）配比：石灰和土的體積比一般為2:8或3:7，承載力不高時可用1:9。2、灰土地基（4）施工要點：

1）先驗槽，槽底干燥后再鋪灰土。

2）施工時，應(yīng)將灰土拌合均勻，顏色一致，并適當(dāng)控制含水量。灰土拌好應(yīng)及時夯實，不能隔日打夯。3）分段分層鋪設(shè)和夯實。分段鋪設(shè)時，不能在墻角、柱基、及承重窗見墻下接縫。（三）擠密法和振沖法

在砂土中，通過機械振動擠壓或加水振動可以使土密實。擠密法和振沖法就是利用這個原理發(fā)展起來的兩種地基加固方法。單元1：地基處理及加固1、擠密法

擠密法的加固機理主要靠樁管打入地基中，對土產(chǎn)生橫向擠密作用，在一定擠密功能作用下，土粒彼此移動，小顆粒填入大顆粒的空隙，顆粒排列緊密，孔隙體積減少，地基土的強度也隨之增強。所以擠密法主要是使松軟土地基擠密，改善土的強度和變形特性。

2、振沖法

振沖法是利用一個振沖器，在高壓水流的作用下邊振邊沖，使松砂地基變密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的樁體，這樣的樁體和原來的土構(gòu)成復(fù)合地基。

在砂土中和粘性土中振沖法的加固機理是不同的。在砂土中主要是振動擠密和振動液化作用；在粘性土中主要是振沖置換作用，置換的樁體與土組成復(fù)合地基。（四）強夯法

強夯法是用幾噸至幾十噸的重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對地基進行強力夯實。這種強大的夯擊力在地基中產(chǎn)生動應(yīng)力和振動，從夯擊點發(fā)出縱波和橫波，向地基縱深方向傳播，使地基淺層和深處產(chǎn)生不同程度的加固作用。單元1：地基處理及加固（五）深層攪拌法

深層攪拌法（DeepMixingMethod──DMM）是一種化學(xué)加固地基的方法。它通過特制機械──各種深層攪拌機，沿深度將固化劑（水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑）與地基土強制就地攪拌，利用固化劑自身及其與地基土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使地基土硬結(jié)成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強度的復(fù)合土樁（體），或與地基土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。單元1：地基處理及加固(a)定位(b)噴漿(粉)攪拌下沉(c)攪拌上升(d)重復(fù)噴漿(粉)攪拌下沉(e)重復(fù)攪拌上升(完畢)(a)(b)(c)(d)(e)

深層攪拌法按固化主劑的不同可分為水泥系深層攪拌法和石灰系深層攪拌法；按施工工藝又可分為漿體噴射深層攪拌法和粉體噴射深層攪拌法。

水泥系深層攪拌法所形成的固化土稱為水泥土（水泥加固土）。（六）高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法（HighPressureJetGrouting）是利用高壓射流技術(shù)，噴射化學(xué)漿液，破壞地基土體，并強制土與化學(xué)漿液混合，形成具有一定強度的加固體，來處理軟弱地基的一種方法。單元1：地基處理及加固

按注漿噴射形式的不同，加固體的形狀不同。噴射形式主要有：

1.旋轉(zhuǎn)噴射注漿；

2.定向噴射注漿；

3.搖擺噴射注漿。

高壓噴射注漿法在工程上的應(yīng)用主要有兩方面：

1.加固地基，提高建筑物地基的承載力，改善地基的變形性質(zhì)，既可應(yīng)用于擬建建筑物的地基處理，又可應(yīng)用于已建建筑物的事故處理。

2.地基或土體的防滲處理，形成防滲帷幕，防止?jié)B流破壞、流土或管涌。單元2：淺基礎(chǔ)工程

淺基礎(chǔ)由于埋深淺，結(jié)構(gòu)形式簡單，施工方法簡便，造價也較低，成為建筑物最常用的基礎(chǔ)類型。一、淺基礎(chǔ)的類型

淺基礎(chǔ)的劃分方法根據(jù)不同的材料、構(gòu)造和性能等可分為不同的基礎(chǔ)形式。（一）按材料劃分：磚、毛石、灰土、混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)等。

（二)按照受力特點分類可分為剛性擴展基礎(chǔ)和柔性擴展基礎(chǔ)。

擴展基礎(chǔ)：上部結(jié)構(gòu)通過墻、柱等承重構(gòu)件傳遞的荷載，在其底部橫截面上造成的壓強通常遠遠大于地基的承載能力。這就要求在墻、柱之下設(shè)置水平截面向下擴大的基礎(chǔ)——擴展基礎(chǔ)，以使從墻或柱傳遞下來的荷載擴散分布于擴大后的基礎(chǔ)底面，使之滿足地基承載力和變形的要求。一、淺基礎(chǔ)的類型40擴展基礎(chǔ)

一、淺基礎(chǔ)的類型

1.剛性擴展基礎(chǔ)1）概念：是指用磚、石、混凝土、灰土、三合土等材料組成的，且不需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。2）特點：

A:優(yōu)點：有較好的抗壓性能，穩(wěn)定性好、施工簡便、能承受較大的荷載。

B:缺點：自重大；并且當(dāng)持力層為軟弱土?xí)r，由于擴大基礎(chǔ)面積有一定限制，需要對地基進行處理或加固后才能采用，否則會因所受的荷載壓力超過地基承載力而影響結(jié)構(gòu)物的正常使用。當(dāng)基礎(chǔ)較厚時，可在縱橫兩個剖面上都做成臺階形，以減少基礎(chǔ)自重，節(jié)省材料。一、淺基礎(chǔ)的類型423）適用范圍無筋擴展基礎(chǔ)適用于地基堅實、均勻、上部荷載較小，六層和六層以下（三合土基礎(chǔ)不宜超過四層）的一般民用建筑和墻承重的輕型廠房。

無筋擴展基礎(chǔ)作為淺基礎(chǔ)不適宜的情況：A、當(dāng)荷載大

B、上部結(jié)構(gòu)對差異沉降較敏感的結(jié)構(gòu)物

C、當(dāng)持力層土質(zhì)較差又較厚時。一、淺基礎(chǔ)的類型432.柔性擴展基礎(chǔ)1）概念：是指用鋼筋混凝土建造的基礎(chǔ)。包括柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。2）特點：抗彎、抗拉和抗壓性能都良好。3）適用范圍：可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用；這類基礎(chǔ)的高度不受臺階寬高比的限制，故適宜于需要“寬基淺埋”的場合下采用。一、淺基礎(chǔ)的類型（三）按構(gòu)造劃分獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、交梁基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。各種基礎(chǔ)具有不同的形式，如獨立基礎(chǔ)有階梯形或錐形；條形基礎(chǔ)有墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。1.獨立基礎(chǔ)

獨立基礎(chǔ)是配置于整個結(jié)構(gòu)物之下的無筋或配筋的單個基礎(chǔ)。

獨立基礎(chǔ)是柱式橋墩和房屋建筑常用的基礎(chǔ)形式之一。它的縱橫剖面均可砌筑為臺階式，但柱下獨立基礎(chǔ)用石或磚砌筑時，則在柱子與基礎(chǔ)之間用混凝土墩連接。一、淺基礎(chǔ)的類型獨立基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)的類型462.聯(lián)合基礎(chǔ)

當(dāng)為了滿足地基土的強度要求，必須擴大基礎(chǔ)平面尺寸，而擴大結(jié)果與相鄰的單個基礎(chǔ)在平面上相接甚至重疊時，則可將它們連在一起成為聯(lián)合基礎(chǔ)。一、淺基礎(chǔ)的類型3.條形基礎(chǔ)

是指基礎(chǔ)長度遠大于寬度和高度的基礎(chǔ)形式，分為墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。柱下條形基礎(chǔ)又可分為單向條形基礎(chǔ)和十字交叉條形基礎(chǔ)。一、淺基礎(chǔ)的類型

溫室基礎(chǔ)主要是柱下獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)兩種。

獨立基礎(chǔ)可用于內(nèi)柱或邊柱,條形基礎(chǔ)主要用于側(cè)墻和內(nèi)隔墻。

與溫室鋼結(jié)構(gòu)連接的埋件均設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。

埋件與上部結(jié)構(gòu)連接方式主要有鉸接、固結(jié)及彈性連接等方式，所有埋件必須保證與基礎(chǔ)的良好連接,并保證將上部結(jié)構(gòu)傳來的力正確地傳給基礎(chǔ)。

二、淺基礎(chǔ)施工二、淺基礎(chǔ)施工（一）淺埋式剛性基礎(chǔ)的施工施工工藝流程:基底土質(zhì)驗槽→施工墊層→在墊層上彈線抄平→基礎(chǔ)施工。1.磚基礎(chǔ)

用于基礎(chǔ)的磚，其強度等級應(yīng)在MU7.5以上，砂漿強度等級一般應(yīng)不低于M5。

基礎(chǔ)墻的下部要做成階梯形，如下圖所示。這種逐級放大的臺階形式習(xí)慣上稱之為大放腳，其具體砌法有：“兩皮一收”和“兩皮一收與一皮一收間隔”。（一）淺埋式剛性基礎(chǔ)的施工2.毛石基礎(chǔ)

采用不小于M5砂漿砌筑,其斷面多為階梯型。

基礎(chǔ)每層每邊各寬出100mm,基礎(chǔ)每個臺階的高度在300~400mm,并至少砌二皮毛石。每個臺階挑出寬度不應(yīng)大于200mm。注意石材料間的搭接關(guān)系。（一）淺埋式剛性基礎(chǔ)的施工3.混凝土和毛石混凝土基礎(chǔ)施工

在澆筑混凝土基礎(chǔ)時，應(yīng)分層進行，并作用插入式振動器搗實。

可投入25%的干凈毛石形成毛石混凝土。毛石粒徑不大于150mm，毛石投放必須分層、均勻。

當(dāng)基坑或基槽深度大于2米時，不能直接傾倒混凝土，需要用溜槽送入基底。（一）淺埋式剛性基礎(chǔ)的施工1.淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工流程清理→砼墊層→清理→鋼筋綁扎→相關(guān)專業(yè)施工→清理→支模板→清理→混凝土攪拌→混凝土澆筑→混凝土振搗→混凝土找平→混凝土養(yǎng)護→模板拆除。（二）淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工1.鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)1）基礎(chǔ)截面形式：一般為梯形截面（二）淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工無肋

有肋

2）構(gòu)造要求 A.基礎(chǔ)邊緣處高度一般不小于200mm。當(dāng)基礎(chǔ)厚度小于250mm可做成等厚度；當(dāng)厚度大于250mm時，可做成錐形斷面，坡度i≤1：3?；A(chǔ)混土強度等級不低于C20。 B.基底宜設(shè)C10素混凝土墊層，厚度為100mm，兩邊各伸出基礎(chǔ)50mm。 C.基礎(chǔ)受力鋼筋沿寬度方向配置，不宜小于φ10@100~200；縱向設(shè)分布筋，不小于φ8@250~300，置于受力筋之上。鋼筋保護層厚度有墊層時不宜小于40mm，無墊層時不宜小