1、1,第三章 基礎(chǔ)工程,常用橋墩樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖,本章主要內(nèi)容 工程地質(zhì)勘察 ； 淺基礎(chǔ) ； 深基礎(chǔ)； 地基不均勻沉降問題 ； 特殊地基的處理,2/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,地基：地基是承受結(jié)構(gòu)物荷載的地層。如巖石、砂土、粘土等。,巖石地基,砂土或粘土地基,立夯機,蛙式打夯機,3/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,基礎(chǔ)的作用：將結(jié)構(gòu)物上的荷載均勻、分散到地層，減少地基單位面積的作用力，或?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)物的荷載傳遞到承載能力優(yōu)良的地質(zhì)層。 基礎(chǔ)工程的特點：由于地質(zhì)構(gòu)造比較復雜，無論采用什么樣的方法與勘察手段都無法準確全面的了解地層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)性質(zhì)，因而，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算相對比較保守、不確定因素較多，施工

2、中更改設(shè)計的情況無處不再，需要采用“動態(tài)設(shè)計、信息化施工”的原則。,4/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,1 測繪的分類 (1) 按方法分類：繩或尺丈量、儀器測量(水平儀、經(jīng)緯儀、全站儀等)、飛機航空遙感測繪(圖3.3)以及衛(wèi)星航天遙感測繪等。,一 工程地質(zhì)測繪,5/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,(2) 按目的分類：大地測量、工程測量、高程測量、面積測量等。 (3) 按位置分類(圖3.2)：海上勘察、水上勘察、溶洞勘察、軟土勘察。,一 工程地質(zhì)測繪,大地測量,高程測量,工程測量,6/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,(4) 按工程分類：建筑工程勘察、道路工程勘察、橋梁工程勘察、隧道工程勘察、港航工程勘察、水

3、電工程勘察等。,一 工程地質(zhì)測繪,7/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,2 測繪原則：測繪工作應當粗細結(jié)合、精確與近似相結(jié)合、比如測量高程要求精確、測量地形地貌則要求合理，橋梁工程測量要求細、公路工程土石方測量就可以粗,一 工程地質(zhì)測繪,8/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,1 勘探方法：工程地質(zhì)勘探主要有坑探(圖3.4)、槽探、鉆探(圖3.5)和地球物理勘探等方法。,二 工程地質(zhì)勘探方法,9/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,2 使用情況：坑探與槽探通常適用于基礎(chǔ)埋深淺、建筑物等級低的工程建設(shè)，鉆探則適用于各種基礎(chǔ)和建筑物。 3 物理勘探的基本原理：由于不同的地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)在密度、導電性、磁性等物理參數(shù)存在差異

4、，進而引起物理場發(fā)生變化，根據(jù)測量物理場的變化來推測地質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。,二 工程地質(zhì)勘探方法,磁場探測,電場探測,密度探測,超聲波檢測,10/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,11/29,5 工程勘察分級：根據(jù)建筑物重要性的不同、勘察分為三個等級。,注：分級是資質(zhì)要求,12/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,6 地基承載能力的確定：到目前為止，仍然用容許應力進行理論計算和經(jīng)驗判斷的方法確定地基承載力。,二 工程地質(zhì)勘探方法,13/29,3.1 工程地質(zhì)勘察,7 地基受力特點 (1) 建筑工程：多層建筑物與工業(yè)廠房的地基是以受壓為主、穩(wěn)定問題不突出，因而采用條形基礎(chǔ)或擴大基礎(chǔ)就能滿足地基承載力的要求，但是，高

5、層建筑不僅豎向荷載大，而且水平的橫向荷載也非常巨大，往往起控制作用，此時，必須用樁基等深基礎(chǔ)才能夠滿足要求。 (2) 交通工程：公路工程重在線方面的勘察，橋梁工程則重在點的勘察，隧道工程勘察既重視線勘察也重視點勘察，線勘察包括隧道位置與方案比較勘察，工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)勘察則是點勘察的重點工作。,二 工程地質(zhì)勘探方法（續(xù)）,14/29,3.2 基礎(chǔ),1 淺基礎(chǔ)的定義：淺基礎(chǔ)又稱擴大基礎(chǔ)，通?；A(chǔ)埋深小于5.0m的柱基或墻基與埋深大于5.0m、但小于基礎(chǔ)寬度的箱形基礎(chǔ)。,一 淺基礎(chǔ),15/29,3.2 基礎(chǔ),2 分類： 按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力特點可分為剛性基礎(chǔ)和擴展基礎(chǔ)兩種,擴展基礎(chǔ),剛 性 基 礎(chǔ),

6、磚基礎(chǔ),砌石基礎(chǔ),砼基礎(chǔ),16/29,3.2 基礎(chǔ),2 分類：按構(gòu)造分為用于柱的單獨基礎(chǔ)、用于墻的條形基礎(chǔ)、用于軟基的整體箱形基礎(chǔ),17/29,3.2 基礎(chǔ),2 分類（續(xù)）：按構(gòu)造分為用于軟基的整體基礎(chǔ)(筏板、箱形、帶形和十字形基礎(chǔ))和滿足特殊要求的基礎(chǔ)，如擁有減震作用薄殼基礎(chǔ)。,18/29,3.2 基礎(chǔ),二 深基礎(chǔ),1 深基礎(chǔ)的定義：基礎(chǔ)埋深大于5.0m或大于基礎(chǔ)寬度的箱形基礎(chǔ)。 2 分類：分為樁基、沉井或沉箱基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻基礎(chǔ)。,19/29,3.2 基礎(chǔ),3 樁基：按構(gòu)造可分為實心與空心樁、圓形與方形樁，按材料分為木樁、砂樁、碎石樁、混凝土樁、鋼筋砼樁、預應力砼樁和鋼樁，按制作方式分為預

7、制樁與現(xiàn)澆樁，按施工分為挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁和捶擊樁，按受力分為端承樁與摩擦樁。,二 深基礎(chǔ),20/29,3.2 基礎(chǔ),4 樁基的適用條件：適用于軟基或覆蓋層較厚的地基、水平荷載較大、抗震要求較高的建筑物基礎(chǔ)。,二 深基礎(chǔ),海邊公路,21/29,3.2 基礎(chǔ),1 沉井與沉箱的區(qū)別：在構(gòu)造上后者有底板而前者沒有，排水方法也存在差異，前者是用抽水機抽水，后者則是采用壓縮氣體排水,三 沉井與沉箱基礎(chǔ),22/29,3.2 基礎(chǔ),2 沉井的形狀與施工：沉井的斷面形狀如圖3.19所示。施工程序可分為就位、抽水、挖泥土、下沉、封底、蓋頂（預制或現(xiàn)澆）,三 沉井與沉箱基礎(chǔ),23/29,3.2 基礎(chǔ),3 特點

8、：沉井在施工過程中是擋水圍堰、營運時是承重結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)剛度大、可以埋置在很深的地基上，穩(wěn)定性好、承載能力高。,三 沉井與沉箱基礎(chǔ),24/29,3.3 不均勻沉降,1 定義：當同一結(jié)構(gòu)基底的相鄰地基所產(chǎn)生的沉降量的差值過大時。 2 危害：不均勻沉降會引發(fā)建筑物傾斜或倒塌破壞，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力發(fā)生變化，誘發(fā)裂縫產(chǎn)生或構(gòu)件斷裂等。,25/29,3.3 不均勻沉降,3 產(chǎn)生的原因：基礎(chǔ)承重不均、埋置深度各異或地基差別過大等。,單邊塔樓建筑,深淺基礎(chǔ)混用,地質(zhì)軟硬不均,26/29,3.3 不均勻沉降,4 防治措施(P46)：均勻分布荷載、合理設(shè)置沉降縫、加大建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度、采用恰當?shù)氖┕し椒ê褪┕こ绦颉?深

9、基礎(chǔ),雙塔均勻荷載,沉降縫,整體框架增強剛度,分層碾壓,27/29,3.4 地基處理,1 處理對象：軟土地基與特殊土質(zhì)地基，前者主要是含水量高的土質(zhì)，后者膨脹土、凍土等。 2 地基處理方法：工程技術(shù)人員通過長期實踐，發(fā)明了許多行之有效的地基處理方法。,高壓噴射灌漿示意圖,人工換填處理,思考題：當好土層較淺時可用換填，若軟基非常厚能否仍用換填法處理地基。,28/29,3.4 地基處理,3 凍土處理：傳統(tǒng)的處理方法是用優(yōu)質(zhì)土置換凍融軟土并壓實，這種方法處理局部或房建工程地基是比較有效，但對于大規(guī)模的“線”工程，就需要采用另外的方法即“熱棒降溫法”。,熱棒降溫,換填凍土層地基,29/29,3.4 地基處理,4 處理方案的選擇：選擇地基