基礎(chǔ)工程(本科)全冊(cè)配套精品完整課件

基礎(chǔ)工程(本科)全冊(cè)配套精品完整課件教材：李亮，《基礎(chǔ)工程》，中南大學(xué)出版社參考書：李克釧，《基礎(chǔ)工程》，中國(guó)鐵道出版社華南理工大學(xué)等四校合編，《地基及基礎(chǔ)》，中國(guó)建工出版社周景星，《基礎(chǔ)工程》，清華大學(xué)出版社陳希哲，《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》，清華大學(xué)出版社教材及參考書基礎(chǔ)工程課程的內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配緒論2學(xué)時(shí)第一章巖土工程勘察2學(xué)時(shí)第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)8學(xué)時(shí)第三章連續(xù)基礎(chǔ)6學(xué)時(shí)第四章樁基礎(chǔ)14學(xué)時(shí)第五章沉井基礎(chǔ)6學(xué)時(shí)復(fù)習(xí)2學(xué)時(shí)緒論土木工程本科生專業(yè)課程——基礎(chǔ)工程一.本課程研究?jī)?nèi)容二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義三.本課程的特點(diǎn)及研究方法四.本課程發(fā)展概況主要內(nèi)容一.本課程研究?jī)?nèi)容橋梁基礎(chǔ)房建基礎(chǔ)路基工程土建類那么什么叫基礎(chǔ)？基礎(chǔ)又有哪些類型呢？一.本課程研究?jī)?nèi)容基礎(chǔ)：一般位于地面以下（屬建筑物的下部結(jié)構(gòu)），承上啟下，分散、傳遞荷載地基：建筑物荷載作用下產(chǎn)生不可忽略的附加應(yīng)力與變形的那部分地層一.本課程研究?jī)?nèi)容一.本課程研究?jī)?nèi)容常見(jiàn)地基處理方法

置換法

強(qiáng)夯法振沖法排水法灌漿法地基人工地基天然地基當(dāng)出現(xiàn)軟弱地基或不良地基時(shí)，就需要進(jìn)行地基處理一.本課程研究?jī)?nèi)容常見(jiàn)基礎(chǔ)類型分類

淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)（柱下、墻下）柱下交叉基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時(shí)，基礎(chǔ)常采用方形、圓柱形和多邊形等形式的獨(dú)立式基礎(chǔ)。特點(diǎn)一，一般只坐落在一個(gè)十字軸線交點(diǎn)上，有時(shí)也跟其它條形基礎(chǔ)相連，但是截面尺寸和配筋不盡相同。獨(dú)立基礎(chǔ)如果坐落在幾個(gè)軸線交點(diǎn)上承載幾個(gè)獨(dú)立柱，叫做共用獨(dú)立基礎(chǔ)。特點(diǎn)二，基礎(chǔ)之內(nèi)的縱橫兩方向配筋都是受力鋼筋，且長(zhǎng)方向的一般布置在下面。1a.為什么？條形基礎(chǔ)

是指基礎(chǔ)長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度的一種基礎(chǔ)形式。按上部結(jié)構(gòu)分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)?；A(chǔ)的長(zhǎng)度大于或等于10倍基礎(chǔ)的寬度。特點(diǎn)：布置在一條軸線上且與兩條以上軸線相交，有時(shí)也和獨(dú)立基礎(chǔ)相連，但截面尺寸與配筋不盡相同。另外橫向配筋為主要受力鋼筋，縱向配筋為次要受力鋼筋或者是分布鋼筋。主要受力鋼筋布置在下面。1b.為什么？一.本課程研究?jī)?nèi)容常見(jiàn)基礎(chǔ)類型分類

淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)地下連續(xù)墻樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基；若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基。1.樁支承于堅(jiān)硬的或較硬的持力層，具有很高的承載力。2.樁基具有很大的豎向剛度，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降。3.憑借巨大的側(cè)向剛度及抗傾覆能力，保證建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。2.聯(lián)系土的力學(xué)性質(zhì)。沉井基礎(chǔ)以沉井作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將上部荷載傳至地基的一種深基礎(chǔ)。沉井是一個(gè)無(wú)底無(wú)蓋的井筒，一般由刃腳、井壁、隔墻等部分組成。在沉井內(nèi)挖土使其下沉，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行混凝土封底、填心、修建頂蓋，構(gòu)成沉井基礎(chǔ)。特點(diǎn)：埋深較大，整體性好，穩(wěn)定性好，具有較大的承載面積，能承受較大的垂直和水平荷載。此外，沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的擋土和擋水圍堰結(jié)構(gòu)物，并可做成補(bǔ)償性基礎(chǔ)，避免過(guò)大沉降。但沉井基礎(chǔ)施工工期較長(zhǎng)，在井內(nèi)抽水時(shí)易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過(guò)程中有一定的困難。類型選擇設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)施工一.本課程研究?jī)?nèi)容《基礎(chǔ)工程》研究?jī)?nèi)容二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基正面：基礎(chǔ)是建筑物的根基，直接關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定

反面：隱蔽工程，失敗后果嚴(yán)重，修復(fù)加固難度及耗資大二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義基礎(chǔ)工程成功實(shí)例趙州橋上海龍華寺武漢長(zhǎng)江大橋江陰長(zhǎng)江大橋二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義二.學(xué)習(xí)本課程的目的、意義基礎(chǔ)工程失敗實(shí)例比薩斜塔特朗斯康谷倉(cāng)老浙河特大橋滿河鐵路大橋3.尋找相關(guān)資料三.本課程的特點(diǎn)及研究方法專業(yè)課特點(diǎn)：內(nèi)容散，應(yīng)用性強(qiáng)，“力學(xué)”+“規(guī)范”在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意技術(shù)上的可靠性經(jīng)濟(jì)上的合理性處理工程實(shí)際問(wèn)題的途徑理論計(jì)算工程經(jīng)驗(yàn)總之，對(duì)基礎(chǔ)工程的各個(gè)階段要引起足夠重視四.本課程的發(fā)展概況

發(fā)展歷史——“源遠(yuǎn)流長(zhǎng)”

近年來(lái)大量的新材料、新工藝、新施工機(jī)具的涌現(xiàn)帶來(lái)了基礎(chǔ)工程蓬勃發(fā)展設(shè)計(jì)理論由傳統(tǒng)的容許應(yīng)力法向概率極限狀態(tài)法過(guò)渡地基基礎(chǔ)的抗震理論的發(fā)展土木工程本科生專業(yè)課程——基礎(chǔ)工程第一章巖土工程勘察主要內(nèi)容1.1工程勘察的目的和任務(wù)1.2巖土工程勘察分級(jí)1.3各階段勘察的內(nèi)容和要求1.4工程地質(zhì)勘察方法1.5巖土工程勘察報(bào)告1.1工程地質(zhì)勘察的目的和任務(wù)1、目的：查明并評(píng)價(jià)工程場(chǎng)地巖土技術(shù)條件和它們與工程之間相互作用的關(guān)系，其具體目的為：

1）借助于各種勘察手段和方法，通過(guò)調(diào)查了解、研究分析，正確評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)的穩(wěn)定性、適宜性。

2）提供整個(gè)建筑場(chǎng)地的土性指標(biāo)，進(jìn)行技術(shù)方案論證，為工程設(shè)計(jì)施工提供所需的工程地質(zhì)資料。

3）解決和處理工程中涉及的場(chǎng)地利用、選用、整治和改造。

4）大型工程的可行性研究提供技術(shù)資料。2、任務(wù)：1）通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查、勘探、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與觀測(cè)等方法，查明場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件。2）根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件并結(jié)合工程的具體特點(diǎn)和要求，進(jìn)行巖土工程分析評(píng)價(jià)，提出基礎(chǔ)工程、整治工程和土方工程等的設(shè)計(jì)方案和措施。3）對(duì)于重要工程或復(fù)雜巖土工程問(wèn)題，在施工階段或使用期間須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)或監(jiān)測(cè)。必要時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)資料對(duì)設(shè)計(jì)、施工方案作出適當(dāng)調(diào)整或采取補(bǔ)救措施，以保證工程質(zhì)量、安全和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。1.1工程地質(zhì)勘察的目的和任務(wù)主要內(nèi)容1.1工程勘察的目的和任務(wù)1.2巖土工程勘察分級(jí)1.3各階段勘察的內(nèi)容和要求1.4工程地質(zhì)勘察方法1.5巖土工程勘察報(bào)告

工程安全等級(jí)

破壞后果、工程類型2.場(chǎng)地復(fù)雜程度

抗震、地質(zhì)、地形3.地基復(fù)雜程度

巖土種類、特殊巖土1.2巖土工程勘察分級(jí)一、劃分依據(jù)一級(jí)超高層、或復(fù)雜條件下的高層二級(jí)高層三級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)

根據(jù)工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜性等級(jí)和地基復(fù)雜性等級(jí)，按下列條件劃分勘察等級(jí)：1、甲級(jí)在工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)中，有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí)；2、乙級(jí)除勘察等級(jí)為甲級(jí)和丙級(jí)以外的勘察項(xiàng)目；3、丙級(jí)工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)。

1.2巖土工程勘察分級(jí)二、巖土工程勘察等級(jí)主要內(nèi)容1.1工程勘察的目的和任務(wù)1.2巖土工程勘察分級(jí)1.3各階段勘察的內(nèi)容和要求1.4工程地質(zhì)勘察方法1.5巖土工程勘察報(bào)告1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求選址勘察初步勘察詳細(xì)勘察施工勘察1）目的：對(duì)擬選場(chǎng)址的穩(wěn)定性和適宜性作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。2）主要任務(wù)：①搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)巖土資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)。②了解場(chǎng)地的地層分布、構(gòu)造、成因與年代和巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)作用及地下水的水位、水質(zhì)情況。③對(duì)各方面條件較好且傾向于選取的場(chǎng)地，如已有資料不充分，應(yīng)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探工作。④當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上擬選場(chǎng)地，應(yīng)進(jìn)行比選分析。1.選址勘察——主要針對(duì)大型工程1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求⑤地下有尚未開發(fā)的有價(jià)值礦藏或未穩(wěn)定的地下采空區(qū)。注意：下列地區(qū)、地段不宜選為場(chǎng)址：①不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的地區(qū)，如泥石流、崩塌、滑坡、塌陷和地下侵蝕等地。②地基土性質(zhì)不良的場(chǎng)地。③對(duì)建筑物抗震危險(xiǎn)的地段。④洪水或地下水對(duì)建筑場(chǎng)地有嚴(yán)重不良影響的地段。1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求①對(duì)場(chǎng)地內(nèi)各建筑地段的穩(wěn)定性作出巖土工程評(píng)價(jià)。②為確保建筑物總體平面布置提供依據(jù)。③為確保主要建筑物的地基基礎(chǔ)方案提供資料。④對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治，提供資料和建議。2、初步勘察——在場(chǎng)址選定批準(zhǔn)后進(jìn)行1）勘察目的：1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求①搜集與分析可行性研究階段巖土工程勘察報(bào)告。②通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘探與測(cè)試，初步查明地層分布、構(gòu)造、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地下水埋藏條件及凍結(jié)深度。③通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查，查明場(chǎng)地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響及發(fā)展趨勢(shì)。④對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地，應(yīng)判斷場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)。⑤初步制定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性。⑥對(duì)高層建筑可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開挖和支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià)。2）主要任務(wù)1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求①按不同建筑物或建筑群，提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)資料。②對(duì)建筑地基作出巖土工程分析評(píng)價(jià)，例如：建筑地基良好，可以采用天然地基；若地基軟弱，采用深基礎(chǔ)或進(jìn)行地基加固處理。③對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案作出論證和建議，例如：地基良好，可以建議淺基礎(chǔ)；上部荷載大，地基淺層土不良，深層土堅(jiān)實(shí)，可建議采用深基礎(chǔ)。④對(duì)地基處理、基坑支護(hù)、工程降水等方案作出論證和建議，例如：對(duì)深層淤泥質(zhì)地基作為海港碼頭，可以建議采用真空預(yù)壓法進(jìn)行地基處理。⑤對(duì)不良地質(zhì)作用的防治作出論證和建議。3、詳細(xì)勘察1）勘察目的：1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求①搜集附有坐標(biāo)及地形的建筑總平面布置圖，各建筑物的地面整平標(biāo)高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可能采取的基礎(chǔ)型式、尺寸、預(yù)計(jì)埋置深度，對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的特殊要求等。②查明不良地質(zhì)作用成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度，提出評(píng)價(jià)與整治所需的巖土技術(shù)參數(shù)和整治方案建議。③查明建筑物范圍各層巖土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性、計(jì)算和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力。2）主要任務(wù)1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求④對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物，應(yīng)取原狀土進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)，提供地基變形計(jì)算的參數(shù)e—p曲線。預(yù)測(cè)建筑物的沉降、沉降差或整體傾斜。⑤對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地，應(yīng)劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別；劃分對(duì)抗震有利、不利或危險(xiǎn)的地段，分析預(yù)測(cè)地震效應(yīng)，判定飽和砂土與粉土的地震液化，并計(jì)算液化指數(shù)，判定液化等級(jí)。⑥查明地下水的埋藏條件和侵蝕性。必要時(shí)還應(yīng)查明地層的滲透性、水位變化幅度規(guī)律。例如，高層建筑深基坑，在地下水位以下開挖時(shí)就需要這些資料。1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求⑦查明埋藏的河道、溝濱、墓穴、防空洞、弧石等對(duì)工程不利的埋藏物。⑧在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度。⑨對(duì)深基坑開挖尚應(yīng)提供穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)值，論證和評(píng)價(jià)基坑開挖、降水等對(duì)鄰近工程的影響。⑩若可能采用樁基，則需提供樁基設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)，并確定單樁承載力；提出樁的類型、長(zhǎng)度和施工方法等建議。⑾判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期間可能產(chǎn)生的變化，及其對(duì)工程的影響，提出防治措施及建議。1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求選址階段初步勘察階段詳細(xì)勘察階段勘察階段建筑設(shè)計(jì)階段方案設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)階段施工圖設(shè)計(jì)階段1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求（1）對(duì)高層或多層建筑，均需進(jìn)行施工驗(yàn)槽。發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題需進(jìn)行施工勘察。（2）在基坑開挖后遇局部古井、水溝等軟弱部位，要求換土處理時(shí)，需進(jìn)行換土壓實(shí)后干密度測(cè)試檢驗(yàn)。（3）深基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工，需進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)工作。（4）當(dāng)軟弱地基處理時(shí)，需進(jìn)行施工設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)工作。（5）若地基中存在巖溶或土洞，需進(jìn)一步查明分布范圍及處理。（6）施工中出現(xiàn)基槽邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)，則需進(jìn)行勘測(cè)與處理。

4、施工勘察1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求驗(yàn)槽

驗(yàn)槽是建筑物施工第一階段基槽開挖后的重要工序，也是一般巖土工程勘察工作最后一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)施工單位挖完基槽后，由建設(shè)單位會(huì)同設(shè)計(jì)單位、勘察單位、監(jiān)理單位和施工單位，共同到施工工地驗(yàn)槽。其目的：1）檢驗(yàn)勘察成果是否符合實(shí)際。2）解決遺留問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求1）校核基槽開挖的平面位置與槽底標(biāo)高是否符合勘察、設(shè)計(jì)要求。2）檢驗(yàn)槽底持力層土質(zhì)與勘察報(bào)告是否相同。參加驗(yàn)槽的幾方負(fù)責(zé)人下到槽底，依次逐段檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可疑之處或不符之處共同商量。3）樁基工程檢查樁的平面位置、標(biāo)高，樁底質(zhì)量。驗(yàn)槽的內(nèi)容1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求驗(yàn)槽注意事項(xiàng)1)驗(yàn)槽前全面檢查，提供驗(yàn)槽完整的定量資料和數(shù)據(jù)。2)驗(yàn)槽時(shí)間要抓緊，基槽挖好后，立即進(jìn)行驗(yàn)槽，夏季避免下雨泡槽，冬季要防凍槽。3)槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高若位于地下水位以下較深時(shí)，必須做好基槽防水。4)驗(yàn)槽結(jié)果應(yīng)填寫驗(yàn)槽記錄，并簽字長(zhǎng)期保存。

1.3各階段勘察的內(nèi)容與要求主要內(nèi)容1.1工程勘察的目的和任務(wù)1.2巖土工程勘察分級(jí)1.3各階段勘察的內(nèi)容和要求1.4工程地質(zhì)勘察方法1.5巖土工程勘察報(bào)告1.4工程地質(zhì)勘察方法1）掘探是在建筑場(chǎng)地地基基坑內(nèi)挖掘深坑、深槽、探井。同時(shí)利用這種井或坑進(jìn)行原位取樣或測(cè)試。2）鉆探用鉆機(jī)在地面上打鉆孔獲取地下地質(zhì)資料的勘探方法。1、勘探：包括掘探、鉆探“地球號(hào)”鉆探船1.4工程地質(zhì)勘察方法鉆探探槽探井1.4工程地質(zhì)勘察方法

原狀土樣的結(jié)構(gòu)已被破壞，只能測(cè)定土樣的顆粒成分、含水量、可塑性及定名。2、土樣取法擾動(dòng)土樣原狀土樣（不擾動(dòng)土樣）

是指土的原位應(yīng)力狀態(tài)雖已改變，但其結(jié)構(gòu)、密度、含水量變化很小的土樣。1.4工程地質(zhì)勘察方法顆粒級(jí)配測(cè)試是否有影響？1.4工程地質(zhì)勘察方法3、冷卻法3、冷卻法4、三軸試驗(yàn)主要內(nèi)容1.1工程勘察的目的和任務(wù)1.2巖土工程勘察分級(jí)1.3各階段勘察的內(nèi)容和要求1.4工程地質(zhì)勘察方法1.5巖土工程勘察報(bào)告1.5巖土工程勘察報(bào)告1）擬建工程名稱、規(guī)模、用途；巖土工程勘察目的、要求和任務(wù)依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；勘察方法、勘察工作布置與完成的工作量。2）建筑場(chǎng)地位置、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)作用的描述和對(duì)工程危害程度的評(píng)價(jià)及地震基本烈度。3）場(chǎng)地的地層分布、結(jié)構(gòu)、巖土的顏色、密度、濕度、稠度、均勻性、層厚；地下水的埋藏深度、水質(zhì)侵蝕性及當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度。1、文字部分4）建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性與適宜性的評(píng)價(jià)；各土層的物理力學(xué)性質(zhì)及地基承載力等指標(biāo)的確定。5）結(jié)論與建議：根據(jù)擬建工程的特點(diǎn)，結(jié)合場(chǎng)地的巖土性質(zhì)，提出地基與基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)的建議。推薦地基持力層的最佳方案，如為軟弱地基或不良地基，建議采用何種加固處理方案。對(duì)工程施工和使用期間可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題，提出預(yù)測(cè)、監(jiān)控和預(yù)防措施的建議。1.5巖土工程勘察報(bào)告2、圖表部分

一般工程的圖表包括：（1）勘探點(diǎn)平面布置圖；（2）工程地質(zhì)剖面圖；（3）室內(nèi)土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)總表。重大工程根據(jù)需要，應(yīng)繪制綜合工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分區(qū)圖、鉆孔柱狀圖或綜合地質(zhì)柱狀圖，原位測(cè)試成果圖表以及土樣固結(jié)試驗(yàn)成果e—p曲線等。1.5巖土工程勘察報(bào)告工程地質(zhì)剖面圖室內(nèi)土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)總表思考題

原位試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)各有哪些傳統(tǒng)的方法及新發(fā)展的方法？從總體上闡述，原位試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)各自的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。聯(lián)系巖土材料的特性與測(cè)試原理，解釋為什么存在這些優(yōu)、缺點(diǎn)？擴(kuò)展題

閱讀資料：本世紀(jì)最大的危機(jī)是全球暖化問(wèn)題，該危機(jī)可能造成的后果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)第一、二次世界大戰(zhàn)。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，核能代替碳水合物能源是唯一可以減少碳排量、從而緩解全球暖化的方法。與普遍觀念不同的是，核能發(fā)電本身安全性極高；真正的危機(jī)在于如何處理剩余的核廢料。目前，最為可能的處理方法是地質(zhì)處置法，即將核廢料深埋于幾百米深、穩(wěn)定巖層中。

為保證工程數(shù)千年的長(zhǎng)期安全性，在正式建造之前的進(jìn)行全面的勘察是極為重要的。試擬定一份虛擬處置場(chǎng)的勘察報(bào)告。土木工程本科生專業(yè)課程——基礎(chǔ)工程第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.1概述2.1.1淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的區(qū)別判斷依據(jù)淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)埋置深度≦5m>5m設(shè)計(jì)計(jì)算是否考慮基礎(chǔ)側(cè)摩阻不考慮考慮施工時(shí)是否敞開挖基坑修基礎(chǔ)是否施工方法簡(jiǎn)單復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單復(fù)雜工程造價(jià)低較高2.1概述2.1.2淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求1.強(qiáng)度要求地基：對(duì)剪切破壞及喪失整體穩(wěn)定性有足夠的安全度基礎(chǔ)：不發(fā)生剪切破壞，有足夠的強(qiáng)度2.變形要求地基：控制變形量≤地基變形容許值基礎(chǔ)：不能發(fā)生過(guò)大變形，有足夠的剛度3.基礎(chǔ)功能、構(gòu)造及耐久性要求2.1概述2.1.3淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本步驟集資料選類型擬尺寸地形及地質(zhì)勘察資料水文氣象資料上部結(jié)構(gòu)形式、使用功能、荷載性質(zhì)大小等資料周圍環(huán)境資料施工技術(shù)條件資料細(xì)部尺寸空間位置確定基礎(chǔ)類型2.1概述做檢算選方案地基強(qiáng)度檢算基礎(chǔ)本身強(qiáng)度檢算基底偏心距檢算地基穩(wěn)定性檢算基礎(chǔ)傾覆、滑動(dòng)穩(wěn)定性檢算沉降檢算墩頂水平位移檢算從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工綜合考慮2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.2.1按基礎(chǔ)剛度分類剛性基礎(chǔ)砌筑材料：磚、毛石、素砼、灰土等受力特點(diǎn)：抗壓性能好，抗拉、抗剪強(qiáng)度不高，無(wú)撓曲變形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：穩(wěn)定性好，施工方便，能承受較大荷載，但自重大構(gòu)造：滿足剛性角要求2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造剛性角2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造

剛性基礎(chǔ)的寬度大小應(yīng)能使所產(chǎn)生的基礎(chǔ)截面彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)基礎(chǔ)施工材料的強(qiáng)度限值。滿足了這個(gè)要求，就得到墩臺(tái)身邊緣處的垂線與基底邊緣的連線間的最大夾角αmax，即稱為剛性角?；A(chǔ)底面積越大其底面壓強(qiáng)越小，對(duì)地基的負(fù)荷越有利，但放大的尺寸超過(guò)一定范圍，超過(guò)基礎(chǔ)材料本身的抗拉，抗剪能力，就會(huì)引起破壞，折列的方向不是沿柱或墻的外側(cè)垂直向下的，而是與垂線形成一個(gè)角度，這個(gè)角度就是材料剛性角。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡力使基礎(chǔ)大放腳與基礎(chǔ)材料的剛性角相一致，目的：確?；A(chǔ)底面不產(chǎn)生拉應(yīng)力，最大限度地節(jié)約基礎(chǔ)材料。

1.不同的材料剛性角不同，主要由基礎(chǔ)或其臺(tái)階的高寬比確定.2.磚砌基礎(chǔ)的剛性角在26°～33°之間；素混凝土基礎(chǔ)的剛性角在45°以內(nèi)。

3.受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造剛性角的大小是否只與砌筑材料有關(guān)基礎(chǔ)底面反力越大，其剛性角越小單向受力下的剛性角比雙向受力時(shí)大剛性角與哪些影響因素有關(guān)呢?×

√

√

為什么？2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造柔性基礎(chǔ)砌筑材料：鋼筋混凝土受力特點(diǎn)：抗彎、抗剪性能好，可以有一定的撓曲變形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：可在荷載大，地基承載力小時(shí)采用，適用于具有一定厚度的硬殼層地基，寬基淺埋構(gòu)造：無(wú)剛性角要求2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.2.2按構(gòu)造分類獨(dú)立基礎(chǔ)階梯形錐形杯形現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱預(yù)制柱條形基礎(chǔ)2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造無(wú)肋的有肋的底板墊層肋交叉基礎(chǔ)2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造Matfoundation2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造平板式梁板式平板梁柱箱形基礎(chǔ)2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造底板外墻內(nèi)墻殼體基礎(chǔ)2.2淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造正圓錐殼M型組合殼內(nèi)球外錐組合殼2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.1淺平基的施工特點(diǎn)陸地施工順序基坑開挖基坑支護(hù)基坑排水或降水基底處理基礎(chǔ)砌筑水中施工順序修筑圍堰堰內(nèi)抽水基坑開挖水下施工2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.2基坑開挖和支護(hù)無(wú)支護(hù)開挖不同土層或深度較大可加設(shè)平臺(tái)土質(zhì)情況荷載情況基坑深度坡度擋板支護(hù)2.3淺基礎(chǔ)的施工方法

當(dāng)?shù)叵滤辉诳拥滓韵聲r(shí)，可用擋板支護(hù)。一般用水平擋板擋土，用立木、對(duì)撐使之緊貼在坑壁上。擋板可一次挖到坑底設(shè)計(jì)深度后鋪設(shè)，也可分層鋪設(shè)。樁板支護(hù)2.3淺基礎(chǔ)的施工方法

上述擋板支護(hù)在邊開挖邊支擋的情況下施工是不方便的。這時(shí)可改用樁板支護(hù)。一般采用H型鋼，對(duì)撐，八字撐，腰梁等保持支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。板樁支護(hù)2.3淺基礎(chǔ)的施工方法擋水2.3淺基礎(chǔ)的施工方法擋土2.3淺基礎(chǔ)的施工方法鋼板樁斷面

對(duì)鋼帶進(jìn)行連續(xù)冷彎變形，形成截面為Z形、U形或其它形狀，可通過(guò)鎖口互相連接的建筑基礎(chǔ)用板材。

2.3淺基礎(chǔ)的施工方法旋噴樁護(hù)壁2.3淺基礎(chǔ)的施工方法深圳地鐵羅湖口岸站的護(hù)壁樁2.3淺基礎(chǔ)的施工方法噴射混凝土護(hù)壁2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.3基坑排水與降水集水＃排水布設(shè)要點(diǎn)：匯水井布置在基坑內(nèi)基礎(chǔ)范圍外，同時(shí)設(shè)置邊溝或排水溝，匯水井應(yīng)低于坑底或邊溝底不小于

1m。井底鋪設(shè)一層粗砂或碎石，以保護(hù)井底的土不被抽走。2.特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但對(duì)于細(xì)、粉砂要防止出現(xiàn)流砂井點(diǎn)法降水2.3淺基礎(chǔ)的施工方法輕型井點(diǎn)噴射井點(diǎn)深井泵井點(diǎn)降低水位5~6m18~20m30~40m適用范圍粘砂土、砂土粘砂土、砂土透水性較大的砂土特點(diǎn)：水流方向向下，不會(huì)出現(xiàn)流沙2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.4水中圍堰和水下挖土水中圍堰1.基本要求頂面高出最高施工水位0.7m以上圍堰修筑完成后能防止河流沖刷圍堰要滿足強(qiáng)度和其穩(wěn)定性要求圍堰有足夠的空間搭建工作平臺(tái)2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.圍堰分類土圍堰草袋圍堰木板樁圍堰鋼板樁圍堰3.圍囹法施工工藝拼裝圍囹運(yùn)輸?shù)轿淮蚨ㄎ粯兜跗饑虿宕蜾摪鍢秶颍簡(jiǎn)螌愉摪鍢秶?，空間框架結(jié)構(gòu)，即可作為支撐體系，又可作為施工平臺(tái)2.3淺基礎(chǔ)的施工方法水中挖土抓土斗-雙瓣式：適于挖泥沙四瓣式：適于挖漂、卵石。。。。2.3淺基礎(chǔ)的施工方法水中挖土吸泥機(jī)：空氣吸泥機(jī)；水力吸泥機(jī)；離心吸泥機(jī)？2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.4基底處理與灌注水下混凝土基底土質(zhì)鑒定1.鑒定方法

直接觀察；取土樣試驗(yàn)2.土質(zhì)不合要求

地基處理

更改設(shè)計(jì)no（增大底面積，改用樁基礎(chǔ)等）

巖層（未風(fēng)化、風(fēng)化、巖面傾斜）

碎石類土及砂土粘性土（按不同土質(zhì)進(jìn)行）2.3淺基礎(chǔ)的施工方法基底處理泉眼

堵塞

排除

基底泉眼的處理不論采取何種方式，都不應(yīng)使基底土層飽水。

1）可將有螺口的鋼管緊緊打人泉眼，蓋上螺帽并擰緊，阻止泉水流出；或向泉眼內(nèi)壓注速凝的水泥砂漿，再打人木塞堵眼。

2）堵眼有困難時(shí)，可采用導(dǎo)管塞人泉眼，將水引流至集水坑排出。在基底下設(shè)盲溝引流至集水坑排出，待基礎(chǔ)圬工完成后，向盲溝壓注水泥漿堵塞。采用引流排水時(shí)，應(yīng)注意防止砂土流失，引起基底沉陷。灌注水下混凝土2.3淺基礎(chǔ)的施工方法——導(dǎo)管法封底混凝土厚度計(jì)算2.3淺基礎(chǔ)的施工方法情況一：樁入土不深，板樁與土之間摩擦力較小，浮力主要由封底混凝土和圍堰自重平衡，厚度由抗浮計(jì)算確定。修正系數(shù)，小于1lhx2.3淺基礎(chǔ)的施工方法情況二：樁入土較深，混凝土厚度由封底混凝土強(qiáng)度計(jì)算確定。按簡(jiǎn)支單向板計(jì)算簡(jiǎn)支板頂面在浮力作用下的應(yīng)力為：由上式即可得到封底混凝土的厚度。截面模量圓形基底如何計(jì)算？2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.1基本概念常規(guī)設(shè)計(jì)方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用上述設(shè)計(jì)方法中忽略了以下兩點(diǎn)：

1.基礎(chǔ)的變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形的影響

2.上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)變形的調(diào)整作用共同作用設(shè)計(jì)方法

將上部結(jié)構(gòu)、地基、基礎(chǔ)三者視為一個(gè)完整的體系來(lái)進(jìn)行共同作用分析。同時(shí)滿足

靜力平衡條件變形協(xié)調(diào)條件2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.2地基與基礎(chǔ)的相互作用架越作用：剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部，將所承擔(dān)的荷載相對(duì)集中地傳至基底邊緣的現(xiàn)象。2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.3基礎(chǔ)相對(duì)剛度的影響2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.4地基土非均勻性的影響2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.5上部結(jié)構(gòu)剛度的影響柔性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：整個(gè)承重體系對(duì)基礎(chǔ)的不均勻沉降有很大的適應(yīng)性，沉降差不引起上部結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力（次應(yīng)力）。敏感性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降反應(yīng)靈敏剛性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：傾斜而不撓曲2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.6有限元模擬施工地震作用土-水耦合補(bǔ)充閱讀：砂土液化狀態(tài)下土·基礎(chǔ)·上部結(jié)構(gòu)整體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)值計(jì)算2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.5防止不均勻沉降的措施2.5.1建筑措施建筑物體形力求簡(jiǎn)單平面：力求簡(jiǎn)單，避免附加應(yīng)力疊加立面：建筑物高低（輕重）相差不大控制建筑物的長(zhǎng)高比2.5防止不均勻沉降的措施2.5防止不均勻沉降的措施思考：倒“八”字裂紋是如何產(chǎn)生的？設(shè)置沉降縫2.5防止不均勻沉降的措施1.長(zhǎng)高比過(guò)大的建筑物適當(dāng)部位；2.平面形狀復(fù)雜的建筑物的轉(zhuǎn)折部位；3.地基土的壓縮性有顯著變化處；4.建筑物的高低或荷載有很大差異處；5.建筑物結(jié)構(gòu)類型截然不同處；6.分期建造房屋的交界處；7.擬設(shè)置伸縮縫處。2.5防止不均勻沉降的措施相鄰建筑物基礎(chǔ)的間隔距離

避免建筑物的相互影響，減小附加應(yīng)力的疊加，以免建筑物的相互開裂調(diào)整和控制各建筑物的標(biāo)高思考：在設(shè)計(jì)中，荷載大的標(biāo)高和荷載小的標(biāo)高，哪部分應(yīng)該調(diào)整得高些？2.5防止不均勻沉降的措施2.5.2結(jié)構(gòu)措施減輕建筑物自重設(shè)置圈梁減小或調(diào)整基底附加壓力采用非敏感性結(jié)構(gòu)增加基礎(chǔ)剛度2.5防止不均勻沉降的措施2.5.3施工措施擬建相鄰建筑物之間輕重懸殊時(shí)，先重后輕（先高后低）；2.已建輕型建筑物周圍不宜堆放重物；3.注意開挖基礎(chǔ)的降水對(duì)鄰近建筑物影響；4.基坑開挖后，盡量減少擾動(dòng)原狀土；5.擬建密集建筑群內(nèi)有樁基礎(chǔ)時(shí)，先打樁。2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.6基礎(chǔ)的埋置深度2.6.1埋置深度的概念埋置深度：指自地面（房建）或一般沖刷線（橋梁）到基礎(chǔ)底面的距離，簡(jiǎn)稱為埋深。最小埋置深度合理埋置深度埋置深度埋深不應(yīng)小于各種破壞因素而定的最小埋深（保證持力層不受外界破壞因素影響）以滿足各種力學(xué)驗(yàn)算為前提，應(yīng)在最小埋深以下選擇地基承載力較高的土層作為持力層在大于最小埋深條件下選擇最淺的高承載力地層作為持力層2.6基礎(chǔ)的埋置深度2.6.2最小埋置深度2.沖刷因素在河流中修筑橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)時(shí)，由于過(guò)水?dāng)嗝娴臏p小，會(huì)增加水流速度，引起沖刷。一般沖刷線局部沖刷線沖刷總深度=一般沖刷深度+局部沖刷深度河床面在水流沖刷后下降的深度在一般沖刷的同時(shí)由于墩臺(tái)的阻水在墩臺(tái)周圍形成的附加沖刷深度1.不埋置在不穩(wěn)定地表層旱地、無(wú)水流沖刷處或設(shè)有鋪砌防護(hù)層時(shí)，應(yīng)在地面以下2m以下，困難情況下不得小于1m2.6基礎(chǔ)的埋置深度京九線巴河大橋2.6基礎(chǔ)的埋置深度因此，基底應(yīng)埋置于最大沖刷線下不小于安全值☆一般橋梁：2m+沖刷總深度的10%，并以

0.5m分段；☆重要橋梁：在上述的基礎(chǔ)上再加1m；☆修建在巖石地基上的橋墩：抗沖刷能力強(qiáng)，清理巖石表面風(fēng)化層；抗沖刷能力差，視具體情況定；2.6基礎(chǔ)的埋置深度補(bǔ)充知識(shí)：水的流動(dòng)導(dǎo)致細(xì)小顆粒的流失水流方向2.6基礎(chǔ)的埋置深度2.凍融因素3.生物活動(dòng)及環(huán)境因素《橋規(guī)》規(guī)定：☆基底應(yīng)埋置于凍結(jié)線以下一定深度☆凍脹、強(qiáng)凍脹土0.25m；弱凍脹土不小于凍結(jié)深度80%☆涵洞基礎(chǔ)出入口向洞內(nèi)各2m范圍內(nèi)基地應(yīng)埋置于凍結(jié)線以下0.25m。

離地面較淺的土層，因受大氣、環(huán)境、氣候、雨水沖蝕及生物活動(dòng)的影響，為保證持力層穩(wěn)定和不受擾動(dòng)，基底應(yīng)埋置于地面以下2m，困難時(shí)最少1m。土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度：多年實(shí)測(cè)最大凍深的平均值2.6基礎(chǔ)的埋置深度凍脹丘2.6基礎(chǔ)的埋置深度熱融2.6基礎(chǔ)的埋置深度2.6.3合理埋置深度①使用功能或上部結(jié)構(gòu)形式☆必須設(shè)地下室或設(shè)備層的建筑物☆帶有地下管線的設(shè)備基礎(chǔ)☆帶地下設(shè)施的建筑物②高層建筑，荷載大，埋深適當(dāng)加大③與建筑物受力性能有關(guān)，如承受上拔力的輸電塔，埋深應(yīng)該加大1.與建筑物有關(guān)的條件2.6基礎(chǔ)的埋置深度2.工程地質(zhì)條件①持力層為傾斜面，分段設(shè)臺(tái)階②修建在穩(wěn)定土坡坡頂③均質(zhì)土層:根據(jù)荷載大小和地基承載力確定④非均質(zhì)土層：應(yīng)視實(shí)際情況而定

☆上硬下軟，充分利用硬殼層的作用☆上軟下硬，若軟土較薄，挖除☆上軟下硬，若軟土較厚，置換或修改設(shè)計(jì)在滿足其他要求下盡量淺埋只有低層房屋可用,否則需地基處理盡量淺埋但是如果h1太小就為II好土軟土(很深)好土軟土軟土好土IVh1h1h1<2m

基底在好土h1=2m~4m高樓好土,低樓軟土h1>4m

樁基或處理2.6基礎(chǔ)的埋置深度III III好土軟土h1III2.6基礎(chǔ)的埋置深度3.水文地質(zhì)條件①底面低于潛水面的地基，應(yīng)注意基坑排水，坑壁圍護(hù)，保護(hù)地基土不受擾動(dòng)②防止流砂、涌土的出現(xiàn)以及抗腐蝕、抗?jié)B、抗浮的要求③埋藏有承壓含水層的地基，應(yīng)注意防止基底因挖土減壓而引起隆起開裂2.6基礎(chǔ)的埋置深度4.采取人工措施，改善環(huán)境條件①鋪砌河床斷面，把易沖刷土換為無(wú)沖刷情況②改變凍脹融陷條件，換為非凍脹土5.美觀：基頂不高出地面或最低水位2.1概述2.2淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3淺基礎(chǔ)的施工方法2.4地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5防止不均勻沉降的措施2.6基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.0基礎(chǔ)上的荷載計(jì)算荷載的取值方法容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法（工作應(yīng)力設(shè)計(jì)法）（鐵路公路）極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（可靠度設(shè)計(jì)法）（房建）計(jì)算荷載=主要荷載+附加荷載+特殊荷載荷載組合原則荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性影響不同。取導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)最不利情況的各種荷載組合，即：最不利荷載組合。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.1基礎(chǔ)尺寸的初步擬定基礎(chǔ)底面長(zhǎng)a寬b尺寸與高度有如下的關(guān)系：a=l+2Htanαb=d+2Htanα擴(kuò)大基礎(chǔ)的剖面形式一般做成矩形或臺(tái)階形。自墩、臺(tái)身底邊緣至基頂邊緣的距離c稱襟邊。1.擴(kuò)大基底面積增加基礎(chǔ)承載力2.便于調(diào)整基礎(chǔ)施工時(shí)在平面尺寸上可能發(fā)生的誤差

3.為了支立墩、合身模板的需要

視基底面積的要求、基礎(chǔ)厚度及施工方法而定。橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)襟邊最小值為20cm--30cm。每層臺(tái)階高度通常為0.50m--1.00m，在一般情況下各層臺(tái)階宜采取相同厚度。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.1基礎(chǔ)尺寸的初步擬定1.擬定依據(jù)①上部結(jié)構(gòu)形式，使用功能等②地基基本容許承載力③上部結(jié)構(gòu)荷載大小，性質(zhì)等2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.擬定原則①形狀與墩臺(tái)形狀相符②分層擴(kuò)大，每層厚不小于1m，常用1m③上部結(jié)構(gòu)荷載大小，性質(zhì)等，層數(shù)不超過(guò)3層④滿足剛性角要求⑤襟邊尺寸大于0.2m，以滿足立模以及測(cè)量、放線誤差2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.中心受壓基礎(chǔ)底面處的總壓應(yīng)力為條形基礎(chǔ)2.偏心受壓在中心受壓的情況下擴(kuò)大底面積，再進(jìn)行檢算2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算材料力學(xué)回憶截面模量M（長(zhǎng)度三次方），別名截面抵抗拒、sectionmodulus對(duì)其形心軸的慣性矩與截面上受拉或受壓邊緣至形心軸距離的比值x慣性矩I長(zhǎng)度單位四次方、別名momentofinertiax2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.2地基強(qiáng)度的檢算持力層強(qiáng)度檢算所有外力向基底形心處簡(jiǎn)化或橋梁基礎(chǔ)地基容許承載力建筑基礎(chǔ)地基容許承載力按安全系數(shù)確定按可靠度確定最大壓應(yīng)力≤地基容許承載力2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算軟弱下臥層強(qiáng)度檢算

當(dāng)?shù)鼗鶎酉麓嬖谲浫跸屡P層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行下臥層強(qiáng)度檢算，保證下臥層頂面的最大應(yīng)力小于下臥層的容許承載力。與前面的有何不同?《橋規(guī)》公式法工程近似法2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算《橋規(guī)》公式法自重應(yīng)力附加應(yīng)力——基底的平均壓應(yīng)力與基底荷載分布形式無(wú)關(guān)，采用基底平均壓應(yīng)力（根據(jù)圣維南原理）一定深度處，土中應(yīng)力分布與基底壓力分布形式無(wú)關(guān)，只取決于合力大小和作用點(diǎn)位置。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算工程近似法條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)自重應(yīng)力附加應(yīng)力擴(kuò)散角db擴(kuò)散角正比與z/b、上下層壓縮模量比寬2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.3基底偏心矩的檢算目的：使地基應(yīng)力較均勻分布，控制基礎(chǔ)兩側(cè)產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降，從而限制墩身傾斜所引起的墩頂位移?！顔蜗蚱脑瓌t：以基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則，只要控制其偏心距，使之不超過(guò)某一數(shù)值即可。作用于基底的總應(yīng)力矩作用于基底重心的豎向應(yīng)力矩一般要求≤b/6(房建)，或者≤1.5(橋梁)☆雙向偏心2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算1求出斜向彎曲時(shí)的最小應(yīng)力2單向偏心時(shí)的最小應(yīng)力基底截面核心半徑2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算3令其應(yīng)力等效，化雙向偏心為單向偏心，且二者具有相同的最小應(yīng)力☆檢驗(yàn)判別式為避免求截面核心半徑，故采用此判別式C的取值0.7-2.0。大小與地基巖土材料性質(zhì)及基礎(chǔ)本身的形狀有關(guān)?？偨Y(jié)這種關(guān)系的規(guī)律，為什么有這種規(guī)律？2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.4基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性檢算

較大的單向水平推力而其合力作用點(diǎn)又離基礎(chǔ)底面的距離較高（如擋土墻或高橋臺(tái)受側(cè)向土壓力作用，大跨度拱橋在施工中墩、臺(tái)受到不平衡的推力，以及在多孔拱橋中一孔被毀）原因：2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.4基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性檢算目的：保證墩臺(tái)在最不利荷載作用下，不致繞基底外緣轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生傾覆現(xiàn)象?！顑A覆穩(wěn)定系數(shù)☆檢驗(yàn)判別式不同的荷載組合，在不同的設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)的容許值均有不同要求，一般對(duì)主要荷載組合≥1.5，在各種附加荷載組合時(shí)，≥1.1-1.3。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算s的概念：在沿截面重心與合力作用點(diǎn)的連線上，自截面重心至檢算傾覆軸的距離?！畎级噙呅?，傾覆軸應(yīng)取基底截面的外包線☆計(jì)算力矩時(shí)，應(yīng)視各力繞基底截面形心的方向區(qū)別正負(fù)2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.5基礎(chǔ)的滑動(dòng)穩(wěn)定性檢算目的：保證基礎(chǔ)的位置穩(wěn)定性☆滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)☆檢驗(yàn)判別式一般情況：施工荷載;地震力:2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.6沉降檢算目的：限制墩臺(tái)的沉降量

非巖石地基上修建了建筑物后，建筑物會(huì)發(fā)生沉降，橋梁基礎(chǔ)同樣也會(huì)發(fā)生沉降，為保證鐵路的正常運(yùn)營(yíng)，必須限制墩臺(tái)的沉降量?！稑蛞?guī)》在確定地基承載力時(shí)，已經(jīng)考慮了地基的變形因素，因此，當(dāng)滿足強(qiáng)度要求時(shí)，也間接的滿足了沉降要求，但在特殊情況下，必須進(jìn)行相應(yīng)的沉降檢算。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算☆計(jì)算總沉降

采用分層總和法計(jì)算恒載作用下（所有荷載一次施加，與施工過(guò)程有偏差）的最終總沉降

活載作用時(shí)間短，對(duì)沉降影響不大?！钣?jì)算墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降

修建基礎(chǔ)開始，沉降就開始發(fā)生，因此，施工期間已完成總沉降的一部分。但這部分沉降在澆筑頂帽混凝土?xí)r可調(diào)整，故對(duì)上部線路和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)影響的只有計(jì)算的沉降。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算☆容許沉降墩臺(tái)均勻沉降量相鄰墩臺(tái)均勻沉降量之差L為橋跨距離，不等跨時(shí)取小跨，小于24m時(shí)以24m計(jì)?！顧z驗(yàn)判別式2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.7地基整體穩(wěn)定性檢算

修建在土質(zhì)斜坡上的基礎(chǔ)，尤其當(dāng)受有水平荷載作用的建筑物，如橋臺(tái)、擋土墻等，應(yīng)注意該基礎(chǔ)是否會(huì)連同地基土一起下滑。要防止下滑，就必須加大基礎(chǔ)的埋置深度。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.7地基整體穩(wěn)定性檢算砌筑合身時(shí)，應(yīng)及時(shí)地在臺(tái)后填土并夯實(shí)，以防臺(tái)身后傾覆和轉(zhuǎn)動(dòng);也可在臺(tái)后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)填碎石、干砌片石或填石灰土，以增大填料的內(nèi)摩擦角減小土壓力，達(dá)到減小傾覆力矩提高抗傾覆安全度的目的。由于在拱腳水平惟力作用下，基礎(chǔ)的滑動(dòng)穩(wěn)定性不能滿足要求時(shí)，可在基底四周做成齒檻，這樣，由基底與土間的摩擦滑動(dòng)變?yōu)橥恋募羟衅茐?，從而提高了基礎(chǔ)的抗滑力。還有什么幾何上的方法？當(dāng)高填土的橋臺(tái)基礎(chǔ)或土坡上的擋墻地基可能出現(xiàn)滑動(dòng)或在土坡上出現(xiàn)裂縫時(shí)，可以增加基礎(chǔ)的理置深度或改用樁基礎(chǔ)，提高墩臺(tái)基礎(chǔ)下地基的穩(wěn)定性;或者在土坡上設(shè)置地面排水系統(tǒng)，攔截和引走滑坡體以外的地表水，以減少因滲水而引起土坡滑動(dòng)的不穩(wěn)定因素。2.7淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算☆分析方法：圓弧條分法☆位于穩(wěn)定土坡坡頂上基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)邊長(zhǎng)小于3m時(shí)，基礎(chǔ)外緣至坡頂?shù)乃骄嚯xs不得小于2.5m，且基礎(chǔ)外緣至坡面的水平距離l，對(duì)條基，不得小于3.5b,對(duì)矩形基礎(chǔ)，不得小于2.5b?！町?dāng)坡角大于45度，坡高大于8m時(shí)，應(yīng)檢算坡體的穩(wěn)定性。Dlbsα第三章連續(xù)基礎(chǔ)土木工程本科生專業(yè)課程——基礎(chǔ)工程3.1概述3.2地基計(jì)算模型3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.4柱下條形基礎(chǔ)3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容3.1概述定義：?jiǎn)蜗蚧螂p向通條連續(xù)設(shè)置于柱列或柱網(wǎng)之下的條形基礎(chǔ)，以及整片設(shè)置于建筑物之下的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)，統(tǒng)稱為連續(xù)基礎(chǔ)原理擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積地基承載力依據(jù)基礎(chǔ)連續(xù)性、剛度加強(qiáng)整體剛度調(diào)整不均勻沉降改善抗震性能特點(diǎn)結(jié)構(gòu);連續(xù)設(shè)置，平面上一個(gè)或兩個(gè)方向的尺寸比高度較大計(jì)算：彈性地基上的梁、板設(shè)計(jì)：考慮地基、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)共同作用的概念，采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法3.1概述3.1概述3.2地基計(jì)算模型3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.4柱下條形基礎(chǔ)3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容理想化地基模型的要求

盡可能準(zhǔn)確地模擬地基與基礎(chǔ)的相互作用時(shí)的力學(xué)性狀，以便于數(shù)學(xué)分析主要地基模型介紹一、文克爾地基模型二、雙參數(shù)地基模型三、彈性半空間地基模型四、分層地基模型3.2地基計(jì)算模型一、文克爾地基模型基本假定：地基上任一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度P與該點(diǎn)的地基沉陷s成正比

P=ksk——地基基床系數(shù)，表示產(chǎn)生單位變形所需的壓力強(qiáng)度(kN／m3)；P——地基上任—點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度(kPa)；s——P作用位置上的地基變形(m)。注：基床系數(shù)k可根據(jù)不同地基分別采用現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)、室內(nèi)三軸試驗(yàn)或室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)成果獲得。3.2地基計(jì)算模型3.2地基計(jì)算模型這個(gè)假定是文克爾于1867年提出的．故稱文克爾地基模型。該模型計(jì)算簡(jiǎn)便，只要k值選擇得當(dāng)，可獲得較為滿意的結(jié)果。地基土越軟弱，土的抗剪強(qiáng)度越低，該模型就越接近實(shí)際情況。3.2地基計(jì)算模型特點(diǎn):（1）反力圖與豎向位移圖相似（2）地基變形只發(fā)生在基底范圍內(nèi)原因：文克爾地基模型認(rèn)為土柱之間相互獨(dú)立，沒(méi)有聯(lián)系，也就忽略了地基中剪應(yīng)力的存在，而剪應(yīng)力的存在，可使附加應(yīng)力向四周擴(kuò)散。適用條件

（1）地基主要受力層為軟土（2）薄壓縮層地基,厚度不超過(guò)0.5b

（3）整體剛度大的基礎(chǔ)作用在抗剪強(qiáng)度不高的地基上，沉降均勻3.2地基計(jì)算模型二、雙參數(shù)地基模型產(chǎn)生由來(lái)彌補(bǔ)文克爾地基模型不能擴(kuò)散應(yīng)力以及土體變形無(wú)連續(xù)性的缺陷改進(jìn)方法●考慮相鄰?fù)林g摩阻力的符拉索夫模型●在彈簧上加一張拉緊的、無(wú)伸縮性薄膜組成的辛洛寧柯—鮑羅基契模型等3.2地基計(jì)算模型適用條件：抗剪強(qiáng)度很低的半液態(tài)上(如淤泥、軟粘土等)地基或塑性區(qū)相對(duì)較大土層上的柔性基礎(chǔ)，采用該方法比較合適。此外，厚度不超過(guò)梁或板的短邊寬度之半的薄壓縮層地基(如薄的破碎巖層)上的柔性基礎(chǔ)也適于該方法。三、彈性半空間地基模型模型又稱“線性變形體理論”認(rèn)為地基土均勻的、連續(xù)的、各向同性的彈性半空間體特點(diǎn)

地基上任意一點(diǎn)的沉降與整個(gè)基底反力與鄰近的荷載有關(guān)，能夠擴(kuò)散應(yīng)力和變形，但擴(kuò)散能力超過(guò)地基的實(shí)際情況實(shí)際地基可壓縮土層厚度有限3.2地基計(jì)算模型用于壓縮層深度較大的一般土層上的柔性基礎(chǔ)，并要求地基土的彈性模量和泊松比值較為準(zhǔn)確。當(dāng)作用于地基上的荷載不很大，地基處于彈性變形狀態(tài)時(shí)。計(jì)算1.集中力作用r——集中力到計(jì)算點(diǎn)的距離E——彈性材料的彈性模量V——彈性材料的泊松比3.2地基計(jì)算模型2.矩形均布荷載3.2地基計(jì)算模型基底壓力與沉降的關(guān)系①網(wǎng)格劃分nji地基柔度系數(shù)求解的網(wǎng)格劃分網(wǎng)格面積為A1,A2,……An各網(wǎng)格的合力為Pi=piAi作用于網(wǎng)格的形心②計(jì)算柔度系數(shù)δij

柔度系數(shù)δij為j網(wǎng)格中點(diǎn)作用單位力（即Pj=1）作用下引起i網(wǎng)格中點(diǎn)的沉降3.2地基計(jì)算模型③網(wǎng)格i點(diǎn)的沉降

由疊加原理可知，網(wǎng)格i上的沉降應(yīng)為所有網(wǎng)格基底壓力分別引起的沉降之和，即nji3.2地基計(jì)算模型

對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)，各網(wǎng)格的基底集中力與與沉降的關(guān)系為簡(jiǎn)寫為：或地基剛度矩陣3.2地基計(jì)算模型四、分層地基模型有限壓縮層地基模型

分層地基模型是我國(guó)地基基礎(chǔ)規(guī)范中用以計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降的分層總和法(右圖)。按照分層總和法，地基最終沉降量等于壓縮層范圍內(nèi)各計(jì)算分層在完全側(cè)限條件下的壓縮量之和。3.2地基計(jì)算模型

對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)，各網(wǎng)格的基底集中力與沉降的關(guān)系為——j網(wǎng)格中點(diǎn)作用單位集中附加壓力引起i

網(wǎng)格中點(diǎn)下第k層土中點(diǎn)的附加應(yīng)力，kPa3.2地基計(jì)算模型——基底附加壓力列向量——地基柔度矩陣——壓縮層厚度內(nèi)的分層數(shù)——i網(wǎng)格中點(diǎn)下第k層土的厚度，m——i網(wǎng)格中點(diǎn)下第k層土的壓縮模量,kPa相互作用分析的基本條件1.靜力平衡條件∑F=0∑M=0

作用在基礎(chǔ)上的荷載和地基反力相平衡2.變形協(xié)調(diào)條件

ωi=si

基礎(chǔ)受力后，基礎(chǔ)底面和地基表面保持接觸，無(wú)脫開現(xiàn)象。3.2地基計(jì)算模型相互作用分析的常用方法1.解析方法

地基梁的撓度與反力之間的關(guān)系可用解析式表達(dá)2.數(shù)值方法有限差分法有限單元法

鏈桿法加權(quán)殘數(shù)法3.2地基計(jì)算模型3.1概述3.2地基計(jì)算模型3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.4柱下條形基礎(chǔ)3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容3.3文克爾地基上梁的計(jì)算一、梁的撓曲微分方程由單元體的平衡可得由材料力學(xué)公式有3.3文克爾地基上梁的計(jì)算梁撓度的微分方程結(jié)合上面三個(gè)式子可得根據(jù)文克爾假設(shè)及地基變形協(xié)調(diào)條件有文克爾地基上梁的撓曲方程為：3.3文克爾地基上梁的計(jì)算此微分方程為一個(gè)四階常系數(shù)非線性微分方程二、微分方程的求解

假設(shè)q=0代入上式，梁的撓曲微分方程變?yōu)辇R次方程：令—柔度特征值，是反映梁撓曲剛度和地基剛度之比的系數(shù)。則有3.3文克爾地基上梁的計(jì)算其通解為半無(wú)限長(zhǎng)梁:πλL<2π無(wú)限長(zhǎng)梁

:λL2πx---無(wú)量綱量，當(dāng)x=L（L為基礎(chǔ)長(zhǎng)度），L稱為柔性指數(shù)，反映了相對(duì)剛度對(duì)內(nèi)力分布的影響3.3文克爾地基上梁的計(jì)算于是梁的撓度方程為1.集中荷載作用邊界條件為：①當(dāng)x→∞時(shí)ω→0C1＝C2＝03.3文克爾地基上梁的計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)梁②

③

3.3文克爾地基上梁的計(jì)算則受集中力作用下無(wú)限長(zhǎng)梁的撓度為相應(yīng)的轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力分別為3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.3文克爾地基上梁的計(jì)算2.力偶作用M0邊界條件為：①當(dāng)x→∞時(shí)ω→0C1＝C2＝0②當(dāng)x=0時(shí)ω→0C3＝0③當(dāng)x=0時(shí)3.3文克爾地基上梁的計(jì)算則受集中力偶作用時(shí)無(wú)限長(zhǎng)粱的撓度為相應(yīng)的轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力分別為3.3文克爾地基上梁的計(jì)算MQ3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.3文克爾地基上梁的計(jì)算

半無(wú)限長(zhǎng)梁自學(xué)3.3文克爾地基上梁的計(jì)算

有限長(zhǎng)梁求解方法：疊加法3.3文克爾地基上梁的計(jì)算求解步驟

將有限長(zhǎng)梁延伸成無(wú)限長(zhǎng)梁，計(jì)算外力P，M

在A，B兩端的內(nèi)力Ma，Mb，Va，Vb3.3文克爾地基上梁的計(jì)算2.假設(shè)在無(wú)限長(zhǎng)梁A，B兩端施加外力MA，MB，

PA，PB

,使其在A，B兩端產(chǎn)生的內(nèi)力分別為

-Ma，-Mb，-Va，-Vb3.3文克爾地基上梁的計(jì)算根據(jù)無(wú)限長(zhǎng)梁的結(jié)果可得到3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.求解在無(wú)限長(zhǎng)梁上同時(shí)作用有外力MA，MB，

PA，PB

，P，M時(shí)A，B段產(chǎn)生的內(nèi)力，該內(nèi)力即為原有限長(zhǎng)梁在外力P，M作用下產(chǎn)生的內(nèi)力3.1概述3.2地基計(jì)算模型3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.4柱下條形基礎(chǔ)3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容3.4柱下條形基礎(chǔ)適用范圍1.多層與高層房屋無(wú)地下室或有地下室但無(wú)防水要求,當(dāng)上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載較大,地基的承載力較低,采用各種形式的單獨(dú)基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí).

2.當(dāng)采用單獨(dú)基礎(chǔ)所需底面積由于鄰近建筑物或構(gòu)筑物基礎(chǔ)的限制而無(wú)法擴(kuò)展時(shí).

3.地基土質(zhì)變化較大或局部有不均勻的軟弱地基,需作地基處理.

4.各柱荷載差異過(guò)大,采用單獨(dú)基礎(chǔ)會(huì)引起基礎(chǔ)之間較大的相對(duì)沉降差異.

5.需增加基礎(chǔ)剛度減少地基變形,防止過(guò)大不均勻沉降量.一、構(gòu)造要求3.4柱下條形基礎(chǔ)等厚翼板變厚翼板3.4柱下條形基礎(chǔ)3.4柱下條形基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面圖3.4柱下條形基礎(chǔ)–

基礎(chǔ)長(zhǎng)度為使計(jì)算方便，并使各柱下彎矩和跨中彎矩趨于平衡，以利于節(jié)約配筋。一般將偏心地基凈反力(梯形分布凈反力)化成均布，需要求得一個(gè)合理的基礎(chǔ)長(zhǎng)度?；A(chǔ)的縱向地基凈反力為:Pjmax,Pjmin—基礎(chǔ)縱向邊緣處最大、小凈反力.∑Fi—基礎(chǔ)上各豎向荷載合力(不含基礎(chǔ)自重和其上覆土重).∑M—基礎(chǔ)上各豎向荷載,縱向彎矩對(duì)基礎(chǔ)底板縱向中點(diǎn)總彎矩.L—基礎(chǔ)長(zhǎng)度.B—基礎(chǔ)底板寬度.先假定,后驗(yàn)算.Pjmax與Pjmin相差不大于10％,取平均值為均布地基反力,定出a1=a2(構(gòu)造要求為第一跨距的1/4~1/3),確定L;Pjmax與Pjmin相差較大,通過(guò)調(diào)整一端懸臂長(zhǎng)度,使合力∑Fi重心為基礎(chǔ)形心(工程中允許兩者誤差不大于基礎(chǔ)長(zhǎng)度的3%),使∑M為零,反力從梯形分布變?yōu)榫?x≥a/2時(shí),基礎(chǔ)長(zhǎng)度L=2(X+a1),a2=L-a-a1.x<a/2時(shí),基礎(chǔ)長(zhǎng)度L=2(a-X+a2),a1=L-a-a2.確定a1和a2后,使偏心地基凈反力變?yōu)榫嫉鼗鶅舴戳?3.4柱下條形基礎(chǔ)寬度：由確定的基礎(chǔ)長(zhǎng)度L和假定的底板寬度b,根據(jù)地基承載力設(shè)計(jì)值f,一般按兩個(gè)方向分別進(jìn)行驗(yàn)算,確定b.基礎(chǔ)底板縱向邊緣地基反力滿足基礎(chǔ)底板橫向邊緣地基反力滿足G—基礎(chǔ)自重設(shè)計(jì)值和其上覆土重標(biāo)準(zhǔn)值之和,可近似取G=20bLD,D------為基礎(chǔ)埋深,地下水位以下部分應(yīng)扣去浮力.∑M'—基礎(chǔ)上各豎向荷載、橫向彎矩對(duì)基礎(chǔ)底板橫向中點(diǎn)產(chǎn)生的總-------彎矩設(shè)計(jì)值.☆基礎(chǔ)梁處翼板高度并計(jì)算其配筋☆抗扭

3.4柱下條形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)化方法：倒梁法和靜力平衡法等上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面圖倒梁法計(jì)算圖式倒梁法假定上部結(jié)構(gòu)完全剛性,各柱間無(wú)沉降差異,將柱下條形基礎(chǔ)視為以柱腳作為固定支座的倒置連續(xù)梁,以線性分布的基礎(chǔ)凈反力作為荷載,按多跨連續(xù)梁求解內(nèi)力.倒梁法基本假定：a、剛度較大，基礎(chǔ)的彎曲撓度不致改變地基反力；

b、地基反力分布呈直線，其重心與作用于板上的荷載合力作用線重合。適用條件：a、地基較均勻;b、上部結(jié)構(gòu)剛度好；

c、荷載分布較均勻；

d、地基反力按直線分布。3.4柱下條形基礎(chǔ)倒梁法計(jì)算步驟3.4柱下條形基礎(chǔ)1.先用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算出梁各跨的初始彎矩和剪力.彎矩系數(shù)法比彎矩分配法簡(jiǎn)便,但它只適用于梁各跨度相等且其上作用均布荷載的情況,計(jì)算內(nèi)力表達(dá)式為:基礎(chǔ)梁縱向每米長(zhǎng)度上地基凈反力設(shè)計(jì)值梁跨長(zhǎng)度彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)按所計(jì)算的梁跨數(shù)和其上作用的均布荷載形式,建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)查得2.調(diào)整不平衡力:由于倒梁法中的假設(shè)不能滿足支座處?kù)o力平衡條件,因此應(yīng)通過(guò)逐次調(diào)整消除不平衡力.

首先,由支座處柱荷載Fi和求得的支座反力Ri計(jì)算不平衡力△Ri:支座i處梁截面左,右邊剪力3.4柱下條形基礎(chǔ)倒梁法計(jì)算步驟其次,將各支座不平衡力均勻分布在相鄰兩跨的各1/3跨度范圍內(nèi),(實(shí)際是調(diào)整地基反力使其成階梯形分布,更趨于實(shí)際情況,消除各支座上的不平衡力),△qi:邊跨支座:

△qi=△R1/(a1+l1/3)中間支座:

△qi=△Ri/(li-1/3+li/3)式中△qi—支座i處不平衡均布力.

li-1,li—支座i左右跨長(zhǎng)度.3.繼續(xù)用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算出此情況的彎矩和剪力,并求出其支座反力與原支座反力疊加,得到新的支座反力.

重復(fù)步驟,直至不平衡力在計(jì)算容許精度范圍內(nèi).一般經(jīng)過(guò)一次調(diào)整就基本上能滿足所需精度要求了(不平衡力控制在不超過(guò)20%).

4.將逐次計(jì)算結(jié)果疊加即可得到最終彎矩和剪力.3.4柱下條形基礎(chǔ)倒梁法計(jì)算步驟3.4柱下條形基礎(chǔ)倒梁法的思考

忽略了各支座的豎向位移差且反力按直線分布,因此在采用該法時(shí),相鄰柱荷載差值不應(yīng)超過(guò)20%,柱距也不宜過(guò)大,盡量等間距.

基礎(chǔ)與地基相對(duì)剛度愈小,柱荷載作用點(diǎn)下反力會(huì)過(guò)于集中成“鐘形”,與假定的線性反力不符;相反,如軟弱地基上基礎(chǔ)的剛度較大或上部結(jié)構(gòu)剛度大,由于地基塑性變形,反力重分布成“馬鞍形”,趨于均勻,此時(shí)用倒梁法計(jì)算內(nèi)力比較接近實(shí)際.

實(shí)際工程中,有一些不需要算得很精很細(xì),往往地將第一步用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算出的結(jié)果作為最終值,對(duì)于中間支座及其中間跨中來(lái)說(shuō)是偏于安全的,而對(duì)于邊跨及其支座是偏于不安全.

因此,若不進(jìn)行調(diào)整平衡力,建議根據(jù)地區(qū)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)增大邊跨縱向抗彎鋼筋,其幅度5%左右,這在某些精度范圍內(nèi)一般可以滿足設(shè)計(jì)要求,另外,由于各支座剪力值相差不大(除邊支座外),也可取各支座最大剪力值設(shè)計(jì)抗剪橫向鋼筋,當(dāng)然每跨的中間可以放寬.②靜力平衡法（靜定分析法）A、適用范圍：上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)，且自身剛度較大的條形基礎(chǔ)以及聯(lián)合基礎(chǔ)。B、基本假定：地基反力按直線分布，仍按以上公式計(jì)算。C、計(jì)算方法：靜力平衡條件（剪力平衡）計(jì)算出任意截面上的彎距M和剪力V。3.4柱下條形基礎(chǔ)3.4柱下條形基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面圖靜力平衡法是假定地基反力按直線分布不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響根據(jù)基礎(chǔ)上所有的作用力按靜定梁計(jì)算基礎(chǔ)梁內(nèi)力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法靜力平衡法計(jì)算圖式3.4柱下條形基礎(chǔ)靜力平衡法計(jì)算步驟1.先確定基礎(chǔ)梁縱向每米長(zhǎng)度上地基凈反力設(shè)計(jì)值,其最大值為Pjmax*b,最小值為Pjmin*b,若地基凈反力為均布則為Pj*b,如圖中虛線所示:2.對(duì)基礎(chǔ)梁從左至右取分離體,列出分離體上豎向力平衡方程和彎矩平衡方程,求解梁縱向任意截面處的彎矩和剪力,一般只求出梁各跨最大彎矩和各支座彎矩及剪力.3.4柱下條形基礎(chǔ)靜力平衡法的思考

靜力平衡法不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用,因而在荷載和直線分布的基底反力作用下可能產(chǎn)生整體彎曲.與其它方法比較,這樣計(jì)算所得的基礎(chǔ)梁不利截面的彎矩絕對(duì)值一般還是偏大.

適用條件要求上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu).如何判斷上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu),從絕大多數(shù)建筑的實(shí)際剛度來(lái)看均介于絕對(duì)剛性和完全柔性之間,目前還難以定量計(jì)算.

實(shí)踐中只能定性地判斷,例如,剪力墻體系的高層建筑是接近絕對(duì)剛性的,而以屋架--柱--基礎(chǔ)為承重體系的排架結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)以及一般靜定結(jié)構(gòu),是接近完全柔性的.具體應(yīng)用上,對(duì)于中等剛度偏下的建筑物也可視為柔性結(jié)構(gòu),如中、低層輕鋼結(jié)構(gòu);柱距偏大而柱斷面不大且樓板開洞又較多的中、低層框架結(jié)構(gòu)以及體型簡(jiǎn)單,長(zhǎng)高比偏大(一般大于5以上)的結(jié)構(gòu)等等.3.1概述3.2地基計(jì)算模型3.3文克爾地基上梁的計(jì)算3.4柱下條形基礎(chǔ)3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)簡(jiǎn)介0、背景

設(shè)計(jì)人員往往會(huì)遇到這樣的情況：按天然地基基礎(chǔ)的常規(guī)做法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，如果地基承載力不足且又相差不多，那么就可能致使計(jì)算無(wú)法通過(guò)，或?qū)е陆ㄖ镌谲浲恋鼗袭a(chǎn)生差異沉洚和頃斜。在這種情況下，不少設(shè)計(jì)人員改用人工地基基礎(chǔ)。但是，如果能運(yùn)用補(bǔ)償原理，將基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)和地基土綜合考慮，充分發(fā)揮天然地基的承載力，補(bǔ)償性基礎(chǔ)也不失為一種簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì)的好方法。3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)簡(jiǎn)介定義;假設(shè)基礎(chǔ)具有足夠的埋深，使得基底的總應(yīng)力接近未修筑建筑物之前該處土體原有的自重應(yīng)力，相當(dāng)于開控卸去的土體自重抵償了上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的部分荷載在地基中引起的附加應(yīng)力，故稱補(bǔ)償性基礎(chǔ)基底凈壓力欲使P0減小，可以減小P或者增大一、基本概念3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)實(shí)際存在的問(wèn)題：(1)實(shí)體基礎(chǔ)一般很難全部得到補(bǔ)償(2)存在施工過(guò)程，原存壓力不可能得到及時(shí)替換解決的方法：(1)基礎(chǔ)修成中空、封閉形式，免去大量填土，部分或全部得到補(bǔ)償分階段施工，逐步替換，還可以利用封閉空間沖水加壓等3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)二、應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題（1）補(bǔ)償性基礎(chǔ)分類：全補(bǔ)償基礎(chǔ)超補(bǔ)償基礎(chǔ)欠補(bǔ)償基礎(chǔ)（2）坑底土體的剪切破壞問(wèn)題

現(xiàn)象;坑外地面下沉，坑底隆起措施:限制開挖深度，具體由計(jì)算結(jié)果確定3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)（3）基底回彈、再壓縮問(wèn)題（4）支護(hù)側(cè)向變形引起坑外下沉基坑開挖水平向應(yīng)力減少坑壁受擠壓支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)移坑外土體下沉基坑開挖土體膨脹坑底回彈施加荷載坑底再壓縮3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)（5）計(jì)算步驟（6）壓縮試驗(yàn)及壓縮曲線+原位試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)補(bǔ)償性基礎(chǔ)的底面高程確定基底反力計(jì)算側(cè)向抗力計(jì)算3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)三、逆作法施工（1）原理

先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。同時(shí)，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。3.5補(bǔ)償性基礎(chǔ)三、逆作法施工（2）分類全逆作法