《建筑地基與基礎(chǔ)》課件

建筑地基與基礎(chǔ)建筑地基與基礎(chǔ)是建筑工程的重要組成部分，對建筑物的安全、耐久和使用功能起著至關(guān)重要的作用。課程簡介基礎(chǔ)建筑物與地面接觸的部分，支撐建筑物重量并傳遞至地基。地基建筑物基礎(chǔ)所直接承受的土體，承載建筑物重量。工程設(shè)計施工驗收課程目標(biāo)掌握基礎(chǔ)理論了解建筑地基與基礎(chǔ)的概念、分類、設(shè)計原則和計算方法。提高實踐能力熟悉各種基礎(chǔ)類型及其適用范圍，并能進行簡單的基礎(chǔ)設(shè)計與計算。培養(yǎng)工程意識關(guān)注工程質(zhì)量、安全和經(jīng)濟效益，并樹立良好的職業(yè)道德。地基的概念及分類地基的概念地基是指建筑物或構(gòu)筑物直接承受荷載的土體部分。地基質(zhì)量直接影響著建筑物的安全和使用壽命。地基的分類地基可分為天然地基和人工地基。天然地基是指地表以下的天然土層。人工地基是指在天然地基上進行處理后形成的具有承載能力的土體或其他材料。地基載荷及其特點建筑物重量建筑物自重，包括建筑材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、設(shè)備等。使用荷載建筑物使用過程中產(chǎn)生的荷載，如人員、家具、設(shè)備等。雪荷載積雪對屋頂產(chǎn)生的壓力，主要發(fā)生在寒冷地區(qū)。風(fēng)荷載風(fēng)力對建筑物產(chǎn)生的壓力，尤其在高層建筑和高風(fēng)速地區(qū)。建筑物基礎(chǔ)受力概況建筑物基礎(chǔ)承受來自建筑物自身重量、使用荷載以及風(fēng)荷載、地震荷載等各種荷載，這些荷載通過上部結(jié)構(gòu)傳遞到基礎(chǔ)，最終傳遞到地基?；A(chǔ)在承受荷載的同時會發(fā)生變形，包括沉降和位移，這些變形會影響建筑物的穩(wěn)定性和使用功能。淺基礎(chǔ)設(shè)計原則1安全性淺基礎(chǔ)應(yīng)能安全地承受建筑物的荷載，不發(fā)生破壞或過大的沉降。2經(jīng)濟性淺基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)兼顧經(jīng)濟效益，選擇合適的材料和施工方法，控制工程造價。3適用性淺基礎(chǔ)應(yīng)適用于地基條件，并滿足建筑物使用功能的要求。建筑物荷載計算荷載類型定義計算方法恒荷載建筑物自身重量材料密度和體積計算活荷載使用過程中產(chǎn)生的荷載規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載風(fēng)力作用在建筑物上的荷載風(fēng)壓系數(shù)和建筑物風(fēng)力系數(shù)計算地震荷載地震作用在建筑物上的荷載地震烈度、建筑物抗震等級和結(jié)構(gòu)類型計算地基承載力的確定地基承載力是指地基土抵抗建筑物荷載的能力，是決定建筑物基礎(chǔ)類型和埋深的重要因素。常見的確定地基承載力的方法包括標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗和原位荷載試驗。地基沉降計算地基沉降計算是建筑工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，確保建筑物安全和穩(wěn)定性。通過計算預(yù)測建筑物在使用過程中可能發(fā)生的沉降量，避免因沉降不均勻?qū)е陆ㄖ镩_裂或傾斜。10因素地基土類型、荷載大小、建筑物形狀等因素影響沉降量100方法常用計算方法包括彈性理論法、彈塑性理論法、數(shù)值模擬法等1000標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范規(guī)定了不同的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，用于判斷建筑物是否滿足安全要求地基承載能力驗算承載力安全系數(shù)地基承載能力驗算對于建筑物的安全至關(guān)重要。根據(jù)不同的驗算方法，我們可以獲得不同的承載力值和安全系數(shù)。基礎(chǔ)開挖與基坑支護開挖準(zhǔn)備確定開挖范圍，進行場地清理，設(shè)置安全警示標(biāo)志，制定安全施工方案。開挖作業(yè)根據(jù)設(shè)計圖紙和地質(zhì)條件，選擇合適的開挖方法，控制開挖深度和坡度，確保安全和質(zhì)量。基坑支護采用支護結(jié)構(gòu)，例如鋼支撐、錨桿、土釘墻等，防止基坑坍塌，保證施工安全。排水降水在開挖過程中，及時排除地下水，防止基坑積水，影響施工安全和質(zhì)量。淺基礎(chǔ)的類型及特點1條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)常用于承重墻下，可以有效地將建筑物荷載傳遞至地基。2獨立基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)適用于柱下承載，可以有效地分散建筑物荷載。3筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)適用于承載力低、地基壓縮性大等情況，可以將建筑物荷載均勻傳遞至地基。4箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)具有較強的抗剪強度，適用于承載力較低、地基不均勻沉降等情況。條形基礎(chǔ)設(shè)計1荷載傳遞將建筑荷載均勻傳遞至地基2基礎(chǔ)尺寸根據(jù)地基承載力和建筑荷載計算3鋼筋布置保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強度和抗裂性4施工工藝確?；A(chǔ)質(zhì)量和耐久性條形基礎(chǔ)適用于承重墻下，可有效分散荷載，保證建筑物穩(wěn)定性。設(shè)計時需考慮地基條件、建筑荷載、基礎(chǔ)尺寸和鋼筋布置等因素。獨立基礎(chǔ)設(shè)計1荷載計算計算建筑物和基礎(chǔ)本身的重量2尺寸確定確定基礎(chǔ)的寬度、長度和深度3配筋設(shè)計設(shè)計基礎(chǔ)的鋼筋數(shù)量和尺寸4驗算驗證基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性獨立基礎(chǔ)是獨立支撐單個柱子的基礎(chǔ)。設(shè)計獨立基礎(chǔ)時，需要進行荷載計算，確定基礎(chǔ)尺寸和配筋，并進行驗算，以確保其承載力和穩(wěn)定性滿足要求。筏狀基礎(chǔ)設(shè)計1基礎(chǔ)整體性筏板基礎(chǔ)是一個整體結(jié)構(gòu)，可有效傳遞荷載并減少不均勻沉降。2適應(yīng)性強適用于復(fù)雜地基、不均勻沉降區(qū)域，可有效控制沉降。3施工便捷施工過程相對簡單，節(jié)省工期和成本。4安全可靠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，可有效承受建筑物荷載。筏板基礎(chǔ)通常用于承載能力較弱的軟弱土層，可有效傳遞建筑物荷載并減少不均勻沉降?；A(chǔ)處理方法換填法換填法適用于地基承載力較低，但土質(zhì)較好的地基。將原有土方挖走，換填上強度較高的土方，從而提高地基承載力。加固法加固法通過添加水泥、石灰、碎石等材料，增加地基的強度和穩(wěn)定性。常見方法包括夯實、碎石墊層、水泥攪拌樁等。深層處理法深層處理法適用于地基承載力較低，且土質(zhì)較差的地基。常見方法包括深層攪拌、強夯、靜壓樁等。其他處理方法根據(jù)不同的地基條件，還可以采用其他處理方法，例如預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、排水固結(jié)法等，以提高地基承載力，保證建筑物的安全和耐久性。樁基礎(chǔ)設(shè)計概述樁基礎(chǔ)類型樁基礎(chǔ)根據(jù)材料、形狀、施工方法分為不同類型，如預(yù)制混凝土樁、灌注樁、鋼樁等。樁基承載力樁基承載力是指樁基抵抗豎向荷載的能力，它主要取決于樁的類型、樁的截面積、樁的長度、土壤的性質(zhì)等因素。樁基施工樁基施工包括樁的制作、運輸、打樁、連接等環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保樁基的安全性。樁基的受力分析豎向荷載來自上部結(jié)構(gòu)的重量水平荷載來自風(fēng)力、地震或其他水平力彎矩由水平荷載和偏心荷載引起扭矩來自旋轉(zhuǎn)荷載樁基承載力計算樁基承載力計算是樁基設(shè)計中至關(guān)重要的步驟，用于確定樁基能夠承受的最大荷載。方法描述靜載荷試驗法在樁頂施加荷載，并記錄沉降量，通過荷載-沉降曲線確定承載力動力法利用沖擊錘或振動器激振樁身，通過測定樁身振動參數(shù)，計算承載力標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊入土中的深度確定地基土的承載力，并以此推算樁基承載力樁基沉降計算樁基沉降計算是樁基礎(chǔ)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，它對保證建筑物結(jié)構(gòu)安全和使用功能具有重要意義。計算方法需根據(jù)樁基類型、地質(zhì)條件等因素選擇，常見的計算方法有彈性理論法、分層總和法等。10沉降量控制建筑物結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。5沉降差避免建筑物產(chǎn)生過大的傾斜或裂縫。2沉降速度防止建筑物在施工過程中發(fā)生不均勻沉降。混合基礎(chǔ)設(shè)計11.結(jié)合實際情況根據(jù)地基土的性質(zhì)、建筑物荷載和工程造價等因素，選擇最優(yōu)方案。22.提高承載力將淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)相結(jié)合，克服單一基礎(chǔ)的局限性，提高地基的整體承載能力。33.降低成本合理運用不同類型基礎(chǔ)，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計，降低工程成本，提高經(jīng)濟效益。44.增強穩(wěn)定性通過混合基礎(chǔ)，有效克服地基不均勻沉降，提高建筑物的穩(wěn)定性和安全可靠性。地基加固技術(shù)地基加固技術(shù)對軟弱地基進行加固，改善地基承載力，確保建筑物安全樁基礎(chǔ)加固適用于承載力低，地基軟弱的地區(qū)，提高地基承載力水泥灌漿加固用于改善地基的密實度，提高地基的整體承載力化學(xué)注漿加固針對地下空洞，裂縫等進行灌漿，提高地基的穩(wěn)定性地基監(jiān)測與檢測監(jiān)測目的確保地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施防止工程事故發(fā)生監(jiān)測內(nèi)容地基沉降、傾斜、位移等地下水位變化、土體壓力基坑開挖、支護結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測方法水準(zhǔn)測量、全站儀測量、GPS測量土壓力監(jiān)測、地下水位監(jiān)測聲波探測、地質(zhì)雷達探測常見基礎(chǔ)病害及處理地基沉降開裂地基沉降開裂是常見病害，導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)損壞。處理方法：修補裂縫、加固地基。地基不均勻沉降不均勻沉降導(dǎo)致建筑物傾斜，影響穩(wěn)定性。處理方法：調(diào)整基礎(chǔ)、加固地基。地基基礎(chǔ)病害地基基礎(chǔ)病害影響建筑物安全使用。處理方法：根據(jù)病害類型選擇相應(yīng)處理方法。地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量控制過程控制嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，保證工程材料質(zhì)量。施工過程中的質(zhì)量控制，包括對基礎(chǔ)開挖、樁基施工、基礎(chǔ)施工等環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格控制。檢驗檢測對地基基礎(chǔ)進行必要的檢驗檢測，確保其滿足設(shè)計要求。常見的檢驗項目包括地基承載力測試、樁基完整性檢測等。工程案例分析通過實際案例，了解地基基礎(chǔ)工程設(shè)計、施工和驗收等方面的知識。例如：高層建筑地基基礎(chǔ)施工，大型橋梁地基處理，復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基基礎(chǔ)設(shè)計等。結(jié)合實例，分析地基基礎(chǔ)工程中常見問題，并提出相應(yīng)的解決方案。學(xué)習(xí)如何利用專業(yè)軟件進行地基基礎(chǔ)工程設(shè)計，掌握地基基礎(chǔ)工程的施工規(guī)范和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)要點總結(jié)基礎(chǔ)知識理解地基和基礎(chǔ)的概念、分類和作用，并掌握建筑物基礎(chǔ)的受力特點。設(shè)計計算掌握地基承載力的確定、地基沉降的計算和基礎(chǔ)的設(shè)計方法。施工技術(shù)了解淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的施工工藝，并熟悉常見基礎(chǔ)病害的防治措施。質(zhì)量控制掌握地基基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制要點，并學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。課程總結(jié)11.地基基礎(chǔ)知識掌握地基基礎(chǔ)的基本概念、分類、特點以及設(shè)計原則。22.常見基礎(chǔ)類型深入了解淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、混合基礎(chǔ)的類型、特點