任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述

任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-1地基與基礎(chǔ)分類

一、理論知識(shí)1.地基與基礎(chǔ)的概念地基：受結(jié)構(gòu)物影響的那一部分地層；基礎(chǔ)：結(jié)構(gòu)物與地基接觸的部分。地基的分類：a）人工地基；b）天然地基持力層下臥層基礎(chǔ)地基附加應(yīng)力地基上部結(jié)構(gòu)荷載地面受力層d埋深自重應(yīng)力3、地基的分類地基天然地基人工地基天然地基：

凡天然土層具有足夠的承載力，不需經(jīng)人工加固或改良便可作為建筑物地基。

天然地基①巖石：②碎石：

粒徑＞2mm的顆粒數(shù)：＞50%

分為：漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫石、角礫石、六種③砂土：

粒徑＞2mm的顆粒數(shù)：＜50%

分為：礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂、五種④粘性土：

分為：老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土⑤人工填土：土層分布不均勻，壓縮性強(qiáng)，易濕陷，承載力低人工地基：

當(dāng)建筑物上部的荷載較大或地基的承載力較弱，須預(yù)先對(duì)土壤進(jìn)行人工加固或改良后才能作為建筑物地基。

人工地基

①致密法

·機(jī)械法致密（即：夯實(shí)法、壓實(shí)法）

·擠壓法致密向軟弱或松散土中打（壓）入鋼管，或用水沖成孔，然后注入砂、石或土，將土層擠壓密實(shí)

·排水法致密預(yù)先對(duì)地基加載，使土層孔隙中的水排出，達(dá)到緊密和防止發(fā)生不均勻沉降的目的②換土法③打樁法地基應(yīng)滿足要求（1）強(qiáng)度，應(yīng)有足夠的承載力（2）變形，可均勻下沉，避免不均勻下沉（3）穩(wěn)定，防止滑坡、抵抗傾斜的能力擴(kuò)展知識(shí)任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-1地基與基礎(chǔ)分類

一、理論知識(shí)2.橋梁基礎(chǔ)的類型（1）基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)形式分類a）明挖基礎(chǔ)（擴(kuò)大基礎(chǔ)）i）定義：采用露天敞坑放坡開挖、在遇地下水位較高或松軟地層放坡開挖有困難時(shí)，使用支承或噴射混凝土護(hù)臂來(lái)保證基坑開挖，然后在整平的巖土地基上砌筑基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)稱為明挖基礎(chǔ)；ii）特點(diǎn)：多為淺基礎(chǔ)；由于地基土的強(qiáng)度比基礎(chǔ)圬工的強(qiáng)度低，為適應(yīng)地基的承載力，基底的平面尺寸都需要擴(kuò)大，使基底產(chǎn)生的最大應(yīng)力不超過(guò)持力層的容許承載力，所以明挖基礎(chǔ)又叫擴(kuò)大基礎(chǔ)。任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-1地基與基礎(chǔ)分類

一、理論知識(shí)2.橋梁基礎(chǔ)的類型（1）基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)形式分類b）樁基礎(chǔ)i）定義：借助設(shè)于土中的樁，將承臺(tái)和上部結(jié)構(gòu)的荷載傳到深層土中的一種基礎(chǔ)形式。通常將采用大直徑預(yù)制管樁的樁基礎(chǔ)稱為管柱基礎(chǔ)；ii）特點(diǎn)：在制造和下沉的施工階段，它是管形構(gòu)件，在運(yùn)行階段它以柱的形式受力。通常不考慮土對(duì)柱身的側(cè)壓力和摩阻力。任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-1地基與基礎(chǔ)分類

一、理論知識(shí)2.橋梁基礎(chǔ)的類型（1）基礎(chǔ)按結(jié)構(gòu)形式分類c）沉井基礎(chǔ)i）定義：是指在墩位所在的地面上或筑島面上建造的井筒狀結(jié)構(gòu)物。任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-1地基與基礎(chǔ)分類

一、理論知識(shí)2.橋梁基礎(chǔ)的類型（2）基礎(chǔ)按施工方法分類a）陸上基礎(chǔ)；b）淺水基礎(chǔ)；c）深水基礎(chǔ)（3）基礎(chǔ)按埋置深度分類a）淺基礎(chǔ)；b）深基礎(chǔ)，如樁基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等（4）基礎(chǔ)按建筑材料分類a）石砌基礎(chǔ)；b）混凝土基礎(chǔ)；c）鋼筋混凝土基礎(chǔ)；d）預(yù)應(yīng)力混凝土基礎(chǔ)；e）鋼基礎(chǔ)按材料分：磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、毛石混凝土基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。按構(gòu)造形式分：條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、井格基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等。房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)：由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料制成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。擴(kuò)展基礎(chǔ)：由鋼筋混凝土制成的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)。形式一：條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)沿墻體連續(xù)設(shè)置成長(zhǎng)條狀，是砌體結(jié)構(gòu)建筑墻下基礎(chǔ)的基本形式。

磚條形基礎(chǔ)

磚條形基礎(chǔ)一般由墊層、大放腳和基礎(chǔ)墻三部分組成。大放腳的做法有間隔式和等高式兩種。磚基礎(chǔ)一般用不低于MU10的磚和不低于M5的砂漿砌成。因磚的抗凍性能較差，在嚴(yán)寒地區(qū)和含水量較大的土中，應(yīng)采用高強(qiáng)度等級(jí)的磚和水泥砂漿，基礎(chǔ)下宜做灰土或三合土墊層。磚基礎(chǔ)的逐步放階的形式稱為大放腳。為滿足剛性角的要求，磚基礎(chǔ)臺(tái)階的寬高比應(yīng)小于1:1.5。兩皮一收

二、一間隔收毛石基礎(chǔ)

毛石基礎(chǔ)由未加工成形的毛石和砂漿砌筑而成，其截面有臺(tái)階形、錐形和矩形等。石材的強(qiáng)度高，抗凍、防水和防腐蝕性能好，適用于地下水位高、凍結(jié)深度較大的一般民用建筑，但有震動(dòng)的房屋不宜采用。混凝土基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)是用不低于C15的混凝土澆搗而成，其剖面形式有階梯形和錐形。具有堅(jiān)固、耐久、耐水和防腐等特點(diǎn)，可用于地下水位以下的基礎(chǔ)?；炷粱A(chǔ)一般有矩形、臺(tái)階形和錐形的截面形式。階梯形截面錐形截面

★鋼筋混凝土基礎(chǔ)

鋼筋混凝土基礎(chǔ)因配有鋼筋，可以做得寬而薄，其剖面形式多為扁錐形。當(dāng)房屋為骨架承重或內(nèi)骨架承重，且地基條件較差時(shí)，為提高建筑物的整體性，避免各承重柱產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱橫方向連接起來(lái)，形成柱下條形基礎(chǔ)或十字交叉的井格基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)平面圖條形基礎(chǔ)立體圖

獨(dú)立基礎(chǔ)常用的斷面形式有階梯形、錐形、杯形等，如下圖所示。形式二：獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)平面圖獨(dú)立基礎(chǔ)立體圖

整片基礎(chǔ)形式三：整片基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物上部荷載較大，或地基土質(zhì)很差，承載能力小，采用獨(dú)立基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)不能滿足要求時(shí)，可采用片筏基礎(chǔ)。（a）平板式（b）梁板式筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)

箱形基礎(chǔ)是一種剛度很大的整體基礎(chǔ)，它是由鋼筋混凝土頂板、底板和縱、橫墻組成的。箱形基礎(chǔ)當(dāng)建筑物的荷載較大，而地基的弱土層較厚，地基承載力不能滿足要求，采取其他措施又不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)由承臺(tái)和樁柱組成。形式四：樁基礎(chǔ)端承樁摩擦樁樁基礎(chǔ)分類爆擴(kuò)樁鋼筋混凝土預(yù)制樁灌注樁

按受力特點(diǎn)分類按受力特點(diǎn)來(lái)分，有剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。

⑴剛性基礎(chǔ)：由剛性材料構(gòu)成的基礎(chǔ)。剛性材料是指抗壓強(qiáng)度高，而抗拉、抗剪強(qiáng)度較低的材料。常用的磚、石、混凝土等均屬剛性材料?；A(chǔ)的挑出長(zhǎng)度與高度應(yīng)在材料允許范圍用剛性角控制，用α表示。如果剛性基礎(chǔ)底面寬超過(guò)剛性角范圍，則剛性角范圍以外的基底將被拉裂破壞。

⑵柔性基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)，寬度不受剛性角的限制，基礎(chǔ)底部不但能承受很大的壓力，而且能承受很大的拉力（彎矩）。為保證鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工時(shí)，鋼筋不致陷入泥土中，保護(hù)地基和找平整的工作面，常須在基礎(chǔ)與地基之間設(shè)置混凝土墊層。這種基礎(chǔ)適用于荷載較大的多、高層建筑。擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖

其他材料基礎(chǔ)

灰土基礎(chǔ)：灰土基礎(chǔ)是用經(jīng)過(guò)消解后的生石灰和黏土按一定比例拌和而成，一般取灰土比例為3:7或2:8為宜?；彝粱A(chǔ)一般適用于五層或五層以下、地下水位較低的砌體結(jié)構(gòu)房屋，其厚度于建筑物層數(shù)有關(guān)?；彝粱A(chǔ)的抗凍、防水性能差，在地下水位以下或較潮濕的地基上不宜采用。

三合土基礎(chǔ)三合土基礎(chǔ)是用石灰、砂、碎石三種材料按1:2:4～1:3:6的體積比進(jìn)行配合，在基槽內(nèi)分層夯實(shí)，每層夯實(shí)前虛鋪220mm，夯實(shí)后的厚度為150mm。這種基礎(chǔ)造價(jià)低廉，施工簡(jiǎn)單，但強(qiáng)度較低。任務(wù)8-2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理一、理論知識(shí)1.橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原始依據(jù)及步驟（1）橋址水文a）～d）（2）橋址地質(zhì)a）～b）（3）技術(shù)要求a）～c）任務(wù)8-2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理2.基礎(chǔ)所受荷載及其組合荷載分為:(1)主要荷載(2)附加荷載(3)特殊荷載任務(wù)8-3基礎(chǔ)的埋置深度由室外設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離，稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)的埋深(圖2.2)。埋深大于等于5m為深基礎(chǔ)，小于5m為淺基礎(chǔ)。基礎(chǔ)的埋置深度土層構(gòu)造情況地下水位

凍結(jié)深度

相鄰建筑物基礎(chǔ)其他因素

影響基礎(chǔ)埋深的因素①土層構(gòu)造情況基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量選在常年未經(jīng)擾動(dòng)而且堅(jiān)實(shí)平坦的巖土層上，俗稱“老土層”。

技術(shù)要點(diǎn)：

a.均為好土：淺埋≥500mm；

b.軟土深度＜2m：盡量埋至下層好土；

c.軟土深2~5m：荷載小淺埋，荷載大深埋；

d.下臥軟土：宜淺埋；

e.軟硬交替：荷載小淺埋，荷載大應(yīng)深埋。②地下水位如果基礎(chǔ)處于最高和最低地下水位之間，則地下水位的上升和降低會(huì)使建筑物產(chǎn)生較大的上下位移。

技術(shù)要點(diǎn)：

在地下水位較高的地區(qū)，宜將基礎(chǔ)的底面設(shè)在當(dāng)?shù)氐淖畹退灰韵?00mm。在地下水位較低的地區(qū)，應(yīng)盡可能將基礎(chǔ)埋在最高水位以上200mm。③凍土深度凍結(jié)土與非凍結(jié)土的分界線稱為冰凍線，一般將基礎(chǔ)的墊層部分做在土層凍結(jié)深度以下。否則，冬天土層的凍脹力會(huì)把房屋拱起，產(chǎn)生變形；天氣轉(zhuǎn)暖，凍土解凍時(shí)又會(huì)產(chǎn)生陷落。

技術(shù)要點(diǎn)：一般基礎(chǔ)埋置在冰凍線下200mm。④相鄰建筑物基礎(chǔ)

新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜深于相鄰的原有建筑物的基礎(chǔ)；但當(dāng)新建基礎(chǔ)深于原有基礎(chǔ)時(shí)，兩基礎(chǔ)的水平距離應(yīng)保持在二者基礎(chǔ)底面高差的1～2倍以內(nèi)，以保證原有建筑的安全和正常使用。

技術(shù)要點(diǎn)：

兩基礎(chǔ)間距（內(nèi)側(cè)邊距離）

L＝（1~2）△H；（△H→埋深差）基礎(chǔ)埋深與相鄰基礎(chǔ)的關(guān)系

⑤其他因素

建筑物的使用性質(zhì)，高層建筑的基礎(chǔ)埋深不小于高度的1/10。任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-3基礎(chǔ)的埋置深度

一、理論知識(shí)a）基礎(chǔ)的埋深是指基礎(chǔ)底面至天然地面（無(wú)沖刷時(shí)）或局部沖刷線（有沖刷時(shí)）的距離；b）確定基礎(chǔ)的埋深主要從兩個(gè)方面考慮：i）從保證持力層不受外界破壞因素的影響考慮，基礎(chǔ)埋深最小不得小于按各種破壞因素而定的最小埋深；ii）從滿足各項(xiàng)力學(xué)檢算的要求考慮，在最小埋深以下的各土層中找一個(gè)埋得比較淺、壓縮性較低、強(qiáng)度較高（即容許承載力較大）的土層作為持力層。任務(wù)8地基基礎(chǔ)概述任務(wù)8-3基礎(chǔ)的埋置深度

一、理論知識(shí)c）最小埋深應(yīng)考慮的因素：i）確保持力層穩(wěn)定的最小埋深《鐵路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：在無(wú)沖刷處或設(shè)有鋪砌防沖時(shí)，基礎(chǔ)底面埋置深度應(yīng)在地面以下不小于2m處，特殊困難情況下不小于1m。ii）水流對(duì)河床的沖刷作用橋下一段沖刷；局部沖刷為防止墩臺(tái)基底下的土層被水流沖刷掏空致使墩臺(tái)倒塌，《規(guī)范》規(guī)定：有沖刷處的墩臺(tái)基底，應(yīng)在最大沖刷（一般沖刷和局部沖刷之和）線以下不小于下列安全值：對(duì)于一般橋梁，安全值為2m加沖刷總深度的10%；對(duì)于技術(shù)復(fù)雜、修復(fù)困難或重要的特大橋（或大橋），安全值