基础工程3.pptx

31基础的类型浅埋基础深埋基础基础浅埋基础独立基础条形基础十字交叉基础箱形基础桩 基 础沉井和沉箱基础地下连续墙基础筏形基础壳体基础深埋基础柱下独立基础墙下独立基础独立基础柱下独立基础柱下条形基础墙下条形基础条形基础条形基础十字交叉基础筏形基础筏形基础箱形基础壳体基础桩基础管桩基础沉井基础 江阴长江公路大桥是一座悬索桥。既然是悬索桥，南北两岸就必须有系钢索的锚碇。沉井平面长69m，宽51m，下沉深度为58m，相当于九个半篮球场那么大的20层高楼埋进地底下.沉箱基础地下连续墙施工基础方案选用独立基础条基交叉条基筏基箱基桩基32浅基础设计的原则和方法一、基础工程的设计任务与内容根据上部结构的受力特点和使用要求，综合考虑地质条件、施工条件、经济造价和环境保护等因素，寻求技术先进、经济合理而且实际可行的地基基础方案并进行必要的力学检算，使之满足安全、合理、经济和环保的总体设计目标。基础设计地 基结 构 承 载 力沉降变形稳 定 性强 度刚 度基本尺寸钢筋数量等二、概率极限状态设计法概率极限状态设计法简介 概率极限状态设计法以概率论为基础，以结构的可靠指标（或失效概率）表示结构的可靠程度，是一种先进的设计方法。先进性：比较充分地考虑各种设计因素的变异性。但在地基基础的设计中，由于资料收集的困难，目前对于设计变量的变化规律掌握不够，以及由于数学上的一些困难，全面采用该法尚不成熟。因此，目前采用与传统形式近似的分项系数设计表达式，以分项系数代替过去的安全系数。两种极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态三、设计所需资料建筑场地的地形图和工程地质勘察资料；建（构）筑物的平面、立面及剖面图；作用在基础上的荷载；建筑材料的供应情况及施工技术条件。四、设计步骤确定基础的类型及平面布置方式；选择基础的埋置深度；由地基承载力要求等确定基础的底面尺寸，并进行必要的地基验算；进行基础的结构设计；绘制基础施工详图，并出相应的施工说明。33基础埋置深度的确定 基础的埋置深度指基础的底面至设计地面的铅垂距离。一、基础埋深确定原则基础应保证一定的埋深，不使外界各种不良因素对基础产生较大的影响。基础应置于较好的土层上，以减小基础的尺寸，节约材料。但同时还应考虑埋深不应太大，避免开挖施工的不便和工程量的增大；在可能的情况下，尽量将基础置于地下水位以上，避免施工时基槽（坑）的排水或降水，此外也有利于地下室的防水及基础的防腐蚀（对有腐蚀性的地下水）。二、应考虑的因素建筑物结构条件与场地环境条件 建筑物的用途、类型、规模与性质 相邻建筑物的影响 高层建筑抗风、抗震要求 建于土坡上的基础 以强度高、压缩性低的土层为持力层，尽可能浅工程地质条件 建筑基础：基础底面尽可能在地下水位以上 桥梁基础：局部冲刷线以下水文地质条件基坑下有承压水层 冻 土多年冻土季节性冻土 冻 胀 融 沉 最小埋深地基冻融条件 设计埋深34荷载和荷载组合一、荷载分类（按随时间的变化）永久荷载：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。如结构自重、土压力、预应力等。可变荷载：在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。如楼面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风、雪荷载等。偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。如爆炸力、撞击力等。二、荷载组合荷载组合标准组合准永久组合基本组合频遇组合偶然组合永久性荷载控制地基承载力变 形结构设计三、作用在基础上的荷载（a）内墙或内柱 （b）外墙或外柱竖向力：主要荷载，产生基底竖向压力及地基沉降。水平力：影响地基的水平稳定性，对基底产生弯矩。弯矩：影响基底压力的分布形态，造成地基的不均沉降。35地基计算一、基本规定 地基基础设计等级设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑物30 层以上的高层建筑体型复杂、层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物对地基计算的要求承载力甲、乙、丙级建筑物变 形1.甲、乙级2.表32以外的丙级3.表32以内但符合下款的丙级：地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建筑；基础（及其附近）地面上有堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。稳定性1.承受水平荷载的高层建筑或高耸结构物2.建在斜坡上的基础二、地基承载力验算（持力层）中心荷载要 求独立基础条形基础确定基础底面尺寸小偏心荷载（eb/6）及要 求 双向偏心 大偏心荷载 （eb/6）基底尺寸确定步骤 （1）先按中心荷载作用下公式预估基础底面积A0或b0；（2）考虑荷载偏心影响，根据偏心距的大小将A0或b0增大10%40%作为首次试算尺寸A或b；（3）根据A的大小初步选定矩形基础的l和b；（4）根据已选定的l和b验算偏心距e和基底边缘最大压力；（5）如满足要求则选定的l和b合适，不满足则需调整尺寸后再进行验算。三、软弱下卧层承载力验算 独立基础条形基础四、地基承载力的确定 按理论公式按载荷试验按地基规范推荐公式（eb/30）基于临界荷载p1/4的公式修正而来地基承载力修正公式例题五、地基变形验算 要求：变形的类型：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜 地基变形计算：六、地基稳定性验算抗水平滑动抗倾覆整体滑动稳定性斜坡上的基础条形基础矩形基础36无筋扩展基础和扩展基础设计一、无筋扩展基础设计毛石砖灰土素混凝土毛石混凝土无筋扩展基础 构造要求 保证基础不发生破坏 刚性角 用于6层及以下的房屋建筑。表3-11 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值基础材料质量要求台阶宽高比的允许值pk100100pk200200pk300混凝土C151：1.001：1.001：1.25毛石混凝土C151：1.001：1.251：1.50砖砖不低于MU10、砂浆不低于M51：1.501：1.501：1.50毛石砂浆不低于M51：1.251：1.50灰土体积比为3：7或2：8，其最小干密度：粉土 1.55t/m3粉质粘土 1.50t/m3粘土 1.45t/m31：1.251：1.50三合土石灰：砂：骨料（体积比）=1：2：4或1：3：6，每层虚铺220mm，夯至150mm1：1.501：2.00例题二、扩展基础设计类型及构造要求主要用于需要较大的基础底面积而又希望降低基础高度（即所谓宽基浅埋）的情况。现浇柱下独立基础主要用于现浇钢筋混凝土框架结构房屋和单层工业厂房。墙下钢筋混凝土条形基础预制独立基础主要用于单层工业厂房结构采用预制钢筋混凝土柱时。主要作砌体承重墙体的基础。确定基础高度：抗剪（墙下条基）抗冲切（独立基础）配 筋：抗 弯扩展基础结构设计 1、墙下条形扩展基础 a.计算基底净反力 b.按抗剪要求确定截面高度 基底净反力pj 通常指由基础顶面标高以上部分传下的荷载所产生的地基反力。c.计算基础的抗弯钢筋 弯 矩配 筋 2、柱下钢筋混凝土独立基础（a）冲切破坏检算确定基础高度独立扩展基础如高度不足容易产生冲切破坏，破坏的特征是沿柱边或台阶边缘产生近似于45的张拉裂缝，最后形成冲切破坏锥体。独立扩展基础抗冲切验算的基本原则是：基础可能冲切破坏面以外的地基净反力产生的冲切力应小于基础相应破坏面（破坏角锥体表面）上的混凝土抗冲切能力。计算的关键是确定冲切力和冲切破坏面的几何特征。基础的抗冲切承载力应满足下列公式：（b）配 筋独立扩展基础承受荷载后，基础底板在地基反力作用下会沿柱四周向上发生弯曲破坏，其破坏特征是裂缝沿柱角至基础角将底面分裂成四块梯形面积。可近似把基础底板视为双向弯曲板，采用简化算法计算其内力。在轴心荷载或单向偏心荷载的作用下，当基础台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6短边长度时，任意截面的弯矩可按下列公式计算：弯 矩配 筋例题 37独立基础及条形基础的施工方法简介施工顺序：建筑定位 放线（轴线及基槽边线）基槽开挖 基槽验收 垫层铺设 基础放线 基础浇（砌）筑 基槽回填。38减轻不均匀沉降的措施建筑措施 结构措施 施工措施