3基础工程.pptx

土木工程概论土木工程概论3.33.3浅浅基基础础土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论结构荷载结构荷载基底压力基底压力 地基与基础知识地基与基础知识 土木工程概论土木工程概论一、地基基础的重要性一、地基基础的重要性(1).地基基础地基基础对整个建筑物的安全、使用、工程量、造价和对整个建筑物的安全、使用、工程量、造价和施工工期都有很大的影响。施工工期都有很大的影响。(2).(2).地基是隐蔽工程，地基是隐蔽工程，一旦失事，难以补救；一旦失事，难以补救；(3).地基基础的设计需要地基基础的设计需要上下兼顾；上下兼顾；.考虑上部结构：考虑上部结构：结构型式、规模、用途、荷载大结构型式、规模、用途、荷载大小以及对不均匀沉降的敏感性；小以及对不均匀沉降的敏感性；.考虑下部的工程地质条件考虑下部的工程地质条件；土木工程概论土木工程概论1.地基：地基：基础下部承受建筑物全部荷载的土层基础下部承受建筑物全部荷载的土层 二、地基基础的方案类型二、地基基础的方案类型目前国内外目前国内外地基地基类型，共有两种：类型，共有两种：天然基础天然基础人工基础人工基础土木工程概论土木工程概论地基基础的方案类型地基基础的方案类型(1).天然地基：天然地基：没有经过人为处理，直接修建。没有经过人为处理，直接修建。(2).人工地基：人工地基：承载力低，人工处理后才能修建。承载力低，人工处理后才能修建。天然浅基：天然浅基：岩石、碎石、砂土、粘土、人工填土。岩石、碎石、砂土、粘土、人工填土。土木工程概论土木工程概论.地基承载力地基承载力 指保证在地基稳定条件下，地基单位面积地基单位面积上所能承受的最大荷载。上所能承受的最大荷载。地基的强度条件要求是：地基的强度条件要求是：土木工程概论土木工程概论(2).人工地基人工地基压实、换土、桩基。压实、换土、桩基。土木工程概论土木工程概论2.基础：基础：埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建筑物下部结构。筑物下部结构。基础有三类：基础有三类：(1).浅基础浅基础(5m)：用一般方法、工艺施工。：用一般方法、工艺施工。(2).深基础深基础(桩基、沉井桩基、沉井)：特殊工艺施工：特殊工艺施工(3).桩基础桩基础基础基础土木工程概论土木工程概论浅基浅基础：当基当基础埋置深度不大（一般浅于埋置深度不大（一般浅于5m5m或小于基或小于基 础最小最小宽度），只度），只须经过普通施工方法就可普通施工方法就可 以建造起来的基以建造起来的基础统称称为浅基浅基础。深基深基础：当基当基础埋置深度埋置深度较大（一般大于大（一般大于5m5m或大于或大于 基基础最小最小宽度），度），须借助特殊的施工方法借助特殊的施工方法 和装和装备建造的基建造的基础称称为深基深基础。土木工程概论土木工程概论.深基础深基础若上部结构荷载很大，一般基础无法承受，或若上部结构荷载很大，一般基础无法承受，或有特殊用途与要求，可采用深基础。有特殊用途与要求，可采用深基础。基础埋深基础埋深5m5m，采用特殊方法施工。，采用特殊方法施工。如沉井、沉箱、地下连续墙等。如沉井、沉箱、地下连续墙等。地下连续墙地下连续墙土木工程概论土木工程概论 根据基础材料的受力性能和构造形式分为：根据基础材料的受力性能和构造形式分为：无筋扩展基础、无筋扩展基础、扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、柱下条形基础、筏形基础和箱形基础。筏形基础和箱形基础。一、无筋扩展基础（刚性基础）一、无筋扩展基础（刚性基础）3.3 3.3 浅基础浅基础 浅基础：浅基础：当基础埋置深度不大（一般浅于当基础埋置深度不大（一般浅于5m5m或小于基础或小于基础最小宽度），只须经过普通施工方法就可以建造起来的基础。最小宽度），只须经过普通施工方法就可以建造起来的基础。土木工程概论土木工程概论 材料：砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。材料：砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。材料性能特点：材料性能特点：抗压强度高，抗拉强度、抗剪强度低。抗压强度高，抗拉强度、抗剪强度低。构造要求：构造要求：基础的外伸宽度和基础高度的比值（台阶宽基础的外伸宽度和基础高度的比值（台阶宽高比）不超过规定的允许值。高比）不超过规定的允许值。适用范围：适用范围：6 6层和层和6 6层以下的（三合土基础不超过层以下的（三合土基础不超过4 4层）层）一般民用建筑和墙承重的厂房。一般民用建筑和墙承重的厂房。土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础砖基础砖基础石基础石基础素混凝土基础素混凝土基础土木工程概论土木工程概论 二、扩展基础二、扩展基础（柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）3.3 3.3 浅基础浅基础受力特点：受力特点：在基础内配置足在基础内配置足够的钢筋来承受拉应力和弯矩，够的钢筋来承受拉应力和弯矩，使基础在受弯时不致破坏。因而使基础在受弯时不致破坏。因而不受台阶宽高比的限制，可以做不受台阶宽高比的限制，可以做成扁平形状。成扁平形状。基础材料：基础材料：钢筋混凝土钢筋混凝土土木工程概论土木工程概论墙下钢筋混凝土扩墙下钢筋混凝土扩展基础展基础柱下钢筋混凝土锥柱下钢筋混凝土锥形基础形基础柱下钢筋混凝土阶柱下钢筋混凝土阶基础基础墙下有肋的钢筋混墙下有肋的钢筋混凝土条形基础凝土条形基础锥形基础锥形基础2、扩展基础、扩展基础土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础柱下独立基础柱下独立基础墙下条形基础墙下条形基础 扩展基础和无筋扩展基础又有柱下独立基础和墙下条形基础两种形式。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论 三、柱下条形基础柱下条形基础3.3 3.3 浅基础浅基础 上部荷载较大，地基承载力较低时，独立基础底面积不能满足设计要求。这时可把若干柱子的基础连成一条构成柱下条形基础，以扩大基底面积，减小地基反力，并可以通过形成整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。单向条单向条形基础形基础土木工程概论土木工程概论十字交叉条形基础（双向条形基础、交梁基础）十字交叉条形基础（双向条形基础、交梁基础）3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论 四、筏形基础3.3 3.3 浅基础浅基础 当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏形基础。筏筏形形基础基础土木工程概论土木工程概论带形基础、十字形基础、筏式基础 箱形基础土木工程概论土木工程概论 五、箱形基础五、箱形基础 为了对筏板基础进行加强，增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。箱箱形形基础基础土木工程概论土木工程概论箱形基础箱形基础柱柱顶板板底板底板梁梁隔板隔板土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论箱形基础箱形基础土木工程概论土木工程概论 五、五、壳体基础壳体基础 为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶状，为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶状，而做成各种形式的壳体，称做壳体基础。而做成各种形式的壳体，称做壳体基础。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论 根据基础的作用和根据基础的作用和受力分析，要理解基受力分析，要理解基础设计的基本思路。础设计的基本思路。基础设计要满足的一基础设计要满足的一个基本前提：个基本前提：思考：思考：为什么基础底部与土体接触处的尺寸要比墙、柱尺寸为什么基础底部与土体接触处的尺寸要比墙、柱尺寸大得多？大得多？3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论3.4 3.4 深基础深基础一、深基础一、深基础一、深基础一、深基础定义定义 位于地基深处承位于地基深处承载力较高的土层上，载力较高的土层上，埋置深度大于埋置深度大于 5m 5m 或或大于基础宽度的基础，大于基础宽度的基础，称为深基础。称为深基础。土木工程概论土木工程概论二、深基础的类型二、深基础的类型土木工程概论土木工程概论.深基础深基础若上部结构荷载很大，一般基础无法承受，或若上部结构荷载很大，一般基础无法承受，或有特殊用途与要求，可采用深基础。有特殊用途与要求，可采用深基础。基础埋深基础埋深5m5m，采用特殊方法施工。，采用特殊方法施工。如沉井、沉箱、地下连续墙等。如沉井、沉箱、地下连续墙等。地下连续墙地下连续墙土木工程概论土木工程概论桩基础的分类：桩基础的分类：（1 1）按桩身材料分类）按桩身材料分类 木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其它组合材料桩。钢桩、其它组合材料桩。1 1、桩基础、桩基础（2 2）按施工方法分类按施工方法分类预制桩、灌注桩两大类。预制桩、灌注桩两大类。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论灌注桩如何施工？灌注桩如何施工？(1).钻孔灌注钻孔灌注(2).沉管灌注沉管灌注土木工程概论土木工程概论钻孔灌注桩机土木工程概论土木工程概论灌注桩施工现场灌注桩施工现场土木工程概论土木工程概论钻钻孔孔灌灌注注桩桩成成桩桩过过程程土木工程概论土木工程概论沉沉管管灌灌注注桩桩施施工工过过程程土木工程概论土木工程概论沉沉管管灌灌注注桩桩施施工工过过程程土木工程概论土木工程概论（3 3）按承载性状分类）按承载性状分类端承型桩和摩擦型桩端承型桩和摩擦型桩土木工程概论土木工程概论桩基础桩基础当建筑地基上部土层软弱，深部有坚实土当建筑地基上部土层软弱，深部有坚实土层时，则用桩基础，将上部的荷载传到深部坚实土层时，则用桩基础，将上部的荷载传到深部坚实土层。层。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论基基 础础 工工 程程http:/桩基础桩基础（1）摩擦型桩：）摩擦型桩：在竖向极限荷载作用下，在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受。侧阻力承受。摩擦桩摩擦桩 端承摩擦桩端承摩擦桩摩擦型桩摩擦型桩土木工程概论土木工程概论基基 础础 工工 程程http:/桩基础桩基础（2）端承型桩：）端承型桩：在竖向极限荷载作用下，在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受。端阻力承受。端承桩端承桩摩擦端承桩摩擦端承桩端承型桩端承型桩土木工程概论土木工程概论桩桩基基础础形形式式土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论上海葛洲坝总部大楼上海葛洲坝总部大楼地上地上26层、裙房为层、裙房为5层、层、地下地下3层、基础埋深层、基础埋深14m。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论2、地下连续墙土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论地下连续墙开挖机械地下连续墙开挖机械土木工程概论土木工程概论4 4、沉井基础、沉井基础土木工程概论土木工程概论沉井沉井土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论全国最大的沉井全国最大的沉井-开挖土方约开挖土方约22000m3循环水泵房循环水泵房土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论5、沉箱基础 用气压排水用气压排水,开挖水下土开挖水下土(岩岩)层层,把闭口箱下沉到设计把闭口箱下沉到设计标高所建成的基础标高所建成的基础土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论http:/基础设计的要求基础设计的要求需要有一定的埋置深度需要有一定的埋置深度 (1).基础埋置深度：基础埋置深度：室外设计地面至基础底面的距离。室外设计地面至基础底面的距离。由室外地面到基础底面的距离，称为基础埋置深度。由室外地面到基础底面的距离，称为基础埋置深度。(2).确定原则：确定原则：保证安全可靠的前提下，尽量浅埋。保证安全可靠的前提下，尽量浅埋。(3).除岩石地基外，基础最小埋深不宜小于除岩石地基外，基础最小埋深不宜小于0.5m；(4).基础顶面一般不露出地面，要求基础顶面低于地面不小于基础顶面一般不露出地面，要求基础顶面低于地面不小于0.1m。土木工程概论土木工程概论影响基础埋深的因素影响基础埋深的因素(1).上部荷载大小及性质上部荷载大小及性质(2).地基土层性质地基土层性质(3).地下水位地下水位(4).冰冻线深度冰冻线深度(5).相邻基础相邻基础土木工程概论土木工程概论(一一)基础埋深基础埋深室外地坪到基础底面距离。室外地坪到基础底面距离。(1).浅基浅基埋深埋深5m。(2).深基深基埋深埋深5m。土木工程概论土木工程概论1.建筑高建筑高则埋深大：一般埋深大：一般为1/101/122.2.工程地质和水文地质条因素；工程地质和水文地质条因素；若表若表层土好，土好，下下层土土较软弱，弱，则尽量浅埋。尽量浅埋。若表若表层软，下下层坚实，如，如软层薄，可挖去，若厚可采用薄，可挖去，若厚可采用扩大大基基础底面底面积，加，加强上部上部结构构刚度，如重要建筑度，如重要建筑则则深埋。深埋。有地下水存在有地下水存在时，基，基础底面底面应尽量埋在地下水位以上；尽量埋在地下水位以上；土木工程概论土木工程概论 3.相邻建筑物基础埋深的影响相邻建筑物基础埋深的影响基础埋深宜浅于或等于相邻建筑物的埋深。如果基础深于基础埋深宜浅于或等于相邻建筑物的埋深。如果基础深于原有建筑物基础时，要使二者之间保持一定距离，原有建筑物基础时，要使二者之间保持一定距离，土木工程概论土木工程概论http:/4.地基土冻胀和融陷的影响地基土冻胀和融陷的影响基础的埋深应超过有效冻胀区的深度。基础的埋深应超过有效冻胀区的深度。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论建筑物总会产生一定沉降建筑物总会产生一定沉降1.均匀沉降均匀沉降对建筑不致带来大的危害，但过大的沉降会影响建筑物的对建筑不致带来大的危害，但过大的沉降会影响建筑物的正常使用；正常使用；2.不均匀沉降不均匀沉降会导致建筑物开裂、破坏或严重影响使用。会导致建筑物开裂、破坏或严重影响使用。土木工程概论土木工程概论加拿大谷仓，建于加拿大谷仓，建于1913年。高年。高31m，宽，宽23m。地基破坏后，西侧下陷。地基破坏后，西侧下陷8.8m，东侧抬高，东侧抬高1.5m，倾斜，倾斜27度度。后用。后用388个个50T千斤顶纠正，但千斤顶纠正，但位置较原先下降位置较原先下降4m。土木工程概论土木工程概论不均匀沉降不均匀沉降土木工程概论土木工程概论基基 础础 工工 程程http:/浅基础设计浅基础设计减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施 一、地基与基础方面的措施一、地基与基础方面的措施（1）采用柱下条形基础、筏基和箱基等结构刚度较大、）采用柱下条形基础、筏基和箱基等结构刚度较大、整体性较好的浅基；整体性较好的浅基；（2）采用桩基或其他深基础；）采用桩基或其他深基础；（3）采用各种地基处理方法）采用各种地基处理方法-人工加固处理。人工加固处理。土木工程概论土木工程概论减少不均匀沉降的措施减少不均匀沉降的措施二、建筑措施二、建筑措施1.建筑形体力求简单建筑形体力求简单平面形状简单平面形状简单立面高差小立面高差小土木工程概论土木工程概论.平面形状简单，平面形状简单，如用如用“一一”字形建筑物；字形建筑物；.立面体型变化不宜过大，立面体型变化不宜过大，砌体承重结构房屋高差不宜超砌体承重结构房屋高差不宜超过过12层。层。土木工程概论土木工程概论2.设置沉降缝设置沉降缝 建筑平面转折部位；建筑平面转折部位；高度或荷载差异大的部位；高度或荷载差异大的部位；长高比大的砌体与框架结构；长高比大的砌体与框架结构；地基土压缩性有显著差异处；地基土压缩性有显著差异处；结构或基础类型不同处；结构或基础类型不同处；分期建造房屋交界处。分期建造房屋交界处。设置位置设置位置土木工程概论土木工程概论设置做法：悬挑式、跨越式、平行式。设置做法：悬挑式、跨越式、平行式。悬挑式挑式跨越式跨越式垂直（垂直）式垂直（垂直）式 剖面剖面图土木工程概论土木工程概论楼间要设置沉降缝楼间要设置沉降缝土木工程概论土木工程概论3.控制建筑物长高比及合理布置纵横墙。控制建筑物长高比及合理布置纵横墙。二层以上二层以上的砌体承重房屋，当预估的最大沉降量超过的砌体承重房屋，当预估的最大沉降量超过120mm时，时，长高比长高比不宜大于不宜大于2.5；对于平面简单，内外墙贯通，横墙间隔较小的房屋，对于平面简单，内外墙贯通，横墙间隔较小的房屋，长长高比高比的限制可放宽至不大于的限制可放宽至不大于3.0。土木工程概论土木工程概论基基 础础 工工 程程http:/4 4、控制相邻建筑物基础的间距、控制相邻建筑物基础的间距 .同期建造的两相邻建筑之间的影响，同期建造的两相邻建筑之间的影响，轻者受重者的影响更轻者受重者的影响更甚；甚；.原有建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响。原有建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响。土木工程概论土木工程概论三、结构措施三、结构措施 （1）减轻建筑物自重）减轻建筑物自重.减轻墙体重量；减轻墙体重量；.选用轻型结构；选用轻型结构；.减少基础和回填土重量；减少基础和回填土重量；（2）设置圈梁）设置圈梁（3）减小或调整基底附加压力）减小或调整基底附加压力（4）增强上部结构刚度或采用非敏感性结构）增强上部结构刚度或采用非敏感性结构土木工程概论土木工程概论四、四、施工措施施工措施 当拟建的相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，当拟建的相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，一般应按先一般应按先重重后后轻轻的程序施工；的程序施工；当高层建筑的主、裙楼下有地下室时当高层建筑的主、裙楼下有地下室时，可在主、裙，可在主、裙楼相交的裙楼一侧适当位置（一般是楼相交的裙楼一侧适当位置（一般是1/3跨度处）设跨度处）设置施工后浇带，同样以置施工后浇带，同样以先主楼先主楼后裙楼后裙楼的施工顺序，以的施工顺序，以减小不均匀沉降的影响。减小不均匀沉降的影响。土木工程概论土木工程概论 谢谢 谢谢 大大 家家