基础工程考前总结(I).doc

地基：受建筑物影响的那一部分底层成为地基基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构则称为基础基础设计基本要求：1，强度要求2，变形要求3，上部结构的其他要求按受力特点和材料性能分为：刚性基础和柔性基础基础埋置深度的确定：1，地基的地质条件2，河流的冲刷深度3，当地的冻结深度4，上部结构形式5，当地的地形条件6，保证持力层稳定所需的最小埋置深度基坑支护：1，板桩墙支护2，喷射混凝土护壁3，混凝土围圈护壁基坑排水：表面排水法，井点降水法围堰要求：1，围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位0.5-0.7m2，围堰外形应考虑河流断面被压缩后，流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及影响通航、导流等因素，河道断面压缩面积不得超过流水面积的30%；并应满足堰深强度和稳定的要求；3，堰内平面尺寸应满足基础施工的需要，留有适当工作面积，基坑边缘至围堰脚距离需大于1m4，围堰要求防水严密，减少渗漏桩基础特点：承载高稳定型好，沉降量小而均匀，抗震能力强适应性好桩基础分类：竖向：摩擦桩，端承装或柱桩；横向：主动桩，被动桩竖直桩与斜桩按施工方法分：沉桩，贯注桩，管柱基础，钻埋空心桩桩基础施工过程：1准备场地2埋置护筒3制备泥浆4安装钻机或钻架5钻孔泥浆作用：1，孔内产生较大静水压力，可防止坍孔2，泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中由于钻头活动，空壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定空内水位3，泥浆相对密度大，具有夹带钻渣的作用，利于钻渣排出4，此外还有冷却机具和切土润滑作用，降低钻具磨损和发热程度护筒作用：1固定桩位，并作钻孔导向2，保护孔口防止孔口土层坍塌3隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁正循环特点：设备简单操作方便工艺成熟。孔不深孔径较小钻进效率高。孔径较大泥浆流速低，排渣能力弱反循环：泥浆从钻杆与孔壁间环状间隙流入孔内，以冷却钻头携带沉渣由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺反循环特点：成孔效率高，但在接长钻杆时装卸较麻烦，内径超过120mm宜堵不宜使用钻孔常见事故：坍孔，缩孔，斜孔（P58）桩的极限承载力：由于桩端持力层的大量压缩和塑形挤出，位移增长速度显著加大，直至桩端阻力达到极限，位移迅速增大而破坏。P66负磨阻力：桩周围土体因某种原因发生下沉，其沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧表面的全部或一部分面积上将出现向下作用的磨阻力负磨阻力原因：1，桩附近地面大量堆载，引起地面沉降2，土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉3，桩穿过欠压密土层进入硬持力层，土层产生自重固结下沉4，桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超空隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉5，在黄土、冻土中的桩，因黄土湿险、冻土融化产生地面下沉群桩效应：由于承台、桩及土的相互作用使得群桩中基桩的工作性状与相同地质条件和设置方法的单桩有显著差别的现象钻孔桩质量控制关键点：1桩位坐标与垂直度控制2，护筒的埋深3，泥浆的指标控制4，护筒为水头高度5孔径内控制防止缩孔6桩顶桩底标高控制7清孔质量8钢筋筑笼接口质量9导管接口质量与水下砼贯注质量M法步骤：1计算参数2符号规定3桩的挠曲微分方程的建立及其解4无量纲法5桩身最大弯矩位置和最大弯矩的确定6桩顶位移的计算桩基础设计步骤：1，桩基础类型的选择2桩径桩长的拟定3确定基桩根数及其平面布置4桩基础设计计算与验算内容沉井：是一个用混凝土或钢筋混凝土等材料制成的井筒状结构物，施工时先在地面制作一个井筒型结构，然后从井筒内挖土，使得沉井失去支撑靠自重作用及其他辅助措施逐步下沉至预定的设计高程，最后在其下端浇筑混凝土封底而形成的建筑物基础的一种深基础形式清孔方法：抽浆清孔，掏渣清孔，换浆清孔沉井使用条件：1，上部荷载较大，而表层地基上的承载力容许值不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其他深度相比较，经济上较合理时2，在山区河流中，虽然土质好，但冲刷大或河流中有较大卵石不便采用桩基础施工时3，岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰有困难时沉井构造：井壁，刃脚，隔墙，井孔，凹槽，射水管，封底和隔板沉井分类：按施工方法分1就地制造下沉沉井2，浮运沉井；形状分：圆形矩形园端型；单孔双孔多孔；竖直式，倾斜式，台阶式。按建筑材料分：混凝土沉井钢筋混凝土沉井，竹筋混凝土沉井，钢沉井沉井施工组成：施工前期准备工作，下沉前的准备（平正场地，制造第一节沉井，拆模及抽垫）挖土下沉（排水不排水）接高井壁，加设井顶围堰，地基检验与处理，封底偏斜原因：1，制作厂地高低不平，软硬不均2，刃脚制作质量差，不平不垂直，井壁与刃脚中线不在同一根直线上3，抽垫方法不妥，回填不及时4河底高低不平，软硬不均5开挖除土不对称不平均6刃脚遇到障碍物未及时发现，其他部分继续下沉，而该处被顶住7挖出的土堆于井外一侧8偏心受压及沉井一侧受到较大冲刷，井底土被掏空，该处沉降加大偏斜纠正方法：1，在沉井高的一侧集中挖土2低的一侧回填砂石3沉井高的一侧加重物或用高压水冲松土层4必要时可在沉井顶面施加水平力扶正下沉困难：增加沉井自重，减少阻力突沉：控制均匀挖土，在刃脚处挖土不宜过深，设计可采用增大刃脚阻力的措施地基处理目的：1提高地基土的抗减强度，增大地基承载力，防止剪切破坏或减轻土压力2改善土的压缩特性，减少沉降和不均匀沉降3改善土的渗透性，加速固结沉降过程4消除或减少特殊土的不良工程特性软土地基工程特性：1含水率高，孔隙比较大2抗剪强度低3压缩性较好4渗透性较高5结构性明显6流变性显著垫层的作用：1提高地基的承载力2减少沉降量3加速软弱土层的排水固结4防止冻胀5消除膨胀土的膨胀作用基按受力特点和材料性能分为：刚性基础和柔性基础刚性基础：主要承受压应力的基础，一般用抗压性能好，抗拉、抗剪性能较差的材料柔性基础：能承受一定弯曲变形的基础刚性角：基础自墩台身边缘处的垂线与基础边缘的连线间的最大夹角a基础稳定性验算：1抗颠覆稳定性验算2抗滑移稳定性验算地基稳定性验算：1抗倾覆验算不合格2抗滑移验算不合格3地基验算不合格基坑支护：1，板桩墙支护2，喷射混凝土护壁3，混凝土围圈护壁桩和承台的连接：1直接埋入：桩径小于0.6m 不小于2d；0.61.2m 不小于1.2m大于1.2m 不小于桩径2主筋深入承台：主筋长度 光滑钢筋30d；带肋钢筋35d承台的钢筋构造：应在承台底部桩顶平面上设置12层钢筋网，钢筋纵桥向和横桥向每1m宽度内可采用钢筋截面积12001500mm2(此项钢筋直径为1216mm，应按规定锚固长度弯起锚固，钢筋网也越过桩顶钢筋处不应截断，并应与桩顶主筋链接正循环：即在钻进的同时，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻空内，泥浆携带钻渣延钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆仍进入泥浆池循环使用坍孔：探明坍孔位置，将砂土和粘土的混合物回填到坍孔位置1m2m；如坍孔严重应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔缩孔：反复扫孔扩大孔径斜孔：偏斜处吊放钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻单桩承载力：单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能保证变形在准许范围内，以保证结构物正常使用所能承受的最大荷载M法的基本假设：认为桩侧土为文克尔离散性弹簧，不考虑桩土之间的磨阻力和黏着力把桩做为弹性构件考虑，当桩受到水平力作用后，桩土协调变形，任一深度所处产生的桩测土水平抗力与该点的水平位移成正比即Gzx=CXz地基系数随深度线形增长即c=mz地基处理方法：1换土垫层法2排水固结法3挤密法4化学固化法地基：受建筑物影响的那一部分地层称之为地基基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础基础按照受力特点与材料性能可分为刚性基础和柔性基础。刚性基础：当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需要配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。刚性基础的优点是稳定性好，能承受较大的荷载，缺点是自重较大，不适用于荷载大或上部柔性基础：若上部结构荷载较大或者基础悬出部分过长，基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力，就有可能超过了基础圬工的强度极限值，而使基础在a-a断面上开裂或者断裂，为了防止出现这种破坏，需要在基础只能够配置足够数量的受力钢筋，以抵抗弯曲拉应力和剪应力，这种配置了一定受力钢筋的基础称为柔性基础柔性基础主要用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础，条形和十字形基础筏板及箱形基础，其整体性能较好，抗弯时刚度较大，与刚性基础相比，柔性基础抗弯、抗剪性能好，在荷载作用下产生挠曲变形。确定基础埋置深度主要需要考虑的6个因素：地基的地质条件；河流的冲刷深度；当地的冻结深度；上部结构形式；当地的地形条件；保证持力层稳定所需要的最小埋置深度。刚性角的概念：所谓刚性角即指基础自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角。基础的稳定性验算的主要内容：抗倾覆稳定性验算、抗滑移稳定性验算。基坑支护的三种措施：板桩墙支护、喷射混凝土护壁、混凝土围圈护壁。基坑排水措施中，常用的降水方法有表面排水法和井点降水法。桩按受力条件分为：竖向受荷桩、横向受荷桩、摩擦桩、端承桩和柱桩。主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩。按施工方法分：沉桩（打入桩、振动下沉桩、静力压桩）、灌注桩（钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、沉管灌注桩）、管柱基础。桩和承台的连接：桩径小于0.6m时，2d，0.61.2m，埋入长度不小于1.2m，桩径不大于1.2m时，埋入长度不小于桩径；光圆钢筋30d，带肋钢筋35d护筒的作用：固定梁位，并作钻孔导向；保护孔口防止孔口土层坍塌；隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁。泥浆在钻孔中的作用是：在孔内产生较大的静水压力，可防止坍塌；泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；泥浆相对密度较大，具有夹带钻渣的作用，利于钻渣的排出；此外还有冷却机具和切土润滑的作用，降低钻具磨损和发热程度。正循环：所谓正循环即在钻进的同时，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆夹带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆仍进入泥浆池循环使用。正循环成孔特点：设备简单，操作方便，工艺成熟。当孔深不太深，孔径较小时钻进效率高。当桩径较大时，钻孔与孔壁间的环形断面较大，泥浆循环时返流速度低，排渣能力低。反循环：反循环成孔时泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙流入孔内，以冷却钻头并携带沉渣由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺。反循环成孔特点：成孔效率高，但在长期钻杆时装卸较麻烦，如钻渣粒径超过钻杆内径，易堵塞管路，不宜采用。钻孔灌注桩的施工工序：准备工作（准备场地、埋置护筒、制备泥浆、安装钻机或钻架）；钻孔；清孔及装吊钢筋骨架；灌注水下混凝土。单桩承载力：单桩在荷载作用下地基土和桩本身的强度和稳定性均有保证变形也在允许范围内的保证结构物正常使用所能承受的最大荷载。钻孔过程中容易发生的质量问题以及处理方法：在钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或者孔偏斜，甚至掩埋钻头或掉进孔内等事故。坍孔：如发生坍孔，应探明坍孔位置，将沙土和黏土的混合物回填到钻孔位置1m2m，如坍孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔；缩孔：缩孔是指孔径小于设计孔径的现象，是由于塑性土膨胀造成的，处理时可反复扫孔，以扩大孔径；斜孔：处理时可在偏斜处吊放钻头，上下反复扭孔，直至把孔位校正，或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。钻孔桩质量控制关键点：桩坐标和垂直度控制； 护筒的埋深；泥浆的指标控制；孔径的控制，防止偏径；护筒内水头过高；桩顶柱底标高的控制；清孔质量；钢筋接头质量；导管接头质量和水下砼质量。M法基本假定：认为桩侧工为文克尔线性弹簧，不考虑桩土之间的粘着力和摩擦力，把桩体作为弹性构件考虑，当桩受到水平力作用后，桩土协调变形后，任一深度处所产生的桩侧土群桩效应：由于承台、桩及土的相互作用使得群桩中基桩的工作性状与相同条件和设置方法的单桩有显著差别的现象。沉井：沉井是一个用混凝土或钢筋混凝土等材料制成的井筒形状结构物，施工时先在地面支座一个井筒形结构，然后从井筒内挖土，使得沉井失去支撑靠自重作用及其他辅助措施而逐步下沉至预定设计高程，最后在其下端浇筑混凝土封底而形成的建筑物基础的一种深基础形式。沉井分类：按施工方法：就地制造下沉的沉井、浮运沉井；按形状分类：按平面形状（圆形、矩形和圆端形沉井），按井孔的布置方式（单孔、双孔和多孔沉井），按立面形状分类（竖直式、倾斜式、台阶式）；按建筑材料分：混凝土沉井、钢筋混凝土、竹筋混凝土沉井、钢沉井。沉井施工：施工前期的准备工作；旱地上沉井的施工：下沉前准备（平整场地、制造第一节沉井、拆模及抽垫）；挖土下沉（不排水下沉、排水下沉、接高井壁、加设井顶围堰、地基检验与处理、封底、