土木工程概论第三章PPT课件.ppt

第一节工程地质测绘第二节浅基础第三节深基础第四节地基处理第五节不均匀沉降 第三章基础工程 1 第一节工程地质测绘 1 工程地质勘察的目的主要是查明工程地质条件 分析存在的地质问题 对建筑地区作出工程地质评价 2 工程地质勘察的任务按照不同勘察阶段的要求 正确反映场地的工程地质条件及岩土体性状的影响 并结合工程设计 施工条件 以及地基处理等工程的具体要求 进行技术论证和评价 提出岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议 并提出基础 边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见 为设计 施工提供依据 服务于工程建设的全过程 3 工程地质测绘是填绘工程地质图 根据野外调查综合研究勘察区的地质条件 填绘在适当比例尺地形图上加以综合反映 测绘方法有实地测绘法和像片成图法 2 地形图测绘用经纬仪配合小平板仪施测 实地测绘法 实地测绘所用的主要仪器 水准测量用水准仪和水准标尺测定两点间的高差 光学经纬仪 精密水准仪 3 像片成图法是利用地面摄影或航空 卫星 拍摄的像 先在室内解释 并结合所掌握的区域地质资料 确定出地层岩性 地质构造 地貌 水系及不良地质现象等 描绘在单张像片上 然后在像片上选择需要调查的若干点和路线 据此去实地进行调查 校对修正 绘成底图 最后 将结果转绘成工程地质图 航空摄影测量示意 4 第二节浅基础 1 浅基础通常把位于天然地基上 埋置深度小于5m的一般基础 柱基或墙基 以及埋置深度虽超过5m 但小于基础宽度的大尺寸基础 如箱形基础 统称为天然地基上的浅基础 如果地基属于软弱土层 通常指承载力低于100kPa的土层 或者上部有较厚的软弱土层 不适于做天然地基上的浅基础时 也可将浅基础做在人工地基上 5 正是由于地基土质较差 基础埋置较浅 仅3 05米 在建到第三层时 基础发生不均匀沉降 塔顶中心点偏离中心线2 1米 现已偏离5 2米 终成斜塔 比萨斜塔 比萨斜塔 6 一 按基础刚度分类1 刚性基础 是由砖 石 素混凝土或灰土等材料做成的基础 a 砖基础 b 砌石基础 c 素混凝土基础 7 2 扩展基础当刚性基础不能满足力学要求时 可以做成钢筋混凝土基础 墙下钢筋混凝土扩展基础示意图 8 a 锥形 b 台阶形 c 有肋的扩展基础 扩展基础的形式 柱下扩展基础和墙下扩展基础一般做成锥形和台阶形 9 二 浅基础按构造分类1 单独基础 在建筑中 柱的基础一般都是单独基础 柱下单独基础 2 条形基础 墙的基础通常连续设置成长条形 称为条形基础 墙下条形基础 10 3 筏板基础和箱形基础 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 称为筏板基础 a b 平板式 c d 肋梁式 筏板基础 11 为了增加基础板的刚度 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 箱形基础 12 4 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 而做成各种形式的壳体 称做壳体基础 正 倒锥组合壳基础 13 14 15 16 17 18 19 浅基础设计和计算主要内容包括 1 天然地基设计 选择基础埋置深度 确定地基承载力 验算地基变形和地基稳定性 2 基础设计 选择基础类型和材料 计算基础内力 确定基础各部分尺寸 配筋和构造 20 第三节深基础 1 深基础定义位于地基深处承载力较高的土层上 埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础 称为深基础如桩基 地下连续墙 墩基和沉井等 深基础的两种类型 桩基础与墩基础 21 桩的分类根据桩身材料 施工方法 成桩过程中挤土效应 承载性状及使用功能等进行分类 a 木桩b 预制混凝土桩c 预制混凝土管桩 木桩 混凝土桩 钢筋混凝土桩 钢桩 其它组合材料桩 1 按桩身材料分类 22 2 按施工方法分 d e f 混凝土灌注桩 预制桩 灌注桩 23 4 按承载性状分类轴向荷载作用下的竖直桩 按达到承载力极限状态时的荷载传递主要方式 可分为以下两大类 a 端承型桩 b 摩擦型桩 分为三类 挤土桩 小量挤土桩和非挤土桩 3 按成桩过程中挤土效应分类 24 沉井基础沉井按下沉方式分类1 就地制造下沉的沉井 是在基础设计的位置上制造 然后挖土靠沉井自重下沉 如基础位置在水中 需先在水中筑岛 再在岛上筑井下沉2 浮运沉井 在深水地区 筑岛有困难或不经济 或有碍通航 或河流流速大 可在岸边制筑沉井拖运到设计位置下沉 这类沉井叫浮运沉井 25 水上筑岛下沉沉井 26 圆形 矩形 圆端沉井及网格形沉井 27 竖直式 倾斜式阶梯式 28 地基处理的对象是 软弱地基和特殊土地基 软弱地基系指 主要由淤泥 淤泥质土 冲填土 杂填土或其它高压缩性土层构成的地基 特殊土地基 带有地区性的特点 它包括软土 湿陷性黄土 膨胀土 红粘土和冻土等地基 第四节地基处理 29 地基处理的方法与方案选择1 换填法 地基用换填法处理 30 2 预压法 堆载预压 31 3 强夯法4 振冲法5 深层搅拌法6 砂石桩法 32 第五节不均匀沉降 地基的不均匀沉降会造成建筑物的开裂 影响其使用功能的发挥 因此 设计中必须考虑如何防止或减轻不均匀沉降造成的危害 33 减少不均匀沉降的措施 一 建筑措施1 建筑物体型应力求简单 2 控制建筑物的长高比 34 3 合理布置纵横墙 4 设置沉降缝 35 5 合理安排建筑物间的距离 6 控制与调整建筑物的各部分标高 36 二 结构措施1 减轻建筑物的自重2 在墙体内设置圈梁 37 3 减小和调整基础底面附加应力 基础尺寸不妥当引起的损坏 4 采用非敏感结构 38 三 施工措施1 保持地基土的原状结构2 选择合理的施工方法3 合理安排施工顺序 39 40 41 地基的不均匀沉降会造成建筑物的开裂 影响其使用功能的发挥 因此 设计中必须考虑如何防止或减轻不均匀沉降造成的危害 浅基础设计和计算应该兼顾地基和基础两方面进行 主要内容包括 1 天然地基设计 选择基础埋置深度 确定地基承载力 验算地基变形和地基稳定性 2 基础设计 选择基础类型和材料 计算基础内力 确定基础各部分尺寸 配筋和构造 一 建筑措施1 建筑物体型应力求简单 42 建筑物高差太大而开裂当地基软弱时 建筑物的紧接高差以不超过一层为宜 2 控制建筑物的长高比二层以上的砌体承重房屋 当预估的最大沉降量超过120mm时 长高比不宜大于2 5 建筑物开裂实例 纵墙的长高比达7 6的过长建筑物 43 3 合理布置纵横墙 外纵墙多次转折 内纵墙中断的建筑物地基不良时 应尽量使内 外纵墙都贯通 44 4 设置沉降缝 沉降缝构造示意图 a b 适用于砌体承重结构房屋 c 适用于框架结构房屋 45 5 合理安排建筑物间的距离 原有的一幢二层房屋 在新建五层大楼影响下开裂 6 控制与调整建筑物的各部分标高二 结构措施1 减轻建筑物的自重2 在墙体内设置