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基础工程 第三章浅基础 一 浅基础常用类型及适用条件根据受力条件天然地基浅基础可分为 刚性基础柔性基础 天然地基上浅基础的类型及构造 刚性基础 柔性基础 概念 当基础在外力 包括基础自重 作用下 基底承受着强度为 的地基反力 基础的悬出部分 图2 1b a a断面左端 相当于承受着强度为 的均布荷载的悬臂梁 在荷载作用下a a断面将产生弯曲拉应力和剪应力 基础污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 基础内不需配置受力钢筋 这种基础称为刚性基础优点 稳定性好 施工简便 能承受较大的荷载 缺点 自重大 并且当持力层为软弱土时 由于扩大基础面积有一定限制 需要对地基进行处理或加固后才能采用 否则会因所爱的荷载压力超过地基强度而影响结构物的正常使用 适用条件 只要地基强度能满足要求 它是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式 对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的结构物 当持力层的士质较差又较厚时 不适宜的 刚性基础 概念 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若超过了基础污工的强度极限值 为了防止基础在a a断面开裂甚至断裂 必须在基础中配置足够数量的钢筋 优点 它整体性能较好 抗弯刚度较大 在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜 这样对上部结构产生的附加应力比较小 基本上消除了由于地基沉降不均匀引起结构物损坏的影响 缺点 钢筋和水泥的用量较大 施工技术的要求也较高 适用条件 土质较差的地基上修建高层建筑时 采用这种基础形式是适宜的 材料 钢筋混凝土灌筑形式 柱下扩展基础 条形 十字形基础 筏板及箱形 柔性基础 柔性基础 地基与基础 将上部结构荷载传递给地基土 连接上部结构与地基土的下部结构称为基础 地基是指承托土木工程基础的这一部分很小的场地 3 2旱地上浅基础的施工 施工工序 基础定位放样 基地检验与处理 基础浇筑与养护 基坑的回填 基坑开挖及边坡维护 基坑排水与防水 3 1基础定位放样 一 勘察与测绘的目的 1 查明地貌和地质条件2 对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价3 为勘察方案的布置提供依据 二 工程地质勘察三阶段 可行性研究勘察 选址勘察 初步勘察详细勘察 3 1基础定位放样 三 勘察与测绘的仪器 3 1基础定位放样 像片成图法 航空摄影测量 四 各种条件下的勘测 3 1工程地质勘察 达到的结果 1决定基坑地面的尺寸 将现场的地质水文实际情况与设计文件所提供的条件进行核对 决定开挖方式 坡壁坡度 支护方法 基坑地面尺寸及防排水措施等 无水土质基坑地面 宜按基础设计尺寸每边放宽不小于50cm 有水基坑地面每边放宽不小于80cm 基坑尺寸纵横两方向长度 无论其对称还时不对称 均宜按护桩十字线为准量起 深度应以基地中心设计高程与该处实际高程之差来计算 2基坑断面测量 基坑测量前应完成的工作 一 基坑开挖方式 1 垂直开挖2 放坡开挖3 坑壁维护开挖 3 2旱地上浅基础的施工 二 基础施工 3 2浅基础 1 基坑开挖 基坑开挖前应准确测定基础轴线 边线位置及标高 并根据地质水文资料及现场具体情况 决定坑壁开挖坡度或支护方案 做好防水 排水工作 基坑开挖的深度一般稍大于基础埋深 视对基底处理的要求而定 基坑开挖 如是范围较小的桥梁基础施工 常用位于坑顶的吊机操纵的抓土斗等 遇到开挖工作量特别大的基坑 还常用铲式挖土机 铲运机 推土机和自卸式汽车等 二 基础施工 3 2浅基础 1 单独基础 在建筑中 柱的基础一般都是单独基础 亦称独立基础 返回 柱下单独基础 3 2浅基础 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 返回 墙下条形基础 3 2浅基础 3 筏板基础 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 返回 3 2浅基础 带形基础 十字形基础 筏式基础箱形基础 4 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 返回 3 2浅基础 箱形基础 5 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 3 2浅基础 壳体基础 3 3深基础 一 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 厦门九州花园深基础施工 二 深基础的类型 桩基础地下连续墙墩基础沉井基础沉箱基础 3 3深基础 1 桩基础 桩基础的分类 1 按桩身材料分类 木桩 混凝土桩 钢筋混凝土桩 钢桩 其它组合材料桩 3 3深基础 混凝土搅拌桩 2 按施工方法分类 按施工方法可分为预制桩 灌注桩两大类 3 3深基础 3 按承载性状分类 端承型桩和摩擦型桩 端承型桩 返回 摩擦型桩 3 3深基础 2 地下连续墙 返回 3 3深基础 3 墩基础 在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土 钢筋混凝土 而成 我国多用人工开挖 亦称大直径人工挖孔桩 返回 3 3深基础 墩基础 4 沉井基础 返回 沉井基础 3 3深基础 5 沉箱基础 沉箱基础 返回 3 3深基础 3 4地基不均匀沉降 一 定义1 一般是指同一结构体中 相邻的两个基础沉降量的差值是反映土木工程结构地基的变形特征的重要指标 2 差异沉降过大 就会使相应的上部结构产生额外应力3 差异沉降将会产生裂缝 倾斜甚至破坏 二 减小地差异沉降的主要措施 3 4地基不均匀沉降 3 5地基处理 大型填海工程地基处理 地基处理的主要目的是指提高软弱地基的强度 保证地基的稳定性 降低软弱地基的压缩性 减少基础的沉降 防止地震时地基土的振动液化 消除特殊土的湿陷性 胀缩性和冻胀性 一 地基处理方法 3 5地基处理 换填法 预压法 二 地基处理的方案选择 地基处理的方案选择考虑的因素 1 地基土质条件2 工程要求3 工期4 造价5 料源6 施工机械条件 3 5地基处理 3 6基坑排水 1 积水坑排水法 表面排水 在基坑边角处设集水坑 用来汇集渗入基坑的水 然后用机械将水排出 2 井点排水法 适用于旱地上土质为透水性较大的粉砂 细沙和亚沙土地基 能有效防止用表面排水时可能发生的流沙现象 井点法的工作原理 井点法的类型及适用范围 井点排水的规定范围 1 1初期排水 初期排水主要包括基坑积水及围堰渗水 初期排水时 对基坑水位下降速度应加以控制 以免影响围堰边坡稳定1 2经常性排水 经常性排水主要包括围堰渗水 基坑渗水 降水及施工弃水等 围堰渗水主要考虑围堰基础渗水 坡面经常性排水时 为减少基坑外部雨水进入基坑 应在基坑以外坡地开挖截水沟 以