《基础工程介绍》word版

1、挡土墙类型：重力式挡土墙，悬臂式挡土墙，扶壁式挡土墙，锚定板式挡土墙，锚杆式挡土墙，加筋式挡土墙。挡土墙若稳定性验算不满足要求，措施处理：增大挡土墙断面尺寸，使G增大，但工程量也相应增大 加大x0，伸长墙趾。但墙趾过长，若厚度不够，则需配置钢筋 墙背做成仰斜，可减小土压力 在挡土墙垂直墙背上做卸荷台。挡土墙若抗滑移验算不能满足要求，措施：修改挡土墙断面尺寸，以加大G值 墙基底面做成砂、石垫层，以提高值 墙底做成逆坡，利用滑动面上部分反力来抗滑 在软土地基上，其它方法无效或不经济时，可在墙蹋后加拖板，利用拖板上土重来抗滑。拖板与墙之间应用钢筋连接。基坑支护有几种基本形式，各有什么适用条件和特点：

2、放坡 特点：可独自使用，可保证坡面稳定和边坡整体稳定 适用范围：场地开阔，地基土质较好，基坑深度较浅 地下连续墙 特：结构主体一般为钢筋混凝土结构，造价高，水平位移小 适用条件：基坑深度不宜大于5m，当地下水位高于基坑底面时，宜采取降水措施 排桩 特点：造价高，工期长，水平位移小 适用条件：施工场地狭窄，地质条件差，当地下水位高于基坑底面时，宜采取降水措施 水泥土墙 地基土承载力不宜大于150kpa，基坑深度不宜大于6m，软土地区，周围建筑物，管线等对基坑开挖要求不高 土钉墙 特点：速度快，用料省，造价低 适用范围：基坑深度不宜大于12m，当地下水位高于基坑底面时，应采取降水措施和加载水帷幕。

3、重力式挡土墙构造要求：高度小于 68m、地层稳定，开挖土石方是不会危及到相邻建筑安全的手段 可在基底设置逆坡，对于土质地基，坡度不宜大于 1：10；对于岩质地基，坡度不宜大于 1：5 墙顶宽度不宜小于 400mm；混凝土挡土墙的墙顶宽度不宜小于200mm 基础埋置深度不宜小于 0.3m 每间隔 1020m 设置一道缩缝 排水措施。何时使用基坑支护？ 当采用自然放坡无法满足安全要求时，采用基坑支护技术。预应力混凝土管桩的制作过程1.模具准备，端板2.钢筋笼制作，钢筋笼与端板固定，下入模具，张拉所有纵向钢筋 3.混凝土浇注，离心成形 4.蒸汽养护 5.出厂、施工，接桩软弱地基的工程特性：承载力低，

4、渗透性低，压缩性高，灵敏度高地基处理方法：机械压实法，强夯法换土垫层法，预压固结法，挤密法，振冲法化学，加固法，托换技术地基处理目的是改善地基土工程性质，满足上部结构对地基强度、稳定和变形的要求。提高地基土强度，改善其变形特征和渗透性提高抗液化能力、消除湿陷、胀缩等其它病害地基处理方法分类物理处理：置换，排水，挤密，加筋化学处理：搅拌，灌浆热学处理：加热，冻结机械压实法：分层碾压法，振动压实法强夯法：强夯适用于处理砂土、碎石类土、低饱和度的粘性土、粉土和湿陷性黄土等。对饱和软弱土要采取慎重态度，应通过现场试验并检验能取得良好效果才能采用。这种方法施工时振动大，噪音大，影响邻近建筑物的安全，不宜

5、在建筑群中的场地上使用。强夯加固地基主要是以强大的夯击动能产生强烈的应力波和动应力对地基土作用的结果。 换土垫层法：当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用局部换土垫层来处理软弱地基。一般砂垫层的厚度约为12m左右，过薄的垫层（3m），施工较困难，经济上不合理。预压固结法：在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。根据排水系统和加压系统的不同，排水固结法可分为堆载预压法、砂井(包括袋装砂井、塑料排水

6、板等)堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法和电渗法。预压固结法应用：（1）应用于提高建筑物软土地基的承载力与稳定性，例如堤坝、油罐等类建筑物。 （2）应用于消除或减小建筑基础（底）的沉降，例如减少建筑物基础的沉降或消除高速公路路堤的工后沉降等 。预压固结法与两个基本条件有关：必要的预压荷载；必要的排水条件和足够的排水固结时间 挤密法：砂石桩法，土桩挤密法，灰土桩挤密法振冲法：振冲置换法，振冲密实法振冲法作用机理：在粘土中主要起振冲置换作用，置换后填料形成的桩体与土组成复合地基；在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。化学加固法：灌浆法，高压喷射灌浆法，水泥深层搅拌法高压喷射灌浆法：一般用钻机成

7、孔至预定深度后，再用高压注浆流体发生设备，使水和浆液通过装在钻杆末端的特制喷嘴喷出，以高压脉动的喷射流向土体四周喷射，把一定范围内土的结构破坏，并强制与化学浆液混合，形成注浆体，同时钻杆按一定方向旋转和提升，待浆液凝固后在土中制成具有一定的强度和防渗性能的圆柱状、板状、连续墙等的固结体，与周围土体共同作用加固地基。 水泥深层搅拌法：利用水泥（或石灰）作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在一定的深度范围内把地基土与水泥（或其他固化剂）强行搅拌，固化后形成具有水稳定性和足够强度的水泥土，制成桩体、块体和墙体等类加固体，并与地基土共同作用，提高地基的承载力，改善地基变形特性的一种地基处理方法，称为深

8、层水泥搅拌法，简称为CDM法。水泥深层搅拌法施工过程：定位沉入到底部喷浆搅拌（上升）重复搅拌（下沉）重复搅拌（上升）完毕什么是复合地基？利用竖向或水平向增强体，与原软弱地基共同受力、变性协调托换技术：基础加固托换，桩式托换基础加固托换：基础加宽，基础加深技术 桩式托换：顶承式静压桩托换，锚杆静压桩托换，灌注桩托换，树根桩托换沉井基础：沉井是一个无底无盖的井状结构物；施工过程中围护结构；竣工后深基础部分；沉井的用途与适用性用途：江河上的结构物，重型结构物基础，取水结构物，地下工程，临近建筑物的深基础，基础托换工程施工中的工作井沉井不适用的场合：土层中夹有大孤石、旧基础等障碍物；饱和粉细沙、粉土层

9、；基岩面层倾斜起伏大沉井的类型与构造：按平面形状分：单孔型，双孔型，多排孔型按立面形状分：直筒式，阶梯式沉井的构造：刃脚切土；井壁有足够强度与重量，壁厚0.42m；井孔有足够空间；隔墙、底梁对于尺寸较大沉井，可增强其整体刚度；混凝土封底下沉到设计标高，用混凝土封底，厚度按计算确定；顶盖按功能需要而定沉井的制作与下沉：(一般单井的施工工序)：准备工作场地平整、放线定位、原位制作沉井；下沉；接长井壁；封底沉井下沉过程中常遇到的问题及其处理方法：沉井倾斜、偏移陶土法、不对称配重、不对称射水法、水平向拉力扶正；下沉困难清障法、配重法等沉井基础的设计：施工阶段根据沉井在制作、下沉过程中的受理情况、施工要

10、求计算；使用阶段作为整体基础设计各部位尺寸、地基验算沉井主要尺寸的确定：深度、平面尺寸；井壁厚度：小型沉井 0.40.5m大中型沉井 0.51.5m沉井作为整体基础验算：当沉井埋深5m，按刚性浅基础验算；当沉井埋深5m，验算时须考虑侧向土压力沉井作为施工结构验算：沉井自重验算：沉井下沉系数k11.11.25；沉井抗浮稳定系数k21.05底节沉井的挠曲验算；刃脚验算;井壁验算；封底混凝土板厚度计算；盖板厚度计算；地下连续墙施工特点：位移小、施工精度要求高；造价高、施工难度大 挡土墙的应用：地面高差挡土墙；地下室外墙；桥台；对方散粒材料的挡土墙；路堤墙；路堑墙；防洪大堤挡土墙；基坑支护，交通工程，

11、水利及航道工程等挡土墙的类型：重力式(仰斜，直立，俯斜，也分衡重式，带减压平台的，逆坡式)；悬臂式；扶壁式；板桩式；加筋土式(1.竖面板2.拉筋3.填料)作用在挡土墙上的土压力：墙后填土有地下水；地震时的土压力重力式挡土墙的选型：1、使墙后土压力最小；2、墙的背坡和面坡的选择；3、基底逆坡坡度；4、墙趾台阶重力式挡土墙的构造：1、挡土墙的埋置深度2、墙身构造3、排水措施4、填土质量要求5、沉降缝和伸缩缝重力式挡土墙的破坏模式：1）整体滑动破坏2）墙体倾覆破坏3）墙体整体水平滑移破坏4）地基承载力不足5）挡土墙截面强度不够挡土墙提高稳定性的措施:1）减少土的侧压力 2）增加墙踵的悬臂长度 3）提

12、高基础的抗滑能力: 逆坡; 滑移键挡土墙及其应用:挡土墙是用来支撑侧向土体的构筑物挡土墙设计的一般步骤：根据工程要求、场地地形，初步选择挡墙结构类型；初定断面尺寸；计算土压力；稳定性计算；结构强度验算；设置排水措施重力式挡土墙若稳定性验算结果不能满足要求时，可按以下措施处理：增大挡土墙断面尺寸，使G增大，但工程量也相应增大；加大x0，伸长墙趾。但墙趾过长，若厚度不够，则需配置钢筋；墙背做成仰斜，可减小土压力；在挡土墙垂直墙背上做卸荷台。力式挡土墙若抗滑移验算不能满足要求，可采取以下措施：修改挡土墙断面尺寸，以加大G值，墙基底面做成砂、石垫层，以提高值；墙底做成逆坡，利用滑动面上部分反力来抗滑；

13、在软土地基上，其它方法无效或不经济时，可在墙蹋后加拖板，利用拖板上土重来抗滑。拖板与墙之间应用钢筋连接。重力式挡土墙构造： 1.高度小于 68m、地层稳定；2.可在基底设置逆坡，坡度不宜大于 1：10；3.墙顶宽度不宜小于 400mm；混凝土挡土墙的墙顶宽度不宜小于200mm；4.基础埋置深度不宜小于 0.3m； 5.每间隔 1020m 设置一道缩缝； 6.排水措施土力学： 以传统的工程力学和地质学的知识为基础，研究与土木工程有关的土中应力、变形、强度和稳定性的应用力学分支。基础工程：与土有关的工程问题。下部的结构工程的设计施工。基础工程相关领域：水利工程；交通工程；工业与民用建筑工程；港口及

14、海岸工程；人民防空等地下工程水利工程中用到：堤坝(土石坝,堆石坝,面板坝,冲填坝）；坝基处理；坝区边坡稳定 交通工程中用到：铁路,高速公路,公路侧挡土墙,隧道,机场跑道,机场配套工程等工业与民用建筑工程用到: 房屋的地基基础;基础沉降与稳定;桩基础;工业设备基础 港口及海岸工程用到: 码头设计;围海工程;填海工程;护岸工程 人防等地下工程用到防空洞;地下停车库;地下核设施;地下储备库岩土工程学科相关课程：材料力学;工程地质学;土力学;水文学;基础工程;土木工程施工;路基与路面工程地质勘探: 勘探任务书;勘探工作计划;现场原位测试;室内试验;汇编勘探报告工程设计:设计任务书;设计资料收集;方案比

15、选;初步设计;施工图设计基坑工程:基坑开挖、基坑支护， 还包括降低水位、土体加固等综合性工程。基坑工程涉及领域：基础工程、地下工程（如地铁车站、地下车库、地下商场和人防通道 地下储备设施等 ）基坑工程特点：（1）支护结构是临时性的结构、安全储备小，风险性大。（2）具有较强的地域性特征。不能生搬硬套。（3）综合性较强的系统工程。（4）时空效应。（5）对周边环境影响大。基坑工程设计原则:1）满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境的安全。2）在保证安全可靠的前提下，设计方案应具有较好的技术经济性。3）为基坑工程施工和基础施工提供施工方案，并保证施工安全。基坑侧壁安全等级及重要性系

16、数:一级，0 =1.10，破坏后果，支护结构破坏、土体失稳或变形过大对基坑周边环境及地下结构施工影响严重；二级，1.00，支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响一般；三级，0.90，支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重基坑工程设计内容：1）地质条件和环境条件的调查。（建筑物类型、地下管线、地下水等）2）支护结构方案技术经济比较和选型。3）支护结构计算：强度和变形。4）基坑降水、止水帷幕设计。5）挖土方案和基坑监测方案设计。支护结构形式：支护结构包括挡墙和支撑（或拉锚）两部分。 挡墙或支撑中任何一部分的选型不当或产生破坏（包括变形过大），都

17、会导致整个支护结构的失败。支护结构的型式：放坡开挖及简易支护 ；重力式挡墙（水泥搅拌桩墙） ；土钉墙支护结构 ；桩墙式(悬臂式支护结构；内撑式支护结构；拉锚式支护结构) ；地下连续墙 ；其它形式支护结构挡墙的选型：一） 钢板桩（1.槽钢钢板桩 2. 热轧锁口钢板桩）；（二） 钢筋混凝土板桩（三） 钻孔灌注桩挡墙（四） H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱）（五） 地下连续墙（六） 深层搅拌水泥土桩挡墙（七） 旋喷桩帷幕墙槽钢钢板桩 由槽钢并排或正反扣搭接组成。 槽钢长68m，多用于深度不超过4m的基坑。顶部宜设一道支撑或拉锚。热轧锁口钢板桩 其形式有U型、Z型、一字型、H型和组合型钢筋混凝土板桩该板

18、桩截面带企口，有一定的挡水作用，顶部设圈梁，用后不再拔除，永留地基土中。适于36m基坑，但应用较少。钻孔灌注桩挡墙常用6001000mm，是支护结构中应用最多的一种。宜形成排桩挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁。但施工难以做到相切，挡水效果差。H型钢支柱（钢筋混凝土桩支柱）、木挡板支护墙该类支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区。型钢或支柱按一定间距打入，支柱间设木挡板或其它挡土设施。地下连续墙地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。在地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。地下连续墙常是采用“逆筑法”的支护结构的首选。深层搅拌水泥土桩挡墙深层搅拌水泥土桩挡墙是用特制的进入土深层的深层搅拌机将

19、喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制搅拌制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，既可挡土又可形成隔水帷幕。高压旋喷桩帷幕墙旋喷桩帷幕墙是钻孔后，将钻杆从地基土深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中，形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙。旋喷桩帷幕墙可用作支护结构挡墙，也可用于挡水。支撑（拉锚）的选型当基坑深度较大，悬臂挡墙的强度和变形不能满足要求时，需增设支撑系统。支撑系统有基坑内支撑和基坑外拉锚（顶部拉锚土层锚杆拉锚）。常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土支撑(分角撑、对撑、桁架式支撑，还有圆形、拱形和椭圆形等形状的支撑。)型钢支撑型钢支撑主要采

20、用H型钢，用螺栓连接，为工具式钢支撑，现场组装方便，可重复使用。支护结构承受的荷载一般包括土压力，水压力，墙后地面荷载引起的附加荷载。悬臂桩墙强度破坏1）嵌入深度:支护墙体底部走动支护墙入土深度不够或挖土过深以及水的冲刷均可产生这种破坏。2）最大弯矩：支护墙的平面变形过大或弯曲破坏。支护墙截面过小、土压力估不准、墙后增大量地面荷载或挖土超深，需准确计算最大弯矩值以验算截面。悬臂桩稳定问题：墙后土体整体滑动失稳(拉锚的长度不够、软粘腿发生圆弧滑动，引起支护结构整体失稳);挡墙倾覆;坑底隆起(如挖土深度大，由于卸土过多，在墙后土重及地面荷载作用下引起坑底隆起); 管涌(在砂土区，当地下水较高坑较深

21、时，在动水压力作用下，地下水绕过支护墙连砂土一同涌入基坑。支护结构监测常用仪器 应力检测主要用机械系统和电器系统的仪器。变形监测主要用机械系统、电器系统和光学系统的仪器。支护结构变形监测仪器 常用的有(经纬仪,水准仪,测斜仪)主要是测斜仪。测斜仪是一种测量仪器轴线与铅直线之间夹角的变化量，进行计算挡墙或土层各点水平位移的仪器。（可分为伺服加速度式，电阻应变片式，差动电阻式，差动电容式，钢弦式）土压力观测仪器土压力计（土压力盒）； 液压式；气压平衡式；电器式；钢弦式支撑内力测试常用的几种方法：用压力传感器，贴电阻应变片，用千分表位移量测装置，用应力、应变传感器逆作法的特点1. 缩短工程施工的总工

22、期；2. 基坑变形小，相邻建筑物的沉降小3. 可节省地下室外墙及外墙下工程桩费用4. 使底板设计趋向合理5. 可节省支撑费用6. 可最大限度利用红线内的地下空间桩基础计算步骤汇总1）选择持力层，确定桩的尺寸2）确定单桩竖向承载力特征值Ra3）桩数及其平面布置4）基桩竖向承载力和水平承载力验算5）承台抗冲切验算6）承台抗剪验算7）承台受弯计算及配筋方案选择考虑问题： 施工是否简便？工期长短？成本是否合适？深基础当地基土上部为软弱土，且荷载很大，采用浅基础已不能满足地基强度和变形的要求时，可利用地基深层较坚硬的土层作为基础的持力层，设计成深基础。桩基础是最常见的深基础，广泛应用于各种工业与民用建筑

23、中桩基础是由桩和承台两部分组成。桩在平面上可以排成一排或几排，所有桩的顶部由承台联成一个整体并传递荷载。承台的作用将上部结构传来的荷载，分布给各桩，与基桩联成一个整体共同承受荷载桩基的优势具有较高的承载力；稳定性好；良好的抗震性能；沉降量小。桩基设计原则：1、桩基承载力验算2、桩基沉降验算3、基桩及承台设计荷载取值：1、桩基承载力验算荷载标准值2、桩基沉降验算荷载准永久组合3、基桩及承台设计荷载设计值桩基设计所需资料：1、工程地质资料2、底层结构布置及上部荷载分布3、施工技术力量4、周边环境要求5、相关设计规范等按桩的承载性状分类摩擦型桩 1 摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受

24、，桩端阻力忽略。2端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受，部分桩顶荷载由桩端阻力承受。端承型桩1端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受。2摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受，部分桩顶荷载由桩侧阻力承受。按桩的使用功能分类竖向抗压桩(主要承受竖直向下荷载的桩)。水平受荷桩(主要承受水平荷载的桩)。竖向抗拔桩(主要承受拉拔荷载的桩)。复合受荷桩(承受竖向和水平荷载均较大的桩)。按桩身材料分类木桩混凝土桩（混凝土桩又可分为混凝土预制桩和混凝土灌注桩（简称灌注桩）两类）。 钢桩（常见的是型钢和钢管两类。钢桩的优点是抗压抗弯强度高，施工方便；缺点是

25、价格高，易腐蚀）。组合桩（即采用两种材料组合而成的桩。例如，钢管桩内填充混凝土，或上部为钢管桩、下部为混凝土桩）。桩按施工方式分类按施工方法的不同可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩沉桩方式：锤击法、振动法、静压法泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔是用成孔机械成孔，在成孔过程中由泥浆保护孔壁并排出土渣。 适用范围：不论地下水位高或低的土层皆适用。多用于含水量高的软土地区。 泥浆作用：具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头的作用。泥浆一般需专门配制，当在粘土中成孔时，也可用孔内钻渣原土自造泥浆 .成孔机械 有1）回转钻机2）潜水钻机3）冲击钻，其中以回转钻机应用最多回转钻机成孔 工作原理：

26、动力装置 回转装置转动 钻杆转动 由钻头切削土壤（切削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔）分类： 正循环回转钻机 反循环回转钻机（携带土渣量较大（对孔深大于30m的端承型桩，宜采用反循环） ）回转钻机成孔施工过程埋设护筒 钻孔 第一次清孔 吊放钢筋笼 第二次清孔 灌注混凝土潜水钻机成孔潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下进行切削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。 潜水钻机成孔，亦需先埋设护筒，其他施工过程皆与回转钻机成孔相似。 冲击钻成孔冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以

27、自由下落的冲击力来破碎岩层，然后用掏渣筒来掏取孔内的渣浆 。 还有一种冲抓锥，锥头内有重铁块和活动抓片，下落时松开卷扬机刹车，抓片张开，锥头自由下落冲入土中，然后开动卷扬机拉升锥头，此时抓片闭合抓土，将冲抓锥整体提升至地面卸土，依次循环成孔 。沉管灌注桩沉管灌注桩是利用锤击打桩法和振动打桩法，将带有桩靴的钢套管沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成。分类： 1）锤击灌注桩 2）振动灌注桩锤击灌注桩适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。 施工过程： 就位、沉套管、开始灌注混凝土、下钢筋骨架继续浇注混凝土、拔管成型。振动灌注桩振动灌注桩利用激振器或振动冲击锤沉管。激振器又称振动锤，由电动

28、机带动装有偏心块的轴旋转而产生振动。适用范围：除宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，还适用于稍密及中密的碎石土地基 振动灌注桩施工方法：单打法、反插法、复打法爆扩灌注桩 内容：爆桩孔 爆扩大头 步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。 炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。人工挖孔灌注桩 安全要求：1 护壁、通风、联络、照明、人员上下2 注意塌孔、有害气体 按成桩方法分类根据成桩方法和成桩过程中的挤土效应将桩分为以下几种：挤土桩这类桩在设置过程中，桩周土被挤开，土体受到挠动，使土的工程性质与天然状态相比发生较大变化。这类桩主要包括挤土预制

29、桩（打入或静压）、挤土灌注桩（如振动、锤击沉管灌注桩，爆扩灌注桩）。 部分挤土桩这类桩在设置过程中由于挤土作用轻微，故桩周土的工程性质变化不大。主要有打入截面厚度不大的I字型和H型钢桩、冲击成孔灌注桩和开口钢管桩、预钻孔打入式灌注桩等。非挤土桩这类桩在设置过程中将相应于桩身体积的土挖出。这类桩主要是各种形式的钻孔桩、挖孔桩等。按承台底面的相对位置分类桩基础包括桩和将上部荷载传给桩的桩顶承台。高承台桩基群桩承台底面设在地面或局部冲刷线之上的桩基称为高承台桩基。这种桩基多用于桥梁、港口工程等。低承台桩基承台底面埋置于地面或局部冲刷线以下的桩基称为低承台桩基。这种桩基多用于房屋建筑工程。按桩径的大小

30、分类小桩直径小于或等于250mm。中等直径桩直径介于250mm至800mm。大直径桩直径大于或等于800mm。桩基新工艺 后注浆技术适用于砂性土、中粗砂、砂砾及软碎石等孔隙率较大的土层(沉渣和泥皮固化作用和桩端扩径作用) 挤扩支盘桩适用于软土与砂层交互的地层，不适用于有卵石的地层（易塌孔），主要是利用桩身范围内砂层较高的承载力，挤压的位置选择在砂层顶板，通过转动挤压盘的角度，形成支盘桩。现浇薄壁筒桩 适用于饱和软土、一般粘土、粉土。桩的荷载传递过程 承载机理 荷载桩压缩侧摩阻消耗荷载桩底阻力。 桩的荷载传递过程实质上就是桩侧摩阻力与桩端阻力逐步发挥的过程。竖向抗压静载试验 特点：是评价单桩承载

31、力最为直观和可靠的方法。 基本原则 桩数：不宜小于总数1，不少于3根； 时间：对于预制桩，桩设置后开始载荷试验所需的间歇时间：对于砂类土不得少于10天；粉土和粘性土不得少于15天，饱和软粘土不得少于25天。 慢速维持荷载法每级荷载大小 分级（初始阶段：每级荷载为预估破坏荷载的1/101/15）。 测读沉降时间 在每级荷载施加后第一个小时内，按5、10、15min各测读一次，以后每隔15min测读一次，累计一个小时后每隔半小时读一次。 稳定标准 每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h，并连续出现两次单桩水平承载力 建筑工程中桩基大多以承受竖向荷载为主，但在侧向力作用下，如风载、地震荷载等，还需验

32、算桩基水平承载力水平荷载作用下桩的受力特性 作用机理：水平荷载(力和弯矩）作用下，桩身产生横向位移或挠曲变形，并挤压桩侧土体，同时桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力，桩土共同作用。 破坏模式 刚性桩：桩身刚体转动破坏，承载力主要由桩的水平位移和倾斜控制,如短桩。 柔性桩：桩身发生扰曲变形，破坏时桩身某点弯矩超过截面抵抗矩或土体屈服失稳，承载力由桩身水平位移及最大弯矩值控制 ，如细长桩。半刚性桩：中长桩，桩身下部无位移，上部发生挠曲。 单桩水平静载荷试验 试验方法 每级荷载大小约为预估水平极限承载力的（1/10-1/15）。 读数方法 每级加荷后恒载4min测读桩顶水平位移，然后卸载至零，停2mi

33、n测读残余水平位移，如此循环5次，再施加下一级荷载。 终止加载条件 桩身折断； 桩顶水平位移超过3040mm； 桩侧地表出现明显裂缝或隆起。 承台下土对荷载的分担作用 复合桩基: 由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。 条 件: 桩及桩间土整体下沉，保证承台底不脱空。 特 性: 承台底分担荷载的作用随桩群相对于地基土向下位移幅度的加大而增强，桩身弹性压缩产生桩土相对位移也使承台底反力增加。 不能考虑承台底土对荷载的分担作用的情况：（1）受动力荷载； （2）承台下存在欠固结土，新填土、可液化土等 （3）饱和软土中沉入密集的桩群桩侧负摩阻力 桩周土相对于桩身下沉时产生的摩阻力产生负摩阻力的条件 1

34、桩侧大范围降低地下水，如大面积抽水，基坑降水等 2桩侧地面大面积堆载； 3桩身穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土 4层进入相对较硬土层；5打桩引起已沉入的邻桩抬升等。中性点 定义：桩土相对位移为零处桩侧摩阻力为零处。在某深度处桩周土与桩截面沉降相等； 或两者无相对位移发生； 或其摩阻力为零。 特点：在中性点处桩身轴力达到最大值。 减小负摩阻力的措施 涂层法； 塑料薄膜隔离层法； 插入预制桩法钻孔桩； 群桩沉降包括： 桩间土的压缩（桩身压缩、桩端贯入变形） 桩端土的压缩 独立承台桩基础设计 设计步骤 1收集有关资料； 2确定桩基持力层； 3 选择桩型、桩长和截面尺寸；初步确定承台底标高；

35、 4 确定单桩承载力特征值； 5 初拟桩的数量和平面布置；承台的轮廓尺寸； 6 验算桩基承载力和沉降；必要时验算软弱下卧层地基承载力； 7 桩身和承台结构设计8 绘制桩基施工图。 收集有关资料包括建筑类型（上部结构型式、平面、使用上要求）、荷载及其性质、工程地质勘察资料、建筑场地条件（如交通、周边建筑物、管线设施）等情况，并尽量了解当地使用桩基的经验。桩型、截面和桩长的确定 桩型选择（在了解各种桩型优缺点基础上） 桩长选择：主要取决于桩端持力层的选择。桩端进入持力层的深度据土类别而有所不同。 截面尺寸：根据桩型与受荷大小等确定。 承台埋深：从结构要求和方便施工的角度选择，平面尺寸根据桩数及构造

36、要求定 桩中心距 一般桩的最小中心距为（34）d。对大面积桩群，尤其是挤土桩，桩最小中心距应按表列数值适当加大。 桩位布置 原则：应尽可能使上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近。方形、三角形、梅花形 预制桩要求 1混凝土强度等级宜C30 ，预应力管桩 C40。 2主筋(纵向)按计算选用48根1425mm的钢筋。打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%；静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%。3箍筋可取68200mm，桩顶桩端应加密 .4打入法沉桩时，桩顶应设置三层64070的钢筋网，层距50。灌注桩要求 1混凝土强度等级应C20，混凝土预制桩尖应C30。 2 当桩顶轴向力和水平力满足规范

37、条件时，可按构造要求配置桩顶与承台的连接钢筋笼。 3 对一级建筑桩基，主筋为6-10根12-14，min0.2，锚入承台30dg（主筋直径），伸入桩身长度10d； 4 对二级建筑桩基，可配置4-8根10-12的主筋，锚入承台30dg，对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于承台软弱土层层底厚度； 5 对三级建筑桩基可不配构造钢筋。 承台设计 外形尺寸及构造要求1承台的作用是将桩联结成一个整体，把建筑物荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。2平面尺寸由上部结构、桩数及布桩形式决定。厚度应300mm，宽度500mm，边缘至边桩中心距应d。 3配筋按计算定，对矩形承台板，宜双向均匀配置； 4对于三桩承

38、台，应按三向板带均匀配置 。 桩基成桩质量检验 1、沉桩前检测 预制桩：混凝土强度等级，钢材品质 、桩长、接头构造等。灌注桩：钢筋笼主筋数量、长度、直径及长度、钢筋笼绑扎情况。检测方法：尺检、仪表测试、目测 2、沉桩过程中检测 预制桩：桩位定位 、接桩质量 灌注桩：混凝土的配合比、成孔深度、直径、孔底沉渣厚度等。检测方法：尺检、仪表测试、取样等。 3、沉桩后检测 1）桩身质量：桩身结构完整性检测。2）承载力检测：竖向抗压承载力、抗拔承载力、水平承载力检测。桩基检测技术分类 1、静力试桩法(有损检测) : 静荷载试验法、钻桩取芯试验法; 2、动力试桩法(无损检测) :高应变动力试桩法 低应变动力

39、试桩法（一）、动测法 进行桩身完整性检测，评价桩身无缩颈、断桩、夹泥、空洞、离析等桩的缺陷。（二）、钻芯法 钻芯法是从桩身混凝土中钻取芯样，以测定桩身混凝土的质量和强度。它还可用以检查混凝土灌注桩的沉渣和桩端持力层情况。桩基检测特点1静力试桩法可靠、直观, 是常用的桩基承载力检测方法, 但费时、费力、费用昂贵;2动力试桩法属于无损检测技术, 它以振动理论、应力波理论为基础, 采用先进的微电子仪器及信号处理技术, 具有设备轻便、快速、费用低廉等优点。高应变检测目的:、判定单桩竖向承载力是否满足设计要求、检测桩身缺陷及位置，判定桩身完整性、分析桩侧和桩端阻力地基基础的设计原则：保证地基有足够的强度

40、，不发生失稳；保证地基的变形不超过建筑所允许值；保证基础有足够的强度和刚度。荷载取值：进行地基承载力验算时，上部传来荷载应取设计值，并且取荷载基本组合。基础及其上回填土自重的设计值的分项系数取1.0。进行地基变形计算时，上部荷载按标准值计，并取长期效应组合。浅基础设计内容与步骤：选择基础结构型式、用料，并按底层结构平面布置初步布置基础平面；选择基础的埋深d；计算地基承载力设计值f；确定基础底面积尺寸，进行地基承载力验算、变形验算；进行基础结构设计；绘制基础施工图。设计所需资料场地的地形图；工程地质勘探报告；建筑物结构平面图（底层）、剖面图，荷载值；建材供应情况、施工技术力量等。浅基础的类型及其

41、特点基础的材料：基础的用料常有：砖、块石砌体、素混凝土、灰土、三合土、钢筋混凝土等。其中钢筋混凝土基础由于能承受较大拉应力，抵抗弯曲，故也叫柔性基础。前几种用料的基础为刚性基础。各种基础材料的具体要求详见教材。浅基础的结构类型：独立基础有柱下独立基础、墙下独立基础；底面形状有方形、矩形、圆形等。条形基础有墙下条形基础、柱下条形基础。柱下交梁基础当地基强度低，柱荷载大而柱下条形基础不满足要求时，采用十字交梁基础。片筏式基础俗称满堂基础，一般在地基较软弱，或地下有防渗要求时，设置板式基础；有无梁式和肋梁式两种（如同钢筋混凝土楼盖）。箱形基础壳体式基础2.3基础埋置深度的选择基础埋深的选择，实际上是

42、地基持力层的选择。不同的埋深选择相应有不同的地基基础方案，设计人员要从中选择一最佳方案。其中考虑的因素常常有：上部结构的功能、用途；当建筑物有地下室、地下管道、设备基础时，建筑物地基就应埋得深些。一般基础埋深不宜小于0.5m。基础上荷载大小及性质；建筑物荷载大时，需要相对较好土层作为持力层，埋深大些；若水平荷载或振动荷载较大，基础也应埋得深些。工程地质、水文地质条件； 根据地质勘探报告，应选择好的土层作为持力层；但若好土层埋置较深，应考虑浅层土作持力层，结合施工难易程度、经济指标分析。 通常基础尽量埋在地下水位以上，以便于施工；但当地若水位较高且地下水对基础无侵蚀性时，可埋在地下水位以下；若地

43、表下有承压水层，应引起注意。相邻建筑物基础的影响； 新旧建筑物若靠得较近，一则有地基附加应力的叠加、增大，二则有基坑开挖施工对邻近建筑基础的稳定产生影响。因此，新老相邻基础间净距有规定：净距L（12）h季节性冻土的影响；北方地区冬季气温低，表层土会冻结。当上部土层冻结后，由于毛细作用，促使下面的水分上升冻结。冻土体积膨胀。冬季过后，气温回升，土层解冻，但含水量高，土层强度低，产生融沉（融陷）。反复的冻胀、融陷，给建筑物造成危害。根据土的种类、天然含水量大小等，规范将地基土分为：不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀地基承载力的确定确定地基的承载力时，既要保证地基的强度（不致发生剪切破坏），又要保证建筑物

44、的变形不超过规范允许值。 地基承载力特征值 fa 地基承载力极限值 fu 基础底面尺寸的确定 目前设计方法大多先按地基承载力要求确定基础底面积，再进行地基变形验算（或通过电算按变形要求调整底面积）。什么叫软弱下卧层？当地基持力层下有较软弱土层，且上下土层的压缩模量之比超过3时，下层土可视为软卧层。刚性基础结构设计 要满足基础的抗弯、抗剪、抗冲切强度。构造要求：砖基础砖基础的台阶（大放脚）每级高度宽度应符合砖的模数60、120、240mm混凝土基础台阶的高度宽度符合混凝土模数的要求，一般为300mm台阶允许宽高比： 控制刚性基础的允许宽高比，就是为了满足基础的抗弯、抗剪、抗冲切要求。设计时，只要

45、不超过允许宽高比，不必另行计算抗弯、抗剪、抗冲切。扩展基础设计（钢筋混凝土基础结构设计）构造要求：外形尺寸平板式、锥式,边缘高度200mm基础垫层：一般为100mm厚C10砼；水平方向尺寸较基础底边各超出50100mm钢筋配置:受力钢筋最小10200，分布钢筋最小8200基础边长大于等2.5m时，可只布置90%长度，交错布置混凝土强度等级：不小于C20两柱联合基础1基础埋深选择。2基础底面积计算两柱荷载合力计算、形心计算底面积布置。3基础底板厚度计算。4基础底板配筋计算。减轻不均匀沉降危害的措施施工措施先高后低先重后轻建筑物地基可分为天然地基和人工地基，基础可分为浅基础和深基础。深基础埋深较大

46、，其主要作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基深部；而浅基础则是通过基础底面、把荷载扩散分布于浅部地层。浅基础与深基础不同的主要表现在 ： 1.从施工角度看，开挖基坑过程中降低地下水位（当地下水位较高时）和保证坑壁（或边坡）稳定的问题比较容易解决； 2.从设计角度来看，浅基础的埋置深度一般较浅，因此可以只考虑基础底面以下土的承载力，而忽略基础侧面土提供的竖向承载力。浅基础的设计，不能离开地基条件孤立地进行，故常称为地基基础设计。 地基基础设计是建筑物结构设计的重要组成部分。基础的型式和布置，要合理地配合上部结构的设计，满足建筑物整体的要求，同时要做到便于施工、降低造价。天然地基上结构较简单的

47、浅基础，最为经济，如能满足要求，宜优先选用。地基基础的设计原则：保证地基有足够的强度，不发生失稳；保证地基的变形不超过建筑所允许值；保证基础有足够的强度和刚度。天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容： 1.选择基础的材料、类型和平面布置； 2.选择基础的埋置深度； 3.确定地基承载力； 4.确定基础尺寸； 5.进行地基变形与稳定性验算； 6.进行基础结构设计； 7.绘制基础施工图，提出施工说明浅基础类型扩展基础 上部结构通过墙、柱等承重构件传递的荷载，在其底部横截面上造成的压强通常远远大于地基的承载能力。这就要求在墙、柱之下设置水平截面向下扩大的基础-扩展基础，以使从墙或柱传递下来的荷载扩散分布于扩大后的基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求。1.无筋扩展基础 无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土、灰土和三合