土木工程概论《岩土与地下工程》课件

第六章岩土与地下工程专题第六章岩土与地下工程专题1第二部分地下结构工程概论第一部分岩土工程概论第二部分地下结构工程概论第一部分岩土工程概论2第一部分岩土工程6.1岩土工程概念

《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。”中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。”第一部分岩土工程6.1岩土工程概念3万丈高楼从地起万丈高楼从地起41.地基由地壳中的物质（岩石或土）构成；它是土木工程的“根”，支承着上部结构。地壳：一般厚度为30~80km,构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。地基与地层（包括岩层）的区别地基是指受土木工程结构影响的那一部分地层。1.地基由地壳中的物质（岩石或土）构成；它是土木工程的“52.土的基本工程特性土具有压缩性这是由土的三相组成决定的。固相：固体颗粒（岩石碎屑、矿物颗粒）液相：孔隙中的水气相：孔隙中的气体；S-----为地基沉降量即建筑物沉降量2.土的基本工程特性土具有压缩性这是由土的三相组成决定的63.关于地基承载力的概念指保证在地基稳定条件下，地基压缩变形在房屋容许范围内时，地基单位面积上所能承受的最大荷载。地基的强度条件要求是：3.关于地基承载力的概念指保证在地基稳定条件下，地基74.要计算地基即工程结构的最终沉降量，使其沉降量保证在规定的容许范围之内；规范规定的容许值4.要计算地基即工程结构的最终沉降量，使其沉降量保证在规定8地质勘察地质勘察9对建设场地的地质情况，认真进行勘察，通过钻孔取样了解土层、岩层的分布对建设场地的地质情况，认真进行勘察，通过钻孔取样了解10土木工程概论《岩土与地下工程》课件11土木工程概论《岩土与地下工程》课件12

工程地质勘察报告的整理及阅读勘察报告的内容场地地形图勘探点的平面布置图工程地质剖面图地基各土层的物理力学性质总表提出有关地基基础设计参数如基础埋置深度、地基承载力、地下水位。

根据场地地质资料进行综合分析，提出多种地基基础设计方案比较，为房屋结构设计和施工提供重要依据。工程地质勘察报告的整理及阅读根据场地地质资料进行综合分13下卧层地基与基础工程D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力层）地基基础FG主要受力层下卧层地基与基础工程D埋深Dq=D均布荷载持力层（14软土层桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。深基础---桩基础软土层桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面15夯锤下落地基处理技术—强夯夯锤下落地基处理技术—强夯16深基坑支护工程----排桩支护深基坑支护工程----排桩支护17土木工程概论《岩土与地下工程》课件186.2基础工程天然地基：天然土层，不对地基土做处理浅基础：

(1)埋深小于5m的柱基或墙基，(2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基，埋深大于5m，(3)不考虑侧面摩擦力DD6.2基础工程DD19下卧层地基与基础D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力层）地基基础FG主要受力层下卧层地基与基础D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力20人工地基：加固上部土层，提高承载力。经过地基处理软土人工地基：加固上部土层，提高承载力。经过地基处理软土21桩基础和深基础新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩桩基础桩基础和深基础大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥221按基础埋深分类2按基础的结构形式分类3按基础刚度分类 无筋扩展(刚性)基础 扩展基础4按基础材料分类浅基础分类浅基础的类型1按基础埋深分类浅基础分类浅基础的类型232按基础的结构形式分类1)单独基础:柱下或墙下,土质较好Individualfooting,padfoundation独立基础的主要受力层深度1.5b浅基础分类2按基础的结构形式分类1)单独基础:柱下或墙下,土质242)条型基础墙下或柱下条形基础,柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连Stripfoundation条形基础的主要受力层深度3.0b浅基础分类2)条型基础墙下或柱下条形基础,柱下:一般是土质差,两253)十字交叉基础柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连纵向条形基础横向条形基础浅基础分类CrossStripfooting3)十字交叉基础柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连264)片筏基础土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,板下处理浅基础分类Matfoundation4)片筏基础土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,275)箱形基础有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好底板外墙内墙浅基础分类5)箱形基础有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好底板外墙内墙浅286)壳体基础浅基础分类6)壳体基础浅基础分类29按基础的结构形式单独基础Individualfootingpadfoundation

条形基础Stripfooting

十字交叉基础Crossstripfooting

筏板基础Matfoundation

箱形基础Boxfoundation

壳体基础浅基础分类Matfoundation按基础的结构形式浅基础分类Matfoundation306.3地基处理一、换土垫层法二、压密法软土垫层三、排水固结法四、复合地基五、加筋土

地基处理6.3地基处理一、换土垫层法软土垫层三、排水固结法地基31静重碾压Compactionbyrolling振动平胎碾－砾石Pneumatictiredroller羊足碾－粘性土或粉土Sheepsfootroller机械压密平滑鼓型振动碾Vibrocompactionforsand静重碾压Compactionbyrolling振动平胎32

冲击荷重压密夯板压密法：适用于填土、松砂荷湿陷性黄土影响深度：1.5~2.5m机械压密冲击荷重压密机械压密33

强夯法锤重：8~25t，最大200t落距：8~25m有效深度：5~10m承载力：180~250kPa1969年，法国1978年，中国强夯设备：夯锤，起重机，脱钩装置加固机理：动态能量,波的传播和密实固结加固效果：提高承载力、减小沉降量，消除液化可能、消除湿陷性等优缺点：经济；噪音强夯法锤重：8~25t，最大200t1969年，法国1934振动平板碾－级配砂或者砂、砾和粘性土的混合土Vibratingplateforhandoperation

振动板压密振动平板碾－级配砂或者砂、砾和粘性土的混合土振动板压密35塑料排水板施工工艺流程图真空预压法施工现场排水固结法塑料排水板施工工艺流程图真空预压法施工现场排水固结法36真空管网铺设真空管网铺设37

真空系统第一层土工布铺设土工布铺设土工布缝接真空系统第一层土工布铺设土工布铺设土工布缝接38真空系统双层密封土工膜的铺设

真空系统双层密封土工膜的铺设39真空系统土工膜的密封

真空系统土工膜的密封40

出膜连接与真空系统安装出膜连接出膜管与真空泵连接出膜连接与真空系统安装出膜连接出膜管与真空泵连接41

试抽真空试抽真空42复合地基组成天然地基土土质桩或胶结掺料桩砂石垫层基础复合地基组成43振冲桩(起源于德国,我国于70年代引入)(1)设备,振冲器d=270~420mm,l=2~3m,G=8~20KN(2)原理:振:偏心轮旋转,振动加密,使颗粒移动冲:高压水从中间穿过,土颗粒振浮液化固结振冲桩复合地基振冲桩(起源于德国,我国于70年代引入)振冲桩复合地基44平路堤加筋加筋土平路堤加筋加筋土456.4深基坑工程6.4深基坑工程46土木工程概论《岩土与地下工程》课件47土木工程概论《岩土与地下工程》课件48土木工程概论《岩土与地下工程》课件49土木工程概论《岩土与地下工程》课件50土钉土钉51土木工程概论《岩土与地下工程》课件52土木工程概论《岩土与地下工程》课件53土木工程概论《岩土与地下工程》课件54土木工程概论《岩土与地下工程》课件55土木工程概论《岩土与地下工程》课件56土木工程概论《岩土与地下工程》课件57土木工程概论《岩土与地下工程》课件58土木工程概论《岩土与地下工程》课件59土木工程概论《岩土与地下工程》课件60土木工程概论《岩土与地下工程》课件61土木工程概论《岩土与地下工程》课件62第二部分地下结构工程6.5地下工程简介（1）概念：建造在岩石中、土中或水底下的建筑工程统称为地下工程。2.85第二部分地下结构工程6.5地下工程简介2.8563土木工程概论《岩土与地下工程》课件64上海杨浦电厂取水工程上海杨浦电厂取水工程65土木工程概论《岩土与地下工程》课件66香港东区海底隧道香港东区海底隧道67⑵类型：按使用功能分为工业建筑工程（如工厂、电站）、民用建筑工程（如人民防空工程、地下商店、地下剧场）、交通运输工程（如地下铁道、铁路和公路隧道）、矿山建筑工程（如矿井）、水工建筑工程（如输水道）、军事工程（如指挥所、通讯枢纽、军火库）和各种服务性设施。匈牙利布达佩斯地铁候车室⑵类型：匈牙利布达佩斯地铁候车室68储藏室岩石中的地下建筑储藏室岩石中的地下建筑69地下厂房利用天然岩洞地下工厂地下厂房利用天然岩洞地下工厂70东京八重洲地下街。分三层，左右两侧上层为商场、中层为车库，底层为机房，中部为地下铁道。埋入土中的地下街道东京八重洲地下街。分三层，左右两侧上层为商场、中层为车库，底71⑶结构形式：地下建筑物可以构筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盘式和房间式的布置，并可建成多层多跨的框架结构。平顶直墙式隧道⑶结构形式：平顶直墙式隧道72北京天外天地下商场主要采用：五连拱多跨梁柱结构施工方法，双层导洞转向技术。平顶直墙田字型开挖施工技术；暗挖拱型结构与明挖框架结构连接结构施工技术。土木工程概论《岩土与地下工程》课件73五连拱效果图五连拱效果图74地下建筑物的横断面有各种不同形状。最常见的有：圆形、矩形、拱顶直墙（包括厚拱薄墙）、拱顶曲墙、落地拱、穹顶直墙等地下建筑物的横断面有各种不同形状。75平顶直墙平顶直墙76曲顶直墙曲顶直墙77

⑷地下建筑物的特点：可作为有效的防空、防炸设施，形成恒温恒湿防震防振的环境，并能节约地面建筑占地。但地质条件要求较高，施工困难、投资较高。⑷地下建筑物的特点：78⑸地下建筑物的结构特点：与岩（土）接触处必须有衬砌结构。衬砌结构的作用：承受岩（土）层和爆炸等静力和动力荷载，并防止地下水和潮气的侵入。⑸地下建筑物的结构特点：衬砌结构的作用：承受岩（土）层和79衬砌结构。材料为钢筋混凝土或砖、石。衬砌结构。材料为钢筋混凝土或砖、石。80⑹发展概况：古代地下建筑：人类在原始时期就利用天然洞穴作为群居、活动场所和墓室。我国的地下储粮已有5000多年历史，敦煌、云岗、龙门三大石窟群也是我国古代杰出的地下建筑工程。⑹发展概况：古代地下建筑：人类在原始时期就利用天然洞穴作81土木工程概论《岩土与地下工程》课件82土木工程概论《岩土与地下工程》课件83悬空寺，全国重点文物保护单位，是佛、道教合一的独特寺庙。位于山西省浑（hun）源县城南5km金龙峡半崖峭壁间。始建于北魏后期，至今已有1400多年历史。悬空寺，全国重点文物保护单位，是佛、道教合一的独特寺庙。位于84土木工程概论《岩土与地下工程》课件85这个历史时期所谓地下建筑工程多局限于帝王贵人的陵墓和人类居住的窑洞。

近代地下建筑

从英国1860年修建、1863年运营的第一条地下铁道算起，至今也只有140多年的历史。由于战争频繁、城市人口增加、环境污染日益严重以及能源危机等因素的影响，地下建筑工程在一些国家得到迅速发展。——日本60年代建造地下工程总量近1亿立方米，70年代为3亿立方米。——法国巴黎地下交通规划为上下两层。——美国已建成4000多座人防指挥所。——瑞典建成埋在地下210m深的地下岩石中的热水库。这个历史时期所谓地下建筑工程多局限于帝王贵人的陵墓和人类居住86土木工程概论《岩土与地下工程》课件87土木工程概论《岩土与地下工程》课件88我国自50年代初开始，修建了大量的防空地下建筑工程。这些工程可作为地下餐厅、商店、医院等。战争时期则可改建为人防指挥所和民房掩蔽所。6.6地下铁道⑴概念：地下铁道（地铁）是指在城市地下由电力机车牵引的铁路，是解决大城市交通拥挤的大量、快速、安全运送乘客的现代交通工具，在战时还起到防护的作用。城市轨道交通：地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车

我国自50年代初开始，修建了大量的防空地下建筑工程。这些工程89⑵.地铁的分类：按其所处的位置可分为:

浅埋地铁；将线路埋设在地面街道之下，线路走向受到城市地面建筑物的影响，线路顶部、地铁车站顶部要有最小的回填土层。

深埋地铁；不受城市地面建筑物的影响，多数线路在平面上都为直线。

地面地铁线路段一般修建在居民较少的城郊。⑵.地铁的分类：按其所处的位置可分为:浅埋地铁；将线90高架地铁线路段设置在用钢或钢筋混凝土建造的高架线路桥上。高架地铁线路段设置在用钢或钢筋混凝土建造的高架线路桥上。91⑶.地铁建筑物的组成

地铁车站类型有岛式车站、侧式车站、混合式车站。区间隧道是连接各车站区的线路通道。⑶.地铁建筑物的组成地铁车站类型有岛式车站、侧式车站92土木工程概论《岩土与地下工程》课件93

出入口建筑物有地面站厅、自动扶梯斜隧道、地面牵出线。出入口建筑物有地面站厅、94土木工程概论《岩土与地下工程》课件95土木工程概论《岩土与地下工程》课件96土木工程概论《岩土与地下工程》课件97世界各国的大城市都非常重视地铁建设。2000年前，距统计全世界已有81个城市的地铁投入运行，有30个城市的地铁正在修建和设计中。我国除了北京有地铁外，改革开放后，上海、广州、深圳等城市的地铁建设也迅速发展起来。到目前2015年，中国将有37座城市拥有地铁。世界各国的大城市都非常重视地铁建设。98广州地铁青岛地铁青纺医院车站工程广州地铁青岛地铁青纺医院车站工程99上海地铁江苏路车站工程上海规划在2020年将建成10条轻轨铁路和6条地铁，共同组成市区和近郊的快速便捷的交通网。上海地铁江苏路车站工程上海规划在2020年将建成10条轻轨铁100土木工程概论《岩土与地下工程》课件1016.7隧道工程包括：铁路隧道道路隧道水底隧道特点：穿越天然障碍地质条件复杂多变施工技术要求高、难度大6.7隧道工程包括：铁路隧道102主要施工方法

明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑，修建隧道后覆填）

钻眼爆破法（适用于硬岩中开挖隧道）

盾构法：盾构为一钢制圆筒，周边设置千斤顶推向前方。

顶管法

沉管法：多用于水底隧道。主要施工方法明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑，修建隧道后覆103顶管法施工示意图顶管法施工示意图104土木工程概论《岩土与地下工程》课件105庞大的隧道施工设备庞大的隧道施工设备106土木工程概论《岩土与地下工程》课件107土木工程概论《岩土与地下工程》课件108黄浦江人行隧道:为我国第一条越江人行隧道，建于浦西南京路外滩与浦东陆家嘴东方明珠塔之间，隧道内径6.67米，全长646.7米。

黄浦江人行隧道:为我国第一条越江人行隧道，建于浦西南京路外滩109著名铁路隧道狮球岭隧道

是中国最早建成的铁路隧道，位于台湾省基隆经台北至新竹窄轨铁路的基隆与七堵之间，全长261米。隧道于1887年从南北两端同时开工。著名铁路隧道狮球岭隧道110土木工程概论《岩土与地下工程》课件111八达岭隧道

是中国自行设计和施工的第一座越岭隧道，位于（北）京包（头）铁路青龙桥车站附近。这座单线隧道全长1091米，由我国杰出的工程师詹天佑亲自规划督造，1907年开工，在中国技术人员和工人的努力下，仅用18个月，于1908年竣工。八达岭隧道112土木工程概论《岩土与地下工程》课件113关角隧道

青藏铁路开通前已开通运营的海拔最高的铁路隧道关角隧道

114以“难”著称的隧道：南岭隧道（湖南）以“难”著称的隧道：南岭隧道（湖南）115中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:大瑶山隧道中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:大瑶山隧道116土木工程概论《岩土与地下工程》课件117中国第一座重载铁路双线隧道：军都山隧道，位于北京市延庆县东南，燕山北麓

中国第一座重载铁路双线隧道：军都山隧道，位于北京市延庆县东南118米花岭隧道是中国已通车的最长单线电气化铁路隧道，位于南昆铁路经过的广西壮族自治区田林县板桃乡境内，全长9392米。米花岭隧道是中国已通车的最长单线电气化铁路隧道，位于南昆铁路119土木工程概论《岩土与地下工程》课件120土木工程概论《岩土与地下工程》课件121中国铁路瓦斯含量最高的长大隧道：家竹箐隧道,位于南昆铁路中国铁路瓦斯含量最高的长大隧道：家竹箐隧道,位于南昆铁路122秦岭隧道中国最长的铁路隧道，位于西（安）（安）康铁路青岔车站和营盘车站之间，由两座基本平行的单线隧道组成，两线间距为30米，其中Ⅰ线隧道全长18460米；Ⅱ线隧道全长18456米。秦岭隧道中国最长的铁路隧道，位于西（安）（安）康铁路青岔车站123土木工程概论《岩土与地下工程》课件124土木工程概论《岩土与地下工程》课件125土木工程概论《岩土与地下工程》课件126风火山隧道是世界海拔第一高的铁路隧道，位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人区”边缘，全长1338米，轨面海拔4905米，是世界上海拔最高的隧道，也是青藏铁路重点控制工程。风火山隧道是世界海拔第一高的铁路隧道，位于青藏铁路青海境内青127土木工程概论《岩土与地下工程》课件128土木工程概论《岩土与地下工程》课件129著名海底隧道著名海底隧道130土木工程概论《岩土与地下工程》课件131

目前，全世界已建成和计划建设的海底隧道有20多条，主要分布在日本、美国、西欧、中国的香港九龙等地区。从工程规模和现代化程度上看，当今世界最有代表性的跨海隧道工程，莫过于英法隧道和日本青函隧道。英法隧道横贯多佛尔海峡，从英国的福克斯通到法国的桑加特，把英伦三岛与欧洲大陆连接起来。隧道由两股火车隧道和一股工作隧道构成，全长53公里，海底部分37公里。该隧道已于1995年建成通车目前，全世界已建成和计划建设的海底隧道有20132青岛胶州湾海底隧道南接黄岛区的薛家岛街道办事处，北连青岛主城区的团岛，下穿胶州湾湾口海域。隧道全长约7800米，其中海底段隧道长约3950米。设双向六车道，设计车速80公里/小时。青岛胶州湾海底隧道133由于英伦海峡隧道把欧洲大陆与英伦三岛联系起来,再乘座高速列车(Eurostar欧洲之星),从伦敦到巴黎仅需要3小时,穿越英吉利海峡仅需要20分钟.由于英伦海峡隧道把欧洲大陆与英伦三岛联系起来,再乘座高速列车134欧洲之星时速达到308km欧洲之星时速达到308km135由英法两国共同同意的这项海底隧道工程，将是本世纪最浩大的一项建筑计划，堪与巴拿马运河和苏伊士运河等伟大工程相提并论。它有两个火车隧道，直径各为6米，两者之间另有一个直径4.5米的后勤隧道，隧道全长50公里，其中37.2公里在海底，12.8公里在两端的陆地下面，将是欧洲最长的海底隧道（全世界最长的海底隧道在日本本州与北海道之间，全长54公里）。海底隧道立体示意图由英法两国共同同意的这项海底隧道工程，将是本世纪最浩大的一项136土木工程概论《岩土与地下工程》课件137土木工程概论《岩土与地下工程》课件138香港东区海底隧道香港东区海底隧道139第六章岩土与地下工程专题第六章岩土与地下工程专题140第二部分地下结构工程概论第一部分岩土工程概论第二部分地下结构工程概论第一部分岩土工程概论141第一部分岩土工程6.1岩土工程概念

《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。”中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。”第一部分岩土工程6.1岩土工程概念142万丈高楼从地起万丈高楼从地起1431.地基由地壳中的物质（岩石或土）构成；它是土木工程的“根”，支承着上部结构。地壳：一般厚度为30~80km,构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。地基与地层（包括岩层）的区别地基是指受土木工程结构影响的那一部分地层。1.地基由地壳中的物质（岩石或土）构成；它是土木工程的“1442.土的基本工程特性土具有压缩性这是由土的三相组成决定的。固相：固体颗粒（岩石碎屑、矿物颗粒）液相：孔隙中的水气相：孔隙中的气体；S-----为地基沉降量即建筑物沉降量2.土的基本工程特性土具有压缩性这是由土的三相组成决定的1453.关于地基承载力的概念指保证在地基稳定条件下，地基压缩变形在房屋容许范围内时，地基单位面积上所能承受的最大荷载。地基的强度条件要求是：3.关于地基承载力的概念指保证在地基稳定条件下，地基1464.要计算地基即工程结构的最终沉降量，使其沉降量保证在规定的容许范围之内；规范规定的容许值4.要计算地基即工程结构的最终沉降量，使其沉降量保证在规定147地质勘察地质勘察148对建设场地的地质情况，认真进行勘察，通过钻孔取样了解土层、岩层的分布对建设场地的地质情况，认真进行勘察，通过钻孔取样了解149土木工程概论《岩土与地下工程》课件150土木工程概论《岩土与地下工程》课件151

工程地质勘察报告的整理及阅读勘察报告的内容场地地形图勘探点的平面布置图工程地质剖面图地基各土层的物理力学性质总表提出有关地基基础设计参数如基础埋置深度、地基承载力、地下水位。

根据场地地质资料进行综合分析，提出多种地基基础设计方案比较，为房屋结构设计和施工提供重要依据。工程地质勘察报告的整理及阅读根据场地地质资料进行综合分152下卧层地基与基础工程D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力层）地基基础FG主要受力层下卧层地基与基础工程D埋深Dq=D均布荷载持力层（153软土层桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。深基础---桩基础软土层桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面154夯锤下落地基处理技术—强夯夯锤下落地基处理技术—强夯155深基坑支护工程----排桩支护深基坑支护工程----排桩支护156土木工程概论《岩土与地下工程》课件1576.2基础工程天然地基：天然土层，不对地基土做处理浅基础：

(1)埋深小于5m的柱基或墙基，(2)埋深小于基础宽度的筏基、箱基，埋深大于5m，(3)不考虑侧面摩擦力DD6.2基础工程DD158下卧层地基与基础D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力层）地基基础FG主要受力层下卧层地基与基础D埋深Dq=D均布荷载持力层（受力159人工地基：加固上部土层，提高承载力。经过地基处理软土人工地基：加固上部土层，提高承载力。经过地基处理软土160桩基础和深基础新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩桩基础桩基础和深基础大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥1611按基础埋深分类2按基础的结构形式分类3按基础刚度分类 无筋扩展(刚性)基础 扩展基础4按基础材料分类浅基础分类浅基础的类型1按基础埋深分类浅基础分类浅基础的类型1622按基础的结构形式分类1)单独基础:柱下或墙下,土质较好Individualfooting,padfoundation独立基础的主要受力层深度1.5b浅基础分类2按基础的结构形式分类1)单独基础:柱下或墙下,土质1632)条型基础墙下或柱下条形基础,柱下:一般是土质差,两侧单独基础相连Stripfoundation条形基础的主要受力层深度3.0b浅基础分类2)条型基础墙下或柱下条形基础,柱下:一般是土质差,两1643)十字交叉基础柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连纵向条形基础横向条形基础浅基础分类CrossStripfooting3)十字交叉基础柱下:土质更差,或荷载很大,四面基础相连1654)片筏基础土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,板下处理浅基础分类Matfoundation4)片筏基础土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,1665)箱形基础有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好底板外墙内墙浅基础分类5)箱形基础有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好底板外墙内墙浅1676)壳体基础浅基础分类6)壳体基础浅基础分类168按基础的结构形式单独基础Individualfootingpadfoundation

条形基础Stripfooting

十字交叉基础Crossstripfooting

筏板基础Matfoundation

箱形基础Boxfoundation

壳体基础浅基础分类Matfoundation按基础的结构形式浅基础分类Matfoundation1696.3地基处理一、换土垫层法二、压密法软土垫层三、排水固结法四、复合地基五、加筋土

地基处理6.3地基处理一、换土垫层法软土垫层三、排水固结法地基170静重碾压Compactionbyrolling振动平胎碾－砾石Pneumatictiredroller羊足碾－粘性土或粉土Sheepsfootroller机械压密平滑鼓型振动碾Vibrocompactionforsand静重碾压Compactionbyrolling振动平胎171

冲击荷重压密夯板压密法：适用于填土、松砂荷湿陷性黄土影响深度：1.5~2.5m机械压密冲击荷重压密机械压密172

强夯法锤重：8~25t，最大200t落距：8~25m有效深度：5~10m承载力：180~250kPa1969年，法国1978年，中国强夯设备：夯锤，起重机，脱钩装置加固机理：动态能量,波的传播和密实固结加固效果：提高承载力、减小沉降量，消除液化可能、消除湿陷性等优缺点：经济；噪音强夯法锤重：8~25t，最大200t1969年，法国19173振动平板碾－级配砂或者砂、砾和粘性土的混合土Vibratingplateforhandoperation

振动板压密振动平板碾－级配砂或者砂、砾和粘性土的混合土振动板压密174塑料排水板施工工艺流程图真空预压法施工现场排水固结法塑料排水板施工工艺流程图真空预压法施工现场排水固结法175真空管网铺设真空管网铺设176

真空系统第一层土工布铺设土工布铺设土工布缝接真空系统第一层土工布铺设土工布铺设土工布缝接177真空系统双层密封土工膜的铺设

真空系统双层密封土工膜的铺设178真空系统土工膜的密封

真空系统土工膜的密封179

出膜连接与真空系统安装出膜连接出膜管与真空泵连接出膜连接与真空系统安装出膜连接出膜管与真空泵连接180

试抽真空试抽真空181复合地基组成天然地基土土质桩或胶结掺料桩砂石垫层基础复合地基组成182振冲桩(起源于德国,我国于70年代引入)(1)设备,振冲器d=270~420mm,l=2~3m,G=8~20KN(2)原理:振:偏心轮旋转,振动加密,使颗粒移动冲:高压水从中间穿过,土颗粒振浮液化固结振冲桩复合地基振冲桩(起源于德国,我国于70年代引入)振冲桩复合地基183平路堤加筋加筋土平路堤加筋加筋土1846.4深基坑工程6.4深基坑工程185土木工程概论《岩土与地下工程》课件186土木工程概论《岩土与地下工程》课件187土木工程概论《岩土与地下工程》课件188土木工程概论《岩土与地下工程》课件189土钉土钉190土木工程概论《岩土与地下工程》课件191土木工程概论《岩土与地下工程》课件192土木工程概论《岩土与地下工程》课件193土木工程概论《岩土与地下工程》课件194土木工程概论《岩土与地下工程》课件195土木工程概论《岩土与地下工程》课件196土木工程概论《岩土与地下工程》课件197土木工程概论《岩土与地下工程》课件198土木工程概论《岩土与地下工程》课件199土木工程概论《岩土与地下工程》课件200土木工程概论《岩土与地下工程》课件201第二部分地下结构工程6.5地下工程简介（1）概念：建造在岩石中、土中或水底下的建筑工程统称为地下工程。2.85第二部分地下结构工程6.5地下工程简介2.85202土木工程概论《岩土与地下工程》课件203上海杨浦电厂取水工程上海杨浦电厂取水工程204土木工程概论《岩土与地下工程》课件205香港东区海底隧道香港东区海底隧道206⑵类型：按使用功能分为工业建筑工程（如工厂、电站）、民用建筑工程（如人民防空工程、地下商店、地下剧场）、交通运输工程（如地下铁道、铁路和公路隧道）、矿山建筑工程（如矿井）、水工建筑工程（如输水道）、军事工程（如指挥所、通讯枢纽、军火库）和各种服务性设施。匈牙利布达佩斯地铁候车室⑵类型：匈牙利布达佩斯地铁候车室207储藏室岩石中的地下建筑储藏室岩石中的地下建筑208地下厂房利用天然岩洞地下工厂地下厂房利用天然岩洞地下工厂209东京八重洲地下街。分三层，左右两侧上层为商场、中层为车库，底层为机房，中部为地下铁道。埋入土中的地下街道东京八重洲地下街。分三层，左右两侧上层为商场、中层为车库，底210⑶结构形式：地下建筑物可以构筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盘式和房间式的布置，并可建成多层多跨的框架结构。平顶直墙式隧道⑶结构形式：平顶直墙式隧道211北京天外天地下商场主要采用：五连拱多跨梁柱结构施工方法，双层导洞转向技术。平顶直墙田字型开挖施工技术；暗挖拱型结构与明挖框架结构连接结构施工技术。土木工程概论《岩土与地下工程》课件212五连拱效果图五连拱效果图213地下建筑物的横断面有各种不同形状。最常见的有：圆形、矩形、拱顶直墙（包括厚拱薄墙）、拱顶曲墙、落地拱、穹顶直墙等地下建筑物的横断面有各种不同形状。214平顶直墙平顶直墙215曲顶直墙曲顶直墙216

⑷地下建筑物的特点：可作为有效的防空、防炸设施，形成恒温恒湿防震防振的环境，并能节约地面建筑占地。但地质条件要求较高，施工困难、投资较高。⑷地下建筑物的特点：217⑸地下建筑物的结构特点：与岩（土）接触处必须有衬砌结构。衬砌结构的作用：承受岩（土）层和爆炸等静力和动力荷载，并防止地下水和潮气的侵入。⑸地下建筑物的结构特点：衬砌结构的作用：承受岩（土）层和218衬砌结构。材料为钢筋混凝土或砖、石。衬砌结构。材料为钢筋混凝土或砖、石。219⑹发展概况：古代地下建筑：人类在原始时期就利用天然洞穴作为群居、活动场所和墓室。我国的地下储粮已有5000多年历史，敦煌、云岗、龙门三大石窟群也是我国古代杰出的地下建筑工程。⑹发展概况：古代地下建筑：人类在原始时期就利用天然洞穴作220土木工程概论《岩土与地下工程》课件221土木工程概论《岩土与地下工程》课件222悬空寺，全国重点文物保护单位，是佛、道教合一的独特寺庙。位于山西省浑（hun）源县城南5km金龙峡半崖峭壁间。始建于北魏后期，至今已有1400多年历史。悬空寺，全国重点文物保护单位，是佛、道教合一的独特寺庙。位于223土木工程概论《岩土与地下工程》课件224这个历史时期所谓地下建筑工程多局限于帝王贵人的陵墓和人类居住的窑洞。

近代地下建筑

从英国1860年修建、1863年运营的第一条地下铁道算起，至今也只有140多年的历史。由于战争频繁、城市人口增加、环境污染日益严重以及能源危机等因素的影响，地下建筑工程在一些国家得到迅速发展。——日本60年代建造地下工程总量近1亿立方米，70年代为3亿立方米。——法国巴黎地下交通规划为上下两层。——美国已建成4000多座人防指挥所。——瑞典建成埋在地下210m深的地下岩石中的热水库。这个历史时期所谓地下建筑工程多局限于帝王贵人的陵墓和人类居住225土木工程概论《岩土与地下工程》课件226土木工程概论《岩土与地下工程》课件227我国自50年代初开始，修建了大量的防空地下建筑工程。这些工程可作为地下餐厅、商店、医院等。战争时期则可改建为人防指挥所和民房掩蔽所。6.6地下铁道⑴概念：地下铁道（地铁）是指在城市地下由电力机车牵引的铁路，是解决大城市交通拥挤的大量、快速、安全运送乘客的现代交通工具，在战时还起到防护的作用。城市轨道交通：地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车

我国自50年代初开始，修建了大量的防空地下建筑工程。这些工程228⑵.地铁的分类：按其所处的位置可分为:

浅埋地铁；将线路埋设在地面街道之下，线路走向受到城市地面建筑物的影响，线路顶部、地铁车站顶部要有最小的回填土层。

深埋地铁；不受城市地面建筑物的影响，多数线路在平面上都为直线。

地面地铁线路段一般修建在居民较少的城郊。⑵.地铁的分类：按其所处的位置可分为:浅埋地铁；将线229高架地铁线路段设置在用钢或钢筋混凝土建造的高架线路桥上。高架地铁线路段设置在用钢或钢筋混凝土建造的高架线路桥上。230⑶.地铁建筑物的组成

地铁车站类型有岛式车站、侧式车站、混合式车站。区间隧道是连接各车站区的线路通道。⑶.地铁建筑物的组成地铁车站类型有岛式车站、侧式车站231土木工程概论《岩土与地下工程》课件232

出入口建筑物有地面站厅、自动扶梯斜隧道、地面牵出线。出入口建筑物有地面站厅、233土木工程概论《岩土与地下工程》课件234土木工程概论《岩土与地下工程》课件235土木工程概论《岩土与地下工程》课件236世界各国的大城市都非常重视地铁建设。2000年前，距统计全世界已有81个城市的地铁投入运行，有30个城市的地铁正在修建和设计中。我国除了北京有地铁外，改革开放后，上海、广州、深圳等城市的地铁建设也迅速发展起来。到目前2015年，中国将有37座城市拥有地铁。世界各国的大城市都非常重视地铁建设。237广州地铁青岛地铁青纺医院车站工程广州地铁青岛地铁青纺医院车站工程238上海地铁江苏路车站工程上海规划在2020年将建成10条轻轨铁路和6条地铁，共同组成市区和近郊的快速便捷的交通网。上海地铁江苏路车站工程上海规划在2020年将建成10条轻轨铁239土木工程概论《岩土与地下工程》课件2406.7隧道工程包括：铁路隧道道路隧道水底隧道特点：穿越天然障碍地质条件复杂多变施工技术要求高、难度大6.7隧道工程包括：铁路隧道241主要施工方法

明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑，修建隧道后覆填）

钻眼爆破法（适用于硬岩中开挖隧道）

盾构法：盾构为一钢制圆筒，周边设置千斤顶推向前方。

顶管法

沉管法：多用于水底隧道。主要施工方法明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑，修建隧道后覆242顶管法施工示意图顶管法施工示意图243土木工程概论《岩土与地下工程》课件244庞大的隧道施工设备庞大的隧道施工设备245土木工程概论《岩土与地下工程》课件246土木工程概论《岩土与地下工程》课件247黄浦江人行隧道:为我国第一条越江人行隧道，建于浦西南京路外滩与浦东陆家嘴东方明珠塔之间，隧道内径6.67米，全长646.7米。

黄浦江人行隧道:为我国第一条越江人行隧道，建于浦西南京路外滩248著名铁路隧道狮球岭隧道

是中国最早建成的铁路隧道，位于台湾省基隆经台北至新竹窄轨铁路的基