基础工程基础工程

第一章绪论基础工程主要内容新旧规范的比较绪论浅基础桩基础《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)10章22附录152页1荷载承载力：正常使用极限状态下荷载效应的标准组合-新；基本组合（设计值）-旧沉降：准永久组合，不应计入风荷载和地震荷载-新；长期效应组合，不入风荷载和地震荷载-旧3沉降计算：按变形控制设计3.1一、二级建筑物，均应按地基变形设计，部分三级建筑物仍应作变形验算。（其他情况下的二级建筑物和三级建筑物—可不作变形验算）3.2桩基础:一级、体型复杂及软弱下卧层的二级、对沉降有严格要求、摩擦桩基,(对沉降有特殊要求)3.3桩基础沉降计算的Mindlin及等代实体法。3.4埋置较深时，应考虑回弹（无要求）3·5有限压缩层地基变形计算4淡化了可靠度设计（？）承载力确定：载荷试验、由抗剪强度指标及公式计算、结合实践经验综合确定（承载力表，回归修正系数；桩基的承载力分项系数—桩基规范）关于荷载组合、强度指标等方面，仍使用了可靠度一些概念。5岩土的分类及指标岩石的完整性和坚硬程度：各5级（硬质和软质；风化程度）粘质粉土、砂质粉土（粉土—Ip小于、等于10的土）抗剪强度指标：标准值（均值和标准差）、压缩性指标：平均值（均值）、地基承载力：特征值（误差在30%内，均值=极限承载力标准值=2特征值）。—深宽修正后特征值（=设计值）6规范的一致性提高桩基规范地基处理规范基坑工程规范高层建筑规范7其他：内容变化化冻胀与基基础深度度，细化化了冻胀胀分类的基础的的检验与与检测基坑支护护设计复合地基基设计岩石边坡坡支护设设计－锚锚杆高层建筑筑筏形基基础设计计减去了壳壳形基础础设计8原则因地制宜宜：结合合具体工工程新发展与与新问题题第一章绪绪论第一章绪绪论1.1地基基础础设计的的基本要要求1.2地基的承承载力的的确定1.3地基的沉沉降计算算1.4地基基础础的设计计思想1.1地基基础础设计的的基本要要求一.强度条件件与变形形条件二.建筑物地地基破坏坏的形式式三.建筑物的的变形问问题一.强度条件件与变形形条件pf：强度S[S]：变形1.强度要求求1.强度（稳定）要要求：荷载小于于承载力力（抗力力）ppu/Fs=fpu：极限承载载力Fs：安全系数数2.变形要求求2：变形小小于设计计允许值值S[S]（1）沉降量（2）沉降差差（3）倾斜（4）局部倾倾斜二.竖直荷载载下建筑筑物地基基（强度度）破破坏的形形式整体破坏坏局部剪切切破坏冲剪破坏坏地基的液液化1.整体破坏坏2.局部剪切切3.冲剪破坏坏1.整体破坏坏：土质坚实实，基础础埋深较较浅时；；曲线开始始近直线线，随后后沉降陡陡增，两两侧土体体隆起。。SPPSPS2.局部剪切切：松软地基基，埋深较大大时；曲线开始始就是非线性性，没有明显显的骤降降段2.局部剪切切3.冲剪破坏坏：松软地基基，埋深较大大；荷载板几几乎是垂直下切切，两侧无土土体隆起起。3.冲剪破坏坏整体破坏坏、局部部剪切破破坏与冲冲剪破坏坏模型试试验132某谷仓的的地基整整体破坏坏1940年在软粘粘土地基基上的某某水泥仓仓的整体体破坏水泥仓地地基的整整体破坏坏在软粘土土上的密密砂地基基的冲剪剪破坏密砂上由由于动力力荷载引引起的冲冲剪破坏坏3.冲剪破坏坏武汉桥苑新村村B楼18层（56.6米）1995年9月封顶12月3-21日顶部倾斜斜2.884米爆破拆除除基础方案案：336根沉管夯夯扩桩1.施工：颈缩、断断桩2.基坑开挖挖一次挖挖到底，，堆载造造成桩倾倾斜3.基底标高高提高2米，接桩桩4.临近施工工影响深圳，腾腾龙酒店店11层框架结结构1995年3月封顶5月倾斜42公分逐层拆除除，剩3层。大孔径扩扩底桩，，1.未达到基基岩；2.荷载与桩桩基的重重心不重重合地基液化化引起的的建筑物物破坏三.建筑物的的变形问问题绝对沉降降沉降差倾斜局部倾斜斜墨西哥某某艺术宫宫，左部部分建于于1709年；右部部分建于于1622年。沉降降达2.2米，存在在明显的的沉降差差。比萨斜塔塔-不均匀沉沉降始建于1173年，60米高。1271年建成平均沉降降2米，最大沉降降4米。倾斜5.5，顶部偏心心2.1米相邻建筑筑物引起起的不均均匀沉降降膨胀土地地基上的的建筑物物事故的原原因1.变形问题题2.施工问题题3.管理问题题1.2确定地基基承载力力的方法法1.现场试验验法：载载荷试验验、标准准贯入试试验、静静力触探探等。2.公式计算算法：理理论公式式、半经经验公式式。3.根据经验验与临近近工程资资料确定定一.载荷试验验现场载荷荷试验PsPuPcrlgtsisi+si载荷试验验的结果果时间—沉降荷载—沉降平板载荷荷试验要要点0.5m0.5m,0.71m0.71m,1.0m1.0mB3b(3d)不少于3点，极差差30%8-10级每级稳稳定的的标准准承载力力的标标准（（特征征）值值承载力力的标标准（（特征征）值值fk比例界界限极限承承载力力一半半s/b=0.01——0.015平板载载荷试试验的的成果果I0：形状影影响系系数。。圆：：079；方：：088二普普朗特特-瑞斯纳纳（（Prandtl-Reussner)承载力力公式式1普朗特特(Prandtl)的基本本假设设1.基础底底面是是绝对对光滑滑的（（，保保证竖竖直荷荷载是是主应应力2.无重介介质的的假使使：地地基土土是无无重量量的。。即在在式（（1）中：：2.普朗特特-瑞斯纳纳的条条形基基础极极限承承载力力公式式BD半无限限无重重的地地基土土符合摩摩尔-库仑强强度准准则极限平平衡区区与滑滑裂面面的形形状puD1231.朗肯主主动区区：pu为大主应应力，，与水水平方方向夹夹角4522.过度区区：r=r0etg3.朗肯被被动区区：水水平方方向为为大主主应力力，与与水平平方向向夹角角45-2rr0基底地地基中中的极极限平平衡区区1区：朗朗肯主主动极极限平平衡区区pu=pukapu垂直应应力pu为大主主应力力，与水平平方向向夹角角4523区：朗朗肯被被动极极限平平衡区区DDkpD水平方方向为为大主主应力力，与水平平方向向夹角角45-22区：过过度度区：：极限平平衡第二区区：r=r0etgr0r作用在在隔离离体上上的力力：pu、D、pa、pp、c、R所有力力对A点力矩矩平衡衡r0rApupppaDcR隔离体2.极限承载载力puNq,Nc:承载力系系数三太沙沙基（(Terzaghi)承载力公公式1.基本条件件2.假设的滑滑裂面形形状3.极限承载载力公式式1.基本条件件（1）考虑地地基土的的自重（2）基础底底可以是是粗糙的的（3）忽略基基底以上上部分土土本身的的阻力（3）忽略基基底以上上部分土土本身的的阻力DD2.假设的滑滑裂面形形状puD被动区过度区刚性核Ep=Ep1+Ep2+Ep3WpuB考虑刚性性核的平平衡1.当基底绝绝对粗糙糙时，夹夹角为；2.考虑刚性性核的平平衡：荷载：pu自重：W粘聚力：：C被动土压压力EpEp1：土体自重重Ep2：滑裂面上上粘聚力力Ep3：侧向荷载载极限承载载力的三三部分滑动土体体自重产产生的抗抗力滑裂面上上的粘聚聚力产生生的抗力力侧荷载D产生的抗力极限承载载力pu的组成puDcNcqNqB/2N梅耶霍夫夫公式基底粗糙糙考虑基底底以上的的土的抗抗剪强度度对数螺旋旋线滑裂裂面五地基基中塑性性区的发发展确确定承载载力地基土中中某一点点应力状状态：，极限平衡衡应力状状态（塑塑性区））（-）/（++2cctg)=Sin允许地基基中有一一定的塑塑性区，，作为设设计承载载力塑性区塑性区的的发展设计承载力2.局部塑性区3.极限承载力地基承受受荷载的的不同阶阶段1.弹性阶段-临塑荷载SP123临塑荷载极限荷载载荷载沉降降曲线上上的各阶阶段塑性区的的计算自重应力力：s1=(d+z)s3=k0(d+z)弹性区的的附加应应力：z1,z3=(p-d)(2Sin)/总计应力力=：1，3设k0=1.0q=dp2zM塑性区的的计算弹性区的的总计应应力：1,3=(p-d)(2Sin)/+(d+z)………….（1）极限平衡衡条件：：(-）/（++2cctg)=Sin…（2）q=dp2zM塑性区的计算算将式（1）代入式（2），表示该点点既满足弹性性区；也满足足塑性区—是弹塑像区的的边界。在荷荷载p作用下，得到到如下边界方方程：z=f()——（3）q=dp2zMB塑性区的最大大深度Zmax对应Zmax=0—临塑荷载；对应Zmax=B/4，B/3—临界荷载。Pcrp1/4,p1/3=NB/2+Nqd+Ncc（对于三个荷载载，三个系数数不同。）承载力公式Pcrp1/4,p1/3=NB/2+Nqd+Ncc（对于三个荷载载，三个系数数不同。）各种临界荷载载的承载力系系数NqNcNPcr1+/ctg-/2+)(1-Nq)ctg0p1/41+/ctg-/2+)(1-Nq)ctg(Nq-1)/2p1/31+/ctg-/2+)(1-Nq)ctg2(Nq-1)/3目前规范中设设计承载力的的确定2.承载力公式式法：fa=Mbb+Mdmd+Mcckfa:承载力特征值值（设计值））——相当与p1/4=NB/2+Nqd+Ncc但当内摩擦角角比较大时，，2MbN六.经验类比法新规范提出“从其他原位试试验、经验值值等方法”《89规范》：（1）基本值：f0（2）标准值；fk=ff0f：回归修正系数数（3）设计值：fk深宽修正回归修正系数数fk=ff0f=1-（1.884/n-7.918/n2)=:变异系数：标准差：平均值可见f=与试验的样本本数、离散情情况有关！f第一章绪论论1.1地基基础设计计的基本要求求1.2地基的承载力力的确定1.3地基的沉降计计算1.4地基基础的设设计思想1.3地基的沉降计计算沉降计算方方法：分层总和法e-p曲线法：压缩缩系数a；压缩模量Es；e-lgp曲线法：Cc,Ce：压缩指数与再再压缩指数平均附加应力力系数法：I,I-11.3地基的沉降计计算从前期观测类类推计算：S=1-ete-p曲线p2p1e1e2一.分层总合法基基本公式二.e的确定1.e=e2-e1…………….e-p曲线2.e=-a(p2-p1)………...压缩系数3.e/(1+e)=-(p2-p1)/Es…..压缩模量4.e=Cclog(p2/p1)……….压缩指数5.e=Celog(p2/p1)………回弹（再压缩）指指数三.平均附加应力力系数法：.