地基基础工程-浅基础

任务13浅基础主容Content浅基础类型与基础埋深选择刚性扩大基础的设计与计算浅基础设计步骤123要内浅基础施工4教学目标1.知道浅基础类型与基础埋深选择2.了解刚性扩大基础的设计与计算3.知道浅基础设计步骤4.知道浅基础施工。浅基础类型与基础埋深选择浅基础设计步骤浅基础施工刚性扩大基础的设计与计算

重点难点13.1浅基础类型与埋深选择学习内容1、地基、基础、持力持一、概述1、刚性基础2、钢筋混凝土扩展基础3、条形基础4、刚性扩大基础二、浅基础类型一、概述“”任何建筑物都建造在一定的地层上，建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担。一般而言，将承受建筑物各种作用的地层称为地基，而将建筑物与地基接触的最下部分，也就是将建筑物的各种作用传递至地基的结构物称为基础。一、概述地基：承受建筑物荷载应力与应变不能忽略的土层（有一定深度和范围）。基础：埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建筑物下部结构。持力层：直接支撑建筑物基础的土层。下卧层：持力层下部的土层。一、概述天然地基：未经过人为处理即可满足设计要求的地基。

人工地基：经过人工加固或处理后的地基。地基基础浅基础深基础深水基础

刚性扩大基础柔性扩大基础桩基础沉箱基础地下连续墙沉井基础二、浅基础类型浅基础定义：通常将埋置深度较浅（一般在5米以内），且施工相对简单的基础称为浅基础。特点：施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故亦称为明挖基础。基础结构形式和施工方法也较简单。天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础（也称无筋扩展基础）和钢筋混凝土扩展基础两大类。二、浅基础类型钢筋混凝土扩展基础刚性基础二、浅基础类型1、概念基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分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。当基础圬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。（一）刚性基础二、浅基础类型2、刚性基础的特点形式：刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基础等。优点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以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。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，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。（一）刚性基础二、浅基础类型1、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圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为钢筋混凝土扩展基础。（二）钢筋混凝土扩展基础二、浅基础类型2、钢筋混凝土扩展基础的特点形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基础。优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。在土质较差的地基上修建高层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。缺点：钢筋混凝土扩展基础，特别是箱形基础，钢筋和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基础形式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确定。（二）钢筋混凝土扩展基础二、浅基础类型箱形基础二、浅基础类型条形基础分为墙下和柱下条形基础，墙下条形基础是挡土墙下或涵洞下常用的基础形式。其横剖面可以是矩形或将一侧筑成台阶形。（三)条形基础挡土墙下条形基础柱下条形基础二、浅基础类型由于地基强度一般较墩台或墙柱圬工的强度低，因而需要将基础平面尺寸扩大以满足地基强度要求，这种刚性基础刚称刚性扩大基础。它是桥涵及其他建筑物常用的基础形式，其平面形状常为矩形。其每边扩大的尺寸最小为0.20～0.50m，视土质、基础厚度、埋置深度和施工方法而定。作为刚性基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚性角的限制。（四）刚性扩大基础二、浅基础类型刚性角：基础悬出总长度（包括襟边与台阶宽度之和）按前面刚性基础的定义，应使悬出部分在基底反力作用下，在a-a截面所产生的弯曲拉力和剪应力不超过基础圬工的强度限值。所以满足上述要求时，就可得到自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角max，称为刚性角。P183图9.14当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基础自重，节省材料。（四）刚性扩大基础二、浅基础类型刚性扩大基础（四）刚性扩大基础学习小结010203041、地基、基础、持力持一、概述1、刚性基础2、钢筋混凝土扩展基础3、条形基础4、刚性扩大基础二、浅基础类型13.2刚性扩大基础的设计与计算主容Content设计计算的原则设计与计算的主要内容浅基础设计步骤123要内基础埋置深度的确定4一、设计计算的原则1.基础底面的压力小于地基承载力容许值；2.地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值；3.地基及基础的整体稳定性有足够保证；4.基础本身的强度、耐久性满足要求。二、设计与计算的主要内容基础埋置深度的确定刚性扩大基础尺寸的拟定地基承载力验算基底合力偏心距验算基础稳定性和地基稳定性验算基础沉降验算三、浅基础设计步骤1、分析研究建筑物场地地质资料，建筑材料及施工技术条件资料，建筑物的结构型式，使用要求及上部结构荷载资料等。综合考虑选择基础类型、材料、平面布置。2、基础埋置深度的确定。3、基础底面尺寸的拟定。4、地基承载力验算，基底合力偏心距验算，地基稳定性验算，基础沉降验算。5、确定基础剖面尺寸，进行基础结构计算。6、绘制基础施工祥图，提出必要的施工技术说明。四、基础埋置深度的确定将基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力层上，以保证地基强度满足要求，且不致产生过大的沉降或沉降差。还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。必须综合考虑地基的地质和地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。四、基础埋置深度的确定刚性扩大基础沉井基础桩基础（一）地基的地质条件四、基础埋置深度的确定岩石地基：覆盖土层较薄时，可以将基础直接修建在新鲜岩面上；如岩石的风化层很厚，难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。非岩石地基：如受压层范围内为均质土，基础埋置深度除满足冲刷、冻胀等要求外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和沉降特性来确定。（二）河流的冲刷深度四、基础埋置深度的确定冲刷的基本概念:洪水冲刷后，整个河床面要下降，这叫一般冲刷,被冲下去的深度叫一般冲刷深度。同时由于桥墩的阻水作用，使洪水在桥墩四周冲出一个深坑，这叫局部冲刷。（三）当地的冻结深度四、基础埋置深度的确定为了保证建筑物不受地基土季节性冻胀的影响，除地基为非冻胀性土外，基础底面应埋置在天然最大冻结线以下一定深度。（四）上部结构型式对中、小跨度简支梁桥来说，这项因素对确定基础的埋置深度影响不大。但对超静定结构即使基础发生较小的不均匀沉降也会使内力产生一定变化。（五）当地的地形条件四、基础埋置深度的确定当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在确定基础埋深时，还应考虑土坡连同结构物基础一起滑动的稳定性。（六）保证持力层稳定所需的最小埋置深度四、基础埋置深度的确定地表土的性质是不稳定的。人类和动物的活动以及植物的生长作用，也会影响其强度和稳定，所以一般地表土不宜作为持力层.为了保证地基和基础的稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基外）应在天然地面或无冲刷河底以下不小于1m。(七)在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻建筑物的影响[案例]如何较合理地确定基础埋置深度和选择持力层。

fa0fa0fa0fa0刚性扩大基础沉井基础桩基础学习小结一、设计计算的原则三、浅基础设计步骤学习小结二、设计与计算的主要内容四、基础埋置深度的确定13.3浅基础施工学容Content浅基础施工顺序旱地上浅基础施工水中开挖基坑时的围堰工程123习内一、浅基础施工顺序和主要内容1、基础定位放样2、基坑的开挖、坑壁支撑3、基坑排水4、基坑检验和处理5、基础砌筑及基坑的回填二、旱地上浅基础的施工（1）不设围护的基坑（2）坑壁有围护的基坑①挡板支撑②板桩支撑③圆形基坑采用混凝土护壁1、基础定位放样：2、基坑的开挖：二、旱地上浅基础的施工基坑的开挖施工一般要求

刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基坑开挖。开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行，且不宜间断。

基坑挖至基底设计高程应立即对基底土质及坑底情况进行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不得将基坑暴露过久。二、旱地上浅基础的施工基坑围护：喷锚支护二、旱地上浅基础的施工在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射搅拌桩、旋喷桩，按密排或格框形布置成连续墙以形成支档结构。二、旱地上浅基础的施工适用情况：基坑如在地下水位以下，随着基坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施工过程中必须不断地排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。常用方法：表面排水法、井点法降低地下水位。3、基坑排水二、旱地上浅基础的施工井点法降低地下水位轻型井点降水布置图二、旱地上浅基础的施工4、基坑的检验与处理5、基础的浇筑及基坑的回填1、基坑的检验挖好基坑，在基础浇筑前进行验坑，检查是否符合要求。2、基坑的处理三、水中开挖基坑时的围堰工程围堰的概念：是一种临时挡水结构，在水中修筑桥梁基础时，开挖基坑前需在基坑周围先修筑一道防水围堰，把围堰内水排干后，再开挖基坑修筑基础。围堰的种类：有土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等。三、水中开挖基坑时的围堰工程在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。（一）土围堰和草袋围堰

土围堰（尺寸单位：m）草袋围堰（尺寸单位：m）三、水中开挖基坑时的围堰工程地下连续墙是伴随着钻孔灌注桩施工技术在地下工程施工中发展起来的一项新技术。它既可是结构物基础的一部分，也可在修筑施工中起围堰支护基坑的作用。（二）地下连续墙围堰学习小结一、浅基础施工顺序三、水中开挖基坑时的围堰工程学习小结二、旱地上浅基础施工学习小结一、浅基础类型与基础埋深选择三、浅基础设计步骤学习小结二、刚性扩大基础的设计与计算四、浅基础施工浅基础主容Content浅基础类型与基础埋深选择刚性扩大基础的设计与计算浅基础设计步骤123要内浅基础施工4浅基础类型与埋深选择学习内容1、地基、基础、持力持一、概述1、刚性基础2、钢筋混凝土扩展基础3、条形基础4、刚性扩大基础二、浅基础类型一、概述“”

任何建筑物都建造在一定的地层上，建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担。一般而言，将承受建筑物各种作用的地层称为地基，而将建筑物与地基接触的最下部分，也就是将建筑物的各种作用传递至地基的结构物称为基础。一、概述地基：承受建筑物荷载应力与应变不能忽略的土层（有一定深度和范围）。基础：埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建筑物下部结构。持力层：直接支撑建筑物基础的土层。下卧层：持力层下部的土层。一、概述天然地基：未经过人为处理即可满足设计要求的地基。

人工地基：经过人工加固或处理后的地基。地基基础浅基础深基础深水基础

刚性扩大基础柔性扩大基础桩基础沉箱基础地下连续墙沉井基础二、浅基础类型浅基础定义：通常将埋置深度较浅（一般在5米以内），且施工相对简单的基础称为浅基础。特点：施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故亦称为明挖基础。基础结构形式和施工方法也较简单。天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础（也称无筋扩展基础）和钢筋混凝土扩展基础两大类。二、浅基础类型钢筋混凝土扩展基础刚性基础二、浅基础类型2、刚性基础的特点形式：刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基础等。优点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以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。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，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。（一）刚性基础二、浅基础类型1、概念基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分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。当基础圬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。（一）刚性基础二、浅基础类型1、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圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为钢筋混凝土扩展基础。（二）钢筋混凝土扩展基础二、浅基础类型2、钢筋混凝土扩展基础的特点形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基础。优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。在土质较差的地基上修建高层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。缺点：