最新地基与基础张永义幻灯片.ppt

《最新地基与基础张永义幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新地基与基础张永义幻灯片.ppt（45页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 ：是把结构荷载和搭载在结构上的荷载通过自己本身：是把结构荷载和搭载在结构上的荷载通过自己本身的结构特性传递到地基上。的结构特性传递到地基上。：上部结构的荷载通过基础传递到岩土体上。基础底：上部结构的荷载通过基础传递到岩土体上。基础底部标高开始至一定深度范围内的岩土体，称为建筑物的地部标高开始至一定深度范围内的岩土体，称为建筑物的地基。基。 地基的承载能力变形特性，是建构筑物安全正常使用地基的承载能力变形特性，是建构筑物安全正常使用的关键。的关键。 外部环境改变，常可造成地基事故发生。外部环境改变，常可造成地基事故发生。2.1.42.1.4当岩石作为建筑地基，人们更关注的是它的强度、变当岩石作

2、为建筑地基，人们更关注的是它的强度、变形和稳定性，故又有以下分类：形和稳定性，故又有以下分类： 深度分类深度分类fr60岩、石英岩、石英60fr3030fr1515fr5fr5注：注：frfr，饱和单轴极限抗压强度，饱和单轴极限抗压强度MpaMpa 未风化未风化 微风化微风化 中等风化中等风化 强风化强风化 全风化全风化 残积土（过渡类型）残积土（过渡类型） KR 0.75 KR 0.75 软化岩石软化岩石 KR KR 0.7 0.7 不软化岩石不软化岩石 KR KR fr/f frfr/f fr饱和单轴极限抗压深度，饱和单轴极限抗压深度，f f天然单轴天然单轴 极限抗压深度极限抗压深度 整体

3、状整体状 完整完整 块状块状 较完整（含厚层状）较完整（含厚层状） 层状层状 较破碎（含厚层状以下镶嵌状）较破碎（含厚层状以下镶嵌状） 碎裂状碎裂状 破碎破碎 散体状散体状 极破碎极破碎 易溶岩易溶岩 石膏、岩盐石膏、岩盐 膨胀岩膨胀岩 膨胀性泥岩膨胀性泥岩 崩解岩崩解岩 湿陷性砂岩湿陷性砂岩 盐渍化盐渍化 2.22.2 2.2.12.2.1 老沉积土老沉积土：晚更新等：晚更新等Q Q3 3其以前沉积的土其以前沉积的土 一般沉积土一般沉积土：第四纪全新等：第四纪全新等Q Q1 14 4堆积的土堆积的土 新近沉积土新近沉积土：文化期以来堆积的土层：文化期以来堆积的土层Q Q2 24 42.2.2

4、2.2.2n残积土残积土n坡积土坡积土n洪积土洪积土n冲积土冲积土n冰积土冰积土n风积土风积土n淤积土淤积土2.2.32.2.3（一般性土）（一般性土） 颗粒大于颗粒大于2mm2mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重5050的土，又的土，又 分为漂石（块石）卵石（碎石）圆砾（角砾）分为漂石（块石）卵石（碎石）圆砾（角砾） 粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒不超过全重的的颗粒不超过全重的5050，粒，粒径大于径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重5050。又可分为砾砂、。又可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。粗砂、中砂、细砂、粉砂。 不用粒径大小做为划分的依据。按塑性指数不用粒

5、径大小做为划分的依据。按塑性指数IPIP大于大于1010的土。又可分为的土。又可分为IPIP1717为粘土。为粘土。1010IPIP1717为粉质粘土。为粉质粘土。 是介于砂土与粘性土之间塑性指数是介于砂土与粘性土之间塑性指数IP10IP10且粒且粒径大于径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量不超过全重的的颗粒含量不超过全重的50502.2.42.2.4：为在静水或缓慢的流水环境中沉积并经生物化学作用：为在静水或缓慢的流水环境中沉积并经生物化学作用形成。其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于或等于形成。其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于或等于1.51.5的粘性土。（还有淤泥质土的粘性土。

6、（还有淤泥质土天然孔隙比天然孔隙比1.0e1.0e1.51.5）：为碳酸盐系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土：为碳酸盐系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土其液限一般大于其液限一般大于5050次生红粘土。次生红粘土。：土中粘粒成分主要由亲水矿物（蒙脱石、伊利石）：土中粘粒成分主要由亲水矿物（蒙脱石、伊利石）组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩的特性。其自由组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩的特性。其自由膨胀率大于或等于膨胀率大于或等于40%40%的粘性土。的粘性土。：浸水后突然产生大量的附加沉降，湿陷系数大于：浸水后突然产生大量的附加沉降，湿陷系数大于或等于或等于0.0150.015的土

7、。的土。：含有较多易溶盐类的岩土。对易溶盐含量大于：含有较多易溶盐类的岩土。对易溶盐含量大于0.5%0.5%且具有吸湿、松胀等特性的土称盐渍土。对含有石膏且具有吸湿、松胀等特性的土称盐渍土。对含有石膏芒硝、岩盐等硫酸盐或氯化物的岩层，则称为盐渍岩芒硝、岩盐等硫酸盐或氯化物的岩层，则称为盐渍岩。3.13.1 承载力用于确定基础形式与基础面积。承载力用于确定基础形式与基础面积。 Pk Pk相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值 fafa修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值 因此因此 FkFk相应于荷载效应标准组合时，相应于荷载效应标

8、准组合时，竖向力值竖向力值GkGk。基础自重和基础上的。基础自重和基础上的 当为偏心荷载作用时，根据当为偏心荷载作用时，根据符合符合 当偏心距当偏心距e eb/6b/6时时 3.1.13.1.1 fa fa 岩石地基承载力特征值岩石地基承载力特征值 frk frk 饱和单轴抗压深度标准值饱和单轴抗压深度标准值 r r 折剪系数折剪系数 按岩石完整程度按岩石完整程度、产状、组合由地区经验确定。、产状、组合由地区经验确定。 完整岩体取完整岩体取0.50.5 较完整岩体取较完整岩体取0.20.20.50.5 较破碎岩体取较破碎岩体取0.10.10.20.2： 见右图见右图： 即用静力触探、标准贯即用

9、静力触探、标准贯入试验、动力触探试验、旁入试验、动力触探试验、旁压试验、十字板剪切试验、压试验、十字板剪切试验、扁铲试验、波速试验与载荷扁铲试验、波速试验与载荷试验的资料对比分析建立经试验的资料对比分析建立经验关系。验关系。：建筑地基规范公式：建筑地基规范公式 它与基础深度它与基础深度d d、宽度、宽度b b、宽度、宽度b b、土地地基的深度指标、土地地基的深度指标c c、和重度和重度r r有关有关 3.1.2物理性质指标、力学性质指标与承载力建立物理性质指标、力学性质指标与承载力建立经验表格经验表格 承载力与土的物理力学指标建立经验表格。各个地区都承载力与土的物理力学指标建立经验表格。各个地

10、区都建立了本地区的承载力表格。对于粒性土，建筑地基规范推建立了本地区的承载力表格。对于粒性土，建筑地基规范推荐的表格是荐的表格是第一指第一指标标e第二指标第二指标00.250.500.751.01.200.5475430390（360）0.640036032545（265）0.73252952652402101700.82752402202001701350.92302101901701351051.02001801601351151.11601351151054.1.14.1.1房屋皆由上部房屋皆由上部结构与基础两大结构与基础两大部分组成。部分组成。4.14.1.3 4.1.3 上部结构的荷

11、载通过基础传至土体后便继续向土体深上部结构的荷载通过基础传至土体后便继续向土体深部扩散。由于土体是一个半无限空间体，土中应力随扩散部扩散。由于土体是一个半无限空间体，土中应力随扩散的深度而迅速减小，这一点可由弹性力学布辛涅斯克公式的深度而迅速减小，这一点可由弹性力学布辛涅斯克公式证明。证明。 对于一般房屋而言，主要受力层与基础的宽度及密集对于一般房屋而言，主要受力层与基础的宽度及密集程度有关，利用这一关系，对于基础面积较大的筏基和箱程度有关，利用这一关系，对于基础面积较大的筏基和箱基。基地基主要受力层为一倍基础短边宽，对于基础宽度基。基地基主要受力层为一倍基础短边宽，对于基础宽度小而密集时，考

12、虑到基础间的相互影响及地基的均匀程度，小而密集时，考虑到基础间的相互影响及地基的均匀程度，一般将基底标高下一般将基底标高下5m5m以内的土层划为主要受力层。以内的土层划为主要受力层。4.24.2 基础工程设计包括基础设计与地基设计两大部分。基基础工程设计包括基础设计与地基设计两大部分。基础设计包括基础形式的选择、基础埋深、基底面积大小、础设计包括基础形式的选择、基础埋深、基底面积大小、基础内力和断面计算，如果地下部分是多层结构还应包括基础内力和断面计算，如果地下部分是多层结构还应包括地下结构计算。地基设计包括地基土的承载力确定、地基地下结构计算。地基设计包括地基土的承载力确定、地基变形计算、地

13、基抗倾覆及抗滑计算。基础工程设计的主要变形计算、地基抗倾覆及抗滑计算。基础工程设计的主要依据一方面是上部结构荷载及其分布情况，另一方面是地依据一方面是上部结构荷载及其分布情况，另一方面是地基土的力学性质、土层分布、地下水及其变化情况。基土的力学性质、土层分布、地下水及其变化情况。 因此基础工程设计要称为地基基础设计。因此基础工程设计要称为地基基础设计。 当地基强度不足或压缩变形很大而不能满足设计要求当地基强度不足或压缩变形很大而不能满足设计要求时，就需要地基处理，经处理后的地基称为人工地基。时，就需要地基处理，经处理后的地基称为人工地基。 在基础工程设计时首先必须有一个上部结构在基础工程设计时

14、首先必须有一个上部结构基基础础地基相互作用的整体观点。地基相互作用的整体观点。4.2.1 基底压力小于或等于地基承载力。基底压力小于或等于地基承载力。 PaPa作为地基的承载力，服从某压力下地基变形能逐渐作为地基的承载力，服从某压力下地基变形能逐渐稳定这一基本原则。稳定这一基本原则。4.2.2 4.2.2 地基变形量小于建筑物允许变值建筑物的破坏多数是地基变形量小于建筑物允许变值建筑物的破坏多数是由于地基变形过大或不均匀造成的。由于地基变形过大或不均匀造成的。 地基变形特征值有：地基变形特征值有：对砌体承重结构应对砌体承重结构应 于框架结构和单层排价结构由相邻于框架结构和单层排价结构由相邻多层

15、或高层建筑和高耸结构应由多层或高层建筑和高耸结构应由应控制平均沉降量。应控制平均沉降量。变形特征变形特征地基土类别地基土类别中低压缩性土中低压缩性土高压缩性土高压缩性土工工业业与与民民用用建建筑筑框架结构沉降差框架结构沉降差砌体墙填充的边排桩沉降差砌体墙填充的边排桩沉降差单层排架结构柱基沉降量单层排架结构柱基沉降量(120)砌体承重结构基础局部倾斜砌体承重结构基础局部倾斜设计等级为甲级乙级建筑物均应按设计等级为甲级乙级建筑物均应按设设4.2.34.2.3水平力作用时应满足稳定性要求这个原则的制定是使地基水平力作用时应满足稳定性要求这个原则的制定是使地基具有抗倾覆抗滑的能力。地基失稳造成的事故是

16、灾难性的。具有抗倾覆抗滑的能力。地基失稳造成的事故是灾难性的。所以不能在易于形成滑坡的地段建设。所以不能在易于形成滑坡的地段建设。 防止拟建场地大挖大填防止拟建场地大挖大填 防止洪水防止洪水、泥石流泥石流 规定斜坡场地与坡缘的间距规定斜坡场地与坡缘的间距 条形条形 a3.5bd/tg 矩形矩形 a2.5b d/tg 在风力、地震力较大的地段进行抗倾覆抗滑计算在风力、地震力较大的地段进行抗倾覆抗滑计算在江、河沿岸的建筑不仅要考虑洪水，还要考虑因建筑物重量在江、河沿岸的建筑不仅要考虑洪水，还要考虑因建筑物重量及堆荷所引起的建筑物失稳及堆荷所引起的建筑物失稳4.34.3基础类型基础类型 无筋扩展基础

17、即刚性基础，由砖、毛石、混凝土、无筋扩展基础即刚性基础，由砖、毛石、混凝土、毛石混凝土、灰土、三合土等材料组成的墙下条基或毛石混凝土、灰土、三合土等材料组成的墙下条基或柱下独立基础。适用荷重较小，受深宽比限制。柱下独立基础。适用荷重较小，受深宽比限制。n扩展基础，墙下钢筋混凝土条基扩展基础，墙下钢筋混凝土条基立基础，工业厂房普遍使用。立基础，工业厂房普遍使用。n筏片基础筏片基础n箱形基础箱形基础n桩基础桩基础n岩石锚杆基础岩石锚杆基础n沉井和沉箱沉井和沉箱4.44.4地基类型及其主要特性地基类型及其主要特性n常见的地基类型除均匀地基外，还有坡地型地基，岩土交常见的地基类型除均匀地基外，还有坡地

18、型地基，岩土交错型地基，岩溶型地基及特殊土地基。错型地基，岩溶型地基及特殊土地基。n不应把一个场地的地质条件与一个地基的地质条件混同起不应把一个场地的地质条件与一个地基的地质条件混同起来。因为一个场地的地质条件可能是复杂的，而作为这个来。因为一个场地的地质条件可能是复杂的，而作为这个场地的某个建筑物地基来说它也场地的某个建筑物地基来说它也的。的。4.4.14.4.1均匀地基均匀地基 地基土层可能是单一的，如为多层地基土层可能是单一的，如为多层土层的坡度一般小于土层的坡度一般小于1010，软土层，软土层n由于土层比较均匀，设计时主要考虑岩由于土层比较均匀，设计时主要考虑岩建建筑物的特性。筑物的特

19、性。n当建构筑物荷载均匀，土的承载力能当建构筑物荷载均匀，土的承载力能计算地基变形满足设计要求，可计算地基变形满足设计要求，可。 不同、分布不均的土层不同、分布不均的土层构成。地形起伏与地质构成。地形起伏与地质，为常见的山区地基类型。坡地地层有坡积，为常见的山区地基类型。坡地地层有坡积或残积的粘性土，或残积的粘性土，也可能由碎石类土、砂类土等厚度也可能由碎石类土、砂类土等厚度治理滑坡通常采用以下方法治理滑坡通常采用以下方法 。对于滑床上陡下缓，滑体头重脚轻的推移式。对于滑床上陡下缓，滑体头重脚轻的推移式滑坡，在上部减重在下部填土压脚，以达到滑体的力学平滑坡，在上部减重在下部填土压脚，以达到滑体

20、的力学平衡。小型滑坡可采取全部清除。衡。小型滑坡可采取全部清除。 ，设置支，设置支挡结构，如挡结构，如墙。墙。 ，用土钉墙，用土钉墙或锚杆把滑体或锚杆把滑体上。上。消除或减轻水对滑体的危害至关消除或减轻水对滑体的危害至关截、排、截、排、护、填的作法来清除护、填的作法来清除的危害。的危害。 地基处理一般采地基处理一般采用以下方法：用以下方法：n褥垫褥垫n桩基桩基 地基变形要求地基变形要求较高时采用较高时采用n梁板拱跨越梁板拱跨越 基岩强基岩强度较高。度较高。n支墩支墩n置换置换4.4.3岩土交错型地基岩土交错型地基 其基本特征是地基中的一部分为埋藏较浅的基岩另一部分其基本特征是地基中的一部分为埋

21、藏较浅的基岩另一部分为残积、坡积或沉积的土层，土层厚度变化较大，土的承载力为残积、坡积或沉积的土层，土层厚度变化较大，土的承载力低，岩石的承载力高，故这类地基设计中最主要的问题为变形低，岩石的承载力高，故这类地基设计中最主要的问题为变形不均匀。不均匀。n当岩层破面不大于当岩层破面不大于3030而土的变形模量在而土的变形模量在10MPa10MPa以以上时，基地下有上时，基地下有30cm30cm以上土层，对四层以下的民以上土层，对四层以下的民用砖石结构一般都不用处理，当土的变形模量超用砖石结构一般都不用处理，当土的变形模量超过过20MPa20MPa时，六层以下砖石结构时，六层以下砖石结构是安全是安

22、全n对于石芽密布并有出露的地基，对于石芽密布并有出露的地基，2m2m，其间又为硬塑或坚硬的红，其间又为硬塑或坚硬的红三三层框架。层框架。15t15t以下吊车的单层以下吊车的单层小于小于200kpa200kpa可不处理。可不处理。4.4.44.4.4岩溶型地基岩溶型地基 在碳酸类岩石地区，当有溶洞、溶蚀裂隙土洞等现象存在碳酸类岩石地区，当有溶洞、溶蚀裂隙土洞等现象存在时，应考虑其对地基的稳定性的影响。在时，应考虑其对地基的稳定性的影响。n 当基础底面以下的土层厚度大于当基础底面以下的土层厚度大于3 3倍的独立基底底宽，倍的独立基底底宽，或大于或大于6 6倍的条形基础底宽且在使用期间不具备形成土洞

23、条倍的条形基础底宽且在使用期间不具备形成土洞条件时稳定按常规设计。如果洞顶板件时稳定按常规设计。如果洞顶板底面之间底面之间厚厚度小于上述条件时，应根据洞体度小于上述条件时，应根据洞体及深度、洞内充填情况以及岩溶及深度、洞内充填情况以及岩溶体稳定体稳定性分析。当地质条件符合下列性分析。当地质条件符合下列溶洞对溶洞对地基稳定性影响，按岩土地基稳定性影响，按岩土 溶洞被密实的沉积物填满，溶洞被密实的沉积物填满，无无被水冲蚀的可能性。被水冲蚀的可能性。 洞体较小，基础尺寸大于洞的洞体较小，基础尺寸大于洞的支支承长度。承长度。 微风化的硬质岩石中，洞体微风化的硬质岩石中，洞体跨。跨。 嵌塞嵌塞 填塞填塞

24、 梁拱、板梁拱、板 灌浆灌浆 洞底支撑洞底支撑 柱基柱基对地基稳定性有影响的岩溶洞隙一般采用下列方法处理：对地基稳定性有影响的岩溶洞隙一般采用下列方法处理：4.4.54.4.5软土地基软土地基 外观以灰色为主的细粒土外观以灰色为主的细粒土在静水中或非常缓慢的在静水中或非常缓慢的流水环境中沉积流水环境中沉积 天然含水量大于液限天然含水量大于液限 孔隙比等于或大于孔隙比等于或大于1.01.0 高压缩性高压缩性 112 20.5Ma0.5Ma-1-1 低承载力低承载力 100KPa100KPa 高灵敏度高灵敏度 StSt4 4 低渗透性低渗透性 1 110106cm/s6cm/s 在较大的地震力作用

25、下易于震陷在较大的地震力作用下易于震陷n结构措施结构措施 控制长高比控制长高比 L/H2.5L/H2.5（多层）（多层） 增加高度增加高度框架结构、墙板结构、箱基、筏基、体型简单框架结构、墙板结构、箱基、筏基、体型简单n补偿基础，减少附加应力补偿基础，减少附加应力 条形条形 矩形矩形 PzPz附加应力附加应力 PkPk基底压力基底压力 PcPc基础底面处土的自重压力基础底面处土的自重压力 z z基底至软弱下卧层顶面的距离基底至软弱下卧层顶面的距离 地基压力扩散角地基压力扩散角n建筑物保持一定距离，防止应力叠加出现倾斜建筑物保持一定距离，防止应力叠加出现倾斜n控制加荷速率控制加荷速率n利用与处理

26、利用与处理 有关同类地基的各种地基处理方法有关同类地基的各种地基处理方法在下一阶段的课程中安排。包括黄土在下一阶段的课程中安排。包括黄土地基、软土地基、红粘土地基、膨胀地基、软土地基、红粘土地基、膨胀土地基，涉及的地基处理方法有：桩土地基，涉及的地基处理方法有：桩基、各类复合地基如刚性抗复合地基、基、各类复合地基如刚性抗复合地基、灰土桩复合地基、二灰桩复合地基、灰土桩复合地基、二灰桩复合地基、深层搅拌桩、高压旋喷桩、深层搅拌桩、高压旋喷桩、CFGCFG抗交合抗交合地基。换填地基等等。地基。换填地基等等。界（代）界（代） 系（纪）系（纪） 统（世）统（世）距今年代距今年代（亿年）（亿年）新新生生

27、界界第四系第四系全新统全新统Q40.020.03更新统更新统上上Q3中中Q2下下Q1第第三三系系上上上新统上新统N20.120.8中新统中新统N1下下渐新统渐新统始新统始新统古新统古新统中生界中生界白垩系白垩系侏罗系侏罗系三叠系三叠系0.82.3古生界古生界三叠系三叠系石炭系石炭系泥盆系泥盆系2.34志留系志留系奥陶系奥陶系寒武系寒武系46远古界远古界震旦系震旦系617贺新郎贺新郎 读史读史 （1964年）年）人猿相揖别。人猿相揖别。只几个石头磨过，只几个石头磨过，小儿时节。小儿时节。铜铁炉中翻火焰，铜铁炉中翻火焰，为问何时猜得？为问何时猜得？不过几千寒热。不过几千寒热。人世难逢开口笑，人世难逢开口笑，上疆场彼此弯弓月。上疆场彼此弯弓月。流遍了，流遍了，郊原血。郊原血。一篇读罢头飞雪，一篇读罢头飞雪，但记得斑斑点点，但记得斑斑点点，几行陈迹。几行陈迹。五帝三皇神圣事，五帝三皇神圣事，骗了无涯过客。骗了无涯过客。有多少风流人物？有多少风流人物？盗跖庄盗跖庄硚硚流誉后，流誉后，更陈王奋起挥黄钺。更陈王奋起挥黄钺。歌未竟，歌未竟，东方白。东方白。45 结束语结束语