第三章基础工程

土木工程概论第三章基础工程本章内容3.1工程地质勘查3.2浅基础3.3深基础3.4不均匀沉降问题3.5地基处理地基与基础将上部结构荷载传递给地基土、连接上部结构与地基土的下部结构称为基础。地基是指承托土木工程基础的这一部分很小的场地。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。3.1工程地质勘察一、勘察与测绘的目的1.查明地貌和地质条件2.对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价3.为勘察方案的布置提供依据比萨斜塔二、勘察与测绘的仪器水准仪经纬仪3.1工程地质勘察三、工程地质勘察三阶段可行性研究勘察（选址勘察）初步勘察详细勘察3.1工程地质勘察四、各种条件下的勘测海上勘察水上勘察岩溶勘察软土勘察3.1工程地质勘察3.2浅基础一、浅基础的定义和作用上海大学新校区根据基础材料的受力性能和构造形式分为：无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础和箱形基础。浅基础：当基础埋置深度不大（一般浅于5m或小于基础最小宽度），只须经过普通施工方法就可以建造起来的基础。3.2浅基础1、刚性基础材料：砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。材料性能特点：抗压强度高，抗拉强度、抗剪强度低。构造要求：基础的外伸宽度和基础高度的比值（台阶宽高比）不超过规定的允许值。适用范围：6层和6层以下的（三合土基础不超过4层）一般民用建筑和墙承重的厂房。3.2浅基础砖基础石基础素混凝土基础3.2浅基础基础材料：钢筋混凝土受力特点：在基础内配置足够的钢筋来承受拉应力和弯矩，使基础在受弯时不致破坏。因而不受台阶宽高比的限制，可以做成扁平形状。2、扩展基础当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础，亦称延性基础。柱下独立基础墙下条形基础扩展基础：有柱下独立基础和墙下条形基础两种形式。按构造分类：1.单独基础2.条形基础3.筏板基础4.箱形基础5.壳体基础3.2浅基础1.单独基础在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。亦称独立基础。柱下单独基础3.2浅基础2.条形基础墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。墙下条形基础3.2浅基础柱下条形基础上部荷载较大，地基承载力较低时，独立基础底面积不能满足设计要求。这时可把若干柱子的基础连成一条构成柱下条形基础，以扩大基底面积，减小地基反力，并可以通过形成整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。单向条形基础十字交叉条形基础（双向条形基础、交梁基础）3.筏板基础当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。3.2浅基础带形基础、十字形基础、筏式基础箱形基础4.箱形基础为了对筏板基础进行加强，增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。3.2浅基础箱形基础5.壳体基础为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶状，而做成各种形式的壳体，称做壳体基础。3.2浅基础壳体基础3.3深基础一、深基础定义位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础，称为深基础。厦门九州花园深基础施工二、深基础的类型桩基础地下连续墙墩基础沉井基础沉箱基础3.3深基础1.桩基础桩基础的分类：(1)按桩身材料分类木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其它组合材料桩。3.3深基础水泥土搅拌桩(2)按施工方法分类预制桩钻孔灌注桩按施工方法可分为预制桩、灌注桩两大类。3.3深基础(3)按承载性状分类:端承型桩和摩擦型桩。端承型桩摩擦型桩3.3深基础2.地下连续墙天津百货大楼地下连续墙3.3深基础3.墩基础在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土（钢筋混凝土）而成，我国多用人工开挖，亦称大直径人工挖孔桩。3.3深基础墩基础4.沉井基础3.3深基础沉井基础动画沉井基础5.沉箱基础沉箱基础3.3深基础3.4地基不均匀沉降一、定义(1)一般是指同一结构体中，相邻的两个基础沉降量的差值是反映土木工程结构地基的变形特征的重要指标；(2)差异沉降过大，就会使相应的上部结构产生额外应力；(3)差异沉降将会产生裂缝，倾斜甚至破坏。二、减小地差异沉降的主要措施(1)在设计时尽量使上部荷载中心受压，均匀分布；(2)遇到高低相差悬殊或地基软硬突变时，要合理设置沉降缝；(3)增加上部结构对地基不均匀对地基协调作用，如在砌体结构中设置圈梁以增强结构得整体性；(4)合理安排施工工序和采用合理的施工方法。3.4地基不均匀沉降地基沉陷模型动画3.5地基处理大型填海工程地基处理地基处理的主要目的是指提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。一、地基处理方法3.5地基处理二、地基处理的方案选择地基处理的方案选择考虑的因素：1.地基土质条件2.工程要求3.工期4.造价5.料源6.施工机械条件3.5地基处理三、地基处理技术的发展1.土的“加筋法”2.土工合成材料、砂井预压和塑料排水带3.“强夯法”和“振动水冲法”等4.真空预压法5.高压喷射注浆法3.5地基处理