地基不均匀毕业设计

西南科技大学城市学院土木工程系毕业设计第1阶段项目名称：质量通病分析与预防能力提升学生姓名：代兴学号：201330228班级：建工1301专业：建筑工程技术指导教师：马骏教师职称：工程师2015年11月15日西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训I质量通病分析与预防能力提升(地基不均匀沉降及其预防措施)主要内容:地基不均匀沉降（Unevensettlementoffoundation）是指地基因承担荷载的能力过大。在荷载作用下，地基要产生变形。随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力，但地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定，此时地基达到极限承载力过大就会引起地基的不均匀沉降。因此必须控制好地基的承载力，防止因不均匀沉降引发的事故与财产人员伤害。关键词：地基;不均匀沉降;施工;沉降量;荷载;土质西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训II目录第1章绪论11.1地基的概述.................................................11.2地基不均匀沉降..............................................11.3土的压缩性..................................................11.4地基不均匀沉降的简介........................................31.5土的液化与地基不均匀沉降的关系..............................41.6地基的通病发生通常现象......................................51.7地基质量通病的控制重要性....................................5第2章引起地基不均匀沉降的原因.....................................62.1地基不均匀沉降的原因........................................62.2基础最终沉降量..............................................72.3地基的应力与沉降量计算不满足要求...........................152.4软弱地基造成地基的不均匀沉降...............................182.5地基埋置深度不够与建筑物的荷载过大.........................19第3章防止地基不均匀沉降的预防措施...............................223.1特殊土地基的防治与处理方案.................................223.3盐渍土地基防治预处理方案...................................32第4章导致的事故.................................................35总结...............................................................57参考文献...........................................................58西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训3第1章绪论1.1地基概述地基（subsoil）指的是承受上部结构荷载影响的那一部分土体。基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。1.2地基不均匀沉降建筑物和土工建筑物修建前，地基中早已存在着由土体自身重力引起的自重应力。建筑物和土工建筑物荷载通过基础或路堤的底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，在附加的三向应力分量作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切变形，导致各点的竖向和侧向位移。地基表面的竖向变形称为地基沉降，或基础沉降。1.3土的压缩性土的压缩性就是地基沉降产生一原因之一（竖向沉降）压缩性——在压力作用下土的体积减小孔隙的减小——压缩性墨西哥城下的土层为：表层为人工西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训4填土与砂夹卵石硬壳层，厚度5m，含水率150～600%，层厚达数十米。该艺术宫沉降量高达4m，并造成公路下沉。建筑物的不均匀沉降，墨西哥城1.4地基不均匀沉降的简介不均匀沉降，主要是建筑物上部荷载分布不均匀，造成持力层地基土的附加应力不均匀，持力层地基土厚度分布不均匀，造成不同部位土体不均匀压缩变形。持力层地基土下卧层分布不均匀，造成土体总压缩变形的不均匀；基础持力层未选定在同一土层上。建筑物和土工建筑物修建前，地基中早就存在着由土体自身重力引起的自重应力。建筑物和土工建筑物荷载通过基础或路堤的底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，在附加的三向应力分量作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切变形，导致各点的竖向和侧向位移。地基表面的竖向变形称为地基沉降。西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训51.4.1.相邻基础沉降影响建筑物在对方地基中产生附加应力，且较近一端下的附加应力较大，较远一端较小，两建筑物向内倾斜。西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训61.5土的液化与地基不均匀沉降的关系液化：饱水松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象阪神大地震中的地基液化西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训71.6地基的通病发生通常现象当地基的承载力与整体稳定性不能满足基本要求时，在荷载作用下，地基将会发生局部或者发生整体的破坏。天然地基承载力的高低主要与土的的抗剪强度有关，也与基础的形式，基础底面积的大小和埋深有关。在建筑物的静，动荷载的作用下，地基将会产生沉降，水平位移以及不均匀沉降，若地基的变形超过有效值，将会影响建筑物或者构筑物的安全使用。其中地基的不均匀沉降产生最多。1.7地基质量通病的控制重要性地基工程是建筑物施工技术复杂，难度很大的分部工程之一。主要有无支护土方，有支护土方，地基处理，桩基础等等的分部工程。地基的质量合格与否直接影响到建筑物的安全，随着国家的经济的发展和施工技术的进步，单体建筑的规模也是越来越大，总的功能也不断的增加。但是安全性不能得到保证使其质量问题也越来越多，让我们不得不重视其质量的通病；做到在发生之前去预防；在通病中去控制，因此地基质量通病问题也越来越重视。地基属于隐蔽工程，在施工完成后难以检测，在使用期间出现的通病我们应该尽量控制与预防。否则一旦发生质量问题就难以控制造成的后果不可想象；对于国民经济的损失也是巨大的；对于在基础的隐蔽性我们在做到及时的检测与检验保证其使用功能，因此必须加强对地基的通病控制。西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训8第2章引起地基不均匀沉降的原因2.1地基不均匀沉降的原因2.2基础最终沉降量研究表明：粘性土地基在基底压力作用下的沉降量S由三种不同的原因引起：S=SCdSSS西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训9初始沉降(瞬时沉降)Sd有限范围的外荷载作用下地基由于发生侧向位移(即剪切变形，体积不变)引起的。主固结沉降(渗流固结沉降)Sc由于超孔隙水压力逐渐向有效应力转化而发生的土渗透固结变形引起的，是地基变形的主要部分。次固结沉降Ss主固结沉降完成以后，在有效应力不变条件下，由于土骨架的蠕变特性引起的变形。这种变形的速率与孔压消散的速率无关，取决于土的蠕变性质，既包括剪应变，又包括体应变。2.3地基的应力与沉降量计算不满足要求地基自重应力、基底压力，水平自重力必须满足设计施工值，各种荷载条件下的土中附加应力计算应该达到最小的值。2.3.1土体自重应力的计算即是假设地表面是无限延伸的水平面，在深度z处水平面上各点的自重应力相等且均匀地无限分布，任何竖直面和水平面上均无剪力存在，故地基中任意深度z处的竖向自重应力就等于单位面积上的土柱重量。1)单层土体的自重应力表达式：σcz=zσcz=竖向自重应力（KN/M2）z=单位面积上的土柱重量。（Kg）2)当地基由多个不同重度的土层（成层土）组成时：单层土体的自重应力式iniinnczzzzz121....西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训103）地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层考虑浮力作用采用浮重度。4）在地下水位以下，埋藏有不透水层时，不透水层层面及以下的自重应力等于上覆土和水的总重。2.3.2水平自重应力的计算：土在自重作用下不仅产生竖向自重应力，同时也产生水平自重应力。其水平自重应力的数值大小是随着竖向自重应力变化而变化。1)水平自重应力计算式czocycxk西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训11iniczz1静止侧压力系数因土的种类、重度不同而不同。2)地下水位变化对水平自重应力的影响:自然界中的天然土层，一般形成至今已有很长的地质年代，它在自重作用下的变形早巳稳定。但对于近期沉积或堆积的土层，应考虑它在自重应力作用下的变形。地下水位下降浮力消失自重应力增加该自重应力相当于大面积附加均布荷载能引起下部土体产生新的变形，属于附加应力。对于地下水的变化会影响到地基的承载力的变化，随着地下水的增加是地基的承载力下降；使其地基发生不均匀的沉降，使其地基的质量不能得到保证。2.3.3基底压力的计算1、基底压力：建筑荷载通过基础传给地基，基础底面传给地基表面的压应力。2、地基反力：地基支撑基础的反力。（大小相等、方向相反的作用力与反作用力）3、地基底压力的分布规律：建筑物荷载基础地基在地基与基础的接触面上产生压力1）绝对柔性基础，基础刚度EI＝0，对地基变形没有抵抗能力。地基与基础二者变形协调一致，因此基底压力分布与作用在基础上的荷载完全一致西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训122）绝对刚性基础，基础刚度较大EI＝∞，在荷载作用下只能平面下沉，而不能弯曲。3）有限刚度基础，基础刚度较大但不是绝对刚性，可以稍微弯曲。在荷载作用下基底压力分布出现马鞍形、抛物线形。2.3.4基底附加压力：附加压力由于修造建筑物，在地基中增加的压力。2.2.4.1一般情况下，建筑物建造前天然土层在自重作用下的变形早已结束。因此，只有基底附加压力才能引起地基的附加应力和变形。基底的附加应力计算式轴心荷载：czkoppczkkooppppminmaxmaxmin2.2.4.2地基附加应力是由新增加建筑物荷载在地基中产生的应力。是引起地基变形和破坏的主要原因。西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训132.2.4.3附加应力分布特点：1）附加应力随地基土深度增加其数值逐渐减小。2）在任意深度同一水平面上附加应力不等，中心线上附加应力最大，向两侧逐渐减小，但扩散的范围越来越广。2.2.5地基的承载力必须满足竖向集中力作用下地基附加应力建筑荷载主要以竖向荷载为主，故只考虑竖向应力。其计算公式为：25323ZPKRZPz竖向荷载的力学分析图为西南科技大学城市学院建筑工程技术行业综合能力提升实训142.2.5集中荷载产生的竖向附加应力存在着如下规律：1）在集中力P的作用线上,沿P作用线上的分布随深度增加而递减。2）在r0的竖直线上，从零逐渐增大，至一定深