建筑地基基础PPT

注册建筑师考试复习建筑地基基础内容一建筑师与地基基础二地基土的基本知识三地基与基础设计四软弱地基五土压力的概念六地基抗震的基本知识下沉了1.8m的展览馆地下室上浮建筑师与地基基础所有的建筑物都支承在地球上，离不开地基和基础；建筑物的荷载由基础传给地基，地基受力而发生变形；地基反作用于建筑物，造成建筑物的变形、开裂以致破坏；一流的建筑师善于利用自然条件，营造良好的建筑环境。建筑物的荷载传递地基土的基本知识1土的物理指标三相指标、状态指标、粒度成分2岩、土的工程分类按粒径分类、按塑性指数分类3土的工程特性指标原位测试、室内试验抗剪强度与压缩性指标土的组成与三相指标土由矿物颗粒、水和气体组成土中的土粒、水和气体在体积和质量上的比例关系称为土的三相比例指标分为试验指标和换算指标两大类土的密度土粒密度土的含水量Vg＝sssVg%100swggw干密度孔隙比饱和度VgsdsVVVeVwrVVS饱和密度浮重度重度与密度的换算Vggsw＝satwsatwssVVg10＝1081.9液限、塑性、塑性指数和液性指数状态坚硬可塑流塑界限含水量塑性液限wpwL塑性指数IP塑性指数PLPwwI液性指数PPLIwwI规范关于粘性土的状态分类粘性土状态分类液性指数状态液性指数状态IL1坚硬0.75IL1软塑0IL0.25硬塑IL1流塑0.25IL0.75可塑A．wL=30%,wP=19%,w=32%,IL=1.18B.wL=40%,wP=22%,w=37%,IL=0.83土的粒度成分粒组划分标准粒组名称粒组范围（mm）漂石（块石）粒组200卵石（碎石）粒组20~200砾石粒组2~20砂粒粒组0.075~2粉粒粒组0.005~0.075粘粒粒组0.005用不同粒径颗粒的相对含量描述土的颗粒组成情况，称为土的粒度成分土的粒度成分试验岩石的分类坚硬程度与饱水单轴无侧限抗压强度的对应关系强度/MPa6060-~3030~1515~55坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩岩体完整性划分等级名称结构类型完整性系数Kv完整整体状或巨厚层状结构0.75较完整块状或厚层状结构0.75~0.55较破碎中、薄层状或镶嵌碎裂结构0.55~0.35破碎裂隙块状结构或碎裂结构0.35~0.15松散散体结构0.15岩石风化程度划分等级名称风化特征未风化组织结构未变微风化组织结构基本未变，沿节理面有铁每锰结核渲染，矿物质基本未变，无疏松物质弱风化组织结构部分破坏，裂隙面风化较重，矿物质已有变质，沿节理面出现矿物风化，坚硬块体夹有松散物质强风化组织结构已大部分破坏，矿物成分已显著变化长石、云母已风化成次生矿物，颜色变化，疏松物质与坚硬物质混杂全风化组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，基本不含坚硬物质土分为：碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土碎石土的分类土的名称颗粒形状粒组含量漂石块石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于200mm的颗粒含量超过总质量的50%卵石碎石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于20mm的颗粒含量超过总质量的50%圆砾角砾圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50%注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定土的工程分类碎石土的密实度分类按重型动力触探锤击数N63.5分类N63.5密实度N63.5密实度N63.55松散10N63.520中密5N63.510稍密N63.520密实粉土介于砂土和粘性土之间的过渡性土类粘性土：粉质粘土，塑性指数10～17粘土，塑性指数大于17砂土的分类土的名称粒组含量砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占总质量的25~50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过总质量的50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过总质量的50%细纱粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量的85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量的50%注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。用标准贯入锤击数划分砂土密实度砂土的密实度标准贯入试验锤击数密实度N10松散10N15稍密15N30中密N30密实土的工程特性指标载荷试验－地基承载力、变形模量静力触探试验－单桩承载力标准贯入试验－砂土密实度直剪试验－抗剪强度指标压缩试验－压缩模量平板载荷试验临塑荷载极限荷载变形模量静力触探试验标准贯入试验直剪试验由剪切速率控制排水程度快剪固结快剪慢剪tgpcf压缩性指标压缩曲线压缩系数压缩模量aeepp10001221Eeas11压缩性评价如起始压力取为100kPa，终止压力取为200kPa，则此压缩系数写作a1-2，根据a1-2的大小可将土分为三种类型：1）当a1-20.1时，为低压缩性土；2）当0.1a1-20.5时，为中压缩性土；3）当a1-20.5时，为高压缩性土。地基与基础设计地基设计原则地基设计原则承载力计算甲级、乙级、丙级均需计算承载力甲级、乙级必须验算变形变形验算丙级凡属地基规范表3.0.2范围以外的情况都必须验算变形虽然在地基规范表3.0.2范围以内，但又符合3.0.2条第3款规定的5个补充条件之一时，仍然需要验算变形其余情况都不需要验算变形稳定验算经常受水平荷载的高层建筑和高耸结构物，建造在斜坡上的建筑物和构筑物可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围（规范表3.0.2）地基承载力特征值fak(kPa)60fak8080fak100100fak130130fak160160fak200200fak300地基主要受力层情况各土层坡度（％）5510101010砌体承重结构、框架结构（层数）555677吊车额定起重量（t）5~1010~1515~2020~3030~5050~100单跨厂房跨度（m）121824303030吊车额定起重量（t）3~55~1010~1515~2020~3030~75单层排架结构（6m柱距）多跨厂房跨度（m）121824303030烟囱高度（m）30405075100高度（m）1520303030建筑类型水塔容积（m3）5050~100100~200200~300300~500500~1000变形计算的附加条件1.承载力小于130kPa，建筑物体型复杂2.地面堆载、相邻基础荷载差异大3.相邻建筑物距离过近4.填土自重固结未完成5.软弱地基上建筑物存在偏心荷载基础埋置深度一．确定埋置深度的五个条件：1.建筑物用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的型式和构造；2.作用在地基上的荷载大小和性质；3.工程地质和水文地质条件；4.相邻建筑物的基础埋深；5.地基土冻胀和融陷的影响。二．高层建筑的基础埋置深度在抗震设防区，天然地基上的箱形基础和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15，桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18~1/20。三．相邻建筑物的基础埋深当有相邻建筑物时，新建建筑物的埋置深度不宜大于原有建筑物的基础；当埋深大于原有建筑基础时，两基础间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定；当上述要求不能满足时，应采取分段施工、设临时加固支撑、打板桩等施工措施，或加固原有建筑物地基。四．冻土地区的基础埋深当建筑基础底面以下允许有一定厚度的冻土层，可用下式计算基础的最小埋深：maxminhzddzezwzsdzz0地基设计1.地基承载力计算持力层的地基承载力计算软弱下卧层承载力验算2.变形计算3.稳定性验算设计表达式轴心荷载作用时afppNGAafp2.1max偏心荷载作用时大偏心时基础底面压力的分布alGFpkk32max高层建筑筏形基础偏心限制高层建筑筏形基础的结构竖向永久荷载的重心应与基底平面形心重合，当不能重合时，偏心距宜符合下式要求：W－与偏心距方向一致的底面抵抗矩A－基础底面积AWe1.062blWblA地基承载力的确定载荷试验地基承载力计算公式kcdbacMdMbMf0承载力修正系数（规范表5.2.4）土的类别bd淤泥和淤泥质土01.0人工填土01.0e或IL大于或等于0.85的粘性土01.0含水比w0.801.2红粘土含水比w0.80.151.4压实系数大于0.95，粘粒含量10%的粉土01.5大面积填土最大干密度大于2t/m3的级配砂石02.0粘粒含量10%的粉土0.31.5粉土粘粒含量10%的粉土0.52.0e或IL均小于0.85的粘性土0.31.6粉砂、细砂（不包括很湿与饱和的稍密状态）2.03.0中砂、粗砂、砾砂和碎石土3.04.4注：1.强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正；2.地基承载力特征值按本规范附录D深层平板载荷试验确定时d取0。5.030dbffdbaka深宽修正建筑物变形特征沉降量沉降差倾斜局部倾斜地基变形指标LsssL沉降与时间的关系计算的沉降量是最终沉降量计算的沉降量是固结压缩变形完成沉降的时间与土的渗透性能有关土类竣工时沉降完成的百分数砂土大于80%低压缩性土50%~80%中压缩性土20%~50%高压缩性土小于20%几种常用的基础无筋扩展基础钢筋混凝土独立基础墙下条形基础柱下条形基础筏形基础箱形基础桩基础无筋扩展基础（刚性基础）无筋扩展基础设计tan200Hbb无筋扩展基础台阶宽高比的允许值（规范表8.1.2）台阶宽高比的允许值基础材料质量要求pk100100pk200200pk300混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.251:1.50砖基础砖不低于MU10，砂浆不低于M51:1.501:1.501:1.50毛石基础砂浆不低于M51:1.251:1.50－灰土基础体积比为3:7或2:8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3粉质粘土1.50t/m3粘土1.45t/m31:1.251:1.50－三合土基础体积比1:2:4~1:3:6（石灰:砂:骨料）,每层约虚铺220mm，夯至150mm1:1.501:2.00－注：pk为荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值（kPa）钢筋混凝土独立基础墙下条形基础柱下条形基础十字交叉条形基础筏形基础箱形基础桩基础设计1.桩的材料－钢桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩2.成桩和沉桩工艺3.桩的长度（结合持力层选择）4.桩的截面尺寸5.桩的布置桩按施工条件的综合分类桩基础分类方法桩的类型按桩的制作工艺划分预制桩灌注桩桩的截面方形、管形圆形、异形按成桩或成孔工艺划分打入桩静压桩沉管桩钻孔桩人工挖孔桩按挤土效应划分挤土（方桩与闭口管桩），部分挤土（开口管桩）挤土不挤土不挤土按桩身材料划分钢、钢筋混凝土钢筋混凝土、素混凝土桩按承载性状的使用功能的分类分类的依据桩的类型摩擦型桩端承型桩按承载性状划分摩擦桩端承摩擦桩端承桩摩擦端承桩竖向承载抗压桩抗拔桩按使用功能划分水平承载水平受荷桩复合受荷桩2几种主要桩型的比较桩的类型桩型特点施工中的问题预制钢筋混凝土方桩施工质量易于控制，沉桩工期短，单方混凝土的承载力高，工地比较文明有挤土作用，采用锤击沉桩时，振动和噪声也对环境有不利影响；挤土会造成相邻建筑或市政设施损坏；接桩焊接质量如不好，挤土可能会使邻桩上浮时拔断；穿越砂层时可能发生沉桩困难；当砂持力层比较密实时难以打到设计标高，有时会打坏桩头预应力管桩具有方桩相同的优点，但比方桩的承载力高，且只能在工厂预制，桩身质量更易于控制有部分挤土作用，对环境有一定的影响；可以穿透较厚的砂层和进入强风化层，适应性更强钻孔灌注桩无挤土作