学习项目一：地基与基础概述

地基与基础——工民建专业学习课件学习项目一：地基与基础概述学习项目二：地基处理与加固学习项目三：浅基础施工学习项目四：桩基础施工学习项目五：工程事故分析与处理学习项目一：地基与基础概述任务一：基本概念任务二：基础埋置深度及影响因素任务三：基础的类型及构造1、基础：建筑物上部承重结构向下的延伸和扩大，它承受建筑物的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。任务一：基本概念2、地基：承受由基础传来荷载的土层，不是建筑物的组成部分。其中：持力层：具有一定的地耐力，直接承受建筑荷载，并需进行力学计算的土层。下卧层：持力层以下的土层。(图2.1)持力层下卧层基础地基附加应力地基上部结构荷载地面受力层d埋深自重应力3、地基的分类地基天然地基人工地基天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物地基。天然地基①岩石：②碎石：粒径＞2mm的颗粒数：＞50%分为：漂石、块石、卵石、碎石、圆砾石、角砾石、六种③砂土：粒径＞2mm的颗粒数：＜50%分为：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂、五种④粘性土：分为：老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土⑤人工填土：土层分布不均匀，压缩性强，易湿陷，承载力低人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基。人工地基①致密法·机械法致密（即：夯实法、压实法）·挤压法致密向软弱或松散土中打（压）入钢管，或用水冲成孔，然后注入砂、石或土，将土层挤压密实·排水法致密预先对地基加载，使土层孔隙中的水排出，达到紧密和防止发生不均匀沉降的目的②换土法③打桩法地基应满足要求（1）强度，应有足够的承载力（2）变形，可均匀下沉，避免不均匀下沉（3）稳定，防止滑坡、抵抗倾斜的能力扩展知识任务二：基础埋置深度及影响因素由室外设计地面到基础底面的距离，称为基础的埋置深度，简称基础的埋深(图2.2)。埋深大于等于5m为深基础，小于5m为浅基础。基础的埋置深度•土层构造情况•地下水位•冻结深度•相邻建筑物基础•其他因素影响基础埋深的因素①土层构造情况基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的岩土层上，俗称“老土层”。技术要点：a.均为好土：浅埋≥500mm；b.软土深度＜2m：尽量埋至下层好土；c.软土深2~5m：荷载小浅埋，荷载大深埋；d.下卧软土：宜浅埋；e.软硬交替：荷载小浅埋，荷载大应深埋。②地下水位如果基础处于最高和最低地下水位之间，则地下水位的上升和降低会使建筑物产生较大的上下位移。技术要点：在地下水位较高的地区，宜将基础的底面设在当地的最低水位以下200mm。在地下水位较低的地区，应尽可能将基础埋在最高水位以上200mm。③冻土深度冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线，一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则，冬天土层的冻胀力会把房屋拱起，产生变形；天气转暖，冻土解冻时又会产生陷落。技术要点：一般基础埋置在冰冻线下200mm。④相邻建筑物基础新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础；但当新建基础深于原有基础时，两基础的水平距离应保持在二者基础底面高差的1～2倍以内，以保证原有建筑的安全和正常使用。技术要点：两基础间距（内侧边距离）L＝（1~2）△H；（△H→埋深差）基础埋深与相邻基础的关系⑤其他因素建筑物的使用性质，高层建筑的基础埋深不小于高度的1/10。按材料分：砖基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、灰土基础和钢筋混凝土基础。按构造形式分：条形基础、独立基础、井格基础、筏式基础、箱形基础和桩基础等。任务三：基础的类型及构造无筋扩展基础：由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料制成的墙下条形基础或柱下独立基础。扩展基础：由钢筋混凝土制成的柱下独立基础和墙下条形基础。形式一：条形基础基础沿墙体连续设置成长条状，是砌体结构建筑墙下基础的基本形式。砖条形基础砖条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成。大放脚的做法有间隔式和等高式两种。砖基础一般用不低于MU10的砖和不低于M5的砂浆砌成。因砖的抗冻性能较差，在严寒地区和含水量较大的土中，应采用高强度等级的砖和水泥砂浆，基础下宜做灰土或三合土垫层。砖基础的逐步放阶的形式称为大放脚。为满足刚性角的要求，砖基础台阶的宽高比应小于1:1.5。基础底宽两皮一收基底宽度基础墙大放脚垫层二、一间隔收毛石基础毛石基础由未加工成形的毛石和砂浆砌筑而成，其截面有台阶形、锥形和矩形等。石材的强度高，抗冻、防水和防腐蚀性能好，适用于地下水位高、冻结深度较大的一般民用建筑，但有震动的房屋不宜采用。混凝土基础混凝土基础是用不低于C15的混凝土浇捣而成，其剖面形式有阶梯形和锥形。具有坚固、耐久、耐水和防腐等特点，可用于地下水位以下的基础。混凝土基础一般有矩形、台阶形和锥形的截面形式。阶梯形截面锥形截面★钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础因配有钢筋，可以做得宽而薄，其剖面形式多为扁锥形。当房屋为骨架承重或内骨架承重，且地基条件较差时，为提高建筑物的整体性，避免各承重柱产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，形成柱下条形基础或十字交叉的井格基础。条形基础平面图ABCD123条形基础立体图独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、杯形等，如下图所示。形式二：独立基础12345678AB独立基础平面图独立基础立体图整片基础形式三：整片基础片筏基础箱型基础片筏基础当建筑物上部荷载较大，或地基土质很差，承载能力小，采用独立基础或井格基础不能满足要求时，可采用片筏基础。（a）平板式（b）梁板式筏板基础箱形基础箱形基础是一种刚度很大的整体基础，它是由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的。箱形基础当建筑物的荷载较大，而地基的弱土层较厚，地基承载力不能满足要求，采取其他措施又不经济时，可采用桩基础。桩基础由承台和桩柱组成。形式四：桩基础端承桩摩擦桩桩基础分类爆扩桩钢筋混凝土预制桩灌注桩按受力特点分类按受力特点来分，有刚性基础和柔性基础。⑴刚性基础：由刚性材料构成的基础。刚性材料是指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料。常用的砖、石、混凝土等均属刚性材料。基础的挑出长度与高度应在材料允许范围用刚性角控制，用α表示。如果刚性基础底面宽超过刚性角范围，则刚性角范围以外的基底将被拉裂破坏。⑵柔性基础钢筋混凝土基础称为柔性基础，宽度不受刚性角的限制，基础底部不但能承受很大的压力，而且能承受很大的拉力（弯矩）。为保证钢筋混凝土基础施工时，钢筋不致陷入泥土中，保护地基和找平整的工作面，常须在基础与地基之间设置混凝土垫层。这种基础适用于荷载较大的多、高层建筑。～扩展基础构造示意图其他材料基础灰土基础：灰土基础是用经过消解后的生石灰和黏土按一定比例拌和而成，一般取灰土比例为3:7或2:8为宜。灰土基础一般适用于五层或五层以下、地下水位较低的砌体结构房屋，其厚度于建筑物层数有关。灰土基础的抗冻、防水性能差，在地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用。三合土基础三合土基础是用石灰、砂、碎石三种材料按1:2:4～1:3:6的体积比进行配合，在基槽内分层夯实，每层夯实前虚铺220mm，夯实后的厚度为150mm。这种基础造价低廉，施工简单，但强度较低。