建筑工程管理大工秋土木工程概論輔導(dǎo)資料十二

1、（建筑工程管理）大工秋土木工程概論輔導(dǎo)資料十二20xx年xx月土木工程概論輔導(dǎo)資料十二主題 ：第四章第三、 四、五、六節(jié)“地基的應(yīng)力和變形” ，“土的抗剪強(qiáng)度和地基承載力”，“淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)”和“邊坡和擋土墻”輔導(dǎo)資料學(xué)習(xí)時(shí)間：2011 年 12 月 19 日12 月 25 日內(nèi)容：本周我們將學(xué)習(xí)有關(guān)地基和基礎(chǔ)工程的關(guān)聯(lián)內(nèi)容。壹、學(xué)習(xí)要求1、理解地基的應(yīng)力和變形；2、了解地基變形計(jì)算；3、理解土的抗剪強(qiáng)度和地基承載力；4、掌握淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；5、熟悉邊坡穩(wěn)定；6、掌握擋土墻類(lèi)型；7、掌握三種土壓力。二、主要內(nèi)容土基除滿(mǎn)足變形要求外，仍應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。地基的強(qiáng)度實(shí)質(zhì)上是地基的抗剪強(qiáng)度。（壹） 土的抗剪強(qiáng)

2、度及測(cè)定方法土的抗剪強(qiáng)度就是某壹受剪面上抵抗剪切破壞時(shí)的最大剪應(yīng)力。抗剪強(qiáng)度測(cè)定的室內(nèi)方法：直接剪切試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試有：十字板剪切試驗(yàn)、大型直剪試驗(yàn)等。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)的排水條件不同分為：（1 ）快剪（不固結(jié)不排水剪）；（2 ）固結(jié)快剪（固結(jié)不排水剪）；（3 ）慢剪（固結(jié)排水剪）。 （二）地基的塑性荷載和極限荷載1、地基的變形階段地基于垂直荷載作用下產(chǎn)生的變形，壹般分為三個(gè)階段：（1）壓密階段：壓力和沉降（ps 曲線(xiàn)）之間基本成線(xiàn)性關(guān)系；（2）塑性變形階段：出現(xiàn)塑性區(qū)（3）失穩(wěn)階段：塑性區(qū)貫通。p- s 曲線(xiàn)曲線(xiàn)中的a 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載稱(chēng)為臨塑荷載；b 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷

3、載稱(chēng)為極限荷載。2、地基的塑性荷載建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定以塑性荷載為基礎(chǔ)計(jì)算地基承載力設(shè)計(jì)值。3、地基的極限承載力地基的極限荷載又稱(chēng)地基的極限承載力。（三）地基承載力的確定方法1、由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定確定地基承載力方法的原則（1）對(duì)壹級(jí)建筑物：采用載荷試驗(yàn)、理論計(jì)算及其他原位試驗(yàn)。（2） 對(duì)不作地基變形計(jì)算的二級(jí)建筑物：可按室內(nèi)試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕便觸探、野外鑒別或其他原位試驗(yàn)。（3）對(duì)三級(jí)建筑物：根據(jù)臨近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定。2、由現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（1）試驗(yàn)設(shè)備和目的：（2）試驗(yàn)方法：（3）承載力基本值的確定：（4）地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定：基本值的極差不能超過(guò)平均值的30

4、，取此平均值作為地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。3、由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定確定地基承載力設(shè)計(jì)值（1 ）當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m 或埋置深度大于0.5m 時(shí)，除巖石地基外，地基承 載力設(shè)計(jì)值為（考慮了埋深的影響，比標(biāo)準(zhǔn)值要大）：（2 ）不滿(mǎn)足（1 ）中條件時(shí)，可按直接確定地基承載力設(shè)計(jì)值；（3）巖石地基承載力設(shè)計(jì)值可用巖基載荷試驗(yàn)方法直接確定；對(duì)微風(fēng)化及中等風(fēng)化的巖石地基承載力設(shè)計(jì)值，可用室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)確定：4、工程地質(zhì)勘察方案包括擬建場(chǎng)地簡(jiǎn)介、勘探點(diǎn)平面布置圖、工程地質(zhì)剖面圖、土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及工程地質(zhì)評(píng)價(jià)等。四、基礎(chǔ)類(lèi)型的劃分壹般埋深于5m 以?xún)?nèi)能用壹般方法施工的基礎(chǔ)，屬于淺基礎(chǔ)。埋深于5m

5、之 上，采用特殊方法施工的基礎(chǔ)，屬于深基礎(chǔ)。（五）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則和步驟1、壹般原則（需要重點(diǎn)理解）1）基礎(chǔ)本身具有足夠的強(qiáng)度、剛度核穩(wěn)定性；2）地基也具有足夠的強(qiáng)度核穩(wěn)定性，不發(fā)生過(guò)大的沉降核不均勻沉降。2、地基設(shè)計(jì)的規(guī)定（1）壹級(jí)建筑物和部分二級(jí)建筑物，應(yīng)作地基變形計(jì)算，要同時(shí)滿(mǎn)足強(qiáng)度條件和變形條件。地基的強(qiáng)度條件：軸心受壓：偏心受壓：? 地基的變形條件：（2）部分二級(jí)建筑物，仍需作地基變形計(jì)算。（3）其余的二級(jí)建筑物和三級(jí)建筑物，可不作變形計(jì)算。3、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的步驟（1）提出基礎(chǔ)類(lèi)型和地基處理的初步方案，且確定。（2）確定基礎(chǔ)的埋深和地基承載力。（3）確定基礎(chǔ)的底面尺寸，必要時(shí)進(jìn)行下臥層強(qiáng)度

6、驗(yàn)算。（4）對(duì)于建筑物等級(jí)為壹級(jí)和特殊情況的二級(jí)建筑物，需進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。（5）對(duì)于建于斜坡上的建筑物，經(jīng)常承受較大水平荷載的構(gòu)筑物，需進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗(yàn)算。（6 ）確定基礎(chǔ)的剖面尺寸，進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算。（7）繪制基礎(chǔ)施工圖，編制施工說(shuō)明。（六）淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（需要重點(diǎn)掌握）1、剛性基礎(chǔ)包括磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)、毛石混凝土基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)等。弱點(diǎn)：抗拉、抗彎強(qiáng)度低。限制：臺(tái)階寬高比的允許值，限制基礎(chǔ)懸臂長(zhǎng)度。寬高比用來(lái)表示，稱(chēng)為允許剛性角。適用：層數(shù)較少的民用建筑。2、擴(kuò)展基礎(chǔ)指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：整體性好，抗彎強(qiáng)度大。適用：基礎(chǔ)面積大，必須淺埋

7、。分類(lèi)：現(xiàn)澆基礎(chǔ)和預(yù)制杯性基礎(chǔ)。3、柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)： 于整排柱下做壹條鋼筋混凝土地梁，將各柱聯(lián)合起來(lái)。位置：設(shè)于房屋的縱向。十字交叉基礎(chǔ)：于縱橫方向均設(shè)置柱下條形基礎(chǔ)。4、筏板基礎(chǔ)將基礎(chǔ)底板連成壹片，成為筏板基礎(chǔ)。適用：地基特別軟弱、荷載較大、或有地下室。根據(jù)是否于柱間設(shè)梁，分為梁板式筏板基礎(chǔ)和無(wú)梁式筏板基礎(chǔ)。5、箱形基礎(chǔ)基礎(chǔ)由鋼筋混凝土整體底板、頂板和鋼筋混凝土縱橫墻組成的箱形基礎(chǔ)。適用：地基特別軟弱、荷載很大，高層建筑。6、殼體基礎(chǔ)包括：正圓錐體、m 形組合殼、內(nèi)球外錐組合殼等。優(yōu)點(diǎn)：主要承受軸向力。缺點(diǎn)：胎模制作、放置鋼筋、澆筑混凝土等工藝復(fù)雜。（七）基礎(chǔ)埋置深度于滿(mǎn)足強(qiáng)度和變

8、形要求的前提下，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋。 基礎(chǔ)淺埋的深度 （除巖石地基外）不宜小于0.5m ，基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于室外地面最小0.1m 。1、工程地質(zhì)條件（1）上層地基的承載力大于下層土?xí)r，利用上層作為持力層；（2）承載力高的土層于地基土的下部時(shí)，上層土需經(jīng)過(guò)地基處理。2、地下水影響 最好基礎(chǔ)地面埋置于地下水面之上；如果于地下水面以下， 應(yīng)采取措施； 當(dāng) 地下水有侵蝕作用時(shí)，基礎(chǔ)采取防護(hù)措施。3、相鄰基礎(chǔ)的影響（1）新基礎(chǔ)不宜深于相鄰建筑基礎(chǔ)；（2 ）新基礎(chǔ)深于相鄰建筑基礎(chǔ)時(shí)，倆建筑要保持壹定距離；（3）否則，應(yīng)采取工程措施：分段施工、臨時(shí)支撐、筑地下連續(xù)墻、加固原建筑基礎(chǔ)。4、地下溝管的影響（1）地下溝管

9、穿過(guò)基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)應(yīng)預(yù)留孔洞；2）地下溝管深于基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)的局部應(yīng)加深5、地基土凍脹和融陷的影響土中水分凍結(jié)后，使土體積增大的現(xiàn)象稱(chēng)為凍脹，凍土融化后產(chǎn)生的陳陷稱(chēng)為融陷。后果：強(qiáng)度降低，壓縮性增大。分四類(lèi)：（1）不凍脹土，對(duì)建筑物無(wú)危害；（2）弱凍脹土，對(duì)淺埋建筑壹般無(wú)危害；（3）凍脹土：對(duì)淺埋基礎(chǔ)的建筑物將產(chǎn)生裂縫；（4）墻凍脹土，對(duì)淺埋基礎(chǔ)的建筑物將產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。（八）基礎(chǔ)底面積的確定前提：基礎(chǔ)埋置深度、地基承載力設(shè)計(jì)值、基礎(chǔ)上的荷載。1、軸心受壓基礎(chǔ)底面積2 、偏心受壓基礎(chǔ)底面積（1）柱下矩形偏壓基礎(chǔ)底面積（2 ）墻下條形基礎(chǔ)偏壓底面積3 、基礎(chǔ)軟弱下臥層驗(yàn)算當(dāng)上層土和下臥軟弱土層的壓縮模

10、量比值大于或等于3 時(shí)，對(duì)條形或矩形基礎(chǔ)可用壓力擴(kuò)散法求土中附加壓力。矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：（九）剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（需要重點(diǎn)掌握）設(shè)計(jì)成軸心受壓基礎(chǔ)?；A(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合臺(tái)階寬高比允許值或剛性角要求：設(shè)計(jì)步驟：先決定基底面積；再確定基礎(chǔ)高度。（十）墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)寬度按第四部分的公式計(jì)算。2、基礎(chǔ)底板高度由抗剪強(qiáng)度確定：3 、基礎(chǔ)底板配筋底板受力鋼筋沿寬度方向布置，沿墻長(zhǎng)度方向設(shè)分布筋，放于受力筋上面。（十壹）柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)寬度按第四部分的公式計(jì)算。2、基礎(chǔ)底板高度由抗沖切強(qiáng)度確定。當(dāng)沿柱周邊的基礎(chǔ)高度不夠時(shí)，底板將發(fā)生沖切破壞，形成 45 斜裂面的角錐體。3 、基礎(chǔ)底板配

11、筋平行長(zhǎng)度方向的受力鋼筋面積為：； 平行寬度方向的受力鋼筋面積為：； 底板受力鋼筋沿寬度方向布置，沿墻長(zhǎng)度方向設(shè)分布筋，放于受力筋上面。4、構(gòu)造要求（1）現(xiàn)澆獨(dú)立基礎(chǔ)錐形基礎(chǔ)邊緣高度不宜小于200mm ；錐形基礎(chǔ)的頂部為安裝模板需每邊放大 20? 50mm ; 階基礎(chǔ)的每階高度宜為300? 600mm 。為和柱連接，基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)留插筋，且配置箍筋。2）預(yù)制柱基礎(chǔ) 柱的插入深度h1 ； 基礎(chǔ)的杯底厚度a1 和杯壁厚度t ； 杯壁配筋；（十二）減少不均勻沉降的壹般措施（需要重點(diǎn)掌握）1、地基沉降產(chǎn)生的墻身裂縫對(duì)于磚砌體結(jié)構(gòu)，地基沉降時(shí)，很容易于墻體上產(chǎn)生斜裂縫或踏步式裂縫，特別是窗洞的四角部位。裂縫的

12、位置和方向同地基沉降情況有關(guān)。墻面產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，要區(qū)別由于穩(wěn)定變形及材料收縮變形以及砌體強(qiáng)度不足而引起的裂縫。2、建筑措施（1）房屋體形力求簡(jiǎn)單（2）設(shè)置沉降縫部位：平面的轉(zhuǎn)折處；高度和荷載差異較大處；地基土壓縮性有顯著差異性；結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類(lèi)型不同處；分期建造房屋交界處；房屋長(zhǎng)高比過(guò)大時(shí)。沉降縫構(gòu)造要求：范圍；寬度等。沉降縫作法：懸挑式；跨越式；平行式。（3 ）保持相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距原因：基底壓力相互疊加產(chǎn)生附加沉降。相鄰房屋中產(chǎn)生影響的稱(chēng)為影響建筑物，受到影響的稱(chēng)為被影響建筑物。4）控制建筑物標(biāo)高根據(jù)預(yù)估的沉降量，提高室內(nèi)地面和地下設(shè)施的標(biāo)高。3、結(jié)構(gòu)措施（1）加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛

13、度控制房屋的長(zhǎng)高比設(shè)置圈梁（2）減少基底附加壓力（3）加強(qiáng)基礎(chǔ)剛度加強(qiáng)基礎(chǔ)平面的整體性，設(shè)置必要的條基予以拉接，或加設(shè)鋼筋混凝土地梁。采用不同類(lèi)型基礎(chǔ)，提高剛度。4、施工措施（1）施工房屋的次序；（2）對(duì)基礎(chǔ)的保護(hù)，不受擾動(dòng)；（3）減少房屋周?chē)牡孛婧奢d。（十三）邊坡穩(wěn)定引起邊坡滑動(dòng)的主要原因：（1 ）土中剪應(yīng)力增加（邊坡堆載、建筑物基底壓力、振動(dòng)等作用下）； （2 ）土的抗剪強(qiáng)度降低（大氣變化，水的侵入等）。1、 邊坡的開(kāi)挖 邊坡開(kāi)挖的坡度應(yīng)符合坡度允許值。必須于坡頂或山腰大量棄土?xí)r，則應(yīng)進(jìn) 行坡體穩(wěn)定性計(jì)算。2、坡頂上的建筑位置避免基底壓力擴(kuò)散而對(duì)穩(wěn)定邊坡產(chǎn)生不利影響（1）當(dāng)基底寬度時(shí)，基

14、礎(chǔ)底向外邊緣至坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)符合要求，且不小于 2.5m 。條形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：式中：為坡角；為基礎(chǔ)埋深；為基礎(chǔ)底寬。（2）當(dāng)不符合之上要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坡體穩(wěn)定計(jì)算，或設(shè)置擋土結(jié)構(gòu)。（3）當(dāng)邊坡坡角或坡高，均需進(jìn)行坡體穩(wěn)定性驗(yàn)算。（十四）擋土墻（需要重點(diǎn)掌握）擋土墻是防止土體坍塌的建筑物。1、擋土墻類(lèi)型 類(lèi)型有： 重力式擋土墻、 鋼筋混凝土擋土墻、 錨桿擋土墻、 錨定板擋土墻、 板樁墻等。（1 ）重力式擋土墻：由塊石砌筑而成，靠自身重力來(lái)抵抗土的推力。適用：應(yīng)用最廣泛。（2）鋼筋混凝土擋土墻：分為懸臂式和扶壁式倆種。 懸臂式擋土墻：由垂直臂和底板倆部分組成。 扶壁式擋土墻：由垂直臂、底板和扶臂

15、組成。（3 ）錨桿擋土墻：由鋼筋混凝土墻板和錨固于穩(wěn)定土層中的鋼錨桿組成。適用：邊坡支護(hù)和深基坑開(kāi)挖。（4）錨定板擋土墻：由鋼筋混凝土墻板、鋼拉桿和錨定板組成。適用：護(hù)岸工程和護(hù)坡工程。5）板樁墻：由通長(zhǎng)的鋼板樁或預(yù)制鋼筋混凝土板樁組成，也可于板樁上加設(shè)鋼支撐。適用：臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、 三種土壓力 作用于擋土墻上的側(cè)向土推力稱(chēng)為土側(cè)壓力，簡(jiǎn)稱(chēng)土壓力。 根據(jù)擋土墻受力后的位移，土壓力可分為三類(lèi)：（1）主動(dòng)土壓力擋土墻于墻后土壓力作用下向前移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到壹定位移時(shí)，墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用于墻背上的土壓力稱(chēng)為主動(dòng)土壓力。（2）靜止土壓力擋土墻的剛度很大，于土壓力作用下不產(chǎn)生移動(dòng)或轉(zhuǎn)

16、動(dòng)，墻后土體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)作用于墻背上的土壓力稱(chēng)為靜止土壓力。（3）被動(dòng)土壓力擋土墻于外力作用下向后移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，使土體向后位移，墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用于墻背上的土壓力稱(chēng)為被動(dòng)土壓力。于相同條件下，主動(dòng)土壓力最小，被動(dòng)土壓力最大，靜止土壓力介于倆者之間。三、典型習(xí)題（壹）判斷題1、當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)不能滿(mǎn)足力學(xué)要求時(shí)，能夠做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱(chēng)為剛性基礎(chǔ)。答案：錯(cuò)誤。（二）名詞解釋1 、基礎(chǔ)答：基礎(chǔ)：將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基、連接上部結(jié)構(gòu)和地基的下部結(jié)構(gòu)稱(chēng)為基礎(chǔ)，地基是指承托基礎(chǔ)的場(chǎng)地。2、沉降縫答：沉降縫：是指從建筑物的屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開(kāi)，分割成若干個(gè)長(zhǎng)高比較小、整體剛度較好、體型簡(jiǎn)單和自成沉降體系的單元。（三）單選題1、（）是指天然地基很軟弱，不能滿(mǎn)足地基承載力和變形的設(shè)計(jì)要求，地基需經(jīng)過(guò)人工處理的過(guò)程。a . 地基處理b . 工程地質(zhì)c . 基礎(chǔ)工程d . 地基加固。答案： a2 、地基中的軟弱土層通常指承載力低于（）kpa 的土層。a. 50b . 80c.100d.200 。答案：c3、（）是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。a . 單獨(dú)基礎(chǔ)b . 擴(kuò)展基礎(chǔ)c . 剛性基礎(chǔ)d . 條形基礎(chǔ)。答案： c（四）簡(jiǎn)答題1、什么是淺基礎(chǔ)？壹般均有哪些分類(lèi)？答：通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m