精選文檔土木工程概論論文1

土木工程專業(yè)《土木工程概論》課程考核作業(yè)班級：土木１３－２學(xué)號：姓名：日期：２０１３．１２．３１

建筑地基與基礎(chǔ)工程摘要:無論是建筑物，還是構(gòu)造物，都少不了地基和基礎(chǔ)。所以，地基和基礎(chǔ)工程是建筑工程不可缺的部分。因此，本文淺談一下常用的基礎(chǔ)型式、地基與基礎(chǔ)之間的關(guān)系、地質(zhì)情況對基礎(chǔ)形式選擇的影響等等。關(guān)鍵詞：地基、基礎(chǔ)地基與基礎(chǔ)的基本概念基礎(chǔ)是將結(jié)構(gòu)所承受的各種荷載傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分,是建筑地面以下的承重構(gòu)件。它承受建筑物上部結(jié)構(gòu)傳下來的全部荷載,并把這些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。地基則是承受由基礎(chǔ)傳下的荷載的土體或巖體。二、地基與基礎(chǔ)的關(guān)系基礎(chǔ)是建筑物的地下部分，是建筑物的一個組成部分。地基是指基礎(chǔ)以下的土層，地基不是建筑物的組成部分。地基類型1、天然地基凡天然土層具有足夠的承載能力,不需經(jīng)過人工加固,可直接在其上部建造房屋的土層稱為天然地基。天然地基的土層分布及承載力大小由勘測部門實測提供。作為建筑地基的土層分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。2、人工地基當(dāng)土層的承載力較差或雖然土層質(zhì)地較好,但上部荷載過大時,為使地基具有足夠的承載能力,應(yīng)對土層進(jìn)行加固。這種經(jīng)過人工處理的土層叫人工地基。人工地基的加固處理方法有以下幾種:換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、土或灰擠密樁法、沙石樁法、高壓噴射注漿法等等。基礎(chǔ)類型淺基礎(chǔ)1.1淺基礎(chǔ)概念：淺基礎(chǔ)一般指基礎(chǔ)埋深小于5m，或者基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)。1.2淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)的構(gòu)造型（1）條形基礎(chǔ)：當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用磚墻或石墻承重時，基礎(chǔ)沿墻身設(shè)置，多為連續(xù)長方形。這種基礎(chǔ)稱條形基礎(chǔ)或帶形基礎(chǔ)，所以條形基礎(chǔ)往往是磚石墻的基礎(chǔ)形式。條形基礎(chǔ)分墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。（2）獨(dú)立基礎(chǔ)：當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架及門架結(jié)構(gòu)承重時，其基礎(chǔ)常采用方形或矩形的單獨(dú)基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)稱獨(dú)立基礎(chǔ)或柱式基礎(chǔ)。（3）井格式基礎(chǔ)：當(dāng)框架結(jié)構(gòu)處在地基條件較差的情況時，為了提高建筑物的整體性，避免各柱子之間產(chǎn)生不均勻沉降，常將柱下基礎(chǔ)沿縱、橫方向連接起來，做成十字交叉的井格基礎(chǔ)，故又稱十字帶形基礎(chǔ)。（4）筏形基礎(chǔ)：當(dāng)建筑物上部荷載較大，所在地的地基承載能力比較弱，采用簡單的條形基礎(chǔ)或井格式基礎(chǔ)不能適應(yīng)地基變形的需要時，常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使整個建筑物的荷載承受在一塊整板上，這種滿堂的板式基礎(chǔ)稱為筏式基礎(chǔ)。筏式基礎(chǔ)有平板式和梁板式之分。板式基礎(chǔ)是在天然地表上，將場地平整并用壓路機(jī)將地表土碾壓密實后，在較好的持力層上，澆灌鋼筋砼平板。這一平板便是建筑物的基礎(chǔ)。在結(jié)構(gòu)上，基礎(chǔ)如同一只盤子反扣在地面上承受上部荷載。這種基礎(chǔ)大大減少了土方工作量，且較適宜于較弱地基的情況，特別適宜于5~6層整體剛度較好的居住建筑中。（5）箱形基礎(chǔ)：箱形基礎(chǔ)是由鋼筋砼的底板、頂板和若干縱橫墻組成的，形成空心箱體整體結(jié)構(gòu)，共同承受上部結(jié)構(gòu)荷載。箱形基礎(chǔ)整體空間剛度較大，對抵抗地基的不均勻沉降有利，一般適用于高層建筑或在軟弱地基上建造的重型建筑物。當(dāng)基礎(chǔ)的中空部分較大時，可用作地下室。（6）殼型基礎(chǔ)：當(dāng)為了改良基礎(chǔ)的受力性能，基礎(chǔ)的形式可不做成臺階形，而做成各種形式的殼體，稱為殼型基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)形式對機(jī)械設(shè)備有良好的減震性能。2、深基礎(chǔ)2.1、深基礎(chǔ)概念：深基礎(chǔ)是埋深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的基礎(chǔ)，其作用是把所承受的荷載相對集中地傳遞到地基的深層，而不像淺基礎(chǔ)那樣，是通過基礎(chǔ)底面把所承受的荷載擴(kuò)散分布于地基的淺層。因此，當(dāng)建筑場地的淺層土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，而又不適宜采用地基處理措施時，就要考慮采用深基礎(chǔ)方案了。如：樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻、沉井和沉箱等幾種類型。2.2樁基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎(chǔ)。高層建筑中，樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。特點(diǎn)（1）樁支承于堅硬的（基巖、密實的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力，足以承擔(dān)高層建筑的全部豎向荷載（包括偏心荷載）。（2）樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群剛度（摩擦樁），在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。（3）憑借巨大的單樁側(cè)向剛度（大直徑樁）或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風(fēng)和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證高層建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。（4）樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅實土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保高層建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。常用的樁型主要有預(yù)制鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁、鉆（沖）孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、鋼管樁等。2.3沉井基礎(chǔ)：以沉井作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將上部荷載傳至地基的一種深基礎(chǔ)。沉井是一個無底無蓋的井筒，一般由刃腳、井壁、隔墻、井孔、凹槽、射水管組和探測管、封底混凝土、頂蓋諸部分組成。在沉井內(nèi)挖土使其下沉，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，進(jìn)行混凝土封底、填心、修建頂蓋，構(gòu)成沉井基礎(chǔ)。特點(diǎn)：埋深較大，整體性好，穩(wěn)定性好，具有較大的承載面積，能承受較大的垂直和水平荷載。此外，沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時的擋土和擋水圍堰結(jié)構(gòu)物，其施工工藝簡便，技術(shù)穩(wěn)妥可靠，無需特殊專業(yè)設(shè)備，并可做成補(bǔ)償性基礎(chǔ)，避免過大沉降，在深基礎(chǔ)或地下結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛，如橋梁墩臺基礎(chǔ)、地下泵房、水池、油庫、礦用豎井以及大型設(shè)備基礎(chǔ)、高層和超高層建筑物基礎(chǔ)等。但沉井基礎(chǔ)施工工期較長，對粉砂、細(xì)砂類土在井內(nèi)抽水時易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，也將給施工帶來一定的困難。2.4沉箱基礎(chǔ)：沉箱基礎(chǔ)又稱之氣壓沉箱基礎(chǔ)，它是以氣壓沉箱來修筑的橋梁墩臺或其它構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。特點(diǎn)及作用：沉箱由頂蓋和側(cè)壁組成,其側(cè)壁也稱刃腳。頂蓋留有孔洞，以安設(shè)向上接高的氣筒(井管)和各種管路。氣筒上端連以氣閘。氣閘由中央氣閘、人用變氣閘及料用變氣閘（或進(jìn)料筒、出土筒）組成。在沉箱頂蓋上安裝圍堰或砌筑永久性外壁。頂蓋下的空間稱工作室。當(dāng)把沉箱沉入水下時，在沉箱外用空氣壓縮機(jī)把壓縮空氣通過儲氣筒、油質(zhì)分離器經(jīng)輸氣管分別輸入氣閘和沉箱工作室，把工作室內(nèi)的水壓出室外。工作人員就可經(jīng)人用變氣閘，從中央氣閘及氣筒內(nèi)的扶梯進(jìn)到工作室內(nèi)工作。人用變氣閘的作用，是通過逐步改變閘內(nèi)氣壓而使工作人員適應(yīng)室內(nèi)外的氣壓差，同時又可防止由于人員出入工作室而導(dǎo)致高壓空氣外溢。在沉箱工作室里，工作人員用挖土機(jī)具、水力機(jī)械（包括水力沖泥機(jī)、吸泥機(jī)）和其他機(jī)具挖除沉箱底下的土石，排除各種障礙物，使沉箱在其自重及其上逐漸增加的圬工或其他壓重作用下，克服周圍的摩阻力及壓縮空氣的反力而下沉。沉箱下到設(shè)計標(biāo)高并經(jīng)檢驗、處理地基后，用圬工填充工作室，拆除氣閘氣筒，這時沉箱就成了基礎(chǔ)的組成部分。在其上面可在圍堰保護(hù)下繼續(xù)修筑所需要的建筑物，如橋梁墩臺、水底隧道、地下鐵道及其他水工、港口構(gòu)筑物等。五、地基的不均勻沉降問題及處理沉降差異是地基變形特征的重要指標(biāo)，一般指在同一結(jié)構(gòu)體中，相鄰的兩個基礎(chǔ)沉降量的差值。如果差異沉降過大，就會使相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外應(yīng)力；當(dāng)超過一定的度，將會產(chǎn)生裂縫、傾斜或破壞。工程實踐中，減少地基沉降差異主要方法：在設(shè)計時盡量使上部荷載中心受壓，均勻分布；遇到高低相遇或地基軟硬突變時，要合理設(shè)置裂縫；增加上部結(jié)構(gòu)對地