土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程

土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程13.1地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)是將建筑物（構(gòu)筑物）荷載傳遞到地基上的建筑物下部結(jié)構(gòu)，起著承上啟下的作用。任何建筑物（構(gòu)筑物）都是與土層發(fā)生直接關(guān)系的。支承建筑物荷載的整個(gè)地層（土體或巖體）稱(chēng)為地基。3.1地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)是將建筑物（構(gòu)筑物）荷載傳遞到地基上的建2土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程33.2淺基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)的定義淺基礎(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)。當(dāng)場(chǎng)地的淺層土質(zhì)可以滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求時(shí)，首選淺基礎(chǔ)方案。二、淺基礎(chǔ)的分類(lèi)淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。3.2淺基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)的定義4擴(kuò)展基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)統(tǒng)稱(chēng)為擴(kuò)展基礎(chǔ)。擴(kuò)展基礎(chǔ)的作用是把墻或柱下的荷載沿側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿(mǎn)足地基承載力的要求。擴(kuò)展基礎(chǔ)的截面可以是錐形、臺(tái)階形和有肋等多種形式。

（a）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)；（b）墻下條形基礎(chǔ)；（c）錐形；（d）臺(tái)階形；（e）有肋的擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)5聯(lián)合基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰兩柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差或防止兩者之間的相向傾斜等。聯(lián)合基礎(chǔ)6柱下條形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用獨(dú)立基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時(shí)，常將同―方向上若干柱子的基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。柱下條形基礎(chǔ)7筏形基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)83.3深基礎(chǔ)如果建筑場(chǎng)地淺層的土質(zhì)不能滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，且又不適宜采取地基處理措施時(shí)，就應(yīng)考慮以下部堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層的深基礎(chǔ)方案。深基礎(chǔ)主要有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻等若干種類(lèi)型。其中以樁基礎(chǔ)的歷史最為悠久，應(yīng)用最為廣泛。3.3深基礎(chǔ)如果建筑場(chǎng)地淺層的土質(zhì)不能滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載9一、樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)是一種承載性能好、適用范圍廣的深基礎(chǔ)，在高層建設(shè)、橋梁、港口以及近海結(jié)構(gòu)等工程中得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。一、樁基礎(chǔ)10樁基礎(chǔ)的分類(lèi)根據(jù)樁的承載性狀分摩擦型樁和端承型樁兩大類(lèi)。根據(jù)施工方法的不同，主要樁基礎(chǔ)可以分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類(lèi)。根據(jù)成樁對(duì)土層的影響可以分為擠土樁、部分?jǐn)D土樁和非擠土樁三類(lèi)。根據(jù)樁身材料，可以將樁分為混凝土樁（含鋼筋混凝土樁及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁）、鋼樁、木樁和組合樁。（a）摩擦型樁（b）端承型樁預(yù)制樁鉆孔灌注樁樁基礎(chǔ)的分類(lèi)（a）摩擦型樁（b）端承型樁預(yù)制樁鉆孔灌注樁11二、深井基礎(chǔ)沉井是一種四周有壁，下部無(wú)底，上部無(wú)蓋，通常用鋼筋混凝土做成的筒形結(jié)構(gòu)物。沉井的結(jié)構(gòu)剛度大，不需支撐井壁和防水，可以作為基礎(chǔ)的一部分；挖除土方量小，不需大量回填；在透水性較大，且地下水豐富或遇流砂時(shí)，仍可用不排水下沉和水下封底施工；下沉深度大，埋深越大其優(yōu)點(diǎn)越突出。二、深井基礎(chǔ)12三、樁筏基礎(chǔ)和樁箱基礎(chǔ)樁筏基礎(chǔ)與樁箱基礎(chǔ)就是置于樁上的箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)，是我國(guó)高層建筑常用的基礎(chǔ)形式。樁筏基礎(chǔ)適用于軟土地基上的筒體結(jié)構(gòu)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，以便借助高層結(jié)構(gòu)的巨大剛度來(lái)彌補(bǔ)基礎(chǔ)剛度的不足。若為端承樁基，則可以用于框架結(jié)構(gòu)。樁箱基礎(chǔ)是一種可以在任何適合于樁基的地質(zhì)條件下建造任何結(jié)構(gòu)型式的高層建筑的基礎(chǔ)型式。但僅就造價(jià)而言，長(zhǎng)樁加箱形基礎(chǔ)是最貴的，因此必須在全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析基礎(chǔ)上做出選擇。三、樁筏基礎(chǔ)和樁箱基礎(chǔ)133.4地基處理一、地基處理的定義地基處理就是指對(duì)不能滿(mǎn)足承載力和變形要求的軟弱地基進(jìn)行人工處理，亦稱(chēng)之為地基加固。軟弱地基和特殊土是地基處理的對(duì)象。二、地基處理的目的地基處理的主要目的是指提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降；防止地震時(shí)地基土的振動(dòng)液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。3.4地基處理一、地基處理的定義14三、地基處理方法置換法排水固結(jié)法壓實(shí)和夯實(shí)法振密、擠密法灌入固化物法加筋法熱學(xué)處理法托換法糾傾和遷移法換土墊層法排水水固結(jié)法振沖碎石樁法施工順序示意圖水泥土攪拌樁法施工工藝流程三、地基處理方法換土墊層法排水水固結(jié)法振沖碎石樁法施工順序示15加筋斜撐法加大基底面積建筑物下部地鐵樹(shù)根樁托換加筋斜撐法加大基底面積建筑物下部地鐵樹(shù)根樁托換16本章小結(jié)本章主要分為4個(gè)部分，分別為地基基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)、地基處理。都是土木工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要組成部分。本章節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)為淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)與地基處理。地基基礎(chǔ)部分主要需要掌握概念，淺基礎(chǔ)部分重點(diǎn)掌握擴(kuò)展基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)部分重點(diǎn)掌握樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)，地基處理部分要重點(diǎn)掌握地基處理方法與分類(lèi)。重在概念的理解與方法的運(yùn)用。本章小結(jié)本章主要分為4個(gè)部分，分別為地基基礎(chǔ)17土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程183.1地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)是將建筑物（構(gòu)筑物）荷載傳遞到地基上的建筑物下部結(jié)構(gòu)，起著承上啟下的作用。任何建筑物（構(gòu)筑物）都是與土層發(fā)生直接關(guān)系的。支承建筑物荷載的整個(gè)地層（土體或巖體）稱(chēng)為地基。3.1地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)是將建筑物（構(gòu)筑物）荷載傳遞到地基上的建19土木工程概論教學(xué)課件第3章基礎(chǔ)工程203.2淺基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)的定義淺基礎(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)。當(dāng)場(chǎng)地的淺層土質(zhì)可以滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求時(shí)，首選淺基礎(chǔ)方案。二、淺基礎(chǔ)的分類(lèi)淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。3.2淺基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)的定義21擴(kuò)展基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)統(tǒng)稱(chēng)為擴(kuò)展基礎(chǔ)。擴(kuò)展基礎(chǔ)的作用是把墻或柱下的荷載沿側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿(mǎn)足地基承載力的要求。擴(kuò)展基礎(chǔ)的截面可以是錐形、臺(tái)階形和有肋等多種形式。

（a）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)；（b）墻下條形基礎(chǔ)；（c）錐形；（d）臺(tái)階形；（e）有肋的擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)22聯(lián)合基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰兩柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差或防止兩者之間的相向傾斜等。聯(lián)合基礎(chǔ)23柱下條形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用獨(dú)立基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時(shí)，常將同―方向上若干柱子的基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。柱下條形基礎(chǔ)24筏形基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)253.3深基礎(chǔ)如果建筑場(chǎng)地淺層的土質(zhì)不能滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，且又不適宜采取地基處理措施時(shí)，就應(yīng)考慮以下部堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層的深基礎(chǔ)方案。深基礎(chǔ)主要有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻等若干種類(lèi)型。其中以樁基礎(chǔ)的歷史最為悠久，應(yīng)用最為廣泛。3.3深基礎(chǔ)如果建筑場(chǎng)地淺層的土質(zhì)不能滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載26一、樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)是一種承載性能好、適用范圍廣的深基礎(chǔ)，在高層建設(shè)、橋梁、港口以及近海結(jié)構(gòu)等工程中得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。一、樁基礎(chǔ)27樁基礎(chǔ)的分類(lèi)根據(jù)樁的承載性狀分摩擦型樁和端承型樁兩大類(lèi)。根據(jù)施工方法的不同，主要樁基礎(chǔ)可以分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類(lèi)。根據(jù)成樁對(duì)土層的影響可以分為擠土樁、部分?jǐn)D土樁和非擠土樁三類(lèi)。根據(jù)樁身材料，可以將樁分為混凝土樁（含鋼筋混凝土樁及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁）、鋼樁、木樁和組合樁。（a）摩擦型樁（b）端承型樁預(yù)制樁鉆孔灌注樁樁基礎(chǔ)的分類(lèi)（a）摩擦型樁（b）端承型樁預(yù)制樁鉆孔灌注樁28二、深井基礎(chǔ)沉井是一種四周有壁，下部無(wú)底，上部無(wú)蓋，通常用鋼筋混凝土做成的筒形結(jié)構(gòu)物。沉井的結(jié)構(gòu)剛度大，不需支撐井壁和防水，可以作為基礎(chǔ)的一部分；挖除土方量小，不需大量回填；在透水性較大，且地下水豐富或遇流砂時(shí)，仍可用不排水下沉和水下封底施工；下沉深度大，埋深越大其優(yōu)點(diǎn)越突出。二、深井基礎(chǔ)29三、樁筏基礎(chǔ)和樁箱基礎(chǔ)樁筏基礎(chǔ)與樁箱基礎(chǔ)就是置于樁上的箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)，是我國(guó)高層建筑常用的基礎(chǔ)形式。樁筏基礎(chǔ)適用于軟土地基上的筒體結(jié)構(gòu)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，以便借助高層結(jié)構(gòu)的巨大剛度來(lái)彌補(bǔ)基礎(chǔ)剛度的不足。若為端承樁基，則可以用于框架結(jié)構(gòu)。樁箱基礎(chǔ)是一種可以在任何適合于樁基的地質(zhì)條件下建造任何結(jié)構(gòu)型式的高層建筑的基礎(chǔ)型式。但僅就造價(jià)而言，長(zhǎng)樁加箱形基礎(chǔ)是最貴的，因此必須在全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析基礎(chǔ)上做出選擇。三、樁筏基礎(chǔ)和樁箱基礎(chǔ)303.4地基處理一、地基處理的定義地基處理就是指對(duì)不能滿(mǎn)足承載力和變形要求的軟弱地基進(jìn)行人工處理，亦稱(chēng)之為地基加固。軟弱地基和特殊土是地基處理的對(duì)象。二、地基處理的目的地基處理的主要目的是指提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降；防止地震時(shí)地基土的振動(dòng)液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。3.4地基處理一、地基處理的定義31三、地基處理方法置換法排水固結(jié)法壓實(shí)和夯實(shí)法振密、擠密法灌入固化物法加筋法熱學(xué)處理法托換法糾傾和遷移法換土墊層法排水水固結(jié)法振沖碎石樁法施工順序示意圖水泥土攪拌樁法施工工藝流程三、地基處理方法換土墊層法排水水固結(jié)法振沖碎石樁法施工順序示32加筋斜撐法加大基底面積建筑物下部地鐵樹(shù)根樁托換加筋斜撐法加大基底面積