天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)匯報(bào)人：AA2024-01-13目錄天然地基概述天然地基承載力計(jì)算天然地基變形計(jì)算天然地基穩(wěn)定性分析天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則與方法天然地基加固處理技術(shù)01天然地基概述天然地基是指在不經(jīng)過人工加固或改良的情況下，直接利用天然土層作為建筑物的基礎(chǔ)持力層。定義天然地基具有就地取材、施工簡便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在承載力有限、變形不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。特點(diǎn)定義與特點(diǎn)可分為巖石地基、碎石土地基、砂土地基、粘性土地基等。按土層性質(zhì)分類按地基承載力分類按地基變形分類可分為高承載力地基、中等承載力地基和低承載力地基。可分為穩(wěn)定地基、相對(duì)穩(wěn)定地基和不穩(wěn)定地基。030201天然地基分類地層巖性地質(zhì)構(gòu)造水文地質(zhì)條件不良地質(zhì)現(xiàn)象工程地質(zhì)條件地層的巖性決定了地基的承載力和變形特性，是天然地基設(shè)計(jì)的重要考慮因素。地下水的埋深、水位變化以及水質(zhì)等因素都會(huì)對(duì)天然地基的性能產(chǎn)生影響。地質(zhì)構(gòu)造如斷層、褶皺等會(huì)對(duì)地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，需要在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。如滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象會(huì)對(duì)天然地基的穩(wěn)定性造成威脅，需要進(jìn)行相應(yīng)的處理措施。02天然地基承載力計(jì)算基于剛塑性體處于極限平衡狀態(tài)的普遍定理，通過假定滑動(dòng)面形狀和相應(yīng)的破壞機(jī)構(gòu)，利用靜力平衡條件求解地基的極限承載力。極限平衡理論將地基視為彈性體，利用彈性力學(xué)理論和方法分析地基的應(yīng)力和變形，進(jìn)而確定地基的承載力。彈性力學(xué)理論根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，結(jié)合地基的應(yīng)力分布和變形條件，計(jì)算地基的極限承載力。土的抗剪強(qiáng)度理論承載力理論通過在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行載荷試驗(yàn)，模擬建筑物對(duì)地基的荷載作用，直接測(cè)定地基的承載力和變形特性。載荷試驗(yàn)利用旁壓儀對(duì)地基土施加水平荷載，觀測(cè)地基土的應(yīng)力和變形響應(yīng)，從而推斷地基的承載力。旁壓試驗(yàn)通過動(dòng)力觸探儀對(duì)地基土進(jìn)行連續(xù)貫入，根據(jù)貫入阻力和其他參數(shù)評(píng)估地基的承載力和密實(shí)度。動(dòng)力觸探試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定承載力Hansen公式在Meyerhof公式的基礎(chǔ)上，引入基礎(chǔ)形狀系數(shù)和深度修正系數(shù)，對(duì)地基承載力進(jìn)行更精確的預(yù)測(cè)。Vesic公式基于彈性力學(xué)理論和土的抗剪強(qiáng)度理論，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算地基的承載力。Meyerhof公式基于極限平衡理論，考慮土的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角和重度等因素，通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算地基的極限承載力。經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算承載力03天然地基變形計(jì)算

變形理論彈性力學(xué)理論將地基視為彈性體，利用彈性力學(xué)原理計(jì)算地基的變形。該理論適用于小變形情況。塑性力學(xué)理論當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大變形時(shí)，需考慮土體的塑性性質(zhì)，利用塑性力學(xué)原理進(jìn)行變形計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)公式法基于大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，總結(jié)出地基變形與荷載、基礎(chǔ)尺寸等因素之間的經(jīng)驗(yàn)公式，用于快速估算地基變形。采用水準(zhǔn)儀、全站儀等測(cè)量設(shè)備進(jìn)行地基變形觀測(cè)，記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)。觀測(cè)方法對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和處理，繪制變形曲線圖，分析變形趨勢(shì)和規(guī)律。數(shù)據(jù)處理基于觀測(cè)數(shù)據(jù)和變形曲線圖，預(yù)測(cè)未來地基變形情況，評(píng)估地基穩(wěn)定性和安全性。預(yù)測(cè)與評(píng)估變形觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理03差異沉降控制對(duì)于多層或高層建筑，需控制各層或各部位之間的差異沉降，避免建筑物出現(xiàn)傾斜或開裂等問題。01允許變形值根據(jù)建筑物的重要性、使用功能和地基條件等因素，確定地基允許的最大變形值。02變形速率控制除了控制總變形量外，還需控制地基的變形速率，確保建筑物在使用過程中不會(huì)發(fā)生過大或過快的變形。變形控制標(biāo)準(zhǔn)04天然地基穩(wěn)定性分析極限平衡法通過假定滑動(dòng)面形狀和位置，利用靜力平衡條件求解滑動(dòng)面上的抗滑力和下滑力，進(jìn)而評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性。該方法適用于均質(zhì)土坡和簡單地質(zhì)條件下的地基穩(wěn)定性分析。有限元法將地基劃分為有限個(gè)單元，通過求解每個(gè)單元的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等，進(jìn)而分析地基的整體穩(wěn)定性。該方法適用于復(fù)雜地質(zhì)條件和多種荷載作用下的地基穩(wěn)定性分析。離散元法將地基視為由離散塊體組成的系統(tǒng)，通過求解塊體間的相互作用力和位移等，分析地基的穩(wěn)定性。該方法適用于節(jié)理裂隙發(fā)育、破碎嚴(yán)重的地基穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定性分析方法邊坡形態(tài)分析通過分析邊坡的高度、坡度、形態(tài)等因素，評(píng)價(jià)其對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。高度越大、坡度越陡的邊坡越容易發(fā)生失穩(wěn)。巖土性質(zhì)分析研究邊坡巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，如密度、含水量、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角等，以判斷邊坡巖土的抗剪強(qiáng)度和穩(wěn)定性。外部荷載分析考慮地震、降雨、人類活動(dòng)等外部荷載對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。地震荷載可能導(dǎo)致邊坡巖土松動(dòng)、滑移；降雨可能使巖土含水量增加，降低其抗剪強(qiáng)度；人類活動(dòng)如開挖、填筑等可能改變邊坡形態(tài)和應(yīng)力狀態(tài)。邊坡穩(wěn)定性分析基坑開挖方式01不同的開挖方式（如放坡開挖、支護(hù)開挖等）對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響不同。放坡開挖可能降低基坑的穩(wěn)定性，而支護(hù)開挖則有助于提高穩(wěn)定性?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)02支護(hù)結(jié)構(gòu)（如土釘墻、樁錨支護(hù)等）的設(shè)置和選型對(duì)基坑穩(wěn)定性至關(guān)重要。合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效地控制基坑變形和防止坍塌。地下水控制03地下水是影響基坑穩(wěn)定性的重要因素之一。通過采取降水、排水或隔水等措施，控制地下水位和滲透力，有助于提高基坑的穩(wěn)定性?；臃€(wěn)定性分析05天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則與方法安全可靠經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)可行環(huán)?？沙掷m(xù)設(shè)計(jì)原則01020304天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)確保建筑物的安全，防止因地基失穩(wěn)導(dǎo)致的建筑物破壞或倒塌。在滿足安全要求的前提下，設(shè)計(jì)應(yīng)追求經(jīng)濟(jì)合理性，避免不必要的浪費(fèi)。設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合當(dāng)前的技術(shù)水平和施工條件，便于施工和質(zhì)量控制。設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)保因素，減少對(duì)環(huán)境的破壞，并符合可持續(xù)發(fā)展的要求。通過地質(zhì)勘察了解地基的土層分布、物理力學(xué)性質(zhì)、地下水條件等，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。地質(zhì)勘察承載力計(jì)算變形驗(yàn)算穩(wěn)定性分析根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果和建筑物荷載要求，計(jì)算地基的承載力，確定基礎(chǔ)底面尺寸和埋深。預(yù)測(cè)地基在建筑物荷載作用下的變形，確保變形在允許范圍內(nèi)。分析地基的穩(wěn)定性，采取必要的措施防止地基失穩(wěn)。設(shè)計(jì)方法施工與檢測(cè)按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，施工過程中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，施工完成后進(jìn)行了靜載試驗(yàn)和動(dòng)力檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。工程概況某高層建筑位于河流沖積平原，地基土為黏性土和砂土互層。地質(zhì)勘察結(jié)果通過地質(zhì)勘察了解了地基的土層分布、物理力學(xué)性質(zhì)、地下水條件等。設(shè)計(jì)方案根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果和建筑物荷載要求，設(shè)計(jì)了樁基礎(chǔ)方案，采用鉆孔灌注樁，樁徑1m，樁長25m，以第6層硬土層作為樁端持力層。設(shè)計(jì)實(shí)例分析06天然地基加固處理技術(shù)是指在不改變地基土性質(zhì)的情況下，通過物理、化學(xué)或機(jī)械手段提高地基土的承載力、穩(wěn)定性和抗變形能力的一系列技術(shù)措施。主要是解決地基承載力不足、變形過大或不均勻沉降等問題，確保建筑物安全、穩(wěn)定。加固處理技術(shù)概述加固處理技術(shù)的目的天然地基加固處理技術(shù)換填墊層法將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后回填強(qiáng)度高、壓縮性低、且沒有侵蝕性的材料，并分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度，作為地基的持力層。適用范圍適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。換填墊層法加固處理強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法，是利用強(qiáng)大的夯擊能，迫使深層土液化和動(dòng)力固結(jié)，使土體密實(shí)，以提高地基土的強(qiáng)度并降低其壓縮性、消除土的濕陷性、脹縮性和液化性等各種不良特性，從而改善地基性能。適用范圍適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對(duì)高飽和度的粉土與粘性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí)，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。強(qiáng)夯法加固處理其他加固處理技術(shù)注漿加固法：利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。高壓噴射注漿法：利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為20Mpa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體。當(dāng)噴射流的動(dòng)壓超過土體