基礎(chǔ)工程（土木工程課件）

基礎(chǔ)工程3.1工程地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程工程地質(zhì)勘察是進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的首要工作，其目的在于使用各種勘察方法，調(diào)查研究和分析評(píng)價(jià)建筑場地和地基的工程地質(zhì)條件，為設(shè)計(jì)和施工提供所需的工程地質(zhì)材料。3.1工程地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程可行性研究勘察初步勘察詳細(xì)勘察工程地質(zhì)勘察1.可行性研究勘察基礎(chǔ)工程這一階段主要從地質(zhì)環(huán)境及土層的性質(zhì)對(duì)擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。2.初步勘察基礎(chǔ)工程在可行性研究勘察的基礎(chǔ)上，查明場地內(nèi)各建筑地段地基土層的厚度、分布、構(gòu)成、物理性質(zhì)、強(qiáng)度及變形特性，地下水的埋藏條件，凍結(jié)深度及對(duì)場地穩(wěn)定有影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象和地震烈度等，為確定建筑總平面圖、主要建筑物的地基與基礎(chǔ)方案提供必要的工程地質(zhì)資料，為初步設(shè)計(jì)服務(wù)。2.初步勘察基礎(chǔ)工程工程地質(zhì)測繪1勘探工作22.初步勘察基礎(chǔ)工程2.初步勘察基礎(chǔ)工程3.詳細(xì)勘察基礎(chǔ)工程詳細(xì)勘察階段內(nèi)的勘察工作主要是為設(shè)計(jì)建筑物或建筑群提供詳細(xì)的巖土工程資料及設(shè)計(jì)所需的技術(shù)參數(shù)，應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象的整治及場地有關(guān)的巖土工程問題的分析等。3.詳細(xì)勘察基礎(chǔ)工程勘察報(bào)告編制的目的與要求1勘察報(bào)告的內(nèi)容2（1）勘察報(bào)告編制的目的與要求基礎(chǔ)工程各項(xiàng)勘察工作全部完成后，應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)測繪、勘探、測試、室內(nèi)試驗(yàn)和間接收集的有關(guān)資料，根據(jù)設(shè)計(jì)工程的特點(diǎn)與要求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和整理，并做出綜合分析，提出工程地質(zhì)勘察報(bào)告(地基勘察報(bào)告)，為設(shè)計(jì)工程服務(wù)。（2）勘察報(bào)告的內(nèi)容基礎(chǔ)工程報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)勘察的任務(wù)和要求來確定，主要應(yīng)包括下列內(nèi)容：①勘察目的、任務(wù)和要求。②擬建工程概況。（2）勘察報(bào)告的內(nèi)容基礎(chǔ)工程③勘察工作與勘察方法。④工程場地的地形地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水、不良地質(zhì)現(xiàn)象的描述與評(píng)價(jià)。（2）勘察報(bào)告的內(nèi)容基礎(chǔ)工程⑤場地穩(wěn)定性與適宜性的評(píng)價(jià)。⑥巖土工程參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析與選用。⑦對(duì)工程地基的穩(wěn)定性、承載力、最終沉降量的估計(jì)的建議。合理的基礎(chǔ)及地基處理方案。（2）勘察報(bào)告的內(nèi)容基礎(chǔ)工程⑧工程施工可能發(fā)生的問題及其對(duì)周圍環(huán)境的影響；使用期可能引起的巖土工程問題及其監(jiān)控與預(yù)防措施的建議。（2）勘察報(bào)告的內(nèi)容基礎(chǔ)工程⑨勘察報(bào)告應(yīng)附有必要的圖件：勘探點(diǎn)的平面布置圖；工程地質(zhì)柱狀圖；工程地質(zhì)剖面圖；原位測試成果圖表；室內(nèi)試驗(yàn)成果圖表；綜合試驗(yàn)結(jié)果總表。3.2.1淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)兩大類。一般而言，基礎(chǔ)多埋置于地面以下，但諸如碼頭樁基礎(chǔ)、橋梁基礎(chǔ)、半地下室箱形基礎(chǔ)等均有一部分在地表之上。1.按基礎(chǔ)剛度分類基礎(chǔ)工程剛性基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)按基礎(chǔ)剛度分類(1）剛性基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程剛性基礎(chǔ)是由磚、石、素混凝土或灰土等材料做成的基礎(chǔ)。(2）擴(kuò)展基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí)，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)和墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)一般做成錐形和臺(tái)階形。對(duì)于墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)鼗痪鶆驎r(shí)，還要考慮墻體縱向彎曲的影響。2.按構(gòu)造分類基礎(chǔ)工程單獨(dú)基礎(chǔ)1條形基礎(chǔ)2筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)3殼體基礎(chǔ)4（1）單獨(dú)基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程在建筑中，柱的基礎(chǔ)一般都是單獨(dú)基礎(chǔ)。（2）條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程墻的基礎(chǔ)通常連續(xù)設(shè)置成長條形，稱為條形基礎(chǔ)。（3）筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程當(dāng)柱子或墻傳來的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力要求時(shí)，往往需要把整個(gè)房屋底面（或地下室部分）做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎(chǔ)，稱為筏板基礎(chǔ)。（4）殼體基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程為改善基礎(chǔ)的受力性能，基礎(chǔ)的形式可不做成臺(tái)階狀，而做成各種形式的殼體，稱作殼體基礎(chǔ)。3.2.2深基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程深基礎(chǔ)主要有樁基礎(chǔ)、沉井和地下連續(xù)墻等幾種類型。其中以歷史悠久的樁基礎(chǔ)應(yīng)用最為廣泛。相對(duì)于淺基礎(chǔ)，深基礎(chǔ)埋入地層較深，基礎(chǔ)較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)需考慮基礎(chǔ)側(cè)面土體的影響。3.2.2深基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)地下連續(xù)墻深基礎(chǔ)1.樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)是通過承臺(tái)把若干根樁的頂部聯(lián)結(jié)成整體，共同承受動(dòng)靜荷載的一種深基礎(chǔ)。2.沉井基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程沉井基礎(chǔ)是一個(gè)用混凝土或鋼筋混凝土等制成的井筒形結(jié)構(gòu)物，它可以僅作為建筑物基礎(chǔ)使用，也可以同時(shí)作為地下結(jié)構(gòu)物使用。3.地下連續(xù)墻基礎(chǔ)工程地下連續(xù)墻是利用專門的成槽機(jī)械在地下成槽，在槽中安放鋼筋籠(網(wǎng))后以導(dǎo)管法澆灌水下混凝土，形成一個(gè)單元墻段，再按順序?qū)⑼瓿傻膲Χ我蕴囟ǖ姆绞竭B接組成的一道完整的現(xiàn)澆地下連續(xù)墻體。1.2.4未來土木工程基礎(chǔ)工程1.建筑材料的輕質(zhì)高強(qiáng)化2.施工過程的工業(yè)化、裝配化3.設(shè)計(jì)理論的精確化、科學(xué)化4.工程教育理念的工程化3.3地基處理基礎(chǔ)工程地基處理（見圖3-3）就是按照上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求，對(duì)地基進(jìn)行必要的加固或改良，提高地基土的承載力，保證地基穩(wěn)定，減少房屋的沉降或不均勻沉降，消除濕陷性黃土的濕陷性及提高其抗液化能力等。3.3地基處理基礎(chǔ)工程3.3地基處理基礎(chǔ)工程常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。1.換填墊層法基礎(chǔ)工程換填墊層法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。2.強(qiáng)夯法基礎(chǔ)工程強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟、流塑的黏性土等對(duì)地基變形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。3.砂石樁法基礎(chǔ)工程砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和黏土地基的變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟黏土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。4.振沖法基礎(chǔ)工程振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水且抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的黏性土與飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。5.水泥土攪拌法基礎(chǔ)工程水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（濕法）和粉體噴攪法（干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。6.高壓噴射注漿法基礎(chǔ)工程高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。7.預(yù)壓法基礎(chǔ)工程預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和黏性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。8.夯實(shí)水泥土樁法基礎(chǔ)工程夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、黏性土等地基。該法施工周期短、施工文明、造價(jià)低且容易控制，目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。9.水泥粉煤灰碎石樁法基礎(chǔ)工程水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理黏性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。10.石灰樁法基礎(chǔ)工程石灰樁法適用于處理飽和黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。11.灰土擠密樁法和土擠密樁法基礎(chǔ)工程灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。12.柱錘沖擴(kuò)樁法基礎(chǔ)