《樁與地基基礎》課件

《樁與地基基礎》課程簡介本課程將深入探討樁基礎和地基基礎的理論與實踐，為學生提供扎實的專業(yè)基礎。課程內(nèi)容涵蓋樁基礎類型、設計原理、施工工藝、地基基礎類型、地基處理方法等。做aby做完及時下載aweaw樁的定義和分類1樁的定義樁是用于傳遞結(jié)構(gòu)荷載到地基的構(gòu)件。樁通常為圓形或方形，由混凝土、鋼或木材制成。2樁的分類樁可以按材料、形狀、施工方法和承載機理進行分類。常見的樁型包括預制樁、灌注樁、摩擦樁和端承樁。3樁的用途樁通常用于以下情況：基礎承載力不足、地基土層軟弱、需要加固地基或降低沉降。樁的材料和構(gòu)造樁的材料主要包括混凝土、鋼材和木材，其中混凝土樁最為常見。根據(jù)樁的構(gòu)造，可以分為預制樁和灌注樁兩種。1預制樁在工廠預制，運至施工現(xiàn)場后打入或灌入地基2灌注樁在施工現(xiàn)場打入或鉆孔后灌注混凝土3鋼樁主要用于橋梁、碼頭等工程4木樁主要用于臨時工程或輕型建筑預制樁的優(yōu)點是質(zhì)量穩(wěn)定，施工速度快，缺點是運輸和安裝成本較高。灌注樁的優(yōu)點是施工靈活，適應性強，缺點是質(zhì)量控制難度大。樁的承載能力計算1樁身承載力考慮樁身材料強度和截面積2樁端承載力考慮樁端土壤的承載力3樁側(cè)承載力考慮樁側(cè)土體的摩擦力4綜合計算將樁身、樁端和樁側(cè)承載力綜合考慮樁的承載能力計算是樁基礎設計的重要步驟。計算結(jié)果直接影響樁基礎的安全性。樁的承載能力受多種因素影響，包括樁身材料、樁端土壤、樁側(cè)土體等。樁的施工工藝樁基施工準備樁基施工前需進行詳細的場地勘察，確定樁位、樁徑、樁長等參數(shù)，并做好施工圖紙的準備工作，組織好施工隊伍和機械設備，確保施工安全。樁孔開挖樁孔開挖方式根據(jù)土質(zhì)情況和樁基深度選擇，常見方式包括人工開挖、機械開挖、鉆孔灌注等，確保樁孔深度、尺寸符合設計要求。樁身混凝土澆筑樁身混凝土澆筑應嚴格控制混凝土配合比、澆筑速度、振搗方式，確?；炷撩軐嵍群蛷姸?，防止出現(xiàn)蜂窩麻面等質(zhì)量缺陷。樁基檢測與驗收樁基施工完成后需進行必要的檢測工作，包括樁身完整性檢測、承載力檢測等，確保樁基質(zhì)量符合設計要求，合格后才能進行后續(xù)工程。樁基礎的設計原則地質(zhì)條件考慮地質(zhì)條件，確定樁基的類型和長度。荷載條件根據(jù)荷載大小，確定樁的截面積和數(shù)量。施工條件綜合考慮施工場地條件，選擇合適的施工方法。經(jīng)濟因素選擇經(jīng)濟合理的樁基方案，盡量降低成本。環(huán)保因素注意環(huán)境保護，減少對周邊環(huán)境的影響。樁基礎的承載能力計算1單樁承載力計算單根樁的承載能力2樁基承載力計算樁基整體的承載能力3地基承載力計算地基的承載能力樁基礎的承載能力計算是樁基設計的重要環(huán)節(jié)，需要綜合考慮樁的類型、材料、尺寸、地基土的性質(zhì)、荷載類型等因素。計算過程主要包括單樁承載力計算、樁基承載力計算和地基承載力計算三個步驟。最終確定樁基礎的承載能力，確保樁基能夠安全可靠地承受上部結(jié)構(gòu)的荷載。樁基礎的沉降計算1確定土層參數(shù)首先要確定樁基周圍土層的物理力學性質(zhì)，包括壓縮模量、泊松比和土的密度等參數(shù)。2計算樁身變形根據(jù)樁的材料性質(zhì)和受力情況，計算樁身在荷載作用下的變形量，包括豎向位移和側(cè)向位移。3計算土體沉降根據(jù)土層參數(shù)和樁身變形，采用相應的計算方法來預測樁基的最終沉降量。樁基礎的抗浮計算1確定浮力計算樁基礎所受浮力的大小2計算樁的重量計算樁基礎本身的重量3比較浮力和重量判斷浮力是否大于樁的重量4采取措施如果浮力大于樁的重量，則需要采取抗浮措施抗浮計算需要考慮樁基礎所受浮力的大小、樁基礎本身的重量以及地基土的強度等因素。如果浮力大于樁的重量，則需要采取抗浮措施，例如增加樁的重量、降低地下水位等。樁基礎的抗傾覆計算1傾覆力矩計算傾覆力矩是由外力作用在樁基礎上產(chǎn)生的力矩，可以由外力的大小和作用點到樁基礎重心距離確定。2抗傾覆力矩計算抗傾覆力矩是由樁基礎的自重和土壓力產(chǎn)生的力矩，可以由樁基礎的重量、樁基礎重心到地面的距離和土壓力計算。3穩(wěn)定性判別將傾覆力矩與抗傾覆力矩進行比較，如果抗傾覆力矩大于傾覆力矩，則樁基礎具有足夠的抗傾覆能力，反之則需要采取相應的措施。樁基礎的抗滑移計算1地基土性質(zhì)土的摩擦角和內(nèi)摩擦角2荷載類型水平荷載和垂直荷載3樁身埋深樁身長度和埋深4樁周土壓力土的抗剪強度和摩擦系數(shù)樁基礎的抗滑移計算，需要考慮地基土性質(zhì)、荷載類型、樁身埋深和樁周土壓力等因素。計算方法通常采用極限平衡法或有限元法。極限平衡法計算較為簡便，但精度較低；有限元法計算精度較高，但較為復雜。根據(jù)計算結(jié)果，判斷樁基礎是否能夠滿足抗滑移要求。若不滿足，則需要采取相應的加固措施，例如增加樁身長度、提高樁周土壓力等。樁基礎的抗震計算樁基礎抗震計算是設計地震區(qū)樁基礎的重要環(huán)節(jié)，確保結(jié)構(gòu)在地震作用下安全可靠。1地震荷載計算地震作用下結(jié)構(gòu)的水平地震力。2樁基礎模型建立樁基礎的有限元模型或解析模型。3動力分析進行動力分析，計算樁基礎在地震作用下的響應。4抗震性能評估評估樁基礎的抗震性能，包括承載力、變形和穩(wěn)定性。抗震計算結(jié)果將作為樁基礎設計的重要參考，確保樁基礎在不同地震烈度下滿足抗震要求，保證工程的安全性。樁基礎的基坑支護基坑開挖基坑開挖前需要進行地質(zhì)勘察，確定土質(zhì)情況和地下水位。根據(jù)開挖深度和土質(zhì)情況選擇合適的開挖方法。支護結(jié)構(gòu)設計支護結(jié)構(gòu)的設計需要考慮基坑的深度、土質(zhì)、地下水位、荷載等因素，確保基坑的穩(wěn)定性和安全性。支護結(jié)構(gòu)施工支護結(jié)構(gòu)施工要嚴格按照設計圖紙進行，并進行質(zhì)量檢測和驗收，確保施工質(zhì)量。支護結(jié)構(gòu)維護在基坑開挖和施工過程中，要定期檢查支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性，及時進行維護和加固。樁基礎的基坑降水基坑降水是樁基礎施工的重要環(huán)節(jié)，其目的是降低地下水位，保證基坑的穩(wěn)定和施工安全?；咏邓椒ǖ倪x擇取決于地下水位、土層性質(zhì)、施工深度等因素。1降水深度降水深度應滿足基坑開挖深度和安全要求。2降水方法常用的降水方法包括井點降水、真空降水、電滲降水等。3降水設備降水設備應選擇合適的型號和數(shù)量，并確保運行正常。4降水監(jiān)測降水過程中應進行水位監(jiān)測，確保降水效果符合要求。降水施工結(jié)束后，應及時回填土方，恢復地下水位，防止環(huán)境污染。樁基礎的質(zhì)量控制1樁基施工過程控制嚴格執(zhí)行樁基施工規(guī)范2樁基質(zhì)量檢測定期進行樁基質(zhì)量檢測3質(zhì)量問題處理及時解決樁基質(zhì)量問題4質(zhì)量記錄管理妥善保存樁基質(zhì)量記錄樁基礎的質(zhì)量控制是保證工程質(zhì)量的關鍵。樁基施工過程控制，包括樁位控制、樁徑控制、樁長控制、樁身質(zhì)量控制等。樁基質(zhì)量檢測包括樁身完整性檢測、承載力檢測、沉降觀測等。樁基質(zhì)量控制需要嚴格執(zhí)行相關規(guī)范，并進行定期檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題，妥善保存質(zhì)量記錄。樁基礎的檢測與驗收1樁身完整性檢測采用聲波透射法、低應變法等方法檢測樁身完整性，確保樁身無明顯缺陷。2承載力檢測通過靜載荷試驗或動載荷試驗確定樁的承載力，確保樁基礎能夠滿足設計要求。3沉降觀測在施工過程中和工程完工后進行沉降觀測，確保樁基礎的沉降量在允許范圍內(nèi)。淺基礎的定義和分類淺基礎定義淺基礎是指基礎埋深小于等于基礎寬度或長度的1/2的基礎類型。淺基礎通常適用于地基土層承載力較好，地基土層較淺的工程。淺基礎分類淺基礎主要分為三種類型：條形基礎、獨立基礎和筏形基礎。條形基礎用于承載墻體和柱子，獨立基礎用于承載柱子，筏形基礎用于承載多個柱子和墻體。適用范圍淺基礎適用于各種建筑工程，包括住宅、辦公樓、商業(yè)建筑和工業(yè)建筑等。選擇合適的淺基礎類型需要根據(jù)建筑荷載、地基土層狀況以及工程造價等因素綜合考慮。淺基礎的承載能力計算1土體承載力首先要確定地基土的承載力，可以通過室內(nèi)試驗或現(xiàn)場測試獲得。2基礎形式根據(jù)基礎類型，例如條形基礎或獨立基礎，選擇合適的計算方法。3荷載傳遞將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基土，并考慮基礎的尺寸和形狀。4安全系數(shù)為保證基礎的安全性和穩(wěn)定性，需要乘以安全系數(shù)。淺基礎的沉降計算1確定基礎類型根據(jù)荷載類型和地基條件選擇淺基礎類型。2計算基礎尺寸根據(jù)荷載大小和地基承載力確定基礎尺寸。3計算沉降量利用沉降計算公式，根據(jù)基礎類型、土層性質(zhì)等參數(shù)計算沉降量。4評估沉降影響將計算的沉降量與允許沉降量進行比較，評估沉降對結(jié)構(gòu)的影響。淺基礎的沉降計算是基礎設計中的重要步驟，它直接影響到建筑物的安全性和使用壽命。在進行沉降計算時，需要根據(jù)實際情況選擇合適的計算方法，并對計算結(jié)果進行合理的評估，確保建筑物的安全可靠性。淺基礎的抗浮計算淺基礎抗浮計算是保證建筑物穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，需要綜合考慮基礎自身重量、土體浮力、地下水位變化等因素。1計算荷載確定基礎自重和上部結(jié)構(gòu)荷載2計算浮力根據(jù)地下水位和土體密度計算浮力3抗浮驗算比較基礎自重和浮力，確?；A不會浮起在抗浮計算中，應考慮地下水位變化的影響，并采取必要的措施，如設置防浮措施，以保證建筑物的安全。淺基礎的抗傾覆計算確定基礎的傾覆方向根據(jù)基礎的形狀、荷載分布情況和地基土的性質(zhì)，確定基礎最有可能發(fā)生的傾覆方向。計算傾覆力矩將基礎上所有外力作用點到傾覆中心點的距離乘以力的大小，求出傾覆力矩。計算抗傾覆力矩將基礎自重和土壓力作用點到傾覆中心點的距離乘以力的大小，求出抗傾覆力矩。比較傾覆力矩和抗傾覆力矩如果抗傾覆力矩大于傾覆力矩，則基礎能夠抵抗傾覆；否則，基礎可能發(fā)生傾覆。采取抗傾覆措施如果基礎無法抵抗傾覆，則需要采取相應的抗傾覆措施，例如增加基礎重量、調(diào)整荷載分布等。淺基礎的抗滑移計算1計算方法淺基礎抗滑移計算根據(jù)地基土的抗剪強度和基礎的形狀、尺寸、荷載等參數(shù)進行。主要考慮極限狀態(tài)下地基土的抗滑移力與基礎上作用的水平力之間的平衡。2影響因素基礎的形狀、尺寸、埋深、荷載類型、地基土的性質(zhì)、地下水位等因素都會影響淺基礎的抗滑移能力。3安全系數(shù)為了確保淺基礎的安全性，抗滑移計算中一般會引入安全系數(shù)，通常取值在1.2到1.5之間。淺基礎的抗震計算地震荷載確定地震荷載是影響淺基礎抗震性能的關鍵因素。需要根據(jù)建筑物所在地的地震烈度和場地條件，確定地震荷載的大小和方向?；A抗震驗算根據(jù)地震荷載和淺基礎的幾何尺寸、材料強度等因素，進行抗震驗算，確?；A能夠承受地震作用力，防止發(fā)生破壞?？拐鸫胧┤艨拐痱炈憬Y(jié)果不滿足要求，需要采取相應的抗震措施，如增加基礎的厚度、配筋，或采用特殊的抗震結(jié)構(gòu)形式。細節(jié)設計在進行抗震計算時，需要考慮各種細節(jié)因素，如基礎的形狀、尺寸、埋深等，并根據(jù)具體情況進行優(yōu)化設計。淺基礎的基坑支護淺基礎基坑支護是保證工程安全的關鍵。選擇合適的支護方式和施工工藝，能夠有效防止基坑坍塌和變形，確保工程順利進行。1支護方案選擇根據(jù)基坑的深度、土質(zhì)條件、周圍環(huán)境和工程要求進行綜合考慮。2支護結(jié)構(gòu)設計根據(jù)支護方案，設計合理的支護結(jié)構(gòu)，并進行強度驗算。3支護材料選擇選擇合適的支護材料，滿足強度和耐久性要求，確保安全可靠。4施工工藝控制嚴格控制施工工藝，確保支護結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。在基坑開挖過程中，需要進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理，確保基坑支護的穩(wěn)定性。淺基礎的基坑降水基坑降水是淺基礎施工中一項重要工作，其目的是降低地下水位，保證基坑開挖和基礎施工的安全順利進行。1降水方案設計根據(jù)地質(zhì)條件、水文條件、工程規(guī)模等因素，選擇合適的降水方案。2降水設備選型根據(jù)降水量、降水深度等要求，選用合適的降水設備。3降水井布置合理布置降水井，確保降水效果，避免對周圍環(huán)境造成影響。4降水施工管理嚴格控制降水過程，及時監(jiān)測地下水位變化，確保降水安全?；咏邓┕ば枰獓栏窨刂平邓^程，避免對周圍環(huán)境造成不良影響。降水結(jié)束后，應及時回填，恢復地下水位。淺基礎的質(zhì)量控制1材料控制嚴格控制材料質(zhì)量，確保符合設計要求2施工工藝控制嚴格執(zhí)行施工規(guī)范和質(zhì)量標準，確保施工質(zhì)量3檢測控制及時進行質(zhì)量檢測，確保工程質(zhì)量合格淺基礎的質(zhì)量控制是保證工程質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。材料控制應嚴格把關，確保所有材料符合設計要求。施工工藝控制應嚴格執(zhí)行施工規(guī)范和質(zhì)量標準，并進行嚴格的質(zhì)量控制，確保施工質(zhì)量。檢測控制應及時進行質(zhì)量檢測，確保工程質(zhì)量合格。淺基礎的檢測與驗收外觀檢查觀察基礎的整體外觀，檢查是否有裂縫、沉降、變形等問題。尺寸測量測量基礎的實際尺寸，與設計圖紙進行比對，確?；A的尺寸符合要求。強度測試對基礎進行強度測試，確保其強度滿足設計要求，能夠承受上部結(jié)構(gòu)的荷載。沉降觀測對基礎進行沉降觀測，監(jiān)測其沉降量，確保其沉降量符合設計要求。基礎設計實例1基礎類型選擇根據(jù)地質(zhì)條件、荷載大小、施工環(huán)境等因素選擇合適的基礎類型，如樁基礎、淺基礎等。2基礎尺寸確定根據(jù)承載力計算結(jié)果，結(jié)合建筑物荷載和地質(zhì)條件，確定基礎的尺寸