《建筑地基與基礎(chǔ)》課件

建筑地基與基礎(chǔ)建筑地基與基礎(chǔ)是建筑工程的重要組成部分，對(duì)建筑物的安全、耐久和使用功能起著至關(guān)重要的作用。課程簡介基礎(chǔ)建筑物與地面接觸的部分，支撐建筑物重量并傳遞至地基。地基建筑物基礎(chǔ)所直接承受的土體，承載建筑物重量。工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收課程目標(biāo)掌握基礎(chǔ)理論了解建筑地基與基礎(chǔ)的概念、分類、設(shè)計(jì)原則和計(jì)算方法。提高實(shí)踐能力熟悉各種基礎(chǔ)類型及其適用范圍，并能進(jìn)行簡單的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算。培養(yǎng)工程意識(shí)關(guān)注工程質(zhì)量、安全和經(jīng)濟(jì)效益，并樹立良好的職業(yè)道德。地基的概念及分類地基的概念地基是指建筑物或構(gòu)筑物直接承受荷載的土體部分。地基質(zhì)量直接影響著建筑物的安全和使用壽命。地基的分類地基可分為天然地基和人工地基。天然地基是指地表以下的天然土層。人工地基是指在天然地基上進(jìn)行處理后形成的具有承載能力的土體或其他材料。地基載荷及其特點(diǎn)建筑物重量建筑物自重，包括建筑材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、設(shè)備等。使用荷載建筑物使用過程中產(chǎn)生的荷載，如人員、家具、設(shè)備等。雪荷載積雪對(duì)屋頂產(chǎn)生的壓力，主要發(fā)生在寒冷地區(qū)。風(fēng)荷載風(fēng)力對(duì)建筑物產(chǎn)生的壓力，尤其在高層建筑和高風(fēng)速地區(qū)。建筑物基礎(chǔ)受力概況建筑物基礎(chǔ)承受來自建筑物自身重量、使用荷載以及風(fēng)荷載、地震荷載等各種荷載，這些荷載通過上部結(jié)構(gòu)傳遞到基礎(chǔ)，最終傳遞到地基?；A(chǔ)在承受荷載的同時(shí)會(huì)發(fā)生變形，包括沉降和位移，這些變形會(huì)影響建筑物的穩(wěn)定性和使用功能。淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則1安全性淺基礎(chǔ)應(yīng)能安全地承受建筑物的荷載，不發(fā)生破壞或過大的沉降。2經(jīng)濟(jì)性淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，選擇合適的材料和施工方法，控制工程造價(jià)。3適用性淺基礎(chǔ)應(yīng)適用于地基條件，并滿足建筑物使用功能的要求。建筑物荷載計(jì)算荷載類型定義計(jì)算方法恒荷載建筑物自身重量材料密度和體積計(jì)算活荷載使用過程中產(chǎn)生的荷載規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載風(fēng)力作用在建筑物上的荷載風(fēng)壓系數(shù)和建筑物風(fēng)力系數(shù)計(jì)算地震荷載地震作用在建筑物上的荷載地震烈度、建筑物抗震等級(jí)和結(jié)構(gòu)類型計(jì)算地基承載力的確定地基承載力是指地基土抵抗建筑物荷載的能力，是決定建筑物基礎(chǔ)類型和埋深的重要因素。常見的確定地基承載力的方法包括標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)和原位荷載試驗(yàn)。地基沉降計(jì)算地基沉降計(jì)算是建筑工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，確保建筑物安全和穩(wěn)定性。通過計(jì)算預(yù)測(cè)建筑物在使用過程中可能發(fā)生的沉降量，避免因沉降不均勻?qū)е陆ㄖ镩_裂或傾斜。10因素地基土類型、荷載大小、建筑物形狀等因素影響沉降量100方法常用計(jì)算方法包括彈性理論法、彈塑性理論法、數(shù)值模擬法等1000標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范規(guī)定了不同的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，用于判斷建筑物是否滿足安全要求地基承載能力驗(yàn)算承載力安全系數(shù)地基承載能力驗(yàn)算對(duì)于建筑物的安全至關(guān)重要。根據(jù)不同的驗(yàn)算方法，我們可以獲得不同的承載力值和安全系數(shù)?；A(chǔ)開挖與基坑支護(hù)開挖準(zhǔn)備確定開挖范圍，進(jìn)行場(chǎng)地清理，設(shè)置安全警示標(biāo)志，制定安全施工方案。開挖作業(yè)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和地質(zhì)條件，選擇合適的開挖方法，控制開挖深度和坡度，確保安全和質(zhì)量?；又ёo(hù)采用支護(hù)結(jié)構(gòu)，例如鋼支撐、錨桿、土釘墻等，防止基坑坍塌，保證施工安全。排水降水在開挖過程中，及時(shí)排除地下水，防止基坑積水，影響施工安全和質(zhì)量。淺基礎(chǔ)的類型及特點(diǎn)1條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)常用于承重墻下，可以有效地將建筑物荷載傳遞至地基。2獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)適用于柱下承載，可以有效地分散建筑物荷載。3筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)適用于承載力低、地基壓縮性大等情況，可以將建筑物荷載均勻傳遞至地基。4箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的抗剪強(qiáng)度，適用于承載力較低、地基不均勻沉降等情況。條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1荷載傳遞將建筑荷載均勻傳遞至地基2基礎(chǔ)尺寸根據(jù)地基承載力和建筑荷載計(jì)算3鋼筋布置保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗裂性4施工工藝確?；A(chǔ)質(zhì)量和耐久性條形基礎(chǔ)適用于承重墻下，可有效分散荷載，保證建筑物穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮地基條件、建筑荷載、基礎(chǔ)尺寸和鋼筋布置等因素。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1荷載計(jì)算計(jì)算建筑物和基礎(chǔ)本身的重量2尺寸確定確定基礎(chǔ)的寬度、長度和深度3配筋設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的鋼筋數(shù)量和尺寸4驗(yàn)算驗(yàn)證基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性獨(dú)立基礎(chǔ)是獨(dú)立支撐單個(gè)柱子的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，需要進(jìn)行荷載計(jì)算，確定基礎(chǔ)尺寸和配筋，并進(jìn)行驗(yàn)算，以確保其承載力和穩(wěn)定性滿足要求。筏狀基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1基礎(chǔ)整體性筏板基礎(chǔ)是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，可有效傳遞荷載并減少不均勻沉降。2適應(yīng)性強(qiáng)適用于復(fù)雜地基、不均勻沉降區(qū)域，可有效控制沉降。3施工便捷施工過程相對(duì)簡單，節(jié)省工期和成本。4安全可靠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，可有效承受建筑物荷載。筏板基礎(chǔ)通常用于承載能力較弱的軟弱土層，可有效傳遞建筑物荷載并減少不均勻沉降?；A(chǔ)處理方法換填法換填法適用于地基承載力較低，但土質(zhì)較好的地基。將原有土方挖走，換填上強(qiáng)度較高的土方，從而提高地基承載力。加固法加固法通過添加水泥、石灰、碎石等材料，增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。常見方法包括夯實(shí)、碎石墊層、水泥攪拌樁等。深層處理法深層處理法適用于地基承載力較低，且土質(zhì)較差的地基。常見方法包括深層攪拌、強(qiáng)夯、靜壓樁等。其他處理方法根據(jù)不同的地基條件，還可以采用其他處理方法，例如預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、排水固結(jié)法等，以提高地基承載力，保證建筑物的安全和耐久性。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述樁基礎(chǔ)類型樁基礎(chǔ)根據(jù)材料、形狀、施工方法分為不同類型，如預(yù)制混凝土樁、灌注樁、鋼樁等。樁基承載力樁基承載力是指樁基抵抗豎向荷載的能力，它主要取決于樁的類型、樁的截面積、樁的長度、土壤的性質(zhì)等因素。樁基施工樁基施工包括樁的制作、運(yùn)輸、打樁、連接等環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保樁基的安全性。樁基的受力分析豎向荷載來自上部結(jié)構(gòu)的重量水平荷載來自風(fēng)力、地震或其他水平力彎矩由水平荷載和偏心荷載引起扭矩來自旋轉(zhuǎn)荷載樁基承載力計(jì)算樁基承載力計(jì)算是樁基設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的步驟，用于確定樁基能夠承受的最大荷載。方法描述靜載荷試驗(yàn)法在樁頂施加荷載，并記錄沉降量，通過荷載-沉降曲線確定承載力動(dòng)力法利用沖擊錘或振動(dòng)器激振樁身，通過測(cè)定樁身振動(dòng)參數(shù)，計(jì)算承載力標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊入土中的深度確定地基土的承載力，并以此推算樁基承載力樁基沉降計(jì)算樁基沉降計(jì)算是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)保證建筑物結(jié)構(gòu)安全和使用功能具有重要意義。計(jì)算方法需根據(jù)樁基類型、地質(zhì)條件等因素選擇，常見的計(jì)算方法有彈性理論法、分層總和法等。10沉降量控制建筑物結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。5沉降差避免建筑物產(chǎn)生過大的傾斜或裂縫。2沉降速度防止建筑物在施工過程中發(fā)生不均勻沉降。混合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)11.結(jié)合實(shí)際情況根據(jù)地基土的性質(zhì)、建筑物荷載和工程造價(jià)等因素，選擇最優(yōu)方案。22.提高承載力將淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)相結(jié)合，克服單一基礎(chǔ)的局限性，提高地基的整體承載能力。33.降低成本合理運(yùn)用不同類型基礎(chǔ)，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，降低工程成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。44.增強(qiáng)穩(wěn)定性通過混合基礎(chǔ)，有效克服地基不均勻沉降，提高建筑物的穩(wěn)定性和安全可靠性。地基加固技術(shù)地基加固技術(shù)對(duì)軟弱地基進(jìn)行加固，改善地基承載力，確保建筑物安全樁基礎(chǔ)加固適用于承載力低，地基軟弱的地區(qū)，提高地基承載力水泥灌漿加固用于改善地基的密實(shí)度，提高地基的整體承載力化學(xué)注漿加固針對(duì)地下空洞，裂縫等進(jìn)行灌漿，提高地基的穩(wěn)定性地基監(jiān)測(cè)與檢測(cè)監(jiān)測(cè)目的確保地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施防止工程事故發(fā)生監(jiān)測(cè)內(nèi)容地基沉降、傾斜、位移等地下水位變化、土體壓力基坑開挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)方法水準(zhǔn)測(cè)量、全站儀測(cè)量、GPS測(cè)量土壓力監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)聲波探測(cè)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)常見基礎(chǔ)病害及處理地基沉降開裂地基沉降開裂是常見病害，導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)損壞。處理方法：修補(bǔ)裂縫、加固地基。地基不均勻沉降不均勻沉降導(dǎo)致建筑物傾斜，影響穩(wěn)定性。處理方法：調(diào)整基礎(chǔ)、加固地基。地基基礎(chǔ)病害地基基礎(chǔ)病害影響建筑物安全使用。處理方法：根據(jù)病害類型選擇相應(yīng)處理方法。地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量控制過程控制嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，保證工程材料質(zhì)量。施工過程中的質(zhì)量控制，包括對(duì)基礎(chǔ)開挖、樁基施工、基礎(chǔ)施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。檢驗(yàn)檢測(cè)對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行必要的檢驗(yàn)檢測(cè)，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。常見的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括地基承載力測(cè)試、樁基完整性檢測(cè)等。工程案例分析通過實(shí)際案例，了解地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等方面的知識(shí)。例如：高層建筑地基基礎(chǔ)施工，大型橋梁地基處理，復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。結(jié)合實(shí)例，分析地基基礎(chǔ)工程中常見問題，并提出相應(yīng)的解決方案。學(xué)習(xí)如何利用專業(yè)軟件進(jìn)行地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)，掌握地基基礎(chǔ)工程的施工規(guī)范和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)要點(diǎn)總結(jié)基礎(chǔ)知識(shí)理解地基和基礎(chǔ)的概念、分類和作用，并掌握建筑物基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)。設(shè)計(jì)計(jì)算掌握地基承載力的確定、地基沉降的計(jì)算和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法。施工技術(shù)了解淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的施工工藝，并熟悉常見基礎(chǔ)病害的防治措施。質(zhì)量控制掌握地基基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制要點(diǎn)，并學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。課程總結(jié)11.地基基礎(chǔ)知識(shí)掌握地基基礎(chǔ)的基本概念、分類、特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)原則。22.常見基礎(chǔ)類型深入了解淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、混合基礎(chǔ)的類型、特點(diǎn)