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1、土木工程本科生專業(yè)課程土木工程本科生專業(yè)課程基礎工程基礎工程第二章第二章 天然地基上的淺基礎天然地基上的淺基礎2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.1 2.1 概述概述2.1.1 2.1.1 淺基礎與深基礎的區(qū)別淺基礎與深基礎的區(qū)別判斷依據(jù)判斷依據(jù)淺基礎淺基礎
2、深基礎深基礎埋置深度埋置深度5m5m設計計算是否考慮基礎側摩阻設計計算是否考慮基礎側摩阻不考慮不考慮考慮考慮施工時是否敞開挖基坑修基礎施工時是否敞開挖基坑修基礎是是否否施工方法施工方法簡單簡單復雜復雜結構形式結構形式簡單簡單復雜復雜工程造價工程造價低低較高較高2.1 2.1 概述概述2.1.2 2.1.2 淺基礎設計應滿足的基本要求淺基礎設計應滿足的基本要求1.1.強度要求強度要求 地基：對剪切破壞及喪失整體穩(wěn)定性有足地基：對剪切破壞及喪失整體穩(wěn)定性有足 夠的安全度夠的安全度 基礎：不發(fā)生剪切破壞，有足夠的強度基礎：不發(fā)生剪切破壞，有足夠的強度2.2.變形要求變形要求 地基：控制變形量地基：控
3、制變形量地基變形容許值地基變形容許值 基礎：不能發(fā)生過大變形，有足夠的剛度基礎：不能發(fā)生過大變形，有足夠的剛度3.3.基礎功能、構造及耐久性要求基礎功能、構造及耐久性要求2.1 2.1 概述概述2.1.3 2.1.3 淺基礎設計基本步驟淺基礎設計基本步驟地形及地質(zhì)勘察資料地形及地質(zhì)勘察資料水文氣象資料水文氣象資料上部結構形式、使用功能、荷載性質(zhì)大小上部結構形式、使用功能、荷載性質(zhì)大小等資料等資料周圍環(huán)境資料周圍環(huán)境資料施工技術條件資料施工技術條件資料細部尺寸細部尺寸空間位置空間位置確定基礎類型確定基礎類型2.1 2.1 概述概述地基強度檢算地基強度檢算基礎本身強度檢算基礎本身強度檢算基底偏心距
4、檢算基底偏心距檢算地基穩(wěn)定性檢算地基穩(wěn)定性檢算基礎傾覆、滑動穩(wěn)定性檢算基礎傾覆、滑動穩(wěn)定性檢算沉降檢算沉降檢算墩頂水平位移檢算墩頂水平位移檢算從技術、經(jīng)濟、施工綜合考慮從技術、經(jīng)濟、施工綜合考慮2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.2 2.2 淺基礎的類型和構
5、造淺基礎的類型和構造2.2.1 2.2.1 按基礎剛度分類按基礎剛度分類剛性基礎剛性基礎砌筑材料：磚、毛石、素砼、灰土等砌筑材料：磚、毛石、素砼、灰土等受力特點：抗壓性能好，抗拉、抗剪強受力特點：抗壓性能好，抗拉、抗剪強 度不高，無撓曲變形度不高，無撓曲變形結構特點：穩(wěn)定性好，施工方便，能承結構特點：穩(wěn)定性好，施工方便，能承 受較大荷載，但自重大受較大荷載，但自重大構造：滿足構造：滿足剛性角剛性角要求要求2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造剛剛 性性 角角2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造剛性角的大小是否只與砌筑材料有關剛性角的大小是否只與砌筑材料有關基礎底面
6、反力越大，其剛性角越小基礎底面反力越大，其剛性角越小單向受力下的剛性角比雙向受力時大單向受力下的剛性角比雙向受力時大剛性角與哪些影響因素有關呢剛性角與哪些影響因素有關呢?2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造柔性基礎柔性基礎砌筑材料：鋼筋混凝土砌筑材料：鋼筋混凝土受力特點：抗彎、抗剪性能好，可以有受力特點：抗彎、抗剪性能好，可以有 一定的撓曲變形一定的撓曲變形結構特點：可在荷載大，地基承載力小結構特點：可在荷載大，地基承載力小 時采用，適用于具有一定厚時采用，適用于具有一定厚 度的度的硬殼層硬殼層地基，地基，寬基淺埋寬基淺埋構造：無剛性角要求構造：無剛性角要求2.2 2.2 淺基
7、礎的類型和構造淺基礎的類型和構造2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造2.2.2 2.2.2 按構造分類按構造分類獨立基礎獨立基礎階梯形階梯形錐形錐形杯形杯形現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱預制柱預制柱條形基礎條形基礎2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造無肋的無肋的有肋的有肋的底板底板墊層墊層肋肋交叉基礎交叉基礎2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造縱向條形基礎橫向條形基礎橫向條形基礎筏板基礎筏板基礎2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造Mat foundation2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造平板式平板式梁板式梁板式平板
8、平板梁梁柱柱箱形基礎箱形基礎2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造底板底板外外墻墻內(nèi)內(nèi)墻墻殼體基礎殼體基礎2.2 2.2 淺基礎的類型和構造淺基礎的類型和構造正圓錐殼正圓錐殼M型組合殼型組合殼內(nèi)球外錐組合殼內(nèi)球外錐組合殼2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算主主 要要 內(nèi)
9、內(nèi) 容容2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.3.1 2.3.1 淺平基的施工特點淺平基的施工特點陸地施工順序陸地施工順序基基 坑坑 開開 挖挖基基 坑坑 支支 護護基基 坑坑 排水或降水排水或降水基基 底底 處處 理理基基 礎礎 砌砌 筑筑水中施工順序水中施工順序修修 筑筑 圍圍 堰堰堰堰 內(nèi)內(nèi) 抽抽 水水基基 坑坑 開開 挖挖水水 下下 施施 工工2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.3.2 2.3.2 基坑開挖和支護基坑開挖和支護無支護開挖無支護開挖不同土層或不同土層或深度較大可深度較大可加設平臺加設平臺土質(zhì)情況
10、土質(zhì)情況荷載情況荷載情況基坑深度基坑深度坡度坡度擋擋 板板 支支 護護2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法 當?shù)叵滤辉诳赢數(shù)叵滤辉诳拥滓韵聲r，可用擋板底以下時，可用擋板支護。一般用水平擋支護。一般用水平擋板擋土，用立木、對板擋土，用立木、對撐使之緊貼在坑壁上。撐使之緊貼在坑壁上。擋板可一次挖到坑底擋板可一次挖到坑底設計深度后鋪設，也設計深度后鋪設，也可分層鋪設。可分層鋪設。樁樁 板板 支支 護護2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法 上述擋板支護在邊上述擋板支護在邊開挖邊支擋的情況下施開挖邊支擋的情況下施工是不方便的。這時可工是不方便的。這時可改用樁板支護。一般采改用
11、樁板支護。一般采用用H型鋼，對撐，八字型鋼，對撐，八字撐，腰梁等保持支護結撐，腰梁等保持支護結構的穩(wěn)定性。構的穩(wěn)定性。板板 樁樁 支支 護護2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法擋擋 水水2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法擋擋 土土2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法鋼鋼 板板 樁樁 斷斷 面面2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法旋旋 噴噴 樁樁 護護 壁壁2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法深深圳圳地地鐵鐵羅羅湖湖口口岸岸站站的的護護壁壁樁樁2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法噴射混凝土護噴射混凝土護 壁壁2.3 2.3
12、 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.3.3 2.3.3 基坑排水與降水基坑排水與降水集集 水水 排排 水水1.1.布設要點：匯水井布置在基坑內(nèi)基礎范圍布設要點：匯水井布置在基坑內(nèi)基礎范圍2.2.外，同時設置邊溝或排水溝，外，同時設置邊溝或排水溝，匯匯3.3.水井應低于坑底或邊溝底不小水井應低于坑底或邊溝底不小于于4.4.1m1m。井底鋪設一層粗砂或碎石，。井底鋪設一層粗砂或碎石，5.5.以保護井底的土不被抽走。以保護井底的土不被抽走。2.2.特點：設備簡單，費用低，但對于細、粉特點：設備簡單，費用低，但對于細、粉 砂要防止出現(xiàn)流砂砂要防止出現(xiàn)流砂井井 點點 法法 降降 水水2.3 2.3 淺
13、基礎的施工方法淺基礎的施工方法輕型井點輕型井點噴射井點噴射井點深井泵井點深井泵井點降低水位降低水位56m1820m3040m適用范圍適用范圍粘砂土、砂土粘砂土、砂土 粘砂土、砂土粘砂土、砂土透水性較大的透水性較大的砂土砂土特點：水流方向向下，不會出現(xiàn)流沙特點：水流方向向下，不會出現(xiàn)流沙2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.3.4 2.3.4 水中圍堰和水下挖土水中圍堰和水下挖土水水 中中 圍圍 堰堰1.1.基本要求基本要求頂面高出最高施工水位頂面高出最高施工水位0.7m以上以上圍堰修筑完成后能防止河流沖刷圍堰修筑完成后能防止河流沖刷圍堰要滿足強度和其穩(wěn)定性要求圍堰要滿足強度和其穩(wěn)
14、定性要求圍堰有足夠的空間搭建工作平臺圍堰有足夠的空間搭建工作平臺2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.2.圍堰分類圍堰分類土圍堰土圍堰草袋圍堰草袋圍堰木板樁圍堰木板樁圍堰鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰3.3.圍囹法施工工藝圍囹法施工工藝拼裝圍囹拼裝圍囹運輸?shù)轿贿\輸?shù)轿淮蚨ㄎ粯洞蚨ㄎ粯兜跗饑虻跗饑虿宕蜾摪鍢恫宕蜾摪鍢秶颍簡螌愉摪鍢秶?，空間框架結構，即可作圍囹：單層鋼板樁圍堰，空間框架結構，即可作 為支撐體系，又可作為施工平臺為支撐體系，又可作為施工平臺2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法水水 中中 挖挖 土土1.1.抓土斗抓土斗 雙瓣式：適于挖泥沙雙瓣式：適于挖泥沙 四瓣
15、式：適于挖漂、卵石四瓣式：適于挖漂、卵石2.2.吸泥機吸泥機 空氣吸泥機空氣吸泥機 水力水力吸泥機吸泥機 離心吸泥機離心吸泥機2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.3.4 2.3.4 基底處理與灌注水下混凝土基底處理與灌注水下混凝土基底土質(zhì)鑒定基底土質(zhì)鑒定1.1.鑒定方法鑒定方法 直接觀察直接觀察 取土樣試驗取土樣試驗2.2.土質(zhì)不合要求土質(zhì)不合要求 地基處理地基處理 更改設計（更改設計（增大底面積，改用樁基礎等增大底面積，改用樁基礎等）2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法基基 底底 處處 理理1.1.按不同土質(zhì)進行按不同土質(zhì)進行 巖層（巖層（未風化、風化、巖面傾斜未
16、風化、風化、巖面傾斜）碎石類土及砂土碎石類土及砂土 粘性土粘性土2.2.泉眼泉眼 堵塞堵塞 排除排除灌注水下混凝土灌注水下混凝土2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法直直 升升 導導 管管 法法封底混凝土厚度計算封底混凝土厚度計算2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法情況一：情況一：樁入土不深，板樁與土之間摩擦樁入土不深，板樁與土之間摩擦 力較小，浮力主要由封底混凝土力較小，浮力主要由封底混凝土 和圍堰自重平衡，厚度由抗浮計和圍堰自重平衡，厚度由抗浮計 算確定。算確定。修正系數(shù)，小于修正系數(shù)，小于1 1lhx2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法情況二：情況二：樁
17、入土較深，混凝土厚度由封底混凝樁入土較深，混凝土厚度由封底混凝 土強度計算確定。按簡支單向板計算土強度計算確定。按簡支單向板計算簡支板頂面在浮力作用下的應力為：簡支板頂面在浮力作用下的應力為：由上式即可得到封底混凝土的厚度。由上式即可得到封底混凝土的厚度。2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的
18、設計計算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.4.1 2.4.1 基本概念基本概念常規(guī)設計方法常規(guī)設計方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用上述設計方法中忽略了以下兩點：上述設計方法中忽略了以下兩點：1.1.基礎的變形對上部結構內(nèi)力、變形的影響基礎的變形對上部結構內(nèi)力、變形的影響 2.2.上部結構對基礎變形的調(diào)整作用上部結構對基礎變形的調(diào)整作用共同作用設計方法共同作用設計方法 將上部結構、地基、基礎三者視為一個完整將上部結構、地基、基礎三者視為一個完整的體系來進行共同作用分析。的體系來進行共同作用
19、分析。同時滿足同時滿足 靜力平衡條件靜力平衡條件 變形協(xié)調(diào)條件變形協(xié)調(diào)條件 2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.4.2 2.4.2 地基與基礎的相互作用地基與基礎的相互作用架越作用：架越作用：剛性基礎能跨越基底中部，將所承擔的剛性基礎能跨越基底中部，將所承擔的 荷載相對集中地傳至基底邊緣的現(xiàn)象。荷載相對集中地傳至基底邊緣的現(xiàn)象。2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.4.3 2.4.3 基礎相對剛度的影響基礎相對剛度的影響2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.4.4 2.4.4 地
20、基土非均勻性的影響地基土非均勻性的影響2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.4.5 2.4.5 上部結構剛度的影響上部結構剛度的影響柔柔 性性 結結 構構特點：整個承重體系對基礎的不均特點：整個承重體系對基礎的不均 勻沉降有勻沉降有 很大的適應性，沉降差不引起上部結很大的適應性，沉降差不引起上部結 構的附加應力（次應力）。構的附加應力（次應力）。敏感性結構敏感性結構特點：對基礎不均勻沉降反應靈敏特點：對基礎不均勻沉降反應靈敏剛剛 性性 結結 構構特點：傾斜而不撓曲特點：傾斜而不撓曲2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造
21、2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5.1 2.5.1 建筑措施建筑措施建筑物體形力求簡單建筑物體形力求簡單平面：力求簡單，避免附加應力疊加平面：力求簡單，避免附加應力疊加立面：建筑物高低（輕重）相差不大立面：建筑物高低（輕重）相差不大控制建筑物的長高比控制建筑物的長高比2.5
22、 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施思考：倒思考：倒“八八”字裂紋是如何產(chǎn)生的？字裂紋是如何產(chǎn)生的？設設 置置 沉沉 降降 縫縫2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施1.長高比過大的建筑物適當部位；長高比過大的建筑物適當部位；2.平面形狀復雜的建筑物的轉折部位；平面形狀復雜的建筑物的轉折部位；3.地基土的壓縮性有顯著變化處；地基土的壓縮性有顯著變化處；4.建筑物的高低或荷載有很大差異處；建筑物的高低或荷載有很大差異處；5.建筑物結構類型截然不同處；建筑物結構類型截然不同處；6.分期建造房屋的交界處；分期建造
23、房屋的交界處；7.擬設置伸縮縫處。擬設置伸縮縫處。2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施相鄰建筑物基礎的間隔距離相鄰建筑物基礎的間隔距離 避免建筑物的相互影響，減小附加應力避免建筑物的相互影響，減小附加應力的疊加，以免建筑物的相互開裂的疊加，以免建筑物的相互開裂調(diào)整和控制各建筑物的標高調(diào)整和控制各建筑物的標高思考：在設計中，荷載大的標高和荷載小的思考：在設計中，荷載大的標高和荷載小的 標高，哪部分應該調(diào)整得高些？標高，哪部分應該調(diào)整得高些？2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5.2 2.5.2 結構措施結構措施減輕建筑物自重減輕建筑物自重設置圈梁設置圈
24、梁減小或調(diào)整基底附加壓力減小或調(diào)整基底附加壓力采用非敏感性結構采用非敏感性結構增加基礎剛度增加基礎剛度2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5.3 2.5.3 施工措施施工措施1.擬建相鄰建筑物之間輕重懸殊時，先重后擬建相鄰建筑物之間輕重懸殊時，先重后2.輕（先高后低）；輕（先高后低）；2.已建輕型建筑物周圍不宜堆放重物；已建輕型建筑物周圍不宜堆放重物；3.注意開挖基礎的降水對鄰近建筑物影響；注意開挖基礎的降水對鄰近建筑物影響；4.基坑開挖后，盡量減少擾動原狀土；基坑開挖后，盡量減少擾動原狀土；5.擬建密集建筑群內(nèi)有樁基礎時，先打樁。擬建密集建筑群內(nèi)有樁基礎時，先打樁。2
25、.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度2.6.1 2.6.1 埋置深度的概念埋置深度的概念埋置深度：指自地面或一般沖刷線到基礎底埋置深度：指自地面或一般沖刷線到基礎底 面的距離，簡稱為埋深。面的距離，簡稱為埋深。最小埋置深
26、度最小埋置深度合理埋置深度合理埋置深度埋置深度埋置深度2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度2.6.2 2.6.2 最小埋置深度最小埋置深度1.沖刷因素沖刷因素 在河流中修筑橋梁墩臺在河流中修筑橋梁墩臺基礎時，由于過水斷面的減基礎時，由于過水斷面的減小，會增加水流速度，引起小，會增加水流速度，引起沖刷。沖刷。一般沖刷線一般沖刷線局部沖刷線局部沖刷線沖刷總深度沖刷總深度=一般沖刷深度一般沖刷深度 +局部沖刷深度局部沖刷深度2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度京九線巴河大橋京九線巴河大橋2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度因此，基底應埋置于最大沖刷線下不小于因此，基底應埋置于
27、最大沖刷線下不小于安全值安全值 一般橋梁：一般橋梁：2m+沖刷總深度的沖刷總深度的10%，并以，并以 0.5m分段；分段；重要橋梁：在上述的基礎上再加重要橋梁：在上述的基礎上再加1m；修建在巖石地基上的橋墩：修建在巖石地基上的橋墩：抗沖刷能力強，清理巖石表面風化層；抗沖刷能力強，清理巖石表面風化層；抗沖刷能力差，視具體情況定；抗沖刷能力差，視具體情況定；2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度2.凍融因素凍融因素3.生物活動及環(huán)境因素生物活動及環(huán)境因素橋規(guī)橋規(guī)規(guī)定：基底應埋置于凍結線以下一定深度規(guī)定：基底應埋置于凍結線以下一定深度 凍脹、強凍脹土凍脹、強凍脹土;0.25m;弱凍脹土：弱凍脹
28、土：80%凍結深度。凍結深度。離地面較淺的土層，因受大氣、環(huán)境、氣候、雨水離地面較淺的土層，因受大氣、環(huán)境、氣候、雨水沖蝕及生物活動的影響，為保證持力層穩(wěn)定和不受擾動，沖蝕及生物活動的影響，為保證持力層穩(wěn)定和不受擾動，基底應埋置于地面以下基底應埋置于地面以下2m，困難時最少，困難時最少1m。2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度凍凍 脹脹 丘丘2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度熱熱 融融2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度2.6.3 2.6.3 合理埋置深度合理埋置深度 使用功能或上部結構形式使用功能或上部結構形式 必須設地下室或設備層的建筑物必須設地下室或設備層的建筑
29、物 帶有地下管線的設備基礎帶有地下管線的設備基礎 帶地下設施的建筑物帶地下設施的建筑物 高層建筑，荷載大，埋深適當加大高層建筑，荷載大，埋深適當加大 與建筑物受力性能有關，如承受上拔力的與建筑物受力性能有關，如承受上拔力的 輸電塔，埋深應該加大輸電塔，埋深應該加大1.與建筑物有關的條件與建筑物有關的條件2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度2.工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 持力層為傾斜面，分段設臺階持力層為傾斜面，分段設臺階 修建在穩(wěn)定土坡坡頂修建在穩(wěn)定土坡坡頂 均質(zhì)土層均質(zhì)土層:根據(jù)荷載大小和地基承載力確定根據(jù)荷載大小和地基承載力確定 非均質(zhì)土層：應視實際情況而定非均質(zhì)土層：應視實際情況而
30、定 上硬下軟，充分利用硬殼層的作用上硬下軟，充分利用硬殼層的作用 上軟下硬，若軟土較薄，挖除上軟下硬，若軟土較薄，挖除 上軟下硬，若軟土較厚，置換或修改設計上軟下硬，若軟土較厚，置換或修改設計在在滿足其滿足其他要求下他要求下盡量淺埋盡量淺埋只有低層房只有低層房屋可用屋可用,否否則需地基處則需地基處理理盡量淺埋盡量淺埋但是如果但是如果h h1 1太小就太小就為為IIII好土好土軟土軟土(很深很深)好土好土軟土軟土軟土軟土好土好土IVh1h1h14 m 樁基樁基或處理或處理2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度 IIIIII好土好土軟土軟土h1h1III2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋
31、置深度3.水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件 底面低于潛水面的地基，應注意基坑排水，底面低于潛水面的地基，應注意基坑排水，坑壁圍護，保護地基土不受擾動坑壁圍護，保護地基土不受擾動 防止流砂、涌土的出現(xiàn)以及抗腐蝕、抗?jié)B、防止流砂、涌土的出現(xiàn)以及抗腐蝕、抗?jié)B、抗浮的要求抗浮的要求 埋藏有承壓含水層的地基，應注意防止基底埋藏有承壓含水層的地基，應注意防止基底 因挖土減壓而引起隆起開裂因挖土減壓而引起隆起開裂2.6 2.6 基礎的埋置深度基礎的埋置深度4.采取人工措施，改善環(huán)境條件采取人工措施，改善環(huán)境條件 鋪砌河床斷面，把易沖刷土換為無沖刷情況鋪砌河床斷面，把易沖刷土換為無沖刷情況 改變凍脹融陷條件，換為非凍
32、脹土改變凍脹融陷條件，換為非凍脹土5.美觀：基頂不高出地面或最低水位美觀：基頂不高出地面或最低水位2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎的類型及構造淺基礎的類型及構造2.3 2.3 淺基礎的施工方法淺基礎的施工方法2.4 2.4 地基基礎與上部結構的共同作用地基基礎與上部結構的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎埋置深度的選擇基礎埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.1 2.7.1 基礎尺寸的初步擬定基礎尺寸的初步擬定橋梁墩臺基礎橋梁墩臺
33、基礎1.擬定依據(jù)擬定依據(jù) 地基基本容許承載力地基基本容許承載力 上部結構形式，使用功能等上部結構形式，使用功能等 上部結構荷載大小，性質(zhì)等上部結構荷載大小，性質(zhì)等2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.擬定原則擬定原則 形狀與墩臺形狀相符形狀與墩臺形狀相符 分層擴大，每層厚不小于分層擴大，每層厚不小于1m1m，常用，常用1m1m 上部結構荷載大小，性質(zhì)等，層數(shù)不超過上部結構荷載大小，性質(zhì)等，層數(shù)不超過3 3層層 滿足剛性角要求滿足剛性角要求 襟邊尺寸大于襟邊尺寸大于0.2m0.2m，以滿足立模以及測量、，以滿足立模以及測量、放線誤差放線誤差2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設
34、計計算房屋建筑基礎房屋建筑基礎1.中心受壓中心受壓基礎底面處的總壓應力為基礎底面處的總壓應力為條形基礎2.偏心受壓偏心受壓在中心受壓的情況下擴大底面積，再進行檢算在中心受壓的情況下擴大底面積，再進行檢算2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.2 2.7.2 地基強度的檢算地基強度的檢算持力層強度檢算持力層強度檢算所有外力向基底形心處簡化所有外力向基底形心處簡化或或橋梁基礎地基橋梁基礎地基容許承載力容許承載力建筑基礎地基建筑基礎地基容許承載力容許承載力2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算軟弱下臥層強度檢算軟弱下臥層強度檢算 當?shù)鼗鶎酉麓嬖谲浫跸屡P層時，應進行下臥當?shù)鼗?/p>
35、層下存在軟弱下臥層時，應進行下臥層強度檢算，保證下臥層頂面的最大應力小于下臥層強度檢算，保證下臥層頂面的最大應力小于下臥層的容許承載力。層的容許承載力。與前面的有與前面的有何不同何不同?橋規(guī)橋規(guī)公式法公式法工程近似法工程近似法2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算橋規(guī)橋規(guī)公式法公式法自重應力自重應力附加應力附加應力基底的壓應力基底的壓應力其取值與基礎寬其取值與基礎寬度及基底到下臥度及基底到下臥層頂面的距離有層頂面的距離有關關2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算工程近似法工程近似法條形基礎條形基礎矩形基礎矩形基礎2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.3 2
36、.7.3 基底偏心矩的檢算基底偏心矩的檢算目的：目的：使地基應力較均勻使地基應力較均勻分布，控制基礎兩側產(chǎn)生分布，控制基礎兩側產(chǎn)生過大的不均勻沉降，從而過大的不均勻沉降，從而限制墩身傾斜所引起的墩限制墩身傾斜所引起的墩頂位移。頂位移。單向偏心單向偏心 雙向偏心雙向偏心2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算1 1 求出斜向彎曲時的最小應力求出斜向彎曲時的最小應力2 2 單向偏心時的最小應力單向偏心時的最小應力2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算3 3 令其應力等效，化雙向偏心為單向偏心，且令其應力等效，化雙向偏心為單向偏心，且 二者具有相同的最小應力二者具有相同的最小應力
37、檢驗判別式檢驗判別式為避免求截面為避免求截面核心半徑，故核心半徑，故采用此判別式采用此判別式2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.4 2.7.4 基礎的傾覆穩(wěn)定性檢算基礎的傾覆穩(wěn)定性檢算目的：目的：保證墩臺在最不利荷載作保證墩臺在最不利荷載作用下，不致繞基底外緣轉動而發(fā)用下，不致繞基底外緣轉動而發(fā)生傾覆現(xiàn)象。生傾覆現(xiàn)象。傾覆穩(wěn)定系數(shù)傾覆穩(wěn)定系數(shù) 檢驗判別式檢驗判別式施工荷載或地震力不小于施工荷載或地震力不小于1.22.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算s的概念：在沿截面的概念：在沿截面重心與合力作用點的連線重心與合力作用點的連線上，自上，自 截面重心至檢算傾覆軸的距
38、離。截面重心至檢算傾覆軸的距離。凹多邊形，傾覆軸應取基底截面的外包線凹多邊形，傾覆軸應取基底截面的外包線 計算力矩時，應視各力繞基底截面形心的方向區(qū)別正負計算力矩時，應視各力繞基底截面形心的方向區(qū)別正負2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.5 2.7.5 基礎的滑動穩(wěn)定性檢算基礎的滑動穩(wěn)定性檢算目的：目的：保證基礎的位置穩(wěn)定性保證基礎的位置穩(wěn)定性 滑動穩(wěn)定系數(shù)滑動穩(wěn)定系數(shù) 檢驗判別式檢驗判別式一般情況：一般情況：施工荷載施工荷載;地地 震震 力力:2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.6 2.7.6 沉降檢算沉降檢算目的：目的：限制墩臺的沉降量限制墩臺的沉降
39、量 非巖石地基上修建了建筑物后，建筑物會發(fā)生沉非巖石地基上修建了建筑物后，建筑物會發(fā)生沉降，橋梁基礎同樣也會發(fā)生沉降，為保證鐵路的正常降，橋梁基礎同樣也會發(fā)生沉降，為保證鐵路的正常運營，必須限制墩臺的沉降量。運營，必須限制墩臺的沉降量。橋規(guī)橋規(guī)在確定地基承載力時，已經(jīng)考慮了地基在確定地基承載力時，已經(jīng)考慮了地基的變形因素，因此，當滿足強度要求時，也間接的滿的變形因素，因此，當滿足強度要求時，也間接的滿足了沉降要求，但在特殊情況下，必須進行相應的沉足了沉降要求，但在特殊情況下，必須進行相應的沉降檢算。降檢算。2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算 計算總沉降計算總沉降 采用采用分層總和
40、法分層總和法計算計算恒載作用下（所有荷載一次恒載作用下（所有荷載一次施加，與施工過程有偏差）施加，與施工過程有偏差）的最終總沉降的最終總沉降 活載作用時間短，對沉降影響不大。活載作用時間短，對沉降影響不大。計算墩臺基礎的沉降計算墩臺基礎的沉降 修建基礎開始，沉降就開始發(fā)生，因此，施工期修建基礎開始，沉降就開始發(fā)生，因此，施工期間已完成總沉降的一部分。但這部分沉降在澆筑頂帽間已完成總沉降的一部分。但這部分沉降在澆筑頂帽混凝土時可調(diào)整，故對上部線路和運營帶來影響的只混凝土時可調(diào)整，故對上部線路和運營帶來影響的只有計算的沉降。有計算的沉降。2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算 容許沉降容
41、許沉降墩臺均勻沉降量墩臺均勻沉降量相鄰墩臺均勻沉降量之差相鄰墩臺均勻沉降量之差L為橋跨距離，不等跨時取小跨，小于為橋跨距離，不等跨時取小跨，小于24m時以時以24m計。計。檢驗判別式檢驗判別式2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算2.7.7 2.7.7 地基整體穩(wěn)定性檢算地基整體穩(wěn)定性檢算 修建在土質(zhì)斜坡上修建在土質(zhì)斜坡上的基礎，尤其當受有水的基礎，尤其當受有水平荷載作用的建筑物，平荷載作用的建筑物，如橋臺、擋土墻等，應如橋臺、擋土墻等，應注意該基礎是否會連同注意該基礎是否會連同地基土一起下滑。要防地基土一起下滑。要防止下滑，就必須加大基止下滑，就必須加大基礎的埋置深度。礎的埋置深度。2.7 2.7 淺基礎的設計計算淺基礎的設計計算 分析方法：分析方法：圓弧條分法圓弧條分法 位于穩(wěn)定土坡坡頂上基礎，當基礎邊位于穩(wěn)定土坡坡頂上基礎，當基礎邊長小于長小于3m時，基礎外緣至坡頂?shù)乃骄鄷r，基礎外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x離s不得小于不得小于2.5m，且基礎外緣至坡面的，且基礎外緣至坡面的水平距離水平距離l，對條基，不得小于，對條基，不得小于3.5b,對矩對矩形基礎，不得小于形基礎，不得小于2.5b。當坡角大于當坡角大于45度，坡高大于度，坡高大于8m時，應時，應檢算坡體的穩(wěn)定性。檢算坡體的穩(wěn)定性。Dlbs
基礎工程學：第二章 天然地基上的淺基礎
