第七章 地基与基础
第七章 地基与基础
(4)黏性土:是指含黏土粒较多,透水性较小的土。压实 后水稳性好,强度较高,毛细作用小。用作建筑物地基 的粘性土,其承载力取决于它的天然稠度状态。根据其 在天然状态下的软硬程度可分为坚硬、硬塑、可塑、软 塑和流塑五种不同的状态。
(5)粉土:是指塑性小于黏性土, 且粒径大于0.075mm的颗粒含量 不超过总重50%的土。粉土介于 砂土和黏性土之间,工程性质通 常较差。
柔性基础:柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪性能 均较好的钢筋混凝土材料做的能承受一定弯曲变形的基础 (不受刚性角的限制)。用于地基承载力较差、上部荷载 较大、设有地下室且基础埋深较大的建筑。
有筋柔性扩展基础主要包括柱下钢筋混凝土独立基础和墙 下钢筋混凝土条形基础。这种基础抗弯和抗剪性能良好,特 别适用于“宽基浅埋”或有地下水时。 由于扩展基础有较好的抗弯能力,通常被看作柔性基础。 这种基础能发挥钢筋的抗弯性能及混凝土抗压性能,适用范 围广。
3.2按构造分不同可分为:独立基础、条形基础、片筏基础、 箱形基础、桩基础、沉井基础等 独立基础——配臵于上部设备之下的无筋或有筋的整体基
础形式。可分为柱下独立基础和墙下独立基础。
柱下独立基础
墙下独立基础
条形基础——指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。 按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基础。 当上部结构荷载较大、地基土的承载力较低时,采用无筋扩 展基础或有筋扩展基础往往不能满足地基强度和变形的要 求。为增加基础刚度,防止由于过大的不均匀沉降引起的上 部结构的开裂和损坏,常采用柱下条形基础。
箱形基础——是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙 组成的,形成中空箱体的整体结构,共同来承受上部结构 的荷载。箱形基础整体空间刚度大,基础底部附加应力小 ,可以显著地提高地基的稳定性,降低基础沉降量。一般 适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑 物。当基础的中空部分尺寸较大时,可用作地下室。
土力学及基础工程第七章-浅基础
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (1)根据工程地质条件选择合适的土层作为地基 持力层是确定基础埋深的主要因素;
密实土
松软土
松软土 密实土
密实土 软弱土
A
B
C
D
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (2)合理选择地基持力层应考虑动态(渗流力、 浮托力)的作用;
桩基础:在地基中打桩,把建筑物支撑在桩台上,建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
深基础:把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。
四、常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单,在计算单个 基础时,一般既不遵循上部结构与基础的变形协 调条件,也不考虑地基与基础的相互作用。这种 简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计,称 为常规设计。
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度 基础底面至地面(一般指室外设计地面)的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响:建筑物的安全和正常使用;基础施工技术 措施;施工工期;工程造价。 安全方面:对高层稳定、滑移的影响;地基强度、 变形的影响;基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则
二、影响基础埋深的因素 3、相邻建筑物的基础埋深
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二、影响基础埋深的因素 4、地基土冻胀和融陷的影响
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天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋置深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力,确定基础的构造尺寸, 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算(包括变形与稳定性 验算) 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图
《高层建筑基础分析与设计》高层建筑与地基基础共同作用的分析方法
➢ 最重要的简化则是地基的简化,也就是将地基简 化成什么样的“地基模型”是至关重要的。采用 不同的地基模型进行计算,基础梁、板将会得到 不同的内力和变形,它不仅影响内力的大小,甚 至会改变内力的正负号。
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第二节 考虑上部结构与地基、基础 共同作用的分析方法
先把上部结构隔离出来,并用固定支座来代替基 础,求得上部结构的内力和变形以及支座反力, 但是支座是没有任何变形的(图a);
接着把支座反力作用于基础上,用结构力学方法 求得地基反力,假定地基反力是线性分布的,从 而得到基础的内力和变形(图b);
再把地基反力作用在地基或桩上来设计桩数或校 核地基强度和变形(图c)。
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第三节 线弹性地基模型的共同作用分析
本节中,共同作用分析所应用的土体应力应变关系 均作为线性弹性处理。
地基模型采用文克勒模型、半无限弹性体模型和分 层地基模型.其统一的表达式为
S f R 或 R f 1S K S S
式中 {S}和[f ]——分别为地基变形(沉降)矩
阵和柔度矩阵;
[ Ks]——地基刚度矩阵。
Rb(i)
➢ 整个m个子结构的平衡方程为
(7-11)
K U S R (m)
(m)
(m)
(m)
b
b
b
b
➢ 可简写为
K U S R
b
b
b
(7-12) (7-13)
式力列(7-向13量)中{R,}均边是界未结知点数位。移因列此向,量式{U(7b-}1和3)基仍底没反办 法直接求解。
——子结构分析方法原理
基础内力和地基变形除与基础刚度、地基土性质 等有关外,还与上部结构的荷载和刚度有关。
专升本土木地基与基础全部知识点汇集
第二章土的形成与组成1土是岩石经风化剥蚀破碎搬运沉积的过程2土是由固体颗粒水气体组成的三相分散体系3决定土物理性质的主要因素为土粒大小形状矿物成分及粒径大小4土粒的粒径从大到小则可塑性从无到有黏性从无到有透水性从大到小毛细水从无到有5了解土粒级配工程上常用的方法有筛分法和密度计法筛分法适用0.074-60mm 密度计法适用于小于0.074mm的土6土粒级配曲线越抖说明级配不好7不均匀系数Cu<5视为级配不好的大于10为级配良好的土8水按照其形态可分为液态水固态水气态水液态水分为自由水和结合水结合水分为强结合水和弱结合水自由水分为毛细水和重力水9土中气体分为与大气相通和封闭气泡的形式存在后者对工程影响大10土的结构分为单粒结构蜂窝结构絮凝结构其中单粒结构工程常用是良好的天然地基11土的工程性质分为土的高压缩性强渗透性低承载能力12土的密度使用环刀法测得13土的相对密度使用ds使用比重瓶法测得或虹吸桶法测得14土的含水量用烘干法测得15碎石土的密实度采用重型圆锥动力触探锤击数N63.5 且密度划分为5松散5-10稍密10-20中密20密实16砂土的相对密实度Dr等于1时为最密实状态17判定沙土密实度的实验标准灌入试验锤击数N来判定也划分为10 10-15 15-30 3018界限含水量包括液限Wl 塑限Wp 缩限Ws采用收缩皿法测得19塑性指数Ip10-17 为粉质粘土Ip17 为粘土20液性指数IL 0坚硬0-0.25硬塑0.25-0.75可塑0.75-1软塑1流塑21土的灵敏度反映了土的结构强弱St 灵敏度越高结构性愈强扰动后土的强度降低愈多粘土扰动后土的强度降低但静止一段时间后土粒离子水分之间又趋与新的平衡状态土的强度又逐渐增长称为土的触变性Sr22土的压实使土颗粒原有结构破坏空隙小气体排出从新排列压实至密23实验室研究土的压实性的基本方法轻型击实试验小于5mm和重型击实试验不大于20mm 24击实曲线峰值为最大干密度同时也是最佳含水率只有土处于最优含水率土才能被击实到最大干密度最优含水率与土的塑限接近25土不可能被击实到完全饱和状态26影响土压实的因素包括土的含水量土类及级配击实功能毛细管压力空隙压力27压实系数是检测压实效果的重要指标28土的渗流:从势能高的位置向势能低的位置流动29一般来说土的颗粒越小渗透系数越小渗透性越差由于粘性土的渗透系数很小所以压实的粘性土可以认为是不透水的30流沙随着水的流动而移动翻涌的现象31管涌:使土体形成管型通道现象32地基的岩土分类:岩石碎石头砂土粉土粘性土人工填土33碎石土砂土粒径大于2mm颗粒含量超过全重的50%其中砂土:砾沙2 25%-50%粗砂0.5 50%中砂0.25 50%细砂0.075 85%粉砂0.075 50%33岩土工程勘察的目的为了设计和施工34岩土工程勘察的内容包含可行性研究勘察初步勘察详细勘察施工勘察35建筑场地负责程度的三个等级复杂场地30-50m中等复杂场地15-30m 简单场地10-15m 36勘探点分为一半勘探点和控制勘探点两种高层建筑不应少于4个密集建筑勘探点可适当减少但每栋建筑物至少应用1个控制性的勘探点37工程地质的勘察方法掘探钻探38现场原位测试包括静力触探动力触探十字板剪切静载荷试验39地基钎探:放钎点线就为打钎拔钎灌砂记录锤击数检查孔深验槽的目的①检验岩土工程勘察结果及结论建议是否正确是否与基槽开发后的实际情况一致②根据挖槽后的直接揭露设计人员可以掌握第一手水文地质和工程地质资料对出现的异常情况及时提出分析处理意见③解决勘察报告中未解决的遗留问题必要时布置勘察项目以进一步完善设计确保施工质量第七章地基与基础的认知1我们把土层中附加应力和变形所不能忽略的那部分土层称为地基础,把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部分承重结构称为基础2直接与基础接触的土层称为持力层持力层以下的土层称为下卧层,对承载力低于持力层的下卧层称为软弱下卧层3不需要处理而直接利用的天然土层称为天然地基;把经过人工加工处理才能作为天然地基的称为人工地基4房屋荷载传递路径:上部结构荷载将通过墙、柱传递给基础在由基础传给地基5工程实践中将基础分为浅基础和深基础6一般埋深在5m以内且用常规方法施工的基础称为浅基础7浅基础类型①无筋扩展基础指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的且不需要配置钢筋的墙下条形基础或独立基础②砖基础:低层建筑的墙下基础抗冻性差砖基础剖面一般砌成阶梯形通常称其为大放脚;一皮及一层砖:标志尺寸为60mm③毛石基础:每台阶高度和基础墙厚度不宜小于400mm,每阶两边各伸出宽度不宜大于200mm;毛石基础抗冻性较好在寒冷潮湿的地方可用于6层以下建筑物基础④混凝土和毛石混凝土基础:抗冻性和耐久性均较好、其混凝土强度等级一般可采用C15 ,为节省混凝土用量可在混凝土内掺入15%-25%的毛石做成毛石混凝土基础;掺入毛石的尺寸不得大于30mm使用前必须清理干净⑤灰石基础:灰土是用熟石灰和粉土或黏性土拌合而成按照体积配合比为3:7或2:8⑥三合土基础:由石灰、砂、骨料按体积比1:2:4或1:3:6以上这些基础都是用抗弯性能较差的材料建造的在必须限制悬挑长度容易变形过大被拉坏8扩展基础:指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋条形基础①墙下钢筋混凝土条形基础:条型基础是称重墙下基础的主要形式②柱下独立基础:是柱下基础的基本形式独立基础的截面可做成阶梯形锥形预制柱一般采用杯形基础③柱下钢筋混凝土条形基础:当柱承受荷载较大而地基土软弱,采用柱下独立基础,④柱下十字交叉基础:对于荷载较大的高层建筑⑤筏形基础:可分为平板式和梁板式⑥箱形基础:造价高9桩基础简称:桩基通常由桩体与连接桩顶的承台组成。
土力学与地基基础第七章
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的 影响程度,地基基础设计应符合下列规定: 1 .所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定; 2 .设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形规定; 3.表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下 列情况之一时,仍应作变形验算: 1)地基承载力特征值小于130kpa,且体型复杂的建筑; 2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地 基产生过大的不均匀沉降时; 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; 4)相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时; 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。 4.对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在 斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性; 5.基坑工程应进行稳定验算; 6.当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在 地基承载力的确定
一、按土的抗剪强度指标计算 当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据土的抗剪 强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算,并应满足变形 要求:
式中 fa---由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值; Mb,Md,Mc---承载力系数,按表5.2.5确定; b---基础底面宽度,大于6m时按6m取值,对于砂土小于 3m时按3m取值; ck---基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。
第五节 基础底面尺寸的确定
基础底面的压力,应符合下式要求: 1. 当轴心荷载作用时 pk≤fa 式中 pk--相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力 值; fa--修正后的地基承载力特征值。 2. 当偏心荷载作用时,除符合式要求外,尚应符合下式要求: pkmax≤1.2fa 式中 pkmax--相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最 大压力值。
地基与基础工程手册
地基与基础工程手册第一章:引言地基与基础工程是建筑工程中至关重要的一环,它为整个建筑物提供了稳定的支撑和坚固的基础。
本手册旨在为工程师和施工人员提供详细的地基与基础工程知识,包括地基的类型、设计与施工原则、测试与监测方法等方面的内容。
通过合理的地基与基础工程设计和施工,可以保证建筑物的安全性、稳定性和耐久性,为人们的生活和工作提供保障。
第二章:地基类型及其特点2.1 自然地基2.2 人工地基2.3 浅基础2.4 深基础2.5 基坑开挖与支护第三章:地基设计与施工原则3.1 地基勘测与试验3.2 地基承载力和变形3.3 地基的稳定性分析3.4 地基与建筑物的相互作用3.5 地基处理与加固第四章:地基基础材料4.1 土的工程特性4.2 岩石的工程特性4.3 水的工程特性4.4 混凝土的工程特性第五章:地基施工工艺与方法5.1 土方开挖与回填5.2 桩基施工5.3 基坑开挖与支护5.4 地基处理与加固技术5.5 地下连续墙施工第六章:地基的测试与监测方法6.1 地基的试验方法与仪器6.2 土壤和岩石的力学性质测试6.3 地基变形和沉降的监测6.4 地基水位和地下水的测量第七章:地基与基础施工案例分析7.1 高层建筑地基工程案例7.2 桥梁与隧道地基工程案例7.3 基坑支护工程案例第八章:地基与基础工程的质量控制8.1 设计与施工的协调与配合8.2 工程质量的检测与评定8.3 地基与基础施工中的常见问题与处理方法结语地基与基础工程作为建筑工程中的重要组成部分,其重要性不言而喻。
本手册通过对地基与基础工程的类型、设计与施工原则、测试与监测方法等方面的详细介绍,为工程师和施工人员提供了全面的参考资料。
在实际工程中,需要根据具体情况结合本手册的内容进行综合应用,以确保地基与基础工程的质量和安全。
希望本手册能对地基与基础工程领域的专业人员有所帮助,并为建筑物的稳定运行提供保障。
基础与地下室构造
基础与地下室构造基础与地下室构造2010-07-27 23:54第七章基础与地下室第一节地基与基础一、地基与基础的概念基础是建筑物与土层直接接触的部分,它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载,并将这些荷载及本身的重量一并传给地基。
地基,在建筑工程中,把支撑建筑物重量的土层叫地基。
直接承受建筑物荷载的土层叫持力层,持力层以下的土层为下卧层,它不是建筑物的组成部分。
根据土层的结构组成和承载能力,可分为人工地基和天然地基,如图7-1所示。
图7-1凡自身具有足够的强度并能直接承受建筑物整体荷载的土壤层称为天然地基。
凡土层自身承载能力弱,或建筑物整体荷载较大,需对该土壤层进行人工加工或加固后才能承受建筑物整体荷载的地基称为人工地基。
其加固处理方法有以下几种;1.压实法。
用打夯机、重锤、碾压机等对土层进行夯打碾压和振动方法将土层压(夯)实,此法简单易行,且提高地基承载能力效果较好。
2.换土法。
当地基土为杂填土、淤泥、充填土等不能做地基时,采用换土方法,换上承载能力强的土壤,分层压实。
一般选用压缩性低无侵蚀性材料,如粘土、砂、碎石等。
3.打桩法。
当建筑物层多且高、荷载大时、而地基土比较松软时,一般采用打桩,做成桩基。
常见的桩基有支撑桩、钻孔桩、振动桩、爆破桩等。
如图7-2所示。
采用打桩做桩基时,应在桩顶加做承台梁或承台板,以合理传递荷载。
图7-2图7-2二、地基应满足的要求1.强度:地基要有足够的承载能力。
2.变形:地基要有均匀的压缩量。
保证建筑物在许可的范围内可均匀下沉,避免不均匀沉降,致使建筑物产生开裂变形。
3.稳定:要求地基具有抵抗产生滑坡、倾斜的能力。
当地基高差较大时,应加设挡土墙,防止滑坡变形的出现。
三、影响基础设置深度的因素基础的设置深度是指室外设计标高至基础底面的垂直高度,如图7-1所示。
基础埋深≤4m时为浅基础,>5m时为深基础。
基础的埋深受到多种因素的制约,如基础设有足够的土层包围,基础底面持力层受到的压力会把基础四周的土挤出,致使基础产生滑移而失去稳定。
(完整版)土力学与地基基础习题集与答案第7章
第7章土的抗剪强度一、简答题1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数,也就是土的强度指标,为什么?【答】土的抗剪强度可表达为,称为抗剪强度指标,抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。
2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的,为什么?【答】对于同一种土,抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系,不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
3. 何谓土的极限平衡条件?粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同?4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面?如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角?【答】因为在剪应力最大的平面上,虽然剪应力最大,但是它小于该面上的抗剪强度,所以该面上不会发生剪切破坏。
剪切破坏面与小主应力作用方向夹角5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同?并指出直剪试验土样的大主应力方向。
【答】直剪试验土样的应力状态:;三轴试验土样的应力状态:。
直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹角为900。
6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义,说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。
【答】孔隙压力系数A为在偏应力增量作用下孔隙压力系数,孔隙压力系数B为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数,即土体在等向压缩应力状态时单位围压增量所引起的孔隙压力增量。
三轴试验中,先将土样饱和,此时B=1,在UU试验中,总孔隙压力增量为:;在CU试验中,由于试样在作用下固结稳定,故,于是总孔隙压力增量为:8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比,土的抗剪强度有何特点?同一种土其强度值是否为一个定值?为什么?答】(1)土的抗剪强度不是常数;(2)同一种土的强度值不是一个定值;(3)土的抗剪强度与剪切滑动面上的法向应力相关,随着的增大而提高。
9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些?【答】(1)土的基本性质,即土的组成、土的状态和土的结构,这些性质又与它的形成环境和应力历史等因素有关;(2)当前所处的应力状态;(3)试验中仪器的种类和试验方法;(4)试样的不均一、试验误差、甚至整理资料的方法等都会影响试验的结果。
地基与基础
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2)预压法
为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量, 预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载,使地基土压密后 再将荷载卸除的压实方法。为了防止堆载时压坏地基,需分级 加载,即:在前一级荷载作用下地基基本固结后,再施加下一 级荷载,直至达到设计荷载为止。
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3)压实法
利用人工方法挤压土壤,排走土中的空气,提高土的密实性。
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机械压实:利用 压路机、羊足碾 等碾压机械将地 基土压实的方法。
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4)深层挤密法 利用在土层中打桩成孔时对周围土体产生的挤压力使 地基深层达到压实的方法。
5)化学固结法 通过化学溶液或胶粘剂的注入,使土胶结,从而提高 地基强度、减少地基沉降量的处理方法。如:水泥搅拌, 使固化剂和土发生化学反应使淤泥质土、粘性土这些软土 硬结成水泥加固土,提高土基强度。
平板式:柱子支承在混凝土底板上。 梁板式:梁在底板下方或梁在底板上方,柱子支承在梁上。
筏形基础
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④ 箱形基础 由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙体组成,是一个整体的
空心箱体结构。 箱形基础整体空间刚度大,抗震性能好,其内部空间可用作
地下室。
箱形基础
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⑤ 桩基础
当建筑物上部荷 载较大、地基的软弱 土层较厚、地基承载 力不能满足要求且做 成人工地基又不具备 条件或不经济时,常 采用桩基础。
灰土与三合土基础 这种基础抗压强度高而抗弯强度低。 ➢柔性基础----钢筋混凝土基础 钢筋混凝土的抗弯性能和抗剪性能良好。
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刚性基础
根据试验得知,上部结 构 (墙或柱)在基础中传 递压力是沿一定角度分 布的,这个传为角度称 压力分布角,或称刚性 角, 以α表示。
地基与基础智慧树知到答案章节测试2023年宁夏建设职业技术学院
第一章测试1.土力学的核心理论主要是土的强度问题,变形问题和渗透问题。
()A:错B:对答案:B2.地基基础设计必须满足的两个基本条件是强度和变形条件。
()A:对B:错答案:A3.把埋入土层一定深度,建筑物向地基传递荷载的下部结构称为地基。
()A:错B:对答案:A第二章测试1.土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒级配曲线来表示的,级配曲线越平缓表示()。
A:土颗粒大小不均匀,级配不良B:不确定C:土颗粒大小较均匀,级配良好D:土颗粒大小不均匀,级配良好答案:D2.土的天然含水量是指()之比的百分率。
A:土中水的体积与所取天然土样体积B:土中水的质量与所取天然土样的质量C:土的孔隙与所取天然土样体积D:土中水的质量与土的固体颗粒质量答案:D3.判别粘性土软硬状态的指标是()A:压缩指数B:液性指数C:压缩系数D:塑性指数答案:B4.土的天然重度愈大,则土密实性愈好。
()A:对B:错答案:B5.甲土的饱和度大与乙土的饱和度,则甲土的含水率一定高于乙土的含水率()A:错B:对答案:A6.土的重度、含水量和孔隙比是由室内试验直接测得的。
()A:对B:错答案:B第三章测试1.地下水位长时间下降,会使()。
A:土中孔隙水压力增大B:地基土的抗剪强度减小C:地基中原水位以上的自重应力增加D:地基中原水位以下的自重应力增加答案:D2.由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为()。
A:有效应力B:附加压力C:自重应力D:附加应力答案:D3.在均质地基中,竖向自重应力随深度线性增加,而侧向自重应力则呈非线性增加。
()A:对B:错答案:B4.竖向附加应力的分布范围相当大,它不仅分布在荷载面积之下,而且还分布到荷载面积以外,这就是所谓的附加应力集中现象。
()A:对B:错答案:B5.集中荷载作用下土中任意点的应力常用角点法来计算。
A:错B:对答案:A第四章测试1.土体产生压缩的是()A:土粒和水的压缩量均较大;B:土中孔隙体积减少,土粒体积不变;C:孔隙体积不变D:孔隙体积和土粒体积均明显减少答案:B2.评价地基土压缩性高低的指标是()A:压缩系数;B:参透系数C:固结系数;D:沉降影响系数;答案:A3.若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明()A:土的密实度较大B:土的压缩性较小C:土的孔隙比较小D:土的压缩性较大答案:D4.对于高耸结构,主要应控制的地基变形特征值是()A:沉降量B:沉降差C:倾斜D:局部倾斜答案:C5.高压缩性土是疏松土,低压缩性土是密实土。
基础工程-第七章-浅基础设计
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十字交叉基础(交梁基础)
柱下:土质差,或荷载很大,四面单独基础相互相连。
作用: 可 调整两个方 向的不均匀 沉降。
横向条形基础
纵向条形基础
精品课件
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筏形基础
✓能跨越地下浅层小洞穴和局部软弱层;
✓提供比较宽敞的地下使用空间;
✓满足不允许出现不均匀沉精品降课件的要求。
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筏形基础多用于框架结构、框架剪力墙结构、剪
精品课件
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为了保证建筑物的安全和正常使用,根据建筑物的安全等 级和长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基 础设计和计算应该满足下述三项基本原则:
1. 防止地基土发生剪切破坏和丧失稳定性,应具有足 够的安全度。
各建筑物均应满足地基承载力计算要求; 对基坑工程、经常受水平荷载作用的高层建筑,高耸结构 和挡土墙; 建筑在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物。
稳定性验算
对地下水埋藏较浅,建筑地下室; 地下构筑物存在上浮问题。 精品课件
抗浮验算
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2.控制地基的变形量,使之不超过建筑物的地基特征变形允许 值,以免引起基础和上部结构的损坏或影响建筑物的正常使 用功能和外观。
地基变形计算
设计等级为甲级、乙级的建筑物均应进行地基变形设计验算
地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;
在基础上及其附近由地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起 地基产生过大的不均匀沉降;
软弱地基上大建筑物存在偏心荷载时;
相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时;
精品课件
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地基有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。
3. 基础的材料,形式,尺寸和构造能适应上部结构、符合 使用要求,满足上述地基承载力(稳定性)和变形要求外, 还应满足基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。
基础工程概述
(5)靠近陡峭岩壁下河槽处的桥墩,应尽量 避免基础经水下河床的山坡落石堆积层。 (6)在岩面倾斜且抽水困难的地基上,不宜 采用明挖基础和沉井基础。 (7)在黄土区,建于沟谷岸坡上的墩台应尽 量避开陷穴和暗洞 (8)在寒冷地区设计桥涵基础时,应考虑地 基土的冻胀性
三、基础设计检算项目 (1)地基强度 (2)偏心 (3)稳定性 (4)基础沉降 (5)墩台顶水平位移 (6)基础本身强度
第七章 基础工程概述
第一节 基础设计原则
一、收集资料 (1)路线:包括线路等级,几股道,桥在平面或坡 道上,桥在直线或曲线上 (2)地形:桥梁中线处的河床纵断面,水流方向、 水流与路线方向关系,正交还是斜交等等 (3)水文:地址处的水文情况 (4)工程地址资料:桥址处的地质柱状图,图上需 标明各岩层的厚度及物理力学性质等
第二节 地基与基础的分类
一、基础工程基本概念 • 受建筑物影响的那一部分地层称为地基。 建筑物与地基接触的部分称为基础。 • 桥梁上部结构为桥跨结构,而下部结构包 括桥墩、桥台及其基础 。 • 基础工程包括建筑物的地基与基础的设计 与施工。
上部结构
基 础
地 基
建筑物三部分示意图
图7-1 桥梁结构各部分立面示意图 1-下部结构;2-基础;3-地基;4-桥台;5-桥墩;6-上 部结构
箱形基础
桩基础
沉井基础
四、基础工程的现状 基础工程是一项古老的工程技术,发展 到今天已成为一门专门的科学。随着岩土 工程及其它相关学科的不断发展,基础工 程在设计计算理论和方法、施工技术和机 械设备等方面都有长足的进展。
目前,基础工程的关注点之一是在设计 计算理论和方法方面的研究探讨,包括考 虑上部结构、基础与地基共同工作的理论 和设计方法,概率极限状态设计理论和方 法,优化设计方法,数值分析方法和计算 机技术的应用等。
土力学课件(清华大学)-第七章__天然地基上浅基础的设计
3、对材料的要求
基础用材料必须有足够的强度和耐久性。
(1)砖:必须用黏土砖或蒸压灰砖.砖的强度等级不 低于MU10;严寒地区饱和地基砖的强度等级不 低于MU20。
(2) 石料:包括毛石、块石和经加工平整的料石, 应选用不易风化的硬岩石。石料厚度不宜小于15 ㎝,石料强度等级不小于MU25。
1、浅基础设计所需资料: (1)建筑场地的地形图; (2)岩土工程勘察报告; (3)建筑物平面图、立面图,荷载,特殊结构物
布置与标高;
(4)建筑场地环境,邻近建筑物基础类型与埋深, 地下管线分布;
(5)工程总投资与当地建筑材料供应情况; (6)施工队伍技术力量与工期要求。
2、浅基础的设计内容与类型
四、建筑场地的环境条件
1、邻近存在建筑物
建筑场地邻近已存在建筑物时,新建工程的基础 埋深不宜大于原有建筑物。当埋深大于原有的建 筑物时,两基础间应保持一定净距,其数值应根 据原有的建筑荷载大小、基础形式和土质情况确 定。当上述要求不能满足时,应采取分段施工, 设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措 施,或加固原有的建筑物基础,
2、靠近土坡
建筑物靠近各种土坡,基础埋深应考虑邻近土坡 临空面的稳定性。
7.4 地基计算
一、基本规定
1.地基基础设计等级 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及 由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用 的程度,将地基基础设计分为甲级、乙级和丙级三 个设计等级(见下表)。
地基基础设计等级
3、当地经验参数法
4、地基承载力特征值的深宽修正
当基础宽度大于3米或埋深大于0.5米时,应对地基 承载力特征值加以修正:
f a f a kb( b 3 ) dm ( d 0 .5 )
施工手册(第四版)第七章地基处理与桩基工程7-2-5 静力压桩施工
7-2-5 静力压桩施工7-2-5-1 机械静压桩施工静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构,以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩。
其特点是:桩机全部采用液压装置驱动,压力大,自动化程度高,纵横移动方便,运转灵活;桩定位精确,不易产生偏心,可提高桩基施工质量;施工无噪声、无振动、无污染;沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力,可避免锤击应力,打碎桩头,桩截面可以减小,混凝土强度等级可降低1~2级,配筋比锤击法可省40%;效率高,施工速度快,压桩速度每分钟可达2m,正常情况下每台班可完15根,比锤击法可缩短工期1/3;压桩力能自动记录,可预估和验证单桩承载力,施工安全可靠,便于拆装维修,运输等。
但存在压桩设备较笨重,要求边桩中心到已有建筑物间距较大,压桩力受一定限制,挤土效应仍然存在等问题。
适用于软土、填土及一般粘性土层中应用,特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩;但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。
1.静压法沉桩机理静压预制桩主要应用于软土,一般粘性土地基。
在桩压入过程中,系以桩机本身的重量(包括配重)作为反作用力,以克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。
当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时,桩周土体发生急速而激烈的挤压,土中孔隙水压力急剧上升,土的抗剪强度大大降低,从而使桩身很快下沉。
2.压桩机具设备静力压桩机分机械式和液压式两种。
前者系用桩架、卷扬机、加压钢丝绳、滑轮组和活动压梁等部件组成,施压部分在桩顶端面,施加静压力约为600~2000kN,这种桩机设备高大笨重,行走移动不便,压桩速度较慢,但装配费用较低,只少数还有这种设备的地区还在应用;后者由压拔装置、行走机构及起吊装置等组成(图7-56),采用液压操作,自动化程度高,结构紧凑,行走方便快速,施压部分不在桩顶面,而在桩身侧面,它是当前国内较广泛采用的一种新型压桩机械。
建筑工程概预算第七章基础与垫层
❖ 不等高放脚,每步放脚高度不等,为63mm与126mm互相交替间隔放脚, 每步放脚宽度相等,为62.5mm,如图7—5(a);其大放脚折算断面积 为A、B两部分叠加为矩形的面积,如图7—5(b)。
❖ 综合基价中,砖基础不分内外墙及墙厚、大放脚类型、层数等因素,设 置了砖基础综合基价子目。
❖ 砖墙基础、砖柱基础(包括方柱、圆柱基础)、围墙基础等,均套用砖 基础综合基价子目。设计砂浆种类、强度等级与综合基价不同时,可以 换算。如果是圆弧形砖基础则应按砖基础综合基价子目人工乘以系数1.1
❖ 套用。
子目。 ❖ 在计算工程量时,应分别列项计算,执行相应子目。
❖ 毛石独立基础综合基价、毛石墙基础综合基价均为按M5.0水泥砂浆砌筑 编制的,设计要求的砂浆类别、等级与综合基价不同时,允许换算,但 材料含量不变。
❖ 烟囱、水塔、涵洞的毛石基础,综合基价中也设有专用子目。 ❖ (二)毛石混凝土及混凝土基础 ❖ 1.毛石混凝土基础 ❖ 毛石混凝土基础工程量按设计图示尺寸的实体体积,以“m3”计算。 ❖ 综合基价中,毛石混凝土基础根据基础的特征,划分为带型毛石混凝土
❖ 2.砖柱砖基础 ❖ (1)矩形砖柱柱基计算公式: ❖ V矩=A×B×H+V放 ❖ 式中,V矩一一矩形砖柱砖基础工程量(m3); ❖ A、B一一矩形砖柱截面的长、宽尺寸(m); ❖ H一一矩形砖柱砖基础高度。自矩形砖柱砖基础大放脚底面至砖基础顶
面(即分界面)的高度(m); ❖ V放一一矩形砖柱柱基大放脚折算体积(m3),查表7—4或7—5得到。 ❖ (2)砖圆柱柱基计算公式: ❖ V圆=лD2×H1+D2×H2+V放 ❖ 式中,V圆一一砖圆柱砖基础工程量(m3); ❖ D一一砖圆柱直径(m); ❖ H1——砖圆柱自大放脚上面至基础顶面(即分界面)的高度(m); ❖ H2——大放脚的总高度,按各阶高度的标准值计算(m); ❖ V放一一矩形砖柱柱基大放脚折算体积,查表得到。 ❖ (三)砖基础综合基价套用
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5)箱形基础 当板式基础做得很深时,常将基础改做成箱形 基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、 横隔墙组成的整体结构,基础的中空部分可用作地下 室(单层或多层的)或地下停车库。箱形基础整体空 间刚度大,整体性强,能抵抗地基的不均匀沉降,较 适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。
柱下条形基础
4、冻结深度的影响 应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度,一 般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则, 冬天土层的冻胀力会把房屋拱起,产生变形;天气转 暖,冻土解冻时又会产生陷落。基础底面埋置在冻土 线以下200mm。
第一节 地基与基础
五、影响基础埋深的因素
5、建筑物荷载大小的影响 荷载大,则要求地基承载力大,当地基承载力 一定时,必然加大基础的埋深。 6、相邻建筑物基础的影响 新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建 筑物的基础;但当新建基础深于原有基础时,则要 采取一定的措施加以处理(如下图),以保证原有 建筑的安全和正常使用。
第一节 地基与基础 二、 基础的作用和地基土的分类
基础是建筑物的主要承重构件,处在建筑物地面以 下,属于隐蔽工程。基础质量的好坏,关系着建筑物的 安全问题。建筑设计中合理地选择基础极为重要。 根据土层的结构组成和承载能力,可分为人工地基 和天然地基。 天然地基:自身具有足够的强度并能直接承受建筑物荷 载的土壤层。 人工地基:土层自身承载能力弱,或建筑物整体荷载较 大,需对该土层进行人工加固才能承受建筑物荷载的地 基。
七、 地 下 管 沟
第七章 基础与地下室
第二节 地下室构造
一、地下室分类
1、按使用性质分 1)普通地下室 2)人防地下室 2、按埋入地下深度分
1)全地下室
2)半地下室
第七章 基础与地下室
第二节 地下室构造
一、地下室分类
3、人防地下室 1)人防地下室的等级:六级,级与级之间的 差别反映在结构厚度和密闭要求的区别上。 应有防护室、防毒通道、滤毒室、洗消间、厕 所等。至少两个出口。 2)人防地下室的组成 属于箱形基础,由顶板、底板、侧墙、门窗、 楼梯等组成。
2、地下室防水构造 常用的地下室防水措施有以下三种: (1)沥青卷材防水 卷材防水是以沥青胶为胶结材料的一层或多层防 水层。根据卷材与墙体的关系,可分为内防水和外防 水。 卷材铺贴在地下室外墙外表面(即迎水面)的做 法称为外防水(又称外包防水), 这对防水有利,但维 修困难。 外防水构造要点是:先在墙外侧抹20mm厚的1:3 水泥砂浆找平层,并刷冷底子油一道,然后选定油毡 层数,分层粘贴防水卷材,防水层须高出最高地下水 位500-1000mm为宜。油毡防水层以上的地下室侧墙应 抹水泥砂浆涂两道热沥青,直至室外散水处。垂直防 水层外侧砌半砖厚的保护墙一道。见图。
当最高地下水位高于地下室地坪时,地下水不仅可以 浸入地下室,而且地下室外墙和底板还分别受到地下水的侧 压力和浮力。水压力大小与地下水高出地下室地坪高度有关, 高差愈大,压力愈大(见图)。这时,对地下室必须采取防 水处理。
1、地下室防潮构造 (1) 在地下室外墙外面设垂直防潮层。其做法是在 墙体外表面先抹一层20mm厚的1:2.5水泥砂浆(高出 散水300毫米以上)找平,再涂一道冷底子油和两道热 沥青;然后在外侧回填低渗透性土壤,如粘土、灰土等, 并逐层夯实,其宽度不少于500毫米,以防地面雨水或 其它地表水的影响。(地下室防潮构造) (2) 地下室的所有墙体都应设两道水平防潮层,一 道设在地下室地坪附近,另一道设在室外地坪以上 150~200mm处,使整个地下室防潮层连成整体,以防地 潮沿地下墙身或勒脚处侵入室内。 (3)地坪防潮,见图。
第七章 基础与地下室
第一节 地基与基础
六、基础的类型 2、按基础所用材料和受力特点分类 2)非刚性基础
当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时,基础 底面B必须加宽,如果仍采用混凝土材料做基础, 势必加大基础的深度,这样很不经济。如果在混凝 土基础的底部配以钢筋,利用钢筋来承受拉应力, 使基础底部能够承受较大的弯矩,这时,基础宽度 不受刚性角的限制,故称钢筋混凝土基础为非刚性 基础或柔性基础。
第七章 基础与地下室
第一节 地基与基础
一、地基与基础的概念
1、基础:是建筑物与土层直接接触的部分,它承受 建筑物上部结构传来的全部荷载,并将这些荷载及本 身的重量一并传给地基。 2、地基:支撑建筑物荷载的土层。 其中,具有一定的地耐力,直接支承基础,持有一定 承载能力的土层称为持力层;持力层以下的土层称为 下卧层。地基土层在荷载作用下产生的变形,随着土 层深度的增加而减少,到了一定深度则可忽略不计。
第一节 地基与基础
五、影响基础埋深的因素
3、地下水位的影响(如下图) 确定地下水的常年水位和最高水位,以便选择基 础的埋深。一般宜将基础落在地下常年水位和最高水 位之上,这样可不需进行特殊防水处理,节省造价, 还可防止或减轻地基土层的冻胀。 但当地下水位较高时,宜将基础底面埋置在最低 水位以下200mm。此时,应采取耐水材料,如混凝土、 钢筋混凝土等。
3)井格式基础 当地基条件较差,为了提高建筑物的整体性, 防止柱子之间产生不均匀沉降,常将柱下基础沿纵横 两个方向扩展连接起来,做成十字交叉的井格基础。
4)片筏式基础 当建筑物上部荷载大,而地基又较弱,这时采 用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的 需要,通常将墙或柱下基础连成一片,使建筑物的荷 载承受在一块整板上成为片筏基础。片筏基础有平板 式和梁板式两种。
3)稳定——要求地基具有抵抗产生滑坡、倾 斜的能力,当地基高差较大时,应加设挡土墙, 防止滑坡变形的出现。
四、基础的埋置深度
室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基 础的埋置深度,简称基础的埋深(如图)。埋深 埋深小于或等于5m的称为浅基础;大于5m的称 为深基础;当基础直接做在地表面上的称不埋基 础。在保证安全使用的前提下,应优先选用浅基 础,可降低工程造价。但当基础埋深过小时,有 可能在地基受到压力后,会把基础四周的土挤出, 使基础产生滑移而失去稳定,同时易受到自然因 素的侵蚀和影响,使基础破坏,故基础的埋深在 一般情况下,不要小于0. 5m.
柱下十字交叉基础
梁板基础
板式基础
箱形基础
第七章 基础与地下室
第一节 地基与基础
六、基础的类型
2、按基础所用材料和受力特点分类 1)刚性基础 灰土基础、砖基础、石基础、毛石混凝土 基础 2)非刚性基础 钢筋混凝土基础
第一节 地基与基础
六、基础的类型
2、按基础所用材料和受力特点分类
1)刚性基础:
由脆性材料做的基础,只适合于受压而不适合受弯、 受拉和抗剪,因此基础剖面尺寸必须满足刚性条件的要 求。 上部结构(墙或柱)在基础中的压力传递是沿刚 性角分布的。 刚性角(压力分布角)应在材料的抗压范围内控 制。砖砌基础的刚性角控制在260~ 330之间,混凝土基础 刚性角应控制在450以内。
(2)防水混凝土防水 当地下室地坪和墙体均为钢筋混凝土结构 时,应采用抗渗性能好的防水混凝土材料,常 采用的防水混凝土有普通混凝土和外加剂混凝 土。普通混凝土主要是采用不同粒径的骨料进 行级配,并提高混凝土中水泥砂浆的含量,使 砂浆充满于骨料之间,从而堵塞因骨料间不密 实而出现的渗水通路,以达到防水目的。外加 剂混凝土是在混凝土中渗人加气剂或密实剂, 以提高混凝土的抗渗性能。 见图
第一节 地基与基础
1)刚性基础: 灰土基础:施工简便,造价较低,但抗冻、耐水 性能差,在地下水位线以下或潮湿地基上不宜采用。 砖基础:做大放脚
毛石混凝土基础:毛石是未经雕琢成型的石块, 整体性欠佳,抗震房屋很少采用。
三合土基础:石灰、砂、碎砖按1:2:4或1:3: 6的体积比进行配合,然后在基槽内分层夯实,适合 南方地区,强度低,只能用于四层以下的房屋基础。
第七章 基础与地下室
第一节 地基与基础
六、基础的类型
1、按基础的构造形式分类 1)条形基础:当建 筑物上部结构采用墙 承重时,基础沿墙身 设置,多做成长条形, 这类基础称为条形基 础或带形基础,是墙 承式建筑基础的基本 形式。
2)独立基础:当建筑物上部结构采用框架结构或单层 排架结构承重时,基础常采用独立式基础。其形式有 阶梯形、锥形、杯形等。独立式基础是柱下基础的基 本形式。 当柱采用预制构件时,则基础做成杯口形,然后 将柱子插人并嵌固在杯口内,故称杯形基础。
(3)辅助防水措施
外降排水法:在地下建筑物四周,在低于 地坪标高处设置降排水措施——盲沟排水,迫 使地下水透入盲管内排至城市或区域中排水系 统,见图。 内降排水法:主要用于二次防水系统。在 地下室室内设置自流排水沟和集水井,将渗入 地下室内的水采用人工方法用抽水泵排除。为 减少或限制因渗水造成对室内的影响,往往设 置架空层,其构造见图。
第二节 地下室构造
二、地下室防潮防水
地下室由于经常受到下渗地表水、土壤中的潮气和地 下水的侵蚀。因此,防潮、防水问题便成了地下室设计中所 要解决的一个重要问题。如果由于忽视防潮、防水工作或处 理不当,会导致内墙面生霉,抹灰脱落,甚至危及地下室使 用和建筑物的耐久性。因此应妥善处理地下室的防潮和防水 构造。 当地下水的常年水位和最高水位均在地下室地坪标高以 下时,地下水不能直接浸入室内,其墙和地坪受到土层中潮 气的影响,其构造一般只做防潮处理。
第七章 基础与地下室
第一节 地基与基础
*人工加固地基的方法: 压实法 换土法 打桩法
Hale Waihona Puke 桩:*钢筋混凝土预制桩----断面为圆形,直径 不小于200毫米 *振动灌注桩 *钻孔桩 *爆扩桩
桩:端承桩 摩擦桩
活瓣桩尖
麻花钻
第七章 基础与地下室
第一节 地基与基础
三、地基应满足的要求
1)强度 ——地基要有足够的承载能力。 2)变形——地基要有均匀的压缩量,保证建 筑物在许可的范围内可均匀下沉,避免不均匀 沉降使建筑物产生开裂变形。