天然地基上刚性浅基础

在一些基础工程施工中，对局部坑壁的围护也常因地制 宜就地取材采用多种灵活的围护方法，在浅基坑中，当地下 水影响不大时，也可使用木档板支撑（路桥施工除在特定条 件下，现较少采用）。
二、基坑排水
适用情况：基坑如在地下水位以下，随着基坑的下挖，渗 水将不断涌集基坑，因此施工过程中必须不断地排水，以 保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。
柔性基础优点：整体性好、抗弯刚度大； 柔性基础缺点：钢筋和水泥用量大、施工技术要求高。 适用条件：土质较差、地基承载力较低的土
浅基础的结构类型:
1、无筋扩展基础(刚性基础) 无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土等材料组成的无
需配筋的墙下条形基础或柱下独立基础。
砖基础
毛石基础
混凝土基础
2、钢筋混凝土扩展基础
适用情况：一般土质条件下均可采用。但当地基土为 饱和粉细砂土等黏聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引 起流砂现象，造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这类 土时，应避免采用表面排水法。
（二）井点法降低地下水位
轻型井点降水布置图
（二）井点法降低地下水位
概念：即在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或 沉入）若干根井管，井管下端1.5m左右为滤管，上面 钻有若干直径约2mm的滤孔，外面用过滤层包扎起来 。各个井管用集水管连接并抽水 。
三、水中开挖基坑时的围堰工程
围堰的概念：是一种临时挡水结构，在水中修筑桥梁 基础时，开挖基坑前需在基坑周围先修筑一道防水围堰， 把围堰内水排干后，再开挖基坑修筑基础。如排水较因难 ，也可在围堰内进行水下挖土，挖至预定标高后先灌注水 下封底混凝土，然后再抽干水继续修筑基础。在围堰内不 但可以修筑浅基础，也可以修筑桩基础等。
由于地基强度一般较墩台或墙柱圬工的强度低，因而 需要将基础平面尺寸扩大以满足地基强度要求，这种刚性 基础刚称刚性扩大基础。它是桥涵及其它建筑物常用的基 础形式，其平面形状常为矩形。其每边扩大的尺寸最小为 0.20m～0.50m，视土质、基础厚度、埋置深度和施工方法 而定。作为刚性基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚 性角的限制。
坑壁土类
砂
土
碎石土
粉
土
黏性土
极软岩
软质岩
硬质岩
无围护基坑坑壁坡度
坑壁坡度
基坑顶缘 基坑顶缘 基坑顶缘
无荷载
有静载 有动载
1∶1
1∶1.25
1∶1.5
1∶0.75
1∶1
1∶1.25
1∶0.67
1∶0.75
1∶1
1∶0.33
1∶0.5
1∶0.75
1∶0.25
1∶0.33
1∶0.67
1∶0
1∶0.1
1∶0.25
围堰的种类 ：有土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围 堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等 。
类型：分为轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井泵井点 等，可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度及工程特点选 用。
特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和底面流 出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免发生流砂和边 坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有一定的压密作用。
适用情况：适用于渗透系数为（0.1～80）m/d的砂土。对 于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软黏土等则效果较差，需要采 用电渗井点排水或其它方法。
砼喷射厚度：
一般粘性土、砂土和碎卵石类土层，如无渗水，厚度为 3cm～8cm；如有少量渗水，厚度为5cm～10cm；对稳定性较 差的土，如淤泥、粉砂等，如无渗水，厚度为10cm～15cm； 如有少量渗水，厚度为15cm；当有大量渗水时，厚度为15cm ～20cm。
一次喷射是否能达到规定的厚度，主要取决于混凝土与 土之间的粘结力和渗水量大小。如一次喷射达不到规定的厚 度，则应在混凝土终凝后再补喷，直至达到规定厚度为止。
常用方法：表面排水法、井点法降低地下水位。
（一）表面排水法
概念：在基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间， 在基坑四周开挖集水沟汇集坑壁及基底的渗水，并引向一 个或数个比集水沟挖得更深一些的集水坑，集水沟和集水 坑应设在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先挖 沟和坑，集水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度，在 吸水龙头上套竹筐围护，以防土石堵塞基 人工地基
浅基础 深基础
造价低 易施工 安全合理 技术先进
第一节 天然地基上浅基础的类型、构造 和适用条件
一、浅基础常用类型及适用条件
天然地基浅基础根据受力条件及构造可分为刚性 基础（也称无筋扩展基础）和柔性基础（钢筋混凝土 扩展基础）两大类。
钢筋混凝土扩展基础
刚性基础
先考虑的基础形式。
•
缺点：自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大
基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能
采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑
物的正常使用。
刚性基础和柔性基础的定义和形式
柔性基础：基础截面内配置有受力钢筋的基础 形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础、筏形基础 、箱形基础 材料：钢筋混凝土
旱地上基坑开挖及围护 基坑排水 水中基坑开挖时的围堰工程
一、旱地上基坑开挖及围护
（一）无围护基坑 当基坑较浅，地下水位较低或渗水量较少，不影响坑
壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜 坡形。竖直坑壁只有在岩石地基或基坑较浅又无地下水的 硬黏土中采用。
要求：在一般土质条件下开挖基坑时，应采用放坡开 挖的方法，基坑深度在5m以内，施工期较短，地下水在基 底以下，且土的湿度接近最佳含水量，土质构造又较均匀 时，基坑坡度可参考下表选用。
围护：基坑开挖时根据土质及开挖深度对坑壁予以围 护或不围护，围护的方式有多种多样。水中开挖基坑还需 先修筑防水围堰。
注意事项
刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基坑开挖， 开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行，且不宜间断。
基坑挖至基底设计标高应立即对基底土质及坑底情况进 行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不得将基坑暴露 过久。
刚性扩大基础
第二节 刚性扩大基础施工
施工一般要求：
开挖: 刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基 坑开挖，开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行，且不宜 间断。基坑挖至基底设计标高应立即对基底土质及坑底情 况进行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不得将基坑暴 露过久。基坑可用机械或人工开挖，接近基底设计标高应 留30cm高度由人工开挖，以免破坏基底土的结构。基坑开 挖过程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每边大0.5m ～1.0m，以方便设置排水沟及立模板和砌筑工作。
刚性基础和柔性基础的定义和形式
刚性基础：基础截面内不配置受力钢筋的基础 形式：刚性扩大基础、柱下独立基础、条形基础 材料：砖、石材、素混凝土
刚性基础的特点
•
形式：刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基础
等。
•
优点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所
以只要地基强度能满足要求，它是桥梁和涵洞等结构物首
钢筋混凝土扩展(柔性)基础的特点

形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形
基础。

优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。如筏板和箱
形基础，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对
上部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉
降不均匀引起的建筑物损坏。所以在土质较差的地基上修建
高层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。
扩展基础的抗弯和抗剪性能良 好，可在竖向荷载较大、地基承 载力不高以及承受水平力和力矩 荷载等情况下使用。
墙下钢筋混凝土条形基础多用 于地质条件较差的多层建筑物， 其截面形式为有肋或无肋。见图 6-13；
柱基础的构造见图6-14，其中 现浇柱下基础的截面常为阶梯或 锥形；而预制柱下基础一般做成 杯形。
3、柱下钢筋混凝土条形基础和柱下十字交叉基础
当地基承载力较低且柱 下钢筋混凝土独立基础的底 面积不能承受上部结构荷载 的作用时，常常把若干柱下 的基础连成一条，从而构成 柱下条形基础。
其目的是将承受的集中 荷载较均匀地分布到条形基 础底面积上，以减小地基反 力，并通过形成的基础刚度 来调整可能产生的不均匀沉 降。
喷锚支护
3、砼围圈护壁
概念：混凝土围圈护壁是用混凝土环形结构承受土压力，
但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土，壁厚较喷射混凝土大 ，一般为15cm～30cm，也可按土压力作用下环形结构计算。
适用情况：混凝土围圈护壁则适应性较强，可以按一般
混凝土施工，基坑深度可达15m～20m，除流砂及呈流塑状态 黏土外，可适用于其它各种土类。
柱下十字交叉基础：土质更差,或荷载很大,四面基础相连
横向条形基础
纵向条形基础
4、片筏基础 土质更差,单独基础联成整体,特别对于有地下室的房屋
或大型储液结构,如游泳池、油库等。
Mat foundation
5、箱型基础 有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好
底板
外墙 内墙
常见浅基础形式
6、刚性扩大基础
多支撑板桩墙。
无支撑
单支撑
多支撑
锚撑
2、喷射混凝土护壁
概念：以高压空气为动力，将搅拌均匀的砂、石、水泥
和速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪 的瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁， 形成环形混凝土护壁结构，以承受土压力。
适用情况：宜用于土质较稳定，渗水量不大，深度小于
10m，直径为6m～12m的圆形基坑。对于有流砂或淤泥夹层 的土质，也有使用成功的实例。
围圈混凝土一般采用C15早强混凝土。为使基坑开挖和 支护工作连续不间断地进行，一般在围圈混凝土抗压强度 到达2500kPa强度时，即可拆除摸板，承受土压力。
4、其他方法
在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射搅拌 桩、旋喷桩等，按密排或格框形布置成连续墙以形成支档结 构代替板桩墙等，多用于市政工程、工业与民用建筑工程， 桥梁工程也有使用成功的报道。
砼喷射顺序：
无水、少量渗水坑壁：可由下向上一环一环进行； 对渗水较大坑壁：喷护应由上向下进行，以防新喷的混 凝土被水冲流； 对有集中渗出的股水的基坑：可从无水或水小处开始， 逐步向水大处喷护，最后用竹管将集中的股水引出。喷射 作业应沿坑周分若干区段进行，区段长度一般不超过6m。 砼材料要求： 喷射混凝土应当早强、速凝、有较高的不透水性，且其 干料应能顺利通过喷射机。

缺点：钢筋混凝土扩展基础，特别是箱形基础，钢筋
和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种
基础形式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确
定。
浅基础适用条件
刚性基础优点：稳定性好、施工简便、能承受较大荷载 ； 刚性基础缺点：自重大、当持力层为软弱土时，因扩大 基础面积有一定限制需要对地基进行处理加强。 适用条件：土质较好、地基承载力较高的土。
基坑可用机械或人工开挖，接近基底设计标高应留30cm 高度由人工开挖，以免破坏基底土的结构。
基坑开挖过程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每 边大0.5m～1.0m，以方便设置排水沟及立模板和砌筑工 作。
基坑开挖时根据土质及开挖深度对坑壁予以围护或不围 护，围护的方式有多种多样。
水中开挖基坑还需先修筑防水围堰。
施工方法：基坑自上而下分层垂直开挖，开挖一层后
随即灌注一层混凝土壁。为防止已浇筑的围圈混凝土施工 时因失去支承而下坠，顶层混凝土应一次整体浇筑，以下 各层均间隔开挖和浇筑，并将上下层混凝土纵向接缝错开 。开挖面应均匀分布对称施工，及时浇筑混凝土壁支护， 每层坑壁无混凝土壁支护总长度应不大于周长的一半。分 层高度以垂直开挖面不坍塌为原则，一般顶层高2m左右， 以下每层高1m～1.5m。
天然地基上刚性浅基础.ppt
定义：通常将埋置深度较浅（一般在数米以内），且
施工相对简单的基础称为浅基础。
特点：施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故
亦称为明挖基础。设计计算时可以忽略基础侧面土体对基 础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。
回顾
天然地基：没有经过人为加固处理的地基 人工地基：需人工加固的软弱地基 浅基础：埋深较浅，用一般方法、工艺施工 深基础：(桩基、沉井)，特殊工艺施工
1∶0
1∶0
1∶0
（二）有围护基坑
1、板桩墙支护
概念：在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底以下一定深
度，然后边挖边设支撑，开挖基坑过程中始终是在板桩支护
下进行。
材料：木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种。 断面形式：一字形、槽形和Z字形三种。
一字形
槽形
Z字形
支撑方式：无支撑式、支撑式和锚撑式 支撑式板桩墙按设置支撑的层数可分为单支撑板桩墙和