天然地基深基础浅谈
天然地基上的浅基础
1
2
天然地基:建筑物荷载不大或地基土强度较高时,天然土层不
需要经过特殊处 理就可承受建筑物荷重的地基。
天然地基上的浅基础:天然地基上,基础埋置深度小于5m的
一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度超过5m,但小于基础宽度的 大尺寸的基础(如箱形基础)。
组合.不计入风荷载和地震荷载,且荷载用标准值;[s] — 建筑物地
基的变形容许值。
11
从表面来看,地基的极限状态设计与结构物的极限状态设计完全 相同。旨先满足承载力极限状态,保证地基的稳定,其次满足正常 使用极限状态,符合变形的要求。
但从已有大量地基事故分析表明,绝大多数事故是由于地基变形 过大和不均匀沉降所造成的。根据地基载荷试验和地基承载力理论 可知,随着荷载的增加,地基先产生压密变形,再产生局部剪切破 坏,最后产生整体剪切破坏。而且代表压密变形阶段的界限压力, 即临塑荷载pcr远小于整体剪切破坏的极限荷载pu。这就是说地基在 充分发挥其承载力以前,通常都产生较大的变形,影响建筑物的正 常使用,即地基设计实质上是受变形所控制。
12
承载力特征值的含义与材料强度计算值的内涵完全不一样。首先,地基土 体的承载能力f 值不是土的强度,其值不仅与土的性质有关,而且与荷载的 分布范围以及作用的深度等因素有关;其次,f 值在很大程度上仍然是反映 建筑物对变形的限制。如上所述,地基发生失稳破坏的情况极为少见。变形 验算的实质是控制地基内不要出现过大的塑性区,以免变形迅速发展,导致 地基失稳。由此可见,地基的极限状态分析实际上是以验算变形为核心的分 析。这点与结构的极限分析有所不同。
6
荷载取值规定
• 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算、基础或支挡结构 内力确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应组 合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本 组合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应 按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
天然地基浅基础设计
天然地基上浅基础的设计概述任何建筑物都必须有可靠的地基和基础。
建筑物的全部重量(包括各种荷载)最终将通过基础传给地基,所以,地基基础的设计是建筑物设计工作中的一项重要内容。
支承建筑物的那部分天然地层,称为天然地基;若天然地基的承载能力不够,经人为加强或改良过的,称为人工地基。
天然地基上的基础,依其埋置的深浅,可分为浅基础和深基础两大类。
大多数建筑物基础的埋深不会很大(例如不大于3~5m),可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建,这类基础,称为浅基础。
有时,根据各方面的方案比较,需要将基础埋置到较深的坚实地层上,此时,要采用某些特殊的施工手段和相应的某些基础型式来修建,如桩基、沉井和地下连续墙等,这样的基础称为深基础。
设计工作通常总是从选择方案开始的,地基基础的设计亦不例外。
地基基础的方案,从总的来说,不外下列三类:天然地基的浅基础、人工地基上的浅基础和天然地基上的深基础。
每一类这样的总方案中,还有许多可能的具体方案。
一般来说,天然地基上的浅基础往往比另外二类方案造价低和施工简便,故而应优先考虑。
天然地基上浅基础的设计,不能离开地基条件孤立地进行,故称为地基基础设计。
设计的首要任务是保证建筑物的安全和正常使用,这就需要从地基和基础两方面来考虑。
就地基方面来说,要具有足够的稳定性和不发生过量的变形。
如地基一旦发生强度破坏,其后果十分严重,有时甚至是灾害性的,因此,在设计中必须保证地基有足够的强度安全贮备。
如果地基发生过量的变形,将导致建筑物的开裂或倾斜,削弱了建筑物的坚固性或影响其正常使用,因而必须限制基础的不均匀沉降量。
另外,基础的总沉降量也应当有所限制,因为建筑物的下沉改变了它与室外地面、邻近设施(如工艺管道、下水道、道路等)之间原有的合理标高关系。
而且,大多数情况下,即使地基是比较均匀的,由于各部位荷载不一或基础尺寸及形状的不同,总会有不均匀沉降发生。
总沉降量大,意味着可能出现的不均匀沉降量也大,从这点来看,也应当限制总沉降量。
第八章天然地基上的浅基础设计
二、天然地基上的浅基础:
做在天然地基上,埋置深度小于5米的一般基础(柱基或墙 基)以及埋置深度虽超过5米,但小于基础宽度的大尺寸基础 (如箱形基础),在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑,统 称为天然地基上的浅基础。
8.1 概 述
地基基础设计的基本原则
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;
dmi nz0 t dfr (GBJ7-89)
z —标准冻深; 0
—采下允许残留冻土层的厚度。
d z h min d
max
(GB50007-2019)
zd —设计冻深;
h max—基底下允许残留冻土层的最大厚度。
8.3 基础埋置深度的选择
zd z0. zs . zw . ze
对距形基础,当台阶高宽比 tan2.5且荷载偏心距
eb/6 时,任意截面及的弯距按下式计算:
M 1 1a 2 1 22lappmaxpp
M 4 1l8 a 22 b b p pm ap xpmin
(5)构造:混凝土强度等级不低于 C15,底板受力钢筋不小于8 mm, ≤200mm,混凝土保护层厚度有垫 层时不小于35mm,无垫层时不小 于70mm。
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;
3.基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。 三、地基基础方案
1.天然地基上的浅基础; 2.人工地基上的浅基础; 3.天然地基上的深基础、桩基础。
8.1 概 述
人工地基:加固上部土层,提高土层的承载力,再把基础做 在这种经过人工加固后的土层上。这种地基叫做人工地基。
短期承载力设计值: fv q43.14cu
(三)几点说明
浅析浅基础与深基础的差异及其适用条件
用浅基础还是深基础. 完全取 决于持 力层的深浅 . 而持 力层 的深 浅又取决于地基土的软硬 。
【 关键词 】 浅基础; 深基础
浅基础与深基础作为建筑基础 . 传递 由上部荷载施加于地基上 的 附加 压力 . 在附加压力作用 下 . 要求地基满足 承载力及变型条件 的要 求. 进 而达到满 足建筑设计的各项使用功能 顾名思义 .浅基础与深基础的主要区别在于基础埋深上的差异 .
2 0 1 3 年 第0 5 期
科技 嚣向导
◇ 科技论 坛◇
浅析浅基础与深基础的差异及其适用条件
王 君 张 祺 丁 欣 f 辽宁省第七地质大 队 辽宁 丹东 1 1 8 0 0 3 )
【 摘 要】 浅基础 与深基础是建筑的重要组成部分 , 重要 的不在 于两者定义上的区别 , 在 于两者的工作原理和其适用条件的差异 , 而建筑采
一
础 、 深基础 深基础
软弱土
l
浅基础 、 深基础
l
深基础
但两者没有严格 意义上 的数值界定。 注: 本表未考虑液化 土、 岩溶 、 湿陷性黄土 、 膨胀土 、 多年冻土等特 般 以埋深 大 于等 于 5 . 0米 为深 基础 .埋 深 在 0 . 5 ~ 5 . 0 米 之 殊性岩土 以及处理后的人工地基 间. 侧 面磨 阻力 对地 基 承载力 的影 响 可忽 略不 计 的基 础 称为 浅基 综合上述分析可归纳为以下几点 : 础. 但 基础埋 深不 得小 于 0 . 5 米 。若浅 层 土质不 良 . 需将 基础 加大 ( 1 ) 浅基础 以天然地基 为持力层 , 以地基 承载 力满足上部结构 受 埋深 . 深 度 超过 5 . 0 m. 此 时需 要 一些 特 殊 的施 工手 段 和相 应 的基 力 要求即可 。基础与侧壁土的磨 阻力可忽略不计 。 础 形式 。如桩 基 、 沉箱 、 沉 井和 地下 连续 墙等 , 这 样 的基 础称 为深 ( 2 ) 深基础 以深部硬质 岩土层为持力层 . 或者 以基础与侧壁 土层 基础。 磨擦力作 为承受上部结构的荷载为主 . 又或 以前两种 受力方 式结合 作 浅基础相对 于深基础 , 基础故然埋深较浅 . 同时 . 基 础形式及施工 为承受上部结构荷载 工艺较简单 . 施 工质量 易于控制 . 工程造价亦 较低 。 而深基础情况恰于 ( 3 ) 浅基础的适用条件 以浅部土层坚实 . 满 足承载力要求 . 浅基础 浅基础相反 , 除基础埋深较深外 . 基础形式及施工工艺复杂 , 质量控制 的选择形式可根据上部结构需要 . 选择采用 柱下独立基础或墙下条形 因素较多 . 工程 造价亦较高等 基础 。 对于上部荷载较 大的高层建筑 . 只要浅部 岩土层工程性状好 . 同 建筑采用何种基 础形式 . 即采用浅 基础抑或采用深基础 . 决定于 样可 以选择浅基础 . 如筏板式基础 。 基础持力 层的选择 . 一般 而言 . 持力层埋深 小于 5 . 0 m的为 天然基础 . ( 4 ) 深基 础的适用条件 以浅部 土层 软弱 . 承载力 或变形条件满足 采用的基础形式 自然就是浅基础 不 了工程要求 , 向下寻求硬质岩土层 . 直到满足上述地基条件 其基础 持力层的选择取决于上部结 构对地基 的要求和选择。 形 式 自然也就为深基础 基础持力层的选择 , 要求 承载力必须满足下式要求 : ( 5 ) 深基础的形 式有桩基础 , 箱形基础 . 沉井 , 沉箱 , 地下 连续墙 ( 1 ) 当轴心荷载时 等。具体采用何种基础形式要视建筑 及场地 的工程地质条件而定。 P k ≤f a 因浅基 础工程造价低 , 只要 浅部地基坚实 . 就 应优先考虑采用天 式中P — — 相应于作用的标准组合时. 基 础底 面处的平 均压 然地基。 对 于七度及七度 以上的抗震设 防区. 为 了抗震 的需要 . 上部结 力值 ( k p a ) 构常采用框架 、 框剪结构 以增强上部结构 的整体 刚度 . 其基础形 式往 修正后的地基承载力特征值 ( k D a ) 往采用筏板基础 , 箱 型基础 等以增强地基 的刚度 . 使基础与上部结构 ( 2 ) 当偏心荷载时 , 除符合上式要 求外, 尚应符合下式规定 : 协调工作 。 Ph ≤ 1 . 2 f a 对于上软下硬地基 土 . 尤其是上部有液化 土层的地基 . 往 往采用 式中 P 一相应于作 用的标 准组合 时 , 基础底面边缘的最大压力 桩基将桩端坐在坚实土层上 , 如有地下室 . 就应 采用桩筏 . 桩箱联合基 值( k p a ) 。 础 由此 可见建筑类型与地基土特征决定了基础形式 随着城市 化进程 的逐步加快 . 土地寸 土寸金 , 向 山要地 . 向海要 建筑物的尺寸以及荷载 的大小可将建筑分为两大类 . ~类为多层 地, 常见形成 大规模 挖方和填方 的不均匀 地基 . 必须采用 深基础以防 民用建筑及一般工业 厂房, 此类建筑高度较小 , 单位荷载较小 , 对地基 止地基 的不均匀沉降以满 足地基 的变形要求 条件要求较低 , 属 地基基础设计 等级 为乙级或小于 乙级 的地基 : 另一 对于地下水位较 高 , 含水丰 富的海 岸 、 河岸 、 地基 土 , 就应采用沉 类为高层建筑 , 有地下室的多层建筑 . 重要的一类建筑物 . 其单位荷载 井 、 沉 箱和地下连续墙等深基础形 式 . 来克服基础施 工的恶劣不利环 较大 , 地基基础设计等级 为乙级及二级 以上的建筑 境. 并满足工程的需要 建筑场地 的工程地质条件 .尤 其是地基土 的条件决 定了基础埋 对于液化土、 岩溶 、 湿陷性黄土 、 膨胀土地基 , 除采用地基处理措施 深。 以外 , 亦于采用深基础 , 将基础放在坚实土层上 , 达到地基稳定 的目的 地基土的一般规律是上软下硬 .从软土至坚硬岩石 .岩土类型繁 对 于高边坡 的路基 . 岸基 . 及深基坑 土层 . 其边坡 即是地基 又是荷 多, 空 间分布不稳定 , 工程力学性状差异较大 . 同一层 土的力学性状存 载 , 除采用挡土墙外 . 还可采用锚杆基础 . 以平衡土压力 锚杆铆 固深 在着较大 的变异性。此外 , 还有液化土 , 岩溶 . 湿 陷性黄土 , 膨胀性 土. 度一般均超过 5 . 0 m, 所 以锚杆基础亦应属于深基础 另外锚杆还可用 多年冻土等特殊类型土 。 只有在充分查 明地基土结构 . 力学性状 . 以及 于克服地下水对箱型基础的上浮力 . 以满足抗浮要求 地下水条件 的基础之上才能有针对性 的确定持力层 的位置 对于偏心荷载 的建筑物 . 可 以采用疏密桩 . 或变更桩径等结 构措 如此 可见 . 建筑采用 浅基础还是深基础 . 完全取决于持力 层的深 施 , 来调整基底压力 的不均匀导致的地基变形 的差异 . 使单桩 荷载达 到基本平衡。 浅. 而持力层 的深浅又取决于地基土的软硬 对于经处理的人工地基或复合地基 . 可直接在人工地基或复合地 建 筑的上部结构 与基础形式及地基 土的共同作用必须 满足地基 基上做浅基础 . 其 对软弱下 卧层验算要满足承载力和变形要求 承载力及 变形条件 的要求 , 三者的组合 关系参见下表 。 概言之 , 浅基 础与深基础均 为建筑 的重要组成部分 . 重要的不在 \ 建筑类 型 于两者定义上的区别 . 重要 的在于两者 的工作原理和其适用条件 的差
基础类型概述
条型基础
按上部结构不同,钢筋砼条形基础可分为墙下条形基础 和柱下条形基础。
当地基较为软弱、柱荷载或地基压 缩性分布不均匀,以至于采用扩展 基础可能产生较大的不均匀沉降时, 常将同一方向(或同一轴线)上若 干柱子的基础连成一体而形成柱下 条形基础。
筏形基础
当上部结构荷载较大,而所在地的地基承载力又 较软弱时,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时,常将墙或柱下基础连成一 片,使整个建筑物的荷载作用在一块整板上,这种 基础称为筏板基础。
Page ▪ 17
(1) 砖基础 砖基础具有一定的抗压强度,但抗拉和抗剪强度 较低,砖基础具有取材容易、价格便宜、施工简 单等特点,因此应用广泛。砖基底面以下一般先 浇筑100~200mm厚的素混凝土垫层,其剖面通常 做成台阶式,俗称大放脚,常用砌筑形式有 “二 一间隔收”和“两皮一收”。
地基与基础
用途:重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建 筑物基础;
地基与基础
沉井施工主要程序示意图
地基与基础
由桩端阻力承受; 摩擦桩:上部结构的荷载由
桩尖阻力和桩身侧面的摩 擦力共同承受.
地基与基础
• 2)按施工方法分: 预制桩、灌注桩 • 3).预制桩按沉桩方法分类
• 锤击法沉桩:以桩锤的冲击力将桩打入软土
。
• 振动法沉桩:以振动桩机带桩振动,减少土
与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。
• 静力压桩法:80~600t压桩机,适软弱土层
二、天然地基上的浅基础分类:
独立基础
形状和大小
箱形基础
条形基础
筏形基础
Page ▪ 6
2.1.2浅基础的类型
独立基础 当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结
浅谈工程浅基础的埋置深度
浅谈工程浅基础的埋置深度埋深直接影响建筑物的安全和正常使用、施工、造价以及对周边环境的影响等,因此埋深的选择是基础工程设计中重要的一环。
以下是埋深选择时要考虑的若干主要因素,在满足各种要求的情况下,原则上基础应尽量浅埋。
一、工程地质条件地基中直接与基础底面相接触的土层称为持力层,持力层以下的各土层称为下卧层。
为了满足地基的承载力和变形的需要,基础应尽可能埋在承载力高、压缩性小的良好土层上,以保证建筑物的安全可靠。
当存在软弱下卧层时,还必须注意下卧层的承载力和变形是否满足要求。
选择地基持力层时,当从上至下各土层均是满足要求的良好土层时,可由其他因素来决定基础埋深;当从上到下各土层都是承载力低或压縮性大、不满足持力层要求的软弱土层时,若上部结构荷载较小,各土层仍可作为持力层时,可看成良好土层来对待。
若各土层不能满足要求,可考虑采用底面积较大、刚度较好的基础形式,如条形基础、筏形基础、箱形基础,必要时也可以使用人工地基或深基础方案,具体可做技术经济比较后确定。
对于上部是良好土层而下部为软弱土层的情况,可根据良好土层的厚度和上部荷载的大小来确定埋深。
若荷载较大,良好土层较薄,可看成从上到下均为软弱土层来处理,若荷载不大,软弱土层能达2m以上,可根据实际情况选择'宽基浅埋'甚至不埋的基础方案,例如无埋深筏基等。
对于墙基础,若地基持力层顶面倾斜,可沿墙长方向将基础底面做成分段的高低不同的台阶形式,每个分段台阶的长度不宜小于相邻两段面高差的1?2倍,且不宜小于1m。
对于经常承受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构,以及建造在斜坡或边坡附近的建筑物和构筑物,在水平荷载和竖向荷载的共同作用下.基础可能和深层土层一起发生整体滑动破坏,这时其埋深必须满足稳定性要求,采用圆弧滑动面法计算出的最危险滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩之比应符合不小于1. 2的要求。
二、场地环境条件为了保护基础不受人类和其他生物活动的影响,基础宜埋置在地表以下,要求最小埋深为0,5m岩石地基可不受此限制),且基础顶面宜位于室外地面0.1m以下,同时还须考虑沿建筑物基础周边设排水沟的不利影响。
深基础与浅基础的区别
深基础与浅基础的区别●什么是浅基础?在一些教材中,一般认为埋置深度小于某个数值,或埋置深度与基础宽度比值超过某个数值,但这种划分的方法没有反映浅基础与深基础的本质区别,特别在当代工程规模的条件下,由于高层建筑的大量兴建,地下空间的开发利用,地下室的埋置深度越来越深,这种分类思路的缺陷是十分明显的。
●关于深基础和浅基础的区别,有两种考虑,一种的是按基础的埋置深度或者是相对的深度D/B划分,另一种是按施工方法的不同来划分。
●在当代工程规模的条件下,表12-1的分类方法都不适用了。
多层地下室的兴建,已经打破了上述界限,基础的埋置深度已经深达20余米,但仍然是按照浅基础的原则设计的,说明上述分类方法并没有反映浅基础和深基础的根本区别。
●“梅耶霍夫在1951年曾经指出,地基承载力取决于地基土的物理力学性质(密度、抗剪强度和变形性质),取决于地基中的原始应力和地下水的情况,取决于基础的物理性质(基础尺寸、埋置深度和基底的粗糙程度),而且也取决于建造基础的方法。
”●梅耶霍夫指出了深基础和浅基础的建造方法的差别对承载机理的影响。
●施工方法的差别对基础的承载性状有重要的影响,浅基础采用敞开开挖基坑的方法,浇筑基础后再回填侧面的土,因此不能考虑侧向原状土层对基础侧面的摩阻力,不考虑对地基承载力的贡献。
而深基础采用挤压成孔或成槽的方法,然后浇筑混凝土或者采用挤压的方法将深基础直接置入土中,即使采用人工挖土的方法,也是在形成的孔中直接浇筑混凝土这种施工方法使桩(墙)壁与侧面天然土体直接接触,侧向土层的制约作用非常明显。
●深基础周围的土体可视为原状的土体或者比原状土的强度更强一些的土体,可以发挥对承载力的贡献。
而浅基础周围填筑的的土体已经完全扰动了,在狭而深的施工空间中填筑的质量很难控制。
因此深基础的侧面可以传递剪应力,而浅基础则不能考虑侧向的摩阻力的作用。
这是深基础的设计计算方法不同于浅基础的最主要的原因。
沉井是一个无底无盖的井筒,一般由刃脚、井壁、隔墙等部分组成。
天然地基上的浅基础1
其他形式——在建筑上也有采用水泥搅拌桩、粉喷桩、
SMW桩、钢筋混凝土桩、地下连续墙等形式作为基坑支护
• 基坑排水 基坑在地下水位以下,随基坑下挖,渗水不断涌集基 坑,施工过程中必须不断地排水,以保持基坑干燥,便于
基坑挖土和基础的砌筑与养护。
排水方式 表面排水法; 井点法降低地下水位。
表面排水法基本原理及适用性 基本原理及特点
旱地浅基础施工 ; 水下浅基础施工 ;
技术要点
• 可采用明挖的方法进行基坑开挖; • 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,验收合格应尽快修筑基础,不 得将基坑暴露过久; • 可用机械或人工开挖,接近基底设计标高留 30cm由人工开挖,以免破坏基底土的结构; • 开挖过程中注意排水,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; • 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 还先修筑防水围堰。
R——单井抽水影响半径,抽水试验,或按计算;
S——水位降低值;
X0——基坑假想半径,矩形基坑的长宽比不大于5时,换算半 径 X 0 F / ,F:环井所围面积。 无压不完全井(井底到达不透水层)环圈井点涌水量 :
(2 H 0 S ) S Q 1.366K lg R lg X 0
基础的定位放样 • 目的——将设计图上的墩台基础位置,用适当的测量方法
测定到地面上,进行施工放样;
• 定位测量方法: 直接丈量法 三角网交会法
g C C’
BLeabharlann B’fe d
b c
a
A’
A
基础横中线
对天然地基独立基础设计的一些个人看法
对天然地基独立基础设计的一些个人看法
1、天然地基独立基础设计简介
由于独立基础设计计算简单、配筋量较少,是一种经济、实用的基础设计形式,为此它在建筑结构的基础设计中得到了大量的推广和应用。
所独立结构,尤其是高层建筑框架结构的内柱柱下基础,都可以看作是轴心受力,这种基础在柱子传来的轴向力作用下,使得基地土压力的分布状态与基础扩展部分的刚度息息相关。
当增大扩展部分的刚度时,在力的扩散作用下,接近均匀分布。
当减小扩展部分的刚度时,扩展部分会出现挠曲现象,这时基地土压力的分布将由土的特性来决定,在土比较坚硬的情况下,基底压力呈区线分布,当土质较软时则正好相反。
我们把这样的压力分布状态称为均匀分布,要强调的是后者是偏不安全的。
在现实中,框架结构各柱的受力是并不相同,因此在设计这种柱的柱下单独基础时,要保证各柱基基底的平均压力基本一致,避免由于不均匀而造成沉降的现象。
独立基础的形式主要有现浇柱锥形基础、预制柱杯形基础、高杯口基础。
构造的要求包括对垫层厚度、宽度和强度的要求,对底板尺寸和配筋的要求,对基础与柱连接的要求。
①基础设计的计算:在上部结构承受的荷载不变的情况下,基础底面面积由修正后的地基承载力特征值确定;基础的高度由柱与基础交接处基础的受冲切承载力确定;基础变阶处的高度由基础变阶处的受冲切承载力确定;基础底板的配筋由抗弯计算确定。
②基础高度的确定:选定基础高度后,按冲切验算基础高度,基本原则为:冲切锥体以外的地基净反力所产生的冲切力不大于冲切面。
第二章 天然地基上的浅基础
2-2 刚性扩大基础施工
坑壁土类
砂土 碎石土 粉土 黏性土 极软岩 软质岩 硬质岩
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
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。
2-2 刚性扩大基础施工
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
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。
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)和钢筋混凝土扩展基础两大类
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件 第二章第二天章然天地然基地上基的上浅的基浅础基础
钢筋混凝土扩展基础
刚性基础
2-1天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件 第二章第二天章然天地然基地上基的上浅的基浅础基础
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。
2-2 刚性扩大基础施工
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
喷锚支护
2-2 刚性扩大基础施工
第二章第天二然章地天基然上地的基浅上基的础浅基础
深基础和浅基础的区别和联系
深基础和浅基础的区别和联系[摘要]:浅基础和深基础的区别和联系一直是岩土工程从业者比较困惑的问题。
在岩土工程设计、施工中总是有人对此存在模糊的认识。
本文对深基础和浅基础的定义、受力特点及荷载传递机理进行了详细的分析,以期帮助岩土工作者辨识两者的区别和联系。
[关键词]:深基础;浅基础;区别;联系一、深基础和浅基础的定义.6z#o{n按照国内外的传统观点,|+~C dA ?建构筑物的基础工程常视其埋置于地面以下的深度不同,而分为浅基础和深基础H~i+: X=I ?在某些情况下,深基础和浅基础是相对的,没有绝对的界限,应根据上部结构、地基特点来进行分析。
二、常用的浅基础和深基础形式及特点2.1 常见的基础形式常见的浅基础主要有:独立基础、条形基础、筏性及箱形基础。
常见的深基础主要有:桩(墩)基础、沉井、沉箱、锚拉基H{qQ 8 j) ?N~ Zcr t_D 础、板桩墙及地下连续墙一类的支挡结构。
2.2 基础特点2.2.1浅基础的特点1)由于浅基础埋置较浅,其受力简单明确、方便施工。
2)对地基承载力要求不是很高,对地基均匀性要求高。
3)上部结构刚度及荷载均匀性对基础有重大影响,一般不允许基础底面出现受拉区域。
4)浅基础经济实用,是基础设计的首选。
2.2.2 深基础的特点若地基的软弱土层较厚,采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求,常采用深基础。
1)以坚实土层或岩层作为持力层,持力层下部一定范围内不能存在孔洞或软弱层。
2)基础埋置较深,施工难度大。
对施工机械、施工质量的管理要求高。
3)整体性好、承载力高、沉降量小、结构布置灵活。
4)造价高,出现问题造成的后果严重,一般需进行质量检测,合格后方可进行后续工程的施工。
三、浅基础和深基础的荷载传递机理和破坏模式3.1 浅基础的荷载传递机理基础上部结构物传来的荷载(集中荷载和分布荷载)通过基础与地基的接触底面,传入到地基持力层中。
浅基础的荷载传递机理,实际就是附加应力在地基持力层中分布扩散的机理。
浅基础与深基础的差异
浅析浅基础与深基础的差异天然地基依基础埋置深度,可分为浅地基和深地基,一般而言,通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度虽超过5m,但小于基础宽度的大尺寸基础(如箱形基础),统称为天然地基上的浅基础。
位于地基深处承载力较高的土层上,埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础,称为深基础,如桩基、地下连续墙、墩基和沉井等。
当进行天然地基上浅基础设计时,除了要保证基础本身有足够的强度和稳定性以支撑上部结构的荷载外,同时要考虑地基的强度、稳定性及变形必须控制在容许范围内。
满足上述要求的方案可能不止一个,这时只有根据技术经济指标以及施工条件等因素进行比较,才能确定最为合理优化的方案。
一、从概念上划分1、深基础:深基础是埋深较大,以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础,其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层,而不像浅基础那样,是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。
因此,当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采用地基处理措施时,就要考虑采用深基础方案了。
深基础有桩基础、墩基础、地下连续墙、沉井和沉箱等几种类型。
2、浅基础:其基础竖向尺寸与其平面尺寸相当,侧面摩擦力对基础承载力的影响可忽略不计。
浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础。
二、从其施工特点分类上划分1、浅基础的施工特点:(1)浅基础在一些地基承载力比较高的地区地基不需要加固处理,因此对基底土的施工要求严格,比如:机械挖土要求留置20-30mm土层,人工清槽,防止地基土挠动;冬季施工需要对地基土加强保温防冻措施,雨季尽量避开雨天施等。
(2)基坑挖土要根据土质情况进行放坡,确保边坡稳定。
(3)在陆地上明挖基础时,先进行基坑定位放样,再进行开挖、支护、基坑排水、地基检验、砌筑及基坑回填等工序。
(4)在水中明挖基础时,首先要修筑围堰,再把围堰内水排干,才可以继续开挖基坑。
天然地基基础设计要求
天然地基基础设计要求咱来说说天然地基基础设计的要求哈。
一、地基承载力方面。
1. 首先呢,得搞清楚这地基土到底能承受多大的压力,就像一个人能扛多重东西一样。
你得通过各种测试呀,像钻探取样去实验室分析啦,或者现场做些原位测试,总之要确切知道这地基土的承载力特征值。
这个值就像是地基的“力气”大小,设计的时候可不能让基础传给地基的压力超过这个“力气”,不然地基就会“累垮”,房子可能就会出大问题。
2. 而且呀,在计算的时候,得考虑各种不同的情况。
比如说,建筑物的重量分布不是均匀的,有些地方重些,有些地方轻些,那在算地基承载力的时候,就要把这些情况都考虑进去,可不能稀里糊涂地按照一个平均重量来算,不然局部的地基可能就受不了了。
二、沉降方面。
1. 沉降这个事儿可不能小瞧。
房子盖在地基上,就像人站在地上,要是地面一直往下陷,那可不行。
所以要预估这个天然地基上建筑物建成后会沉降多少。
一般来说,得让这个沉降量在允许的范围之内。
要是沉降太大,房子可能就会开裂,门窗都关不上,那可就麻烦了。
2. 不仅要考虑总的沉降量,还要注意沉降差。
啥叫沉降差呢?就是房子不同地方沉降的不一样。
比如说房子的一个角沉降得多,另一个角沉降得少,那房子就会倾斜,就像比萨斜塔那样,虽然斜塔很有名,但咱可不想自家房子那样啊。
所以要在设计的时候采取措施,让沉降差也在合理范围之内。
三、基础埋深方面。
2. 也不能太深啦,太深的话,挖地基的成本就会很高,而且施工难度也大。
就像你挖个坑,挖得太深了,可能会遇到地下水,那处理起来就更麻烦了。
所以要综合考虑各种因素,像是土壤的性质、建筑物的类型、周围的环境等,来确定一个合适的基础埋深。
四、稳定性方面。
1. 天然地基上的基础得保证整个建筑物的稳定性。
就像一个人站着要稳当一样,房子也得稳稳地站在地基上。
这就要求在设计的时候,要考虑地基土的抗滑能力。
要是房子建在一个有坡度的地方,或者地基土比较软容易滑动,那就得想办法增强地基的抗滑能力,比如说做些挡土墙之类的结构,防止房子顺着地基滑下去。
天然地基深基础浅谈
天然地基深基础浅谈摘要:深基础的主要特点是需采用特殊的施工方法,解决基坑开挖、排水等问题,减小对邻近建筑物的影响。
当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采用地基处理措施时,就要考虑采用深基础方案。
深基础有多种类型,结合各种文献,阐述桩基、沉井、墩基、地下连续墙和沉箱。
这5种主要深基础的优缺点,并根据优缺点阐述了其工程适用条件。
关键词:深基础;浅基础;特点;工程适用条件1.天然地基深基础浅基础的分类方法通常把埋置深度不大(小于或相当于基础底面宽度,一般认为小于5m)的基础称为浅基础。
对于浅层土质不良,需要利用深处良好地层,采用专门的施工方法和机具建造的基础称为深基础。
2.深基础和浅基础优缺点及其合理性2.1浅基础天然地基浅基础便于施工、工期短、造价低,如果能够满足地基的强度和变形要求,应当优先选用。
但是当浅层土质不满足工程要求时,则必须选用深基础。
而工程设计是寻求安全适用与经济付出合理平衡,所以它便于施工、工期短、造价低等特点又决定其存在的合理性。
2.2.深基础深基础有桩基、沉井、墩基、地下连续墙和沉箱等多种类型。
其主要特点是需采用特殊的施工方法,解决基坑开挖、排水等问题,减少对邻近建筑物的影响。
浅基础是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层;而深基础是埋深较大,以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础,其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层。
因此,当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采用地基处理措施时,就要考虑采用深基础方案了。
3.深基础的特点及工程适用条件3.1桩基础的特点及工程适用条件3.1.1.桩基础的特点桩基础是将上部结构荷载通过桩穿过较弱土层传递给下部坚硬土层的基础形式,桩基础的特点有:1)桩支承于坚硬的基岩、密实的卵砾石层或较坚硬的硬塑黏性土、中密砂等持力层之上,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担高层建筑包括偏心荷载在内的全部竖向荷载。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
天然地基深基础浅谈
发表时间:2018-12-03T15:14:36.587Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第24期作者:方贞[导读] 深基础的主要特点是需采用特殊的施工方法,解决基坑开挖、排水等问题,减小对邻近建筑物的影响。
中建二局第三建筑工程有限公司武汉 430000 摘要:深基础的主要特点是需采用特殊的施工方法,解决基坑开挖、排水等问题,减小对邻近建筑物的影响。
当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采用地基处理措施时,就要考虑采用深基础方案。
深基础有多种类型,结合各种文献,阐述桩基、沉井、墩基、地下连续墙和沉箱。
这5种主要深基础的优缺点,并根据优缺点阐述了其工程适用条件。
关键词:深基础;浅基础;特点;工程适用条件
1.天然地基深基础浅基础的分类方法
通常把埋置深度不大(小于或相当于基础底面宽度,一般认为小于5m)的基础称为浅基础。
对于浅层土质不良,需要利用深处良好地层,采用专门的施工方法和机具建造的基础称为深基础。
2.深基础和浅基础优缺点及其合理性 2.1浅基础
天然地基浅基础便于施工、工期短、造价低,如果能够满足地基的强度和变形要求,应当优先选用。
但是当浅层土质不满足工程要求时,则必须选用深基础。
而工程设计是寻求安全适用与经济付出合理平衡,所以它便于施工、工期短、造价低等特点又决定其存在的合理性。
2.2.深基础
深基础有桩基、沉井、墩基、地下连续墙和沉箱等多种类型。
其主要特点是需采用特殊的施工方法,解决基坑开挖、排水等问题,减少对邻近建筑物的影响。
浅基础是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层;而深基础是埋深较大,以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础,其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层。
因此,当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采用地基处理措施时,就要考虑采用深基础方案了。
3.深基础的特点及工程适用条件
3.1桩基础的特点及工程适用条件
3.1.1.桩基础的特点
桩基础是将上部结构荷载通过桩穿过较弱土层传递给下部坚硬土层的基础形式,桩基础的特点有: 1)桩支承于坚硬的基岩、密实的卵砾石层或较坚硬的硬塑黏性土、中密砂等持力层之上,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担高层建筑包括偏心荷载在内的全部竖向荷载。
2)桩基中具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群刚度(摩擦桩),在自重或相邻荷载影响下,不产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。
3)凭借巨大的大直径单桩侧向刚度或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力,抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。
4)桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,在地震造成浅部土层液化与震陷的情况727下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。
3.1.2.桩基础的工程适用条件
桩基础多用于以下情况:1)荷载较大,地基上部土层较弱,适宜的地基持力层位置较深,采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时。
2)在建筑物荷载作用下,地基沉降计算结果超过有关规定或建筑物对不均匀沉降敏感时,采用桩基础穿过高压缩土层,将荷载传到较坚实土层,减小地基沉降并使沉降较均匀。
另外桩基础还能增强建筑物的整体抗震能力。
3)当施工水位或地下水位较高,河道冲刷较大,河道不稳定或冲刷深度不易计算准确而采用浅基础施工困难时,多采用桩基础。
3.2.沉井的特点及工程适用条件
3.2.1沉井的特点
沉井是一种带刃脚的井筒状构筑物,具有以下优点:1)埋置深度可以很大,整体性强、稳定性好,有较大的承载面积,能承受较大的垂直荷载和水平荷载。
2)沉井既是基础,又是施工时的挡土和挡水结构物,下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁,简化了施工。
其施工工艺简便,技术稳妥可靠,无需特殊专业设备,并可做成补偿性基础,避免过大沉降。
3)沉井施工时对邻近建筑物影响较小。
沉井的缺点有:1)施工工期较长,施工技术要求高。
2)对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象,造成沉井倾斜或下沉困难等;沉井下沉过程如果遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大,会给施工带来一定的困难。
3.2.2.沉井的工程适用条件
一般下列情况可考虑采用沉井基础。
1)上部荷载较大,而表层地基土的容许承载力不足,扩大基础开挖工作量大,以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用沉井基础与其他深基础相比较,经济上较为合理时。
2)在山区河流中,土质虽好,但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时。
3)岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深;采用扩大基础施工围堰制作有困难时。
3.3.墩基的特点及工程适用条件
3.3.1.墩基的特点
墩基功能与桩相似,底面可扩大成钟形。
墩基能较好地适应复杂的地质条件。
墩身可穿越浅部不良地基达到深部基岩或坚实土层,并可通过扩底工艺获得很高的单墩承载力。
但其混凝土用量大,施工时有一定难度,故不宜用于荷载较小、地下水位较高、水量较大的小型工程及相当深度内无坚硬持力层的地区。
3.3.2.墩基的工程适用条件
一般下列情况可考虑采用墩基。
1)埋深大于3 m、直径不小于800 mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础,可按墩基进行设计。
2)墩基础多用于多层建筑在工期紧张时。
因为应用墩基时基底面积按天然地基的设计方法进行计算,免去了单墩载荷试验。
3.4.地下连续墙的特点及工程适用条件
3.4.1地下连续墙的特点
地下连续墙具有下列一系列独特的优点:1)在其他施工方法无法实施的环境下施工,对邻近建筑物和地面交通影响很小。
不需放坡开挖,不要支模,能在狭窄的场地内施工,土方工程量为最小,施工时无噪音、无振动。
2)对地质条件的适应性强。
采用泥浆护壁和各种不同性能的挖槽机械设备,它不仅能在软弱土层,而且可穿过砂、砾石等坚硬地层,达到很大深度(50 m以上),不受地下水位的影响,可不采取排水措施,也避免了由于降低地下水位对邻近建筑物的影响。
3)造价低、施工速度快、安全可靠,可以机械化施工,全部工作在地面进行,劳动条件得到改善。
国内目前地下连续墙施工的平均工日产量达015 m3。
据国外资料分析与较大工程相比,改用地下连续墙,可降低造价25%~45%。
4)具有多种功能,可以用于各种用途。
根据需要可以做成不同深度和厚度,平面布置上可以有H形、T形、三角形、圆形、放射形等各种形状和曲线。
它的整体性、防水性和耐久性好,又有很高的强度和刚度。
因此,具有防渗、挡土、承重、和抵抗水平力等多种功能。
地下连续墙技术发展过程中尚存在一些缺点:1)施工技术要求高。
如果土质条件复杂又施工不当,会造成成墙表面粗糙、超挖、相邻墙段不能连锁合龙等缺陷。
2)在岩溶地区,含有较高承压水头的砂砾层,若不辅以其他措施,目前难以成槽进行地下连续墙施工。
3)需要专门的施工机械设备,并相互配套,各种施工环节又需紧密配合,对施工管理要求较严。
若组织管理不善,则易造成场地泥泞,效率低下,质量较差。
3.4.2.地下连续墙的工程适用条件
目前,地下连续墙主要用于两个方面:1)由于对邻近建筑物和地面交通影响很小,它特别适用于在城市里和密集建筑群中进行地下工程和深基础的施工。
2)用作永久性结构。
例如,地下铁路、地下油罐、地下建筑、高层建筑的深基础、给排水构筑物、竖井、船坞、船闸、码头、水坝等工程。
3.5.沉箱的特点及工程适用条件
沉箱基础的优点是整体性强,稳定性好,能承受较大的荷载,沉箱底部的土体持力层质量能得到保证。
缺点是工人在高压无水条件下工作,挖土效率不高甚至有害于健康。
为了工人的安全,沉箱的水下沉深度不得超过35 m(相当于增大了315个大气压),因此其应用范围受到限制。
由于存在以上缺点,目前在基础工程中较少采用沉箱基础。
4结语
深井等深基础均有各自的优缺点,各自的适用条件,进行基础工程设计时,要从工程的特性出发,根据工程地质资料、工程结构特征等综合分析,力求达到目标利益最大化,真正做到技术与经济的有机结合。
参考文献
[1]赵华明,徐学燕.基础工程[M].2版.北京:高等教育出版社,2010.
[2]莫海鸿,杨小平.基础工程[M].2版.中国建筑工业出版社,2008.
[3]高广运,时刚,冯世进.软土地基与深基础工程[M].上海:同济大学出版社,2008,9.。