基础工程(必看)

第一章导论

地基：承受建筑物各种作用的地层

基础：建筑物与地基接触的最下部分，将建筑物各种作用传递至地基的结构物

桥梁结构：桥跨上部结构（桥跨结构、支座系统）。桥跨下部结构（桥墩、桥台、墩台基础）。附属结构（引道、锥坡、导流护岸等调治构造物）

地基与基础必须满足【1、强度要求；2、稳定性和耐久性，3变形要求在允许范围内】

地基分为天然地基【未经人工处理即可满足设计要求的地基】，人工地基【经过人工加固或处理后的地基】

公路及桥梁工程常用的基础形式【浅基础，深基础，深水基础】

浅基础【刚性扩大基础和柔性扩大基础】：埋深较浅，施工相对简单的基础。浅基础埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的方法，也称明挖基础

深基础【桩基础，沉箱基础，沉井基础，地下连续墙】：基础置于较深的良好土层上，在设计极速安装不能忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力的基础形式

深水基础：水深超过5米，且不能采用一般的土围堰，木板桩围堰等防水技术施工的桥梁基础

为什么对基础工程必须做到精心设计，静心施工：

A建筑物地基和基础的设计和施工质量的优劣，对整个结构物的质量和正常使用起着根本的作用。

B基础工程的隐蔽性，基础有缺陷，难发现、难弥补。这些缺陷往往直接影响整个建筑物的使用甚至安全

C基础的施工进度，经常控制着整个建筑物施工进度

D基础工程的造价，通常在整个建筑物中的造价中占相当大比列，在复杂地质条件或深水中修建基础更是如此。

基础工程设计和施工需要的资料有:（1）桥位平面图及拟建上部结构及墩台形式、总体构造及有关设计资料（2）桥位工程地质勘测报告及桥位地质纵剖面图（3）地基土质调查试验报告（4）河流水文调查资料。

作用:施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束的原因。前者称直接作用，亦称荷载，后者称间接荷载。

P6

作用效用组合与极限状态设计【承载能力极限状态设计正常使用极限状态设计】

承载能力极限状态设计【基本组合，偶然组合】

概念：结构构件达到最大承载能力、变形达到安全允许范围边际

正常使用极限状态设计【作用短期效应组合，作用长期效应组合】

概念：对应于桥涵结构或其构件达到正常使用极限状态或耐久性的某项限值状态

基础工程设计计算的目的：设计一个安全，经济和可行的基础，以保证结构物的安全和正常使用

基础工程设计计算的原则：（1）基础底面的压力小于地基的容许承载力（2）地形及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值（3）地基及基础的整体稳定性有足够的保证（4）基础本身的强度满足要求。

方案选择原则：使用上安全可靠，施工技术上简便可行，经济上合理

第二章

天然地基浅基础根据受力条件和构造分为刚性基础和钢筋混凝土扩大基础

刚性基础【刚性扩大基础；单独柱下基础；条形基础】：基础圬工具有足够的截面使材料的

容许应力大于弯拉应力和剪应力，根部不开裂，基础内不配钢筋。

钢筋混凝土扩展基础：基础在基底反力作用下，根部产生弯曲拉应力和剪切力超过基础圬工极限值，防止根部开裂甚至断裂，将刚性基础尺寸重新设计，在基础中配置足够数量的钢筋。浅基础与深基础的区别：（1）埋置深度不同（2）浅基础在设计计算时，可以忽略基础侧面土体对基础的影响而深基础在设计计算是需要考虑基础侧面土体对基础的影响（3）浅基础结构和施工方法简单，深基础的结构形式和施工方法复杂。

刚性基础的特点：稳定性好，施工简便，能承受较大的荷载。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的限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用。钢筋混凝土扩展基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见形式【柱下扩展基础，条形和十字形基础，筏板及箱型基础】，整体性能较好，抗弯刚度较大

浅基础的构造：刚性扩大基础，单独和联合基础，条形基础，筏板和箱型基础。

土或草袋围堰使用条件：在水深较浅（2米内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础，可采用

板桩墙计算内容包括：1板桩墙侧向压力计算2确定板桩插入土中深度的计算3计算板桩墙截面内力，验算板桩墙材料强度，确定截面尺寸4板桩支撑计算5基坑稳定性验算6水下混凝土封底计算

作用在板桩墙的外力主要来自坑壁土压力和水压力

基坑稳定性验算：坑底流砂验算，坑底隆起验算

P34封底混凝土厚度验算

P42地基容许承载力的确定

刚性扩大基础的设计与验算：基础埋置深度的确定；刚性扩大基础尺寸的拟定；地基承载力验算；基底合力偏心矩验算；基础稳定性和地基稳定性验算；基础沉降验算

基础埋置深度的确定因素

（1）地基的地质条件（2）河流的冲刷深度（3）当地的冻结深度（4）上部结构型式（5）当地的地形条件（6）保证持力层稳定所需的最小埋置深度（7）相邻建筑物基础埋深的影响地基容许承载力的确定方法：根据现场载荷试验的P~S曲线按地基承载力理论公式计算按现行规范提供的经验公式计算

地基承载力验算内容：①持力层强度验算②软弱下卧层承载力验算③地基容许承载力确定基础稳定性验算：基础倾覆稳定性验算，基础滑动稳定性验算。

刚性角：自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线的最大夹角。与基础所用的圬工材料有关P47

持力层：直接与基底接触的土层

P48公式

软弱下卧层：承载力容许值小于持力层承载力容许值的土层

P49公式

基底合力偏心距验算的目的：尽可能使基底应力分布比较均匀，以免基地两侧应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，墩，台发生倾斜，影响正常使用，为此需要将基地合力偏心距加以限制，所以需要验算

基础的沉降验算包括【沉降量、相邻基础沉降差、基础由于地基不均匀沉降而发生的倾斜等。应该验算基础的沉降的情况：

1修建在地质情况复杂、底层分布不均匀或强度较小的软粘土地基及湿陷性黄土上的基础。2修建在非岩石地基上的拱桥、连续梁桥等超静定结构的基础。