房屋建筑与构筑物的勘察与评价

9.4 基坑工程
基坑工程实例
9.4.1 基坑围护体系的作用
对 基 坑 围 护 体 系 的 要 求
一是保证基坑四周边坡的稳定性，满足 地下室施工有足够空间的要求。
二是保证基坑四周相邻建筑物、构筑物 和地下管线在基坑工程施工期间不受损 害。 三是保证基坑工程施工作业面在地下水 位以上。
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9.1.4.3 液化效应
(1)影响液化的因素
影响液化的因素包括下面三个方面： 1 )砂土的相对密度 2 )地震强度及其持续时间 3 )饱水砂土的埋藏条件
(2)砂土液化的判别
1 )初步判断
9.1.4.3 液化效应
9.1.4.3 液化效应
2 )进一步判断 详见课本P185 3 )液化等级
9.1.4.4 场地分类
液化会引起土体和建筑物产生严重的破坏，其破坏形式 主要有四种：一是涌砂，涌出的砂掩盖农田，压死农作物，使 沃土盐碱化，同时河床、渠底和井筒淤塞；二是滑塌，土层产 生大规模的滑移，导致建于其上的建筑物破坏和地面裂缝；三 是沉陷，指地面下沉，同时在沉陷区边缘产生大量边缘裂缝； 四是浮起，砂土液化使某些构筑在地下的轻型结构物如同罐体 类结构浮出地面。
9.1.1 研究的内容和方法
区域地壳稳定性研究内容和方法
9.1.2 控制区域地壳稳定性的因素
地壳演化的动力主要来自重力均衡和热对流。 重力均衡就是在具有流动性的地幔物质和地壳中的某 一等深面上，其上部物质造成的静压力处处相等。
Joey于1923年提出：地幔放射物产生的热引起地幔的全部 熔融，使地壳产生对流热脉冲，高的对流传导热导致地幔迅速 冷却和再固结。
9.2.4 岩石地基的承载力
岩石地基的承载力特征值可根据平板载荷试验确定，根 据平板载荷试验成果p-s曲线确定岩石地基承载力
9.2.4 岩石地基的承载力
9.3 地基沉降计算
9.3.1 土的压缩性
地基在荷载作用下，土层产生压缩变形，使建 筑物产生沉降。土在压力作用下体积减少的特性称 为土的压缩性。
9.1.4.1 地震震级与地震烈度
地震震级 M 是表示地震本身大小的尺度，是 以地震过程中释放出来的能量 E 总和来衡量的。 震级与震源释放能量之间存在如下关系式：
lg E 11.8 1.5M
地震烈度：是指地面各类建筑物遭受地震破坏的 程度。
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9.1.4.2 地震效应
地震效应包括有地震力效应、地震破裂效应、地震液化 效应和地震引发的地质灾害效应。
9.4 基坑工程 9.5 桩基础
前 言
对于建筑物的岩土 工程评价常见问题 岩类分布区重点研 究问题
Text
4.不良地质作 用防治的建议
3.设计与施 工方案的建 议
1.区域地壳稳 定性问题
2.地基稳定性
9.1 区域地壳稳定性
区域地壳稳定性研究的目的是评价地震、现代 火山、断层位错和地壳运动等形成的山崩、滑坡等 灾害对工程建筑安全的影响程度，从而选择相对稳 定的地区作为工程建设的基地和场址。地震烈度高、 活动断裂发育、高应力地带以及由断裂活动引起的 滑坡、山崩、地裂缝区等均是不利于工程建设的地 区。
9.1.4.5 地震影响
建筑的设计特征周期即设计所用的地震影响系数特征 周期，应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。
9.1.4.6 地震场地的勘察与评价
抗震设防烈度等于或大于6度时，应进行场地和地基地震 效应的岩土工程勘察，并提出勘察场地的设防烈度、设计 基本地震加速度和设计特征周期分区。
9.4.2围护结构的型式及适用范围
围护结构常用的形式包括有放坡开挖、悬臂式 围护结构、重力式围护结构、内撑式围护结构、拉 锚式围护结构、土钉墙围护结构等。
9.4.2围护结构的型式及适用范围
9.4.3 围护体系的选用原则
9.4.3 围护体系的选用原则
围护体系的选用原则是安全、经济、方便施工， 选用围护体系要因地制宜。
9.1.5 活断裂
9.2 地基承载力的确定
地基承载力的定义：指地基土单位面积上能够承受 荷载的能力，在进行工程设计时必须限制基础底面 处的压力，使其低于地基承载力特征值，以保证地 基土不会发生剪切破坏而失去稳定。
理论公式：
9.2 地基承载力的确定
9.2.3 承载力修正
9.2.3 承载力修正
9.4.4 基坑的设计计算
9.4.4.1 基坑降水
(1)止水帷幕常用的有三种形式：深层搅拌法水泥土止水帷
幕、高压旋喷注浆法止水帷幕和素混凝土地下连续墙止水 帷幕。 (2)降水措施常采用井点降水，常用的有轻型井点、电渗 井点、喷射井点、管井井点和降压井点。
9.4.4.1 基坑降水
9.4.4.2 围护结构的内力与变形分析
(3)土的物理指标
9.5.2 桩基承载力计算
9.5.3 桩基沉降计算
9.5.4 桩负摩阻力
下列情况下会出现负摩阻力： 1)桩周土在自重作用下固结沉降或浸水导致土体结构破坏， 强度降低而固结。 2)外界荷载作用导致桩周土固结沉降，比如在桩附近地面大 面积堆载而引起地面下沉。 3)降水导致有效应力增大而固结。
9.5 桩基础
桩基础施工现场
9.5.1 桩基类型与选择
9.5.1.1 桩的类型
(1)按桩的承载性状,分为摩擦型桩和端承型桩两大类。
(2)按桩的使用功能分为：竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩、 复合受荷桩。 (3)按桩身材料分为：混凝土桩、钢桩、组合材料桩。 (4)按成桩方法分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。
(1)等值梁法 (2)弹性地基梁法
9.4.4.3 稳定性分析
(1)整体稳定性分析
(2)抗隆起稳定分析
安全系数表达式
9.4.5 基坑勘察要求与评价
建筑地基基础设计主要考虑地基承载力和建筑物沉降， 而基坑工程设计要求围护体系能起到挡土作用。一是围护 结构保持稳定，并能控制其变形和发展；二是止水体系能 不漏水，地下开挖能够干作业。基坑工程的勘察应能满足 上述设计内容对工程地质和水文地质资料的要求。勘察的 范围和深度根据场地条件和设计要求确定，勘察深度一般 宜为开挖深度的2-3倍，勘察的平面范围宜超出开挖边界外 2-3倍，对周边以调查研究、搜集原有勘察资料为主，在深 厚软土地区，勘察深度和范围应适当矿大。 基坑工程的勘察包括工程地质勘察和水文地质勘察两个 方面的内容。
9.3.2 土中应力计算
土中应力分为自重应力和附加应力。由上覆土 体自重引起的应力称为自重应力，由建筑荷载引起 的应力称为附加应力。 各应力公式及参数含义详见课本P196
9.3.3 地基沉降计算
地基沉降的计算常采用分层总和法，即将压 缩层范围内的地基土层分成若干层，分层计算土 体竖向压缩量，然后求和得到总竖向压缩量，即 总沉降量。分层总和法是一类计算方法的总称， 常用的有单向压缩法、规范法、考虑先期固结压 力沉降计算等。 各计算方法详见课本P199-P202
对于单桩竖向极限承载力标准值，现行《建筑桩基技术 规范》规定：一级建筑桩基应采用现场静载试验，并结合静 力触探、标准贯入、经验参数等估算，综合确定；对三级建 筑物桩基，如无原位测试资料时，可利用承载力参数估算。
(1)静载试验
9.5.2 桩基承载力计算
9.5.2 桩基承载力计算
(2)静力触探法
用静力触探法预估单桩承载力的方法参见本书第7章相关 内容。
9.5.1.2 桩型的选择
不同的桩具有各自的优点，有其适用的条件，选择桩型应根据穿 越土层条件、桩端持力层类型、地下水位、建筑结构类型、上部荷载 性质、施工设备、施工环境、桩的供应、工期要求、经济合理等等条 件综合评定。 预制混凝土桩、灌注桩和钢桩优缺点比较详见课本P212
9.5.2 桩基承载力计算
第9章 房屋建筑与构筑物的勘察与评价
迪 拜 塔 高 8 2 8 米
第9章 房屋建筑与构筑物的勘察与评价
台 北 1 0 1 大 楼
第9章 房屋建筑与构筑物的勘察与评价
环 球 金 融 中 心
第9章 房屋建筑与构筑物的勘察与评价
双子座大楼
目录
9.1 区域地壳稳定性 9.2 地基承载力的确定
9.3 地基沉降计算
单桩负摩阻力标准值：
9.5.4 桩负摩阻力
当降低地下水位时：
当地面有满布荷载时：
9.5.4 桩负摩阻力
群桩中任一基桩的下拉荷载标准值按下式计算：
9.5.4 桩负摩阻力
9.5.5 桩基础的勘察与评价
9.5.5.1 桩基础的勘察
9.5.5.1 桩基础的勘察
9.5.5.2 桩基础的评价
9.1.2 控制区域地壳稳定性的因素
9.1.2 控制区域地壳稳定性的因素
地热和热对流是 地壳构造运动的 重要动力源。
9.1.2 控制区域地壳稳定性的因素
控制地壳现代活动性的因素
9.1.3 稳定性分级和评价
地壳稳定性分级与地震指标表
9.1.4 地震及液化评价
地震可直接导致建筑物和地基破坏，同时诱导 滑坡、山崩等不良地质现象的发生，危害人类及工 程的安全。因此地震是区域地壳稳定性评价和分级 中最重要的因素。 我国是个多地震的国家之一，处于世界两大地 震带之间（东临环太平洋地震带，南北接欧亚地震 带），地震相当强烈，烈度在Ⅶ度以上的地震区约 占全国总面积的一半以上。