7章1节地基变形及破坏的基本类型

第一节 地基变形及破坏的基本类型
天然岩质地基
天然土质地基
第一节 地基变形及破坏的基本类型 地基的破坏:是指上覆荷载超过地基强度时， 地基发生的失稳破坏。 地基的变形:是指地基在上覆荷载作用下的 屈服变形。 地基必须满足两方面的要求: 一是地基应有足够的强度，在上覆荷载作 用下不发生失稳破坏，并有一定的安全储备。 二是地基的沉降量、沉降差、倾斜或局部 倾斜不能大于地基变形的允许值和建筑物安全 的允许值。
800~400
700~350 500~250
400~200
350~200 250~150
很软岩
500~300
300~200
200~100
岩质地基工程地质问题
三. 不良岩质地基加固处理方法：
清除 风化破碎带灌浆 裂隙发育岩体 灌浆 大型结构面 结构面控制的岩体 锚固 软弱夹层 断层破碎带 地基开挖回填、围幕灌 浆加固 地下洞穴 填塞加固
土质地基的工程地质问题
3. 剪切破坏检算：
室内直剪试验
剪切盒结构图
注：Ⅰ. 剪切面沿
45
0

2
滑出
Ⅱ. 剪切面沿对数螺旋线滑出 Ⅲ. 剪切面沿
45
0

2
滑出
土质地基的工程地质问题
（2）局部剪切破坏:(软性地基) 地基土在荷载增大情况下, 破坏区却限制在一定范围, 不形成延伸至地面的连续 破裂面,地表土体仅略微隆 起. （3）剪冲破坏:(特软地基) 地基垂直下沉,两侧地面 不发生土体隆起,地基土 沿地基两侧发生垂直剪切 破坏.
第七章 地基工程地质问题
基础：建筑物下部直接与土层、 岩层接触的部位称为基础，“基 础”是建筑物的地下部分，是它 的“下部结构”，而处于地面以 上的部分则是建筑物的“上部结 构”。 基础的作用是将建筑物的荷 载安全可靠地传递给下面的土层、 岩层。 地基：建筑物的荷载会引起基础 以下一定深度内的岩、土层改变 它们原始的应力状态，这部分改 变了应力状态的土层或岩层称为 地基。地基可分为天然地基和人 工地基。
/
( po p z )b a zo z h 2 p z tan f
/
岩质地基工程地质问题
(二) 变形量的计算： 1. 岩质地基内附 加应力的分布 (1) 均布荷载
岩质地基工程地质问题 (2) 三角形荷载
岩质地基工程地质问题
2. 变形量的计算：
p c
b
变形模量：E0＝p(1 2 )b / w0 2 弹性模量： Ee p （ 1 ）b / we 地基变形量： s h / E
ϭ ϭ
o
Ɛ 坚硬岩石应力-应变曲线
o
Ɛ 软弱岩石应力-应变曲线
岩质地基工程地质问题
2. 结构面的影响 (1) 结构面的压密变形
n
o
(2) 结构面的剪切变形
uo
Hale Waihona Puke u 正应力 剪应力 tg c 岩石内摩擦角 C 岩石粘聚力


c
o

岩质地基工程地质问题
n
c
3. 影响强度的因素：
岩石强度 结构面影响 风化作用
野外钻取的岩芯
第一节 岩质地基工程地质问题
4. 岩石地基承载力确定方法： S 0 确定f 0 载荷试验：由 f0 so 要求的变形量 f s 对应的地基承载力 o o S0 岩石强度 经验参数岩体类型表7－3 或取岩石强度的 1 ／ 4 风化程度
岩质地基的承载力经验参数表f／kPa
风化 程度 承载力 岩石 类型
未风 化
微风化
弱风化
强风化
全风化
坚硬岩
6000~30 3000~1000 >6000 00
1000~500
500~250
较坚硬
较软岩 软岩
6000~ 3000~15 1500~800 3000 00
3000~ 2000~10 1000~700 2000 00 2000~ 1200~80 1200 0 1200~ 800~600 800 800~500
a o wp wt wo w
p——承压板压力 b——承压板宽度 ——承压板形状和刚度的系数 w0——对应于P的总变形（载荷试验） ——应力 h——深度（地基厚度）
岩质地基工程地质问题
二.岩质地基强度问题 1. 岩石破坏类型： 岩） 脆性张裂破坏（脆性硬 剪切破坏（硬岩） 剪切塑性破坏（软岩） 2. 结构面的剪切破坏： tg
土质地基的工程地质问题
一. 土质地基变形破坏的基本类型： 1. 地基不均匀沉降和变形过大。
填筑路基夯实不够 大(如软土) 地基土强度低、压缩量 主要有 膨胀土的胀缩变形 黄土的湿陷性变形 厚 不均质土或风化层不等
土质地基的工程地质问题
2. 地基的滑移挤出： 沉和剪切挤出。 主要有 地基强度不够，出现下 现滑移和剪切挤出。 有倾斜的软弱夹层，出
3. 风化作用的影响
风化 程度
不同风化程度岩石物理力学性质指标参考数据表
开挖 孔隙 湿抗压强 弹性模量 岩芯获 锤击声 率n/% 度RC/MPa E/103MPa 取率% 方法
全风化
强风化 弱风化 微风化 未风化
>22.46 <4.37
<1.88
<24
48~24
闷哑
哑声
11.31~ 21.36~4.37 6.78~1.88 22.46 4.74~ 11.31 0.49~ 4.74 <0.49 55.24~21.3 6 101.21~55. 24 >101.21
地基失稳造成的房屋倾斜
地基失稳造成的房屋倾斜
地基失稳造成的房屋倒塌
地基失稳造成的比利时斜塔
地基失稳造成的房屋倒塌
公路地基的不均匀沉降
库岸公路的坍塌
深基坑开挖
深基坑开挖
深基坑边坡坍塌
Ⅰ. 岩质地基工程地质问题
一. 岩质地基变形问题
岩石强度 结构面的影响 (一) 影响变形的因素： 风化作用 地下洞穴 1. 岩石强度的影响
加拿大特朗斯康谷仓事故
刘瓦沟桥台滑移示意图
二. 土质地基剪切破坏的原理和类型： 1. 原理:在剪应力超过抗剪强度 的面上剪切破坏。
1 3 3
1
土质地基的工程地质问题
2. 类型 （1）整体剪切破坏：(硬性土地基) 地基内破坏点连通成剪切滑动面，地基沿滑动面剪 出,地表土体隆起。
锹， 镐 镐， 风镐
15.18~6.78 68~48 25.98~15.1 91~68 8 >25.98 >91
发声不 风稿， 太清脆 爆破 较清脆 爆破 清脆
岩质地基工程地质问题
4. 地下洞穴的影响
bpo pz b 2 z / tan
( po p z )b z 2 p z tan