地基工程地质问题课件.ppt

* * 第六章　常见的工程地质问题 第一节 地基的工程地质问题 一、地基概述 地基可分为两大类： ⑴ 坚硬、半坚硬基岩地基 ---- 一般情况下可满足建筑物要求 ⑵ 松散土石地基（又可分为三个亚类）： 均一土石 地基 在静荷载作用下承载力高 疏松结构则会在动荷载下产生强烈沉陷 饱水条件下易发生流砂、潜蚀 干燥情况下承载力一般能满足 随含水量增高，承载能力下降 砂、砾质 粘 土 质 稳定成层 土石地基 由性质上有某些差别而层厚稳定的土石组成 沉降均匀(当地基夹有可压缩性很高的软弱土层时) 软土、黄土、膨胀土需作特殊处理 当夹有厚度变化较大的软弱土层时，建筑物往往产生不能允许的变形 厚度变化 强烈且有 透镜体的 地 基 最不利的地基情况（表现在建筑物易出现强烈的不均匀沉陷变形） 二、 地基基础设计的工程地质论证 该设计的基本任务 选择地基系统（天然地基或人工地基） 确定基础尺寸(砌置深度、基础底面积和形状) 正确 设计 标志 基础的总沉陷差能保证给定结构建筑物的稳定和正常使用 邻近建筑物不致因新建筑物引起的土层变形而受到威胁 地基土层所承受的荷载不能超过该土层的承载能力 正确 设计 前提 明确建筑物结构及荷载形式 明确建筑场地地质结构、水文地质条件 明确土石的物理力学性质 基础设计的工程地质论证内容: ⑴ 基础砌置深度和结构选择论证 基础砌置深度：由于地表土石受地表各种作用的影响而变疏松且有较多有机质，一般情况下它总是强度低而易于变形，因此，建筑物不会砌置在表层，而总是砌于地面下一定深度处，这一深度就叫基础砌置深度。 基础砌置 深度选择 依 据 建筑物用途、类型、结构特征、荷载大小 场地地质条件 季节冻结深度和土石冻胀可能性 场地地质结构 场地水文地质条件 关 于 冻 胀 指：土石冻节后体积增大的现象 季节冻结层 —— 一年之内冻、融交替一次的土层 季节冻结深度 —— 季节冻结所达到的深度 一般规定：基础砌置深度应＞季节冻结深度 易产生冻 胀的环境 地基土石天然含水量较高 毛细管水上升高度较大 冻结带离地下水面较近 冻结带与饱水带间温差较大 地基 冻胀 分类 不冻胀地基（冻结时无水分转移） 弱冻胀地基（冻结时较少水分转移，有晶粒状冰） 冻胀地基（冻结时有水分转移，夹冰层） 强冻胀地基（冻结时有大量水分转移，较厚冰夹层） 关 于 地下水 危 害 一般应对 原 则 冻胀 涌水、流砂等会影响施工 可能会对地基、基础产生侵蚀作用 尽可能把基础砌置于地下水位以上 或改变基础形式并增大基础底面积(埋深受限时) 或尽可能减小基础在地下水位以下的砌置深度 根据水的侵蚀性选择基础建筑材料(水位以下时) 关于地质结构： ① 厚层坚硬致密土石层 可直接利用作为基础 必要时基础放大脚以防荷载过大 ② 厚层软弱 土石场地 尽可能加大基础砌置深度 或选用整体或钢筋混凝土片筏基础 或采用深基础（桩基础） 极不利时采用人工地基（填、换、夯、压、挤、拌） 轻型建筑物可砌置在上层致密土石层中 尽可能潜埋基础 以 保证基础底面以下有足够厚 的良好土层 合理确定基础底面积以保证软弱土石层界面的 附加荷载不超过该土石层的允许承载力 重型建筑物基础按 ② 处理 典型场地 —— 我国东南沿海的“硬壳层”地基 场地内一定 深度之下有 很厚的软弱 土石层，上 覆土石则有 较 高 强 度 ③ “贯穿法”将基础置于下伏坚硬土石中（采用沉 井或沉箱将基础直接置于下覆坚硬土石上） 当软弱土石层厚过大时，按 ② 处理 当软弱土石层为膨胀土时（如成都、河南南阳、平顶山、安徽合肥、蚌埠、云南蒙自等地区） 基础应置于该层之下 场地内一定 深度以下埋 藏有坚硬土 石,上覆层则 为软弱土石 ④ 表层和下伏层都是致 密坚硬土石，但中间 夹 有一层软 弱 土 石 ⑤ ⑥ 表层疏松土厚度变化 大，下伏坚硬基岩表 面起伏不平场地 贯穿法将基础置于下伏土石上 分配法将基础置于上覆土石中 加固法将软弱夹层加固 采用变深度、变断面基础，在基岩埋深较大的部分基础砌置深度加大、基础断面加大 利用下伏基岩面作支撑桩（岩溶发育地区、山地斜坡带等常采用） 三、地基承载能力和地基土石变形的工程地质论证 主要工作 定量评价地基土石受到建筑物附加荷载后还能否 保持其稳定性 计算地基土石在设计建筑物附加荷载作用下的变