第3讲基础工程详解.ppt

第三讲 基础工程;3.1 基础工程基本概念 3.1.1 概述 万丈高楼平地起，任何土木工程都建筑在地球的表层。土木工程的全部荷载都由它下面的地质层来承担，受土木工程结构影响的那一部分地质层称为地基。土木工程结构向地基传递荷载的下部结构就是基础。;3.1.2 设置基础的原因 主要因为上（上部结构）硬下（地基）软 材料抗压强度比较 砖砌体抗压强度：1－4MPa 混凝土 ：20－50MPa 钢材 ：200－300MPa 土层 ：0.05－0.3MPa 与上部结构相比，土层相当软弱。上部结构如果直接支撑在土层上，土层不能满足强度和变形的要求，其间必须有一个过渡结构，使上部结构应力有效扩散，使之与土层的强度相匹配。;3.1.2 地基基础设计的基本要求 地基应有足够的强度； 在荷载作用下，不发生失稳破坏 地基不能产生影响建筑物使用的过大变形 要求建筑物的沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜不能大于容许值 基础结构本身应有足够的强度和刚度 在上部荷载和地基反力作用下，基础不发生破坏，并具有调整不均匀沉降的能力，还应具有耐久性 ;意大利比萨斜塔 意大利比萨斜塔修建于1173年,塔高设计为100米左右，动工五六年后，塔身从三层开始倾斜，直到完工还在持续倾斜。究其原因，正是由于地基土质较差，基础埋置较浅，仅3.05米, 基础发生不均匀沉降，塔顶已南倾(即塔顶偏离垂直线)3.5米。;3.2 工程地质勘察 工程地质勘察是运用工程地质理论和各种勘察测试技术手段和方法，为解决工程建设中地质问题而进行的调查研究工作。 工程地质勘察是工程建设的先行工作，其成果资料是工程项目决策、设计和施工等的重要依据。; 工程地质勘察工作相应地划分为三个阶段： （1）可行性研究勘察阶段（选址勘察阶段）：一般通过取得几个候选场址的工程地质资料进行对比分析，对拟选场址的稳定性和适宜性作出工程地质评价，判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目。 （2）初步勘察阶段：是在选定的建设场址上进行的。目的是对场地内建筑地段的稳定性作出评价；??确定建筑总平面布置、主要建筑物地基基础设计方案以及不良地质现象的防治工程方案作出工程地质论证。 （3）详细勘察阶段：提出设计所需的工程地质条件的各项技术参数，对建筑地基作出岩土工程评价，为不良地质现象的防治工程作出论证和结论。;工程地质勘察的基本方法有： ① 工程地质测绘； ② 工程地质勘探与取样； ③ 工程地质现场测试与长期观测； ④ 工程地质资料室内整理等。;工程地质测绘 工程地质测绘是最基本的勘察方法和基础性工作，通过测绘将测区的工程地质条件反映在一定比例尺的地形底图上，工程地质图是工程地质测绘的最终成果。;遥感技术 遥感是指根据电磁辐射的理论，应用现代技术中的各种探测器，对远距离目标辐射来的电磁波信息进行接收、处理，得到遥感资料（图像或数据），用来探测识别目标物的整个过程。已经在工程地质测绘中得到广泛应用。; 工程地质勘探一般在工程地质测绘的基础上进行，直接深入地下岩土层取得所需要的工程地质资料。;;3.3 浅基础 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。 天然地基上的浅基础埋置深度较浅，用料较省，无需复杂的施工设备，在开挖基坑、必要时支护坑壁和排水疏干后对地基不加处理即可修建，工期短、造价低，因而设计时宜优先选用天然地基。;浅基础可以按基础刚度的不同分为刚性基础和扩展基础。 （1）刚性基础 刚性基础是由砖、毛石、素混凝土和灰土等做成的。 在我国的华北和西北地区，气候比较干燥，广泛采用灰土作基础；在我国南方则用三合土基础。;（2）扩展基础 当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。; 柱下扩展基础和墙下扩展基础一般做成锥形和台阶形。 对于墙下扩展基础，当地基不均匀时，还要考虑墙体纵向弯曲的影响。这种情况下，为了增加基础的整体性和加强基础纵向抗弯能力，墙下扩展基础可采用有肋的基础形式。 ; 浅基础按构造类型可分为以下5类： ① 单独基础：在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。 ② 条形基础：墙的基础通常