土木工程概论 教学课件 ppt 作者 李文虎 代国忠 主编第4章 勘察与基础工程.ppt

土的压缩性测试 置换法 利用物理力学性质较好岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土体，形成双层地基或复合地基，以实现提高地基承载力，减少沉降目的。 2）排水固结法 (a)砂井堆载预压法 ( b)真空预压法 软土地基在附加荷载的作用下完成排水固结，使孔隙比减小，抗剪强度提高，以实现提高地基承载力，减少工后沉降的目的。 按预压加载方法，排水固结法可分为：堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空预压与堆载预压联合作用法、电渗法，以及降低地下水位法等。按设在地基中的竖向排水系统可分为：普通砂井法、袋装砂井法和塑料排水带法等。 a）定位并打入小木桩；b）将塑料带通过导管从管靴穿出，对准桩位；c）插入塑料带至设计深度；d）拔出插管；e）剪断塑料带，地面以上预留20～30cm。 3）强夯法 4）振冲法 5）深层搅拌法 6）高压喷射注浆法 单管法 二重管法 高压喷射注浆法： 三重管法 多重管法 高压喷射注浆法： （2） 柱下条形基础 （3） 柱下交叉条形基础 3）筏形基础 (a)平板式 (b)梁板式 (c)基础实例 4）箱形基础 为了对筏板基础进行加强，增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。 4.2.3 浅基础的材料 （1）砖 （2）石料 （3）砂浆 （4）混凝土 （5）灰土 （6）三合土 （7）钢筋混凝土 4.2.4 浅基础设计内容 ①选择基础的材料、类型，进行基础平面布置。 ②确定地基持力层和基础的埋置深度。 ③确定地基承载力特征值。 ④确定基础的底面尺寸（必要时进行地基变形与稳定性验算）。 ⑤进行基础结构设计（基础内力分析、截面计算并满足构造要求）。 ⑥绘制基础施工图，编制施工说明。 设计浅基础时要掌握拟建场地工程地质条件、地基勘察资料和拟建基础对周围环境影响。 4.3.1 桩基础 4.3 深基础工程 1）桩基础的概念 桩基础又称桩基，由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的群桩基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。桩基础是通过桩身侧壁摩阻力和桩端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。 (a)低承台桩基 (b)高承台桩基 (c)水平受荷桩基 2）桩基础的应用 桩基础用于高层建筑基础；道路、铁路、轨道交通等桥梁工程基础；工业场房基础，精密机械设备基础；油罐、烟囱、塔楼等特殊建筑物基础；抗震工程、滑坡治理工程，基础托换工程等工程领域。 3）桩基础的分类 （1）按承载性状分类：摩擦型桩（纯摩擦桩、端承摩擦桩）和端承型桩（纯端承桩、摩擦端承桩）两大类。 (a)端承型桩 b)摩擦型桩 ( c)摩擦桩受力分析 (d)端承桩受力分析 （2）按成桩方式分类：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。 （3）按桩径大小分类 按施工方法可分为预制桩、灌注桩两大类： (a)混凝土捣制井圈法护壁 (b)桩身结构 (c)扩底端结构 挖孔灌注桩施工 后注浆法灌注桩是指在成孔、下入钢筋笼及高压注浆系统、灌注混凝土成桩后，向桩体（桩端、桩侧）进行高压注浆作业，实现浆液对桩端 （或桩侧）土体的渗透、填充、压密和固结的作用，明显提高单桩的承载能力，并有效控制桩基的沉降深度。 对于细粒土地基，后注浆桩与常规灌注桩相比，其单桩竖向极限承载力可提高20%—70%；对于粗粒土，提高幅度则达到40%—120%。 后注浆法灌注桩示意图 1-浆液逆止阀；2-注浆管；3-桩身砼；4-喷浆孔；5-桩底碎石 桩基础设计主要内容： ①了解设计资料 ②选择桩型，并确定桩的断面形状及尺寸、桩端持力层及桩长等。 ③确定单桩承载力、包括竖向抗压、抗拔及水平承载力等。 ④确定群桩桩数及布桩、并按布桩及场地条件确定承台类型及尺寸。 ⑤桩基承载力及变形验算，包括竖向及水平承载力、沉降或水平位移等。对有软弱下卧层的桩基．尚需验算软弱下卧层的承载力。 ⑥桩基中各桩受力验算与桩身结构设计，包括各桩桩顶荷载分析、内力分析以及桩身结构构造设计等。 ⑦承台结构设计，包括承台抗弯、抗剪、抗冲切及抗裂等强度设计及结构构造等。 4.3.2 沉井 沉井是先在地表制作成一个井筒状的结构物，在井壁的围护下通过从井内不断挖土，依靠自身重量克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。 (a) 沉井下沉 (b)桥梁