土木工程勘察与设计-土木工程-课件-02

1、 2 24 4 土木工程力学基础土木工程力学基础 2 25 5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法 将上部结构荷载传递给地基、将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构连接上部结构与地基的下部结构称为称为基础基础 承托基础的场地称为承托基础的场地称为地基地基绝大多数工程建筑物破坏，是因地基损坏造成的绝大多数工程建筑物破坏，是因地基损坏造成的 掌握建筑物安全等级和岩土工程勘察分级掌握建筑物安全等级和岩土工程勘察分级 对确保工程建筑物安全十分必要对确保工程建筑物安全十分必要国国 家家 标标 准准建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范(GBJ50O11-2002) 根据工

2、程的破坏后果和根据工程的破坏后果和 工程的重要性工程的重要性 工程工程分为分为三个安全等级三个安全等级如如 地下铁路、地下铁路、 大型桥梁、高坝大型桥梁、高坝 一级工程一级工程 公共建筑、公共建筑、 艺术性建筑艺术性建筑 二级工程二级工程 其他工程其他工程 三级工程三级工程根据场地的复杂程度根据场地的复杂程度 场地场地分为分为三个等级三个等级 如如 对建筑抗震危险地段、地形地貌条件复杂等对建筑抗震危险地段、地形地貌条件复杂等 一级场地一级场地 对建筑抗震不利地段、地形地貌条件较复杂等对建筑抗震不利地段、地形地貌条件较复杂等 二级场地二级场地 对建筑抗震有利地段，地形地貌条件简单等对建筑抗震有利

3、地段，地形地貌条件简单等 一级场地一级场地根据地基根据地基(开挖工程为岩土介质开挖工程为岩土介质)的复杂程度的复杂程度 地基地基分为分为三个等级三个等级如如 岩土条件差岩土条件差 一级地基一级地基 岩土条件一般岩土条件一般 二级地基二级地基 岩土条件好岩土条件好 三级地基三级地基岩土的类型、岩土工程性质、地质构造、地形外貌、水文岩土的类型、岩土工程性质、地质构造、地形外貌、水文地质条件、不良地质现象、可利用的天然建筑材料等地质条件、不良地质现象、可利用的天然建筑材料等 不同地区场地的工程地质条件可能差别很大不同地区场地的工程地质条件可能差别很大, , 工程地质勘察的任务、勘察手段和评价内容也不

4、同工程地质勘察的任务、勘察手段和评价内容也不同 工程地质勘察一般分为三个阶段工程地质勘察一般分为三个阶段： 1 1、场址选择、场址选择 ( (可行性研究勘察或选址勘察可行性研究勘察或选址勘察) ) 2 2、初步设计、初步设计 ( (初步勘察初步勘察) ) 3 3、施工图设计、施工图设计 ( (详细勘察详细勘察) ) 地质条件简单，面积不大的场地，勘察可从简地质条件简单，面积不大的场地，勘察可从简 地质条件复杂或有特殊施工要求者还应增加地质条件复杂或有特殊施工要求者还应增加 第四阶段第四阶段施工勘察阶段施工勘察阶段 方法方法： 坑槽探、坑槽探、 钻探、钻探、 触探、触探、 地球物理地球物理 勘探

5、等勘探等 钻探是工程地质勘察钻探是工程地质勘察中应用最广的勘探手段，中应用最广的勘探手段，可获得深层地质资料可获得深层地质资料某坝址区勘探布置图某坝址区勘探布置图 1砂岩；砂岩；2页岩；页岩；3花岗岩脉；花岗岩脉；4断层带断层带；5坡积层；坡积层； 6冲积层冲积层；7风化层界线；风化层界线；8一钻孔；一钻孔； P 平洞；平洞； S 竖井；竖井； K一探井：一探井：Z一探槽；一探槽；C浅井浅井坑探示意图坑探示意图 (a) 探井探井 （b）在探井中）在探井中 取原状土样取原状土样 （c）原状土样）原状土样经纬仪测绘法经纬仪测绘法1. 弯管目镜弯管目镜 2. 读数显示窗读数显示窗 3. 竖直制动螺旋

6、竖直制动螺旋 4. 水平微动手轮水平微动手轮 5. 测量操作键测量操作键 6. 竖直微动螺旋竖直微动螺旋 7. 竖直角自动测量装置竖直角自动测量装置 8. 物镜及红外光发射、接收镜物镜及红外光发射、接收镜 9. 圆水准器圆水准器 10. 距离基准点距离基准点 11. 缩放臂固定螺丝缩放臂固定螺丝 12.移动比例尺（平行尺）移动比例尺（平行尺）红红外外测测距距照照准准仪仪平平板板仪仪3 3、 根据现场控制点进行定位根据现场控制点进行定位1 1、 根根据建筑据建筑红线进红线进行建筑行建筑物定位物定位2 2、 根据现根据现有建筑物进有建筑物进行定位行定位 中小中小型厂型厂房控房控制网制网测设测设 大

7、大 型型厂厂 房房控制网控制网测测 设设 厂房矩形控制网及厂房矩形控制网及柱列轴线控制桩柱列轴线控制桩经纬仪引桩投测法经纬仪引桩投测法 平面图和轴测图平面图和轴测图公公 路路 的的 转转 弯弯 线线 形形双三角形双三角形大地四边形大地四边形双大地双大地四边形四边形中线测量中线测量高程测量高程测量管道坡度测量管道坡度测量 有时不得不在地质条件不良的地基上修建工程有时不得不在地质条件不良的地基上修建工程 科技的发展使工程重量增大，变形要求变严，原科技的发展使工程重量增大，变形要求变严，原来评价为良好的地基，也可能不满足要求来评价为良好的地基，也可能不满足要求 必须进行地基处理必须进行地基处理: :

8、 经过换土垫层、深层密实、排水固结等处理的地基经过换土垫层、深层密实、排水固结等处理的地基不经过处理就满足使用要求的地基不经过处理就满足使用要求的地基浅基础按基础刚度分：浅基础按基础刚度分： 刚性基础刚性基础 扩展基础扩展基础 (a)砖基础砖基础 (b)砌石基础砌石基础 (c)素混凝土基础素混凝土基础 墙下钢筋砼扩展基础墙下钢筋砼扩展基础 锥形锥形 （墙下和柱下）（墙下和柱下） 台阶形（墙下和柱下）台阶形（墙下和柱下） 有肋（墙下）有肋（墙下）上海金茂大厦上海金茂大厦 （地上地上88层、层、 高高420.5m、 桩深桩深 80m）(a)端承桩端承桩 (b)摩擦桩摩擦桩水水 上上 筑筑 岛岛 下

9、下 沉沉 沉沉 井井荷载不大的工程结构）荷载不大的工程结构） 按回填材料分为砂垫层、碎石垫层、素按回填材料分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、土工聚合物加筋垫层等土垫层、灰土垫层、土工聚合物加筋垫层等定位定位下沉下沉重复搅拌上升重复搅拌上升重复重复搅拌搅拌下沉下沉喷浆搅拌上升喷浆搅拌上升沉到沉到底部底部完毕完毕AB人重、板重和支持力平衡人重、板重和支持力平衡 E E点竖向挠度按点竖向挠度按ABAB方向考方向考虑，按虑，按CDCD方向考虑均为方向考虑均为 空间2.5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法建建 筑筑 工工 程程 结结 构构 设设 计计 的的 步步 骤骤2.5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法2.5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法一、结一、结 构构 模模 型型 的的 建建 立立2.5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法一、结一、结 构构 模模 型型 的的 建建 立立2.5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法2.5 工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法二、结二、结 构构 荷荷 载载 计计 算算