第3章基础工程ppt课件

1、第三章第三章基础工程基础工程主讲：张宗领主讲：张宗领 付超付超土木工程概论土木工程概论本章主要内容：本章主要内容：3.1 3.1 工程地质勘查工程地质勘查3.2 3.2 浅基础浅基础3.3 3.3 深基础深基础3.4 3.4 不均匀沉降问题不均匀沉降问题 3.5 3.5 地基处理地基处理前言前言 天然地基天然地基 ：自然状态下即可满足承担基础全部荷：自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。载要求，不需要人工处理的地基。 天然地基土分为：岩石、碎石土、砂土、粘性土。天然地基土分为：岩石、碎石土、砂土、粘性土。 地基处理：地基处理是指天然地基软弱，不能满足地基处理：地基处理是

2、指天然地基软弱，不能满足地基承载力和变形的设计要求，而需经过人工处理后地基承载力和变形的设计要求，而需经过人工处理后再建造基础。欧美国家亦有称地基加固。再建造基础。欧美国家亦有称地基加固。 人工地基：人工地基： 天然地基的承载力不能承受基础传递天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。工地基。 处理方法：换填法、处理方法：换填法、预压法、强夯法、震冲法、预压法、强夯法、震冲法、深层搅拌法等。深层搅拌法等。3.1 3.1 岩土工程勘察岩土工程勘察勘察与测绘的目的和任务：勘察与测绘的目的和任务：1.1.查明地

3、貌和地质条件查明地貌和地质条件2.2.对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价3.3.为勘察方案的布置提供依据为勘察方案的布置提供依据岩土工程勘察的任务：岩土工程勘察的任务： 按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件及岩土体性状的影响，并结合工程设计、施工条件，以及地基及岩土体性状的影响，并结合工程设计、施工条件，以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提出岩土工程处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提出岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议，并提出基础、边坡等工程问题及解决问题

4、的决策性具体建议，并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供根据。根据。岩土工程勘察三阶段：岩土工程勘察三阶段：可行性研究勘察可行性研究勘察应符合场地方案确定的要求，并进行下列主要工作：应符合场地方案确定的要求，并进行下列主要工作：1、搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验、搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料；等资料；2、在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了

5、解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；不良地质作用和地下水等工程地质条件；3、当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行、当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；工程地质测绘和必要的勘探工作；4、当有两个或两个以上拟选场地时应进行比选分析。、当有两个或两个以上拟选场地时应进行比选分析。初步勘察初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求，应对场地内拟建建应符合初步设计或扩大初步设计的要求，应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要工作：筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要

6、工作：1、搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以、搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图；及工程场地范围的地形图；2、初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水、初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；埋藏条件；3、查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，、查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价。并对场地的稳定性做出评价。4、对抗震设防烈度等于或大于、对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，应对场地和地度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价；基的地震效应做出初步评价；5、季节性

7、冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；、季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；6、初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性；、初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性；7、高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 详细勘察详细勘察应符合施工设计的要求。应按单体建筑物或建筑群提出详细的应符合施工设计的要求。应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数，对建筑地基做出岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数，对建筑地基做出岩土工程评价，并

8、对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作：下列工作：1、搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标、搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料；深度、地基允许变形等资料；2、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度

9、，提出整治方案的建议；危害程度，提出整治方案的建议；3、查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；4、对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预、对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征；测建筑物的变形特征；5、查明埋藏的河道、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋、查明埋藏的河道、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；藏物；6、查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；、查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度

10、；7、在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；、在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；8、判定水和土对建筑材料的腐蚀性。、判定水和土对建筑材料的腐蚀性。3.1.1 工程地质测绘工程地质测绘 对地质条件较复杂的场地，在可行性研究或对地质条件较复杂的场地，在可行性研究或初步勘察阶段宜进行工程地质测绘。初步勘察阶段宜进行工程地质测绘。 工程地质测绘的定义：工程地质测绘的定义： 就是填绘工程地质图件，根据野外调查综合就是填绘工程地质图件，根据野外调查综合研究勘察区的地质条件，填绘在适当比例尺的地研究勘察区的地质条件，填绘在适当比例尺的地形图上加以综合反映。形图上加以综合反映。 工程地质测绘的

11、目的：工程地质测绘的目的： 为查明场地及其邻近地段的地貌、地质条件，为查明场地及其邻近地段的地貌、地质条件，并结合其他勘察资料对场地或建筑地段的稳定性并结合其他勘察资料对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价，并为勘察方案的布置提供依和适宜性做出评价，并为勘察方案的布置提供依据。据。 各种条件下的勘测各种条件下的勘测海上勘察海上勘察水上勘察水上勘察 岩溶勘察岩溶勘察 软土勘察软土勘察 像片成图法像片成图法 是利用地面摄影或航空卫星拍摄的像，先在室内是利用地面摄影或航空卫星拍摄的像，先在室内解释，并结合所掌握的区域地质资料，确定出地层岩性、解释，并结合所掌握的区域地质资料，确定出地层岩性、地质构

12、造、地貌、水系及不良地质现象等，描绘在单张像地质构造、地貌、水系及不良地质现象等，描绘在单张像片上。然后在像片上选片上。然后在像片上选择需要调查的若干点和择需要调查的若干点和道路，据此去实地进行道路，据此去实地进行调查、校对修正，绘成调查、校对修正，绘成底图。最后，将结果转底图。最后，将结果转绘成工程地质图。绘成工程地质图。工程地质常用的测绘方法：工程地质常用的测绘方法：航航空空摄摄影影测测量量实地测绘法实地测绘法遥感技术遥感技术 目前，遥感技术也已在工程地质测绘中得到广泛应用。目前，遥感技术也已在工程地质测绘中得到广泛应用。 遥感是指根据电磁辐射的理论，应用现代技术中的各遥感是指根据电磁辐射

13、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、种探测器，对远距离目标辐射来的电磁波信息进行接收、传送到地面接收站加工处理成遥感资料传送到地面接收站加工处理成遥感资料(图像或数据图像或数据)，用，用来探测识别目标物的整个过程。将卫星照片和航空照片的来探测识别目标物的整个过程。将卫星照片和航空照片的解译应用于工程地质测绘，做到省时、高质、高效，节省解译应用于工程地质测绘，做到省时、高质、高效，节省工程勘察费用。工程勘察费用。 3.1.2岩土工程勘探方法岩土工程勘探方法一、钻探一、钻探 钻探是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地钻探是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地层，

14、观测地下水位，并可沿孔深取样，用以测定岩层，观测地下水位，并可沿孔深取样，用以测定岩石和土层的物理力学性质。石和土层的物理力学性质。 钻探属直接勘探手段，能较可靠地了解地下地钻探属直接勘探手段，能较可靠地了解地下地质情况，是勘探方法中应用最广泛的一种。质情况，是勘探方法中应用最广泛的一种。 钻探方法一般分回转式、冲击式、振动式和冲钻探方法一般分回转式、冲击式、振动式和冲洗式四种。洗式四种。岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范根据岩土类别和根据岩土类别和勘察要求，给出了各种钻探方法的适用范围。另外，勘察要求，给出了各种钻探方法的适用范围。另外，对浅部土层的勘探可采用人力钻，如小口径麻花钻对浅部土层的

15、勘探可采用人力钻，如小口径麻花钻或提土钻）、小口径勺形钻、洛阳铲。或提土钻）、小口径勺形钻、洛阳铲。二、坑探、槽探二、坑探、槽探 坑探是在建筑场地挖深井槽以取得直观资料和原状坑探是在建筑场地挖深井槽以取得直观资料和原状土样，这是一种不必使用专门机具的一种常用的勘探方法。土样，这是一种不必使用专门机具的一种常用的勘探方法。 坑探工程的缺点是：使用时往往受到自然地质条件的限坑探工程的缺点是：使用时往往受到自然地质条件的限制，耗费资金大而勘探周期长；尤其是重型坑探工程不可制，耗费资金大而勘探周期长；尤其是重型坑探工程不可轻易采用。岩土工程勘探中常用的坑探类型有：探槽、试轻易采用。岩土工程勘探中常用的

16、坑探类型有：探槽、试坑、浅井、竖井坑、浅井、竖井(斜井斜井) 、平硐、平硐dng 和石门和石门(平巷平巷) 。名称名称特点特点适用条件适用条件探槽探槽在地表深度小于在地表深度小于3 35m5m的长条的长条形槽子形槽子剥除地表覆土，揭露基岩，划分地层岩性，剥除地表覆土，揭露基岩，划分地层岩性，研究断层破碎带；探查残坡积层的厚度和研究断层破碎带；探查残坡积层的厚度和物质、结构物质、结构试坑试坑从地表向下，铅直的、深度从地表向下，铅直的、深度小于小于3 35m5m的圆形或方形小坑的圆形或方形小坑局部剥除覆土，揭露基岩；作载荷试验、局部剥除覆土，揭露基岩；作载荷试验、渗水试验，取原状土样渗水试验，取原

17、状土样浅井浅井从地表向下，铅直的、深度从地表向下，铅直的、深度5 515m15m的圆形或方形井的圆形或方形井确定覆盖层及风化层的岩性及厚度；作载确定覆盖层及风化层的岩性及厚度；作载荷试验，取原状土样荷试验，取原状土样竖井竖井( (斜井斜井) )形状与浅井相同，但深度大形状与浅井相同，但深度大于于15m15m，有时需支护，有时需支护了解覆盖层的厚度和性质，作风化壳分带、了解覆盖层的厚度和性质，作风化壳分带、软弱夹层分布、断层破碎带及岩溶发育情软弱夹层分布、断层破碎带及岩溶发育情况、滑坡体结构及滑动面等；布置在地形况、滑坡体结构及滑动面等；布置在地形较平缓、岩层又较缓倾的地段较平缓、岩层又较缓倾的

18、地段平硐平硐在地面有出口的水平坑道，在地面有出口的水平坑道，深度较大，有时需支护深度较大，有时需支护调查斜坡地质结构，查明河谷地段的地层调查斜坡地质结构，查明河谷地段的地层岩性、软弱夹层、破碎带、风化岩层等；岩性、软弱夹层、破碎带、风化岩层等；作原位岩体力学试验及地应力量测，取样；作原位岩体力学试验及地应力量测，取样；布置在地形较陡的山坡地段布置在地形较陡的山坡地段石门石门( (平巷平巷) )不出露地面而与竖井相连的不出露地面而与竖井相连的水平坑道，石门垂直岩层走水平坑道，石门垂直岩层走向，平巷平行向，平巷平行了解河底地质结构，作试验等了解河底地质结构，作试验等各种坑探工程的特点和适用条件各种

19、坑探工程的特点和适用条件三、地球物理勘探三、地球物理勘探 地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。预报提供重要

20、依据。 重力勘探三重力勘探三维数据处理维数据处理1、重力勘探、重力勘探 利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。2、 磁法勘探磁法勘探 自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究

21、地质构造的方法称为磁法勘探。地质构造的方法称为磁法勘探。3、电法勘探、电法勘探 根据岩石和矿石电学性质如导电性、电化学活动性、根据岩石和矿石电学性质如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性，即所谓电磁感应特性和介电性，即所谓“电性差异电性差异”）来找矿和研）来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。和规律达到找矿勘探的目的。4、 地震勘探地震勘探 是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原

22、是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面，用专门的仪器可记录这生反射波或折射波返回地面，用专门的仪器可记录这些波，分析所得记录的特点，如波的传播时间、振动些波，分析所得记录的特点，如波的传播时间、振动形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测定这

23、些界面的深度和形态，判断地层的岩性，是勘探定这些界面的深度和形态，判断地层的岩性，是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法，也可以用含油气构造甚至直接找油的主要物探方法，也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。决水文地质工程地质等问题。3.1.3 室内试验与原位测试室内试验与原位测试 在土工实验室或现场原位进行测试工作，在土工实验室或现场原位进行测试工作，可以取得土和岩石的物理力学性质和地下可以取得土和岩石的物理力学性质和地下水的水质等定量指标。水的水质等定量指标。1、室内试验、室内试验 室内试验项目应根据

24、岩土类别、工程类室内试验项目应根据岩土类别、工程类型、工程分析计算要求确定。如对粘性土、型、工程分析计算要求确定。如对粘性土、粉土一般应进行天然密度、天然含水量、粉土一般应进行天然密度、天然含水量、土粒比重、液限、塑限、压缩系数及抗剪土粒比重、液限、塑限、压缩系数及抗剪强度采用三轴仪或直剪仪实验。强度采用三轴仪或直剪仪实验。四联等应变直剪仪四联等应变直剪仪光电液塑限测定仪光电液塑限测定仪三轴仪三轴仪电子天平电子天平烘箱烘箱2、原位测试、原位测试 原位测试包括静载荷试验、旁压试验、静力触原位测试包括静载荷试验、旁压试验、静力触探试验、十字板剪切试验、标准贯入试验、波速探试验、十字板剪切试验、标准

25、贯入试验、波速测试及其他现场试验。测试及其他现场试验。 原位测试能在现场条件下直接测定土的性质，原位测试能在现场条件下直接测定土的性质，避免试样在取样、运输以及室内试验操作过程中避免试样在取样、运输以及室内试验操作过程中被扰动后导致测定结果的失真，因而其结果较为被扰动后导致测定结果的失真，因而其结果较为可靠。可靠。（1浅层平板载荷试验浅层平板载荷试验 地基土浅层平板载荷试验是在天然地基上通过承压板向地基土浅层平板载荷试验是在天然地基上通过承压板向地基施加竖向荷载，观察所研究地基土的变形和强度规律的地基施加竖向荷载，观察所研究地基土的变形和强度规律的一种原位试验。一种原位试验。 试坑宽度或直径不

26、应小于承压板宽度或直径的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍。深度倍。深度与被测土层深度相同，承压板面积可采用与被测土层深度相同，承压板面积可采用0.25 0.5m2。 应注意保持试验土层的原结构和天然湿度。宜在拟压表应注意保持试验土层的原结构和天然湿度。宜在拟压表面用不超过面用不超过20mm厚的粗中砂找平。厚的粗中砂找平。 加荷分级不应小于加荷分级不应小于8级，每级加载后，按间隔级，每级加载后，按间隔10min，10min，10min，15min，15min测读一次沉降，以后间隔半测读一次沉降，以后间隔半小时测读一次沉降量，当连续小时测读一次沉降量，当连续2小时内，每小时沉降量小于小

27、时内，每小时沉降量小于0.1mm时，则认为已经趋于稳定，可加下一级荷载。最终得时，则认为已经趋于稳定，可加下一级荷载。最终得到荷载到荷载-变形曲线。变形曲线。 （2旁压试验旁压试验 当基础埋深较大，不适合载荷试验；当持力层在地下当基础埋深较大，不适合载荷试验；当持力层在地下水位以下，无法采用载荷试验。水位以下，无法采用载荷试验。 原理：利用放置在钻孔内的一个可扩张的圆柱形旁压原理：利用放置在钻孔内的一个可扩张的圆柱形旁压器，通过控制装置对孔壁施加压力，测得土体的横向应力器，通过控制装置对孔壁施加压力，测得土体的横向应力应变关系曲线，从而得到较深处土层的变形模量和承载力。应变关系曲线，从而得到较

28、深处土层的变形模量和承载力。 在已钻成的钻孔内进行的旁压试验，称为预钻式旁压在已钻成的钻孔内进行的旁压试验，称为预钻式旁压仪。由于钻孔不但使孔壁土体受扰动，同时也改变了孔壁仪。由于钻孔不但使孔壁土体受扰动，同时也改变了孔壁土体的应力状态，使旁压试验结果失真。土体的应力状态，使旁压试验结果失真。 因此，为减少探头插入过程对土的扰动，保持土体的因此，为减少探头插入过程对土的扰动，保持土体的天然应力状态，又发展了自钻式旁压仪。天然应力状态，又发展了自钻式旁压仪。旁压仪及实验曲线旁压仪及实验曲线（3触探触探 触探是通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土层，触探是通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土层，从

29、而间接判断土层及其性质的一类勘探方法。触探可从而间接判断土层及其性质的一类勘探方法。触探可用于划分土层，了解地层的均匀性，但应与钻探等其用于划分土层，了解地层的均匀性，但应与钻探等其他勘探方法配合使用，以取得良好的效果；另外，还他勘探方法配合使用，以取得良好的效果；另外，还可用来估计地基承载力和土的变形指标。可用来估计地基承载力和土的变形指标。 触探分为静力触探和动力触探。触探分为静力触探和动力触探。1静力触探静力触探 静力触探试验是用静力匀速将标准规格的探头压入静力触探试验是用静力匀速将标准规格的探头压入土中，利用电测技术同时量测探头阻力，测定土的力土中，利用电测技术同时量测探头阻力，测定土

30、的力学特性，具有勘探和测试双重功能。适用于软土、一学特性，具有勘探和测试双重功能。适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。 静力触探设备的核心部分是触探头。探头按结构分静力触探设备的核心部分是触探头。探头按结构分为单桥探头、双桥探头或带孔隙水压力量测的单、双为单桥探头、双桥探头或带孔隙水压力量测的单、双桥探头。触探杆将探头匀速贯入土层时，探头通过安桥探头。触探杆将探头匀速贯入土层时，探头通过安装在其上的电阻应变片可以测定土层作用于探头的锥装在其上的电阻应变片可以测定土层作用于探头的锥尖阻力和侧壁阻力。尖阻力和侧壁阻力。u 静力触探试验静力触探试

31、验2动力触探动力触探 动力触探是将一定质量的穿心锤，以一定高度自由下落，动力触探是将一定质量的穿心锤，以一定高度自由下落，将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度的锤击次数，以此判将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度的锤击次数，以此判别土的性质。动力触探设备主要由触探头、触探杆和穿心锤三别土的性质。动力触探设备主要由触探头、触探杆和穿心锤三部分组成。部分组成。 根据探头的形式不同，分为标准贯入试验和圆锥动力触探根据探头的形式不同，分为标准贯入试验和圆锥动力触探试验两种类型。试验两种类型。 1标准贯入试验标准贯入试验 标准贯入试验应与钻探工作相配合。标准贯入试验是将质标准贯入试验应与钻探工作相配合。

32、标准贯入试验是将质量为量为63.5kg的穿心锤以的穿心锤以76cm的落距自由下落，将贯入器垂直的落距自由下落，将贯入器垂直打入土层打入土层30cm的锤击数，计为标准贯入试验锤击数的锤击数，计为标准贯入试验锤击数N。当锤。当锤击数已达击数已达50击，而贯入深度未达击，而贯入深度未达30cm时，可记录时，可记录50击的实际击的实际贯入深度，按下式换算成相当于贯入深度，按下式换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数的标准贯入试验锤击数N，并终止试验。，并终止试验。SN5030式中：式中：SS5050击时的贯入度，击时的贯入度，cmcm。 试验后拔出贯入器，取出其中的土样试验后拔出贯入器，取出其中的土

33、样进行鉴别描述。根据标准贯入试验锤击进行鉴别描述。根据标准贯入试验锤击数数N，可对砂土、粉土和一般粘性土的，可对砂土、粉土和一般粘性土的物理状态，土的强度、变形参数、地基物理状态，土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力，成桩的可能性等承载力、单桩承载力，成桩的可能性等做出评价。在做出评价。在中，中，以它作为判定砂土和粉土是否可液化的以它作为判定砂土和粉土是否可液化的主要方法。但需指出，应用主要方法。但需指出，应用N值时是否值时是否修正和如何修正，应根据建立统计关系修正和如何修正，应根据建立统计关系时的具体情况确定。时的具体情况确定。3.2 3.2 浅基础浅基础一、浅基础的定义一、浅基础的定

34、义 天然地基上的浅基础：位于天然地基上、埋置深度小于天然地基上的浅基础：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的一般基础柱基或墙基以及埋置深度虽超过5m，但小于，但小于基础宽度的大尺寸基础如箱形基础）。基础宽度的大尺寸基础如箱形基础）。 人工地基上的浅基础：若地基属于软弱土层通常指承载人工地基上的浅基础：若地基属于软弱土层通常指承载力低于力低于100kPa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，不适于的土层），或者上部有较厚的软弱土层，不适于做天然地基上的浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。做天然地基上的浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。 天然地基上的浅基础优

35、点：埋置深度较浅，用料较省，无天然地基上的浅基础优点：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。优先选用天然地基。二、浅基础的类型二、浅基础的类型按基础刚度分类：刚性基础、扩展基础 1.刚性基础刚性基础 刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的基础。基础。(a)砖基础砖基础 (b)毛石基础毛石基础 (c)素混凝土基础素混凝土基础

36、 刚性基础又称为无筋基础，其抗拉、抗剪强度较低，刚性基础又称为无筋基础，其抗拉、抗剪强度较低，广泛用于基底压力较小或地基土承载力较高的六层以下的广泛用于基底压力较小或地基土承载力较高的六层以下的民用建筑或砖墙承重的轻型厂房。民用建筑或砖墙承重的轻型厂房。 刚性基础的结构设计是限制材料强度和控制台阶宽高刚性基础的结构设计是限制材料强度和控制台阶宽高比即满足刚性角的要求。比即满足刚性角的要求。2 2、扩展基础、扩展基础 当刚性基础不能满足力学要求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，时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础，亦称延性基础。称为扩展基础，亦称延性基础。墙下钢筋混凝土扩

37、展基础示意图墙下钢筋混凝土扩展基础示意图 一般用钢筋混凝土建造，其抗弯能力强，可不受刚性角限一般用钢筋混凝土建造，其抗弯能力强，可不受刚性角限制。扩展基础的作用是将上部结构传来的荷载，通过向侧边扩制。扩展基础的作用是将上部结构传来的荷载，通过向侧边扩展成一定的底面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土展成一定的底面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度的允许承载力，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。要求，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。 扩展基础一般可分为柱下钢筋混凝土独立基础

38、和墙下钢筋扩展基础一般可分为柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。混凝土条形基础。 柱下扩展基础和墙下扩展基础一般做成锥形和台阶形。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，为增加基础的整体性和加强基础纵向抗弯向弯曲的影响，为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梁的基础形式。能力，墙下扩展基础可采用有肋梁的基础形式。 扩展基础按构造可分为：独立基础、条形基础、筏板扩展基础按构造可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱型基础、壳体基础。基础、箱

39、型基础、壳体基础。 （1独立基础：独立基础： 在建筑中，柱的基础一般都是独立基础。当建筑物上在建筑中，柱的基础一般都是独立基础。当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方行或矩形的独立式基础。方行或矩形的独立式基础。 常作为高烟囱，水塔基础等的基础形式。常作为高烟囱，水塔基础等的基础形式。（2条形基础：条形基础： 指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基础。构分为墙下条形基础和柱下条形基础。 当上部荷载较大，地基承载力或地基土层不均匀，当上部荷

40、载较大，地基承载力或地基土层不均匀，采用柱下钢筋混凝土独立基础时承载力或沉降不能满足采用柱下钢筋混凝土独立基础时承载力或沉降不能满足要求，而增加基底面积及埋深又受到条件限制时，宜采要求，而增加基底面积及埋深又受到条件限制时，宜采用柱下条形基础。用柱下条形基础。 当采用柱下条形基础仍不能满足要求时，可采用柱当采用柱下条形基础仍不能满足要求时，可采用柱下十字交叉条形基础。下十字交叉条形基础。墙下条形基础墙下条形基础（3筏形基础筏形基础（4箱形基础箱形基础（5壳体基础壳体基础3.3 3.3 深基础深基础一、深基础的定义一、深基础的定义 深基础：位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度深基础：位于地基

41、深处承载力较高的土层上，埋置深度大于大于5m或大于基础宽度的基础。或大于基础宽度的基础。二、深基础的类型二、深基础的类型 桩基础、地下连续墙、墩基础和沉井基础、沉箱基础等。桩基础、地下连续墙、墩基础和沉井基础、沉箱基础等。 1、采用桩基础的条件、采用桩基础的条件 一般若采用天然地基，出现地基承载力不足或沉降量过一般若采用天然地基，出现地基承载力不足或沉降量过大时，宜考虑选择桩基础。大时，宜考虑选择桩基础。 如高层建筑、纪念性或永久性建筑、设有大吨位的重级工如高层建筑、纪念性或永久性建筑、设有大吨位的重级工作制吊车的重型单层工业厂房、高耸建筑物或构筑物作制吊车的重型单层工业厂房、高耸建筑物或构筑

42、物(如烟如烟囱、输电铁塔等囱、输电铁塔等)、大型精密仪器设备基础。、大型精密仪器设备基础。 当建筑物或构筑物荷载较大，地基上部软弱而下部不太当建筑物或构筑物荷载较大，地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。2、桩的分类、桩的分类 桩可根据桩身材料、施工方法、成桩过程中挤土效应、桩可根据桩身材料、施工方法、成桩过程中挤土效应、承载性状及使用功能等进行分类。承载性状及使用功能等进行分类。3.3.1 桩基础桩基础（1按桩身材料分类按桩身材料分类 按桩身材料不同可将桩划分为：木桩、混凝土桩、钢筋混按桩身材料不同可将桩划分为：木桩、混凝土桩、钢筋混凝

43、土桩、钢桩、其它组合材料桩。凝土桩、钢桩、其它组合材料桩。a.木桩木桩 b.预制混凝土桩预制混凝土桩 c.预制混凝土管桩预制混凝土管桩 g.复合桩复合桩（2按施工方法分类按施工方法分类 按施工方法可分为预制桩和灌注桩两大类。按施工方法可分为预制桩和灌注桩两大类。 1预制桩：是在工厂或施工现场制成的各种材料、各预制桩：是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、种形式的桩如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。 2灌注桩：直接在所设计的桩位上开孔，灌注桩：直接在所设计

44、的桩位上开孔，其截面为圆形，然后在孔内加放钢筋骨架，其截面为圆形，然后在孔内加放钢筋骨架，灌注混凝土而成。灌注混凝土而成。 由于具有施工时无振动、无挤土、噪音由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，在施工中得到较为广泛的应用。在施工中得到较为广泛的应用。混凝土灌注桩混凝土灌注桩（3按成桩过程中挤土效应分类按成桩过程中挤土效应分类挤土桩挤土桩(排土桩排土桩) 在成桩过程中，桩周围的土被挤密或挤开，使桩周围的土在成桩过程中，桩周围的土被挤密或挤开，使桩周围的土受到严重扰动，土的原始结构遭到破坏，土的工程性质发生受到严重扰动，

45、土的原始结构遭到破坏，土的工程性质发生很大变化。这类桩主要有挤土灌注桩和打入式预制桩等。很大变化。这类桩主要有挤土灌注桩和打入式预制桩等。非挤土桩非挤土桩(非排土桩非排土桩) 在成桩过程中，将与桩体积相同的土挖出，因而桩周围的在成桩过程中，将与桩体积相同的土挖出，因而桩周围的土很少受到扰动。这类桩主要有各种形式的挖孔或钻孔桩、土很少受到扰动。这类桩主要有各种形式的挖孔或钻孔桩、井筒管桩和预钻孔埋桩等。井筒管桩和预钻孔埋桩等。部分挤土桩部分挤土桩 在成桩过程中，桩周围的土仅受到轻微的扰动，土的原状在成桩过程中，桩周围的土仅受到轻微的扰动，土的原状结构和工程性质没有明显变化。这类桩主要有预钻孔打人

46、式结构和工程性质没有明显变化。这类桩主要有预钻孔打人式预制桩、打人式敞口桩和部分挤土灌注桩等。预制桩、打人式敞口桩和部分挤土灌注桩等。（4按承载性状分类按承载性状分类 轴向荷载作用下的竖直桩，按达到承载力极限状态时的轴向荷载作用下的竖直桩，按达到承载力极限状态时的荷载传递主要方式，可分为：端承型桩和摩擦型桩。荷载传递主要方式，可分为：端承型桩和摩擦型桩。端承型桩端承型桩摩擦型桩摩擦型桩摩擦型桩摩擦型桩 a)摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧摩摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧摩擦阻力承受的桩，桩尖部分承受的荷载很小，如在饱和软擦阻力承受的桩，桩尖部分承受的荷载很小，如在饱和软粘

47、土地基，数粘土地基，数10米深度内无坚硬的桩尖持力层的桩。这类米深度内无坚硬的桩尖持力层的桩。这类桩基的沉降较大。桩基的沉降较大。 b)端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。即在外荷载作用下，桩的端阻力和由桩侧摩擦阻力承受。即在外荷载作用下，桩的端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用，但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻侧壁摩擦力都同时发挥作用，但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻力。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土的桩。力。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土的桩。端承型桩端承型桩 a)端承桩：在极限荷载作用状态下，桩顶荷载由端承桩：在极限荷载作用状态下，

48、桩顶荷载由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩，外部荷载通过桩身直接传给基岩，桩的承载力由桩，外部荷载通过桩身直接传给基岩，桩的承载力由桩的端部提供，不考虑桩侧摩擦阻力的作用。桩的端部提供，不考虑桩侧摩擦阻力的作用。 b)摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入主要由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载作用下，基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载作用下，桩身被压缩，使桩侧摩擦阻力得到部分地发挥。桩身被压缩

49、，使桩侧摩擦阻力得到部分地发挥。3.3.2 地下连续墙地下连续墙 地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，土的方法而发展起来的，1950年在意大利米年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪世纪5060年代该项技术在西方发达国家及前年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。施工中有效的技术。1、定义：利用各种挖槽机械，借、定义：利用各种挖槽机械

50、，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗水）、的材料而形成一道具有防渗水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。挡土和承重功能的连续的地下墙体。 2、开展、开展 经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，其中以日本在此技术上最为发达，已经累计建成了其中以日本在此技术上最为发达，已经累计建成了1500万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深度为度为140m，最薄的地下连续墙厚度为，最薄的地下连续墙厚度为2

51、0cm。 1958年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续墙墙120万万140万平方米。万平方米。 初期阶段，地下连续墙基本上都是用作防渗墙或临初期阶段，地下连续墙基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙，现在已经越来越多地用作结构物的一部分时挡土墙，现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构的深基坑工程中。或用作主体结构的深基坑工程中。2、适用范围：、适用范围： （1施工震动

52、小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，施工震动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基无扰动，可以组成具有很大承载力的任意多对周围地基无扰动，可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础。边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础。 （2对土壤的适应范围很对土壤的适应范围很广，在软弱的冲积层、中硬广，在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可施工。石的地基中都可施工。（3初期用于坝体防渗，水初期用于坝体防渗，水库地下截流，后发展为挡土库地下截流，后发展为挡土墙、地下结构的一部分或全部。墙、地下结构的一部分或全部。房屋的深层地下

53、室、地下停车场、地下街、地下铁道、房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。地下仓库、矿井等均可应用。3.3.3 墩基础墩基础 1、定义：、定义： 是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土钢筋混凝土而成，我国多用人工开挖，亦称大钢筋混凝土而成，我国多用人工开挖，亦称大直径人工挖孔桩。直径人工挖孔桩。 2、墩身施工：、墩身施工： 在护圈保护下开挖土方在护圈保护下开挖土方支模板浇筑混凝土支模板浇筑混凝土护圈护圈浇筑墩身混凝土。浇筑墩身混凝土。 3、适用范围：、适用范围： 墩基础多用于多层建筑，由于墩基础多用于多层建筑，由于基底

54、面积按天然地基的设计方法进基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。因行计算，免去了单墩载荷试验。因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。此，在工期紧张的条件下较受欢迎。 一般埋深大于一般埋深大于3m、直径不小于、直径不小于800mm且埋且埋深与墩身直径比小于深与墩身直径比小于6或埋深与扩底直径比或埋深与扩底直径比小于小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。的独立刚性基础，可按墩基进行设计。3.3.4 沉井基础沉井基础 为了满足结构物的要求，适应地基的特点，为了满足结构物的要求，适应地基的特点，在土木工程结构的实践中形成了各种类型的在土木工程结构的实践中形成了各种类型的深基础，其中沉

55、井基础，尤其是重型沉井、深基础，其中沉井基础，尤其是重型沉井、深水浮运钢筋混凝土沉井和钢沉井，在国内深水浮运钢筋混凝土沉井和钢沉井，在国内外已有广泛的应用和发展，如我国的南京长外已有广泛的应用和发展，如我国的南京长江大桥。江大桥。 公路铁路两用双层钢公路铁路两用双层钢架连续桥梁，跨度架连续桥梁，跨度160160米，米，铁路桥总长铁路桥总长6,7726,772米，米，19681968年建成，该桥的建成年建成，该桥的建成是中国修建深水基础桥梁工程的一项重大突破。是中国修建深水基础桥梁工程的一项重大突破。1、沉井的定义：、沉井的定义： 沉井是一种四周有壁、下部无底、上部无盖、侧壁下沉井是一种四周有壁

56、、下部无底、上部无盖、侧壁下部有刃脚的筒形结构物。通常用钢筋混凝土制成。部有刃脚的筒形结构物。通常用钢筋混凝土制成。 沉井是在地面或地坑上，先制作开口钢筋混凝土筒身，沉井是在地面或地坑上，先制作开口钢筋混凝土筒身，达到一定强度后，在井筒内分层挖达到一定强度后，在井筒内分层挖土、运土，随着井内土面逐渐土、运土，随着井内土面逐渐降低，沉井筒身借其自重或添降低，沉井筒身借其自重或添加重物等措施克服与土壁之间加重物等措施克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉至设计标的摩阻力，不断下沉至设计标高，再浇注混凝土封底并填塞高，再浇注混凝土封底并填塞井孔，成为建筑物基础的井筒井孔，成为建筑物基础的井筒状构造物。状构

57、造物。 2、沉井基础的类型：、沉井基础的类型：（1按平面形式分类：单孔或多孔的圆形、矩形、圆按平面形式分类：单孔或多孔的圆形、矩形、圆端形或网格形；端形或网格形； 圆形沉井：水流阻力小，在同等面积下，同其他类圆形沉井：水流阻力小，在同等面积下，同其他类型相比，周长最小、摩阻力相应减小，便于下沉；井壁型相比，周长最小、摩阻力相应减小，便于下沉；井壁只受轴向压力，且无绕轴线偏移问题；只受轴向压力，且无绕轴线偏移问题； 矩形沉井：制作方便，和等面积的圆形沉井相比，矩形沉井：制作方便，和等面积的圆形沉井相比，其惯性矩及核心半径均较大，对基底受力有利；但四角其惯性矩及核心半径均较大，对基底受力有利；但四

58、角处的土不易挖除，河流水流也不顺，在侧压力作用下，处的土不易挖除，河流水流也不顺，在侧压力作用下，沉井外壁受较大的挠曲应力；沉井外壁受较大的挠曲应力； 圆端形沉井：兼有两者的优缺点。圆端形沉井：兼有两者的优缺点。 （2按竖直剖面形式分类：竖直形、倾斜形和阶梯形等。按竖直剖面形式分类：竖直形、倾斜形和阶梯形等。 优点：埋置深度可以很大、整体性强、稳定性好，能承受优点：埋置深度可以很大、整体性强、稳定性好，能承受较大的垂直荷载和水平荷载。较大的垂直荷载和水平荷载。 缺陷：施工期较长；对细砂及粉砂类土在井内抽水易发生缺陷：施工期较长；对细砂及粉砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过

59、程中遇到的大孤石、流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。 范围：当上部荷载较大，结构对基础的变位敏感，而表层范围：当上部荷载较大，结构对基础的变位敏感，而表层地基土的允许承载力不足，做扩大基础开挖工作量大以及支地基土的允许承载力不足，做扩大基础开挖工作量大以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层时，一般采用沉井基撑困难，但在一定深度下有好的持力层时，一般采用沉井基础。础。 在山区河流中，虽然浅层土质较好，但冲刷大，或河在山区河流中，虽然浅层土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不

60、便桩基础施工的情况下会考虑采用沉井基础中有较大卵石不便桩基础施工的情况下会考虑采用沉井基础方案。方案。 3.3.5 沉箱基础沉箱基础 沉箱基础又称气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修沉箱基础又称气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。 在沉箱工作室里，工作人员用挖土机具、水力机械在沉箱工作室里，工作人员用挖土机具、水力机械和其他机具挖除沉箱底下的土石，排除各种障碍物，和其他机具挖除沉箱底下的土石，排除各种障碍物，使沉箱在其自重及其他压重作用下，克服周围的摩阻使沉箱在其自重及其他压重作用下，克服周围的摩阻力及压缩空气的反力而下沉。力及压缩空气的