[PPT]基础工程基础工程_ppt

1、第一章 绪论基础工程主要内容新旧规范的比较绪论浅基础桩基础建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)10章22附录152页1 荷载承载力：正常使用极限状态下荷载效应的标准组合-新；基本组合（设计值）-旧沉降：准永久组合，不应计入风荷载和地震荷载-新；长期效应组合，不入风荷载和地震荷载-旧3 沉降计算：按变形控制设计3. 1 一、二级建筑物，均应按地基变形设计，部分三级建筑物仍应作变形验算。（其他情况下的二级建筑物和三级建筑物可不作变形验算）3.2 桩基础: 一级、 体型复杂及软弱下卧层的二级、对沉降有严格要求、摩擦桩基, (对沉降有特殊要求)3.3 桩基础沉降计算的Mindlin及等代实

2、体法。3.4 埋置较深时，应考虑回弹（无要求）35 有限压缩层地基变形计算4 淡化了可靠度设计（？）承载力确定：载荷试验、由抗剪强度指标及公式计算、结合实践经验综合确定（承载力表，回归修正系数；桩基的承载力分项系数桩基规范）关于荷载组合、强度指标等方面，仍使用了可靠度一些概念。5 岩土的分类及指标岩石的完整性和坚硬程度：各5 级（硬质和软质；风化程度）粘质粉土、砂质粉土（粉土Ip小于、等于10的土）抗剪强度指标：标准值（均值和标准差）、压缩性指标：平均值（均值）、地基承载力：特征值（误差在30%内，均值=极限承载力标准值=2 特征值）。深宽修正后特征值（=设计值）6 规范的一致性提高桩基规范地

3、基处理规范基坑工程规范高层建筑规范7 其他：内容变化冻胀与基础深度，细化了冻胀分类的基础的检验与检测基坑支护设计复合地基设计岩石边坡支护设计锚杆高层建筑筏形基础设计减去了壳形基础设计8 原则 因地制宜：结合具体工程新发展与新问题第一章 绪论第一章 绪论1.1地基基础设计的基本要求1.2 地基的承载力的确定1.3 地基的沉降计算1.4 地基基础的设计思想1.1 地基基础设计的基本要求一.强度条件与变形条件二.建筑物地基破坏的形式三.建筑物的变形问题一.强度条件与变形条件 p f ：强度S S：变形1. 强度要求1. 强度（稳定）要求：荷载小于承载力（抗力） p pu /Fs =f pu ：极限承

4、载力 Fs ：安全系数2. 变形要求2：变形小于设计允许值S S（1） 沉降量 （2）沉降差（3）倾斜 （4）局部倾斜二. 竖直荷载下建筑物地基（强度）破坏的形式整体破坏局部剪切破坏冲剪破坏地基的液化1.整体破坏2.局部剪切3.冲剪破坏1.整体破坏：土质坚实，基础埋深较浅时；曲线开始近直线，随后沉降陡增，两侧土体隆起。SPPSPS2.局部剪切：松软地基，埋深较大时；曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段2.局部剪切3.冲剪破坏：松软地基，埋深较大；荷载板几乎是垂直下切，两侧无土体隆起。3.冲剪破坏整体破坏、局部剪切破坏与冲剪破坏模型试验132某谷仓的地基整体破坏1940年在软粘土地基上的某水泥仓

5、的整体破坏水泥仓地基的整体破坏在软粘土上的密砂地基的冲剪破坏密砂上由于动力荷载引起的冲剪破坏3.冲剪破坏武汉桥苑新村B楼18层（56.6米）1995年9月封顶12月3-21日顶部倾斜2.884米爆破拆除基础方案：336根沉管夯扩桩1. 施工：颈缩、断桩2.基坑开挖一次挖到底，堆载造成桩倾斜3. 基底标高提高2米，接桩4.临近施工影响深圳，腾龙酒店11层框架结构1995年3月封顶5月倾斜42公分 逐层拆除，剩3层。大孔径扩底桩，1.未达到基岩；2.荷载与桩基的重心不重合地基液化引起的建筑物破坏三.建筑物的变形问题绝对沉降沉降差倾斜局部倾斜墨西哥某艺术宫，左部分建于1709年；右部分建于1622年

6、。沉降达2.2米，存在明显的沉降差。比萨斜塔-不均匀沉降始建于1173年，60米高。1271年建成平均沉降2米，最大沉降4米。倾斜5.5，顶部偏心2.1米相邻建筑物引起的不均匀沉降膨胀土地基上的建筑物事故的原因1. 变形问题2.施工问题3.管理问题1.2 确定地基承载力的方法1. 现场试验法：载荷试验、标准贯入试验、静力触探等。2. 公式计算法：理论公式、半经验公式。3. 根据经验与临近工程资料确定一. 载荷试验现场载荷试验PsPuPcrlg tsisi+si载荷试验的结果时间沉降荷载沉降平板载荷试验要点0.5m 0.5m, 0.71 m 0.71m, 1.0m 1.0mB3b(3d)不少于3

7、点，极差30%8-10级每级稳定的标准承载力的标准（特征）值承载力的标准（特征）值fk比例界限极限承载力一半s/b=0.010.015平板载荷试验的成果I0：形状影响系数。圆：079；方：088二 普朗特-瑞斯纳（Prandtl-Reussner) 承载力公式1 普朗特(Prandtl)的基本假设1. 基础底面是绝对光滑的（，保证竖直荷载是主应力2. 无重介质的假使：地基土是无重量的。即在式（1）中：2. 普朗特-瑞斯纳的条形基础极限承载力公式BD半无限无重的地基土符合摩尔-库仑强度准则 极限平衡区与滑裂面的形状puD1231.朗肯主动区： pu为大主应力，与水平方向夹角4522. 过度区：r

8、=r0e tg3.朗肯被动区：水平方向为大主应力，与水平方向夹角45- 2rr0基底地基中的极限平衡区1区：朗肯主动极限平衡区pu=pukapu垂直应力pu为大主应力，与水平方向夹角4523区：朗肯被动极限平衡区DDkpD水平方向为大主应力，与水平方向夹角45- 22区： 过度区：极限平衡第二区：r=r0e tgr0r作用在隔离体上的力：pu 、 D 、pa 、 pp 、c、R所有力对A点力矩平衡r0rApupppaDcR隔离体2. 极限承载力pu Nq, Nc: 承载力系数三 太沙基（(Terzaghi)承载力公式1.基本条件2. 假设的滑裂面形状3. 极限承载力公式1.基本条件（1）考虑地

9、基土的自重（2）基础底可以是粗糙的（3）忽略基底以上部分土本身的阻力（3）忽略基底以上部分土本身的阻力D D2. 假设的滑裂面形状puD被动区过度区刚性核Ep=Ep1+Ep2+Ep3Wp uB考虑刚性核的平衡1. 当基底绝对粗糙时，夹角为；2. 考虑刚性核的平衡：荷载： p u自重：W粘聚力：C被动土压力EpEp1：土体自重Ep2：滑裂面上粘聚力Ep3 ：侧向荷载极限承载力的三部分滑动土体自重产生的抗力滑裂面上的粘聚力产生的抗力侧荷载D产生的抗力极限承载力pu的组成puDcNcqNq B/2 N梅耶霍夫公式基底粗糙考虑基底以上的土的抗剪强度对数螺旋线滑裂面五 地基中塑性区的发展确定承载力地基土

10、中某一点应力状态： ，极限平衡应力状态（塑性区） （-）/（+ +2c ctg)=Sin 允许地基中有一定的塑性区，作为设计承载力塑性区塑性区的发展设计承载力2.局部塑性区3. 极限承载力地基承受荷载的不同阶段1. 弹性阶段-临塑荷载SP123临塑荷载极限荷载荷载沉降曲线上的各阶段塑性区的计算自重应力：s1= (d+z)s3=k0 (d+z)弹性区的附加应力：z1,z3 =(p- d)(2Sin)/总计应力=： 1， 3设k0 =1.0q=dp2zM塑性区的计算弹性区的总计应力：1,3 = (p- d)(2Sin)/ + (d+z).（1）极限平衡条件：(-）/（+ +2c ctg)=Sin

11、（2）q=dp2zM塑性区的计算将式（1）代入式（2），表示该点既满足弹性区；也满足塑性区是弹塑像区的边界。在荷载p作用下，得到如下边界方程：z=f()（3）q=dp2zMB塑性区的最大深度Zmax对应Zmax=0临塑荷载；对应Zmax=B/4，B/3临界荷载。Pcr p1/4, p1/3=NB /2+Nq d+Ncc（对于三个荷载，三个系数不同。）承载力公式Pcr p1/4, p1/3=NB /2+Nq d+Ncc（对于三个荷载，三个系数不同。）各种临界荷载的承载力系数 Nq Nc N Pcr 1+ /ctg- /2+) (1- Nq )ctg 0 p1/4 1+ /ctg- /2+) (1

12、- Nq )ctg (Nq-1)/2p1/3 1+ /ctg- /2+) (1- Nq )ctg 2(Nq-1)/3目前规范中设计承载力的确定2. 承载力 公式法： fa=Mbb+Md md+Mcck fa :承载力特征值（设计值）相当与 p1/4=NB /2+Nq d+Ncc但当内摩擦角比较大时， 2Mb N六. 经验类比法新规范提出“从其他原位试验、经验值等方法”89规范：（1）基本值：f0（2）标准值；fk=f f0 f ：回归修正系数（3）设计值： fk 深宽修正回归修正系数fk=f f0f =1-（1.884/ n -7.918/n2) = :变异系数 ：标准差 ：平均值 可见f =

13、与试验的样本数、离散情况有关！f 第一章 绪论1.1地基基础设计的基本要求1.2 地基的承载力的确定1.3 地基的沉降计算1.4 地基基础的设计思想1.3 地基的沉降计算沉降 计算方法：分层总和法e-p曲线法：压缩系数a；压缩模量Es；e-lg p曲线法：Cc, Ce ：压缩指数与再压缩指数平均附加应力系数法：I , I-11.3 地基的沉降计算从前期观测类推计算：S=1-ete-p曲线p2p1e1e2一. 分层总合法基本公式二. e的确定1. e =e2-e1 .e-p曲线2. e =- a (p2-p1) .压缩系数3. e/(1+e) = -(p2-p1) /Es.压缩模量4. e =Cc log(p2/p1).压缩指数5. e = Ce log(p2/p1)回弹 （再压缩）指数 三. 平均附加应力系数法：. zi-1ziabcdefabcd-abef=Ai=p0(izi- I-1 zi-1)si=Ai/Esis=s siAi (i-i-1)/2 H z基础宽度b对承载力和沉降的影响-增加承载力Pu Pcr p1/4, p1/3=N b /2+Nq d +Ncc fa=Mbb+Md md+Mcckf=fk+b(b-3)+d m(d-0.5)基础宽度b对承载力和沉降的影响-增加沉降量2bb同样荷载强度时，基础宽度大，沉降也大2zz1.4