土木工程概论教学课件第3章基础工程

土木工程概论教学课件第3章基础工程土木工程概论教学课件第3章基础工程13.1地基基础基础是将建筑物（构筑物）荷载传递到地基上的建筑物下部结构，起着承上启下的作用。任何建筑物（构筑物）都是与土层发生直接关系的。支承建筑物荷载的整个地层（土体或岩体）称为地基。3.1地基基础基础是将建筑物（构筑物）荷载传递到地基上的建2土木工程概论教学课件第3章基础工程33.2浅基础一、浅基础的定义浅基础一般指基础埋深小于5m，或者基础埋深小于基础宽度的基础。当场地的浅层土质可以满足建筑物对地基承载力和变形的要求时，首选浅基础方案。二、浅基础的分类浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。3.2浅基础一、浅基础的定义4扩展基础柱下独立基础和墙下条形基础统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱下的荷载沿侧向扩展到土中，使之满足地基承载力的要求。扩展基础的截面可以是锥形、台阶形和有肋等多种形式。

（a）柱下独立基础；（b）墙下条形基础；（c）锥形；（d）台阶形；（e）有肋的扩展基础扩展基础5联合基础联合基础主要指同列相邻两柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础。联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜等。联合基础6柱下条形基础当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用独立基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同―方向上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。柱下条形基础7筏形基础箱型基础壳体基础筏形基础83.3深基础如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，且又不适宜采取地基处理措施时，就应考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。深基础主要有桩基础、沉井基础、墩基础和地下连续墙等若干种类型。其中以桩基础的历史最为悠久，应用最为广泛。3.3深基础如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载9一、桩基础桩基础是一种承载性能好、适用范围广的深基础，在高层建设、桥梁、港口以及近海结构等工程中得到愈来愈广泛的应用。一、桩基础10桩基础的分类根据桩的承载性状分摩擦型桩和端承型桩两大类。根据施工方法的不同，主要桩基础可以分为预制桩和灌注桩两大类。根据成桩对土层的影响可以分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。根据桩身材料，可以将桩分为混凝土桩（含钢筋混凝土桩及预应力钢筋混凝土桩）、钢桩、木桩和组合桩。（a）摩擦型桩（b）端承型桩预制桩钻孔灌注桩桩基础的分类（a）摩擦型桩（b）端承型桩预制桩钻孔灌注桩11二、深井基础沉井是一种四周有壁，下部无底，上部无盖，通常用钢筋混凝土做成的筒形结构物。沉井的结构刚度大，不需支撑井壁和防水，可以作为基础的一部分；挖除土方量小，不需大量回填；在透水性较大，且地下水丰富或遇流砂时，仍可用不排水下沉和水下封底施工；下沉深度大，埋深越大其优点越突出。二、深井基础12三、桩筏基础和桩箱基础桩筏基础与桩箱基础就是置于桩上的箱形基础或筏形基础，是我国高层建筑常用的基础形式。桩筏基础适用于软土地基上的筒体结构，框架-剪力墙结构，以便借助高层结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。若为端承桩基，则可以用于框架结构。桩箱基础是一种可以在任何适合于桩基的地质条件下建造任何结构型式的高层建筑的基础型式。但仅就造价而言，长桩加箱形基础是最贵的，因此必须在全面的技术经济分析基础上做出选择。三、桩筏基础和桩箱基础133.4地基处理一、地基处理的定义地基处理就是指对不能满足承载力和变形要求的软弱地基进行人工处理，亦称之为地基加固。软弱地基和特殊土是地基处理的对象。二、地基处理的目的地基处理的主要目的是指提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。3.4地基处理一、地基处理的定义14三、地基处理方法置换法排水固结法压实和夯实法振密、挤密法灌入固化物法加筋法热学处理法托换法纠倾和迁移法换土垫层法排水水固结法振冲碎石桩法施工顺序示意图水泥土搅拌桩法施工工艺流程三、地基处理方法换土垫层法排水水固结法振冲碎石桩法施工顺序示15加筋斜撑法加大基底面积建筑物下部地铁树根桩托换加筋斜撑法加大基底面积建筑物下部地铁树根桩托换16本章小结本章主要分为4个部分，分别为地基基础、浅基础、深基础、地基处理。都是土木工程专业知识的重要组成部分。本章节的学习重点和难点为浅基础、深基础与地基处理。地基基础部分主要需要掌握概念，浅基础部分重点掌握扩展基础和联合基础。深基础部分重点掌握桩基础和沉井基础，地基处理部分要重点掌握地基处理方法与分类。重在概念的理解与方法的运用。本章小结本章主要分为4个部分，分别为地基基础17土木工程概论教学课件第3章基础工程土木工程概论教学课件第3章基础工程183.1地基基础基础是将建筑物（构筑物）荷载传递到地基上的建筑物下部结构，起着承上启下的作用。任何建筑物（构筑物）都是与土层发生直接关系的。支承建筑物荷载的整个地层（土体或岩体）称为地基。3.1地基基础基础是将建筑物（构筑物）荷载传递到地基上的建19土木工程概论教学课件第3章基础工程203.2浅基础一、浅基础的定义浅基础一般指基础埋深小于5m，或者基础埋深小于基础宽度的基础。当场地的浅层土质可以满足建筑物对地基承载力和变形的要求时，首选浅基础方案。二、浅基础的分类浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。3.2浅基础一、浅基础的定义21扩展基础柱下独立基础和墙下条形基础统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱下的荷载沿侧向扩展到土中，使之满足地基承载力的要求。扩展基础的截面可以是锥形、台阶形和有肋等多种形式。

（a）柱下独立基础；（b）墙下条形基础；（c）锥形；（d）台阶形；（e）有肋的扩展基础扩展基础22联合基础联合基础主要指同列相邻两柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础。联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差或防止两者之间的相向倾斜等。联合基础23柱下条形基础当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用独立基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同―方向上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。柱下条形基础24筏形基础箱型基础壳体基础筏形基础253.3深基础如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，且又不适宜采取地基处理措施时，就应考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。深基础主要有桩基础、沉井基础、墩基础和地下连续墙等若干种类型。其中以桩基础的历史最为悠久，应用最为广泛。3.3深基础如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载26一、桩基础桩基础是一种承载性能好、适用范围广的深基础，在高层建设、桥梁、港口以及近海结构等工程中得到愈来愈广泛的应用。一、桩基础27桩基础的分类根据桩的承载性状分摩擦型桩和端承型桩两大类。根据施工方法的不同，主要桩基础可以分为预制桩和灌注桩两大类。根据成桩对土层的影响可以分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。根据桩身材料，可以将桩分为混凝土桩（含钢筋混凝土桩及预应力钢筋混凝土桩）、钢桩、木桩和组合桩。（a）摩擦型桩（b）端承型桩预制桩钻孔灌注桩桩基础的分类（a）摩擦型桩（b）端承型桩预制桩钻孔灌注桩28二、深井基础沉井是一种四周有壁，下部无底，上部无盖，通常用钢筋混凝土做成的筒形结构物。沉井的结构刚度大，不需支撑井壁和防水，可以作为基础的一部分；挖除土方量小，不需大量回填；在透水性较大，且地下水丰富或遇流砂时，仍可用不排水下沉和水下封底施工；下沉深度大，埋深越大其优点越突出。二、深井基础29三、桩筏基础和桩箱基础桩筏基础与桩箱基础就是置于桩上的箱形基础或筏形基础，是我国高层建筑常用的基础形式。桩筏基础适用于软土地基上的筒体结构，框架-剪力墙结构，以便借助高层结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。若为端承桩基，则可以用于框架结构。桩箱基础是一种可以在任何适合于桩基的地质条件下建造任何结构型式的高层建筑的基础型式。但仅就造价而言，长桩加箱形基础是最贵的，因此必须在全面的技术经济分析基础上做出选择。三、桩筏基础和桩箱基础303.4地基处理一、地基处理的定义地基处理就是指对不能满足承载力和变形要求的软弱地基进行人工处理，亦称之为地基加固。软弱地基和特殊土是地基处理的对象。二、地基处理的目的地基处理的主要目的是指提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。3.4地基处理一、地基处理的定义31三、地基处理方法置换法排水固结法压实和夯实法振密、挤密法灌入固化物法加筋法热学处理法托换法纠倾和迁移法换土垫层法排水水固结法振冲碎石桩法施工顺序示意图水泥土搅拌桩法施工工艺流程三、地基处理方法换土垫层法排水水固结法振冲碎石桩法施工顺序示32加筋斜撑法加大基底面积建筑物下部地铁树根桩托换加筋斜撑法加大基底面积