基础工程（土木工程课件）

基础工程3.1工程地质勘察基础工程工程地质勘察是进行地基基础设计的首要工作，其目的在于使用各种勘察方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质材料。3.1工程地质勘察基础工程可行性研究勘察初步勘察详细勘察工程地质勘察1.可行性研究勘察基础工程这一阶段主要从地质环境及土层的性质对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。2.初步勘察基础工程在可行性研究勘察的基础上，查明场地内各建筑地段地基土层的厚度、分布、构成、物理性质、强度及变形特性，地下水的埋藏条件，冻结深度及对场地稳定有影响的不良地质现象和地震烈度等，为确定建筑总平面图、主要建筑物的地基与基础方案提供必要的工程地质资料，为初步设计服务。2.初步勘察基础工程工程地质测绘1勘探工作22.初步勘察基础工程2.初步勘察基础工程3.详细勘察基础工程详细勘察阶段内的勘察工作主要是为设计建筑物或建筑群提供详细的岩土工程资料及设计所需的技术参数，应用于基础设计、地基处理、不良地质现象的整治及场地有关的岩土工程问题的分析等。3.详细勘察基础工程勘察报告编制的目的与要求1勘察报告的内容2（1）勘察报告编制的目的与要求基础工程各项勘察工作全部完成后，应对工程地质测绘、勘探、测试、室内试验和间接收集的有关资料，根据设计工程的特点与要求进行统计分析和整理，并做出综合分析，提出工程地质勘察报告(地基勘察报告)，为设计工程服务。（2）勘察报告的内容基础工程报告的内容应根据勘察的任务和要求来确定，主要应包括下列内容：①勘察目的、任务和要求。②拟建工程概况。（2）勘察报告的内容基础工程③勘察工作与勘察方法。④工程场地的地形地貌、地层、地质构造、岩土性质、地下水、不良地质现象的描述与评价。（2）勘察报告的内容基础工程⑤场地稳定性与适宜性的评价。⑥岩土工程参数的统计分析与选用。⑦对工程地基的稳定性、承载力、最终沉降量的估计的建议。合理的基础及地基处理方案。（2）勘察报告的内容基础工程⑧工程施工可能发生的问题及其对周围环境的影响；使用期可能引起的岩土工程问题及其监控与预防措施的建议。（2）勘察报告的内容基础工程⑨勘察报告应附有必要的图件：勘探点的平面布置图；工程地质柱状图；工程地质剖面图；原位测试成果图表；室内试验成果图表；综合试验结果总表。3.2.1浅基础基础工程基础分为浅基础和深基础两大类。一般而言，基础多埋置于地面以下，但诸如码头桩基础、桥梁基础、半地下室箱形基础等均有一部分在地表之上。1.按基础刚度分类基础工程刚性基础扩展基础按基础刚度分类(1）刚性基础基础工程刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的基础。(2）扩展基础基础工程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，称为扩展基础。柱下扩展基础和墙下扩展基础一般做成锥形和台阶形。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。2.按构造分类基础工程单独基础1条形基础2筏板基础和箱形基础3壳体基础4（1）单独基础基础工程在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。（2）条形基础基础工程墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。（3）筏板基础和箱形基础基础工程当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。（4）壳体基础基础工程为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶状，而做成各种形式的壳体，称作壳体基础。3.2.2深基础基础工程深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型。其中以历史悠久的桩基础应用最为广泛。相对于浅基础，深基础埋入地层较深，基础较复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。3.2.2深基础基础工程桩基础沉井基础地下连续墙深基础1.桩基础基础工程桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动静荷载的一种深基础。2.沉井基础基础工程沉井基础是一个用混凝土或钢筋混凝土等制成的井筒形结构物，它可以仅作为建筑物基础使用，也可以同时作为地下结构物使用。3.地下连续墙基础工程地下连续墙是利用专门的成槽机械在地下成槽，在槽中安放钢筋笼(网)后以导管法浇灌水下混凝土，形成一个单元墙段，再按顺序将完成的墙段以特定的方式连接组成的一道完整的现浇地下连续墙体。1.2.4未来土木工程基础工程1.建筑材料的轻质高强化2.施工过程的工业化、装配化3.设计理论的精确化、科学化4.工程教育理念的工程化3.3地基处理基础工程地基处理（见图3-3）就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消除湿陷性黄土的湿陷性及提高其抗液化能力等。3.3地基处理基础工程3.3地基处理基础工程常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。1.换填垫层法基础工程换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。2.强夯法基础工程强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软、流塑的黏性土等对地基变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。3.砂石桩法基础工程砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和黏土地基的变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软黏土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。4.振冲法基础工程振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水且抗剪强度不小于20kPa的黏性土与饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。5.水泥土搅拌法基础工程水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、黏性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。6.高压喷射注浆法基础工程高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。7.预压法基础工程预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。8.夯实水泥土桩法基础工程夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、黏性土等地基。该法施工周期短、施工文明、造价低且容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。9.水泥粉煤灰碎石桩法基础工程水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。10.石灰桩法基础工程石灰桩法适用于处理饱和黏性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。11.灰土挤密桩法和土挤密桩法基础工程灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。12.柱锤冲扩桩法基础