《地基承载力》课件

地基承载力地基承载力是土体或岩石抵抗建筑物或结构物荷载的能力。它是建筑工程的基础，影响着建筑物的安全性和稳定性。课程目标理解地基承载力了解地基承载力的定义，以及其在土木工程中的重要性。掌握影响因素分析土壤类型、地下水位、荷载类型等对地基承载力的影响。学习计算方法掌握地基承载力的计算方法，并能够进行简单的计算。了解控制措施学习各种地基承载力的控制措施，并了解其适用范围。地基承载力概述基础与地基建筑物的基础直接与地基接触，承受建筑物的重量并将其传递到地基。地基的承受力地基承载力是指地基能够承受的单位面积上的最大荷载，是建筑物安全与稳定的关键指标。承载力与沉降地基承载力不足会导致基础沉降，影响建筑物的使用功能，甚至造成严重的安全事故。地基承载力的影响因素11.土壤类型土壤类型不同，承载力也不同。例如，粘土的承载力一般高于砂土。22.土壤密度土壤密度越大，承载力也越大。密实度高的土壤，承载力更高。33.地下水位地下水位越高，土壤的强度和稳定性越低，承载力也越低。44.荷载类型荷载类型不同，承载力的计算方法也不同。例如，集中荷载和分布荷载的承载力计算方法不同。地质勘探的重要性地基稳定性地质勘探可以帮助确定地基的稳定性，以确保建筑物的安全和稳定。工程设计地质勘探可以为工程设计提供重要的基础数据，例如土层的性质、地下水位等。施工方案地质勘探可以帮助制定合理的施工方案，以避免地质灾害的发生。安全保障地质勘探可以确保工程建设的安全，并减少由于地质因素导致的工程事故。土质特性的测试方法1室内试验粒度分析，含水率测定2原位测试标准贯入试验，静力触探试验3物理特性密度，孔隙率，含水率4力学特性剪切强度，压缩性，渗透性这些测试方法可以确定土的性质，并帮助预测地基的承载力。室内试验和原位测试各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的测试方法。标准贫沙试验准备工作将砂箱和底座清理干净，确保砂箱底部平整无裂缝。将标准砂倒入砂箱中，并用刮板刮平，使其表面平整一致。加载荷用标准的加载装置，在砂箱中心位置施加逐渐增大的荷载，并记录相应的沉降量。绘制曲线将沉降量与荷载的关系绘制成曲线，即荷载沉降曲线，通过曲线分析确定砂土的承载力指标。数据分析根据荷载沉降曲线的特征，可以确定砂土的承载力指标，如极限承载力、弹性模量等。标准贫沙试验的原理标准贯入试验是一种常用的原位测试方法。利用锤击贯入杆，测量贯入深度，判断土层的密实程度和承载力。该试验原理是利用锤击贯入杆，使标准贯入锤自由落下，击打贯入杆顶部，从而将贯入杆打入土层。根据锤击次数与贯入深度，计算出标准贯入阻力值，作为判断土层密实程度和承载力的指标。标准贫沙试验的步骤标准贫沙试验是评估土体抗剪强度的重要方法，它在工程建设中扮演着关键角色。1准备工作确定试验目的、选择合适的试验设备并进行标定。2土样制备从现场采集土样，并根据试验要求进行加工处理。3试验过程将土样放入试验装置中，并通过控制压力、排水等条件进行测试。4数据记录在试验过程中，需要记录所有相关数据，包括压力、变形等。5结果分析根据试验数据，计算土体的抗剪强度，并分析结果的可靠性。标准贫沙试验的步骤严谨规范，确保试验结果的准确性和可靠性。标准贫沙试验数据的分析通过分析标准贫沙试验数据，可以得到沉降量与试验次数的关系曲线，从而确定地基土的承载力。极限承载力理论定义极限承载力是指地基在荷载作用下发生破坏时的最大承载力。重要性它是地基承载力的理论基础，可以用于计算地基的承载力，并设计合理的建筑基础。应用极限承载力理论是岩土工程中重要的理论基础，在基础设计、地基加固、地基承载力试验等方面具有广泛应用。极限承载力理论的假设条件均匀土层假设土层为均质的，且其物理性质在整个深度范围内保持一致。弹性变形假设土体在荷载作用下发生弹性变形，忽略塑性变形的影响。理想边界假设土体边界为理想状态，例如无限大的水平面和垂直面。集中荷载假设荷载作用于土体表面上的一个点或一个小范围内，忽略荷载分布的影响。极限承载力的计算公式公式描述f=q*S*γ计算地基承载力，f为地基承载力，q为地基土的容重，S为地基土的厚度，γ为地基土的抗剪强度。f=(1+0.2*γ/q)*q*S考虑地基土的压缩性，f为地基承载力，q为地基土的容重，S为地基土的厚度，γ为地基土的抗剪强度。f=(1+0.3*γ/q)*q*S考虑地基土的膨胀性，f为地基承载力，q为地基土的容重，S为地基土的厚度，γ为地基土的抗剪强度。极限承载力的影响因素土的类型土的类型影响地基的承载力，例如，粘土比砂土承载力高。地下水位地下水位升高会降低土的强度，降低承载力。基础的形状不同的基础形状，例如条形基础和方形基础，会影响地基承载力的分布。荷载的大小基础荷载越大，对地基的压力越大，承载力越低。安全系数的确定安全储备安全系数是建筑物抵抗意外事故和不确定因素的能力，可以有效地提高建筑物的安全性。地质条件不同的地质条件需要不同的安全系数，如软弱地基需要更高的安全系数。建筑类型建筑物的用途和重要性也会影响安全系数，重要性越高，安全系数越高。地基承载力的控制措施11.土壤改良采用换土、夯实、排水、加固等措施提高土壤的承载力。22.基础形式选择根据地基土的承载力选择合适的浅基础或深基础形式。33.基础尺寸设计根据地基土的承载力和荷载大小确定基础的尺寸和埋深。44.加固地基采用灌浆、桩基、地基处理等方法提高地基的整体承载力。基础类型对比分析浅基础浅基础常用于轻型建筑，如房屋、小型建筑物。桩基础桩基础主要用于高层建筑，大型建筑物，以及地基承载力较差的区域。筏板基础筏板基础适用于承载力较低，基础面积较大的建筑物，如桥梁、大型工业厂房等。浅基础的设计1基础类型选择根据荷载大小、地基承载力，选择合适的浅基础类型。如条形基础、独立基础、筏板基础等。2基础尺寸确定考虑基础的受力情况、地基承载力、建筑物荷载等因素，确定基础的宽度、长度、厚度。3钢筋布置设计根据基础的受力情况和地基承载力，设计基础的钢筋种类、数量和分布，确保基础的强度和刚度。桩基础的设计桩基础是将荷载传递到较深地层的结构形式，适用于承载力低或地基土层较软的区域。1桩型选择根据土层条件、荷载大小和施工条件选择合适的桩型2桩长确定桩长应满足承载力要求，并考虑地质情况和施工难易程度3桩间距设计根据桩基础形式、桩的排列方式和荷载分布确定桩间距4桩帽设计桩帽连接桩体，并将荷载均匀传递至桩体桩基础的设计需要综合考虑多种因素，并进行科学的计算和分析。岩土工程勘察的重要性11.了解地基土层提供基础设计依据，确保工程结构的稳定性和安全性。22.确定地基承载力合理选择基础类型，避免因承载力不足导致工程事故。33.预防地基病害通过勘察了解地基土层的性质，采取相应的防治措施，避免出现沉降、滑坡等问题。44.优化工程设计根据勘察结果，优化基础设计方案，降低工程造价，提高工程质量。场地勘察的具体内容地质条件了解场地地质结构，识别岩土类型、地层分布、地下水位等。地形地貌分析场地地形起伏、坡度变化，判断地基稳定性，评估工程建设难度。水文条件调查场地地下水位，水流方向，了解对地基的影响，制定相应的工程措施。环境条件考察场地周围的环境影响，如噪声、振动、污染等，制定相应的防治措施。岩土实验室试验的类型物理性质试验包括密度、含水率、孔隙率、比重等。这些试验可以了解土壤的物理特性，为后续的力学性质试验提供基础。力学性质试验包括压缩试验、剪切试验、三轴试验等。这些试验可以了解土壤的强度、变形、渗透性等力学性质。化学性质试验包括化学成分分析、矿物成分分析等。这些试验可以了解土壤的化学成分，为评估土壤的工程特性提供依据。原位测试的方法1标准贯入试验使用标准贯入锤击打入探头，测量锤击次数。2静力触探试验使用静力触探杆压入土壤，测量其抵抗力。3十字板剪切试验利用十字板装置，测量土壤的抗剪强度。地基承载力的现场验证1现场试验验证承载力2测试结果与理论值比较3安全系数确保安全通过现场试验验证地基承载力，并与理论值比较，确保安全系数符合规范要求。地基加固的常用方法夯实加固使用机械或人工夯实，提高土体的密实度，增加承载力。灌浆加固向地基中灌入水泥浆或化学浆液，填补孔隙，改善土体结构。加筋加固在土层中铺设土工格栅，增强土体抗拉强度，提高承载力。改良土加固将水泥、石灰等材料与土体混合，改善土体强度和压缩性。地基加固的工艺要点深层水泥搅拌桩通过机械搅拌将水泥浆与土体混合，形成水泥土桩。适用于软弱土层，提高地基承载力。高压喷射桩将水泥浆或其他固化剂通过高压喷射入土层，形成水泥土桩。适用于粉砂、粘土等土层，改善地基的承载力。预制桩基础将预制桩打入土层，形成桩基础，有效提高地基的承载力。适用于承载力要求高或地基土层较软的工程。地基灌浆加固将水泥浆或其他固化剂灌入地基裂缝或空洞，起到加固作用。适用于软弱土层、地基裂缝等情况，提高地基的整体稳定性。工程实例分析通过实际工程案例，分析地基承载力计算、基础设计和地基加固方案的应用。展示不同地质条件下，如何根据地基承载力进行科学合理的设计。分析案例中遇到的问题和解决方法，总结经验教