地基 与 基础 ——工程造价专业.

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地基 与 基础 ——工程造价专业

一:地基与基础概述 二:地基处理与加固 三:浅基础施工 四:桩基础施工 五:工程事故分析与处理 一:地基与基础概述 二:地基处理与加固 三:浅基础施工 四:桩基础施工 五:工程事故分析与处理

一:地基与基础概述 任务一:基本概念 任务二:基础埋置深度及影响因素 任务三:基础的类型及构造

任务一:基本概念 1、基 础:建筑物上部承重结构向下的 延伸和扩大,它承受建筑物的全部荷载,并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。

2、地 基:承受由基础传来荷载的土层, 不是 建筑物的组成部分。 其中: 持力层:具有一定的地耐力,直接承 受建筑荷载, 并需进行力学 计算的土层。 下卧层:持力层以下的土层。(图2.1)

持力层 下卧层 基础 地基附加应力 地基 上部结构荷载 地面 受力层 d 埋深 自重应力

3、地基的分类 地 基 人工地基 天然地基

天然地基: 凡天然土层具有足够的承载力,不需经人工加固或改良便可作为建筑物地基。

天然地基 粒径>2mm的颗粒数:>50% 分为:漂石、块石、卵石、碎石、圆砾石、角砾石、 六种 粒径>2mm的颗粒数:<50% ① 岩石: ② 碎石: 粒径>2mm的颗粒数:>50% 分为:漂石、块石、卵石、碎石、圆砾石、角砾石、 六种 ③ 砂土: 粒径>2mm的颗粒数:<50% 分为:砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂、 五种 ④ 粘性土: 分为:老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土 ⑤ 人工填土: 土层分布不均匀,压缩性强,易湿陷,承载力低

人工地基: 当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱,须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基。

人工地基 · 机械法致密(即:夯实法、压实法) · 挤压法致密 向软弱或松散土中打(压)入钢管,或用水冲成 ① 致密法 · 机械法致密(即:夯实法、压实法) · 挤压法致密 向软弱或松散土中打(压)入钢管,或用水冲成 孔,然后注入砂、石或土,将土层挤压密实 · 排水法致密 预先对地基加载,使土层孔隙中的水排出,达 到紧密和防止发生不均匀沉降的目的 ② 换土法 ③ 打桩法

扩展知识 地基应满足要求 (1)强度,应有足够的承载力 (2)变形,可均匀下沉,避免不均匀下沉 (3)稳定,防止滑坡、抵抗倾斜的能力

任务二:基础埋置深度 及影响因素

基础的埋置深度 由室外设计地面到基础底面的距离,称为基础的埋置深度,简称基础的埋深(图2.2)。埋深大于等于5m为深基础,小于5m为浅基础。

影响基础埋深的因素 土层构造情况 地下水位 冻结深度 相邻建筑物基础 其他因素

① 土层构造情况 基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的岩土层上,俗称“老土层”。 技术要点: a. 均为好土:浅埋≥500mm; b. 软土深度<2m:尽量埋至下层好土; c. 软土深2~5m:荷载小浅埋,荷载大深埋; d. 下卧软土:宜浅埋; e. 软硬交替:荷载小浅埋,荷载大应深埋。

②地下水位 如果基础处于最高和最低地下水位之间,则地下水位的上升和降低会使建筑物产生较大的上下位移。 技术要点: 在地下水位较高的地区,宜将基础的底面设在当地的最低水位以下200mm。在地下水位较低的地区,应尽可能将基础埋在最高水位以上200mm。

③冻土深度 冻结土与非冻结土的分界线称为冰冻线,一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则,冬天土层的冻胀力会把房屋拱起,产生变形;天气转暖,冻土解冻时又会产生陷落。 技术要点: 一般基础埋置在冰冻线下200mm。

④相邻建筑物基础 新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础;但当新建基础深于原有基础时,两基础的水平距离应保持在二者基础底面高差的1~2倍以内,以保证原有建筑的安全和正常使用。 技术要点: 两基础间距(内侧边距离) L=(1~2)△H;(△H→埋深差)

基础埋深与相邻基础的关系

⑤其他因素 建筑物的使用性质,高层建筑的基础埋深不小于高度的1/10。

任务三:基础的类型及构造 按材料分:砖基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、灰土基础和钢筋混凝土基础。 按构造形式分:条形基础、独立基础、井格基础、筏式基础、箱形基础和桩基础等。

无筋扩展基础:由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料制成的墙下条形基础或柱下独立基础。 扩展基础:由钢筋混凝土制成的柱下独立基础和墙下条形基础。

形式一:条形基础 基础沿墙体连续设置成长条状,是砌体结构建筑墙下基础的基本形式。

砖条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成。大放脚的做法有间隔式和等高式两种。

砖基础一般用不低于MU10的砖和不低于M5的砂浆砌成。因砖的抗冻性能较差,在严寒地区和含水量较大的土中,应采用高强度等级的砖和水泥砂浆,基础下宜做灰土或三合土垫层。 砖基础的逐步放阶的形式称为大放脚。为满足刚性角的要求,砖基础台阶的宽高比应小于1:1.5。

两皮一收

二、一间隔收

毛石基础 毛石基础由未加工成形的毛石和砂浆砌筑而成,其截面有台阶形、锥形和矩形等。石材的强度高,抗冻、防水和防腐蚀性能好,适用于地下水位高、冻结深度较大的一般民用建筑,但有震动的房屋不宜采用。

混凝土基础 混凝土基础是用不低于C15的混凝土浇捣而成,其剖面形式有阶梯形和锥形。具有坚固、耐久、耐水和防腐等特点,可用于地下水位以下的基础。混凝土基础一般有矩形、台阶形和锥形的截面形式。

阶梯形截面

锥形截面

★钢筋混凝土基础 钢筋混凝土基础因配有钢筋,可以做得宽而薄,其剖面形式多为扁锥形。当房屋为骨架承重或内骨架承重,且地基条件较差时,为提高建筑物的整体性,避免各承重柱产生不均匀沉降,常将柱下基础沿纵横方向连接起来,形成柱下条形基础或十字交叉的井格基础。

条形基础平面图

条形基础立体图

形式二:独立基础 独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、杯形等,如下图所示。

独立基础平面图

独立基础立体图

形式三:整片基础 片筏基础 整片基础 箱型基础

片筏基础 当建筑物上部荷载较大,或地基土质很差,承载能力小,采用独立基础或井格基础不能满足要求时,可采用片筏基础。

(a)平板式       (b) 梁板式 筏板基础

箱形基础 箱形基础是一种刚度很大的整体基础,它是由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的。

箱形基础

形式四:桩基础 当建筑物的荷载较大,而地基的弱土层较厚,地基承载力不能满足要求,采取其他措施又不经济时,可采用桩基础。 桩基础由承台和桩柱组成。

端承桩 摩擦桩 桩基础分类

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按受力特点分类 按受力特点来分,有刚性基础和柔性基础。 ⑴刚性基础:由刚性材料构成的基础。 刚性材料是指抗压强度高,而抗拉、抗剪强度较低的材料。常用的砖、石、混凝土等均属刚性材料。 基础的挑出长度与高度应在材料允许范围用刚性角控制,用α表示。

如果刚性基础底面宽超过刚性角范围,则刚性角范围以外的基底将被拉裂破坏。

⑵柔性基础 钢筋混凝土基础称为柔性基础,宽度不受刚性角的限制,基础底部不但能承受很大的压力,而且能承受很大的拉力(弯矩)。 为保证钢筋混凝土基础施工时,钢筋不致陷入泥土中,保护地基和找平整的工作面,常须在基础与地基之间设置混凝土垫层。这种基础适用于荷载较大的多、高层建筑。

扩展基础构造示意图

其他材料基础

灰土基础: 灰土基础是用经过消解后的生石灰和黏土按一定比例拌和而成,一般取灰土比例为3:7或2:8为宜。灰土基础一般适用于五层或五层以下、地下水位较低的砌体结构房屋,其厚度于建筑物层数有关。灰土基础的抗冻、防水性能差,在地下水位以下或较潮湿的地基上不宜采用。

三合土基础 三合土基础是用石灰、砂、碎石三种材料按1:2:4~1:3:6的体积比进行配合,在基槽内分层夯实,每层夯实前虚铺220mm,夯实后的厚度为150mm。这种基础造价低廉,施工简单,但强度较低。