基础工程经典版

基础：房屋建筑.桥梁桥跨及其他构筑物等结果的最下面那部分称为基础。地基：承受上部结构荷载的地层称为地基。持力层：地基直接与基础底面接触，承受主要荷载的那部分土层。下卧层：持力层以下的其它土层。地基分为天然地基和人工地基两类根据基础的埋深地基分为浅基础（埋置深度小于5m）和深基础两大类地基与基础必须满足的三个基本条件：作用于地基上的作用效应不得超过地基允许承载力或地基承载力特征值，保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止破坏的安全储备。基础沉降不得超过地基变形允许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用。挡土墙.边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。岩土工程勘察阶段分为：可行性研究勘察阶段初步勘察阶段详细勘察阶段施工勘察此四个阶段（问答）岩土工程勘察报告的基本内容：简答勘察目的任务要求和依据的技术标准拟建工程概况勘察方法和勘察工作布置场地地形地貌地层地质构造岩土性质及其均匀性各项岩土性质指标，岩土的强度参数地基承载力的建议值地下水埋藏情况类型水位及其变化土和水对建筑材料的腐蚀性可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价场地稳定性和适应性的评价验槽的定义：当施工单位挖完基槽并普遍钎探后，由建设单位邀请勘察设计施工质检等相关单位技术负责人，共同到施工工地对基槽进行验收，简称验槽。验槽的目的：检验勘察成果是否符合实际解决遗留和新发现的问题地基基础的设计原则：在防止地基土剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度。应控制地基的特征变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值。基础的形式构造和尺寸，除应能适应上部结构符合使用需要满足地基承载力和变形要求，还应满足对基础结构强度刚度和耐久性的要求。极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。基础埋置深度是指基础底面至设计底面（一般指室外设计地面）的垂直距离（0.5m车库3m）地基承载力是指地基所能承受的荷载，一般分为极限承载力和承载力特征值。地基处于极限平衡状态时所能承受的荷载即为极限承载力。在确保地基稳定性的前提下同时满足建筑物实际所能承受的变形能力，此时的承载力通常称为承载力特征值。地基变形依据其特征可分为沉降量沉降差倾斜局部倾斜此四大类。无筋扩展基础的设计及构造要求由于无筋扩展基础使用的材料抗压强度较高，而抗拉和抗剪强度较低受弯后容易发生弯曲破坏，因此要求基础有一点的高度，使弯曲所产生的拉引力不会超过材料的抗拉强度。影响刚性基础挑出部分宽高比的允许最大值的两个因素：基础的材料强度基底应力大小墙下条形基础的构造要求剖面形式：锥形基础的边缘高度不宜小于200mm，且两个方向的坡度不宜大于1:3.地板配筋混凝土强度等级：混凝土强度等级不应低于C20，不宜低于C25。垫层一般采用C10.钢筋保护层：当有垫层是钢筋保护层厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm。垫层要求：垫层厚度一般取100mm，每边伸出50~100mm。扩展基础的计算在进行扩展基础结构计算，确定基础配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合；相应的基底反力为净反力。柱下钢筋混凝土独立基础的高度由抗冲切验算确定。对于矩形基础，柱短边一侧冲切破坏较柱长边一侧危险，所以一般只需根据短边一侧的冲切破坏条件来确定基础高度。减轻建筑物不均匀沉降的措施：建筑措施结构措施施工措施在荷载作用下，扩展基础可以不满足刚性角要求，但须满足抗弯抗剪和抗冲切破坏的要求。何谓基础的埋置深度？影响基础埋深的因素有哪些？基础埋置深度一般是指基础底面到室外设计地面的距离，简称基础埋深。影响基础埋深选择的主要因素可以归纳为五个方面：1建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；2作用在地基上的荷载大小和性质；3工程地质和水文地质条件；4相邻建筑物的基础埋深；5地基土冻胀和融陷的影响。桩是设置在地面或水平以下一定深度的柱状管状筒状或板状的受力构件。它一般呈直立设置，必要时倾斜：前者为直桩，后者为斜桩。桩基础能较好的适应各种工程地质条件工程要求和荷载情况，具有承载能力高稳定性好沉降量小而均匀抗震性能良好便于机械化施工等突出特点。桩的分类按桩身材料分类：木桩混凝土桩（素混凝土桩钢筋混凝土桩预应力刚劲混凝土桩）钢桩按承载性状分类：摩擦型桩（摩擦桩端承摩擦桩）端承型桩（端承桩摩擦端承桩）按施工方法分类：预制桩灌注桩按桩径分类：小直径桩d≤250mm中等直径桩250mmd800mm大直径桩d≥800mm摩擦型桩：指桩顶竖向荷载全部或主要由装侧阻力承担的桩。端承型桩：指桩顶竖向荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩。桩顶在竖向荷载作用下的传递规律：桩侧摩阻力是自上而下逐渐发挥的，而不同深度土层的桩侧阻力是异步发挥的。桩端阻力的发挥滞后于桩侧阻力，只有当桩身轴力传递到桩端并对桩端土产生压缩时才会产生桩端阻力。桩侧摩阻力随深度呈线性增大，直至其极限值。桩侧极限摩阻力与所在深度土的类别和性质成桩方法等多种因素有关。在荷载作用下，对于一般摩擦型桩，侧阻力发挥作用的比例明显高于端阻力发挥作用的比例。桩的长径比l/d对荷载传递有重要影响。单桩的破坏模式屈曲破坏（桩的承载力取决于桩身的材料强度）整体剪切破坏（桩的承载力取决于桩端土的支承力）刺入破坏（桩的承载力主要取决于桩周土的强度）桩侧负摩阻力当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。负摩擦力桩的负摩擦力问题必定与地基内软弱土层或湿陷性土的存在有关桩土位移相等摩阻力为零桩身轴力最大均可判断中性点竖向抗压桩承载力的确定作用于桩顶的竖向荷载主要由装侧和桩端土体承担。单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载称为单桩竖向极限承载力。单桩竖向极限承载力取决于桩本身的材料强度和地基土对桩的支承力。对于甲级乙级建筑桩基，必须通过静载试验确定单桩竖向承载力。在同一条件下的试装数量，不宜少于总数的1%，并不应少于3根。工程总桩数在50根以内时不应少于2根。群桩效应群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载作用后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。承台效应承台效应是指摩擦型群桩在竖向荷载作用下，由于桩土相对位移，桩间土对承台产生一定竖向抗力，成为桩基竖向承载力的一部分而分担荷载的现象。桩基础设计步骤1收集设计资料2桩型桩长和截面尺寸的选择桩型选择的主要依据是上部结构的形式荷载地质条件和环境条件以及当地的桩基施工技术能力与经验等确定桩长的关键在于选择桩端持力层桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土粉土不小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于1d。当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于3d。3桩数及桩位布置4基桩的竖向承载力验算5基桩的水平承载力验算6软弱下卧层验算注意事项：验算范围规定在桩端平面以下受力层范围存在低于持力层承载力1/3才是软弱下卧层。传递至桩端平面的荷载，按扣除实体基础外表面总极限侧阻力的3/4而非1/2总极限侧阻力。桩端荷载扩散软弱下卧层承载力只进行深度修正。修正深度从承台底部计算至软弱土层顶面。7桩身结构设计8承台的设计计算承台设计包括确定承台的材料形状高度地面标高平面尺寸，以及局部受压受冲切受剪及受弯承载力计算，并应符合构造要求。承台的基本尺寸不应小于300mm。保护层厚度不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm。承台板有受弯破坏冲切和受剪破坏两种形式。角桩处形成≥45°的破坏椎体桩基础设计中对于预制桩除了进行竖向及水平承载力验算之外，还应进行吊装验算，而灌注桩则不必。软弱土的主要特征是抗剪强度低，压缩性高和渗透性小。地基处理是指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的设计要求，地基须经过人工处理后再建造基础。地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。软弱地基系指主要由淤泥淤泥质土冲填土杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。地基处理的目的：改善剪切特性改善压缩特性改善透水特性改善动力特性改善特殊土的不良地基的特性地基处理的方法分类：按时间分类：临时处理永久处理按处理埋置深度分类：浅层处理深层处理按土性对象分为：砂性土处理黏性土处理饱和土处理非饱和土处理垫层的设计对于垫层，既要有足够的厚度来置换可能被剪切破坏你的软弱土层，又要有足够的宽度乙方垫层向两侧挤出。垫层顶面宽度一般宜超出基础底边不小于300mm.垫层施工方法机械碾压法重锤夯实法平板振动法垫层材料排水固结法排水固结法是利用地基排水固结的特性，通过施加预加载荷，并增设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。砂石桩桩长当相对硬土层埋深较浅时，可按相对硬层埋深确定。当相对硬土层埋深较大时，应按建筑物地基变形允许值确定。对按稳定性控制的工程，桩长应不小于最危险滑动面以下2m的深度。对可液化的地基，桩长应按要求处理液化的深度确定。水泥土搅拌法它是利用水泥(或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。当δs0.015时，为非湿陷性黄土湿陷性黄土地基的工程措施地基处理措施防水措施结构措施膨胀土地基膨胀土是土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的高液限黏土。主要特征粒度组成中黏粒的含量大于30%。矿物成分中伊利石蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位。主体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂。缝。膨胀收缩变形课随环境变化往复发生，导致土的强度衰减。液限大于40%的高塑性土。属超固结黏性土。膨胀土的基础埋深膨胀土地基上建筑物的基础埋置升读不应小于1m.盐渍土地基的评价，主要考虑溶陷性盐胀性腐蚀性三个方面单项2*10填1*10名3*5简4*6计算15*2独桩