地基及基础Word文档下载推荐.docx

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上图为换填法人工处理地基

上图为江阴长江大桥北锚沉井为世界第一大沉井

某预压排水固结法施工现场

济南大学土建楼工地强夯法施工现场

人工挖孔桩施工现场

地下连续墙施工现场

由于浅基础施工简单，造价低，不需要特殊的施工机具和施工方法，因此，在选择基础方案时应优先选用浅基础。

基础工程是研究基础或包含基础的地下结构设计与施工的一门科学，亦称为基础工程凳编基础工程既是结构工程中的一部分，又是独立的地基基础工程。

基础设计与施工也就是地基基础设计与施工。

其设计必须满足三个基本条件：

①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容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，具有足够防止整体破坏的安全储备；

②基础沉降不得超过地基变形容许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用；

③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够的防止失稳破坏的安全储备。

荷载作用下，地基、基础和上部结构三部分彼此联系、相互制约。

设计时应根据地质勘察资料，综合考虑地基一基础一上部结构的相互作用、变形协调与施工条件，进行经济技术比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进、环境保护和施工简便的地基基础方案。

基础工程勘察、设计和施工质量的好坏将直接影响建筑物的安危、经济和正常使用。

基础工程施工常在地下或水下进行，往往需挡土挡水，施工难度大，在一般高层建筑中，其造价约占总造价的25%，工期约占25%-30%。

若需采用深基础或人工地基，其造价和工期所占比例更大。

注意：

基础工程为隐蔽工程，施工难度大，造价高，工期长，失事难以处理，应慎重处理。

2、基础工程的重要性：

随着大型、重型、高层建筑和大跨径桥梁等的日益增多，在基础工程设计与施工方面积累了不少成功的经验和工程典范，然而也有不少失败的教训。

成功事例：

赵州桥

隋朝大业初年（公元605年左右）石工李春所修建成的赵州石拱桥，造型美观，至今安然无恙。

桥台砌置于密实的粗砂层上，一千三百多年来估计沉降量约几厘米。

现在验算其基底压力约500-600kpa，这与现代土力学理论给出的承载力值很接近。

都江堰

都江堰是我国古代创建的一项闻名中外的伟大的水利工程。

在四川灌县城西岷江上游。

战国秦昭王时蜀郡守李冰父子率众兴建。

汹涌的岷江水经都江堰化险为夷，变害为利，造福农桑，使川西平原成为千百年来旱涝保收的“天府之国”。

都江堰工程由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三部分组成。

鱼嘴为建于江心的分水堤，由此把岷江水分流导入内外二江，外江为岷江正流，内江经宝瓶口流入川西平原灌溉农田飞沙堰在鱼嘴与宝瓶口之间，用于泄洪，调节鱼嘴流来的水流量，避免过多涌入内江。

宝瓶口是引岷江水入内江的总入水口，由人工凿开的玉垒山，成离堆。

开封开宝寺木塔

端拱二年（989）,喻皓建成开封开宝寺木塔，他根据当地多西北风，使塔身微向西北倾斜。

开封开宝寺木塔焚毁后，庆历元年（1041）建成砖塔，屋檐、斗拱等用特制的铁色琉璃砖块，塔身面砖为有佛像等浮雕图案的铁色琉璃砖，因此俗称铁塔。

铁塔高55.88米，呈八角形，共十三层。

上海浦东20000m2大油罐

1.基底压力:

210KN/m2。

2.地基由淤泥质粘性土组成，属河口滨海相沉积。

3.内含薄沙层。

4.容许承载力80KPa。

失败事例：

1.比萨斜塔2.特朗斯康谷仓

1913年建造的加拿大特朗斯康谷仓（图2），由65个圆柱形筒仓组成，高31m，宽23.5m，采用了筏板基础，因事先不了解基底下有厚达16m的软粘土层，建成后贮存谷物时，基底压力（320kPa）超出地基极限承载力。

使谷仓西侧突然陷人土中8.8m，东侧抬高1.5m，仓身整体倾斜26度53"

，地基发生整体滑动、丧失稳定性。

因谷仓整体性很强，筒仓完好无损。

事后在筒仓下增设70多个支承于基岩上的混凝土墩，用了388个50t的千斤顶才将其逐步纠正，但标高比原来降低了4m。

3.上海展览中心馆

上海展览中心馆原称上海工业展览馆，位于上海市区延安中路北侧。

展览馆中央大厅为框架结构，箱形基础，展览馆两翼采用条形基础。

箱形基础为两层，埋深7.27m。

箱基顶面至中央大厅顶部塔尖，总高96.63m。

地基为高压缩性淤泥质软土。

展览馆于1954年5月开工，当年底实测地基平均沉降量为60cm。

1957年6月，中央大厅四周的沉降量最大达146.55cm，最小为122.8cm。

到1979年，累计平均沉降量为160cm，从1957年至1979年共22年的沉降量仅20cm左右，不及1954年下半年沉降量的一半，说明沉降已趋向稳定。

但由于地基严重下沉，不仅使散水倒坡，而且建筑物内外连接的水、暖、电管道断裂，都付出了相当的代价。

4.苏州市虎丘塔

此塔位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年，（公元961年），距今已有1036年悠久历史。

全塔7层，高47.5m。

塔的平面呈八角形，由外壁、回廊与塔心三部分组成。

塔身全部青砖砌筑，外形仿楼阁式木塔，每层都有8个壶门，拐角处的砖特制成圆弧形，建筑精美。

1961年3月4日，国务院将此塔列为全国重点保护文物。

80年代，塔身已向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线已达2.31m，而且底层塔身发生不少裂缝,东北方向为竖直裂缝，西南方向为水平裂缝，成为危险建筑而封闭。

在国家文物管理局和苏州市人民政府领导下，召开多次专家会议，采取在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和树根桩加固塔身，由上海市特种基础工程研究所承担施工，获得成功。

—发展历史—

2．基础工程学科发展概况基础工程学是一门古老的工程技术和年青的应用科学。

远在古代人类就创造了自己的地基基础工艺。

如我国都江堰水利工程、举世闻名的万里长城、隋朝南北大运河、黄河大堤、赵州石拱桥以及许许多多遍及全国各地的宏伟壮丽的宫殿寺院、巍然挺立的高塔等等，都因奠基牢固，虽经历了无数次强震强风仍安然无恙。

又如秦代修筑驰道时采用的“隐以金椎”（（汉书》）路基压实方法；

至今常用的石灰桩，灰土、瓦渣垫层和水撼砂垫层等古有的传统地基处理方法。

再如北宋初著名木工喻皓建造开封开宝寺木塔时（公元989年），因当地多西北风而将建于饱和土上的塔身向西北倾斜，以借长期凤力作用而渐趋复正，克服建筑物地基不均匀沉降。

我国木桩基础更是源远流长。

如钱塘江南岸发现的河姆渡文化遗址中7000年前打人沼泽地的木桩世所罕见；

《水经注》记载的今山西汾水上三十墩柱木柱梁桥（公元前532年），以及秦代的渭桥（公元前221一公元206年，《三辅黄图》）等也都为木桩基础；

再如郑州隋朝超化寺打人淤泥的塔基木桩（（法苑珠林》）、杭州湾五代大海塘工程木桩等都是我国古代桩基技术应用的典范。

只是当时生产力发展水平所限而未能提炼成系统的科学理论。

作为本学科理论基础的土力学始于18世纪兴起工业革命的欧洲。

大规模的城市建设和水利、铁路的兴建面临着许多与土相关的问题，促进了土力学理论的产生和发展。

1773年，法国库仑（Coulomb）根据试验提出了著名的砂土抗剪强度公式，创立了计算挡土墙土压力的滑楔理论。

1869年，英国朗肯（Rankine）从另一途径提出了挡土墙的土压力理论，有力地促进了土体强度理论的发展。

此外，法国布森涅斯克（Boussinesq,188幻提出的弹性半空间表面作用竖向集中力的应力和变形的理论解答；

瑞蜂兰纽斯（Fellenius,1922）提出的土坡稳定分析法等等，这些古典的理论和方法，至今仍不失其理论和实用价值。

通过许多学者的不懈努力和经验积累，1925年，美国太沙基（Terzaghi）在归纳发展已有成就基础上，发表了《土力学》一书，他被认为是土力学的奠基人。

从1936年在美国召开的第一届国际土力学与基础工程会议起，土力学与基础工程方面的国际学术交流日益活跃。

世界各地包括中国在内的许多国家也都交流和总结了本学科新的研究成果和实践经验，促进了该学科的发展。

1.2浅基础的类型

1.2.1按基础刚度分类：

基础可分为：

刚性基础和柔性基础。

刚性基础分为：

1、砖基础2、混凝土基础3、毛石混凝土基础4、毛石基础5、灰土基础6、三合土基础柔性基础即钢筋混凝土基础

刚性基础

砖基础

1.2.2按基础构造分类：

1、独立基础2、条形基础3、伐板基础4、箱形基础5、壳形基础

1.3基础埋置深度的选择

1.3.1建筑结构条件与场地环境条件建筑结构条件包括建筑物用途、类型、规模与性质。

某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某些基础形式，这些要求常成为基础埋深的先决条件。

设置地下室或设备层及人防；

设置电梯处的电梯缓冲井；

上、下水、煤气等各种管道。

1.3.2工程地质条件

1.3.3水文地质条件

选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态，以及地表水情况；

基础底面筋可能在地下水位以上；

地下水位以下时，除考虑基坑排水、坑壁围护以及保护地基土不受扰动外还应注意：

涌土、流砂的可能性。

埋藏有承压水时，确定基础埋深时，要控制基坑开挖深度，防止基坑因挖土减压而隆起开裂。

1.3.4地基冻融条件

按《地基规范》地基土可分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀。

季节性冻土地基设计冻深计算：

1.5基础底面尺寸的确定

1.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸

1、中心受荷基础

2.偏心受荷基础

偏心基础计算步骤：

（1）按中心荷载预估基底面积A0或基宽b0

（2）把A0或b0放大10%—40%得试算尺寸A或b

（3）根据A初选l和b

（4）根据l和b验算偏心距合基底边缘最大压力

（5）如满足或稍有富余则l和b合适。

不满足，重新调整l和b，再进行验算，直至满足。

1.5.2软弱下卧层的验算

按双层地基应力分布概念，上硬下软时，应力分布将向四周更为扩散，也就是说Ea1/Ea2越大，应力扩散越快，故θ越大。

试验表明：

基底压力增加到一定程度后，传至软弱下卧层顶层的压力随之增加，即θ迅速减小，直到持力层冲剪破坏，一般θ不超过30°

。

1．9减轻不均匀沉降损害的措施

一般地说，地基发生变形即建筑物出现沉降是难以避免的，但是，过量的地基变形将使建筑物损坏或影响其使用功能；

从地基角度处理沉降方法：

（1）采用柱下条形基础、筏基和箱基等；

（2）采用桩基或其它深基础；

（3）采用各种地基处理方法。

1.9.1建筑措施1.建筑物体型力求简单平面形状复杂（如L、T、E、Z、Π形等）的建筑物，单元交又处基础密集，附加应力互相重叠，使局部沉降量增加；

同时，此类建筑物整体刚度差，不对称，不均匀沉降时，易产生扭曲应力，更易使建筑物开裂。

建筑物高低（或轻重）变化太大，地基各部分所受的荷载轻重不同，自然也容易出现过量的不均匀沉降。

据调查，软土地基上紧接高差超过一层的砌体承重结构房屋，低者很容易开裂。

因此，遇软弱地基时，要力求

（1）平面形状简单，如用“一”字形建筑物；

（2）立面体型变化不宜过大，砌体