第2章刚性基础与扩展基础PPT推荐.ppt

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2.2.11概述概述2.1.12.1.1刚性基础刚性基础刚性角刚性角:

每个台阶宽度每个台阶宽度cici与厚与厚度度titi保保ii=maxmax，属刚属刚性基础，不必对基础进性基础，不必对基础进行弯曲拉应力和剪应力行弯曲拉应力和剪应力的强度验算，可不设置的强度验算，可不设置受力钢筋。

受力钢筋。

2.2.11概述概述2.1.12.1.1刚性基础刚性基础满足刚性基础要求时，自墩台身满足刚性基础要求时，自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角夹角maxmax。

刚性角刚性角maxmax的数值是与基础所用的污工材料的数值是与基础所用的污工材料强度有关。

强度有关。

砖、片石、块石、粗料石砌体，砖、片石、块石、粗料石砌体，55号以下砂浆号以下砂浆maxmax3030度度砖、片石、块石、粗料石砌体，砖、片石、块石、粗料石砌体，55号以上砂浆号以上砂浆maxmax3535度度混凝土混凝土maxmax4040度度每层台阶高度每层台阶高度titi通常为通常为0.500.50m-1.00mm-1.00m，各层各层台阶采取相同厚度。

台阶采取相同厚度。

2.2.11概述概述2.1.12.1.1刚性基础刚性基础优点：

优点：

稳定性好、施工简便、能承受较大的稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。

荷载。

缺点：

自重大，并且当持力层为软弱土时，由自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响结构物的正常荷载压力超过地基强度而影响结构物的正常使用。

使用。

2.2.11概述概述2.1.12.1.1刚性基础刚性基础适用条件：

适用条件：

只要地基强度能满足要求，它是房只要地基强度能满足要求，它是房屋、桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基屋、桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。

对于荷载大或上部结构对沉降础形式。

对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的结构物，当持力层的土质较差较敏感的结构物，当持力层的土质较差又较厚时，不适宜的。

差又较厚时，不适宜的。

2.2.11概述概述2.1.12.1.1刚性基础刚性基础常用材料：

常用材料：

砖和砂浆砖和砂浆:

MU10,M5,MU10,M5,表表2211，2211混凝土：

混凝土：

C10C10C15C15石料石料：

M5M5灰土：

灰土：

3:

73:

7，2:

82:

8三合土：

三合土：

1:

2:

41:

4，1:

61:

62.2.11概述概述2.1.12.1.1刚性基础刚性基础概念：

概念：

在基底反力作用下，在在基底反力作用下，在a-aa-a断面产生弯曲拉断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防了防止基础在止基础在a-aa-a断面开裂甚至断裂，必须在基础中配置足够断面开裂甚至断裂，必须在基础中配置足够数量的钢筋。

数量的钢筋。

2.2.11概述概述2.1.22.1.2扩展基础扩展基础优点：

它整体性能较好，抗弯刚度较大。

在外它整体性能较好，抗弯刚度较大。

在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降不均匀引起结构物损坏的影响。

降不均匀引起结构物损坏的影响。

“宽基浅埋宽基浅埋”缺点：

钢筋和水泥的用量较大，施工技术的钢筋和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高。

要求也较高。

土质较差的地基上修建高层建筑土质较差的地基上修建高层建筑时，采用这种基础形式是适宜的。

时，采用这种基础形式是适宜的。

材料：

钢筋混凝土钢筋混凝土形式：

形式：

柱下扩展基础、条形、十字形基础、柱下扩展基础、条形、十字形基础、筏板及箱形筏板及箱形2.2.11概述概述2.1.22.1.2扩展基础扩展基础backback要求：

要求：

变形较小，而强度又比较大的持力层，以保变形较小，而强度又比较大的持力层，以保证地基证地基强度强度满足要求，而且不致产生过大的满足要求，而且不致产生过大的沉降沉降或沉降或沉降差。

此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的差。

此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性稳定性，确保基础的安全。

，确保基础的安全。

考虑因素考虑因素：

（提问）：

（提问）地基的工程地质、场地环境条件、水文地质条地基的工程地质、场地环境条件、水文地质条件、当地的冻融条件、上部结构形式，以及保证持力层件、当地的冻融条件、上部结构形式，以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。

2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择岩石地基：

岩石地基：

覆盖土层较薄的岩石地基：

清除覆盖土和清除覆盖土和风化层后，基础直接修建在新鲜岩面上。

风化层后，基础直接修建在新鲜岩面上。

如岩石的风化层很厚：

难以全部清除时，基难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。

冲刷深度及相应的容许承载力来确定。

岩层表面倾斜时：

不得将基础的一部分置于岩层表面倾斜时：

不得将基础的一部分置于岩层上，而另一部分则置于土层上，以防基础因岩层上，而另一部分则置于土层上，以防基础因不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。

不均匀沉降而发生倾斜甚至断裂。

在陡峭山坡上修建桥台：

还应注意岩体的稳还应注意岩体的稳定性。

定性。

2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.12.2.1工程地质条件工程地质条件非岩石地基：

非岩石地基：

压缩层范围内为均质土压缩层范围内为均质土:

基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和沉降特性来确定沉降特性来确定（同时考虑基础需要的最小埋同时考虑基础需要的最小埋深深）。

地层为多层土地层为多层土:

对大中型桥梁、结构物基础持力层的选对大中型桥梁、结构物基础持力层的选定，应通过较详细计算或方案比较后确定。

定，应通过较详细计算或方案比较后确定。

2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.12.2.1工程地质条件工程地质条件在满足其在满足其他要求下他要求下尽量浅埋尽量浅埋只有低层房只有低层房屋可用，否屋可用，否则处理则处理尽量浅埋。

尽量浅埋。

但是如但是如hh11太太小就为小就为IIIIhh112m5m5m桩桩基或处理；

基或处理；

好土好土软土软土好土好土IIIIIIIV好土好土软土软土软土软土（很深很深）h12.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.12.2.1工程地质条件工程地质条件建筑物的用途、类型、规模和性质建筑物的用途、类型、规模和性质地下室、设备层、人防地下室、设备层、人防单层厂房排架柱基础与临近设备基础有高差单层厂房排架柱基础与临近设备基础有高差电梯缓冲坑电梯缓冲坑上、下水、煤气等管道穿行上、下水、煤气等管道穿行建筑基础深度不同要过渡建筑基础深度不同要过渡上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也不同。

也不同。

对中、小跨度简支梁来说，这项因素对确定对中、小跨度简支梁来说，这项因素对确定基础的埋置深度影响不大。

基础的埋置深度影响不大。

2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.22.2.2建筑结构条件建筑结构条件对超静定结构对超静定结构，基础发生较小的不均匀沉基础发生较小的不均匀沉降也会使内力产生一定变化。

降也会使内力产生一定变化。

如对拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位如对拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位移和沉降差值，有时需将基础设置在埋移和沉降差值，有时需将基础设置在埋藏较深藏较深的坚实上层上。

的坚实上层上。

建筑结构的类型不同，地基沉降造成的危害建筑结构的类型不同，地基沉降造成的危害不同，高层建筑要求高，还要注意稳定性。

不同，高层建筑要求高，还要注意稳定性。

高层建筑，水平荷载大，岩石地基外，箱形高层建筑，水平荷载大，岩石地基外，箱形基础和筏形基础，基础埋深不小于建筑的基础和筏形基础，基础埋深不小于建筑的1/151/15。

桩箱或桩筏基础，桩箱或桩筏基础，1/181/201/181/20。

2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.22.2.2建筑结构条件建筑结构条件地下水存在时：

地下水存在时：

有承压水时：

u/0.7u=u=wwhh=izi2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.32.2.3水文地质条件水文地质条件墩台修建墩台修建,流水面积压缩，流速增加流水面积压缩，流速增加，水流冲刷，水流冲刷河床河床，防止桥梁墩、台基础四周和基底下土层被水流防止桥梁墩、台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走以致倒塌，基础必须埋置在设计洪水的最大冲掏空冲走以致倒塌，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下一定的深度，以保证基础的稳定性。

小桥涵不刷线以下一定的深度，以保证基础的稳定性。

小桥涵不小于小于lm。

基础在设计洪水冲刷总深度以下的最小埋置深度不基础在设计洪水冲刷总深度以下的最小埋置深度不应是一个定值应是一个定值-河床地层的抗冲刷能力河床地层的抗冲刷能力-计算设计流量的可靠性计算设计流量的可靠性-选用计算冲刷深度的方法选用计算冲刷深度的方法-桥梁的重要性桥梁的重要性-破坏后修复的难易程度等因素有关破坏后修复的难易程度等因素有关2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.32.2.3水文地质条件水文地质条件总冲刷深度总冲刷深度05101520大桥、中桥、小桥大桥、中桥、小桥1.52.02.53.03.5特大桥特大桥2.02.53.03.54.0考虑冲刷时大、中桥梁基础基底最小埋置深度考虑冲刷时大、中桥梁基础基底最小埋置深度（m）2.22.2基础埋置深度的选择基础埋置深度的选择2.2.32.2.3水文地质条件水文地质条件产生冻胀和融沉的原因？

产生冻胀和融沉的原因？

冬季气温下降，当地面下一定深度内土中的温度达到冬季气温下降，当地面下一定深度内土中的温度达到冰冻温度时，土中孔隙水分开始冻结，体积增大，使土冰冻温度时，土中孔隙水分开始冻结，体积增大，使土体产生一