基础工程-一.pptx
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1、1基底压力基底压力:基础底面传基础底面传递给地基表面的压力,递给地基表面的压力,也称也称基底接触压力基底接触压力。基底压力基底压力附加应力附加应力地基沉降变形地基沉降变形基底反力基底反力基础结构的外荷载基础结构的外荷载上部结构的自重及各上部结构的自重及各种荷载都是通过基础种荷载都是通过基础传到地基中的。传到地基中的。上部结构上部结构基础基础地基地基建筑物设计建筑物设计v暂不考虑上部结构的影暂不考虑上部结构的影响,使问题得以简化;响,使问题得以简化;v用荷载代替上部结构用荷载代替上部结构21.地基基础工程国内外现状地基基础工程需解决的问题:建(构筑)物的地基强度设计、变形控制、稳定性控制、基础材
2、料设计、检验与监测技术和相关施工技术。地基强度设计:应包括,地基原位测试技术、室内测试技术、允许设计取值。变形控制:应包括,地基变形计算、建筑物允许变形、对相邻建筑物的影响。稳定性控制:应包括,建筑物整体稳定性、抗浮稳定性、抗震稳定性。3建筑物的用途建筑物安全等级建筑布置上部结构类型工程地质水文地质气候条件工期施工条件造价环境保护地基基础设计依据上部结构工程地质条件其他要求4地基基础设计基础设计基础设计地地 基基结结 构构 承承 载载 力力 沉降变形沉降变形 稳稳 定定 性性强强 度度刚刚 度度基基本本尺尺寸寸钢钢筋筋数数量量等等2.2.设计内容和任务设计内容和任务 5根根据据上上部部结结构构
3、的的受受力力特特点点和和使使用用要要求求,综综合合考考虑虑地地质质条条件件、施施工工条条件件、经经济济造造价价和和环环境境保保护护等等因因素素,寻寻求求技技术术先先进进、经经济济合合理理而而且且实实际际可可行行的的地地基基基基础础方方案案并并进进行行必必要要的的力力学学检检算,使之满足安全、合理、经济和环保的总体设计目标。算,使之满足安全、合理、经济和环保的总体设计目标。6地基天然地基:不需处理直接放置基础的天然土层。人工地基:需要人工加固或处理后才能修建基础的土层。简单、造价低,尽量选择(1)地基分类7分类依据:埋置深度及施工工艺特点基础浅基础:埋置深度较浅,施工程序简单。深基础:埋置深度较
4、深,施工较为复杂。埋深界限5m?专门的设备或专业的人员8我国建筑地基基础设计规范(GB500072011)(以下简称地基基础规范),根据地基复杂程度、建筑物的规模和特征、由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响程度将地基基础设计分为甲级、乙级、丙级3个设计等级。地基基础设计等级分类910113.0.3 表 所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算。12131414 n概率极限设计法与极限状态设计原则概率极限设计法与极限状态设计原则 极限状态极限状态 承载能力极限状态承载能力极限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态 3、地基基础设计原则15概率极限设计法概率极限设计法两种极限状态两种极限状态
5、 承载力极限状态承载力极限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态 近似概率近似概率法法 全概率全概率法法 半概率法半概率法分项系数分项系数16概率极限状态设计法概率极限状态设计法 概率极限状态设计法以概率论为基础,以结构的可靠指概率极限状态设计法以概率论为基础,以结构的可靠指标(或失效概率)表示结构的可靠程度,采用与传统形式近标(或失效概率)表示结构的可靠程度,采用与传统形式近似的分项系数设计表达式,以分项系数代替过去的安全系数,似的分项系数设计表达式,以分项系数代替过去的安全系数,是一种先进的设计方法。是一种先进的设计方法。先进性:比较充分地考虑各种设计因素的变异性。先进性:比较充分地考虑各
6、种设计因素的变异性。但但在在地地基基基基础础的的设设计计中中,由由于于资资料料收收集集的的困困难难,目目前前对对于于设设计计变变量量的的变变化化规规律律掌掌握握不不够够,以以及及由由于于数数学学上上的的一一些些困困难难,全面采用该法尚不成熟。全面采用该法尚不成熟。171 1 1 1基础底面的压力小于地基的容许承载力;基础底面的压力小于地基的容许承载力;基础底面的压力小于地基的容许承载力;基础底面的压力小于地基的容许承载力;2 2 2 2地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值;地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值;地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值;地基及基础的变形值小于建筑物要求的
7、沉降值;3 3 3 3地基及基础的整体稳定性有足够保证;地基及基础的整体稳定性有足够保证;地基及基础的整体稳定性有足够保证;地基及基础的整体稳定性有足够保证;4 4 4 4基础本身的强度满足要求。基础本身的强度满足要求。基础本身的强度满足要求。基础本身的强度满足要求。地基基础设计原则地基基础设计原则 p fa 原则原则(承载力验算)(承载力验算)ss原则原则(变形验算)(变形验算)基础结构强度、刚度和耐久性的要求基础结构强度、刚度和耐久性的要求 经常承受水平荷载的高层建筑、构筑物以及基坑经常承受水平荷载的高层建筑、构筑物以及基坑工程的稳定性验算等工程的稳定性验算等1818 n地基基础设计资料地
8、基基础设计资料 上部结构荷载资料上部结构荷载资料 设计时所采用的荷载效应最不利组合与相应的设计时所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力或限值应符合相应规范的有关规定抗力或限值应符合相应规范的有关规定 岩土工程勘察资料岩土工程勘察资料 原位测试资料原位测试资料 地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模量和变形模量的原位测试报告等量和变形模量的原位测试报告等19荷载资料荷载资料2021 岩土工程勘察资料 (1)(1)建筑场地(不良)地质条件及危害程度建筑场地(不良)地质条件及危害程度 (2)(2)地层分布情况及各层岩、土的物理力学性质地层分布情况及各层岩、土
9、的物理力学性质 (3)(3)地下水类型、水位、腐蚀性等地下水类型、水位、腐蚀性等 (4)(4)地震设防区:场地类别,砂土液化地震设防区:场地类别,砂土液化 (5)(5)方案建议方案建议2223土土层层 编编号号 土层名土层名 土性特征描述土性特征描述 天然容天然容重重 /kN/m/kN/m3 3 孔隙孔隙比比e e 粘聚粘聚力力/kPa/kPa 内摩擦内摩擦角角 /承载力标准承载力标准值值 /kPa/kPa 压缩模压缩模量量 /MPa/MPa 说说 明明 人工填土人工填土 褐黄色,稍湿到很褐黄色,稍湿到很湿,上湿,上 部约部约0.5m0.5m为杂填土为杂填土 16 16 0.7 0.7 10
10、10 15 15 不宜作为持力层不宜作为持力层 粉质粘土粉质粘土 灰黄色,软塑灰黄色,软塑 17 17 0.7 0.7 12 12 15 15 不宜作为持力层不宜作为持力层 粉砂粉砂 灰色,成分为长石、灰色,成分为长石、石英石英 等,稍密,饱和等,稍密,饱和 17.5 17.5 0.7 0.7 20 20 150 150 10 10 粉质粘土粉质粘土 灰黄色,软塑到流灰黄色,软塑到流塑,呈塑,呈 透镜体分布透镜体分布 18.5 18.5 0.73 0.73 15 15 18 18 不宜作为持力层不宜作为持力层 细砂细砂 灰色,成分为长石、灰色,成分为长石、石英石英 等,稍密,饱和等,稍密,饱和
11、 18.5 18.5 0.55 0.55 25 25 200 200 12 12 粘土粘土 灰黄色,硬塑灰黄色,硬塑 19 19 0.5 0.5 25 25 20 20 300 300 14 14 泥质砂岩泥质砂岩 浅灰色,中等风化浅灰色,中等风化到微风到微风 化,岩体完整性较化,岩体完整性较好好 20 20 1000 1000 可认为不可压缩可认为不可压缩 地层参数表地层参数表24基础的材料形式、构造和尺寸,除应能适应上部结构、符合使用要求、满足上述地基承载力、稳定性和变形要求外,还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。基基础础工工程程五五类类主主要要工工程程问问题题由由于于地地基基基
12、基础础问问题题引引起起的的上上部部结结构构倾倾斜斜、墙墙体体破破坏坏;基基础础自自身身的的破破坏坏;地地基基承承载载力力不不足足发发生生整整体体滑滑动动破破坏坏或或沉沉降降量量过过大大;边边坡坡丧丧失失稳稳定定性性;其其他他特特殊殊不不良良地质条件引起的地基失效。地质条件引起的地基失效。253.地基基础设计基本规定 对地基计算的要求对地基计算的要求承载力承载力甲、乙、丙级建筑物甲、乙、丙级建筑物变变 形形1.1.甲、乙级甲、乙级 2.2.表以外的丙级表以外的丙级 3.3.表以内但符合第表以内但符合第3 3款的丙级款的丙级稳定性稳定性1.1.承受水平荷载的高层建筑或高耸承受水平荷载的高层建筑或高
13、耸 结构物结构物 2.2.建在斜坡上的基础建在斜坡上的基础26 荷载组合荷荷 载载永久荷载永久荷载可变荷载可变荷载偶然荷载偶然荷载 荷载分类(按随时间的变化)27地基基础设计采用的荷载效应组合地基基础设计采用的荷载效应组合正常使用极限状态下,荷载效应的标准组合值正常使用极限状态下,荷载效应的标准组合值S Sk k:S Sk k=S SGkGk+q1q1S SQ1kQ1k+q2q2S SQ2kQ2k+qnqnS SQnkQnk (2)(2)S Sk k=S=SGkGk+S+SQ1kQ1k+c2c2S SQ2kQ2k+cncnS SQnkQnk (1)(1)其中:其中:S SGkGk按永久荷载标准
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