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1、第2章淺基礎(chǔ)2-1概述2-2淺基礎(chǔ)的類型2-3基礎(chǔ)埋置深度的選擇2-4淺基礎(chǔ)的地基承載力2-5基礎(chǔ)底面尺寸的確定2-6減輕不均勻沉降危害的措施基礎(chǔ)工程之淺基礎(chǔ)2-1概述天然地基上的淺基礎(chǔ)(本章討論)人工地基上的淺基礎(chǔ)2.1.1淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容2.1.2淺基礎(chǔ)設(shè)計方法2.1.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則1.地基的類型2.基礎(chǔ)的類型2.1.1淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容主要內(nèi)容:1.選擇基礎(chǔ)方案(確定材料、類型,進行基礎(chǔ)平面布置);2.確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度;3.確定地基承載力;4.確定基礎(chǔ)的底面尺寸,必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算;5.進行基礎(chǔ)結(jié)
2、構(gòu)設(shè)計(內(nèi)力分析、截面計算、構(gòu)造要求);6.繪制基礎(chǔ)施工圖,提出施工說明。2.1.2淺基礎(chǔ)設(shè)計方法常規(guī)設(shè)計法(簡化計算法)、相互作用設(shè)計法。常規(guī)設(shè)計法要點:特點:滿足靜力平衡條件;不滿足變形協(xié)調(diào)條件。結(jié)論:地基越軟弱或越不均勻,按常規(guī)設(shè)計法計算的結(jié)果與實際情況的差別就可能越大。合理的設(shè)計方法:考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用(分析難度較大)。常規(guī)設(shè)計法適用條件:1.地基沉降較小或較均勻;2.基礎(chǔ)剛度較大。2.1.3地基基礎(chǔ)設(shè)計原則5)地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不勻的填土,其自重固結(jié)未完成時。即應(yīng)驗算地基變形。標準值設(shè)計值按結(jié)構(gòu)型
3、式分:擴展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等。2.2.1擴展基礎(chǔ)作用:把墻或柱的荷載側(cè)向擴展到土中,使之滿足地基承載 力和變形的要求。2.2淺基礎(chǔ)類型按材料分:無筋基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。1.無筋擴展基礎(chǔ)指由磚、毛石、砼、毛石砼、灰土、三合土等材料組成的無需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)。俗稱“剛性基礎(chǔ)”。適用于多層民用建筑和輕型廠房。磚:強度等級不低于MU10。砂漿:不低于M5。在地下水位以下或當(dāng)?shù)鼗脸睗駮r,應(yīng)采用水泥砂漿砌筑。適用于6層及6層以下的民用建筑和
4、磚墻承重的廠房。(1)磚基礎(chǔ)墊層作用(素砼,100厚,C10):保護坑底土體不被人為擾動和雨水浸泡;改善基礎(chǔ)的施工條件。(2)毛石基礎(chǔ)毛石是指未經(jīng)加工鑿平的石料。應(yīng)采用未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石,禁用風(fēng)化毛石。(3)灰土基礎(chǔ)石灰和土料按體積比3:7或2:8拌和均勻,在基槽內(nèi)分層夯實(每層虛鋪220~250mm,夯實至150mm)?;彝粱A(chǔ)宜在比較干燥的土層中使用。在我國華北和西北地區(qū),廣泛用于5層和5層以下的民用房屋。(4)三合土基礎(chǔ)由石灰、砂、骨料(礦渣、碎磚、碎石)加水混合而成。體積比1:2:4或1:3:6。用于4層和4層以下的民用
5、房屋。四合土基礎(chǔ)(南方個別地區(qū)用):水泥:石灰:砂:骨料=1:1:5:10或1:1:6:12(5)砼基礎(chǔ)C15??箟簭姸取⒛途眯?、抗凍性較好。毛石砼基礎(chǔ):在砼基礎(chǔ)中埋入體積占25%~30%的毛石,石塊尺寸不宜超過300mm。可節(jié)省水泥用量,減少水化熱。2.鋼筋砼擴展基礎(chǔ)(簡稱擴展基礎(chǔ))特點:抗彎、抗剪性能較好,基礎(chǔ)高度較小。(1)墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)(2)柱下鋼筋砼獨立基礎(chǔ)圖2-4柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)(a)階梯形基礎(chǔ);(b)錐形基礎(chǔ);(c)杯口基礎(chǔ)2.2.2聯(lián)合基礎(chǔ)2.2.3柱下條形基礎(chǔ)特點:整體抗彎剛度較大,因而具有調(diào)整不均
6、勻沉降的能力;基底壓力較均勻;造價高于擴展基礎(chǔ)。常用作軟弱地基或不均勻地基上框架或排架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。2.2.4柱下交叉條形基礎(chǔ)2.2.5筏形基礎(chǔ)特點:底面積大,故可減小基底壓力;可提高地基承載力(尤其在有地下室時);能增強基礎(chǔ)的整體性,調(diào)整不均勻沉降。其他功能:見教材。注意:當(dāng)?shù)鼗@著軟硬不均時,要慎用。(1)墻下筏形基礎(chǔ)為一塊厚度約200~300mm的鋼筋砼平板。主要在華東地區(qū)采用,淺埋或不埋。適用于具有硬殼持力層、比較均勻的軟弱地基上六層及六層以下承重橫墻較密的民用建筑。硬土軟土(2)柱下筏形基礎(chǔ)2.2.6箱形基礎(chǔ)特點:剛度
7、極大;抗震性能好;有補償效應(yīng)。地下室用途受限制;工期長;造價高;施工技術(shù)復(fù)雜。柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)又統(tǒng)稱為連續(xù)基礎(chǔ)。2.2.7殼體基礎(chǔ)其他基礎(chǔ):折板基礎(chǔ)等。2-3基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)的埋置深度是指基礎(chǔ)的底面至室外設(shè)計地面的距離。確定基礎(chǔ)埋深時,除了要考慮持力層的情況外,還應(yīng)考慮使用功能、地下室、地下設(shè)施、基礎(chǔ)形式、荷載、地質(zhì)水文條件、相鄰建筑物以及凍脹、沖刷等因素?;A(chǔ)埋深的確定原則是:在保證安全可靠的前提下盡量淺埋。但基礎(chǔ)埋深不得小于0.5m,基礎(chǔ)頂面距地面的距離宜大于0.1m。同一建筑物下面
8、各部分的基礎(chǔ)埋深可以不一致。2.3.1與建筑物有關(guān)的條件建筑物在使用功能和用途方面的要求;高層建筑;承受上拔力的基礎(chǔ);高聳結(jié)構(gòu);冷庫等。2.3.2工程地質(zhì)條件持力層下臥層軟弱下臥層對于中小型建筑物:良好土層——堅硬、硬塑、可塑狀態(tài)的粘性土層;密實或中密狀態(tài)的砂土層和碎石土層;