基礎(chǔ)工程整合

1、1第一章導論第一章導論1.1.建筑物的全部荷載均由其下的地層來承擔。受建筑物影響的那一部分地層稱為地基；建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程所要研究的主要內(nèi)容：基礎(chǔ)工程所要研究的主要內(nèi)容：為橋梁、道路及其他人工構(gòu)造物基礎(chǔ)及其所在地基的設(shè)計與施工、以及相關(guān)概念、計算原理和計算方法。橋梁結(jié)構(gòu)：橋梁結(jié)構(gòu)：橋跨上部結(jié)構(gòu)（橋跨結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)）、橋跨下部結(jié)構(gòu)（橋墩、橋臺、墩臺基礎(chǔ)）、附屬結(jié)構(gòu)（引道、錐坡、導流護岸等調(diào)治構(gòu)造物）地基與基

2、礎(chǔ)要求：地基與基礎(chǔ)要求：足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。2.2.地基分類：地基分類：（1）天然地基：未經(jīng)人工處理就能滿足設(shè)計要求的地基。（2）人工地基：天然地層土質(zhì)過于軟弱或有不良的工程地質(zhì)問題，需要經(jīng)過人工加固或處理后才能修筑基礎(chǔ)的地基。3.3.基礎(chǔ)分類：基礎(chǔ)分類：（1）淺基礎(chǔ)：埋置深度較淺（一般在數(shù)米以內(nèi)），且施工簡單的基礎(chǔ)（2）深基礎(chǔ)：由于淺層土質(zhì)不良，需將基礎(chǔ)置于較深的良好土層上，且施工較復(fù)雜的基礎(chǔ)（3）深水基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋置在土層內(nèi)深

3、度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎(chǔ)。4.地基和基礎(chǔ)的重要性：地基和基礎(chǔ)的重要性：A地基和基礎(chǔ)的設(shè)計和施工質(zhì)量的優(yōu)劣，對整個結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量和正常使用起著根本的作用。B基礎(chǔ)有缺陷，難發(fā)現(xiàn)、難彌補。C基礎(chǔ)的施工進度，控制著工程。橋梁的地基與基礎(chǔ)在設(shè)計及施工之前，除了應(yīng)掌握有關(guān)包括上部結(jié)構(gòu)形式、跨徑、作用、墩臺結(jié)構(gòu)及國家頒布的橋梁設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)范等全橋的資料外，還應(yīng)注意地質(zhì)、水文資料的搜集和分析，重視土質(zhì)和建筑材料的調(diào)查與試驗。5.5

4、.荷載分類荷載分類恒載（永久荷載）：在設(shè)計使用期內(nèi)經(jīng)常作用且其值不隨時間變化或變化微小的荷載?？勺兒奢d：數(shù)值隨時間變化的荷載。偶然荷載：作用時間短暫，且發(fā)生的機率很小的作用。水浮力計算相關(guān)規(guī)定：水浮力計算相關(guān)規(guī)定：（1）基礎(chǔ)底面位于透水性地基上的橋梁墩臺，當驗算穩(wěn)定性時，應(yīng)考慮設(shè)計水位的浮力；當驗算地基應(yīng)力時，可僅考慮低水位的浮力，或不考慮水的浮力。（2）基礎(chǔ)嵌入不透水性地基上，且基底與地基接觸良好的橋梁墩臺基礎(chǔ)，可不考慮水的浮力。（3

5、）作用在樁基承臺底面的浮力，應(yīng)考慮全部地面積。對樁嵌入不透水地基并灌入混凝土封閉者，不應(yīng)考慮樁的浮力，在計算承臺底面浮力時英扣除樁的截面面積。（4）當不能肯定地基是否透水時，應(yīng)以透水和不透水兩種情況與其他作用組合，取其最不利者。6.6.基礎(chǔ)工程設(shè)計計算的原則基礎(chǔ)工程設(shè)計計算的原則（1）基礎(chǔ)底面的壓力小于地基的容許承載力；（2）地基及基礎(chǔ)的變形值小于結(jié)構(gòu)物要求的沉降值；（3）地基及基礎(chǔ)整體穩(wěn)定有足夠保證；（4）基礎(chǔ)本身的強度滿足要求。第二

6、章天然地基上的淺基礎(chǔ)第二章天然地基上的淺基礎(chǔ)3特點：特點：具有承載力高，穩(wěn)定性好，沉降量小而均勻，在深基礎(chǔ)中具有耗用材料少，施工簡便等特點。具有較好的適應(yīng)性。2樁基礎(chǔ)的適用條件樁基礎(chǔ)的適用條件（1）載荷較大，地基上部土層軟弱，適應(yīng)的地基持力層位置較深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上，經(jīng)濟上不合理時；（2）河床沖刷較大，河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計算正確，位于基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)物下面的土層有可能被侵蝕，沖刷，如采用淺基礎(chǔ)不能保證基礎(chǔ)安全時；（3）當?shù)?/p>

7、基計算沉降過大或建筑物對不均勻沉降敏感時，采用樁基礎(chǔ)穿過松軟（高壓縮）土層，將荷載傳到較堅實（低壓縮性）土層。以減少建筑物沉降并使沉降較均勻。（4）當建筑物承受較大的水平荷載，需要減少建筑物的水平位移和傾斜時。（5）當施工水位或地下水位較高，采用其他深基礎(chǔ)施工不便或經(jīng)濟上不合理時。（6）地震區(qū)，在可液化地基中，采用樁基礎(chǔ)可增加建筑物抗震能力，樁基礎(chǔ)穿越可液化并伸入下部密實穩(wěn)定土層，可消除或減輕地震對建筑物的危害。3樁與樁基礎(chǔ)的分類樁與樁

8、基礎(chǔ)的分類一樁基礎(chǔ)按承臺位置分類一樁基礎(chǔ)按承臺位置分類——分為高樁承臺基礎(chǔ)（簡稱高樁承臺）和低樁承臺基礎(chǔ)（簡稱地樁承臺）分為高樁承臺基礎(chǔ)（簡稱高樁承臺）和低樁承臺基礎(chǔ)（簡稱地樁承臺）高樁承臺高樁承臺的承臺底面位于地面（或沖刷線）以上，低樁承臺低樁承臺的承臺底面位于地面（或沖刷線以下）。高樁承臺的結(jié)構(gòu)特點是基樁部分樁身沉入土中，部分樁身外露在地面以上（稱為樁的自由長度）、而低樁承臺則基樁全部沉入土中（樁的自由長度為零）。高樁承臺高樁承臺由

9、于承臺位置較高或設(shè)在施工水位以上，可減少墩臺的圬工數(shù)量，避免或減少水下作業(yè)，施工較為方便。然而，在水平力的作用，由于承臺及基礎(chǔ)露出地面的一段自由長度周圍無土來共同承受水平外力，基樁的受力情況較為不利，樁身內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下的低樁承臺要大，其穩(wěn)定性也比地樁承臺差。二按施工方法分類二按施工方法分類——沉樁（預(yù)制樁）和灌注樁沉樁（預(yù)制樁）和灌注樁樁的施工方法種類較多，但基本形式為沉樁（預(yù)制樁）沉樁（預(yù)制樁）和灌注樁灌注樁一）沉樁

10、（預(yù)制樁）一）沉樁（預(yù)制樁）沉樁沉樁是按設(shè)計要求在地面良好條件下制作的。樁體質(zhì)量高，可大量工廠化生產(chǎn)，加速施工進度。1打入樁（錘擊樁）打入樁（錘擊樁）打入樁打入樁是通過錘擊將各種預(yù)先制好的樁打入地基內(nèi)達到所需要的深度。2振動下沉樁振動下沉樁震動下沉樁震動下沉樁是將大功率的振動打樁機安裝在樁頂，利用振動力已減少土對樁的阻力。3靜力壓樁靜力壓樁在軟粘性土中也可以用重力將樁壓入土中稱為靜力壓樁靜力壓樁。預(yù)制樁的特點：預(yù)制樁的特點：（1）不易穿

11、透較厚的沙土等硬夾層，只能進入沙，礫，硬粘土。強風化巖層等堅實持力層不大的深度。（2）沉樁方法一般采用錘擊，由此產(chǎn)生的震動，噪聲污染必須加以考慮。（3）沉樁過程產(chǎn)生積土效應(yīng)。特別是在飽和軟粘土地區(qū)沉樁可能導致周圍建筑物，道路，管線等的損失。（4）一般說來預(yù)制樁的施工質(zhì)量較穩(wěn)定（5）預(yù)制樁打入松散的粉土。沙礫層中，由于樁周和樁端上受到擠密，使樁測表面法相應(yīng)力提高，樁測摩阻力和樁端阻力也相應(yīng)提高。（6）由于樁的灌入能力受多種因素制約，因而常

12、常出現(xiàn)因樁打不到設(shè)計高程而截樁，造成浪費。（7）預(yù)制樁由于承受運輸，起吊，打擊應(yīng)力，需要配置較多鋼筋，混凝土強度等級也要相應(yīng)提高，因而其造價往往高于灌注樁。二）灌注樁二）灌注樁灌注樁灌注樁是在現(xiàn)場地基中鉆挖樁孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架，再灌注樁身混凝土而成的樁。1鉆、挖孔灌注樁：指用鉆孔機在土中鉆進，邊破碎土體邊出土雜二成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。2沉管灌注樁：指采用錘擊或振動的方法把帶有鋼筋混凝土樁尖或帶有活瓣

13、式樁尖的缸套管沉入土層中成孔，然后再套管內(nèi)放置鋼筋籠，并邊灌混凝土邊拔套管而形成的灌注樁，也可將鋼管打入土中擠土成孔后向套管中灌注混凝土并拔出套管成樁。各類灌注樁有如下共同優(yōu)點：各類灌注樁有如下共同優(yōu)點：（1）施工過程無大的噪聲和振動（2）可根據(jù)土層分布輕狂仁義變化樁長；根據(jù)同一建筑物的荷載分布與土層情況可采用不同樁徑；對于承受側(cè)向荷載的樁，可設(shè)計成有利于提高橫向承載力的異性樁，還可設(shè)計成變截面樁，，即在受玩具較大的上部采用較大的斷面。