基礎(chǔ)工程：第二章 天然地基上的淺基礎(chǔ)

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1、土木工程本科生專業(yè)課程土木工程本科生專業(yè)課程基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程第二章第二章 天然地基上的淺基礎(chǔ)天然地基上的淺基礎(chǔ)2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.1 2.1 概述概述2.1.1 2.1.1 淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的區(qū)別淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的區(qū)別判斷依據(jù)判斷依據(jù)淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)

2、深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)埋置深度埋置深度5m5m設(shè)計(jì)計(jì)算是否考慮基礎(chǔ)側(cè)摩阻設(shè)計(jì)計(jì)算是否考慮基礎(chǔ)側(cè)摩阻不考慮不考慮考慮考慮施工時是否敞開挖基坑修基礎(chǔ)施工時是否敞開挖基坑修基礎(chǔ)是是否否施工方法施工方法簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜工程造價(jià)工程造價(jià)低低較高較高2.1 2.1 概述概述2.1.2 2.1.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求1.1.強(qiáng)度要求強(qiáng)度要求 地基：對剪切破壞及喪失整體穩(wěn)定性有足地基：對剪切破壞及喪失整體穩(wěn)定性有足 夠的安全度夠的安全度 基礎(chǔ)：不發(fā)生剪切破壞，有足夠的強(qiáng)度基礎(chǔ)：不發(fā)生剪切破壞，有足夠的強(qiáng)度2.2.變形要求變形要求 地基：控制變形量地基：控

3、制變形量地基變形容許值地基變形容許值 基礎(chǔ)：不能發(fā)生過大變形，有足夠的剛度基礎(chǔ)：不能發(fā)生過大變形，有足夠的剛度3.3.基礎(chǔ)功能、構(gòu)造及耐久性要求基礎(chǔ)功能、構(gòu)造及耐久性要求2.1 2.1 概述概述2.1.3 2.1.3 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本步驟淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本步驟地形及地質(zhì)勘察資料地形及地質(zhì)勘察資料水文氣象資料水文氣象資料上部結(jié)構(gòu)形式、使用功能、荷載性質(zhì)大小上部結(jié)構(gòu)形式、使用功能、荷載性質(zhì)大小等資料等資料周圍環(huán)境資料周圍環(huán)境資料施工技術(shù)條件資料施工技術(shù)條件資料細(xì)部尺寸細(xì)部尺寸空間位置空間位置確定基礎(chǔ)類型確定基礎(chǔ)類型2.1 2.1 概述概述地基強(qiáng)度檢算地基強(qiáng)度檢算基礎(chǔ)本身強(qiáng)度檢算基礎(chǔ)本身強(qiáng)度檢算基底偏心距

4、檢算基底偏心距檢算地基穩(wěn)定性檢算地基穩(wěn)定性檢算基礎(chǔ)傾覆、滑動穩(wěn)定性檢算基礎(chǔ)傾覆、滑動穩(wěn)定性檢算沉降檢算沉降檢算墩頂水平位移檢算墩頂水平位移檢算從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工綜合考慮從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工綜合考慮2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)

5、造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.2.1 2.2.1 按基礎(chǔ)剛度分類按基礎(chǔ)剛度分類剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)砌筑材料：磚、毛石、素砼、灰土等砌筑材料：磚、毛石、素砼、灰土等受力特點(diǎn)：抗壓性能好，抗拉、抗剪強(qiáng)受力特點(diǎn)：抗壓性能好，抗拉、抗剪強(qiáng) 度不高，無撓曲變形度不高，無撓曲變形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：穩(wěn)定性好，施工方便，能承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：穩(wěn)定性好，施工方便，能承 受較大荷載，但自重大受較大荷載，但自重大構(gòu)造：滿足構(gòu)造：滿足剛性角剛性角要求要求2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造剛剛 性性 角角2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造 剛性基礎(chǔ)的寬度大小應(yīng)能使所產(chǎn)生的基礎(chǔ)截面彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過基礎(chǔ)施

6、工材料的強(qiáng)度限值。滿足了這個要求，就得到墩臺身邊緣處的垂線與基底邊緣的連線間的最大夾角max，即稱為剛性角?；A(chǔ)底面積越大其底面壓強(qiáng)越小，對地基的負(fù)荷越有利，但放大的尺寸超過一定范圍，超過基礎(chǔ)材料本身的抗拉，抗剪能力，就會引起破壞，折列的方向不是沿柱或墻的外側(cè)垂直向下的，而是與垂線形成一個角度，這個角度就是材料剛性角。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡力使基礎(chǔ)大放腳與基礎(chǔ)材料的剛性角相一致，目的：確保基礎(chǔ)底面不產(chǎn)生拉應(yīng)力，最大限度地節(jié)約基礎(chǔ)材料。1.不同的材料剛性角不同，主要由基礎(chǔ)或其臺階的高寬比確定.2.磚砌基礎(chǔ)的剛性角在2633之間；素混凝土基礎(chǔ)的剛性角在45以內(nèi)。3.受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。2.2

7、2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造剛性角的大小是否只與砌筑材料有關(guān)剛性角的大小是否只與砌筑材料有關(guān)基礎(chǔ)底面反力越大，其剛性角越小基礎(chǔ)底面反力越大，其剛性角越小單向受力下的剛性角比雙向受力時大單向受力下的剛性角比雙向受力時大剛性角與哪些影響因素有關(guān)呢剛性角與哪些影響因素有關(guān)呢?為什么？為什么？2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造柔性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)砌筑材料：鋼筋混凝土砌筑材料：鋼筋混凝土受力特點(diǎn)：抗彎、抗剪性能好，可以有受力特點(diǎn)：抗彎、抗剪性能好，可以有 一定的撓曲變形一定的撓曲變形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：可在荷載大，地基承載力小結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：可在荷載大，地基承載力小 時采用，適用于具有一定

8、厚時采用，適用于具有一定厚 度的度的硬殼層硬殼層地基，地基，寬基淺埋寬基淺埋構(gòu)造：無剛性角要求構(gòu)造：無剛性角要求2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造2.2.2 2.2.2 按構(gòu)造分類按構(gòu)造分類獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)階梯形階梯形錐形錐形杯形杯形現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱現(xiàn)澆柱預(yù)制柱預(yù)制柱條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造無肋的無肋的有肋的有肋的底板底板墊層墊層肋肋交叉基礎(chǔ)交叉基礎(chǔ)2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造縱向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)橫向條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型

9、和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造Mat foundation2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造平板式平板式梁板式梁板式平板平板梁梁柱柱箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造底板底板外外墻墻內(nèi)內(nèi)墻墻殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造正圓錐殼正圓錐殼M型組合殼型組合殼內(nèi)球外錐組合殼內(nèi)球外錐組合殼2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防

10、止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.1 2.3.1 淺平基的施工特點(diǎn)淺平基的施工特點(diǎn)陸地施工順序陸地施工順序基基 坑坑 開開 挖挖基基 坑坑 支支 護(hù)護(hù)基基 坑坑 排水或降水排水或降水基基 底底 處處 理理基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 砌砌 筑筑水中施工順序水中施工順序修修 筑筑 圍圍 堰堰堰堰 內(nèi)內(nèi) 抽抽 水水基基 坑坑 開開 挖挖水水 下下 施施 工工2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.

11、3.2 2.3.2 基坑開挖和支護(hù)基坑開挖和支護(hù)無支護(hù)開挖無支護(hù)開挖不同土層或不同土層或深度較大可深度較大可加設(shè)平臺加設(shè)平臺土質(zhì)情況土質(zhì)情況荷載情況荷載情況基坑深度基坑深度坡度坡度擋擋 板板 支支 護(hù)護(hù)2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法 當(dāng)?shù)叵滤辉诳赢?dāng)?shù)叵滤辉诳拥滓韵聲r，可用擋板底以下時，可用擋板支護(hù)。一般用水平擋支護(hù)。一般用水平擋板擋土，用立木、對板擋土，用立木、對撐使之緊貼在坑壁上。撐使之緊貼在坑壁上。擋板可一次挖到坑底擋板可一次挖到坑底設(shè)計(jì)深度后鋪設(shè)，也設(shè)計(jì)深度后鋪設(shè)，也可分層鋪設(shè)?？煞謱愉佋O(shè)。樁樁 板板 支支 護(hù)護(hù)2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法 上述

12、擋板支護(hù)在邊上述擋板支護(hù)在邊開挖邊支擋的情況下施開挖邊支擋的情況下施工是不方便的。這時可工是不方便的。這時可改用樁板支護(hù)。一般采改用樁板支護(hù)。一般采用用H型鋼，對撐，八字型鋼，對撐，八字撐，腰梁等保持支護(hù)結(jié)撐，腰梁等保持支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。構(gòu)的穩(wěn)定性。板板 樁樁 支支 護(hù)護(hù)2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法擋擋 水水2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法擋擋 土土2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法鋼鋼 板板 樁樁 斷斷 面面對鋼帶進(jìn)行連續(xù)冷彎變形，形成截面為Z形、U形或其它形狀，可通過鎖口互相連接的建筑基礎(chǔ)用板材。2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工

13、方法旋旋 噴噴 樁樁 護(hù)護(hù) 壁壁2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法深深圳圳地地鐵鐵羅羅湖湖口口岸岸站站的的護(hù)護(hù)壁壁樁樁2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法噴射混凝土護(hù)噴射混凝土護(hù) 壁壁2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.3 2.3.3 基坑排水與降水基坑排水與降水集集 水水 排排 水水1.1.布設(shè)要點(diǎn)：匯水井布置在基坑內(nèi)基礎(chǔ)范圍布設(shè)要點(diǎn)：匯水井布置在基坑內(nèi)基礎(chǔ)范圍2.2.外，同時設(shè)置邊溝或排水溝，外，同時設(shè)置邊溝或排水溝，匯匯3.3.水井應(yīng)低于坑底或邊溝底不小水井應(yīng)低于坑底或邊溝底不小于于4.4.1m1m。井底鋪設(shè)一層粗砂或碎石，。井底鋪設(shè)一層粗砂

14、或碎石，5.5.以保護(hù)井底的土不被抽走。以保護(hù)井底的土不被抽走。2.2.特點(diǎn)：設(shè)備簡單，費(fèi)用低，但對于細(xì)、粉特點(diǎn)：設(shè)備簡單，費(fèi)用低，但對于細(xì)、粉 砂要防止出現(xiàn)流砂砂要防止出現(xiàn)流砂井井 點(diǎn)點(diǎn) 法法 降降 水水2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法輕型井點(diǎn)輕型井點(diǎn)噴射井點(diǎn)噴射井點(diǎn)深井泵井點(diǎn)深井泵井點(diǎn)降低水位降低水位56m1820m3040m適用范圍適用范圍粘砂土、粘砂土、砂土砂土粘砂土、砂粘砂土、砂土土透水性較大的透水性較大的砂土砂土特點(diǎn)：水流方向向下，不會出現(xiàn)流沙特點(diǎn)：水流方向向下，不會出現(xiàn)流沙2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.4 2.3.4 水中圍堰和水下挖土水

15、中圍堰和水下挖土水水 中中 圍圍 堰堰1.1.基本要求基本要求頂面高出最高施工水位頂面高出最高施工水位0.7m以上以上圍堰修筑完成后能防止河流沖刷圍堰修筑完成后能防止河流沖刷圍堰要滿足強(qiáng)度和其穩(wěn)定性要求圍堰要滿足強(qiáng)度和其穩(wěn)定性要求圍堰有足夠的空間搭建工作平臺圍堰有足夠的空間搭建工作平臺2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.2.圍堰分類圍堰分類土圍堰土圍堰草袋圍堰草袋圍堰木板樁圍堰木板樁圍堰鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰3.3.圍囹法施工工藝圍囹法施工工藝拼裝圍囹拼裝圍囹運(yùn)輸?shù)轿贿\(yùn)輸?shù)轿淮蚨ㄎ粯洞蚨ㄎ粯兜跗饑虻跗饑虿宕蜾摪鍢恫宕蜾摪鍢秶颍簡螌愉摪鍢秶?，空圍囹：單層鋼板樁圍堰，空間框架

16、結(jié)構(gòu)，即可作為支撐間框架結(jié)構(gòu)，即可作為支撐體系，又可作為施工平臺體系，又可作為施工平臺2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法水水 中中 挖挖 土土抓土斗抓土斗-雙瓣式：雙瓣式：適于挖泥沙適于挖泥沙四瓣式：四瓣式：適于挖漂、適于挖漂、卵石卵石。2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法水水 中中 挖挖 土土吸泥機(jī)：空氣吸泥機(jī)；水力吸泥機(jī)：空氣吸泥機(jī)；水力吸泥機(jī)；離心吸泥機(jī)吸泥機(jī)；離心吸泥機(jī)？2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.3.4 2.3.4 基底處理與灌注水下混凝土基底處理與灌注水下混凝土基底土質(zhì)鑒定基底土質(zhì)鑒定1.1.鑒定方法鑒定方法 直接觀察；取土樣試驗(yàn)直

17、接觀察；取土樣試驗(yàn)2.2.土質(zhì)不合要求土質(zhì)不合要求 地基處理地基處理 更改設(shè)計(jì)更改設(shè)計(jì)no（增大底面積，改用樁基礎(chǔ)等增大底面積，改用樁基礎(chǔ)等）巖層（巖層（未風(fēng)化、風(fēng)化、巖面傾斜未風(fēng)化、風(fēng)化、巖面傾斜）碎石類土及砂土碎石類土及砂土 粘性土粘性土（按不同土質(zhì)進(jìn)行按不同土質(zhì)進(jìn)行）2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法基基 底底 處處 理理泉眼泉眼 堵塞堵塞 排除排除 基底泉眼的處理不論采取何種方式，都不應(yīng)使基底土層飽水?；兹鄣奶幚聿徽摬扇『畏N方式，都不應(yīng)使基底土層飽水。1）可將有螺口的鋼管緊緊打人泉眼，蓋上螺帽并擰緊，阻止）可將有螺口的鋼管緊緊打人泉眼，蓋上螺帽并擰緊，阻止泉水流出；或

18、向泉眼內(nèi)壓注速凝的水泥砂漿，再打人木塞堵眼。泉水流出；或向泉眼內(nèi)壓注速凝的水泥砂漿，再打人木塞堵眼。2）堵眼有困難時，可采用導(dǎo)管塞人泉眼，將水引流至集水坑）堵眼有困難時，可采用導(dǎo)管塞人泉眼，將水引流至集水坑排出。在基底下設(shè)盲溝引流至集水坑排出，待基礎(chǔ)圬工完成后，排出。在基底下設(shè)盲溝引流至集水坑排出，待基礎(chǔ)圬工完成后，向盲溝壓注水泥漿堵塞。采用引流排水時，應(yīng)注意防止砂土流失，向盲溝壓注水泥漿堵塞。采用引流排水時，應(yīng)注意防止砂土流失，引起基底沉陷。引起基底沉陷。灌注水下混凝土灌注水下混凝土2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法導(dǎo)管法導(dǎo)管法封底混凝土厚度計(jì)算封底混凝土厚度計(jì)算2.3 2.3

19、 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法情況一：情況一：樁入土不深，板樁與土之間摩擦樁入土不深，板樁與土之間摩擦 力較小，浮力主要由封底混凝土力較小，浮力主要由封底混凝土 和圍堰自重平衡，厚度由抗浮計(jì)和圍堰自重平衡，厚度由抗浮計(jì) 算確定。算確定。修正系數(shù)，小于修正系數(shù)，小于1 1lhx2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法情況二：情況二：樁入土較深，混凝土厚度由封底混凝樁入土較深，混凝土厚度由封底混凝 土強(qiáng)度計(jì)算確定。按簡支單向板計(jì)算土強(qiáng)度計(jì)算確定。按簡支單向板計(jì)算簡支板頂面在浮力作用下的應(yīng)力為：簡支板頂面在浮力作用下的應(yīng)力為：由上式即可得到封底混凝土的厚度。由上式即可得到封底混凝土的厚度

20、。截面模量 圓形基底圓形基底如何計(jì)算如何計(jì)算？2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.1 2.4.1 基本概念基本概念常規(guī)設(shè)計(jì)方法常規(guī)設(shè)計(jì)方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用

21、地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用上述設(shè)計(jì)方法中忽略了以下兩點(diǎn)：上述設(shè)計(jì)方法中忽略了以下兩點(diǎn)：1.1.基礎(chǔ)的變形對上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形的影響基礎(chǔ)的變形對上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形的影響 2.2.上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)變形的調(diào)整作用上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)變形的調(diào)整作用共同作用設(shè)計(jì)方法共同作用設(shè)計(jì)方法 將上部結(jié)構(gòu)、地基、基礎(chǔ)三者視為一個完整將上部結(jié)構(gòu)、地基、基礎(chǔ)三者視為一個完整的體系來進(jìn)行共同作用分析。的體系來進(jìn)行共同作用分析。同時滿足同時滿足 靜力平衡條件靜力平衡條件 變形協(xié)調(diào)條件變形協(xié)調(diào)條件 2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.2 2.4.2 地基與基礎(chǔ)的相互作用地基與基礎(chǔ)的相互作

22、用架越作用：架越作用：剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部，將所承擔(dān)的剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部，將所承擔(dān)的 荷載相對集中地傳至基底邊緣的現(xiàn)象。荷載相對集中地傳至基底邊緣的現(xiàn)象。2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.3 2.4.3 基礎(chǔ)相對剛度的影響基礎(chǔ)相對剛度的影響2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.4 2.4.4 地基土非均勻性的影響地基土非均勻性的影響2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.5 2.4.5 上部結(jié)構(gòu)剛度的影響上部結(jié)構(gòu)剛度的影響柔柔 性性 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)：整個承重體系

23、對基礎(chǔ)的不均特點(diǎn)：整個承重體系對基礎(chǔ)的不均 勻沉降有勻沉降有 很大的適應(yīng)性，沉降差不引起上部結(jié)很大的適應(yīng)性，沉降差不引起上部結(jié) 構(gòu)的附加應(yīng)力（次應(yīng)力）。構(gòu)的附加應(yīng)力（次應(yīng)力）。敏感性結(jié)構(gòu)敏感性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：對基礎(chǔ)不均勻沉降反應(yīng)靈敏特點(diǎn)：對基礎(chǔ)不均勻沉降反應(yīng)靈敏剛剛 性性 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)：傾斜而不撓曲特點(diǎn)：傾斜而不撓曲2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.4.62.4.6 有限元有限元模擬施工模擬施工地震作用地震作用土土-水耦合水耦合補(bǔ)充閱讀：補(bǔ)充閱讀：砂土砂土液化狀態(tài)下土液化狀態(tài)下土基礎(chǔ)基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)整體系統(tǒng)的動態(tài)整體系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)數(shù)值計(jì)算響應(yīng)數(shù)值計(jì)算2

24、.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5.1 2.5.1 建筑措施建筑措施建筑物體形力求簡單建筑物體形力求簡單平面：力求簡單，避免附加應(yīng)力疊加平面：力求簡單，避免附加應(yīng)力疊加立面：建筑物高低（輕重）相差不大

25、立面：建筑物高低（輕重）相差不大控制建筑物的長高比控制建筑物的長高比2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施思考：倒思考：倒“八八”字裂紋是如何產(chǎn)生的？字裂紋是如何產(chǎn)生的？設(shè)設(shè) 置置 沉沉 降降 縫縫2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施1.長高比過大的建筑物適當(dāng)部位；長高比過大的建筑物適當(dāng)部位；2.平面形狀復(fù)雜的建筑物的轉(zhuǎn)折部位；平面形狀復(fù)雜的建筑物的轉(zhuǎn)折部位；3.地基土的壓縮性有顯著變化處；地基土的壓縮性有顯著變化處；4.建筑物的高低或荷載有很大差異處；建筑物的高低或荷載有很大差異處；5.建筑物結(jié)構(gòu)類

26、型截然不同處；建筑物結(jié)構(gòu)類型截然不同處；6.分期建造房屋的交界處；分期建造房屋的交界處；7.擬設(shè)置伸縮縫處。擬設(shè)置伸縮縫處。2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施相鄰建筑物基礎(chǔ)的間隔距離相鄰建筑物基礎(chǔ)的間隔距離 避免建筑物的相互影響，減小附加應(yīng)力避免建筑物的相互影響，減小附加應(yīng)力的疊加，以免建筑物的相互開裂的疊加，以免建筑物的相互開裂調(diào)整和控制各建筑物的標(biāo)高調(diào)整和控制各建筑物的標(biāo)高思考：在設(shè)計(jì)中，荷載大的標(biāo)高和荷載小的思考：在設(shè)計(jì)中，荷載大的標(biāo)高和荷載小的 標(biāo)高，哪部分應(yīng)該調(diào)整得高些？標(biāo)高，哪部分應(yīng)該調(diào)整得高些？2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5.

27、2 2.5.2 結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施減輕建筑物自重減輕建筑物自重設(shè)置圈梁設(shè)置圈梁減小或調(diào)整基底附加壓力減小或調(diào)整基底附加壓力采用非敏感性結(jié)構(gòu)采用非敏感性結(jié)構(gòu)增加基礎(chǔ)剛度增加基礎(chǔ)剛度2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.5.3 2.5.3 施工措施施工措施1.擬建相鄰建筑物之間輕重懸殊時，先重后擬建相鄰建筑物之間輕重懸殊時，先重后2.輕（先高后低）；輕（先高后低）；2.已建輕型建筑物周圍不宜堆放重物；已建輕型建筑物周圍不宜堆放重物；3.注意開挖基礎(chǔ)的降水對鄰近建筑物影響；注意開挖基礎(chǔ)的降水對鄰近建筑物影響；4.基坑開挖后，盡量減少擾動原狀土；基坑開挖后，盡量減少擾動原狀土；5.

28、擬建密集建筑群內(nèi)有樁基礎(chǔ)時，先打樁。擬建密集建筑群內(nèi)有樁基礎(chǔ)時，先打樁。2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度2.6.1 2.6.1 埋置深度的概念埋置深度的概念埋置深度：指自埋置深度：指自地面（房建）地面（房建）或或一

29、般沖刷線（橋梁）一般沖刷線（橋梁）到基礎(chǔ)底到基礎(chǔ)底 面的距離，簡稱為埋深。面的距離，簡稱為埋深。最小埋置深度最小埋置深度合理埋置深度合理埋置深度埋置深度埋置深度埋深不應(yīng)小于各種破壞因素而定的埋深不應(yīng)小于各種破壞因素而定的最小埋深（保證持力層不受外界破最小埋深（保證持力層不受外界破壞因素影響）壞因素影響）以滿足各種力學(xué)驗(yàn)算為前提，應(yīng)在以滿足各種力學(xué)驗(yàn)算為前提，應(yīng)在最小埋深以下選擇地基承載力較高最小埋深以下選擇地基承載力較高的土層作為持力層的土層作為持力層在大于最小埋深條件下選擇最淺的高承載力地層作為持力層在大于最小埋深條件下選擇最淺的高承載力地層作為持力層2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置

30、深度2.6.2 2.6.2 最小埋置深度最小埋置深度2.沖刷因素沖刷因素在河流中修筑橋梁墩臺基礎(chǔ)時，由于過水?dāng)嗝嬖诤恿髦行拗蛄憾张_基礎(chǔ)時，由于過水?dāng)嗝娴臏p小，會增加水流速度，引起沖刷。的減小，會增加水流速度，引起沖刷。一般沖刷線一般沖刷線局部沖刷線局部沖刷線沖刷總深度沖刷總深度=一般沖刷深度一般沖刷深度+局部沖刷深度局部沖刷深度河床面在水流沖刷后下降的深度河床面在水流沖刷后下降的深度在一般沖刷的同時由于墩臺的阻水在一般沖刷的同時由于墩臺的阻水在墩臺周圍形成的附加沖刷深度在墩臺周圍形成的附加沖刷深度1.不埋置在不穩(wěn)定地表層不埋置在不穩(wěn)定地表層旱地、無水流沖刷處或設(shè)有鋪砌防護(hù)層時，應(yīng)旱地、無水流

31、沖刷處或設(shè)有鋪砌防護(hù)層時，應(yīng)在地面以下在地面以下2m以下，困難情況下不得小于以下，困難情況下不得小于1m2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度京九線巴河大橋京九線巴河大橋2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度因此，基底應(yīng)埋置于最大沖刷線下不小于因此，基底應(yīng)埋置于最大沖刷線下不小于安全值安全值 一般橋梁：一般橋梁：2m+沖刷總深度的沖刷總深度的10%，并以，并以 0.5m分段；分段；重要橋梁：在上述的基礎(chǔ)上再加重要橋梁：在上述的基礎(chǔ)上再加1m；修建在巖石地基上的橋墩：修建在巖石地基上的橋墩：抗沖刷能力強(qiáng)，清理巖石表面風(fēng)化層；抗沖刷能力強(qiáng)，清理巖石表面風(fēng)化層；抗沖刷能力差，視具體情況定

32、；抗沖刷能力差，視具體情況定；2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度補(bǔ)充知識：水的流動導(dǎo)致細(xì)小顆粒的流失補(bǔ)充知識：水的流動導(dǎo)致細(xì)小顆粒的流失水流方向水流方向2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度2.凍融因素凍融因素3.生物活動及環(huán)境因素生物活動及環(huán)境因素橋規(guī)橋規(guī)規(guī)定：規(guī)定：基底應(yīng)埋置于凍結(jié)線以下一定深度基底應(yīng)埋置于凍結(jié)線以下一定深度 凍脹、強(qiáng)凍脹土凍脹、強(qiáng)凍脹土0.25m；弱凍脹土不小于凍結(jié)深度；弱凍脹土不小于凍結(jié)深度80%涵洞基礎(chǔ)出入口向洞內(nèi)各涵洞基礎(chǔ)出入口向洞內(nèi)各2m范圍內(nèi)基地應(yīng)埋置于凍結(jié)范圍內(nèi)基地應(yīng)埋置于凍結(jié)線以下線以下0.25m。離地面較淺的土層，因受大氣、環(huán)境、氣候、雨水

33、沖蝕及生物離地面較淺的土層，因受大氣、環(huán)境、氣候、雨水沖蝕及生物活動的影響，為保證持力層穩(wěn)定和不受擾動，基底應(yīng)埋置于地面以活動的影響，為保證持力層穩(wěn)定和不受擾動，基底應(yīng)埋置于地面以下下2m，困難時最少，困難時最少1m。土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度：多年實(shí)測最大凍深的平均值土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度：多年實(shí)測最大凍深的平均值2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度凍凍 脹脹 丘丘2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度熱熱 融融2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度2.6.3 2.6.3 合理埋置深度合理埋置深度 使用功能或上部結(jié)構(gòu)形式使用功能或上部結(jié)構(gòu)形式 必須設(shè)地下室或設(shè)備層的建筑物必須設(shè)地下室或設(shè)

34、備層的建筑物 帶有地下管線的設(shè)備基礎(chǔ)帶有地下管線的設(shè)備基礎(chǔ) 帶地下設(shè)施的建筑物帶地下設(shè)施的建筑物 高層建筑，荷載大，埋深適當(dāng)加大高層建筑，荷載大，埋深適當(dāng)加大 與建筑物受力性能有關(guān)，如承受上拔力的與建筑物受力性能有關(guān)，如承受上拔力的 輸電塔，埋深應(yīng)該加大輸電塔，埋深應(yīng)該加大1.與建筑物有關(guān)的條件與建筑物有關(guān)的條件2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度2.工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 持力層為傾斜面，分段設(shè)臺階持力層為傾斜面，分段設(shè)臺階 修建在穩(wěn)定土坡坡頂修建在穩(wěn)定土坡坡頂 均質(zhì)土層均質(zhì)土層:根據(jù)荷載大小和地基承載力確定根據(jù)荷載大小和地基承載力確定 非均質(zhì)土層：應(yīng)視實(shí)際情況而定非均質(zhì)土層：應(yīng)視

35、實(shí)際情況而定 上硬下軟，充分利用硬殼層的作用上硬下軟，充分利用硬殼層的作用 上軟下硬，若軟土較薄，挖除上軟下硬，若軟土較薄，挖除 上軟下硬，若軟土較厚，置換或修改設(shè)計(jì)上軟下硬，若軟土較厚，置換或修改設(shè)計(jì)在在滿足其滿足其他要求下他要求下盡量淺埋盡量淺埋只有低層房只有低層房屋可用屋可用,否否則需地基處則需地基處理理盡量淺埋盡量淺埋但是如果但是如果h h1 1太小就太小就為為IIII好土好土軟土軟土(很深很深)好土好土軟土軟土軟土軟土好土好土IVh1h1h14 m 樁基樁基或處理或處理2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度 IIIIII好土好土軟土軟土h1III2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基

36、礎(chǔ)的埋置深度3.水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件 底面低于潛水面的地基，應(yīng)注意基坑排水，底面低于潛水面的地基，應(yīng)注意基坑排水，坑壁圍護(hù)，保護(hù)地基土不受擾動坑壁圍護(hù)，保護(hù)地基土不受擾動 防止流砂、涌土的出現(xiàn)以及抗腐蝕、抗?jié)B、防止流砂、涌土的出現(xiàn)以及抗腐蝕、抗?jié)B、抗浮的要求抗浮的要求 埋藏有承壓含水層的地基，應(yīng)注意防止基底埋藏有承壓含水層的地基，應(yīng)注意防止基底 因挖土減壓而引起隆起開裂因挖土減壓而引起隆起開裂2.6 2.6 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度4.采取人工措施，改善環(huán)境條件采取人工措施，改善環(huán)境條件 鋪砌河床斷面，把易沖刷土換為無沖刷情況鋪砌河床斷面，把易沖刷土換為無沖刷情況 改變凍脹融陷條件，換

37、為非凍脹土改變凍脹融陷條件，換為非凍脹土5.美觀：基頂不高出地面或最低水位美觀：基頂不高出地面或最低水位2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造淺基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造2.3 2.3 淺基礎(chǔ)的施工方法淺基礎(chǔ)的施工方法2.4 2.4 地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用2.5 2.5 防止不均勻沉降的措施防止不均勻沉降的措施2.6 2.6 基礎(chǔ)埋置深度的選擇基礎(chǔ)埋置深度的選擇2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.02.7.0 基礎(chǔ)上的荷載基礎(chǔ)上的荷載計(jì)算荷載的取值方法計(jì)算荷載的

38、取值方法1.1.容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法（工作應(yīng)力設(shè)計(jì)法）（鐵路公路）容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法（工作應(yīng)力設(shè)計(jì)法）（鐵路公路）2.2.極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（可靠度設(shè)計(jì)法）（房建）極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（可靠度設(shè)計(jì)法）（房建）計(jì)算荷載計(jì)算荷載 =主要荷載主要荷載 +附加荷載附加荷載 +特殊荷載特殊荷載荷載組合原則荷載組合原則荷載對結(jié)構(gòu)的荷載對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度強(qiáng)度、剛度剛度和和穩(wěn)定性穩(wěn)定性影響不同。影響不同。取導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)取導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)最不利情況最不利情況的各種荷載組合，即：的各種荷載組合，即：最不利荷載組合最不利荷載組合。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.1 2.7.1 基礎(chǔ)尺寸的初步擬定基礎(chǔ)尺寸的初步擬定基礎(chǔ)

39、底面基礎(chǔ)底面長長a寬寬b尺寸與尺寸與高度有如下的關(guān)系：高度有如下的關(guān)系：a=l+2Htanb=d+2Htan擴(kuò)大基礎(chǔ)的剖面形式一般做成矩形或臺階形。擴(kuò)大基礎(chǔ)的剖面形式一般做成矩形或臺階形。自墩、臺身底邊緣至基頂邊緣的距離自墩、臺身底邊緣至基頂邊緣的距離c稱襟邊。稱襟邊。1.擴(kuò)大基底面積增加基礎(chǔ)承載力擴(kuò)大基底面積增加基礎(chǔ)承載力 2.便于調(diào)整基礎(chǔ)施工時在平面尺寸上可能發(fā)生的誤差便于調(diào)整基礎(chǔ)施工時在平面尺寸上可能發(fā)生的誤差 3.為了支立墩、合身模板的需要為了支立墩、合身模板的需要 視基底面積的要求、基礎(chǔ)厚度及施工方法而定。橋梁墩視基底面積的要求、基礎(chǔ)厚度及施工方法而定。橋梁墩臺基礎(chǔ)襟邊最小值為臺基礎(chǔ)

40、襟邊最小值為20cm-30cm。每層臺階高度通常為每層臺階高度通常為0.50m-1.00m，在一般情況下各層臺，在一般情況下各層臺階宜采取相同厚度。階宜采取相同厚度。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.1 2.7.1 基礎(chǔ)尺寸的初步擬定基礎(chǔ)尺寸的初步擬定1.擬定依據(jù)擬定依據(jù) 上部結(jié)構(gòu)形式，使用功能等上部結(jié)構(gòu)形式，使用功能等 地基基本容許承載力地基基本容許承載力 上部結(jié)構(gòu)荷載大小，性質(zhì)等上部結(jié)構(gòu)荷載大小，性質(zhì)等2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.擬定原則擬定原則 形狀與墩臺形狀相符形狀與墩臺形狀相符 分層擴(kuò)大，每層厚不小于分層擴(kuò)大，每層厚不小于1m1m，常用，

41、常用1m1m 上部結(jié)構(gòu)荷載大小，性質(zhì)等，層數(shù)不超過上部結(jié)構(gòu)荷載大小，性質(zhì)等，層數(shù)不超過3 3層層 滿足剛性角要求滿足剛性角要求 襟邊尺寸大于襟邊尺寸大于0.2m0.2m，以滿足立模以及測量、，以滿足立模以及測量、放線誤差放線誤差2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.中心受壓中心受壓基礎(chǔ)底面處的總壓應(yīng)力為基礎(chǔ)底面處的總壓應(yīng)力為條形基礎(chǔ)2.偏心受壓偏心受壓在中心受壓的情況下擴(kuò)大底面積，再進(jìn)行檢算在中心受壓的情況下擴(kuò)大底面積，再進(jìn)行檢算2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算材料力學(xué)回憶材料力學(xué)回憶截面模量截面模量M（長度三次方），別名（長度三次方），別名 截面抵抗拒、截面抵抗

42、拒、section modulus對其形心軸的對其形心軸的慣性矩慣性矩與截面上受拉或受壓邊緣至形心軸距離的比值與截面上受拉或受壓邊緣至形心軸距離的比值 x慣性矩慣性矩I 長度單位四次方、別名長度單位四次方、別名moment of inertiax2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.2 2.7.2 地基強(qiáng)度的檢算地基強(qiáng)度的檢算持力層強(qiáng)度檢算持力層強(qiáng)度檢算所有外力向基底形心處簡化所有外力向基底形心處簡化或或橋梁基礎(chǔ)地基橋梁基礎(chǔ)地基容許承載力容許承載力建筑基礎(chǔ)地基建筑基礎(chǔ)地基容許承載力容許承載力按安全系數(shù)確定按安全系數(shù)確定按可靠度確定按可靠度確定最大壓應(yīng)力最大壓應(yīng)力地基容許承載力

43、地基容許承載力2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算軟弱下臥層強(qiáng)度檢算軟弱下臥層強(qiáng)度檢算 當(dāng)?shù)鼗鶎酉麓嬖谲浫跸屡P層時，應(yīng)進(jìn)行下臥當(dāng)?shù)鼗鶎酉麓嬖谲浫跸屡P層時，應(yīng)進(jìn)行下臥層強(qiáng)度檢算，保證下臥層層強(qiáng)度檢算，保證下臥層頂面的最大應(yīng)力小于下臥頂面的最大應(yīng)力小于下臥層的容許承載力層的容許承載力。與前面的有與前面的有何不同何不同?橋規(guī)橋規(guī)公式法公式法工程近似法工程近似法2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算橋規(guī)橋規(guī)公式法公式法自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力基底的平均壓應(yīng)力基底的平均壓應(yīng)力與基底荷載分布形式無關(guān)，采用基底平與基底荷載分布形式無關(guān)，采用基底平均壓應(yīng)力（根據(jù)圣維南原理）均壓應(yīng)

44、力（根據(jù)圣維南原理）一定深度處，土中應(yīng)力分布與基底壓力一定深度處，土中應(yīng)力分布與基底壓力分布形式無關(guān)，只取決于合力大小和作分布形式無關(guān)，只取決于合力大小和作用點(diǎn)位置。用點(diǎn)位置。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算工程近似法工程近似法條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力擴(kuò)散角擴(kuò)散角db擴(kuò)散角擴(kuò)散角正比與正比與 z/b、上下層壓縮模量比、上下層壓縮模量比寬寬2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.3 2.7.3 基底偏心矩的檢算基底偏心矩的檢算目的：目的：使地基應(yīng)力較均勻分布，控制基礎(chǔ)兩側(cè)產(chǎn)生過大的不均勻沉降，使地基應(yīng)力較均勻分布，控制基礎(chǔ)兩

45、側(cè)產(chǎn)生過大的不均勻沉降，從而限制墩身傾斜所引起的墩頂位移。從而限制墩身傾斜所引起的墩頂位移。單向偏心單向偏心原則：原則：以基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則，只要控以基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則，只要控制其偏心距，使之不超過某一數(shù)值即可。制其偏心距，使之不超過某一數(shù)值即可。作用于基底的總應(yīng)力矩作用于基底的總應(yīng)力矩作用于基底重心的豎向應(yīng)力矩作用于基底重心的豎向應(yīng)力矩一般要求一般要求b/6(房建房建)，或者，或者1.5(橋梁橋梁)雙向偏心雙向偏心2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算1 1 求出斜向彎曲時的最小應(yīng)力求出斜向彎曲時的最小應(yīng)力2 2 單向偏心時的最小應(yīng)力單向偏心時的最小應(yīng)力基底截面核心半徑基底

46、截面核心半徑2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算3 3 令其應(yīng)力等效，化雙向偏心為單向偏心，且令其應(yīng)力等效，化雙向偏心為單向偏心，且 二者具有相同的最小應(yīng)力二者具有相同的最小應(yīng)力 檢驗(yàn)判別式檢驗(yàn)判別式為避免求截面核心為避免求截面核心半徑，故采用此判半徑，故采用此判別式別式C的取值的取值0.7-2.0。大小與地基巖土材料性大小與地基巖土材料性質(zhì)及基礎(chǔ)本身的形狀有質(zhì)及基礎(chǔ)本身的形狀有關(guān)。關(guān)?？偨Y(jié)這種關(guān)系的規(guī)律，總結(jié)這種關(guān)系的規(guī)律，為什么有這種規(guī)律？為什么有這種規(guī)律？2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.4 2.7.4 基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性檢算基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性檢算 較大的單

47、向水平推力而其合較大的單向水平推力而其合力作用點(diǎn)又離基礎(chǔ)底面的距離較力作用點(diǎn)又離基礎(chǔ)底面的距離較高（如擋土墻或高橋臺受側(cè)向土高（如擋土墻或高橋臺受側(cè)向土壓力作用，大跨度拱橋在施工中壓力作用，大跨度拱橋在施工中墩、臺受到不平衡的推力，以及墩、臺受到不平衡的推力，以及在多孔拱橋中一孔被毀）在多孔拱橋中一孔被毀）原因：原因：2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.4 2.7.4 基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性檢算基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性檢算目的：目的：保證墩臺在最不利荷載作保證墩臺在最不利荷載作用下，不致繞基底外緣轉(zhuǎn)動而發(fā)用下，不致繞基底外緣轉(zhuǎn)動而發(fā)生傾覆現(xiàn)象。生傾覆現(xiàn)象。傾覆穩(wěn)定系數(shù)傾覆穩(wěn)定系數(shù) 檢驗(yàn)判

48、別式檢驗(yàn)判別式不同的荷載組合，在不同的設(shè)計(jì)規(guī)范中，對抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)的容許值均有不同不同的荷載組合，在不同的設(shè)計(jì)規(guī)范中，對抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)的容許值均有不同要求，一般對主要荷載組合要求，一般對主要荷載組合1.5，在各種附加荷載組合時，在各種附加荷載組合時，1.1-1.3。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算s的概念：在沿截面的概念：在沿截面重心與合力作用點(diǎn)的連線重心與合力作用點(diǎn)的連線上，自上，自 截面重心至檢算傾覆軸的距離。截面重心至檢算傾覆軸的距離。凹多邊形，傾覆軸應(yīng)取基底截面的外包線凹多邊形，傾覆軸應(yīng)取基底截面的外包線 計(jì)算力矩時，應(yīng)視各力繞基底截面形心的方向區(qū)別正負(fù)計(jì)算力矩時，應(yīng)視

49、各力繞基底截面形心的方向區(qū)別正負(fù)2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.5 2.7.5 基礎(chǔ)的滑動穩(wěn)定性檢算基礎(chǔ)的滑動穩(wěn)定性檢算目的：目的：保證基礎(chǔ)的位置穩(wěn)定性保證基礎(chǔ)的位置穩(wěn)定性 滑動穩(wěn)定系數(shù)滑動穩(wěn)定系數(shù) 檢驗(yàn)判別式檢驗(yàn)判別式一般情況：一般情況：施工荷載施工荷載;地地 震震 力力:2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.6 2.7.6 沉降檢算沉降檢算目的：目的：限制墩臺的沉降量限制墩臺的沉降量 非巖石地基上修建了建筑物后，建筑物會發(fā)生沉非巖石地基上修建了建筑物后，建筑物會發(fā)生沉降，橋梁基礎(chǔ)同樣也會發(fā)生沉降，為保證鐵路的正常降，橋梁基礎(chǔ)同樣也會發(fā)生沉降，為保證

50、鐵路的正常運(yùn)營，必須限制墩臺的沉降量。運(yùn)營，必須限制墩臺的沉降量。橋規(guī)橋規(guī)在確定地基承載力時，已經(jīng)考慮了地基在確定地基承載力時，已經(jīng)考慮了地基的變形因素，因此，當(dāng)滿足強(qiáng)度要求時，也間接的滿的變形因素，因此，當(dāng)滿足強(qiáng)度要求時，也間接的滿足了沉降要求，但在特殊情況下，必須進(jìn)行相應(yīng)的沉足了沉降要求，但在特殊情況下，必須進(jìn)行相應(yīng)的沉降檢算。降檢算。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算總沉降計(jì)算總沉降 采用采用分層總和法分層總和法計(jì)算計(jì)算恒載作用下（所有荷載一次恒載作用下（所有荷載一次施加，與施工過程有偏差）施加，與施工過程有偏差）的最終總沉降的最終總沉降 活載作用時間短，對沉降影響不

51、大。活載作用時間短，對沉降影響不大。計(jì)算墩臺基礎(chǔ)的沉降計(jì)算墩臺基礎(chǔ)的沉降 修建基礎(chǔ)開始，沉降就開始發(fā)生，因此，施工期修建基礎(chǔ)開始，沉降就開始發(fā)生，因此，施工期間已完成總沉降的一部分。但這部分沉降在澆筑頂帽間已完成總沉降的一部分。但這部分沉降在澆筑頂帽混凝土?xí)r可調(diào)整，故對上部線路和運(yùn)營帶來影響的只混凝土?xí)r可調(diào)整，故對上部線路和運(yùn)營帶來影響的只有計(jì)算的沉降。有計(jì)算的沉降。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算 容許沉降容許沉降墩臺均勻沉降量墩臺均勻沉降量相鄰墩臺均勻沉降量之差相鄰墩臺均勻沉降量之差L為橋跨距離，不等跨時取小跨，小于為橋跨距離，不等跨時取小跨，小于24m時以時以24m計(jì)。計(jì)

52、。檢驗(yàn)判別式檢驗(yàn)判別式2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.7 2.7.7 地基整體穩(wěn)定性檢算地基整體穩(wěn)定性檢算 修建在土質(zhì)斜坡上修建在土質(zhì)斜坡上的基礎(chǔ)，尤其當(dāng)受有水的基礎(chǔ)，尤其當(dāng)受有水平荷載作用的建筑物，平荷載作用的建筑物，如橋臺、擋土墻等，應(yīng)如橋臺、擋土墻等，應(yīng)注意該基礎(chǔ)是否會連同注意該基礎(chǔ)是否會連同地基土一起下滑。要防地基土一起下滑。要防止下滑，就必須加大基止下滑，就必須加大基礎(chǔ)的埋置深度。礎(chǔ)的埋置深度。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.7.7 2.7.7 地基整體穩(wěn)定性檢算地基整體穩(wěn)定性檢算砌筑合身時，應(yīng)及時地在臺后填土并夯實(shí)，以砌筑合身時，應(yīng)及時地

53、在臺后填土并夯實(shí)，以防臺身后傾覆和轉(zhuǎn)動防臺身后傾覆和轉(zhuǎn)動;也可在臺后一定長度范也可在臺后一定長度范圍內(nèi)填碎石、干砌片石或填石灰土，以增大填圍內(nèi)填碎石、干砌片石或填石灰土，以增大填料的內(nèi)摩擦角減小土壓力，達(dá)到減小傾覆力矩料的內(nèi)摩擦角減小土壓力，達(dá)到減小傾覆力矩提高抗傾覆安全度的目的。提高抗傾覆安全度的目的。由于在拱腳水平惟力作用下，基礎(chǔ)的滑動穩(wěn)由于在拱腳水平惟力作用下，基礎(chǔ)的滑動穩(wěn)定性不能滿足要求時，可在基底四周做成齒定性不能滿足要求時，可在基底四周做成齒檻，這樣，由基底與土間的摩擦滑動變?yōu)橥翙懀@樣，由基底與土間的摩擦滑動變?yōu)橥恋募羟衅茐?，從而提高了基礎(chǔ)的抗滑力。的剪切破壞，從而提高了基礎(chǔ)的抗

54、滑力。還有什么幾何上的方法？還有什么幾何上的方法？當(dāng)高填土的橋臺基礎(chǔ)或土坡上的擋墻地基可能出現(xiàn)滑動或在土坡上出現(xiàn)裂當(dāng)高填土的橋臺基礎(chǔ)或土坡上的擋墻地基可能出現(xiàn)滑動或在土坡上出現(xiàn)裂縫時，可以增加基礎(chǔ)的理置深度或改用樁基礎(chǔ)，提高墩臺基礎(chǔ)下地基的穩(wěn)縫時，可以增加基礎(chǔ)的理置深度或改用樁基礎(chǔ)，提高墩臺基礎(chǔ)下地基的穩(wěn)定性定性;或者在土坡上設(shè)置地面排水系統(tǒng)，攔截和引走滑坡體以外的地表水，或者在土坡上設(shè)置地面排水系統(tǒng)，攔截和引走滑坡體以外的地表水，以減少因滲水而引起土坡滑動的不穩(wěn)定因素。以減少因滲水而引起土坡滑動的不穩(wěn)定因素。2.7 2.7 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算 分析方法：分析方法：圓弧條分法圓弧條分法 位于穩(wěn)定土坡坡頂上基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)邊位于穩(wěn)定土坡坡頂上基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)邊長小于長小于3m時，基礎(chǔ)外緣至坡頂?shù)乃骄鄷r，基礎(chǔ)外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x離s不得小于不得小于2.5m，且基礎(chǔ)外緣至坡面的，且基礎(chǔ)外緣至坡面的水平距離水平距離l，對條基，不得小于，對條基，不得小于3.5b,對矩對矩形基礎(chǔ)，不得小于形基礎(chǔ)，不得小于2.5b。當(dāng)坡角大于當(dāng)坡角大于45度，坡高大于度，坡高大于8m時，應(yīng)時，應(yīng)檢算坡體的穩(wěn)定性。檢算坡體的穩(wěn)定性。Dlbs