1章地基基础设计原则课件.ppt

1、 第第1 1章章 地基基础的设计原则地基基础的设计原则基础工程基础工程 基础基础 过渡结构过渡结构 传递荷载传递荷载 控制变形控制变形基础工程设计：基础工程设计：上部结构、地下空间、上部结构、地下空间、地基性质、施工设备、地基性质、施工设备、环保、经济环保、经济 1.1.1 1 概述概述 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的安全等级：安全等级：建筑结构建筑结构 (一、二、三级）一、二、三级）公路工程结构公路工程结构(一、二、三级）一、二、三级）建筑地基基础建筑地基基础(甲、乙、丙级）甲、乙、丙级）建筑抗震建筑抗震(甲、乙、丙、丁级）甲、乙、丙、丁级

2、）基坑侧壁基坑侧壁(一、二、三级）一、二、三级）1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的建筑结构安全等级建筑结构安全等级安全等级安全等级破坏后果破坏后果建筑物类型建筑物类型一一很严重很严重重要的建筑重要的建筑二二严重严重一般的建筑一般的建筑三三不严重不严重次要的建筑次要的建筑 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的公路工程结构的安全等级公路工程结构的安全等级安全等级安全等级路面结构路面结构桥涵结构桥涵结构一一高速公路路面高速公路路面特大桥、重要大桥特大桥、重要大桥二二一级公路路面一级公路路面 大桥、中桥、重要

3、小桥大桥、中桥、重要小桥三三二级公路路面二级公路路面小桥、涵洞小桥、涵洞 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的地基基础设计等级地基基础设计等级安全等级安全等级建筑和地基的类型建筑和地基的类型甲级甲级重要的工业与民用建筑；重要的工业与民用建筑；30层以上的高层；体型层以上的高层；体型复杂层数差超过复杂层数差超过10高低层连在一体的建筑；大面高低层连在一体的建筑；大面积的多层地下建筑物；对地基变形有特殊要求的积的多层地下建筑物；对地基变形有特殊要求的建筑物；复杂地质条件下的坡上建筑物；对原有建筑物；复杂地质条件下的坡上建筑物；对原有工程有较大影响的新建

4、建筑物；场地和地基条件工程有较大影响的新建建筑物；场地和地基条件复杂的一般建筑物；位于复杂地质条件及软土地复杂的一般建筑物；位于复杂地质条件及软土地区的区的2层及层及2层以上地下室的基坑工程层以上地下室的基坑工程乙级乙级除了甲、丙级以外的工业与民用建筑除了甲、丙级以外的工业与民用建筑丙级丙级场地和地基条件简单、荷载分布的场地和地基条件简单、荷载分布的7层及层及7层以下层以下民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的建筑抗震设防分类建筑抗震设防分类抗震设防分类抗震设防分类抗震

5、建筑类型抗震建筑类型甲类甲类地震时可能发生严重次生灾害的地震时可能发生严重次生灾害的建筑建筑乙类乙类地震时使用功能不能中断或需要地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑尽快恢复的建筑丙类丙类甲乙丁以外的一般建筑甲乙丁以外的一般建筑丁类丁类抗震次要建筑抗震次要建筑 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的基坑侧壁安全等级基坑侧壁安全等级安全等级安全等级破坏后果破坏后果一一支护结构破坏，土体失稳或过大变形支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下工程结构施工对基坑周围环境及地下工程结构施工影响很严重影响很严重二二一般一般三三不严重不严重设计使用

6、年限设计使用年限 类别类别 设计使用年限（年）设计使用年限（年）举例举例115临时性结构临时性结构225易于替换的结构构件易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4100纪念性和特别重要建筑结构纪念性和特别重要建筑结构 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的设计状况（荷载）设计状况（荷载）持久状况持久状况 短暂状况短暂状况 偶然状况偶然状况 1.1.1 1 概述概述 1.1.11.1.1基础工程设计的目基础工程设计的目的的 基础结构作用效应分析基础结构作用效应分析 外荷载外荷载 基础结构内力基础结构内力基础结构抗力分析基础结构抗力分析

7、 确定基础结构截面承受能力确定基础结构截面承受能力1.1.1 1 概述概述 1.1.21.1.2基础工程设计的任务基础工程设计的任务back1.1.2 2地基基础设计资料和规定地基基础设计资料和规定 1.2.11.2.1地基基础设计资料地基基础设计资料A A：荷载资料：荷载资料 上部结构、基础、地基分别计算上部结构、基础、地基分别计算1.1.2 2地基基础设计原则地基基础设计原则 1.2.11.2.1地基基础设计资料地基基础设计资料A A：荷载资料：荷载资料 上部结构、基础、地基分别计算上部结构、基础、地基分别计算1.1.2 2地基基础设计原则地基基础设计原则 1.2.11.2.1地基基础设计

8、资料地基基础设计资料 B B：岩土工程勘察资料：岩土工程勘察资料（1 1）岩土工程勘察报告）岩土工程勘察报告 影响建筑场地稳定性的不良地质条件影响建筑场地稳定性的不良地质条件 地层结构地层结构 地下水地下水 地震情况地震情况 可提供的地基基础设计方案进行论证，提出经可提供的地基基础设计方案进行论证，提出经济合理的设计方案的建议，提供地基承载力及变形济合理的设计方案的建议，提供地基承载力及变形参数。参数。深基坑开挖边坡稳定性计算参数深基坑开挖边坡稳定性计算参数 1.1.2 2地基基础设计原则地基基础设计原则 1.2.11.2.1地基基础设计资料地基基础设计资料 B B：岩土工程勘察资料：岩土工程

9、勘察资料 （2 2）地基评价采用钻探取样、室内试验、触）地基评价采用钻探取样、室内试验、触探、并结合其他原位测试方法。甲、乙、丙级建筑探、并结合其他原位测试方法。甲、乙、丙级建筑物要求资料不同。物要求资料不同。（3 3）各级建筑物均应进行施工验槽。）各级建筑物均应进行施工验槽。阅读勘察报告，确定持力层，采用报告承载力阅读勘察报告，确定持力层，采用报告承载力参数，甲级建筑现场荷载试验。参数，甲级建筑现场荷载试验。地质复杂地区，仔细阅读。地质复杂地区，仔细阅读。对报告的结论和建议具体分析。对报告的结论和建议具体分析。施工过程中，检验。施工过程中，检验。1.1.2 2地基基础设计原则地基基础设计原则

10、 1.2.11.2.1地基基础设计资料地基基础设计资料 C C：原位测试资料：原位测试资料 地基承载力、单桩竖向承载力、地基变形模量地基承载力、单桩竖向承载力、地基变形模量的原位测试报告。的原位测试报告。对于甲级基础工程和地质条件复杂的情况需要对于甲级基础工程和地质条件复杂的情况需要做原位试验。做原位试验。1.1.2 2地基基础设计原则地基基础设计原则 1.2.21.2.2地基基础设计基本规定地基基础设计基本规定 （1 1）所有建筑物的地基计算要满足承载力计算）所有建筑物的地基计算要满足承载力计算的规定；的规定；（2 2）甲级、乙级建筑物均应按地基变形设计；）甲级、乙级建筑物均应按地基变形设计

11、；（3 3）丙级建筑物一般可不进行变形验算，特殊）丙级建筑物一般可不进行变形验算，特殊情况需要验算；情况需要验算；（4 4）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙、斜坡上的建筑，要验算稳定性；构和挡土墙、斜坡上的建筑，要验算稳定性；（5 5）基坑工程应验算稳定性；）基坑工程应验算稳定性；（6 6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在底板上浮问题时，进行抗浮验算。在底板上浮问题时，进行抗浮验算。back1.31.3地基类型地基类型 1.3.11.3.1天然地基天然地基 A.A.土质地基土质地基土土岩石经历风化、

12、剥离、搬运、沉积岩石经历风化、剥离、搬运、沉积土按成因分：残积物、坡积物、洪积物、冲积物土按成因分：残积物、坡积物、洪积物、冲积物 冲积物分为：平原河谷冲积和山区河谷冲积冲积物分为：平原河谷冲积和山区河谷冲积土按颗粒级配分：碎石土、砂土、粉土、粘性土土按颗粒级配分：碎石土、砂土、粉土、粘性土关于地基，土，土壤关于地基，土，土壤土质地基：浅，方便，经济，经常选用土质地基：浅，方便，经济，经常选用1.31.3地基类型地基类型 1.3.11.3.1天然地基天然地基 B.B.岩石地基岩石地基岩层埋藏浅或结构物荷载大岩层埋藏浅或结构物荷载大岩石地基岩石地基岩石按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩岩石按成因分

13、：岩浆岩、沉积岩、变质岩岩石的特性：颗粒间连接强、强度高、整体性强岩石的特性：颗粒间连接强、强度高、整体性强岩石的风化：未、微、中等、强风化岩石的风化：未、微、中等、强风化岩石的结构面岩石的结构面1.31.3地基类型地基类型 1.3.21.3.2天然地基天然地基 C.C.特殊土地基特殊土地基 -软土地基软土地基软土：软土：e1 e1，L L淤泥质土：淤泥质土：1.5e11.5e1，L L 淤泥淤泥 ：e1.5e1.5，L L软基处理软基处理1.31.3地基类型地基类型 1.3.21.3.2天然地基天然地基 C.C.特殊土地基特殊土地基 -湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基湿陷性黄土湿陷性黄土:压力，

14、受水，结构破坏，沉陷压力，受水，结构破坏，沉陷总沉陷量：总沉陷量：压力，充分受水，沉降稳定压力，充分受水，沉降稳定 1.31.3地基类型地基类型 1.3.21.3.2天然地基天然地基 C.C.特殊土地基特殊土地基 -湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基 60m(14 60m(14层层)高层建筑，高层建筑，100m100m高耸结构，高耸结构，50m50m构筑物，甲类建筑构筑物，甲类建筑全部消除湿陷量全部消除湿陷量 小于小于60m60m高层建筑，高层建筑，5050100m100m高耸结构，高耸结构，303050m50m构筑物，乙类建筑构筑物，乙类建筑湿陷量湿陷量20cm20cm 一般构筑物一般构筑物湿陷量

15、湿陷量20cm5050次生红粘土：次生红粘土：经过再搬运，经过再搬运，L L 4545红粘土的工程问题：红粘土的工程问题：1.31.3地基类型地基类型 1.3.1 1.3.1 人工地基人工地基 当建筑物荷载在基底产生的压力当建筑物荷载在基底产生的压力大于土层的承载能力，或变形大于容大于土层的承载能力，或变形大于容许值时，土质地基需要经过置换、夯许值时，土质地基需要经过置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋、化学实、挤密、排水、胶结、加筋、化学处理等方法，使得土体性能得以改善处理等方法，使得土体性能得以改善，满足承载力和沉降要求，此时地基，满足承载力和沉降要求，此时地基称为人工地基。称为人工地基。b

16、ack1.41.4基础类型基础类型 1.4.1 1.4.1 浅基础浅基础 A.A.单独基础单独基础1.41.4基础类型基础类型 1.4.1 1.4.1 浅基础浅基础 B.B.条形基础条形基础1.41.4基础类型基础类型 1.4.1 1.4.1 浅基础浅基础 C.C.十字基础十字基础1.41.4基础类型基础类型 1.4.1 1.4.1 浅基础浅基础 D.D.筏形筏形1.41.4基础类型基础类型 1.4.1 1.4.1 浅基础浅基础 E.E.箱形基础箱形基础底板底板外墙外墙内墙内墙1.41.4基础类型基础类型 1.4.2 1.4.2 深基础深基础 A.A.桩基础桩基础桩基础：基桩承台桩基础：基桩承台适用条件：适用条件：（1 1）荷载大，土软，持力）荷载大，土软，持力层深。层深。（2 2）沉降大，对沉降敏感）沉降大，对沉降敏感，抗震要求高。，抗震要求高。（3 3）水位高）水位高1.41.4基础类型基础类型 1.4.2 1.4.2 深基础深基础 B.B.沉井基础沉井基础优缺点：优缺点：适用条件：适用条件：（1 1）荷载大，土软，持力层）荷载大，土软，持力层适中。适中。（2 2）山区河流，冲刷大，较）山区河流，冲刷大，较大卵石，不利于桩施工。大卵石，不利于桩施工。（3 3）岩石表面平，埋藏不深）岩石表面平，埋藏不深，水深。，水深。