1、土木工程概论土木工程概论u 工程测量工程测量u 工程地质勘察工程地质勘察u 浅基础浅基础u 深基础深基础土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论1.1.工程测量的工程测量的重要性：重要性： 是房屋规划、是房屋规划、设计、施工的前设计、施工的前提；提； 大自然千变万大自然千变万化，地形十分复化，地形十分复杂，必须重视工杂，必须重视工程测量。程测量。3.1 3.1 工程测量工程测量工程测量成果是地形图工程测量成果是地形图土木工程概论土木工程概论2.2.地形图地形图 地表形状（地、物）是由许多特征点决定的。地形地表形状（地、物）是由许多特征点决定的。地形图就是通过测量仪器和工具测定地、物上的
2、各个特征点图就是通过测量仪器和工具测定地、物上的各个特征点的坐标和高程，按一定比例缩放到投影平面上得到的。的坐标和高程，按一定比例缩放到投影平面上得到的。3.1 3.1 工程测量工程测量土木工程概论土木工程概论3.3.测量工作的基本要素测量工作的基本要素 确定地面点的坐标确定地面点的坐标l 地面特征点的坐标常采用经度角和纬度角表示。它的总坐标系是以地球为基础的。l 要了解与地面特征点有关的几个基本概念: 地轴地轴如如北京市中心位于：北京市中心位于：6539o东经东经02116o3.1 3.1 工程测量工程测量 首子午面首子午面 赤道面赤道面 经度经度 纬度纬度北纬北纬 子午面子午面土木工程概论
3、土木工程概论 确定地面点的高程（水准测量）确定地面点的高程（水准测量） 高程：地面点到高程：地面点到大地水准面的铅垂大地水准面的铅垂线的长度。线的长度。 高程基准面（黄高程基准面（黄海验潮站平均海平海验潮站平均海平面）面） 绝对高程绝对高程 相对高程（假定相对高程（假定水准面）水准面）如如北京市中心绝对高程为北京市中心绝对高程为43.71m43.71m3.1 3.1 工程测量工程测量土木工程概论土木工程概论 各种测量仪器的使用各种测量仪器的使用 经纬仪：主要用于测量水经纬仪：主要用于测量水平角和竖向角；平角和竖向角； 水准仪：主要作用为提供水准仪：主要作用为提供一条水平视线，照水准尺进一条水平
4、视线，照水准尺进行读数，量得并算出高程；行读数，量得并算出高程； 测距仪：用于测量距离；测距仪：用于测量距离； 其它：平板仪、钢卷尺、其它：平板仪、钢卷尺、水准尺、测钎、标杆等。水准尺、测钎、标杆等。DJ2DJ2光学经纬仪光学经纬仪3.1 3.1 工程测量工程测量土木工程概论土木工程概论DJ6光学经纬仪Dzs3水准仪3.1 3.1 工程测量工程测量土木工程概论土木工程概论 测量误差的计算测量误差的计算用用数学方法对测量过程数学方法对测量过程中不可避免地出现的各中不可避免地出现的各种误差，如人为误差、种误差，如人为误差、仪器误差、外界自然条仪器误差、外界自然条件（温度、湿度）的影件（温度、湿度）
5、的影响，进行分析研究并加响，进行分析研究并加以处理，以提高测量的以处理，以提高测量的精度。精度。学会掌握调整误学会掌握调整误差的技能和办法差的技能和办法3.1 3.1 工程测量工程测量土木工程概论土木工程概论3.1 3.1 工程测量工程测量土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论1.1.地基地基由由地壳中的物质（岩石地壳中的物质（岩石或土）构成；它是土木或土）构成；它是土木工程的工程的“根根”，支承着，支承着上部结构。上部结构。 地壳：一般厚度为地壳：一般厚度为30 30 80km80km，构成天然地基，构成天然地基的物质是地壳中的岩石的物质是地壳中的岩石和土。和土。 地基与地层（包括
6、岩地基与地层（包括岩层）的区别层）的区别地基是指受土木工程结构地基是指受土木工程结构影响的那一部分地层。影响的那一部分地层。3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论2.2.地基土的工程分类地基土的工程分类 这里指的土包括岩石，岩这里指的土包括岩石，岩石是广义的土。石是广义的土。 岩石：指颗粒间牢固联结的整体的或具有节理、裂隙的岩体。其承载能力视岩石风化程度而异，一般在2004000kpa； 碎石土：按粗细程度又分为块石、碎石、角砾等，其承载力约在2001000kpa； 砂土：按粗细程度分砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂，地基承载力在140500 kpa； 粉土：其工程性质介
7、于粘性土和上述无粘性土之间的土。 粘性土：具有明显的粘性、可塑性、压缩性，地基承载力在105410kpa； 人工填土：包括素填土、杂填土、冲填土；成分、工程性质复杂。3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论3.3.土的基本工程特性土的基本工程特性土具有压缩性这是由土的三相组成决定的。s固相：固体颗粒（岩石碎屑、矿物颗粒）液相：孔隙中的水气相：孔隙中的气体S 为地基沉降量即建筑物沉降量见土的三相图3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论4.4.关于地基承载力的概念关于地基承载力的概念 指保证在地基稳定条件下，地基压缩变形在房屋容许范围内时，地基单位
8、面积上所能承受的最大荷载。Pf地基的强度条件要地基的强度条件要求是：求是：fP 3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论5.5.进行房屋结构设计时，为了保证地基安全可靠，使房进行房屋结构设计时，为了保证地基安全可靠，使房屋的沉降量在规定的容许范围内，还要做到以下几点：屋的沉降量在规定的容许范围内，还要做到以下几点： 对建设场地的地质情况，认真进行勘察，通过钻孔取样了解土层、岩层的分布；3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论 确定建设场地地基的地基承载力 对场
9、地有代表性的土层试样进行土工实验，测定土的物理力学性质指标或在场地进行原位试验（载荷试验）。3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论3.2 3.2 工程地质勘查工程地质勘查土木工程概论土木工程概论6.6.工程地质勘察报告的整理及阅读工程地质勘察报告的整理及阅读 重要性； 整理的依据； 勘察报告的内容 场地地形图 勘探点的平面布置图 工程地质剖面图 地基各土层的物理力学性质总表 提出有关地基基础设计参数如基础埋置深度、地基承载力、地下水位。n 根据场地地质资料进行综合分析，提出多种地基基础设计方案比较，为房屋结构设计和施工提供重要依据。3.2 3.2 工程地质勘查工程地质
10、勘查土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论 根据基础材料的受力性能和构造形式分为：无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础和箱形基础。 一、无筋扩展基础（刚性基础）3.3 3.3 浅基础浅基础 浅基础：当基础埋置深度不大（一般浅于5m或小于基础最小宽度），只须经过普通施工方法就可以建造起来的基础。 材料：砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。 材料性能特点：抗压强度高，抗拉强度、抗剪强度低。 构造要求：基础的外伸宽度和基础高度的比值（台阶宽高比）不超过规定的允许值。 适用范围：6层和6层以下的（三合土基础不超过4层）一般民用建筑和墙承重的厂房。土木工程概论土木工程概论3.3
11、 3.3 浅基础浅基础砖基础砖基础石基础石基础素混凝土基础素混凝土基础土木工程概论土木工程概论 二、扩展基础（柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）3.3 3.3 浅基础浅基础 受力特点：在基础内配受力特点：在基础内配置足够的钢筋来承受拉应力置足够的钢筋来承受拉应力和弯矩，使基础在受弯时不和弯矩，使基础在受弯时不致破坏。因而不受台阶宽高致破坏。因而不受台阶宽高比的限制，可以做成扁平形比的限制，可以做成扁平形状。状。 基础材料：钢筋混凝土基础材料：钢筋混凝土土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础柱下独立基础柱下独立基础墙下条形基础墙下条形基础 扩展基础和无筋扩展基础又有柱
12、下独立基础和墙下条形基础两种形式。土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论 三、柱下条形基础柱下条形基础3.3 3.3 浅基础浅基础 上部荷载较大，地基承载力较低时，独立基础底面积不能满足设计要求。这时可把若干柱子的基础连成一条构成柱下条形基础，以扩大基底面积，减小地基反力，并可以通过形成整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。单向条单向条形基础形基础土木工程概论土木工程概论十字交叉条形基础（双向条形基础、交梁基础）十字交叉条形基础（双向条形基础、交梁基础）3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论
13、四、筏形基础3.3 3.3 浅基础浅基础 当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏形基础。筏形筏形基础基础土木工程概论土木工程概论 四、箱形基础3.3 3.3 浅基础浅基础 为了对筏板基础进行加强，增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。箱形箱形基础基础土木工程概论土木工程概论3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论 五、壳体基础3.3
14、3.3 浅基础浅基础 为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶状，而做成各种形式的壳体，称做壳体基础。土木工程概论土木工程概论 根据基础的作用和受力分析，要理解基础设计的基本思路。Pf 基础设计要满足的一个基本前提：fP 思考：为什么基础底部与土体接触处的尺寸要比墙、柱尺寸大得多？3.3 3.3 浅基础浅基础土木工程概论土木工程概论3.3.4 4 深基础深基础定义定义 位于地基深位于地基深处承载力较高的处承载力较高的土层上，埋置深土层上，埋置深度大于度大于 5m 5m 或大或大于基础宽度的基于基础宽度的基础，称为深基础。础，称为深基础。土木工程概论土木工程概论二、深基础的类型二、深基础的类型土木工程概论土木工程概论桩基础的分类：（1 1）按桩身材料分类）按桩身材料分类 木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其它组合材料桩。1 1、桩基础、桩基础（2 2）按施工方法分类按施工方法分类预制桩、灌注桩两大类。预制桩、灌注桩两大类。土木工程概论土木工程概论（3）按承载性状分类端承型桩和摩擦型桩端承型桩和摩擦型桩土木工程概论土木工程概论2、地下连续墙土木工程概论土木工程概论沉井基础动画沉井基础动画4、沉井基础土木工程概论土木工程概论5、沉箱基础
