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1、基础工程第二章第1页，本讲稿共16页分类依据：分类依据：粘性土按塑性指数和沉积条件粘性土按塑性指数和沉积条件无粘性土按粒径及相对含量无粘性土按粒径及相对含量岩土岩土岩岩石石碎石土碎石土砂砂土土粉粉土土塑性指数塑性指数，粒径，粒径.颗粒含量不超过颗粒含量不超过粘性土粘性土塑性指数塑性指数的土表的土表人工填土人工填土 分为杂填土，素填土，冲填土分为杂填土，素填土，冲填土特殊性土特殊性土分类目的：分类目的：一、地基岩土的工程分类评价岩土的工程性质以及为地基基础的设计与施工提供依据第2页，本讲稿共16页1、岩石、岩石岩浆岩沉积岩变质岩按成因分类按坚硬程度分类按完整程度分类第3页，本讲稿共16页2、碎石
2、土、碎石土土的名称土的名称 颗粒形状颗粒形状 粒组含量粒组含量漂石漂石块石块石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于200mm的颗粒超过全质量50%卵石卵石碎石碎石圆形及亚圆形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主圆砾圆砾角砾角砾粒径大于20mm的颗粒超过全质量50%粒径大于2mm的颗粒超过全质量50%第4页，本讲稿共16页3、砂土、砂土土的名称土的名称 粒组含量粒组含量粒径大于2mm的颗粒占全质量25-50%砾砂砾砂粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂粉砂粉砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全质量50%粒径大于0.25mm的颗粒超过全质量50%粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量85%粒径大于0.075mm
3、的颗粒超过全质量50%第5页，本讲稿共16页4、粉土、粉土粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指数Ip10的土塑性指数Ip10的土5、粘性土、粘性土1017的土的土粘土粘土粉质粘土粉质粘土第6页，本讲稿共16页6、人工填土、人工填土由于人类活动而推填土。由于人类活动而推填土。其物质成分杂乱，均匀性差。其物质成分杂乱，均匀性差。素填土素填土压实填土压实填土杂填土杂填土冲填土冲填土按其组成和成因分类7、特殊性岩土、特殊性岩土 包括：湿陷性黄土、膨胀土、软土和冻土。第7页，本讲稿共16页第8页，本讲稿共16页二、地基容许承载力的确定二、地基容许承载力的确定地基地基容许容许承载力的确
4、定是地基基础设计中重要环节之一，它不仅与承载力的确定是地基基础设计中重要环节之一，它不仅与土的物理力学性质有关，还与基础形式、底面尺寸、埋深、建筑类土的物理力学性质有关，还与基础形式、底面尺寸、埋深、建筑类型、结构特点和施工速度等有关系。型、结构特点和施工速度等有关系。从土力学的地基强度计算公式从土力学的地基强度计算公式知，增加基础宽度和埋置深度，地基承载力也将随之提高，所以，知，增加基础宽度和埋置深度，地基承载力也将随之提高，所以，应将地基承载力标准值对不同的基础宽度和埋置深度进行修正，才应将地基承载力标准值对不同的基础宽度和埋置深度进行修正，才适用于设计。适用于设计。建筑规范与路桥规范对地
5、基承载力的修正是不一样的。建筑规范与路桥规范对地基承载力的修正是不一样的。地基承载力的确定一般有以下四种方法：地基承载力的确定一般有以下四种方法：1 1在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力；在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力；2 2根据现场荷载试验的根据现场荷载试验的p p-s s曲线；曲线；3 3按地基承载力理论公式计算；按地基承载力理论公式计算；4 4按现行规范提供的经验公式计算。（修正系数）按现行规范提供的经验公式计算。（修正系数）第9页，本讲稿共16页我我国国公公路路桥桥涵涵地地基基与与基基础础设设计计规规范范规规定定，当当基基础础最最小小边边宽宽超超
6、过过2m2m或或基基础础埋埋深深超超过过3m3m，且且h h/b b44时，一般地基上（除冻土和岩石外）的容许承载力可按时，一般地基上（除冻土和岩石外）的容许承载力可按2-92-9式计算：式计算：(2-9)(2-9)式中：式中：fafa当基础最小边宽当基础最小边宽b2mb2m，埋置深度，埋置深度h3mh3m的地基土容许承载力可直接从规范查的地基土容许承载力可直接从规范查取取.（kPakPa）b b基础验算剖面底面最小边宽基础验算剖面底面最小边宽(或直径或直径)（mm），当），当b2mb10mb10m时，时，按按10m10m计算；计算；h h基础底面的埋置深度基础底面的埋置深度(m)(m)，对于
7、受水流冲刷的基础，由一般冲刷线算起；不受水流，对于受水流冲刷的基础，由一般冲刷线算起；不受水流冲刷的基础，由天然地面算起，位于挖方内的基础，由开挖后地面算起；当冲刷的基础，由天然地面算起，位于挖方内的基础，由开挖后地面算起；当h3mh3m时，取时，取h=3mh=3m；1 1基底下持力层土的天然重度基底下持力层土的天然重度(kN/m(kN/m3 3)，如持力层在水面以下且为透水性土时，应，如持力层在水面以下且为透水性土时，应取用浮重度；取用浮重度；2 2基底以上土的重度（如为多层土时用换算重度）基底以上土的重度（如为多层土时用换算重度）(kN/m(kN/m3 3)，如持力层在水面以下且，如持力层
8、在水面以下且为不透水性土时，不论基底以上土的透水性质如何，应一律采用饱和重度，如持力层为透水性土时，为不透水性土时，不论基底以上土的透水性质如何，应一律采用饱和重度，如持力层为透水性土时，应一律采用浮重度；应一律采用浮重度；K K1 1、K K2 2按持力层土类确定在基础宽度和深度方面的修正系数。按持力层土类确定在基础宽度和深度方面的修正系数。第10页，本讲稿共16页我我国国建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范按按式式2.92.9确确定定地地基基承承载载力力的的设设计计值：值：第11页，本讲稿共16页三、基础埋置深度的选择三、基础埋置深度的选择 基础埋置深度：是指基础底面至地面（一般指设计
9、地面）的距离。基础埋置深度：是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。选择基础埋深的原则：在保证建筑物安全稳定、耐久使用的前提下，应尽量选择基础埋深的原则：在保证建筑物安全稳定、耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资、方便施工。浅埋，以便节省投资、方便施工。道桥工程选择基础埋深主要考虑的因素：地基的地质和地形条件，道桥工程选择基础埋深主要考虑的因素：地基的地质和地形条件，河流的冲刷程度，当地的冻结深度，上部结构形式，保证持力层稳河流的冲刷程度，当地的冻结深度，上部结构形式，保证持力层稳定所需的最小埋深，施工技术条件、造价等。定所需的最小埋深，施工技术条件、造价等。（一）地基的地质条件（一
10、）地基的地质条件岩石地基一般应清除覆盖土和风化层岩石地基一般应清除覆盖土和风化层 。如岩层表面倾斜时，不得将。如岩层表面倾斜时，不得将基础的一部分置于岩层上，另一部分则置于土层上。在陡峭山坡上基础的一部分置于岩层上，另一部分则置于土层上。在陡峭山坡上修建桥台时，还应注意岩体的稳定性。修建桥台时，还应注意岩体的稳定性。非岩基一般由地基的强度和变形条件确定。非岩基一般由地基的强度和变形条件确定。第12页，本讲稿共16页（二）河流的冲刷深度（二）河流的冲刷深度要考虑一般冲刷线和最大冲刷线及局部冲刷，在有冲刷的河流中，要考虑一般冲刷线和最大冲刷线及局部冲刷，在有冲刷的河流中，为了防止桥梁墩、台基础四周
11、和基底下土层被水流掏空冲走以致为了防止桥梁墩、台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走以致倒塌，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下不小于倒塌，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下不小于1m1m。特。特别是在山区和丘陵地区的河流，更应注意考虑季节性洪水的冲别是在山区和丘陵地区的河流，更应注意考虑季节性洪水的冲刷作用。刷作用。（三）当地的冻结深度（三）当地的冻结深度 在寒冷地区，应该考虑由于季节性的冰冻和融化对地基土引在寒冷地区，应该考虑由于季节性的冰冻和融化对地基土引起的冻胀影响。基础底面应埋置在天然最大冻结线以下一定起的冻胀影响。基础底面应埋置在天然最大冻结线以下一定深度。深度。（四）上部结
12、构型式（四）上部结构型式上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也不同。对拱桥桥上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也不同。对拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位移和沉降差值，有时需将基础设台，为了减少可能产生的水平位移和沉降差值，有时需将基础设置在埋藏较深的坚实土层上。置在埋藏较深的坚实土层上。第13页，本讲稿共16页（五）当地的地形条件（五）当地的地形条件 当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在确定基础埋深当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在确定基础埋深时，还应考虑土坡连同结构物基础一起滑动的稳定性。若基时，还应考虑土坡连同结构物基础一起滑动的稳定性。若基础位于较陡的岩体上，可将基
13、础做成台阶形，但要注意岩体础位于较陡的岩体上，可将基础做成台阶形，但要注意岩体的稳定性。的稳定性。第14页，本讲稿共16页（六）保证持力层稳定所需的最小埋置深度（六）保证持力层稳定所需的最小埋置深度为了保证地基和基础的稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基外）应在天为了保证地基和基础的稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基外）应在天然地面或无冲刷河底以下不小于然地面或无冲刷河底以下不小于1m1m。除此以外，在确定基础埋置深。除此以外，在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻建筑物的影响、施工技术条件及经济分析度时，还应考虑相邻建筑物的影响、施工技术条件及经济分析等等 。(七）建筑工程选择基础埋深主要考虑的因素：七）建筑工程选择基础埋深主要考虑的因素：1 1）建筑物的使用条件、结构形式、荷载大小和性质；）建筑物的使用条件、结构形式、荷载大小和性质；2 2）工程地质与水文条件；）工程地质与水文条件；3 3）环境条件，包括气候条件和相邻建筑物的影响。）环境条件，包括气候条件和相邻建筑物的影响。基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m0.5m，且基础顶面宜低于室外设，且基础顶面宜低于室外设计地面计地面0.1m0.1m，同时要便于建筑物周围排水沟的布置。，同时要便于建筑物周围排水沟的布置。第15页，本讲稿共16页第16页，本讲稿共16页