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土建工程基础课件——4.3 基础设计

静力压桩机分机械式和液压式两种。其中机械式由桩架、卷扬 机、加压钢丝绳、滑轮组和活动压梁组成,如图2.9所示,施压 部分在桩顶端部,施加静压力约600kN~2000kN,此种桩机装 配费用较低,但设备高大笨重,行走移动不便,压桩速度较慢 。液压式由压拔装置、行走机构及起吊装置等组成,采用液压 操作,自动化程度高,结构紧凑,行走方便快速,施压部分在 桩身侧面,它是当前国内较广泛采用的一种新型压桩机械。
图2.15 沉管灌注桩施工程序
锤击沉管灌注桩成桩过程
人工挖孔灌注桩
钢筋混凝土护壁形式
壳体基础
概念: 由正圆锥形及其 组合型式构成;
特点 ⑴ 充分利用基础 材料的抗压性能;
⑵ 节省材料,具有 良好的经济效果
用途: 主要用于特种结构;
4.3.2 基础的埋置深度及其影响因素
基础的埋置深度 由室外设计地面到基础底面的距离,
桩基础
当建筑物的荷载较大,而地基的弱土层较厚 ,地基承载力不能满足要求,采取其他措施 又不经济时,可采用桩基础。
桩基础由承台和桩柱组成(图2.13)。
钢筋混凝土预制桩施工
打桩
打桩用的机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。 桩锤
桩锤是对桩施加冲击力,将桩打入土中的主要机具,施工中常 用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤和振动桩锤, 桩架 桩架是将桩吊到打桩位置,并在打桩过程中引导桩的方向不致 发生偏移,保证桩锤能沿要求方向冲击的主要备。桩架种类和 高度的选择,应根据桩锤的种类、桩的长度、施工地点的条件 等确定。桩架目前应用最多的是多功能桩架、步履式桩架和履 带式桩架。 动力装置 落锤以电源为动力,再配置电动卷扬机、变压器、电缆等。蒸 汽锤以高压蒸汽为动力,配以蒸汽锅炉、蒸汽绞盘等;气锤以 压缩空气为动力,配有空气压缩机、内燃机等;柴油锤的桩锤 本身有燃烧室,不需要外部动力。
砖条形基础 砖条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙
三部分组成。大放脚的做法有间隔式和等高式 两种(图2.5)。
毛石基础 毛石基础是用毛石和水泥砂浆砌筑而成,
其剖面形状多为阶梯形 (图2.6)。 混凝土基础
混凝土基础是用不低于C15的混凝土浇捣而 成,其剖面形式有阶梯形和锥形(图2.7)。
独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、 杯形等,如图2.11所示。
整片基础
整片基础包括筏板基础和箱形基础。 筏板基础
当建筑物上部荷载较大,或地基土质很差, 承载能力小,采用独立基础或井格基础不能满足 要求时,可采用筏板基础。图2.12(a)、(b)。 箱形基础
箱形基础是一种刚度很大的整体基础,它是 由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的,如 图2.12(c)所示。
按构造形式分:条形基础、独立基础、井格基础、筏式 基础、箱形基础和桩基础等
无筋扩展基础:由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰 土和三合土等材料制成的墙下条形基础或柱下独立基础
扩展基础:由钢筋混凝土制成的柱下独立基础和墙下条 形基础
深度:浅基础和深基础
条形基础
条形基础:基础沿墙体连续设置成长条状,是砌 体结构建筑墙下基础的基本形式。
压密变形阶段 局部剪切阶段 整体破坏阶段
压密变形阶段Oa
O
p(kPa)
a
基础 p
地面 s
S(mm)
局部剪切阶段ab
O
p(kPa)
a
b
S(mm)
基础 p
地面 p
整体破坏阶段bc
O
p(kPa)
a
b
c S(mm)
基础 p
地面
地基承载力、极限承载力、容许承载力
地基承载力:地基对基础及上部结构载 荷的承受能力,其大小取决于地基、基础及 上部结构两个方面。
极限承载力:地基由塑性变形达到整体破坏阶段的界限
静力压桩是用静力压桩机或锚杆将预制钢筋混凝土桩分节压入 地基土中的一种沉桩施工工艺。
静力压桩适用于在软土、填土及一般黏性土层中应用,特别适 合于在居民稠密及危房附近、环境要求严格的地区沉桩,但不 宜用于地下有较多孤石、障碍物或有厚度大于2m 的中密以上砂 夹层,以及单桩承载力超过1600kN 的情况。
土建工程基础
4.3 基础设计
主要内容
基础概述 基础埋置深度 地基承载力的确定和验算 浅基础设计
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4.3.1 基础的概念
基 础:建筑物上部承重结构向下的延伸和扩大, 它承受建筑物的全部荷载,并把这些荷载 连同本身的重量一起传到地基上。
地 基:承受由基础传来荷载的土层,不是建筑物 的组成部分。其中: 持力层:具有一定的地耐力,直接承受建 筑荷载, 并需进行力学计算的土层。 下卧层:持力层以下的土层。(图2.1)
称为基础的埋置深度,简称基础的埋深( 图2.2)。埋深大于等于5m为深基础,小于 5m为浅基础。
影响基础埋深的因素
土) 冻结深度(图2.4) 相邻建筑物基础 其他因素
4.3.3 地基承载力计算和验算
地基变形的三个阶段
钢筋混凝土灌注桩施工
灌注桩是直接在施工现场的桩位上成孔,然后在孔内 灌注混凝土或钢筋混凝土而成。与预制桩相比,具有 施工噪声低、振动小、挤土影响小、无需接桩等优点 。但成桩工艺复杂,施工速度较慢,质量影响因素较 多。根据成孔工艺的不同,分为泥浆护壁钻孔灌注桩 、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩。

钢筋混凝土基础因配有钢筋,可以做得宽 而薄,其剖面形式多为扁锥形(图2.8)。当房屋 为骨架承重或内骨架承重,且地基条件较差时 ,为提高建筑物的整体性,避免各承重柱产生 不均匀沉降,常将柱下基础沿纵横方向连接起 来,形成柱下条形基础(图2.9)或十字交叉的井 格基础(图2.10)。
独立基础
地基按土层性质不同,分为天然地基和人工 地基两大类。
天然地基:凡天然土层具有足够的承载力,不需 经人工加固或改良便可作为建筑物地 基
人工地基:当建筑物上部的荷载较大或地基的承 载力较弱,须预先对土壤进行人工加 固或改良后才能作为建筑物地基
基础的类型和构造
按材料分:砖基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝 土基础、灰土基础和钢筋混凝土基础
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