基礎工程總結

1、淺基礎類型：按結構型式分：擴展基礎、聯(lián)合基礎、柱下條形基礎、柱下交叉條形基礎、筏形基礎、箱形基礎、殼體基礎等；按材料分：無筋基礎（剛性基礎）、鋼筋混凝土基礎。2、淺基礎設計內容及一般步驟：1.選擇基礎方案（確定材料、類型，進行基礎平面布置）；2.確定地基持力層和基礎埋置深度；3.確定地基承載力特征值；4.確定基礎的底面尺寸，必要時進行下臥層驗算，地基變形與穩(wěn)定性驗算；5.進行基礎結構設計（內力分析、截面計算、構造要求）；6.繪制基礎施工圖，提出施工說明。3、影響基礎埋置深度的因素：1建筑物自身條件（用途、結構類型、荷載性質和大?。┯袩o地下室，設備基礎和地下設施，基礎的型式和構造；2工程地質；在滿足其他要求下盡量淺埋3水文地質；盡量埋在地下水位以上當基礎埋置于地下水位以下時，應采取在施工時對地基土不受擾動的措施。4地基凍融條件；考慮凍脹的基礎埋深dmin3zd-hmax5場地環(huán)境條件基礎應埋置在地表以下，且埋深不宜小于0,5m；基礎頂面一般應至少低于設計地面0.1m；基礎底面應低于基礎設施底面4、地基承載力特征值的確定方法（四類）：地基承載力是指地基承受荷載的能力。在保證地基穩(wěn)定的條件下，使建筑物的沉降量不超過允許值的地基承載力稱為地基承載力特征值fa。1.按土的抗剪強度指標以理論公式計算(1)地基極限承載力理論公式fa=pu/KK=2~3常用公式：斯肯普頓公式、太沙基公式、魏錫克公式、漢森公式等等。該方法不常用，原因主要有：a.該方法未考慮地基變形；b.c、φ的取值可靠度較低；c.不同公式的計算結果相差較大。(2)規(guī)范推薦的理論公式當荷載為中心荷載或偏心很?。ㄆ木鄀≤l/30，l為偏心方向基礎邊長）時：fa＝Mbγb+Mdγmd+Mcck≈p1/4b—基礎底面寬度，大于6m時按6m考慮；對于砂土，小于3m時按3m考慮。2.按地基載荷試驗確定（最可靠）淺層平板載荷試驗、深層平板載荷試驗、螺旋板載荷試驗規(guī)范規(guī)定：(1)當p~s曲線上有比例界限p1時，取fak=p1；(2)當pu<2p1時，取fak=pu/2；(3)當不能按上述二款要求確定時，可取s/b=0.01~0.015所對應的荷載作為fak，但其值不應大于最大加載量的一半。對同一土層，應選擇三個以上的試驗點，當試驗實測值的極差（最大值與最小值之差）不超過其平均值的30%時，取其平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。3.按規(guī)范承載力表確定野外鑒別結果室內物理力學指標現場動力觸探試驗錘擊數4.按建筑經驗確定5、地基變形按其特征可分為四種：沉降量——獨立基礎中心點的沉降值或整幢建筑物基礎的平均沉降值；沉降差——相鄰兩個柱基的沉降量之差；傾斜——基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值；局部傾斜——砌體承重結構沿縱向6～10m內基礎兩點的沉降差與其距離的比值6、不同結構類型需驗算的地基變形：砌體承重結構：由局部傾斜控制；框架結構和單層排架結構：由沉降差控制；高聳結構和高層建筑：由建筑物的整體傾斜（特別是橫向整體傾斜）控制，必要時應控制平均沉降量。7、減輕不均勻沉降危害的措施均勻沉降對結構本身無危害；不均勻沉降危害大。如何防止或減輕不均勻沉降造成的損害，是設計中必須認真考慮的問題。解決這一問題的途徑有二：一是設法增強上部結構對不均勻沉降的適應能力；二是設法減少不均勻沉降或總沉降量。具體的措施不外有：①采用柱下條形基礎、筏基和箱基等，以減少地基的不均勻沉降；②采用樁基或其他深基礎，以減少總沉降量（不均勻沉降相應減少）；③對地基某一深度范圍或局部進行人工處理；④從地基、基礎、上部結構相互作用的觀點出發(fā)，在建筑、結構和施工方面采取本節(jié)介紹的某些措施，以增強上部結構對不均勻沉降的適應能力。建筑措施1.建筑物的體型應力求簡單2.控制建筑物的長高比及合理布置墻體建筑物在平面上的長度和從基礎底面起算的高度之比，稱為建筑物的長高比。當預估的最大沉降量超過120mm時，對三層和三層以上的房屋，長高比不宜大于2.5；對于平面簡單，內、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的控制可適當放寬，但一般不大于3.0。合理布置縱、橫墻，是增強砌體承重結構房屋整體剛度的重要措施之一。因此，當地基不良時，應盡量使內、外縱墻不轉折或少轉折，內橫墻間距不宜過大，且與縱墻之間的連接應牢靠，必要時還應增強基礎的剛度和強度。3.設置沉降縫為了使各沉降單元的沉降均勻，宜在建筑物的下列部位設置沉降縫：⑴建筑物平面的轉折處；⑵建筑物高度或荷載有很大差別處；⑶長高比不合要求的砌體承重結構以及鋼筋混凝土框架結構的適當部位；⑷地基土的壓縮性有顯著變化處；⑸建筑結構或基礎類型不同處；⑹分期建造房屋的交界處；⑺擬設置伸縮縫處（沉降縫可兼作伸縮縫）。有防滲要求的地下室一般不宜設置沉降縫。因此，對于具有地下室和裙房的高層建筑，為減少高層部分與裙房間的不均勻沉降，常在施工時采用后澆帶將兩者斷開，待兩者間的后期沉降差能滿足設計要求時再連接成整體。4.鄰近建筑物基礎間應有一定的凈距。這種相鄰影響主要表現為：⑴同期建造的兩相鄰建筑物之間會彼此影響，特別是當兩建筑物輕（低）重（高）差別較大時，輕者受重者的影響較大；⑵原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響。決定基礎間凈距的主要指標是受影響建筑（被影響者）的剛度（用長高比來衡量）和影響建筑（產生影響者）的預估平均沉降量5.調整某些設計標高沉降改變了建筑物原有的標高，嚴重時將影響建筑物的使用功能，這時可采取下列措施進行調整：⑴根據預估的沉降量，適當提高室內地坪或地下設施的標高；⑵建筑物各部分（或設備之間）有聯(lián)系時，可將沉降較大者的標高適當提高；⑶在建筑物與設備之間，應留有足夠的凈空；⑷有管道穿過建筑物時，應預留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性管道接頭等。結構措施1.減輕建筑物的自重⑴減少墻體的重量。如采用空心砌塊、多孔磚或其他輕質墻。⑵選用輕型結構。如采用預應力混凝土結構、輕鋼結構及各種輕型空間結構。⑶減少基礎及其上回填土的重量。可以選用覆土少、自重輕的基礎形式，如殼體基礎、空心基礎等。如室內地坪較高，可以采用架空地板代替室內厚填土。2.設置圈梁圈梁的作用在于提高砌體結構抵抗彎曲的能力。當建筑物產生碟形沉降時，墻體產生正向撓曲，下層的圈梁將起作用；反之，墻體產生反向撓曲時，上層的圈梁則起作用。由于不容易正確估計墻體的撓曲方向，故通常在房屋的上、下方都設置圈梁。圈梁的布置，多層房屋宜在基礎面附近和頂層門窗頂處各設置一道，其他各層可隔層設置（必要時也可層層設置），位置在窗頂或樓板下面。對于單層工業(yè)廠房及倉庫，可結合基礎梁、連梁、過梁等酌情設置。3.設置基礎梁（地梁）地梁的作用：(1)承墻；(2)調整不均勻沉降?；A梁的設置常帶有一定的經驗性（僅起承墻作用時例外），其底面一般置于基礎表面（或略高些），過高則作用下降，過低則施工不便?；A梁的截面高度可取柱距的1/14~1/8，上下均勻通長配筋，每側配筋率為0.4%~1.0%。4.減小或調整基底附加壓力⑴設置地下室（或半地下室）。其作用之一是以挖除的土重去抵消（補償）一部分甚至全部的建筑物重量，從而達到減小基底附加壓力和沉降的目的，這一概念在3.8.3節(jié)中還將作進一步的闡明。地下室（或半地下室）還可只設置于建筑物荷載特別大的部位，通過這種方法可以使建筑物各部分的沉降趨于均勻。⑵調整基底尺寸5.采用對不均勻沉降欠敏感的結構型式排架、三鉸拱（架）等鉸接結構油罐、水池等的基礎底板常采用柔性底板，以便更好地順從、適應不均勻沉降。施工措施1.遵照先重（高）后輕（低）的施工程序2.注意堆載、沉樁和降水等對鄰近建筑物的影響3.注意保護坑底土體8、柱下條形基礎、交叉條形基礎、筏板基礎和箱形基礎統(tǒng)稱為連續(xù)基礎。連續(xù)基礎的特點：（1）具有較大的基礎底面積，因此能承擔較大的建筑物荷載，易于滿足地基承載力的要求；（2）連續(xù)基礎的連續(xù)性可以大大加強建筑物的整體剛度，有利于減小不均勻沉降及提高建筑物的抗震性能；（3）對于箱形基礎和設置了地下室的筏板基礎，可以有效地提高地基承載力，并能以挖去的土重補償建筑物的部分（或全部）重量。9、地基、基礎與上部結構相互作用地基與基礎的相互作用此處把剛性基礎能跨越基底中部，將所承擔的荷載相對集中地傳至基底邊緣的現象叫做基礎的“架越作用”。如果地基土的壓縮性很低，基礎的不均勻沉降很小，則考慮地基-基礎-上部結構三者相互作用的意義就不大。因此，在相互作用中起主導作用的是地基，其次是基礎，而上部結構則是在壓縮性地基上基礎整體剛度有限時起重要作用的因素。10、文克勒地基模型以及適用條件1867年，捷克工程師E.Winkler提出：地基上任一點所受的壓力強度p與該點的地基沉降量s成正比，即：p=ks式中比例系數k稱為基床反力系數（或簡稱基床系數），其單位為kN/m3，地基表面某點的沉降與其它點無關。11、文克勒地基上梁的計算(x＜0)，w，M不變，q和V取反號(x＜0)，w,M取反號，q和V不變注意：在每一次計算時，均需把坐標原點移到相應的集中荷載作用點處。多個集中荷載作用注意在每一次計算時，均需把坐標原點移到相應的集中荷載作用點處。12、地基上梁的柔度指數在梁端邊界條件力的計算公式[式（3-24）]中，所有的系數都是ll的函數。ll稱為柔度指數，它是表征文克勒地基上梁的相對剛柔程度的一個無量綱值。當ll→0時，梁的剛度為無限大，可視為剛性梁；而當ll→∞時，梁是無限長的，可視為柔性梁。λl≤π/4短梁（剛性梁）π/4<λl<π 有限長梁（有限剛度梁）λl≥π長梁（柔性梁）13、有限長梁的計算有限長梁求解內力、位移的方法，可按無限長梁運用疊加原理來求解。（1）把有限長梁Ⅰ延長到無限長，計算無限長梁Ⅱ上相應于梁Ⅰ的兩端A和B截面由于外荷載引起的彎矩和剪力Ma、Va及Mb、Vb;（2）把有限長梁Ⅰ兩端無限延伸，并在Ａ、B處加以待定的外荷載FA、MA和FB、MB，如圖中梁III。利用公式3-18,3-21計算在Ａ、B截面產生的內力Ma’、Va’、及Mb’、Vb’；（3）Ma’=-MaVa’=-VaMb’=-MbVb’=-Vb求得待定的外荷載FA、MA和FB、MB。（4）求解梁III的內力與位移，并將其與梁II的內力和位移相疊加，得出結果就是有限長梁ＡＢ在荷載Ｆ、M作用下的內力和位移。14、倒梁法計算柱下條形基礎內力一般步驟：①首先根據支座處的柱荷載Fi和支座反力Pi求出不平衡力△Pi=Fi-Pi；②將支座不平衡力的差值折算成分布荷載△q，均布分布在支座相鄰兩跨間，分布范圍為：對邊跨，對中間跨支座式中△qi為不平衡力折算的均布荷載；l0為邊跨外伸長度；li-1，li為支座左右跨長度；③將折算的分布荷載作用于連續(xù)梁，再次用彎矩分配法計算梁的內力，并求出調整分布荷載引起的支座反力并將其疊加到原支座反力Pi上求出新的支座反力Pi,；④重復步驟1-3，直至不平衡力在計算允許的誤差范圍內，一般取不超柱荷載Fi的20%。15、樁基礎的分類：深基礎主要有樁基礎、沉井和地下連續(xù)墻等幾種類型，其中以樁基礎應用最為廣泛。樁基礎按承臺位置可以分為高樁承臺基礎和低樁承臺基礎。低樁承臺的承臺底面位于地面(或沖刷線)以下；高樁承臺的承臺底面位于地面(或沖刷線)以上，其結構特點是基樁部分樁身沉入土中，部分樁身外露在地面以上而成為樁的自由長度。16、樁基設計內容及一般步驟：①樁的類型和幾何尺寸的選擇；②單樁豎向（和水平向）承載力的確定；③確定樁的數量、間距和平面布置；④樁基承載力和沉降驗算；⑤樁身結構設計；⑥承臺設計；⑦繪制樁基施工圖。17、單樁豎向承載力的確定方法：1、按《混凝土結構設計規(guī)范》、《鋼結構規(guī)范》確定2、載荷試驗確定單樁豎向極限承載力18、單樁軸向荷載分布圖（包括沉降、摩擦力和軸力分布）。19、樁身負摩阻力及其產生的原因，中性點的定義：在樁頂豎向荷載作用下，當樁相對于樁側土體向下位移時，土對樁產生的向上作用的摩阻力，稱為正摩阻力。但是，當樁側土體因某種原因而下沉，且其下沉量大于樁的沉降（即樁側土體相對于樁向下位移）時，土對樁產生的向下作用的摩阻力，稱為負摩阻力。中性點是摩阻力、樁土之間的相對位移和樁身軸力沿樁身變化的特征點中性點樁身軸力最大20、地基處理方法置換法：換土墊層法、褥墊法、擠淤置換法、砂石樁置換法；排水固結法：堆載預壓、砂井堆載預壓、真空預壓、井點降水預壓；灌入固化物法：深層攪拌法、高壓噴射注漿法、擠密灌漿法；振密、擠密法：表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密砂石樁法、爆破擠密法、