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THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR土力學課件(清華大學)-第八章-樁基礎與深基礎目CONTENTS樁基礎概述樁基礎設計樁基施工方法深基礎簡介深基礎設計深基礎施工方法樁基礎與深基礎的比較與選擇錄01樁基礎概述0102樁基礎的定義樁基礎適用于各種類型的建筑物,如高層建筑、工業(yè)廠房、橋梁等,尤其適用于地質條件復雜、軟弱土層較厚的情況。樁基礎是一種將建筑物荷載通過樁體傳遞到下層土體中的基礎類型。它由樁和承臺兩部分組成,承臺將多根樁連接成一個整體。根據(jù)施工方法,樁基礎可以分為預制樁和灌注樁兩大類。預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場預先制作好的樁,灌注樁則是通過鉆孔、注漿的方式在施工現(xiàn)場澆筑的樁。根據(jù)單樁承載力的不同,樁基礎可以分為摩擦樁和端承樁。摩擦樁主要依靠樁側土層的摩阻力來傳遞荷載,而端承樁則依靠樁端持力層的反力來傳遞荷載。樁基礎的分類

樁基礎的應用場景在地質條件復雜、軟弱土層較厚的情況下,樁基礎能夠提供足夠的承載力和穩(wěn)定性,防止建筑物沉降和傾斜。在河流、湖泊等水域附近,由于水流的沖刷和侵蝕作用,采用樁基礎能夠減少對土體的擾動和影響,提高建筑物的安全性和穩(wěn)定性。在地震高發(fā)區(qū),樁基礎能夠有效地吸收和傳遞地震波,減少地震對建筑物的影響,提高建筑物的抗震性能。01樁基礎設計樁基設計應確保結構安全,避免因樁基失穩(wěn)或承載力不足導致建筑物破壞或倒塌。安全可靠在滿足安全性的前提下,應盡量優(yōu)化設計,降低成本,提高經(jīng)濟效益。經(jīng)濟合理樁基設計應考慮施工可行性,確保施工方便、快捷,并盡量減少對周圍環(huán)境和既有結構的干擾。施工可行樁基設計應考慮環(huán)境保護,減少對周圍環(huán)境的破壞和污染。環(huán)境友好樁基設計原則單樁承載力計算是樁基設計的關鍵環(huán)節(jié),需要根據(jù)土層分布、土的物理性質、樁身材料和截面尺寸等因素進行綜合考慮。經(jīng)驗公式通?;诖罅康墓こ虒嵺`和試驗數(shù)據(jù),通過統(tǒng)計分析得到,具有較高的可靠性和準確性。單樁承載力計算單樁承載力計算可以采用靜載試驗、經(jīng)驗公式等方法進行,其中經(jīng)驗公式是最常用的方法。在進行單樁承載力計算時,需要考慮樁身與土體的相互作用,包括樁側摩阻力、端阻力等因素。群樁承載力是指由多根樁共同承擔的上部荷載,其計算方法需要考慮樁與樁之間的相互作用和共同工作。整體計算法是將多根樁視為一個整體,根據(jù)土層分布、土的性質和樁的布置等因素進行綜合分析,計算出群樁的承載力。分擔法則是將上部荷載分配給各個單樁,再根據(jù)單樁承載力計算結果確定群樁承載力。群樁承載力計算可以采用整體計算法和分擔法進行,其中整體計算法是最常用的方法。群樁承載力計算樁基沉降計算01樁基沉降是指由于建筑物荷載和地面荷載的作用,導致樁基產(chǎn)生的豎向位移。02樁基沉降計算是樁基設計的重要內容之一,其計算結果直接關系到建筑物的安全性和正常使用。03樁基沉降計算可以采用分層總和法、彈性理論法和數(shù)值分析等方法進行。04分層總和法是最常用的方法之一,其基本原理是將土體分層,分別計算各層的沉降量,然后求和得到總沉降量。01樁基施工方法預制樁施工是一種常見的樁基施工方法,通過在工廠或預制場制作樁身,然后在施工現(xiàn)場進行安裝。預制樁施工具有效率高、質量穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點,適用于各種類型的地基和工程需求。預制樁施工需要注意樁身的運輸和安裝,避免在運輸和安裝過程中出現(xiàn)損壞或變形。預制樁施工灌注樁施工具有適應性強、施工方便、承載力高等優(yōu)點,適用于各種復雜的地質條件和工程需求。灌注樁施工需要注意鉆孔的垂直度和孔徑的控制,以及混凝土或砂漿的配合比和澆筑質量。灌注樁施工是通過在地基中鉆孔,然后向孔內澆筑混凝土或砂漿形成樁基的方法。灌注樁施工樁基施工質量控制樁基施工質量控制是確保樁基工程安全和質量的重要環(huán)節(jié),包括施工前的準備工作、施工過程中的質量控制和施工后的檢測驗收。施工過程中的質量控制包括對施工設備、材料、工藝等方面的監(jiān)督和檢測,及時發(fā)現(xiàn)和解決施工質量問題。施工前的準備工作包括對地質勘察資料進行詳細分析、制定合理的施工方案和質量控制標準等。施工后的檢測驗收包括對樁身的完整性、承載力等方面的檢測,確保樁基工程滿足設計要求和使用安全。01深基礎簡介深基礎的定義深基礎是指深入到地下一定深度,通過在地基中設置樁、墩或其它結構物,以承受建筑物荷載的基礎類型。深基礎通常適用于地質條件復雜、天然地基承載力不足或對沉降要求較高的建筑物。深基礎能夠將建筑物荷載有效地傳遞到下層土體中,提高了基礎的承載能力。承載能力強通過合理的設計和控制施工過程,深基礎可以有效減小建筑物的沉降量,提高建筑物抵抗地震、風等外力的能力。沉降控制效果好深基礎適用于各種地質條件和工程需求,如軟土、砂土、巖石等。適用范圍廣深基礎的特點高層建筑由于荷載大、對沉降要求高,通常采用深基礎。高層建筑大型工業(yè)廠房橋梁和隧道大型工業(yè)廠房由于設備荷載大、對地基要求高,也常采用深基礎。橋梁和隧道工程中,為了滿足承載力和沉降要求,通常采用深基礎。030201深基礎的應用場景01深基礎設計深基礎設計應確保結構安全,避免因基礎不均勻沉降、滑動、傾覆等引起的結構破壞。安全可靠在滿足安全的前提下,深基礎設計應考慮經(jīng)濟效益,選擇合適的基礎形式和材料,降低工程成本。經(jīng)濟合理采用先進的設計理念和技術手段,提高基礎設計的科學性和合理性,滿足工程需求。技術先進深基礎設計應考慮環(huán)境保護,減少對周圍環(huán)境和生態(tài)的破壞,合理利用資源,保護土地和地下水。環(huán)境保護深基設計原則深基承載力計算確定基礎底面尺寸計算基底壓力確定地基承載力特征值驗算基礎沉降根據(jù)上部結構荷重、基底地質條件等,確定基礎底面的合理尺寸,以滿足承載力要求。根據(jù)荷重和基底尺寸,計算基底壓力,了解基礎與土體的相互作用關系。根據(jù)土的物理性質、荷重類型、安全系數(shù)等,確定地基承載力特征值,作為基礎設計的重要依據(jù)。根據(jù)基礎荷重和土的壓縮性,驗算基礎的沉降量,確保沉降在允許范圍內。ABCD分析基礎滑移穩(wěn)定性根據(jù)基礎與土體的摩擦力和水平推力,分析基礎的滑移穩(wěn)定性,防止滑移事故的發(fā)生。分析地基穩(wěn)定性根據(jù)土的物理性質、荷重類型、地下水條件等,分析地基的穩(wěn)定性,防止地基失穩(wěn)事故的發(fā)生。進行抗震穩(wěn)定性分析根據(jù)地震作用和土的動力特性,進行基礎的抗震穩(wěn)定性分析,提高基礎的抗震性能。分析基礎傾覆穩(wěn)定性根據(jù)上部結構荷重和基礎抗力,分析基礎的傾覆穩(wěn)定性,防止傾覆事故的發(fā)生。深基穩(wěn)定性分析01深基礎施工方法鉆孔、清孔、鋼筋籠制作與安裝、混凝土澆筑、成樁檢測。施工流程適用于各種復雜地質條件,尤其適用于軟土、砂土和巖石地基。適用范圍樁身強度高、承載力大,沉降量小,施工速度快,對周圍環(huán)境影響小。技術特點大直徑鉆孔灌注樁施工03技術特點墻體剛度大、防滲性能好,對周圍環(huán)境影響小,可減少土方開挖量。01施工流程導墻制作、泥漿制備、成槽施工、鋼筋籠制作與安裝、混凝土澆筑。02適用范圍廣泛應用于高層建筑、地鐵、隧道等地下工程。地下連續(xù)墻施工適用范圍適用于各種地質條件,尤其適用于較大埋深的地下工程。技術特點承載力大、穩(wěn)定性好,施工安全可靠,對周圍環(huán)境影響小。施工流程制作沉井、下沉沉井、封底處理、內部結構施工。沉井施工01樁基礎與深基礎的比較與選擇樁基礎優(yōu)點承載力高,沉降量小,能承受較大的垂直荷載,同時能有效地將荷載傳遞到較深的地層,減少對淺層土的壓力。此外,樁基礎還具有較好的抗震性能和抗側向力的能力。樁基礎缺點成本較高,施工周期較長,特別是在地質條件復雜的情況下,施工難度較大。同時,樁基礎在軟土地基上的沉降量難以控制,容易發(fā)生不均勻沉降。深基礎優(yōu)點能夠承受更大的垂直荷載和側向壓力,穩(wěn)定性較好,能夠防止建筑物沉降和傾斜。深基礎還可以提高建筑物的抗震性能和抗風能力。深基礎缺點施工難度較大,成本較高,對地質條件的要求也較高。同時,深基礎的設計和施工需要專業(yè)的技術和經(jīng)驗,否則容易引發(fā)安全問題。01020304樁基礎與深基礎的優(yōu)缺點比較在地震高發(fā)區(qū)或風力較大的地區(qū),需要特別重視基礎的抗震性能和抗風能力。樁基礎和深基礎都能滿足這些要求,但需要根據(jù)具體情況進行比較和選擇。在地質條件較好、土層穩(wěn)定且承載力較高的地

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