第七章地工程地质问题.ppt

第7章 地基工程地质问题 7.1地基变形及破坏的基本类型 7.2地基承载力 7.3地基处理 7.4工程实例 7.1地基变形及破坏的基本类型 7.1.1地基变形的概念 1.基础：建筑物下部直接与土层、岩层接触的部位。 基础是建筑物的组成部分。 2.地基：承受结构物荷载的一部分岩层、土体，其深度 范围大约是基础宽度的1.5—5倍，宽度范围大 约是基础宽度的1.5—3倍。 地基不属于房屋组成部分。 3.地耐力：地基每平方米所能够承受的最大压力，称为 地基允许承载力，俗称地耐力。 地基基础的投资一般占整个建筑物总投资的10%-20%。 7.1.2地基变形破坏的基本类型 一、地基不均匀沉降和变形过大 地基不均匀沉降和变形过大是地基基础工程中最常见的两种地基变形。 铁路和公路路基工程中表现为路基下沉。造成路基下沉的原因最普遍的是夯实不够。另外特殊土的不良工程性质也是造成修建在该类土质地基上的工程建筑物变形的重要原因。 比萨斜塔 二、地基滑移、挤出 7.1.3 地基剪切破坏的机制 一、 库仑定律 抗剪强度的第二种表达式 二、 土体抗剪强度来源与影响因素 三、 土中一点的应力状态 莫尔应力圆 四、 土的极限平衡条件 莫尔－库仑破坏准则 7.2 地基承载力 7.2.1 地基承载力的基本概念 单位面积上地基能承受的最大极限荷载能力称为地基极限承载力。 7.2.2 地基承载力确定的方法 ①按原位测试方法确定地基承载力。 ②按地基土的强度理论确定地基承载力。 ③经验方法确定地基承载力。 1. 原位测试法：载荷试验、标准贯入试验、静力触探等。要进行修正。 2. 强度理论法：目前规范公式计算法，不做宽度深度修正 3. 根据经验确定承载力特征值，做宽度深度修正 一、原位试验 载荷板试验－深浅均可 旁压仪 －较深地基 十字板 －饱和软粘土 1.现场载荷试验 平板载荷试验要点 0.5? 0.5m, 0.71 ? 0.71m, 1.0?1.0m 不少于3点 8-10级 每级稳定的标准 承载力的特征值 地基破坏的判定 (1)明显侧向挤出或发生裂纹 (2)荷载增量很小,沉降急剧增加, (3)某级荷载增量下,24小时内沉降不能稳定 (4)s/b0.06的荷载作为破坏荷载 二、强度理论确定地基承载力 我国《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）规定采用塑性区最大深度不大于基础宽度的1/4所对应的临界压力P1/4并结合工程经验计算地基承载力特征值。 fa---地基承载力特征值； b----基础宽度，取3—6m, d—基础埋置深度； Mb、Md、Mc—承载力系数（见表7—1） ck—土体内聚力标准值； γ—基础底面以下土的重度； γm—基础底面以下土的加权平均重度。 三、经验法确定地基承载力 1.间接原位测试法 如静力触探试验、标准贯入试验、动力触探试验。以静力触探试验或者标准贯入试验数据为基础，根据地区经验进行修正的经验公式。使用时应谨慎使用，注意使用范围，以免发生错误。 2.承载力表 多年地区工程经验的总结，但应注意其使用范围（表7—3、4、5、6、7、8、9） 7.2.3地基承载力宽度修正 7.3.1基础类型与构造 一、基础类型 1、按基础的构造形式：可以分为条形基础、独立柱基础、联合基础（井格式基础、片筏式基础、板式基础、箱形基础）、桩基础。 2、按基础受力特点：基础分为刚性基础和柔性基础。 3、按基础所使用的材料：基础包括砖基础、毛石基础、混凝土基础、灰土基础、三合土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础等。 二、按材料和受力特点分类  （一）刚性基础 刚性材料——是指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度低的材料。如砖、石、素混凝土等。 刚性基础——用刚性材料制作的基础，底面宽度扩大受刚性角的限制。 试验得知，上部结构（墙或柱）在基础中传递压力是沿一定角度分布的，这个传力角度称压力分布角，或称刚性角，以α表示。如图所示。 刚性基础底宽度的增大要受到刚性角的限制。 3、刚性基础构造 1）毛石基础　 抗压、冻、抗水、抗腐蚀性能好　 （1）组成：石材＋砂浆,砂浆