地基与基础工程施工课件绪论.pptx
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1、绪论,-地基与基础工程施工,绪论-地基与基础工程施工,由于建筑物的修建,使一定范围内地层的应力状态发生变化,这一范围内的地层称为地基。所以地基就是承担建筑物荷重的土体或岩体。与地基接触的建筑物下部结构称为基础。一般建筑物由上部结构和基础两部分组成。建筑物的上部结构荷载通过具有一定埋深的基础传递扩散到土中间去。基础一般埋在地面以下,起着承上启下传递荷载的作用。图0-1表示了上部结构、基础和地基三者的关系。,一.地基与基础概念,由于建筑物的修建,使一定范围内地层的应力状态发生变化,,图0-1 上部结构、地基与基础示意图1-上部结构;2-基础;3-地基,图0-1 上部结构、地基与基础示意图1-上部结
2、构;2-基,基础的结构型式很多,具体设计时应该选择既能适应上部结构、符合建筑物使用要求,又能满足地基强度和变形要求,经济合理、技术可行的基础结构方案。通常把埋置深度不大只需经过挖槽、排水等普通施工工序就可以建造起来的基础称为浅基础;而把埋置深度较大并需要借助于一些特殊的施工方法来完成的各种类型基础称之为深基础。,基础的结构型式很多,具体设计时应该选择既能适应上部结构、符合,当地层条件较好、地基土的力学性能较好、能满足地基基础设计对地基的要求时,建筑物的基础被直接设置在天然地层上,这样的地基被称为天然地基;而当地层条件较差,地基土强度指标较低,无法满足地基基础设计对地基的承载力和变形要求时,常需
3、要对基础底面以下一定深度范围内的地基土体进行加固或处理,这种部分经过人工改造的地基被称为人工地基。,当地层条件较好、地基土的力学性能较好、能满足地基基础设计对地,地基与基础是两个不同的概念。基础是建筑物向地基传递荷载的承重结构,是建筑物的下部结构,它位于上部结构和地基之间,通常被埋置在地下,属于隐蔽工程;而地基属于地层,是支撑建筑物的那一部分土体。地基具有一定的深度和范围。同一地基上建造不同的建筑物,或同一建筑物建造在不同地层上,它们的地基范围都是不同的。当地基由两层或两层以上的土层组成时,将直接与基础接触的土层称为持力层,持力层以下的土层称为下卧层。如下卧层的承载力小于持力层的承载力,则称为
4、软卧下卧层。,地基与基础是两个不同的概念。基础是建筑物向地基传递荷载的承重,在工程设计中,建筑物的地基基础一般应满足以下要求:,(1)地基有足够的强度,在荷载作用下, 地基土不发生剪切破坏或失稳。(2)不使地基产生过大的沉降或不均匀沉降,保证建筑物正常使用。(3)基础结构本身应有足够的强度和刚度,在地基反力作用下不会产生过大强度破坏,并具有改善沉降与不均匀沉降的能力。,在工程设计中,建筑物的地基基础一般应满足以下要求:,为满足上述要求,从基础设计角度,通常将基础底面适当扩大,以满足地基承载力、变形和稳定性的要求。尽量选择承载力高、压缩性低的良好地基;若受场地条件限制,遇到软弱地基,则需要考虑地
5、基处理。地基和基础是建筑物的根基,又属于隐蔽工程,它的勘察、设计和施工质量直接关系着建筑物的安危。工程实践表明,建筑物的事故很多都与地基基础问题有关,而且一旦发生地基基础事故,往往后果严重,补救十分困难,有些即使可以补救,其加固修复工程所需的费用也十分可观。,为满足上述要求,从基础设计角度,通常将基础底面适当扩大,以满,二.地基与基础质量事故,由房屋荷载传递路径可知,上部结构荷载将通过墙、柱传给基础,再由基础传给地基,由此可见,没有一个坚固而耐久的地基基础,上部结构即使建造的再结实,也是要出问题的。基础是建筑物十分重要的组成部分,应具有足够的强度、刚度和耐久性以保证建筑物的安全和使用年限。地基
6、虽不是建筑物的组成部分,但它的好坏却直接影响整个建筑物的安危。,二.地基与基础质量事故由房屋荷载传递路径可知,上部结构荷载将,地基与基础工程施工课件-绪论,造成地基与基础质量事故的原因多种多样,有岩土工程勘察、设计方案、施工、环境及使用问题,影响地基与基础事故的因素既有自然因素,也有人为因素,有些因素不可避免,有些因素是可以避免的,而且人为因素引起的质量事故偏多。现将地基与基础质量事故的原因综述如下:,1. 岩土工程勘察问题2. 设计方案及计算问题3. 施工问题4. 环境影响及使用问题5. 自然因素,造成地基与基础质量事故的原因多种多样,有岩,下面将这些原因逐条地进行讲解,并会举出例子,以便于
7、同学们更好的理解。,下面将这些原因逐条地进行讲解,并会举出,1.岩土工程勘察问题,1).无工程地质勘察资料,盲目设计、施工.2).工程地质勘察工作欠认真,所提供的地质资料不确切.3).地基勘察时钻孔深度不够.4).地基勘察时,钻孔间距过大,不能全面准确地反映地基的实际情况.5).勘察技术力量薄弱,对各种特殊性土的性质认识不足而造成事故.,1.岩土工程勘察问题1).无工程地质勘察资料,盲目设计、施工,例子,(1)内蒙古某校锅炉房、浴室为单层混合结构,片石基础,建筑面积408m2。工程竣工正在等待验收时,部分内纵墙和内横墙突然下沉,基础梁悬空挠曲,与墙体脱离1060mm,上部墙体出现多处阶梯状裂缝
8、,宽度0.510mm,裂缝从墙底起向沉降大的方向延伸上升,有的一直裂到屋顶。该工程设计前没有进行工程地质勘察。事故发生后,在局部破坏区域开挖检查,发现沉降大的部位原是一口大土井,井内为素土、生活垃圾及大量腐植质土,呈软塑流塑态,承载力极低。,例子 (1)内蒙古某校锅炉房、浴室为单层混合结构,片石基础,,(2)武昌某办公楼,设计之前仅做简易触探,而设计者又按勘察报告提出的偏高物理力学指标进行设计。经补勘查明,地基土质很差,结果造成该楼尚未竣工即出现很大沉降和沉降差,倾斜约为40cm,并引起邻近已有房屋严重开裂;江苏某县一小学教学楼,平面呈Z形,无地质勘察资料盲目套图设计,施工中即发现墙体开裂、楼
9、房扭曲倾斜、地面开裂,并发展到室外地坪,最后采用局部降低一层和加固地基方法进行处理;,(2)武昌某办公楼,设计之前仅做简易触探,而设计者又按勘察报,(3)南京某厂家属宿舍为五层砖混结构,采用不埋板式基础。当施工到五层时,发现基础断裂。后经补充勘探,发现宿舍西部地表杂填土1.4m以下,有一层2m厚的淤泥,压缩性很大。建筑物坐落在软硬悬殊的地基上,是造成基础产生不均匀沉降而断裂的主要原因。,(3)南京某厂家属宿舍为五层砖混结构,采用不埋板式基础。当施,(4)四川某县单层工业厂房位于丘陵地区,其地基中的基岩起伏较大(水平方向达0.5m/m)。地质勘察资料没有提供这些数据。设计时,将基础按相同埋深埋置
10、于上覆土层上,由于基础底面以下可压缩土层厚度变化很大,造成厂房基础出现较大的不均匀沉降,引起墙体开裂,裂缝长达5m。,(4)四川某县单层工业厂房位于丘陵地区,其地基中的基岩起伏较,(5)山东省肥城市某六层宿舍楼,位于康王河的二级阶地上,土层上部为非自重湿陷性次生黄土。勘察单位并没有查明土的湿陷性及其危害,只按一般黏性土提供的承载力特征值为180kpa,结果施工至2层时,发现底圈梁出现裂缝,当时认为是温度缝,没有引起重视。施工4层时,底圈梁裂缝愈来愈大,上部结构发生倾斜。经专家鉴定,事故的主要原因是施工用水管理不严,再加上为雨季施工,导致地基发生湿陷,产生不均匀沉陷。,(5)山东省肥城市某六层宿
11、舍楼,位于康王河的二级阶地上,土层,2.设计方案及计算问题,(1)设计方案不合理有些工程的工程地质条件差、变化复杂,由于设计方案选择不合理,不能满足上部结构的要求,而引起建筑物开裂或倾斜。,2.设计方案及计算问题(1)设计方案不合理,某展览馆,由两层中央大厅和两翼展览厅组成。两翼展览厅与中央大厅相距4.35m,中间以通道相连。该建筑物坐落在压缩模量仅有1.45Mpa的高压缩性软土地区,采用砂卵石垫层处理方案。在2年半的沉降观测中,中央大厅下沉降量平均达60.5cm,造成两翼巨大差异沉降,使两翼展览厅外承重墙基础的局部倾斜达0.028。因而造成墙体内部产生的附加应力超过砌体弯曲抗拉强度,导致两翼
12、展览厅墙面开裂;,某展览馆,由两层中央大厅和两翼展览厅组成。两翼展览厅与中央大,(2)荷载计算不准确,设计计算错误 荷载计算不准确,设计计算错误。这类事故多数因设计者不具备相应的设计水平,未取得可靠的地质资料,就盲目进行设计,设计又没有经过相应的复查审核,使设计错误未能得到及时纠正。有时小小的设计计算错误,也能造成墙体开裂,尤其软土地区更应慎重。,(2)荷载计算不准确,设计计算错误,(3)盲目套用图纸造成质量事故由于各地工程地质条件千差万别,即使同一地点也不尽相同,再加上建筑物的结构型式、平面布置及使用条件也截然不同,所以无法作出一套包罗万象的标准图纸。如果盲目地死搬硬套标准图,将会造成不良后
13、果,出现严重工程质量事故。如山西太原某局宿舍楼,套用本市通用住宅设计图纸施工,没有按实际地基条件进行设计,结果造成内外墙体开裂,影响安全,住户被迫迁出。,(3)盲目套用图纸造成质量事故,3.施工问题,地基与基础工程施工质量的优劣,将直接影响建筑物的安全和使用。地基基础属地下隐蔽工程,更应加倍重视施工问题。施工问题主要有以下三方面:(1)未按图施工或不按技术操作规程施工.(2)工程管理不善,未按建设要求与设计程序办事.(3)建筑材料质量低劣,偷工减料问题.,3.施工问题地基与基础工程施工质量的优劣,将直接影响建筑物的,(1)未按图施工或不按技术操作规程施工.,上海某住宅楼,底层为框架结构,26层
14、为混合结构。在北框架的基础梁上悬挑出一进深为3m平房,设计要求该梁底应做砖坑,保证梁底有20cm左右空隙。施工未按图纸要求做,致使基础底面受力不均,造成南面基底应力增加,北面基底应力减少。因此使建筑物南北面产生较大的差异沉降,造成建筑物严重倾斜。,(1)未按图施工或不按技术操作规程施工.上海某住宅楼,底层为,(2)工程管理不善,未按建设要求与设计程序办事.,如不按图施工、不遵守施工规范、施工方案和技术措施不合理、技术管理制度不完善以及施工人员的技术水平低等都是造成质量事故的原因。如洛阳市五层砖混结构宿舍楼,地基采用灰土桩处理。因管理混乱,工地上没有一个技术人员自始至终进行技术把关,缺乏质量检查
15、,施工严重违反操作规程,使灰土质量低劣,最后不得不全部返工,造成巨大经济损失。,(2)工程管理不善,未按建设要求与设计程序办事.如不按图施工,(3)建筑材料质量低劣,偷工减料问题.,因水泥、钢材、砂石、砖、混凝土及其他建筑材料质量低劣而导致的工程质量问题比较严重,再加上个别工程施工单位的偷工减料,更会加剧事故的发生。如武汉市某厂混凝土挡土墙工程,其试块强度仅达到设计值的58%。据查该水泥是国营某大厂生产的300号水泥,但实际标号只有200号,因而造成严重的质量事故。,(3)建筑材料质量低劣,偷工减料问题.因水泥、钢材、砂石、砖,4.环境影响及使用问题,地基与基础的环境影响及使用问题,主要有以下
16、几个方面:(1)基础的施工影响。(2)地下水位变化。(3)使用条件的改变引起地基与基础质量 事故。,4.环境影响及使用问题地基与基础的环境影响及使用问题,主要有,(1)基础的施工影响。,打桩、钻孔灌注桩、强夯地基及深基坑开挖对周围环境所引起的不良影响,是当前城市建设中反映特别突出的问题。如南京市某出版事业局外文书店,在桩基施工中,因打桩震动影响,引起附近某部队家属宿舍楼墙体开裂、底面楼板裂缝;,(1)基础的施工影响。打桩、钻孔灌注桩、强夯地基及深基坑开挖,(2)地下水位变化。,由于地质、气候、水文、人类的生产活动等因素的影响,地下水位会经常发生变化,这种变化会对建筑物产生不良影响。水位上升,降
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