桩基础工程补充内容地基处理与加固.ppt
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1、桩基础工程补充内容地基处理与加固桩基础工程补充内容地基处理与加固现在学习的是第1页,共55页建筑工程技术专业万丈高楼平地起,基础作为建筑物的最下面部分,承受着建筑物的全部荷载,并万丈高楼平地起,基础作为建筑物的最下面部分,承受着建筑物的全部荷载,并将这些荷载传递给地基。载荷较小的建筑物,一般采用天然地基。随着我国高层将这些荷载传递给地基。载荷较小的建筑物,一般采用天然地基。随着我国高层建筑的普及,深基础被广泛用于建筑施工中。建筑的普及,深基础被广泛用于建筑施工中。思考:思考:(1)基础的形式有哪些?)基础的形式有哪些?(2)如何进行基础施工?)如何进行基础施工?引例 知识点:知识点:建筑物荷载
2、较小,建筑层数低,土质条件好,多采用浅基础。浅基础造价低,施工简便,常用建筑物荷载较小,建筑层数低,土质条件好,多采用浅基础。浅基础造价低,施工简便,常用的形式有扩展基础、筏板基础、杯形基础、箱形基础等。的形式有扩展基础、筏板基础、杯形基础、箱形基础等。当浅层土层的地基承载力无法满足上部结构传来的荷载要求时,常采用深基础,深基础的常见当浅层土层的地基承载力无法满足上部结构传来的荷载要求时,常采用深基础,深基础的常见形式有:桩基础、深井基础、地下连续墙等形式有:桩基础、深井基础、地下连续墙等.现在学习的是第2页,共55页建筑工程技术专业本章学习内容本章学习内容现在学习的是第3页,共55页建筑工程
3、技术专业学习目标学习目标1.1.了解地基加固的方法了解地基加固的方法2.2.熟悉桩基础施工机械熟悉桩基础施工机械3.3.掌握现浇钢筋混凝土柱下独立基础的施工工艺掌握现浇钢筋混凝土柱下独立基础的施工工艺4.4.掌握预制管桩基础施工工艺掌握预制管桩基础施工工艺能对常规基础施工进行技术交底;会编制常规桩基础施工方案;会判定桩基础施工质量的好坏;能组织基础验收;能针对地基与基础工程施工现场可能发生的安全事故采取应对措施。现在学习的是第4页,共55页建筑工程技术专业学习重、难点学习重、难点学习重点:学习重点:1.1.现浇钢筋混凝土柱下独立基础施工工艺现浇钢筋混凝土柱下独立基础施工工艺2.2.预制钢筋混凝
4、土管桩基础施工工艺预制钢筋混凝土管桩基础施工工艺学习难点:学习难点:1.1.编制预制钢筋混凝土管桩基础施工方案编制预制钢筋混凝土管桩基础施工方案现在学习的是第5页,共55页第第11讲:(补充讲:(补充1)地基处理与加固)地基处理与加固本讲讲授目的:本讲讲授目的:介绍建筑工程等领域中各种常用的和最新的地基处理技术的介绍建筑工程等领域中各种常用的和最新的地基处理技术的施工工艺方法,提高学生解决工程实际问题的能力。施工工艺方法,提高学生解决工程实际问题的能力。建筑工程技术专业现在学习的是第6页,共55页思考提问:思考提问:建筑工程技术专业现在学习的是第7页,共55页本讲讲授内容本讲讲授内容一、典型案
5、例一、典型案例二、特殊土分类与地基二、特殊土分类与地基三、常见地基处理与加固三、常见地基处理与加固建筑工程技术专业现在学习的是第8页,共55页一、典型案例一、典型案例比萨斜塔比萨斜塔(Leaning Tower of Pisa)意大利比萨斜塔自意大利比萨斜塔自 1173年年9月月8日日 动工,至动工,至1178年建至第年建至第4层中层中部,高度部,高度 29m 时,因塔明显倾斜而停工。时,因塔明显倾斜而停工。94年后,年后,1272年复工年复工,经,经6年时间建完第年时间建完第7层,高层,高 48m,再次停工中断,再次停工中断82年。年。1360年再次复工,至年再次复工,至1370年竣工,前后
6、历经近年竣工,前后历经近200年。年。该塔共该塔共8层,高层,高 55m,全塔总荷重,全塔总荷重145MN,相应的地基平均压力,相应的地基平均压力约为约为50kPa。地基持力层为粉砂,下面为粉土和粘土层。由于地基的。地基持力层为粉砂,下面为粉土和粘土层。由于地基的不均匀下沉,塔向南倾斜,南北两端沉降差不均匀下沉,塔向南倾斜,南北两端沉降差 1.8m,塔顶离中心线已,塔顶离中心线已达达 5.27m,倾斜,倾斜5.5度,成为危险建筑。度,成为危险建筑。建筑工程技术专业现在学习的是第9页,共55页比萨斜塔比萨斜塔(Leaning Tower of Pisa)建筑工程技术专业现在学习的是第10页,共5
7、5页苏州虎丘塔苏州虎丘塔 苏州虎丘塔建于公元苏州虎丘塔建于公元959 961年,为七级八角形砖塔,塔底年,为七级八角形砖塔,塔底直径直径1366m,塔身高,塔身高47.5m,塔重塔重63000 kN。1978年,塔顶位移年,塔顶位移2.3m,塔的重心偏离基础轴线塔的重心偏离基础轴线0.924m。1978年年6月开始对地基月开始对地基加固,加固,1983年年5月完成,地基沉月完成,地基沉降趋于稳定。降趋于稳定。建筑工程技术专业现在学习的是第11页,共55页加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓(Transcona Grain Elevator)加拿大加拿大 Transcona 谷仓,南北长谷仓,南
8、北长 59.44m,东西宽,东西宽 23.47 m,高高 31.00m。基础为钢筋混凝土筏板基础,厚基础为钢筋混凝土筏板基础,厚 61cm,埋深,埋深 3.66m。谷仓。谷仓 1911 年动工,年动工,1913 年秋完成。谷仓自重年秋完成。谷仓自重 20000 t,相当于装满谷物后总重的,相当于装满谷物后总重的 42.5%。1913 年年 9 月装谷物,至月装谷物,至 31822m 3 时,发现谷仓时,发现谷仓 1 小时内沉降达小时内沉降达 30.5cm,并向,并向西倾斜,西倾斜,24 小时后倾倒,西侧下陷小时后倾倒,西侧下陷 7.32m,东侧抬高,东侧抬高 1.52m,倾斜,倾斜 27 度度
9、。地基虽破坏,但钢筋混凝土筒仓却安然无恙,后用。地基虽破坏,但钢筋混凝土筒仓却安然无恙,后用 388 个个 50t 千斤顶纠千斤顶纠正后继续使用,但位置较原先下降正后继续使用,但位置较原先下降 4m。事故的原因是:设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究,而采用了事故的原因是:设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究,而采用了邻近建筑地基邻近建筑地基 352kPa 的承载力,事后的承载力,事后 1952 年的勘察试验与计算表明,年的勘察试验与计算表明,基础下埋藏有厚达基础下埋藏有厚达16m的软粘土层,该地基的实际承载力为的软粘土层,该地基的实际承载力为 193.8 276.6kPa,远小于谷仓地基破坏
10、时,远小于谷仓地基破坏时 329.4kPa 的地基压力,地基因超载而的地基压力,地基因超载而发生强度破坏。发生强度破坏。建筑工程技术专业现在学习的是第12页,共55页建筑工程技术专业加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓(Transcona Grain Elevator)现在学习的是第13页,共55页其余案例其余案例加拿大某容量为加拿大某容量为 2500t 的饲料筒仓,建于粘土地基上。在首次的饲料筒仓,建于粘土地基上。在首次使用时,填料太快,由于地基土层尚未充分固结,地基发生破使用时,填料太快,由于地基土层尚未充分固结,地基发生破坏。坏。墨西哥城某建筑,可清晰地看见其发生的沉降及不均匀沉降墨西哥
11、城某建筑,可清晰地看见其发生的沉降及不均匀沉降。该地基土层为深厚的湖相沉积层,天然含水量高达。该地基土层为深厚的湖相沉积层,天然含水量高达 650,液限,液限 500,塑性指数塑性指数 350,孔隙比,孔隙比 15,具有极高的压缩性。,具有极高的压缩性。砂土液化造成建筑物严重倾斜或倾倒。砂土液化造成建筑物严重倾斜或倾倒。建筑工程技术专业现在学习的是第14页,共55页特殊土:特殊土:指特殊土(膨胀土、湿陷性黄土、红粘土、多年冻土等指特殊土(膨胀土、湿陷性黄土、红粘土、多年冻土等)地基、山区地基以及地震区地基等。)地基、山区地基以及地震区地基等。二、特殊土分类与地基二、特殊土分类与地基现在学习的是
12、第15页,共55页1.膨胀土膨胀土膨胀土是土中粘粒成分主要有亲水性矿物组成,同时具膨胀土是土中粘粒成分主要有亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘土。有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘土。二、特殊土分类与地基二、特殊土分类与地基现在学习的是第16页,共55页膨胀土危害膨胀土危害危害:膨胀土通常强度较高、压缩性低危害:膨胀土通常强度较高、压缩性低现在学习的是第17页,共55页膨胀土对建筑物的危害膨胀土对建筑物的危害膨胀土对建筑物的损坏,主要由有不均匀变形所引起。当最大胀缩变形膨胀土对建筑物的损坏,主要由有不均匀变形所引起。当最大胀缩变形超过超过1.5cm,1.5
13、cm,就会引起墙体开裂。就会引起墙体开裂。房屋开裂的特点以低层砖木结构民房最为严重;房屋开裂的特点以低层砖木结构民房最为严重;现在学习的是第18页,共55页膨胀土胀缩变形的主要内外因素膨胀土胀缩变形的主要内外因素内因:内因:矿物及化学成分:膨胀土中含大量蒙特土和伊利土,亲矿物及化学成分:膨胀土中含大量蒙特土和伊利土,亲水性强,胀缩变形大水性强,胀缩变形大粘土颗粒含量粘土颗粒含量 土的密度土的密度含水量含水量 土的结构土的结构外因:气候条件外因:气候条件 地形外貌地形外貌 周围树木周围树木 日照程度日照程度现在学习的是第19页,共55页膨胀土地区建筑工程措施膨胀土地区建筑工程措施(1)建筑措施)
14、建筑措施建筑体型应力求简单;屋面排水宜采用外排水;散水设建筑体型应力求简单;屋面排水宜采用外排水;散水设计要求;室内地面设计;计要求;室内地面设计;(2)结构措施)结构措施基础形式;承重砌体结构;设置圈梁;设置构造柱;基础形式;承重砌体结构;设置圈梁;设置构造柱;现在学习的是第20页,共55页膨胀土地基处理膨胀土地基处理根据土的胀缩等级、当地材料及施工工艺等,进行综合技术根据土的胀缩等级、当地材料及施工工艺等,进行综合技术经济比较后确定处理方法,常用换土、砂石垫层与土性改良经济比较后确定处理方法,常用换土、砂石垫层与土性改良(美国用石灰浆灌入法加固膨胀土地基)等方法。必要时采(美国用石灰浆灌入
15、法加固膨胀土地基)等方法。必要时采用桩基础。用桩基础。此外,在施工中宜采用分段快速作业法,防止基坑(槽此外,在施工中宜采用分段快速作业法,防止基坑(槽)暴晒或泡水,验槽后,应及时浇混凝土垫层。当基础)暴晒或泡水,验槽后,应及时浇混凝土垫层。当基础施工出地面后,基坑应及时分层回填完毕。施工出地面后,基坑应及时分层回填完毕。现在学习的是第21页,共55页2.2.湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基黄土在一定压力下受水浸湿后,结构迅速破坏,并产生显著黄土在一定压力下受水浸湿后,结构迅速破坏,并产生显著的附加沉陷,具有这种性质的黄土称为湿陷性黄土。的附加沉陷,具有这种性质的黄土称为湿陷性黄土。特性:特性:湿陷
16、性黄土具有与一般粘性土不同的特性,主要是具有大孔隙和湿陷性黄土具有与一般粘性土不同的特性,主要是具有大孔隙和湿陷性。湿陷性。二、特殊土分类与地基二、特殊土分类与地基现在学习的是第22页,共55页黄土湿陷性的原因:黄土湿陷性的原因:外因:外因:主要为建筑物本身的上下水道漏水、大量降雨渗入地主要为建筑物本身的上下水道漏水、大量降雨渗入地下,以及附近修建水库、渠道蓄水渗漏,引起黄土的湿陷。下,以及附近修建水库、渠道蓄水渗漏,引起黄土的湿陷。内因:内因:黄土没有层理,有肉眼可见大孔隙;黄土中含有大量多种黄土没有层理,有肉眼可见大孔隙;黄土中含有大量多种可溶盐,受水浸湿后被溶化,途中胶结力大为减弱,导致
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