基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)知識點

緒論

1、基礎(chǔ)工程特點

1.基礎(chǔ)工程一般位于地下，是隱蔽工程；

2.施工環(huán)境較差，質(zhì)量較難控制；

3.問題不易發(fā)現(xiàn)，糾正起來困難；

4.造價較高，工程較長。

2、土力學與基礎(chǔ)工程的關(guān)系

二者關(guān)系密切，之前稱為“土力學與基礎(chǔ)工程”或“土力學地基基礎(chǔ)”，土力學

為專業(yè)基礎(chǔ)課，基礎(chǔ)工程為專業(yè)課?！坊A(chǔ)工程的需求

3、上天入地——地鐵和高層建筑等

4、基礎(chǔ)工程的多變性

源于地質(zhì)條件的復雜性，由于氣候和人文因素影響，相對于上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)工程

是一個系統(tǒng)工程，它的復雜性、技術(shù)性、藝術(shù)性、強烈依賴經(jīng)驗和判斷。

1.大區(qū)域（地域）變化

如區(qū)域特殊土:西北地區(qū)的濕陷性黃土、西南地區(qū)的紅土和膨脹土、西北和東北

的凍土、廣東的殘余土等

2.小區(qū)域變化

某一建筑群中地勢不一。

3.局部變化

某-建筑物地基土質(zhì)不均。

4.人類活動造成的不良地質(zhì)問題

第一章

一、地基基礎(chǔ)的基本概念

1.地基的概念（ground,foundationsoils）

建筑物的全部荷載都由它下面的地層來承擔，把支承建筑物荷載的地層（包括土

體或巖體）稱為地基。

2.基礎(chǔ)的概念（foundation）

基礎(chǔ)是將建筑物荷載傳遞到地基上的建筑物下部結(jié)構(gòu)，起著承上啟下的作用。

要求①一般應(yīng)埋于地下一定深度，進入較好的土層；

②基礎(chǔ)應(yīng)滿足一定的強度和剛度要求。

3、地基的分類①天然地基：土質(zhì)地基（一般土質(zhì)地基、特殊土質(zhì)地基）、巖石

地基、土巖組合地基②人工地基：換填地基、強夯地基、壓實地基、混漿地基、

復合地基。

4、基礎(chǔ)的埋深

建筑工程中，是指基礎(chǔ)底面到地面的豎向距離；

橋梁工程中，在無沖刷時為基礎(chǔ)底面到河底面的距離，在有沖刷時為基礎(chǔ)底面到

局部沖刷線的距離。

5、基礎(chǔ)的分類

基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。

淺基礎(chǔ):指埋置深度較淺(一般5m以內(nèi))且施工簡單的基礎(chǔ)。如柱下獨立基礎(chǔ)、條

形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、交叉梁基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)等。

深基礎(chǔ):若淺層土質(zhì)不良，需將基礎(chǔ)置于較深的良好土層上(一般埋置深度大于

5m)且施工較復雜的基礎(chǔ)，如樁基、沉井、沉箱、地下連續(xù)墻、樁箱基礎(chǔ)和樁筏

基礎(chǔ)等。

我國土木工程中應(yīng)用最多的深基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)。

二、地基與基礎(chǔ)設(shè)計的基本條件

為保證建筑物的功能需要和安全使用，地基、基礎(chǔ)在設(shè)計計算中必須滿足以下條

件：

(1)地基應(yīng)具有足夠的強度，滿足變形與穩(wěn)定性要求

地基在建筑物荷載作用下有足夠的承載力，并在防止整體破壞方面有足夠的安

全儲備：

保證地基的變形值不超過建筑物正常使用要求的范圍；

保證地基的穩(wěn)定性。

(2)基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強度、剛度和耐久性

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身應(yīng)滿足強度、變形和耐久性的要求。

三、基礎(chǔ)工程及其重要性

1.基礎(chǔ)工程的概念：

闡述建筑物地基與基礎(chǔ)設(shè)計和施工問題的技術(shù)性學科，是環(huán)境巖土工程學的一個

重要組成部分，是土木工程學科的一個重要分支。

2.基礎(chǔ)工程的研究對象：地基與基礎(chǔ)

3.基礎(chǔ)工程的研究內(nèi)容

包括各類建筑物的地基、基礎(chǔ)和擋土結(jié)構(gòu)物的設(shè)計和施工，以及為滿足工程要求

進行的地基處理方法與基抗支護技術(shù)。

第二章淺基礎(chǔ)

2.1—、地基基礎(chǔ)的類型

1、深基礎(chǔ)

把基礎(chǔ)直接做在地基深處承載力較高的土層上。

埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度，在計算承載力時應(yīng)考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的影

響。

如:樁基礎(chǔ)、沉井、沉箱、地下連續(xù)墻等。

2、樁基礎(chǔ)

在地基中打樁，把建筑物支撐在樁承臺上，建筑物的荷載由樁傳到地基深處較為

密實的土層。

對軟弱地基（承載力低于lOOkPa的土層），不適合在其上直接放置基礎(chǔ)，一般采

用：“人工地基”、或“樁基礎(chǔ)”、或“深基礎(chǔ)”三種解決方案。

二、地基基礎(chǔ)的類型選擇

1.選擇地基基礎(chǔ)類型的順序

天然地基上的簡單淺基礎(chǔ)一天然地基上的復雜淺基礎(chǔ)f“人工地基”、“樁基礎(chǔ)”、

“深基礎(chǔ)”，多方案比選，確定合理的地基基礎(chǔ)型式。

2.選擇基礎(chǔ)類型時應(yīng)考慮三個方面的因素

建筑物的性質(zhì)包括:用途、重要性、結(jié)構(gòu)型式、荷載性質(zhì)和荷裁大小等

地基的地質(zhì)情況包括:建筑場地和地基的土層分布、土的性質(zhì)和地下水等

施工情況包括:施工條件、施工技術(shù)、施工設(shè)備、工期、造價等

2.2地基基礎(chǔ)設(shè)計原則

①因地制宜、就地取材、保護環(huán)境、節(jié)約資源”

②滿足承載力、變形、穩(wěn)定的要求

③地基應(yīng)有足夠強度，滿足地基承載力的要求；

地基基礎(chǔ)變形條件滿足建筑物正常使用的要求；

基礎(chǔ)本身應(yīng)有足夠的強度、剛度和耐久性。

地基基礎(chǔ)設(shè)計等級

設(shè)計等級規(guī)范劃分原則：地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征、由于地基問題

可能造成建筑物破壞或影響建筑物正常使用的程度

設(shè)計等級：甲級、乙級、丙級

地基設(shè)計要求

地基計算內(nèi)容：地基承載力計算、地基變形計算、地基穩(wěn)定性計算、抗浮驗算

建筑物類型：所有建筑物（甲、乙、丙級）、設(shè)計等級為甲、乙及部分丙級建筑物、

經(jīng)常受水平荷載的高層建筑物、高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻、建造在斜坡上或邊坡附近

的建筑物或構(gòu)筑物;基坑工程、建筑物地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題

兩種極限狀態(tài)的荷載組合和抗力條件

①.荷載取值原則:概率極限狀態(tài)設(shè)計方法

承載能力極限狀態(tài):對于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變

形。

正常使用極限狀態(tài)：對于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定的限

值。

2.3基礎(chǔ)材料要求：

①基礎(chǔ)材料：?磚?石料?混凝土?灰土?鋼筋混凝土?三合土

②基礎(chǔ)構(gòu)造：要保證基礎(chǔ)斷面各處都能滿足受力的要求.同時要求斷面又必須經(jīng)

濟合理，便于施工

③基礎(chǔ)要求：基礎(chǔ)所用材料應(yīng)有足夠的強度和耐久性滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》

GB500032011

影響埋深的主要因素

①.建筑物的用途及結(jié)構(gòu)類型

②.作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)

③相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深

④.工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

⑤地基土的凍脹和融陷的影響1.地基凍脹性的幾個概念2.地基土的凍結(jié)深度

第二章

2.5、地基變形驗算

荷載應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準永久組合，不應(yīng)計入風荷載和地

震荷載

地基變形特征分為:沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜等

計算原理:分層總和法

計算方法:規(guī)范推薦“平均附加應(yīng)力系數(shù)”方法或被稱為“應(yīng)力面積法”

地基變形特征

①沉降量:指基礎(chǔ)某點的沉降值，通常指基礎(chǔ)中點的沉降量或基礎(chǔ)底面有代表

性的若干點的平均沉降量。

控制對象:對于單層排架結(jié)構(gòu)，體型簡單的高層建筑基礎(chǔ)，高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉

降量應(yīng)注意驗算。

②沉降差:一般指相鄰柱基中.點的沉降量之差。

控制對象:框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)的相鄰柱基

③傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值。

控制對象:多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)

④局部傾斜:指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比

值。

控制對象:一般砌體承重結(jié)構(gòu)房屋的長高比不太大，易出現(xiàn)這種不均勻沉降。

它是砌體承重結(jié)構(gòu)的主要變形特征。

2.7擴展基礎(chǔ)的破壞形式

因采用鋼筋承擔彎曲所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，基礎(chǔ)不需要滿足剛性角的要求，高度

可以較小，但擴展基礎(chǔ)需要滿足抗彎、抗剪、抗沖切破壞以及局部抗壓的要求。

基礎(chǔ)的破壞形式:擴展基礎(chǔ)是一種受彎和受剪的鋼筋混凝土構(gòu)件，在荷載作

用下可能發(fā)生純剪切破壞、斜截面剪切破壞、沖切破壞、彎曲破壞及局部受壓破

壞。

擴展基礎(chǔ)可視為聯(lián)結(jié)上部結(jié)構(gòu)與地基的一鋼筋混凝土構(gòu)件，在對其進行強度

驗算時，應(yīng)采用承載能力極限狀態(tài)下作用的基本組合。

單獨基礎(chǔ)沖切破壞驗算

基底壓力：基礎(chǔ)和上部荷載作用在基礎(chǔ)底面上單位面積的壓力大小

基底凈壓力：不考慮基礎(chǔ)自重及基礎(chǔ)上覆土重時作用在基礎(chǔ)底面上單位面積

的壓力

2.8減小建筑物不均勻沉降危害的措施

一、減小不均勻沉降的方法

二、減小不均勻沉降的措施

1.建筑設(shè)計措施

2.結(jié)構(gòu)措施

3.施工措施

第四章

4.2豎向抗壓樁按承載性狀分類

摩擦型樁：（1）摩擦樁（2）端承摩擦樁

端承型樁：（1）端承樁（2）摩擦端承樁

樁型選用

原則：經(jīng)濟合理、安全適用、保護環(huán)境

上部結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能

穿越土層、樁端持力層、地下水條件

施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗

制樁材料供應(yīng)、經(jīng)濟條件

售除特殊情況，同一建筑單元內(nèi)應(yīng)避免采用不同類型的樁

4.3豎向抗壓單樁的破壞模式取決于以下因素：樁周土的抗剪強度、樁端支承

情況、樁的類型

單樁的破壞模式分為地基土強度破壞及樁身材料強度破壞兩大類，地基土強度

破壞引起的單樁破壞較普遍。

樁的4種破壞模式：樁側(cè)純剪切破壞、利入剪切破壞、樁身材料破壞、樁端整

體剪切破壞

4.4

群樁及群樁效應(yīng)

群樁效應(yīng)的影響因素(1)承臺剛度影響(2)樁距s的影響(3)地基土層性質(zhì)的影響

4.5

產(chǎn)生負摩擦力的原因①樁側(cè)地面上有分布范圍較大的荷載(如倉庫中大面積

堆料)，致使樁周土壓密;②樁穿過欠固結(jié)的軟粘土或新填土，而支承于堅硬的土

層上，樁周土在自重作用下隨時間而逐漸固結(jié);③地下水位全面下降(如長期抽取

地下水)致使土的有效應(yīng)力增加，因而引起大面積沉降;④自重濕性性黃土浸水濕

陷下沉、季節(jié)性凍土的融陷下沉或可液化土層的受地震或其他動力荷載作用使液

化土重新固結(jié)引起下沉;⑤打樁使已設(shè)置的鄰樁抬升等;⑥在靈敏的飽和軟土中

打入密集的樁群，產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，引起土體大量上涌，隨后重塑土體因超

孔隙水壓力消散而重新固結(jié)引起的下沉。

樁中性點深度(P179)

4.6單樁水平承載力

定義:豎直樁承擔水平力的大小和能力。

單樁的水平承載力應(yīng)滿足三個要求:①樁周土中不喪失穩(wěn)定性;②樁身不會發(fā)

生斷裂破壞；.③建筑物不會因樁項水平位移過大而影響正常使用。

樁的水平承載力控制標志

①對于抗彎性能差的樁，如低配筋率的灌注樁，其水平承載力由樁身強度控制。

②對于抗彎性能好的樁，如鋼筋碎預制樁或鋼樁，通常由樁周圍土體的性質(zhì)所控

制。為保證建筑物能正常使用，一般控制樁頂水平位移不大于10硒,但對水平位

移敏感的建筑物則位移不大于6mm。

樁的水平極限承載力是以樁身折斷或樁頂水平位移達一定值或樁側(cè)土出現(xiàn)明顯

破壞作為控制標志。

水平荷載作用下的樁

影響單樁水平承載力的因素：樁周土質(zhì)條件、樁的入土深度、樁身抗亨剛度、樁

頂?shù)募s束條件、各樁的相互影響

(1)土質(zhì)越好，樁入土越深，土的抗力越大，樁水平承載力也較高。

⑵對樁身材料強度高和截面抗彎剛度大的樁，樁本身的抵抗變形的能力強，樁

的水平承載力就高。

彈性水平受荷樁的理論分析法

①常數(shù)法

假定地基水平抗力系數(shù)后為常數(shù)，不隨深度變化，即n=0o此法由我國學者

張有齡先生于1920年~1930年間提出，在日本和美國采用較多。

②“K”法

假定氣在彈性曲線第一彈性零，點乙處以上按直線(T)或拋物線(a2)

變化，以下則為常教。該法由前蘇聯(lián)學者蓋爾斯基于1934年提出，曾在我

國廣泛應(yīng)用

③“m”法

假定知隨深度成比例增加，即n=l,k「m*z。該法始見于1939年用于計算

板樁墻，1962年用于管樁計算。我國鐵道部門最早應(yīng)用該法，近年來廣泛用于

建筑工程等部門。

④“c”法

假定居隨深度呈拋物線變化，即n=0.5,左/c*z；。c為比例常數(shù)，其值隨

土類而異。該法1964年由日本久保浩一提出，我國多用于公路部門。

4.7樁基的沉降計算

樁基變形的控制指標《樁基規(guī)范》5.5.1