笔记1 - 图文

第一节 地基

地基：支撑基础的土体或岩体。

一、分类

1天然地基：基础未经加固而直接在上面建造房屋，是工业与民用建筑

中常用的一种基础类型。 特点，施工简单，造价低廉

2人工地基：由于天然地基不很坚固，需先进行人工处理，如更换垫层

等，然后再在上面建筑构筑物。特点，地基施工复杂，造价相对较高。 二、常见不良地基的类型

1湿陷性黄土地基：

由于覆盖土层自身重力和建筑物附加应力综合作用下，受水侵湿后土的结构迅速破坏，并且发生显著的附加下沉，其强度也随之迅速下降的黄土。黄土浸湿陷落而引起建筑物不均匀沉降是造成黄土地基事故的主要原因。由于大面积地下水位上升，部分湿陷性黄土饱和度达到80%以上，黄土湿陷性消除，转变为低承载力和高压缩性土。

2膨胀土地基：

吸水膨胀，失水收缩，具有较大往复胀缩变形的高塑性粘土。

3泥炭土地基：

凡有机质含量超过６０％的土称为泥炭土。泥炭土是在沼泽和湿地中生长的苔藓、树木等植物分解而形成的有机质土，呈黑色或暗褐色，具有纤维状疏松结构，为高压缩性土，具有含水量高、压缩性大、不均匀等特点

4多年冻土地基：

在高寒地区，温度连续三年或三年以上保持在≤０℃，并含有冰

的土层，称为多年冻土。多年冻土的强度和变形有其特殊性。例如，冻土中既有固态冰又有液态水，在长期荷载作用下具有流变性

5岩溶与土洞地基

岩溶又称 “喀斯特”，它是可溶性岩石，如石灰岩、岩盐等长期被水溶蚀而形成的溶洞、溶沟、裂缝，以及由于溶洞的顶板塌落，使地表发生塌陷等现象和作用的总称。土洞是岩溶地区上覆土层，被地下水冲蚀或潜蚀所形成的洞穴。这种地基对结构影响较大，可能造成地面变形、地基陷落，发生水的渗漏和涌水现象

6山区地基

山区地基的地质条件复杂，主要为地基的不均匀性和场地的不稳定性。

7饱和粉细砂与粉土地基

这种地基在静载作用下强度较高，但在机器振动、车辆荷载、地震作用下可能发生液化或震陷变形，地基因此而丧失承载力，发生倾斜倒塌、墙体开裂等事故

8盐渍土地基

含盐量超过０３％的土称为盐渍土，这种土中的盐遇水溶解，物理和力学性能均发生变化，强度降低，从而发生地基陷落

9软弱土地基

1软粘土地基，软粘土是软弱粘性土的简称，特性是含水量高、孔隙比大，压缩性高，渗透性差，具有结构性，施工时扰动结构，则强度降低。

2杂填土地基 杂填土是人类活动所形成的堆积物，由大量垃圾、工业废料或生活垃圾组成，其成分复杂，性质也不尽相同，且无规律性，结构松散，分布无规律，极不均匀

3冲填土地基 冲填土是疏浚江河时，用挖泥船的泥浆泵将河底的泥砂用水力冲填至岸上形成的土，含粘土颗粒多的冲填土往往是强度低、压缩性高的欠固结土。以粉土或粉细砂为主的冲填土容易产生液化

三、地基本质分类是根据处理原理进行分类

1灰土地基：

灰土地基是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下，充分拌合，分层回填夯实或压实而成。灰土垫层具有一定的强度、水稳定性和抗渗性，施工工艺简单，取材容易，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适于加固深１～４ｍ厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层

2砂和砂石地基：

砂和砂石地基是用砂石通过一定比例级配，作为一种地基垫层的方法，应用范围比较广泛。由于砂、石颗粒大，可防止地下水因毛细作用（室内潮湿。建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的潮湿）上升，地基不受冻结的影响，能在施工期间完成沉陷；用机械或人工都可使垫层密实，具有施工工艺简单，可缩短工期，降低造价等特点。适于处理3.0ｍ以内的软弱、透水性强的粘性土地基；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基

3土工合成材料地基：

以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制

成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。

4粉煤灰基地

粉煤灰地基是以粉煤灰为垫层的地基

近年来，随着燃煤发电厂排放出越来越多的燃烧废料———粉煤灰

特点：作为处理各种软弱土层的换填材料，经夯实后形成的地基，它具有承载力和变形模量较大，环境保护优点。

5强夯地基：

强夯法是１９６９年法国Ｍｅｎａｒｄ技术公司首创的一种崭新的地基加固方法。它用巨锤、高落距，对地基施加强大的冲击能，强制压实地基。

我国 《建筑地基处理技术规范》（ＪＧＪ７９－１９９１ ）认为，强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。

6注浆地基：

注浆法处理地基始于１８０２年，是指用液压、气压或电化学原理通过注浆管把浆液均匀地注入到地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，将土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气赶走。经过一定方法处理后浆液将原来松散的颗粒胶凝成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水防渗性能高的和化学稳定性好的结石体

7预压地基：

预压地基就是在建筑物施工前，对建筑地基进行预压，使土体中的水通过砂井或塑料排水带排出，产生固结，同时孔隙比减小，

抗剪强度相应提高，能承受更大的荷载。其形成方法有两种：加载预压法和真空预压法，它们的地基处理深度可分别达到10ｍ和15ｍ 左右

8振冲地基：

利用振动器水冲成孔，填以砂石骨料，借振冲器的水平及垂直振动，振密填料，形成碎石桩体与原地基构成复合地基以提高地基承载力的地基。

在砂性土中，振冲起密实作用，故称为振冲密实地基 在粘性土中，振冲主要起置换作用，故称为振冲置换地基。

9高压喷射注浆地基

高压喷射地基是将带有特殊喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置

后，用高压设备以２０～４０ＭＰａ的压力把浆液或水喷射出来，形成高压冲击破坏土体，形成预定形状的空间，并与土体混合，形成比较均匀高强的加固体，从而达到加固地基的目的。

10水泥土搅拌桩地基

水泥土搅拌地基加固软 （粘）土地基是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部就地将软土和水泥浆强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。这些加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载 11土和灰土挤密桩复合地基

土和灰土挤密桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔，然后向孔内夯填素土或灰土成桩。

12水泥粉煤灰碎石桩符合地基

水泥粉煤灰碎石桩，是由碎石、石屑、粉煤灰组成混合料，掺适量水进行拌合，采用各种成桩机械形成的桩体。

13夯实水泥土桩都合地基

它是利用工程用土料和水泥拌合形成混合料，通过各种机械成孔方法在土中吸孔并填入混合料夯实，形成桩体

14砂桩地基

是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后，再将砂挤压入土中，形成大直径的密实砂石桩加固地基的方法。 四、地基基础设计等级： 甲级：

1重要的工业与民用建筑物 2 30层以上的高层建筑

3体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物 4大面积的多层地下建筑物

5复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡） 6对原有工程影响较大的新建建筑物 7场地和地基条件复杂的一般建筑物

8位于复杂地质条件及软土地区的二层及层以上地下室的基坑工程 9开挖深度大于15米的基坑工程

10周边环境条件复杂，环境保护要求高的基坑工程 乙级：

1除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物 2除甲级、丙级以外的基坑工程

丙级：

1场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑： 2次要的轻型建筑物

注：非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于5.0米的基坑工程。

第二节地基岩土的分类

一作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。

（1） 岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度分为坚硬岩、

较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。

（2） 岩体完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。 （3） 岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中等风化、强风化和

全风化。

（4） 碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。碎石

土可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾 （5） 碎石土的密实度，可分为松散、稍密、中密、密实

（平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石、圆砾、角砾）

（6） 砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于

0.075mm的颗粒超过全重50%的土。砂土可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。

（7） 砂土的密实度，可分为松散、稍密、中密、密实 （8） 粘性土的状态，可分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑 （9） 粉土为介于砂土与粘性土之间，塑性指数（Ip）小于或等于10

且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。 【塑性指数愈大，表明土的颗粒愈细，比表面积（比表面

积是指单位质量物料所具有的总面积）愈大，土的粘粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。也就是说塑性指数能综合地反映土的矿物成分和颗粒大小的影响。】

（10） 红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘

土。

（11） 人工填土根据其组成和成因，可分为素填土、压实填土、

杂填土、冲填土。

素填土为由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。经

过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。 （12） 膨胀土为土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有

显著的吸水膨胀和失水收缩特性，其自由膨胀率大于或等于40%的粘性土。

（13） 湿陷性土为在一定压力下浸水后产生附加沉降，其湿陷系

数大于或等于0.015的土

在土方工程施工中，按土的开挖难易程度将土分为八类

二 土的工程性质

第三节基础

基础：将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 一基础分类

1、按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。

2、按埋置深度可分为：浅基础、深基础。埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。

3、按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础。

4、按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。满堂基础又分为筏形基础和箱形基础。

各种基础的解释

1) 条形基础：当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础

2) 刚性基础：是指抗压强度较高，而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，一般可用于六层及其以下的民用建筑和墙承重的轻型厂房。

3) 柔性基础：用抗拉和抗弯强度都很高的材料建造的基础称为柔性基础。一般用钢筋混凝土制作。这种基础适用于上部结构荷载比较大、地基比较柔软、用刚性基础不能满足要求的情况。

4) 独立基础：当建筑物上部为框架结构或单独柱子时，常采用独立基础；若柱子为预制时，则采用杯形基础形式。

5) 满堂基础：当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时，常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础，成为满堂基础。按构造又分为筏形基础和箱形基础两种。 6) 筏形基础：筏形基础形象于水中漂流的木筏。井格式基础下又用钢筋混凝土板连成一片，大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积，换句话说，单位面积地基土层承受的荷载减少了，适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物。

7) 箱形基础：当筏形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室，具有较大的强度和刚度，多用于高层建筑。 8) 桩基础：当建造比较大的工业与民用建筑时，若地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求，常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。补充知识会详细介绍桩基础。

9）灰土基础：是由石灰、土和水按比例配合，经分层夯实而成的基础。灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后，灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰在钙化过程中会析水，增加了消石灰的塑性。

10）砖基础：以砖为砌筑材料，形成的建筑物基础。是我国传统的砖木结构砌筑方法，现代常与混凝土结构配合修建住宅、校舍、办公等低层建筑。

11）毛石基础：是用强度等级不低于MU30的毛石，不低于M5的砂浆砌筑而形成。为保证砌筑质量，毛石基础每台阶高度和基础的宽度不宜小于400mm，每阶两边各伸出宽度不宜大于200mm。石块应错缝搭砌，缝内砂浆应饱满，且每步台阶不应少于两批毛石。毛石基础的抗冻性较好，在寒冷潮湿地区可用于6层以下建筑物基础。 12）混凝土基础：是以混凝土为主要承载体的基础形式，分无筋的混凝土基础和有筋的钢筋混凝土基础2种。

第四节基坑工程中的基本问题和基本概念

典型基坑工程可以是由地面向下开挖的一个地下空间，基坑周围一般为垂直的挡土结构。

基础施工前必须进行地质勘探和了解地下管线情况，根据土质情况和基础深度编制专项施工方案。施工方案应与施工现场实际相符，能指导实际施工。其内容包括：放坡要求或支护结构设计、机械类型选择、开挖顺序和分层开挖深度、坡道位置、坑边荷载、车辆进出道路、降水排水措施及监测要求等。对重要的地下管线应采取相应措施。

基坑工程支护结构分类

基坑支护监测

基坑支护结构应按照方案进行变形监测，并有监测记录。对

毗邻建筑物和重要管线、道路应进行沉降观测，并有观测记录。 基坑支护工程监测包括: 支护结构检测和周围环境监测. 1.支护结构监测包括:

⑴对围护墙侧压力,弯曲应力和变形的监测 ⑵对支撑锚杆的轴力,弯曲应力监测 土钉墙支护

⑶对腰梁(围檩)轴力,弯曲应力的监测

⑷对立拄沉降,拾起的监测 2.周围环境的监测

⑴临近建筑物的沉降和倾斜的监测 ⑵地下管线的沉降和位移监测等 ⑶坑外地形的变形监测 地下水控制

基坑开挖期间，地下水控制也属于基坑支护的一部分，地

下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。

降水措施：集水坑降水法、井点降水法。

1．集水坑降水法：是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟，在坑底每隔一定距离设一个集水坑，地下水通过排水沟流入集水坑中，然后用水泵抽走。

适用范围：面积较小、土质较好、粗颗粒土层或粘性土层、降水深度不大的基坑（槽）开挖工程。

2．井点降水法：在地下水位以下的含水层施工时，常采用井点排水的方法。井点降水法是在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。井点降水法所采用的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。

临边防护

1、基坑施工必须进行临边防护。深度不超过2M的临边可采用1.2M高栏杆式防护，深度超过2M的基坑施工还必须采用密目式安全网做封闭式防护。

2、临边防护栏杆离基坑边口的距离不得小于50cm。

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