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中邦公道生长与瞻望陈述(精)

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  中国公路发展与展望报告(精)_其它_职业教育_教育专区。中国公路发展与展望报告(精)

  土木工程与建筑学院 土木工程专业 基础工程 FOUNDATION ENGINEERING 教师:冯仲仁 2006年4月 1 主要内容 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 绪论 天然地基上的浅基础 桩基础 沉井基础 地基处理 2 1 引 言 绪 论 第一节 地基与基础的概念 第二节 基础工程设计和施工所需的资料 及计算荷载的确定 第三节 基础工程设计计算应注意的事项 第四节 基础工程学科发展概况 back 3 现代汉语词典对基础的解释 1)建筑物的跟脚 2)事物发展的根本和起点 《LONGMAN DICTIONARY》的解释: FOUNDATION: 1)The solid stonework first set in holes dug deep in earth to support the walls of a building. 2) On which a belief, custom, way life etc. is based. back 4 基础 任何结构物都建造在一定的地 层(岩层或土层上)基础是结构物 直接与地层接触的最下部分。 5 地基 在基础底面下,承受由基 础传来的荷载的那一部分地层 称为该结构物地基。 6 基础工程 结构物的地基与基础的设计 与施工。 7 8 地基与基础的要求: 强度、稳定性和变形 地基与基础受到各种荷载后,其本 身将产生附加的应力和变形。为了保证 结构物的正常使用和安全,地基与基础 必须具有足够的强度和隐定性,变形也 应在容许范围之内。 9 地基与基础的类型 天然地基 人工地基 浅基础 深基础 深水基础 混凝土或钢筋混凝土基础 石砌基础 钢、木结构基础 10 地基与基础类型方案的确定的影响因素 地基土层的工程性质与水文地质条件 荷载特性 结构物的结构型式及使用要求 材料的供应 施工技术 11 方案选择的原则 使用上安全可靠 施工技术上简便可行 经济上合理。 (必要时应作不同方案的比较 ,从中得出较为适宜与合理的设计 方案与施工方案) 12 基础工程的重要性 * 地基与基础的设计与施工质量 影响整个结构物质量 * 基础工程是隐蔽工程,如有缺 陷,较难发现,也较难弥补 或修复 * 基础工程施工的进度,经常控 制整个结构物施工进度 * 下部工程的造价,通常在整个 结构物造价中占相当大的比重 13 上、下部结构之间的关系 结构物是一个整体,上下部结构和地 基是共同工作,互相影响的 地基的任何变形都必然引起上下部结 构的相应位移 上下部结构的力学特征也必然关系到 地基的强度和稳度条件 所以,地基与基础的设计、施工都应 紧密结合结构物的特点和要求,全面分 析,综合考虑。 back 14 基础工程设计和施工所需的资料 1.桥位(包括桥头引道)平面图 2.桥位工程地质勘测报告及工 程地质纵剖面图 3.地基土调查试验报告 4.河流水文调查报告 5.其它调查资料 back 15 桥位平面图的内容: (1)桥位地形; (2)桥位附近地貌地物; (3)不良工程地质现象的分布位置; (4)桥位与两端路线)桥位与河道平面关系。 16 17 18 桥位平面图的用途: (1)桥位的选择,下部结构位置的研究 (2)施工现场的布置 (3)地质概况的辅助资料 (4)河岸冲刷及水流方向改变的估计 (5)墩台、基础防护构造物的布置 back 19 桥位工程地质勘测报告 及工程地质纵剖面图的内容 (1)桥位地质勘测调查资料包括河床地层 分层土(岩)类及岩性,层面标高,钻孔 位置及钻孔柱状图 (2)地质、地史资料的说明 (3)不良工程地质现象及特殊地貌的调查 勘测资料 20 21 22 23 24 25 26 桥位工程地质勘测报告 及工程地质纵剖面图的用途 (1)桥位、下部结构位置的选定 (2)地基持力层的选定 (3)墩台高度、结构型式的选定 (4)墩台.基础防护构造物的布置 back 27 地基土调查试验报告内容 (1)钻孔资料 (2)覆盖层及地基土(岩)层状生成分布况 (3)分层土(岩)质物理、力学试验资料 (4)荷载试验报告 (5)地下水位调查 28 29 地基土调查试验报告用途 (1)分析和掌握地基的层状 (2)地基持力层及基础埋置深度的研究与 确 定 (3)地基各土层强度及有关计算参数的选定 (4)基础类型相构造的确定 (5)基础下沉量的计算 back 30 河流水文调查报告内容 (1)桥位附近河道纵横断面图 (2)有关流速、流量、水位调查资料 (3)各种冲刷深度的计算资料 (4)通航等级.漂浮物、流冰调查资料 31 河流水文调查报告用途 (1)确定根据冲刷要求基础的理置深度 (2)桥墩身水平作用力计算 (3)施工季节,施工方法的研究 back 32 1.地震 (1)地震记录 (2)震害调查: A.确定抗震设计强度 B.抗震设计方法和抗震措施的确定 C.地基土振动液化和岸坡滑移的 分析研究 33 2.建筑材料 (1)就地可采取、供应的建筑材料种类、 数量姿规格、质量、运距等 (2)当地工业加工能力、运输条件 有关资料 (3)工程用水调查 34 3.气象 (1)当地气象台有关气温变化、降水量、 风向风力等记录资料 (2)实地调查采访记录 A.气温变化的确定 B.基础埋置深度的确定 C.风压的确定 D.施工季节和方法的确定 35 4.附近桥梁调查 (1)附近桥梁结构型式、设计书、 图纸、现状 (2 )地质、地基土(岩)性质 (3)河道变动、冲刷、淤积情况 (4)运营情况及墩台变形情况 A.掌握架桥地点地质.地基土情况 B. 基础埋置深度的参考 C.河道冲刷和改道情况的参考 36 5.施工调查资料 (1)施工方法及施工适宜季节的确定 (2)工程用地的布置 (3)工程材料、设备供应、运输方案的 拟定 (4)工程动力及临时设备的规划 (5)施工临时结构的规划 back 37 (一)荷载分类与计算 1. 恒载(或称永久荷载,指长期作用着的荷 载和作用力): 自重, 土重, 土的自重产生的侧向 压力, 静水压力 ,浮力, 预应力结构中 的预应力 ,超静定结构中因混凝土收缩 徐变,基础变位而产生的影响力。 38 (一)荷载分类与计算 2. 可变荷载( 指经常作用而作用位置可 移动和量值可变化的荷载) (1)活载(基本可变荷载) :汽车荷载及 其引起的冲击力,离心力,土压力 ,人 群荷载 平板挂车或履带车及其引起的土 侧向压力。 (2)其他可变荷载活载 :汽车制动力 ,风力 ,冰压力 ,流水压力 ,支座摩 阻力。 39 (一)荷载分类与计算 3. 偶然荷载(指在特定条件下才可能出 现的较强大的荷载 ): 地震荷载 ,船只或漂浮物的撞击力 ,施工荷载 40 (一)荷载分类与计算 浮力计算的说明 对在水下的土中结构物和地基士的 浮力计算,存在不同意见。 1. 计算浮力时应乘以由实验来确定 的小于1的系数。 2. 完全浮力状态 41 (一)荷载分类与计算 浮力计算的说明 从安全角度出发基础工程对浮力可 以作如下处理: 第一、透水性地基 验算稳定性 考 虑设计水位时水的浮力; 计算基底应力 低水位水的浮力 不 考虑水的浮力。 42 第二、置于不透水性地基(密实粘性 土地基,较完整、裂隙较少的岩石地基) 上,且基底与地基接触良好的桥梁墩台 基础,可不考虑水的浮力。 第三、当不能肯定地基是否透水时 ,应以透水和不透水两种情况与其他荷 载组合,取其最不利者; 43 第四、作用在桩基承台底面的浮力,应 考虑全部底面积;但桩嵌入岩层并灌注混 凝土者,在计算承台底面浮力时应扣除 桩的截面积。 44 (二)荷载组合原则 按照各种荷载特性及出现的机 率不同,在设计计算时应考虑各种可 能出现的荷载组合,一般有以下几种: 组合 I :由恒载中的一种或几种 、与一种或几种活载(平板挂车或履带 车除外)相组合。如该组合中不包括混 凝士收缩、徐变及水的浮力引起的影 响力时,习惯上也称为主要组合; 45 组合Ⅱ: 由恒载中的一种或几 种,与活载中的一种或几种(平板挂 车或履带车除外)及其他可变荷载的 一种或几种相组合; 组合Ⅲ: 由平板挂车或履带 车与结构物自重、预应力、土重及 土侧压力中的一种或几种相结合; 46 组合IV : 由活载(平板挂车或履带 车除外)的一种或几种与恒载的一种或几 种与偶然荷载中的船只或漂流物撞击力 相组合; 组合V : 施工阶段验算荷载组合, 包括可能出现的施工荷载如结构重、脚 手架、材料机具、人群、风力和拱桥单 向推力等; 47 组合VI : 由地震力与结构重、 预应力、士重及土侧压力中的一种或 几种组合。 48 有些荷载不需同时考虑: 1. 考虑汽车制动力时,不计支座摩阻力,流水压 力、冰压力, 2. 考虑支座摩阻力时不计汽车制动力。 3. 考虑冰压力时,除不计制动力外,还不计流 水压力; 4. 考虑流水压力时,也不计汽车制动力和冰压 力; 5. 地震力、船只或漂浮物撞击力、施工荷载三 者不同时考虑。 6. 地震力与恒载和可变荷载的组合方法,各种 抗震规范有具体规定 back 49

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