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1、风景建筑结构与构造风景建筑结构与构造3.3.地基与基础地基与基础 任何建筑物都是由上部结构、下部结构（基础）和地任何建筑物都是由上部结构、下部结构（基础）和地基基3 3部分组成。把建筑物上的各种荷载传递并扩散到地部分组成。把建筑物上的各种荷载传递并扩散到地层的结构叫基础；受影响的那部分地层称为地基，地层的结构叫基础；受影响的那部分地层称为地基，地基承受了建筑物的全部荷载。在上部结构和地基之间基承受了建筑物的全部荷载。在上部结构和地基之间，基础起着承上启下的作用。，基础起着承上启下的作用。 由于土的荷载能力要比一般建筑材料如砖、混凝土等由于土的荷载能力要比一般建筑材料如砖、混凝土等小得多，因而上
2、部结构的墙和柱就不能直接坐在地基小得多，因而上部结构的墙和柱就不能直接坐在地基土上，必需在接触处适当扩大尺寸，一边把上部结构土上，必需在接触处适当扩大尺寸，一边把上部结构的荷载经扩散后传给地基，这个扩大的部分叫做基础的荷载经扩散后传给地基，这个扩大的部分叫做基础。 章节主要内容章节主要内容概述概述1 1土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类2 2天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计3 3园林挡土墙的设计园林挡土墙的设计4 4 掌握浅基础的设计计算掌握浅基础的设计计算 了解挡土墙设计了解挡土墙设计 完成书完成书p156p156：3 3、6 6、8 8、1313、1414、1515章
3、节重点及作业章节重点及作业 设计建筑物的基础要确实掌握建筑物的地基土层变化情况后，进行地基基础设计应满足下列要求： n 必须满足地基土的强度要求。n 必须满足地基变形条件。 风景建筑地基基础基本内容：n 了解土的基本特性n 了解确定地基承载力的方法n 掌握天然地基上浅基础中刚性基础的设计方法，对风景建筑中一二层混合结构能够进行基础设计。n n 土的成因土的成因 土是岩石风化后的产物。经过物理风化的土颗粒之间没有粘结土是岩石风化后的产物。经过物理风化的土颗粒之间没有粘结作用，呈现松散状态，称为无粘性土；经过化学风化产生很细作用，呈现松散状态，称为无粘性土；经过化学风化产生很细的粘土颗粒，颗粒之间
4、有粘结力而相互粘结，含有粘土颗粒的的粘土颗粒，颗粒之间有粘结力而相互粘结，含有粘土颗粒的土，干时结成硬块，湿时有粘性，称为粘性土。土，干时结成硬块，湿时有粘性，称为粘性土。 风化作用生成的土，如果没有经过搬运，堆积在原来的地方，风化作用生成的土，如果没有经过搬运，堆积在原来的地方，叫做残积土，残积土一般分布在山坡或山顶。土受到各种自然叫做残积土，残积土一般分布在山坡或山顶。土受到各种自然力如重力、水流、风力、冰川等的作用，搬运到别的地方再沉力如重力、水流、风力、冰川等的作用，搬运到别的地方再沉积下来，叫做沉积土。这是一种最常碰到的土。积下来，叫做沉积土。这是一种最常碰到的土。 土在沉积过程中，
5、会形成大小不同的颗粒，沉积的环境也不同土在沉积过程中，会形成大小不同的颗粒，沉积的环境也不同，沉积后受到的重力也不同，形成的土松密程度和软硬程度也，沉积后受到的重力也不同，形成的土松密程度和软硬程度也必然很不同。必然很不同。 土与一般建筑材料最根本的区别就是一般建筑材料是连续的固土与一般建筑材料最根本的区别就是一般建筑材料是连续的固体，而土则是散碎颗粒的集合体。土的受力变形比一般建筑材体，而土则是散碎颗粒的集合体。土的受力变形比一般建筑材料大很多，土是透水性的而一般的材料则是不透水的。料大很多，土是透水性的而一般的材料则是不透水的。 土的三相组成土的三相组成 土是由固体的矿物颗粒、液体和气体三
6、部分组成，在一个单位土是由固体的矿物颗粒、液体和气体三部分组成，在一个单位体积的土中，这三部分所占的分量不是固定不变的，而是随着体积的土中，这三部分所占的分量不是固定不变的，而是随着四周的环境的变化而变化着。四周的环境的变化而变化着。 土中的固体颗粒土中的固体颗粒 土中水：吸着水、薄膜水、自由水土中水：吸着水、薄膜水、自由水 土中的气体土中的气体 土的物理性质指标土的物理性质指标 土的三项比例指标土的三项比例指标 重度：土在天然状态时的单位体积重力称为土的重度，即：重度：土在天然状态时的单位体积重力称为土的重度，即：天然重量密度的变化范围较大，与土的矿物成分、空隙大小天然重量密度的变化范围较大
7、，与土的矿物成分、空隙大小、含水多少等有关。一般土的重度为、含水多少等有关。一般土的重度为16-2016-20饱和土重力密度（饱和土重力密度（ ）就是单位体积饱和土所受到的重）就是单位体积饱和土所受到的重力力有效重力密度（有效重力密度（ ）就是在地下水位以下，土受到水浮力）就是在地下水位以下，土受到水浮力的作用，单位体积中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重力的作用，单位体积中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重力密度。也叫浮重力密度，即：密度。也叫浮重力密度，即：其中，水的重力密度其中，水的重力密度 孔隙比：即土体中孔隙与颗粒体积之比。孔隙比：即土体中孔隙与颗粒体积之比。孔隙比孔隙比一般的，孔隙比值
8、越小的土，较为密实，地基土承载力高；孔隙比值一般的，孔隙比值越小的土，较为密实，地基土承载力高；孔隙比值越大的土较为疏散，地基土承载力低。越大的土较为疏散，地基土承载力低。 孔隙度：即土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）。孔隙度：即土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）。孔隙率孔隙率其中：其中： 表示孔隙体积；表示孔隙体积； 表示固体体积；表示固体体积； 表示土体总体积表示土体总体积 含水量：即土中水重与固体颗粒重量的比值。含水量：即土中水重与固体颗粒重量的比值。含水量含水量其中：其中： 表示水的重量；表示水的重量； 表示固体颗粒的重量表示固体颗粒的重量变化范围较大，与土的类别、天然的埋
9、葬条件、水的补给环境等有关变化范围较大，与土的类别、天然的埋葬条件、水的补给环境等有关。一般为一般为10%60%10%60%。同一类土含水量越大，强度越低；反之越高。同一类土含水量越大，强度越低；反之越高。 饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比。饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比。土的饱和度土的饱和度对于完全干的土对于完全干的土对于完全饱和的土对于完全饱和的土本指标反映的是土潮湿状态的指标。当本指标反映的是土潮湿状态的指标。当 时为稍湿状态时为稍湿状态，当，当 0.80.8时为饱和状态，处于两个数值之间为很湿状态。时为饱和状态，处于两个数值之间为很湿状态。其中：其中： 表示孔隙体积；表示孔隙体积
10、； 表示土中水的体积表示土中水的体积 土的状态指标土的状态指标n n 无粘性土：无粘性土颗粒比较粗，土粒之间没有粘结力无粘性土：无粘性土颗粒比较粗，土粒之间没有粘结力呈现出散粒状态。密实状态的砂土强度高，是良好的建呈现出散粒状态。密实状态的砂土强度高，是良好的建筑地基。筑地基。 无粘性土的密实状态用孔隙比来衡量。当孔隙无粘性土的密实状态用孔隙比来衡量。当孔隙比小于比小于0.60.6，属于密实砂土，强度高，压缩性小；孔隙比，属于密实砂土，强度高，压缩性小；孔隙比大于大于0.950.95，属于松散砂土。，属于松散砂土。 粘性土：粘性土是地基土中的一类，黏性土的状态时用粘性土：粘性土是地基土中的一类
11、，黏性土的状态时用界限含水量来划分。包括朔限（界限含水量来划分。包括朔限（ ）、液限（）、液限（ ），），相关产生朔限指数（相关产生朔限指数（ ）和液限指数（）和液限指数（ ）。随着含）。随着含水量的增大，黏性土地基的承载力相应逐步降低。而液水量的增大，黏性土地基的承载力相应逐步降低。而液性指数也是确定黏性土承载力的重要指标。性指数也是确定黏性土承载力的重要指标。所谓塑限：黏性土由可塑状态进入半固体状态时的界限所谓塑限：黏性土由可塑状态进入半固体状态时的界限含水量，也称为塑性下限含水量。含水量，也称为塑性下限含水量。所谓液限：黏性土由流动状态进入可塑状态时的界限含所谓液限：黏性土由流动状态进入
12、可塑状态时的界限含水量，也称为塑性上限含水量。水量，也称为塑性上限含水量。塑性指数：黏性土液限与塑限的差值（去掉百分数），即塑性指数：黏性土液限与塑限的差值（去掉百分数），即塑性指数就是黏性土处于可塑状态时含水量变化的最大范围。塑性指数就是黏性土处于可塑状态时含水量变化的最大范围。其值越大，土的颗粒越细，固体颗粒的吸水能力较强。其值越大，土的颗粒越细，固体颗粒的吸水能力较强。液性指数：相对稠度。用公式表达为液性指数：相对稠度。用公式表达为含水量大于塑限，含水量大于塑限， 土进入塑性状态。土进入塑性状态。含水量达到液限，含水量达到液限， 土进入流动状态。土进入流动状态。坚硬状态坚硬状态 ；硬塑状
13、态；硬塑状态 ；可塑状态可塑状态 ；软塑状态；软塑状态 ；流塑状态流塑状态 。地基岩石的工程分类建筑物地基岩石的分类方法很多，按照建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），划分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土六类。岩石：分为地质分类和工程分类。是良好的地基，但其性能不均匀，且岩石表面气氛不平，若采用桩基，要特别注意。碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。可分为漂石和块石、卵石和碎石、圆砾和角砾三类。同时按其密实程度分为松散、稍密、中密和密实四种。砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒重要超过全重50%的土。通过标准筛分为砾
14、砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。颗粒级配良好的砂石较好的地基土，在荷载的作用下变形很快就稳定。但在水下的砂类土不稳定。粉土：塑性指数小于等于10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。由粉粒、粉土和黏质粉土。黏质粉土性质接近黏性土，不会发生液化。黏性土：塑性指数大于10的土。其值在10与17之间，称为粉质黏土，容易夯实，是常用的填土材料。其值大于17，性质变复杂，吸水后呈流塑态，强度低，含水量在塑限作用强度高，但强度低，难于夯实，干燥后又易开裂。按黏性土的状态分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。淤泥和淤泥质土是在净水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用生产的天然含水量大，处于流动状态的黏性土。当天然孔隙比大于等于1.5称为淤泥；其值在1.0与1.5之间，称为淤泥质土。特点强度低、压缩性高、透水性差，压实需要长时间。另一种是红黏土，特点是天然孔隙比较大、含水量高、强度高、压缩性较低。人工填土：可分为素填土、杂填土、冲填土和压实填土。 地基基础的方案总的来说有三种：天然地基上的浅基础、人工地基上的浅基础和天然地基上的深基础。 天然地基上的基础，根据埋设深度和施工方法不同，分为浅基础和深基础两类，一般埋置深度小于5m，用于一般施工方法借口施工的基础为浅基础；埋设深度
