土木工程概论ppt幻灯片--3基础工程

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1、第三章 基础工程,第二章习题,一、判断题 1、砂是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。 2、既能在空气中又能在水中硬化的称为气、水硬性胶凝材料，如水泥。 3、水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的凝结。 4、硅酸盐水泥标号分为三个等级6个类型，最小的标号代表是32.5。,5、混凝土的制备由于投料的顺序不同分为一次投料法和二次投料法。 6、土木工程材料中砖的标准尺寸为24*11.5*5.3cm。 7、砂和石最明显的区别在于粒径的不同。 8、配置混凝土时，应优先选择细砂。 9、根据施加应力的时间不同，预应力混凝土分为先张法和后张法。,二、名词解释,1、

2、土木工程材料 2、天然砂 3、硅酸盐水泥 4、绿色建材 5、胶凝材料,三、单项选择题,1、水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的（ ）。 A、初凝；B、终凝； C、凝结；D、硬化。 2、（ ）是由胶凝材料、骨料和水等材料按适当比例配制而成的。 A、混凝土； B、砂浆； C、钢筋混凝土； D、三合土。,3、对建筑物主要起装饰作用的材料称（ ），其应具有装饰功能、保护功能及其他特殊功能。 A、装饰材料； B、装饰功能； C、装饰效果； D、建筑材料。 4、只能在空气中硬化的称为（ ）胶凝材料，如石膏、石灰。 A、水硬性； B、湿硬性； C、气硬性； D、干硬性。,5、预应力

3、混凝土预应力的产生，按（ ）可分为先张法和后张法。 A、张拉钢筋的方法； B、施加预应力的顺序C、机械法； D、化学法。,多选题,1、按其产源不同，天然砂可分为（ ）。 A、河砂 B、海砂 C、山砂 D、石屑。 2、现在土木工程材料中常用的石材包括：（ ）。 A、毛石； B、料石； C、饰面石材； D、色石渣； E、石子。 3、影响木材强度的主要因素为（ ）。 A、含水率； B、温度； C、荷载作用时间； D、木材的缺陷。,简答题,1、材料在土木工程中的作用主要应从哪些方面去认识？ 2、站在宏观和微观的角度，什么是混凝土？ 3、无机胶凝材料，怎么区分气硬性和水硬性？以及什么是气硬性和水硬性胶凝

4、材料？,本章内容,3.1 工程地质勘查 3.2 浅基础 3.3 深基础 3.4 不均匀沉降问题 3.5 地基处理,地基与基础,将上部结构荷载传递给地基土、连接上部结构与地基土的下部结构称为基础。 地基是指承托土木工程基础的这一部分很小的场地。,二：土的工程分类 1：土的种类繁多，分类方法也较多，根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土(漂石土、块石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土)、砂土(砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂)和粘性土(粘土、亚粘土、轻亚粘土)； 2：根据土的沉积年代，粘性土可分为老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土； 3：根据土的工程特性，又可分出特殊性土，如软土、人工填土、黄土、

5、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土等。不同的土，其物理、力学性质也不同，只有充分掌握各类土的特性及其对施工过程的影响，才能选择正确的施工方法。 4：开挖难易程度 将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类，称为土的工程分类。前四类属一般土，后四类属岩石，土的分类法及其现场鉴别方法见表11。,查明条件 分析问题 作出评价 选择场地 提出建议 制定措施 预测新问题,3.1 工程地质勘察,一、岩土工程勘察的目的和任务,工程地质条件：与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。 包括：,岩土类型及性质 地质结构与构造 地形地貌 水文地质 物理地质现象 天然建筑材料,二、岩土工程勘察的阶

6、段,可行性勘察（选址勘察） 初步勘察 详细勘察 施工勘察,勘察阶段,可行性勘察（选址勘察）,目的：为建筑场地选择提供依据 范围：拟选场址 内容： 搜集和分析区域地形、地貌、不良地质现象、 附近地区的工程地质资料及当地建筑经验等。 对拟选场址的稳定性和适宜性作出全局工程地质评价。,初步勘察阶段,目的：为初步设计提供依据 范围：具体的建筑场地 内容： 初步查明场地的工程地质和水文地质情况以及地基的岩土工程特性； 对场地做出最终评价，为确定建筑物的地基基础方案提供依据。 对不良地质现象的防治，提供资料和建议。,详细勘察阶段,目的：为施工图设计和施工提供可靠依据 范围：具体建筑物地基或具体工程地质问题

7、 内容： 提出详细的岩土层的构成；岩土的强度大小、压缩性高低。 评价土层是否满足工程建筑对地基承载力、容许最大沉降量和沉降差的要求； 对基础设计、地基处理方案和不良地质现象防治作出详细论证和建议。,施工勘察阶段,目的：为解决施工中的工程地质问题提供依据 范围：施工过程中进行 适用条件： 对重要建筑物的复杂地基。 深基础施工需进行有关地基监测工作。 地基处理、加固需进行检验工作。 地基中的溶洞发育，需进一步查明和处理。 基槽开挖后，地质条件与原勘察资料不符，影响质量。 施工中边坡失稳，需进行观测处理。,三、勘察与测绘的仪器,水准仪,经纬仪,各种测量仪器的使用,经纬仪：主要用于测量水平角和竖向角；

8、 水准仪：主要作用为提供一条水平视线，照水准尺进行读数，量得并算出高程； 测距仪：用于测量距离； 其它：平板仪、钢卷尺、水准尺、测钎、标杆等。,DJ2光学经纬仪,DJ6光学经纬仪,Dzs3水准仪,四、各种条件下的勘测,3.1 工程地质勘察,岩土工程勘察的方法或技术手段，有以下几种： (1)工程地质测绘。 (2)勘探与取样。 (3)原位测试与室内试验。(4)现场检验与监测。,3.1.1 工程地质测绘 通过对地质现象的详细观察和描述，并将其反映到一定比例尺的地形图上。 据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程建筑的影响，还可为勘探、试验等其他工作的布置奠定基础。 工程地质

9、测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。,工程地质测绘的研究内容 包括工程地质条件的全部要素。 地形地貌，划分地貌单元 岩土年代、成因、分布和风化程度 地质构造与岩土结构 地下水条件 气象水文条件 不良地质现象（崩滑、岩溶、塌陷等） 建筑物的变形和工程经验等,工程地质测绘的方法,像片成图法 利用地面摄影、航空(卫星)摄影等像片，在室内进行判释。 实地测绘法 (1) 路线法(穿越法和追索法) (2)布点法,像片成图方法,实地测绘方法,工业与民用建筑工程常用勘探方法 坑探法 钻探法 触探法 地球物理勘探(即物探),3.1.2 岩土工程勘察方法,了解定义、应用,掘探法（坑探法）： 在建筑场地开挖探坑或探槽

10、直接观察地基土层情况，并从坑槽中取高质量原状土进行试验分析。包括探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。 适用范围： 土层埋藏不深，地下水位较低的情况探坑深度23m。,3.1.2 岩土工程勘察方法,钻探法：常用的一种方法,划分地层 确定地下水 取样 可以进行触探及原位试验,用钻机打钻孔获取地下地质资料的方法称为钻探法。钻探的方式有：回转式、冲击式、振动式和冲洗式,应 用,回转式钻机,3.1.2 岩土工程勘察方法,钻孔取出的岩石试样,物探(geophysical exploration)： 以专门仪器探测地质体的物理场来进行地层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象的勘探方法。 物探分

11、为：电法、磁法、震法、地质雷达、重力法及放射性勘探，但应用最广泛的是电法和震法。,土工试验：,通过试验，测定地基岩土的各项物理力学特性，提供相应的指标，作为地基计算分析和工程处理的依据。,优点：简便，试验条件明确，能够预先控制。 缺点：试样体积小，受到不同程度的扰动。,优点：试样体积大，受扰动小，测得的指标可靠,保持土原位的应力条件、天然结构和含水量,实验室内测定现场取来土样的物理力学性质,3.1.3 原位测试,常用的原位测试技术： 工程地质触探试验 (静力触探、动力触探) 地基载荷试验 旁压试验 十字板剪切试验,3.1.3 原位测试,地基载荷试验,在现场的天然土层上，通过一定的荷载板向土层施

12、加竖向静载荷，并测定压力p和沉降s的关系。根据p-s曲线评定土的承载力。,优点：模拟实体基础承受荷载的试验，工程 通常认为是可靠的原位试验方法。,3.1.3 原位测试,地基载荷试验曲线,pcr,pu,Pcr比例界限压力 Pu 极限压力,O,A,B,3.1.3 原位测试,旁压试验,通过向旁压器注水，使旁压器弹性模产生横向膨胀，对土体施加压力，并产生横向变形，从而测得压力与变形的关系曲线，由此求得土的变形模量和承载力。,特点 操作简易 测试快速 横向加压,3.1.3 原位测试,3.1.3 原位测试,旁压试验适用范围: 粘性土 粉土 砂土 碎石土 残积土 极软岩和软岩,触探法：,通过探杆用静力或动力

13、将金属探头压入土层，并且测出各层土对触探头的贯入阻力大小的指标，从而间接地判断土层的工程性质的一类勘探方法,3.1.3 原位测试,静力触探：,测定比贯入阻力、侧壁摩擦阻力、锤尖阻力和孔隙水压力划分土层外，还可以作为确定地基承载力的依据。,利用液压或机械传动装置，将圆锥形金属探头压入地基土中，依据比贯入阻力的大小来判定地基土的工程性质。,适用范围：粘性土、粉土、砂土、含少量碎石的土层,用 途：,3.1.3 原位测试,虎丘塔,问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔 顶离中心线已达2.31m，底层 塔身发生不少裂缝，成为危险 建筑物而封闭。,概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年

14、）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。,原因：不重视岩土工程勘察工作。基 础坐落于不均匀粉质粘土层 上，产生不均匀沉降。,岩土工程勘察规范规定： 各项工程建设在设计和施工前，必须进行岩土工程勘察。,土力学 利用力学原理，研究土的应力变形、强度、稳定和渗透性及其随时间变化规律的科学。 基础 将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构称基础。 地基 把土层中附加应力与变形所不能忽略的那部分土(岩)层称为地基。 地基的范围(正常情况下卧层土自然压密状态强度高于持力层） 持力层：埋置基础的土层即位于基础底面第一层土。 下卧层：在地基范围内持力层以下的土层。 软弱下卧层：强度低于持力层的下卧层。 基

15、础埋置的土层： 应埋置在良好的持力层上。,基础知识,3.2 浅基础,1.地基,直接支承建筑物的天然土，不是建筑物的组成部分。,天然地基本身具有足够的强度，能直接承受建筑物荷载,人工地基本身的承载能力弱，或建筑物上部荷载较大，须预先对土壤层进行人工加工或加固处理（压实法、换土法、打桩法以及化学加固法等）后才能承受建筑物荷载,3.2 浅基础,2.地基土的工程分类,这里指的土包括岩石，岩石是广义的土。,岩石：指颗粒间牢固联结的整体的或具有节理、裂隙的岩体。其承载能力视岩石风化程度而异，一般在2004000kpa；,碎石土：按粗细程度又分为块石、碎石、角砾等，其承载力约在2001000kpa；,砂土：

16、按粗细程度分砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂，地基承载力在140500 kpa；,粉土：其工程性质介于粘性土和上述无粘性土之间的土。,粘性土：具有明显的粘性、可塑性、压缩性，地基承载力在105410kpa；,人工填土：包括素填土、杂填土、冲填土；成分、工程性质复杂。,3.2 浅基础,根据基础材料的受力性能和构造形式分为：独立基础、条形基础、筏形基础和箱形基础。,3.3 浅基础,浅基础：当基础埋置深度不大（一般浅于5m或小于基础最小宽度），只须经过普通施工方法就可以建造起来的基础。,3.2.1、刚性基础（无筋扩展基础） 材料：砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。 材料性能特点：抗压强度高，抗拉强度、抗剪强度低。 构造要求：基础的外伸宽度和基础高度的比值（台阶宽高比）不超过规定的允许值。 适用范围：6层和6层以下的（三合土基础不超过4层）一般民用建筑和墙承重的厂房。,3.3 浅基础,砖基础,石基础,素混凝土基础,2、扩展基础