岩土工程的发展阶段

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1、岩土工程的发展阶段岩土工程的发展历史不仅可以追溯到人类有历史之前，而且应当说地球上一有人 类，就有岩土工程活动。只不过岩土工程形成为一门专门学科，至今尚不足10 0年。人类发展的历史就交织着岩土工程发展的历史，岩土工程的发展经历了以 下四个阶段。第一阶段：岩土工程起始于人类依靠穴居以躲避洪水猛兽和风霜雨雪侵袭的时代， 包括其后原始人利用土、木、石等自然资源，以谋求改善生存生活和生产条件的 时代。此中人类的种种活动无不包含了或有赖于岩士工程。而在其早期，岩土工 程活动以解决栖身之处和防治水患为首要目的。人类经过聚居时代、部落时代等 等而产生了城市，道路桥梁渐渐为人类生活交往、生产活动及统治者进行

2、治理和 对敌进攻等所必需，于是出现了与岩土工程密切相关的又一重要工程领域。 第二阶段：自18世纪6 0年代起至2 0世纪2 0年代中期或1 9 2 5年太沙基 发表划时代的土力学名著之前。第二次工业革命极大地推动了世界各国生产 力的发展，使工场手工业渐渐向近代大工业机器生产发展。岩土工程施工随之由 纯粹的手工操作、体力劳动，发展为半机械化或局部机械化作业。尤其是此时陆 上交通进入了铁路时代，以及码头、水库等的兴建.都带来了一系列新的岩土工 程技术问题，促使人们开始进行理论探索与技术创新，为此拉开了岩土工程学术 研究的序幕。第三阶段：此时期始于太沙基发表V土力学名著的1 9 2 5年。白1 9

3、2 5年 以来，特别是二战后的5 0余年以来。与土力学理论不断获得发展和完善的同时， 在相关学科科技进步以及世界各地社会经济总体不断增长的有力推动下，岩土工程不论在我国或在世 界范围，不论其类型、规模、数量或质量而言，都取得了前所未有的巨大进展， 此时期可称为岩土工程学科的创建奠基和初具框架的时期。第四阶段：进入2 1世纪，以电子计算机技术、航天技术、信息技术为代表的一 系列现代高新技术的兴起，已引发了人类历史上前所未有的一场科技革命。就我 国而言，在新的世纪里将会出现史无前例的工程建设高潮，大量的复杂的岩土工 程问题都将急需研究攻克，岩土工程的重要性必将更为突出。岩土工程学科必将 出现新的突

4、破。因此可以预料，岩土工程学将在2 1世纪迅速实现由第三阶段向 桩基础的优缺点1. 预制桩与灌注桩预制桩优点：工厂生产，成本大大降低；配筋率很小，大大节约钢材；空心桩很环保；直径 小比表面积大；单方混凝土的承载力很大；施工简单，技术难度低。预制桩缺点：预制桩的挤土效应在饱和粘性土中是负面的，会引发灌注桩断桩、缩颈等质量 事故，对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮，降低承载力，增大沉降；挤土效应还 会造成周边房屋、市政设施受损；在松散土和非饱和填土中则是正面的，会起到加密、提高 承载力的作用。1、预制桩经济效益好，施工方便，工期短，工程能连续施工，缺点是抗压不抗拔。2、灌注桩造价大，工艺复杂

5、，工期相对长，基础和上部结构施工有时有间断，优点是桩适 应能力强，受力相对较稳，抗压又抗拔。对于非挤土桩，由于其既不存在挤土负面效应，又具有穿越各种硬夹层、嵌岩和进入各类硬 持力层的能力，桩的几何尺寸和单桩的承载力可调空间大。因此钻、挖孔灌注桩使用范围大， 尤以高重建筑物更为合适。灌注桩是直接在所设计的桩位开孔，然后在孔内加放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。但这类桩 都存在桩底沉渣（虚土）无法清理干净的突出问题，因而制约了其承载能力和工程质量的稳 定性。2,人工挖孔桩人工挖孔桩桩径普通都在800-2000mm左右的大直径灌注桩，单桩承载力很高，是一种非挤 土桩。可适用于持力层在地下水位以上的各种地层

6、，成桩质量比拟容易控制和保证。承载力检测普 通用堆载、动力触探或点载荷实验。完好性普通用低应变法或者取芯法。挖孔桩缺陷主要有：1。持力层地下水位以下则难以成孔2, 需求大量劳动力。假如劳动力缺乏则严重耽搁工期。但又不是劳动力越多越好，由于触及 到护壁上强度需求一定的时间。3, 挖孔过程中有一定的风险，一旦塌孔常常形成严重结果。2.1.1预制桩不论是锤击式还是静压式，都存在挤土效应。且预制桩程度承载力不是很高， 故桩间距普通都不小于4倍D。适用地质条件为穿越普通粘性土、中密以下的砂类土、粉土，持力层进入密实的砂土、硬粘 土。对稍密、密实的中间夹层或碎石土难以穿越，且不能穿越冻涨性质明显土层。对地

7、质条件有一定请求。相比灌注桩，桩身质量有保证，强度极高，双方混凝土承载力高，抗腐蚀才条形基础*业下成桩速度极快。检测手腕主要是静载和低应变。条形基础是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下 条形基础。基础的长度大于或等于10倍基础的宽度。条形基础的特点是，布置在一条轴线 上且与两条以上轴线相交，有时也和独立基础相连，但截面尺寸与配筋不尽相同。另外横 向配筋为主要受力钢筋，纵向配筋为次要受力钢筋或者是分布钢筋。主要受力钢筋布置在下 面。筏型基础又叫筏板型基础，即满堂基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系 起来，下面再整体浇注底板。由底板、梁等整体组成。

8、建筑物荷载较大，地基承载力较弱， 常采用砼底板，承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。 筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基，平板式筏基支持局部加厚筏板类型；梁板式筏基支 持肋梁上平及下平两种形式。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基 础。而且筏板型基础埋深比较浅，甚至可以做不埋深式基础。当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形、圆柱形和多边形 等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础,也称单独基础，是整个或局部结构物下的 无筋或配筋基础,一般是指结构柱基，高烟囱，水塔基础等的形式.独立基础分：阶形基础、坡形基础、杯形基础3种

9、。独立基础的特点一，一般只坐落在一个十字轴线交点上，有时也跟其它条形基础相连，但是 截面尺寸和配筋不尽相同。独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱，叫做共用独立基础。各种工程中常见基础基础分类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

10、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

11、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

12、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。地下工程设施对基础的影响