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1、第第2 2章章 土木工程勘察与设计土木工程勘察与设计 2 2 2 21 1 1 1 工程地质勘察内容工程地质勘察内容工程地质勘察内容工程地质勘察内容 2 2 2 22 2 2 2 工程测量工程测量工程测量工程测量 2 2 2 23 3 3 3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 2 24 4 土木工程力学基础土木工程力学基础 2 25 5 工程结构设计的基本理论与方工程结构设计的基本理论与方法法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论设计设计设计设计规划规划规划规划施工施工施工施工建造建造建造建造第第2章章土木工程勘察与设计土木工程勘察与设计结构工程师的
2、工作结构工程师的工作勘测勘测勘测勘测管理管理管理管理维修维修维修维修初步设计初步设计初步设计初步设计(扩大初步设计)(扩大初步设计)(扩大初步设计)(扩大初步设计)结构总体布局与方案构思结构总体布局与方案构思结构总体布局与方案构思结构总体布局与方案构思 结构力学分析结构力学分析结构力学分析结构力学分析结构构造设计结构构造设计结构构造设计结构构造设计结构施工图绘制结构施工图绘制结构施工图绘制结构施工图绘制 (柱网布置、尺寸估计、受力分析、(柱网布置、尺寸估计、受力分析、(柱网布置、尺寸估计、受力分析、(柱网布置、尺寸估计、受力分析、构造处理、构造处理、构造处理、构造处理、 绘施工图)绘施工图)绘
3、施工图)绘施工图)结构的详细设计过程结构的详细设计过程任何土木工程都建筑地球的任何土木工程都建筑地球的任何土木工程都建筑地球的任何土木工程都建筑地球的表层表层表层表层地壳地壳地壳地壳地壳是人类赖以生存的场所地壳是人类赖以生存的场所地壳是人类赖以生存的场所地壳是人类赖以生存的场所和一切工程设施的基础和一切工程设施的基础和一切工程设施的基础和一切工程设施的基础因此要研究因此要研究因此要研究因此要研究工程地质工程地质工程地质工程地质问题、问题、问题、问题、进行工程地质勘察进行工程地质勘察进行工程地质勘察进行工程地质勘察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论将上部结构荷载传递给地基
4、、将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构连接上部结构与地基的下部结构称为称为基础基础承托基础的场地称为承托基础的场地称为地基地基 2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察国家标准国家标准国家标准国家标准建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB500072002)(GB500072002)(GB500072002)(GB500072002) 根据地基损坏造成建筑物破坏后果、地基复杂程度和建筑物规模、根据地基损坏造成建筑物破坏后果、地基复杂程度和建筑物规模、根据地基损坏造
5、成建筑物破坏后果、地基复杂程度和建筑物规模、根据地基损坏造成建筑物破坏后果、地基复杂程度和建筑物规模、功能特征的严重性,建筑物地基基础分三个设计安全等级功能特征的严重性,建筑物地基基础分三个设计安全等级功能特征的严重性,建筑物地基基础分三个设计安全等级功能特征的严重性,建筑物地基基础分三个设计安全等级 如如如如 重要的工业与民用建筑,重要的工业与民用建筑,重要的工业与民用建筑,重要的工业与民用建筑,30303030层以上层以上层以上层以上高层建筑高层建筑高层建筑高层建筑 甲级甲级甲级甲级 甲、丙以外的甲、丙以外的甲、丙以外的甲、丙以外的一般的工业与民用建筑一般的工业与民用建筑一般的工业与民用建
6、筑一般的工业与民用建筑 乙级乙级乙级乙级 次要的轻型建筑物、场地和地基条件简单次要的轻型建筑物、场地和地基条件简单次要的轻型建筑物、场地和地基条件简单次要的轻型建筑物、场地和地基条件简单 荷载分布均匀的七层及七层以下的荷载分布均匀的七层及七层以下的荷载分布均匀的七层及七层以下的荷载分布均匀的七层及七层以下的一般工业与民用建筑一般工业与民用建筑一般工业与民用建筑一般工业与民用建筑 丙级丙级丙级丙级土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察绝大多数工程建筑物破坏,是因地基损坏造
7、成的绝大多数工程建筑物破坏,是因地基损坏造成的 掌握建筑物安全等级和岩土工程勘察分级掌握建筑物安全等级和岩土工程勘察分级 对确保工程建筑物安全十分必要对确保工程建筑物安全十分必要根据场地的地形地貌和地质条件根据场地的地形地貌和地质条件根据场地的地形地貌和地质条件根据场地的地形地貌和地质条件 和对建筑抗震是否有利和对建筑抗震是否有利和对建筑抗震是否有利和对建筑抗震是否有利地段地段地段地段划分为划分为划分为划分为三类三类三类三类 如如如如 稳定岩石、密实的碎石土层等稳定岩石、密实的碎石土层等稳定岩石、密实的碎石土层等稳定岩石、密实的碎石土层等 有利地段有利地段有利地段有利地段 软弱土;液化土等软弱
8、土;液化土等软弱土;液化土等软弱土;液化土等 不利地段不利地段不利地段不利地段 地震时可能发生滑坡、泥石流等地震时可能发生滑坡、泥石流等地震时可能发生滑坡、泥石流等地震时可能发生滑坡、泥石流等 危险地段危险地段危险地段危险地段土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察国国 家家 标标 准准建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范(GBJ50O11-2002)国家标椎国家标椎国家标椎国家标椎岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范(GB5002194)(GB5
9、002194)2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 根据工程的破坏后果和根据工程的破坏后果和 工程的重要性工程的重要性 工程工程分为分为三个安全等级三个安全等级如如 地下铁路、地下铁路、 大型桥梁、高坝大型桥梁、高坝 一级工程一级工程 公共建筑、公共建筑、 艺术性建筑艺术性建筑 二级工程二级工程 其他工程其他工程 三级工程三级工程根据场地的复杂程度根据场地的复杂程度 场地场地分为分为三个等级三个等级 如如 对建筑抗震危险地段、地形地貌条件复杂等对建筑抗震危险地段、地形
10、地貌条件复杂等 一级场地一级场地 对建筑抗震不利地段、地形地貌条件较复杂等对建筑抗震不利地段、地形地貌条件较复杂等 二级场地二级场地 对建筑抗震有利地段,地形地貌条件简单等对建筑抗震有利地段,地形地貌条件简单等 一级场地一级场地根据地基根据地基(开挖工程为岩土介质开挖工程为岩土介质)的复杂程度的复杂程度 地基地基分为分为三个等级三个等级如如 岩土条件差岩土条件差 一级地基一级地基 岩土条件一般岩土条件一般 二级地基二级地基 岩土条件好岩土条件好 三级地基三级地基 2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察工程地质勘察工程地质勘察:
11、 : 服务于工程建设,服务于工程建设,服务于工程建设,服务于工程建设,用勘察的手段和方法,用勘察的手段和方法,用勘察的手段和方法,用勘察的手段和方法,查明查明查明查明工程地质条件工程地质条件工程地质条件工程地质条件, 分析存在的分析存在的分析存在的分析存在的地质问题地质问题地质问题地质问题,对建筑地区,对建筑地区,对建筑地区,对建筑地区作出作出作出作出工程地质评价工程地质评价工程地质评价工程地质评价,为设计施工提工程地质资料,为设计施工提工程地质资料,为设计施工提工程地质资料,为设计施工提工程地质资料依据依据依据依据土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论岩土的类型、岩土工程
12、性质、地质构造、地形外貌、水文岩土的类型、岩土工程性质、地质构造、地形外貌、水文地质条件、不良地质现象、可利用的天然建筑材料等地质条件、不良地质现象、可利用的天然建筑材料等 不同地区场地的工程地质条件可能差别很大不同地区场地的工程地质条件可能差别很大, , 工程地质勘察的任务、勘察手段和评价内容也不同工程地质勘察的任务、勘察手段和评价内容也不同土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 工程地质勘察一般分为三个阶段工程地质勘察一般分为三个阶段: 1 1、场址选择、场址选择 ( (可行性研究勘察或选址勘察可行性研究勘察或选址勘察) ) 2 2、初步设计、初步设计 ( (初步勘察初
13、步勘察) ) 3 3、施工图设计、施工图设计 ( (详细勘察详细勘察) ) 地质条件简单,面积不大的场地,勘察可地质条件简单,面积不大的场地,勘察可从简从简 地质条件复杂或有特殊施工要求者还应地质条件复杂或有特殊施工要求者还应增加增加 第四阶段第四阶段施工勘察阶段施工勘察阶段2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察工程地质勘察的任务工程地质勘察的任务: : 按照不同勘察阶段的要求,针对建筑物类按照不同勘察阶段的要求,针对建筑物类按照不同勘察阶段的要求,针对建筑物类按照不同勘察阶段的要求,针对建筑物类型、建筑物重要性等,正确型、建
14、筑物重要性等,正确型、建筑物重要性等,正确型、建筑物重要性等,正确反映场地的工程地反映场地的工程地反映场地的工程地反映场地的工程地质条件及岩土性质,质条件及岩土性质,质条件及岩土性质,质条件及岩土性质,结合设计、施工以及地基结合设计、施工以及地基结合设计、施工以及地基结合设计、施工以及地基处理等具体要求,处理等具体要求,处理等具体要求,处理等具体要求,进行技术论证和评价进行技术论证和评价进行技术论证和评价进行技术论证和评价,提出提出提出提出解决问题的决策性具体建议解决问题的决策性具体建议解决问题的决策性具体建议解决问题的决策性具体建议2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程
15、程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 1 1、可行性研究勘察可行性研究勘察( (选址勘察选址勘察) )的具体内容:的具体内容: 为为为为场地方案确定场地方案确定场地方案确定场地方案确定提供依据,应符合确定场地方案的要求提供依据,应符合确定场地方案的要求提供依据,应符合确定场地方案的要求提供依据,应符合确定场地方案的要求 搜集、分析场址方案的区域性质、地形地貌、地震危险搜集、分析场址方案的区域性质、地形地貌、地震危险搜集、分析场址方案的区域性质、地形地貌、地震危险搜集、分析场址方案的区域性质、地形地貌、地震危险性以及附近地区的工
16、程地质资料、当地的建筑经验等性以及附近地区的工程地质资料、当地的建筑经验等性以及附近地区的工程地质资料、当地的建筑经验等性以及附近地区的工程地质资料、当地的建筑经验等 了解场地的地层岩性,地质构造,岩石及土的性质,地了解场地的地层岩性,地质构造,岩石及土的性质,地了解场地的地层岩性,地质构造,岩石及土的性质,地了解场地的地层岩性,地质构造,岩石及土的性质,地下水情况,不良地质现象等下水情况,不良地质现象等下水情况,不良地质现象等下水情况,不良地质现象等 有几个场址方案时,对拟选场地的稳定性和适宜性做有几个场址方案时,对拟选场地的稳定性和适宜性做有几个场址方案时,对拟选场地的稳定性和适宜性做有几
17、个场址方案时,对拟选场地的稳定性和适宜性做出工程地质评价和方案比较出工程地质评价和方案比较出工程地质评价和方案比较出工程地质评价和方案比较 选择场地应避开工程地质条件恶劣的地区或地段选择场地应避开工程地质条件恶劣的地区或地段选择场地应避开工程地质条件恶劣的地区或地段选择场地应避开工程地质条件恶劣的地区或地段 如受洪水威胁或地下水不利影响严重、设防烈度如受洪水威胁或地下水不利影响严重、设防烈度如受洪水威胁或地下水不利影响严重、设防烈度如受洪水威胁或地下水不利影响严重、设防烈度8 8 8 8度以上的发震度以上的发震度以上的发震度以上的发震断裂带等,进行必要的技术经济分析断裂带等,进行必要的技术经济
18、分析断裂带等,进行必要的技术经济分析断裂带等,进行必要的技术经济分析2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2 2、初步勘察初步勘察的具体内容:的具体内容: 为初步设计或扩大初步设计提供依据或计算参数,应符合为初步设计或扩大初步设计提供依据或计算参数,应符合为初步设计或扩大初步设计提供依据或计算参数,应符合为初步设计或扩大初步设计提供依据或计算参数,应符合初步设计或扩大初步设计的要求初步设计或扩大初步设计的要求初步设计或扩大初步设计的要求初步设计或扩大初步设计的要求 、查
19、明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害、查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害、查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害、查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及发展趋势,以使确定场地内建筑总平面布置时主要建程度及发展趋势,以使确定场地内建筑总平面布置时主要建程度及发展趋势,以使确定场地内建筑总平面布置时主要建程度及发展趋势,以使确定场地内建筑总平面布置时主要建筑物布置避开这些地段筑物布置避开这些地段筑物布置避开这些地段筑物布置避开这些地段 、初步查明地层及构造,地质的力学性质,地下水埋藏、初步查明地层及构造,地质的力学性质,地下水埋藏、初步查明地层及构造,地质
20、的力学性质,地下水埋藏、初步查明地层及构造,地质的力学性质,地下水埋藏条件及土冻结深度等,为地基基础方案提供工程地质条件条件及土冻结深度等,为地基基础方案提供工程地质条件条件及土冻结深度等,为地基基础方案提供工程地质条件条件及土冻结深度等,为地基基础方案提供工程地质条件 勘探线布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造和地勘探线布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造和地勘探线布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造和地勘探线布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造和地层界线,勘探点布置在这些界线上并在变化最大地段处加密层界线,勘探点布置在这些界线上并在变化最大地段处加密层界线,勘探点布置在这些界线上并在变化最
21、大地段处加密层界线,勘探点布置在这些界线上并在变化最大地段处加密2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论3 3、详细勘察详细勘察的具体内容:的具体内容: 为施工图设计提供依据或计算参数,应符合施工图设计的为施工图设计提供依据或计算参数,应符合施工图设计的为施工图设计提供依据或计算参数,应符合施工图设计的为施工图设计提供依据或计算参数,应符合施工图设计的要求要求要求要求 只针对具体的地质问题查明建筑物范围内的地层构造、地只针对具体的地质问题查明建筑物范围内的地层构造、地只针
22、对具体的地质问题查明建筑物范围内的地层构造、地只针对具体的地质问题查明建筑物范围内的地层构造、地质力学性质并对地基的稳定性及承载能力进行评价质力学性质并对地基的稳定性及承载能力进行评价质力学性质并对地基的稳定性及承载能力进行评价质力学性质并对地基的稳定性及承载能力进行评价 查明有关地下水埋藏条件、腐蚀性、地层透水性和水位变查明有关地下水埋藏条件、腐蚀性、地层透水性和水位变查明有关地下水埋藏条件、腐蚀性、地层透水性和水位变查明有关地下水埋藏条件、腐蚀性、地层透水性和水位变化规律化规律化规律化规律 提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料提供不良地质
23、现象防治工作所需的计算指标及资料提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料 手段以勘探、原位测试、室内土工试验为主,必要时补手段以勘探、原位测试、室内土工试验为主,必要时补手段以勘探、原位测试、室内土工试验为主,必要时补手段以勘探、原位测试、室内土工试验为主,必要时补充物探和工程地质测绘和调查工作充物探和工程地质测绘和调查工作充物探和工程地质测绘和调查工作充物探和工程地质测绘和调查工作 详细勘察勘探点布置按岩土工程等级确定,勘探点间距详细勘察勘探点布置按岩土工程等级确定,勘探点间距详细勘察勘探点布置按岩土工程等级确定,勘探点间距详细勘察勘探点布置按岩土工程等级确定,勘探点间距视建筑物和岩土工
24、程等级而定视建筑物和岩土工程等级而定视建筑物和岩土工程等级而定视建筑物和岩土工程等级而定2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论四四、勘察勘察任务任务书书的具体内容:的具体内容: 主要包括工程意图主要包括工程意图主要包括工程意图主要包括工程意图、设计阶段、设计阶段、设计阶段、设计阶段、勘察内容勘察内容勘察内容勘察内容、目的、目的、目的、目的、勘察技术要求、勘察工作所需的各种图表勘察技术要求、勘察工作所需的各种图表勘察技术要求、勘察工作所需的各种图表勘察技术要求、勘察工作所
25、需的各种图表资料等资料等资料等资料等 勘察设计阶段不同、有些内容也有所小差异勘察设计阶段不同、有些内容也有所小差异勘察设计阶段不同、有些内容也有所小差异勘察设计阶段不同、有些内容也有所小差异 初步设计勘察阶段任务初步设计勘察阶段任务初步设计勘察阶段任务初步设计勘察阶段任务书书书书中还应有中还应有中还应有中还应有工程类别、规工程类别、规工程类别、规工程类别、规模、建筑面积、建筑物特殊要求、主要建筑物名称、最大荷模、建筑面积、建筑物特殊要求、主要建筑物名称、最大荷模、建筑面积、建筑物特殊要求、主要建筑物名称、最大荷模、建筑面积、建筑物特殊要求、主要建筑物名称、最大荷载、基础最大埋深、勘察载、基础最
26、大埋深、勘察载、基础最大埋深、勘察载、基础最大埋深、勘察地形图等地形图等地形图等地形图等 详细设计阶段任务详细设计阶段任务详细设计阶段任务详细设计阶段任务书书书书中还应有建筑物中还应有建筑物中还应有建筑物中还应有建筑物层数、高度、层数、高度、层数、高度、层数、高度、跨度、上部结构特点,基础形式,基础埋深,荷载情况等建跨度、上部结构特点,基础形式,基础埋深,荷载情况等建跨度、上部结构特点,基础形式,基础埋深,荷载情况等建跨度、上部结构特点,基础形式,基础埋深,荷载情况等建筑物的具体情况,建筑总平面布置筑物的具体情况,建筑总平面布置筑物的具体情况,建筑总平面布置筑物的具体情况,建筑总平面布置图等图
27、等图等图等2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论工程地质勘察测绘的目的:工程地质勘察测绘的目的:工程地质勘察测绘的目的:工程地质勘察测绘的目的:通过对场地的地形地貌、地层岩型、地质构造、地下水通过对场地的地形地貌、地层岩型、地质构造、地下水通过对场地的地形地貌、地层岩型、地质构造、地下水通过对场地的地形地貌、地层岩型、地质构造、地下水与地表水、不良地质现象等进行勘察和必要的测绘工作,为与地表水、不良地质现象等进行勘察和必要的测绘工作,为与地表水、不良地质现象等进行勘察和
28、必要的测绘工作,为与地表水、不良地质现象等进行勘察和必要的测绘工作,为场地工程地质条件评价及勘探的合理确定提供依据场地工程地质条件评价及勘探的合理确定提供依据场地工程地质条件评价及勘探的合理确定提供依据场地工程地质条件评价及勘探的合理确定提供依据测绘范围测绘范围测绘范围测绘范围:除场地外还包括附近相关地段除场地外还包括附近相关地段除场地外还包括附近相关地段除场地外还包括附近相关地段不同勘察测绘阶段的勘测内容侧重点亦不同不同勘察测绘阶段的勘测内容侧重点亦不同不同勘察测绘阶段的勘测内容侧重点亦不同不同勘察测绘阶段的勘测内容侧重点亦不同选址勘察阶段:选址勘察阶段:选址勘察阶段:选址勘察阶段:需搜集已
29、有的地质资料和进行现场查勘需搜集已有的地质资料和进行现场查勘需搜集已有的地质资料和进行现场查勘需搜集已有的地质资料和进行现场查勘初步勘察阶段:初步勘察阶段:初步勘察阶段:初步勘察阶段:需考虑是否继续进行工程地质测绘需考虑是否继续进行工程地质测绘需考虑是否继续进行工程地质测绘需考虑是否继续进行工程地质测绘详细勘察阶段:详细勘察阶段:详细勘察阶段:详细勘察阶段:需对一些特殊地质问题作必要补充需对一些特殊地质问题作必要补充需对一些特殊地质问题作必要补充需对一些特殊地质问题作必要补充2.1.2 2.1.2 2.1.2 2.1.2 工程地质勘察测绘方法工程地质勘察测绘方法工程地质勘察测绘方法工程地质勘察
30、测绘方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 在工程地质勘察测绘的基础上,为进一步查明地表以在工程地质勘察测绘的基础上,为进一步查明地表以在工程地质勘察测绘的基础上,为进一步查明地表以在工程地质勘察测绘的基础上,为进一步查明地表以下的工程地质问题,取得深层地质资料而进行的对场地工下的工程地质问题,取得深层地质资料而进行的对场地工下的工程地质问题,取得深层地质资料而进行的对场地工下的工程地质问题,取得深层地质资料而进行的对场地工程地质条件的定量评价程地质条件的定量评价程地质条件的定量评价程地质条件的定量评价2.1.2 2.1.2 2.1.2 2.1.2 工程地质勘察方法工程
31、地质勘察方法工程地质勘察方法工程地质勘察方法 勘探勘探勘探勘探土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 方法方法: 坑槽探、坑槽探、 钻探、钻探、 触探、触探、 地球物理地球物理 勘探等勘探等坑、槽探坑、槽探坑、槽探坑、槽探 用人工或机械方式进用人工或机械方式进用人工或机械方式进用人工或机械方式进行挖掘坑、槽、井、洞行挖掘坑、槽、井、洞行挖掘坑、槽、井、洞行挖掘坑、槽、井、洞 直接观察岩土层的天直接观察岩土层的天直接观察岩土层的天直接观察岩土层的天然状态和地层地质结构然状态和地层地质结构然状态和地层地质结构然状态和地层地质结构 能取出能取出能取出能取出接近实际的原接近实际的原
32、接近实际的原接近实际的原状结构土样状结构土样状结构土样状结构土样钻钻钻钻 探探探探 用钻机在地层中钻孔,用钻机在地层中钻孔,用钻机在地层中钻孔,用钻机在地层中钻孔, 鉴别和划分地表下地层,鉴别和划分地表下地层,鉴别和划分地表下地层,鉴别和划分地表下地层, 可可可可沿孔深取样沿孔深取样沿孔深取样沿孔深取样钻探是工程地质勘察钻探是工程地质勘察中应用最广的勘探手段,中应用最广的勘探手段,可获得深层地质资料可获得深层地质资料2.1.2 2.1.2 2.1.2 2.1.2 工程地质勘察方法工程地质勘察方法工程地质勘察方法工程地质勘察方法 勘探勘探勘探勘探土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概
33、论论论论某坝址区勘探布置图某坝址区勘探布置图 1砂岩;砂岩;2页岩;页岩;3花岗岩脉;花岗岩脉;4断层带断层带;5坡积层;坡积层; 6冲积层冲积层;7风化层界线;风化层界线;8一钻孔;一钻孔; P 平洞;平洞; S 竖井;竖井; K一探井:一探井:Z一探槽;一探槽;C浅井浅井坑探示意图坑探示意图(a)探井探井(b)在探井中)在探井中取原状土样取原状土样(c)原状土样)原状土样以简明的文字和图表将地质勘察资料分析整理,归纳总结做以简明的文字和图表将地质勘察资料分析整理,归纳总结做以简明的文字和图表将地质勘察资料分析整理,归纳总结做以简明的文字和图表将地质勘察资料分析整理,归纳总结做出的场地工程地
34、质评价出的场地工程地质评价出的场地工程地质评价出的场地工程地质评价勘察报告书应配合相应勘察阶段,针对场地地质条件、建筑物性质、规勘察报告书应配合相应勘察阶段,针对场地地质条件、建筑物性质、规勘察报告书应配合相应勘察阶段,针对场地地质条件、建筑物性质、规勘察报告书应配合相应勘察阶段,针对场地地质条件、建筑物性质、规模、设计、施工要求,提出地基基础方案依据和设计计算数据,指出存在问模、设计、施工要求,提出地基基础方案依据和设计计算数据,指出存在问模、设计、施工要求,提出地基基础方案依据和设计计算数据,指出存在问模、设计、施工要求,提出地基基础方案依据和设计计算数据,指出存在问题及解决问题办法题及解
35、决问题办法题及解决问题办法题及解决问题办法一个单项建筑工程的地质勘察报告通常包括以下内容一个单项建筑工程的地质勘察报告通常包括以下内容一个单项建筑工程的地质勘察报告通常包括以下内容一个单项建筑工程的地质勘察报告通常包括以下内容:、任务要求及勘察工作概况、任务要求及勘察工作概况、任务要求及勘察工作概况、任务要求及勘察工作概况、场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地、场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地、场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地、场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设计烈度震设计烈度震设计烈度震设计烈度、场地地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性
36、质、场地地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、场地地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、场地地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力等设计计算指标地基承载力等设计计算指标地基承载力等设计计算指标地基承载力等设计计算指标、地下水的埋置条件、腐蚀性、土层的冻结深度、地下水的埋置条件、腐蚀性、土层的冻结深度、地下水的埋置条件、腐蚀性、土层的冻结深度、地下水的埋置条件、腐蚀性、土层的冻结深度、综合评价场地、地基的工程地质,做出场地稳定性、综合评价场地、地基的工程地质,做出场地稳定性、综合评价场地、地基的工程地质,做出场地稳定性、综合评价场地、地基的工程地质,做出场地稳定性、适宜性结
37、论,指出存在问题和解决途径及办法,建议合理方案适宜性结论,指出存在问题和解决途径及办法,建议合理方案适宜性结论,指出存在问题和解决途径及办法,建议合理方案适宜性结论,指出存在问题和解决途径及办法,建议合理方案 2.1.3 2.1.3 2.1.3 2.1.3 工程地质勘察报告工程地质勘察报告工程地质勘察报告工程地质勘察报告土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论工程地质勘察报告的相关图表工程地质勘察报告的相关图表:勘探点平面布置图、工程地质剖面图、综合地勘探点平面布置图、工程地质剖面图、综合地勘探点平面布置图、工程地质剖面图、综合地勘探点平面布置图、工程地质剖面图、综合地质柱状
38、图、土工试验成果表,其他测试成果图表质柱状图、土工试验成果表,其他测试成果图表质柱状图、土工试验成果表,其他测试成果图表质柱状图、土工试验成果表,其他测试成果图表( (如如如如标准贯入试标准贯入试标准贯入试标准贯入试 验、现场载荷试验、静动力触探试验验、现场载荷试验、静动力触探试验验、现场载荷试验、静动力触探试验验、现场载荷试验、静动力触探试验) )等等等等2.1.3 2.1.3 2.1.3 2.1.3 工程地质勘察报告工程地质勘察报告工程地质勘察报告工程地质勘察报告土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论将建筑物位置、将建筑物位置、将建筑物位置、将建筑物位置、各类勘探、测试
39、各类勘探、测试各类勘探、测试各类勘探、测试点编号、位置用点编号、位置用点编号、位置用点编号、位置用不同图例在建筑不同图例在建筑不同图例在建筑不同图例在建筑场地地形图上表场地地形图上表场地地形图上表场地地形图上表示出来并注明各示出来并注明各示出来并注明各示出来并注明各勘探、测试点标勘探、测试点标勘探、测试点标勘探、测试点标高、深度、剖面高、深度、剖面高、深度、剖面高、深度、剖面线及编号等线及编号等线及编号等线及编号等勘察报告的最基本图件,勘察报告的最基本图件,勘察报告的最基本图件,勘察报告的最基本图件,反映某一勘探线上地层沿反映某一勘探线上地层沿反映某一勘探线上地层沿反映某一勘探线上地层沿竖向和
40、水平方向的分布情竖向和水平方向的分布情竖向和水平方向的分布情竖向和水平方向的分布情况,是在勘探线地形剖面况,是在勘探线地形剖面况,是在勘探线地形剖面况,是在勘探线地形剖面线上标出各钻孔地层层面;线上标出各钻孔地层层面;线上标出各钻孔地层层面;线上标出各钻孔地层层面;在钻孔两侧标出层面高程、在钻孔两侧标出层面高程、在钻孔两侧标出层面高程、在钻孔两侧标出层面高程、深度、将相邻钻孔中相同深度、将相邻钻孔中相同深度、将相邻钻孔中相同深度、将相邻钻孔中相同土层分界点以直线相连的土层分界点以直线相连的土层分界点以直线相连的土层分界点以直线相连的表示方法表示方法表示方法表示方法地层按新老次地层按新老次地层按
41、新老次地层按新老次序自上而下按序自上而下按序自上而下按序自上而下按比例绘成柱状比例绘成柱状比例绘成柱状比例绘成柱状图,注明层厚,图,注明层厚,图,注明层厚,图,注明层厚,地质年代等,地质年代等,地质年代等,地质年代等,概括描述地层概括描述地层概括描述地层概括描述地层层次及主要特层次及主要特层次及主要特层次及主要特征和性质的图征和性质的图征和性质的图征和性质的图件件件件将土试将土试将土试将土试验和原验和原验和原验和原位测试位测试位测试位测试等成果等成果等成果等成果以表形以表形以表形以表形式列出式列出式列出式列出 高层建筑、高,刚度大、高层建筑、高,刚度大、高层建筑、高,刚度大、高层建筑、高,刚度
42、大、竖向荷载大而集中竖向荷载大而集中竖向荷载大而集中竖向荷载大而集中 (高度每增加(高度每增加(高度每增加(高度每增加 1m1m1m1m,基底总压,基底总压,基底总压,基底总压力增加力增加力增加力增加4 4 4 46kPa6kPa6kPa6kPa) 大型基础对岩土工程勘大型基础对岩土工程勘大型基础对岩土工程勘大型基础对岩土工程勘察提出了更高的要求察提出了更高的要求察提出了更高的要求察提出了更高的要求 (与高层建筑、高耸构筑物相(与高层建筑、高耸构筑物相(与高层建筑、高耸构筑物相(与高层建筑、高耸构筑物相适应的基础有适应的基础有适应的基础有适应的基础有 筏片、箱形、桩、桩筏、桩筏片、箱形、桩、桩
43、筏、桩筏片、箱形、桩、桩筏、桩筏片、箱形、桩、桩筏、桩箱和大体积块体、大型单独)箱和大体积块体、大型单独)箱和大体积块体、大型单独)箱和大体积块体、大型单独) 风荷载和地震作用有时风荷载和地震作用有时风荷载和地震作用有时风荷载和地震作用有时成为控制因素成为控制因素成为控制因素成为控制因素 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1 2.1 2.1 2.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察 岩土工程勘察报告岩土工程勘察报告岩土工程勘察报告岩土工程勘察报告应分析评价并提供指标和参数应分析评价并提供指标和参数应分析评价并提供指标和参数应分析评价并提供指
44、标和参数 的问题:的问题:的问题:的问题: 地基承载力地基承载力地基承载力地基承载力 变形和倾斜变形和倾斜变形和倾斜变形和倾斜 深基坑开挖深基坑开挖深基坑开挖深基坑开挖 抗震设计抗震设计抗震设计抗震设计 环境问题环境问题环境问题环境问题 场地与地基稳定性分析场地与地基稳定性分析场地与地基稳定性分析场地与地基稳定性分析 高层建筑物与裙房的差异沉降问题高层建筑物与裙房的差异沉降问题高层建筑物与裙房的差异沉降问题高层建筑物与裙房的差异沉降问题 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1 2.1 2.1 2.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察公路公路:
45、延伸长度大的线形构筑物延伸长度大的线形构筑物延伸长度大的线形构筑物延伸长度大的线形构筑物承受汽车荷载的重复作用和各种承受汽车荷载的重复作用和各种承受汽车荷载的重复作用和各种承受汽车荷载的重复作用和各种自然因素的长期影响自然因素的长期影响自然因素的长期影响自然因素的长期影响 平面上弯曲、竖直向起伏平面上弯曲、竖直向起伏平面上弯曲、竖直向起伏平面上弯曲、竖直向起伏( (地形、地质和经济条件决定地形、地质和经济条件决定地形、地质和经济条件决定地形、地质和经济条件决定) )公路等级不同,主要技术指标也不同公路等级不同,主要技术指标也不同公路等级不同,主要技术指标也不同公路等级不同,主要技术指标也不同稳
46、定性和正常营运受所穿越稳定性和正常营运受所穿越稳定性和正常营运受所穿越稳定性和正常营运受所穿越的地形和地质构造影响大的地形和地质构造影响大的地形和地质构造影响大的地形和地质构造影响大工程地质条件是选择路线方案的重要工程地质条件是选择路线方案的重要工程地质条件是选择路线方案的重要工程地质条件是选择路线方案的重要因素因素因素因素土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1 2.1 2.1 2.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察正桥正桥正桥正桥+引桥引桥引桥引桥+导流导流导流导流 正桥正桥正桥正桥:主体位于河岸桥台之间、桥墩于河中主体位于河岸桥台之间、
47、桥墩于河中主体位于河岸桥台之间、桥墩于河中主体位于河岸桥台之间、桥墩于河中 引桥引桥引桥引桥:连接正桥与路线的建筑物、于河漫滩或阶地连接正桥与路线的建筑物、于河漫滩或阶地连接正桥与路线的建筑物、于河漫滩或阶地连接正桥与路线的建筑物、于河漫滩或阶地 高路堤或桥梁高路堤或桥梁高路堤或桥梁高路堤或桥梁 导流导流导流导流:保护桥梁稳定,不受河流冲刷破坏的附属工程保护桥梁稳定,不受河流冲刷破坏的附属工程保护桥梁稳定,不受河流冲刷破坏的附属工程保护桥梁稳定,不受河流冲刷破坏的附属工程 护岸、护坡、导流堤和丁坝等护岸、护坡、导流堤和丁坝等护岸、护坡、导流堤和丁坝等护岸、护坡、导流堤和丁坝等桥梁结构桥梁结构桥
48、梁结构桥梁结构:梁桥、拱桥和钢架桥梁桥、拱桥和钢架桥梁桥、拱桥和钢架桥梁桥、拱桥和钢架桥工程地质条件是选择桥梁结构的主要依倨工程地质条件是选择桥梁结构的主要依倨工程地质条件是选择桥梁结构的主要依倨工程地质条件是选择桥梁结构的主要依倨土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1 2.1 2.1 2.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察桥梁工程地质主要问题桥梁工程地质主要问题:(1)(1)桥墩台地基稳定性:桥墩台地基稳定性:桥墩台地基稳定性:桥墩台地基稳定性: 取决于墩台地基中岩土体承载力大小取决于墩台地基中岩土体承载力大小取决于墩台地基中岩土体承载力
49、大小取决于墩台地基中岩土体承载力大小对选择桥梁基础和确定桥梁结构形式起决定性作用对选择桥梁基础和确定桥梁结构形式起决定性作用对选择桥梁基础和确定桥梁结构形式起决定性作用对选择桥梁基础和确定桥梁结构形式起决定性作用(2)(2)桥墩台的河水冲刷:桥墩台的河水冲刷:桥墩台的河水冲刷:桥墩台的河水冲刷:桥墩和桥台减少河槽过水断面,局部增大流桥墩和桥台减少河槽过水断面,局部增大流桥墩和桥台减少河槽过水断面,局部增大流桥墩和桥台减少河槽过水断面,局部增大流速,改变流态速,改变流态速,改变流态速,改变流态对桥基产生强烈冲刷,威胁桥墩台安全对桥基产生强烈冲刷,威胁桥墩台安全对桥基产生强烈冲刷,威胁桥墩台安全对
50、桥基产生强烈冲刷,威胁桥墩台安全土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.1 2.1 2.1 2.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察桥位选择取主要决于持力层部位、还应满足桥位选择取主要决于持力层部位、还应满足:、在河道顺直、水流集中、河床稳定的地段在河道顺直、水流集中、河床稳定的地段在河道顺直、水流集中、河床稳定的地段在河道顺直、水流集中、河床稳定的地段保护桥梁受河流强烈冲刷破坏或河流改道失去作用保护桥梁受河流强烈冲刷破坏或河流改道失去作用保护桥梁受河流强烈冲刷破坏或河流改道失去作用保护桥梁受河流强烈冲刷破坏或河流改道失去作用 、在岸坡稳定、地基
51、条件好、无严重不良地质现在岸坡稳定、地基条件好、无严重不良地质现在岸坡稳定、地基条件好、无严重不良地质现在岸坡稳定、地基条件好、无严重不良地质现象的地段象的地段象的地段象的地段保证桥梁和引道稳定、降低造价保证桥梁和引道稳定、降低造价保证桥梁和引道稳定、降低造价保证桥梁和引道稳定、降低造价、避开顺河向及平行于桥梁轴线的大断裂带,尤避开顺河向及平行于桥梁轴线的大断裂带,尤避开顺河向及平行于桥梁轴线的大断裂带,尤避开顺河向及平行于桥梁轴线的大断裂带,尤其是有活动可能的断裂带其是有活动可能的断裂带其是有活动可能的断裂带其是有活动可能的断裂带土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.
52、1 2.1 2.1 2.1 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 勘勘勘勘 察察察察土木工程建设在勘测、规划、设计、施工、管理土木工程建设在勘测、规划、设计、施工、管理土木工程建设在勘测、规划、设计、施工、管理土木工程建设在勘测、规划、设计、施工、管理各个阶段使用的的测量技术和方法各个阶段使用的的测量技术和方法各个阶段使用的的测量技术和方法各个阶段使用的的测量技术和方法工程勘测规划阶段工程勘测规划阶段工程勘测规划阶段工程勘测规划阶段 ( (各种比例尺地形图、数字地形图、各种比例尺地形图、数字地形图、各种比例尺地形图、数字地形图、各种比例尺地形图、数字地形图、GISGIS技术技术技术技术) )
53、施工阶段施工阶段施工阶段施工阶段( (高精度测量技术高精度测量技术高精度测量技术高精度测量技术GPSGPS、测量机器人、测量机器人、测量机器人、测量机器人) )工程管理阶段工程管理阶段工程管理阶段工程管理阶段( (竣工验收测量资料竣工验收测量资料竣工验收测量资料竣工验收测量资料管理维护工作基础)管理维护工作基础)管理维护工作基础)管理维护工作基础)结构施工、使用阶段结构施工、使用阶段结构施工、使用阶段结构施工、使用阶段( (定期或不定期进行变形沉降测量等定期或不定期进行变形沉降测量等定期或不定期进行变形沉降测量等定期或不定期进行变形沉降测量等) )基本原则:基本原则:基本原则:基本原则:测量布
54、局上测量布局上测量布局上测量布局上“从整体到局部从整体到局部从整体到局部从整体到局部” ”的原则的原则的原则的原则测量程序上测量程序上测量程序上测量程序上“先控制后碎部先控制后碎部先控制后碎部先控制后碎部” ”的原则的原则的原则的原则测量精度上测量精度上测量精度上测量精度上“ “由高级到低级由高级到低级由高级到低级由高级到低级” ”的原则的原则的原则的原则测量过程上测量过程上测量过程上测量过程上“随时检查,杜绝错误随时检查,杜绝错误随时检查,杜绝错误随时检查,杜绝错误” ”的原则的原则的原则的原则先进行整体的控制测量,后进行局部的碎部测量,先进行整体的控制测量,后进行局部的碎部测量,先进行整体
55、的控制测量,后进行局部的碎部测量,先进行整体的控制测量,后进行局部的碎部测量, 随时检随时检随时检随时检核测量结果,减少误差累积,保证精度核测量结果,减少误差累积,保证精度核测量结果,减少误差累积,保证精度核测量结果,减少误差累积,保证精度2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 土木工程测量有地形图测绘、施工测量、变形观测三个任务土木工程测量有地形图测绘、施工测量、变形观测三个任务土木工程测量有地形图测绘、施工测量、变形观测三个任务土木工程测量有地形图测绘、施工测量、变形观测三个任务 2.2.1
56、2.2.1、地形图测绘、地形图测绘 地形图测绘地形图测绘地形图测绘地形图测绘: : : : 对地球表面形态地物、地貌的特对地球表面形态地物、地貌的特对地球表面形态地物、地貌的特对地球表面形态地物、地貌的特征点的平面位置和高程进行的测量并绘制地形图的征点的平面位置和高程进行的测量并绘制地形图的征点的平面位置和高程进行的测量并绘制地形图的征点的平面位置和高程进行的测量并绘制地形图的工作工作工作工作 地地地地 图图图图: : : : 按一定比例尺用规定符号表示地物、按一定比例尺用规定符号表示地物、按一定比例尺用规定符号表示地物、按一定比例尺用规定符号表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图地貌平面位
57、置和高程的正射投影图地貌平面位置和高程的正射投影图地貌平面位置和高程的正射投影图 应遵循土木工程测量基本原则应遵循土木工程测量基本原则应遵循土木工程测量基本原则应遵循土木工程测量基本原则(先控制测量,后碎(先控制测量,后碎(先控制测量,后碎(先控制测量,后碎部测量,以保证测图精度),部测量,以保证测图精度),部测量,以保证测图精度),部测量,以保证测图精度),为加快测绘进度可多幅图同时为加快测绘进度可多幅图同时为加快测绘进度可多幅图同时为加快测绘进度可多幅图同时测绘测绘测绘测绘 常用方法:常用方法:常用方法:常用方法: 经纬仪测绘法、红外测距平板仪测绘法、全站仪测绘法。经纬仪测绘法、红外测距平
58、板仪测绘法、全站仪测绘法。经纬仪测绘法、红外测距平板仪测绘法、全站仪测绘法。经纬仪测绘法、红外测距平板仪测绘法、全站仪测绘法。2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论1 1、 经纬仪测绘法:经纬仪测绘法:按极坐标法测定点位元素,按比例缩绘定点按极坐标法测定点位元素,按比例缩绘定点按极坐标法测定点位元素,按比例缩绘定点按极坐标法测定点位元素,按比例缩绘定点所用仪器:经纬仪所用仪器:经纬仪所用仪器:经纬仪所用仪器:经纬仪(分光学和电子两种)分光学和电子两种)分光学和电
59、子两种)分光学和电子两种)2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论经纬仪测绘法经纬仪测绘法2 2 2 2、红外测距平板仪红外测距平板仪红外测距平板仪红外测距平板仪测绘法测绘法测绘法测绘法用用用用红外测距仪测量极红外测距仪测量极红外测距仪测量极红外测距仪测量极边长度,再用图解边长度,再用图解边长度,再用图解边长度,再用图解方向方向方向方向(极角(极角(极角(极角)定点定点定点定点所用仪器:红外所用仪器:红外所用仪器:红外所用仪器:红外测距照准仪和平板仪测距照准仪和平
60、板仪测距照准仪和平板仪测距照准仪和平板仪(有大、小之分)(有大、小之分)(有大、小之分)(有大、小之分)2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论1.弯管目镜弯管目镜2.读数显示窗读数显示窗3.竖直制动螺旋竖直制动螺旋4.水平微动手轮水平微动手轮5.测量操作键测量操作键6.竖直微动螺旋竖直微动螺旋7.竖直角自动测量装置竖直角自动测量装置8.物镜及红外光发射、接收镜物镜及红外光发射、接收镜9.圆水准器圆水准器10.距离基准点距离基准点11.缩放臂固定螺丝缩放臂固定螺丝
61、12.移动比例尺(平行尺)移动比例尺(平行尺)红红外外测测距距照照准准仪仪平平板板仪仪2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论全站仪由电子全站仪由电子全站仪由电子全站仪由电子经纬仪、光电经纬仪、光电经纬仪、光电经纬仪、光电测距仪、数据测距仪、数据测距仪、数据测距仪、数据记录装置组成记录装置组成记录装置组成记录装置组成3 3、全站仪测绘法、全站仪测绘法原理同经纬仪测绘法,但用原理同经纬仪测绘法,但用原理同经纬仪测绘法,但用原理同经纬仪测绘法,但用全站型电子速全站型电
62、子速全站型电子速全站型电子速测仪测仪测仪测仪不仅不仅不仅不仅可以自动显示出距离、水平角、竖直角等,而且还可以自动显示出距离、水平角、竖直角等,而且还可以自动显示出距离、水平角、竖直角等,而且还可以自动显示出距离、水平角、竖直角等,而且还可以直接测算出高差、点的坐标,可以直接测算出高差、点的坐标,可以直接测算出高差、点的坐标,可以直接测算出高差、点的坐标,甚至实现甚至实现甚至实现甚至实现测测测测图自动化图自动化图自动化图自动化全全全全 站站站站 仪仪仪仪测绘地形图测绘地形图测绘地形图测绘地形图将将将将碎布点展绘在图上后碎布点展绘在图上后碎布点展绘在图上后碎布点展绘在图上后,可进行,可进行,可进行
63、,可进行地物描绘,等高地物描绘,等高地物描绘,等高地物描绘,等高线勾绘等线勾绘等线勾绘等线勾绘等地形图绘制地形图绘制地形图绘制地形图绘制当当当当测区较大,分幅测图时,测区较大,分幅测图时,测区较大,分幅测图时,测区较大,分幅测图时,需进行需进行需进行需进行相邻图幅的拼相邻图幅的拼相邻图幅的拼相邻图幅的拼接,图的整饰、检查接,图的整饰、检查接,图的整饰、检查接,图的整饰、检查等工作等工作等工作等工作利用利用利用利用地形图地形图地形图地形图可绘制剖面图可绘制剖面图可绘制剖面图可绘制剖面图确定汇水边界、作平整土地设计确定汇水边界、作平整土地设计确定汇水边界、作平整土地设计确定汇水边界、作平整土地设计
64、确定点位确定点位确定点位确定点位坐标、点间距离、直线坐标、点间距离、直线坐标、点间距离、直线坐标、点间距离、直线方向、方向、方向、方向、点点点点高程、两点间高程、两点间高程、两点间高程、两点间坡度等坡度等坡度等坡度等含有丰富信息含有丰富信息含有丰富信息含有丰富信息,是工程规划、设计的,是工程规划、设计的,是工程规划、设计的,是工程规划、设计的必备资料必备资料必备资料必备资料2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.2.1 2.2.1 施工测量施工测量( ( (
65、(又称施工放样,贯穿于工程施工全过又称施工放样,贯穿于工程施工全过又称施工放样,贯穿于工程施工全过又称施工放样,贯穿于工程施工全过程程程程) )按设计要求,将工程结构的平面位置和高程按设计要求,将工程结构的平面位置和高程按设计要求,将工程结构的平面位置和高程按设计要求,将工程结构的平面位置和高程按一定精度测设到实地按一定精度测设到实地按一定精度测设到实地按一定精度测设到实地仍遵循土木工程测量的先控制后碎部基本原则仍遵循土木工程测量的先控制后碎部基本原则仍遵循土木工程测量的先控制后碎部基本原则仍遵循土木工程测量的先控制后碎部基本原则分类:分类:建筑施工测量建筑施工测量建筑施工测量建筑施工测量道路
66、施工测量道路施工测量道路施工测量道路施工测量桥梁施工测量桥梁施工测量桥梁施工测量桥梁施工测量隧道施工测量隧道施工测量隧道施工测量隧道施工测量管道施工测量等管道施工测量等管道施工测量等管道施工测量等2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论施工测量主要内容:施工测量主要内容:施工测量主要内容:施工测量主要内容: 施工控制网的建立施工控制网的建立施工控制网的建立施工控制网的建立工程结构定位和轴线测设工程结构定位和轴线测设工程结构定位和轴线测设工程结构定位和轴线测设各种工
67、序的细部测设各种工序的细部测设各种工序的细部测设各种工序的细部测设 ( (基础施工测量、构件设备安装测量等基础施工测量、构件设备安装测量等基础施工测量、构件设备安装测量等基础施工测量、构件设备安装测量等) )工程竣工测量工程竣工测量工程竣工测量工程竣工测量变形测量等变形测量等变形测量等变形测量等 施工测量精度要求高于地形图测绘施工测量精度要求高于地形图测绘施工测量精度要求高于地形图测绘施工测量精度要求高于地形图测绘结构性质、类型、材料、用途、施工方法等不同结构性质、类型、材料、用途、施工方法等不同结构性质、类型、材料、用途、施工方法等不同结构性质、类型、材料、用途、施工方法等不同施工测量精度要
68、求也不同施工测量精度要求也不同施工测量精度要求也不同施工测量精度要求也不同高层高层高层高层低层;工业低层;工业低层;工业低层;工业民用;钢结构民用;钢结构民用;钢结构民用;钢结构钢筋混凝土结构等钢筋混凝土结构等钢筋混凝土结构等钢筋混凝土结构等测量人员应在熟悉设计图纸的基础上,了解设计内容和施测量人员应在熟悉设计图纸的基础上,了解设计内容和施测量人员应在熟悉设计图纸的基础上,了解设计内容和施测量人员应在熟悉设计图纸的基础上,了解设计内容和施工全过程对测量的精度要求,使施工测量与施工密切配合工全过程对测量的精度要求,使施工测量与施工密切配合工全过程对测量的精度要求,使施工测量与施工密切配合工全过程
69、对测量的精度要求,使施工测量与施工密切配合2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论(一(一)建筑)建筑施工测量施工测量1)1)1)1)、民用建筑、民用建筑、民用建筑、民用建筑施工测量施工测量施工测量施工测量内容内容内容内容: : 建筑物定位建筑物定位建筑物定位建筑物定位建筑物建筑物建筑物建筑物轴线轴线轴线轴线测设测设测设测设 基础施工测量基础施工测量基础施工测量基础施工测量 主体施工测量主体施工测量主体施工测量主体施工测量2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测
70、量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论根据总平面图根据总平面图根据总平面图根据总平面图建筑设计位置建筑设计位置建筑设计位置建筑设计位置定位,将其外定位,将其外定位,将其外定位,将其外轮廓各轴线交轮廓各轴线交轮廓各轴线交轮廓各轴线交点测设到地面点测设到地面点测设到地面点测设到地面上,根据这些上,根据这些上,根据这些上,根据这些点进行细部放点进行细部放点进行细部放点进行细部放样定位样定位样定位样定位建筑物定位后,为避免建筑物定位后,为避免建筑物定位后,为避免建筑物定位后,为避免开挖基础破坏所测设的开挖基础破
71、坏所测设的开挖基础破坏所测设的开挖基础破坏所测设的轴线交点,将轴线延长轴线交点,将轴线延长轴线交点,将轴线延长轴线交点,将轴线延长到安全地点并做好标志到安全地点并做好标志到安全地点并做好标志到安全地点并做好标志基础开挖前,根据轴线测设的轴线基础开挖前,根据轴线测设的轴线基础开挖前,根据轴线测设的轴线基础开挖前,根据轴线测设的轴线位置和基础宽度及基础开挖时的放位置和基础宽度及基础开挖时的放位置和基础宽度及基础开挖时的放位置和基础宽度及基础开挖时的放坡尺寸,在地面上放出基础开挖线坡尺寸,在地面上放出基础开挖线坡尺寸,在地面上放出基础开挖线坡尺寸,在地面上放出基础开挖线建筑物定位的建筑物定位的三种常
72、用方法三种常用方法2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论3 3、 根据现场控制点进行定位根据现场控制点进行定位1 1、 根根据建筑据建筑红线进红线进行建筑行建筑物定位物定位2 2、 根据现根据现有建筑物进有建筑物进行定位行定位 建筑物轴线测:建筑物轴线测:设延长轴线方法设延长轴线方法龙门板法:龙门板法:龙门板法:龙门板法:一般一般一般一般用于用于用于用于小型民用建筑小型民用建筑小型民用建筑小型民用建筑在在在在建筑物四角与隔墙两端基槽开挖以外建筑物四角与隔墙两端基
73、槽开挖以外建筑物四角与隔墙两端基槽开挖以外建筑物四角与隔墙两端基槽开挖以外1.01.01.5m1.5m处钉设处钉设处钉设处钉设龙龙龙龙门桩,门桩,门桩,门桩,根据场地根据场地根据场地根据场地水准点,用水准仪在龙门桩上测设水准点,用水准仪在龙门桩上测设水准点,用水准仪在龙门桩上测设水准点,用水准仪在龙门桩上测设0.0000.000标高标高标高标高线并钉龙门板,线并钉龙门板,线并钉龙门板,线并钉龙门板,将将将将墙、柱轴线投到龙门板顶面上作为轴墙、柱轴线投到龙门板顶面上作为轴墙、柱轴线投到龙门板顶面上作为轴墙、柱轴线投到龙门板顶面上作为轴线线线线投测点投测点投测点投测点 ,检验合格后检验合格后检验合
74、格后检验合格后以轴线钉为准将墙宽、以轴线钉为准将墙宽、以轴线钉为准将墙宽、以轴线钉为准将墙宽、基槽宽基槽宽基槽宽基槽宽 、开挖边线划、开挖边线划、开挖边线划、开挖边线划在在在在龙门龙门龙门龙门板上板上板上板上 轴线轴线轴线轴线控制控制控制控制桩法:桩法:桩法:桩法:在在在在基槽基槽基槽基槽外基础边线外基础边线外基础边线外基础边线外外外外2.02.03.0m3.0m处设轴线处设轴线处设轴线处设轴线控制桩控制桩控制桩控制桩2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论基础施
75、工测量基础施工测量工作内容工作内容工作内容工作内容:放样放样放样放样基槽基槽基槽基槽开挖边线开挖边线开挖边线开挖边线控制控制控制控制基础基础基础基础开挖深度开挖深度开挖深度开挖深度测测测测设垫层设垫层设垫层设垫层施工高程施工高程施工高程施工高程放样放样放样放样基础基础基础基础楼板位置等楼板位置等楼板位置等楼板位置等 大致过程:大致过程:大致过程:大致过程:先按测先按测先按测先按测设轴线位置和基础设轴线位置和基础设轴线位置和基础设轴线位置和基础大样的基宽加放大样的基宽加放大样的基宽加放大样的基宽加放坡坡坡坡尺寸给出尺寸给出尺寸给出尺寸给出基槽基槽基槽基槽开挖边线开挖边线开挖边线开挖边线开挖开挖开
76、挖开挖基基基基槽一定槽一定槽一定槽一定深度深度深度深度后用后用后用后用水准测量在基水准测量在基水准测量在基水准测量在基槽壁、离槽壁、离槽壁、离槽壁、离坑底设计高程坑底设计高程坑底设计高程坑底设计高程0.30.30.5m0.5m处每隔处每隔处每隔处每隔2 23m3m和拐角处和拐角处和拐角处和拐角处设水平设水平设水平设水平桩作为控制基槽深度桩作为控制基槽深度桩作为控制基槽深度桩作为控制基槽深度的依据的依据的依据的依据基基基基槽槽槽槽开挖完在开挖完在开挖完在开挖完在基坑底设置垫层标高基坑底设置垫层标高基坑底设置垫层标高基坑底设置垫层标高桩作为桩作为桩作为桩作为清理槽底和铺设垫层的依清理槽底和铺设垫层
77、的依清理槽底和铺设垫层的依清理槽底和铺设垫层的依据。垫层施工完成后,将基础轴线投设到垫层上定出基据。垫层施工完成后,将基础轴线投设到垫层上定出基据。垫层施工完成后,将基础轴线投设到垫层上定出基据。垫层施工完成后,将基础轴线投设到垫层上定出基槽边线槽边线槽边线槽边线2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2)2)2)2)、工业厂房施工测量、工业厂房施工测量、工业厂房施工测量、工业厂房施工测量工业厂房一般采用预制件到现场装配,因此工业厂房工业厂房一般采用预制件到现场装
78、配,因此工业厂房工业厂房一般采用预制件到现场装配,因此工业厂房工业厂房一般采用预制件到现场装配,因此工业厂房施工测量的施工测量的施工测量的施工测量的主要测量内容:主要测量内容:主要测量内容:主要测量内容:工业厂房控制网的测设工业厂房控制网的测设工业厂房控制网的测设工业厂房控制网的测设工业厂房柱列轴线的测设工业厂房柱列轴线的测设工业厂房柱列轴线的测设工业厂房柱列轴线的测设工业厂房柱基础施工测量工业厂房柱基础施工测量工业厂房柱基础施工测量工业厂房柱基础施工测量工业厂房构件的安装测量等工业厂房构件的安装测量等工业厂房构件的安装测量等工业厂房构件的安装测量等厂房柱列轴线测设精度要求高厂房柱列轴线测设精
79、度要求高厂房柱列轴线测设精度要求高厂房柱列轴线测设精度要求高(生产设备安装需要)(生产设备安装需要)(生产设备安装需要)(生产设备安装需要) 一般用厂房矩形控制网作为基本依据一般用厂房矩形控制网作为基本依据一般用厂房矩形控制网作为基本依据一般用厂房矩形控制网作为基本依据2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 小型厂房可用民用建筑定位方法小型厂房可用民用建筑定位方法小型厂房可用民用建筑定位方法小型厂房可用民用建筑定位方法 直接测设厂房四角,直接测设厂房四角,直接测
80、设厂房四角,直接测设厂房四角,将轴线投测到轴线控制桩或龙门板上将轴线投测到轴线控制桩或龙门板上将轴线投测到轴线控制桩或龙门板上将轴线投测到轴线控制桩或龙门板上 中小型厂房可只测设中小型厂房可只测设中小型厂房可只测设中小型厂房可只测设简单的矩形控制网简单的矩形控制网简单的矩形控制网简单的矩形控制网 大型厂房需建有大型厂房需建有大型厂房需建有大型厂房需建有主轴线主轴线主轴线主轴线(一般与厂房柱列轴线重合)(一般与厂房柱列轴线重合)(一般与厂房柱列轴线重合)(一般与厂房柱列轴线重合)的较复杂的较复杂的较复杂的较复杂矩形控制网矩形控制网矩形控制网矩形控制网(主轴线定位点、矩形控制网控制点应离开建筑基础
81、开挖线主轴线定位点、矩形控制网控制点应离开建筑基础开挖线主轴线定位点、矩形控制网控制点应离开建筑基础开挖线主轴线定位点、矩形控制网控制点应离开建筑基础开挖线2.02.04.0m4.0m,先测设控制网主要轴线,再据主轴线测设矩形控制网),先测设控制网主要轴线,再据主轴线测设矩形控制网),先测设控制网主要轴线,再据主轴线测设矩形控制网),先测设控制网主要轴线,再据主轴线测设矩形控制网)2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论中小中小型厂型厂房控房控制网制网测设测设大大
82、型型厂厂房房控制网控制网测测设设 2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 厂房厂房厂房厂房矩形控制网测设矩形控制网测设矩形控制网测设矩形控制网测设完成后,可量完成后,可量完成后,可量完成后,可量出轴线出轴线出轴线出轴线控制桩控制桩控制桩控制桩位置作为位置作为位置作为位置作为测设基坑和施工安装依据,然后在测设基坑和施工安装依据,然后在测设基坑和施工安装依据,然后在测设基坑和施工安装依据,然后在相应轴线控制相应轴线控制相应轴线控制相应轴线控制桩上桩上桩上桩上 用经纬
83、仪交会用经纬仪交会用经纬仪交会用经纬仪交会 出各柱基位置出各柱基位置出各柱基位置出各柱基位置 并根据施工图并根据施工图并根据施工图并根据施工图 尺寸标定基坑尺寸标定基坑尺寸标定基坑尺寸标定基坑 开挖边线开挖边线开挖边线开挖边线 厂房矩形控制网及厂房矩形控制网及柱列轴线控制桩柱列轴线控制桩3)3)3)3)、高层建筑施工测量高层建筑施工测量高层建筑施工测量高层建筑施工测量主要工作内容:主要工作内容:主要工作内容:主要工作内容:轴线投测和高程传递轴线投测和高程传递轴线投测和高程传递轴线投测和高程传递地面测量精度要求:地面测量精度要求:地面测量精度要求:地面测量精度要求:高层建筑普通多层建筑高层建筑普
84、通多层建筑高层建筑普通多层建筑高层建筑普通多层建筑 高层建筑高层建筑高层建筑高层建筑轴线投测:轴线投测:轴线投测:轴线投测:、经纬仪经纬仪经纬仪经纬仪引桩投引桩投引桩投引桩投测法测法测法测法先测设建筑物先测设建筑物先测设建筑物先测设建筑物中心轴线中心轴线中心轴线中心轴线根据楼层高度和场地情况,离开待建建筑物尽可能远处,根据楼层高度和场地情况,离开待建建筑物尽可能远处,根据楼层高度和场地情况,离开待建建筑物尽可能远处,根据楼层高度和场地情况,离开待建建筑物尽可能远处,在中心轴线上选定点埋设在中心轴线上选定点埋设在中心轴线上选定点埋设在中心轴线上选定点埋设轴线控制桩轴线控制桩轴线控制桩轴线控制桩(
85、引桩)(引桩)(引桩)(引桩)基础完成后将基础完成后将基础完成后将基础完成后将中心轴线精确投测中心轴线精确投测中心轴线精确投测中心轴线精确投测到建筑物底部并标定,到建筑物底部并标定,到建筑物底部并标定,到建筑物底部并标定,然后逐层将轴线向上传递然后逐层将轴线向上传递然后逐层将轴线向上传递然后逐层将轴线向上传递2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论经纬仪引桩投测法经纬仪引桩投测法平面图和轴测图平面图和轴测图 、激光激光激光激光垂准仪投垂准仪投垂准仪投垂准仪投测法测
86、法测法测法先据先据先据先据建筑物轴线分布和建筑物轴线分布和建筑物轴线分布和建筑物轴线分布和结构结构结构结构情况情况情况情况定设计投测点位定设计投测点位定设计投测点位定设计投测点位基础基础基础基础施工施工施工施工完成完成完成完成后后后后,将设,将设,将设,将设计计计计投测点位准确测设到地投测点位准确测设到地投测点位准确测设到地投测点位准确测设到地坪坪坪坪层上层上层上层上每每每每层层层层楼板楼板楼板楼板施工在施工在施工在施工在投测点投测点投测点投测点位处位处位处位处预留垂预留垂预留垂预留垂准孔准孔准孔准孔根据根据根据根据设计投测点与建设计投测点与建设计投测点与建设计投测点与建筑物轴线筑物轴线筑物轴
87、线筑物轴线关系关系关系关系测测测测设设设设出出出出投测投测投测投测楼层的建筑轴线楼层的建筑轴线楼层的建筑轴线楼层的建筑轴线2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 高层建筑高程传递:高层建筑高程传递:高层建筑高程传递:高层建筑高程传递:、钢尺钢尺钢尺钢尺直接直接直接直接测设法测设法测设法测设法在首层墙体砌筑到在首层墙体砌筑到在首层墙体砌筑到在首层墙体砌筑到1.5m1.5m标高后,标高后,标高后,标高后, 用水准仪在内墙面用水准仪在内墙面用水准仪在内墙面用水准仪在内
88、墙面上测设一条上测设一条上测设一条上测设一条1m1m标高线作为首标高线作为首标高线作为首标高线作为首层地面施工和室内装修的标高层地面施工和室内装修的标高层地面施工和室内装修的标高层地面施工和室内装修的标高依据依据依据依据每砌一层用钢尺量取两层每砌一层用钢尺量取两层每砌一层用钢尺量取两层每砌一层用钢尺量取两层间设计高差得该层间设计高差得该层间设计高差得该层间设计高差得该层1m1m标高线标高线标高线标高线在该层测设在该层测设在该层测设在该层测设1m1m标高线设标高线设标高线设标高线设置之处用水准仪测设该层标高置之处用水准仪测设该层标高置之处用水准仪测设该层标高置之处用水准仪测设该层标高2.2 2.
89、2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论、全站仪天顶距法全站仪天顶距法全站仪天顶距法全站仪天顶距法利用利用利用利用高层建筑垂直高层建筑垂直高层建筑垂直高层建筑垂直孔或电梯井在底层孔或电梯井在底层孔或电梯井在底层孔或电梯井在底层架设架设架设架设全站仪全站仪全站仪全站仪将将将将 望远镜望远镜望远镜望远镜 指向指向指向指向天天天天顶,在各层垂直通道上顶,在各层垂直通道上顶,在各层垂直通道上顶,在各层垂直通道上安置反光镜,测得仪器安置反光镜,测得仪器安置反光镜,测得仪器安置反光镜,测
90、得仪器至棱镜至棱镜至棱镜至棱镜横轴垂直距离横轴垂直距离横轴垂直距离横轴垂直距离计算计算计算计算出出出出高差高差高差高差2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论(二(二)道路)道路施工测量施工测量 1)1)1)1)、道路、道路、道路、道路中线测量中线测量中线测量中线测量通过通过通过通过直线和曲线的测设,将道路中心线具体直线和曲线的测设,将道路中心线具体直线和曲线的测设,将道路中心线具体直线和曲线的测设,将道路中心线具体测设到测设到测设到测设到地面上地面上地面上地面上
91、工作内容:工作内容:工作内容:工作内容:测量测量测量测量中线交点中线交点中线交点中线交点转点坐标转点坐标转点坐标转点坐标测量路线转向角测量路线转向角测量路线转向角测量路线转向角里程里程里程里程桩的测桩的测桩的测桩的测设等设等设等设等2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论道路中线道路中线道路中线道路中线交点测交点测交点测交点测设方法设方法设方法设方法: : : : 根据根据根据根据与地物的关系与地物的关系与地物的关系与地物的关系测设测设测设测设 在在在在地形图上选
92、定支点位置地形图上选定支点位置地形图上选定支点位置地形图上选定支点位置,现场现场现场现场用距离交会法用距离交会法用距离交会法用距离交会法测设测设测设测设根据根据根据根据导线点测导线点测导线点测导线点测设交点设交点设交点设交点 根据导线点的坐标根据导线点的坐标根据导线点的坐标根据导线点的坐标和交点的设计坐标计算出测和交点的设计坐标计算出测和交点的设计坐标计算出测和交点的设计坐标计算出测设数据设数据设数据设数据用用用用极坐标法、距离交会法等测极坐标法、距离交会法等测极坐标法、距离交会法等测极坐标法、距离交会法等测设支点设支点设支点设支点穿线法测设交点穿线法测设交点穿线法测设交点穿线法测设交点 选定
93、中线上的某些点并在实地测设,用目测法或经纬仪视准法定选定中线上的某些点并在实地测设,用目测法或经纬仪视准法定选定中线上的某些点并在实地测设,用目测法或经纬仪视准法定选定中线上的某些点并在实地测设,用目测法或经纬仪视准法定出一条尽可能靠这些测设点的线出一条尽可能靠这些测设点的线出一条尽可能靠这些测设点的线出一条尽可能靠这些测设点的线 ( (此过程为穿线此过程为穿线此过程为穿线此过程为穿线) )根据穿线结果得中线直线段上的转点根据穿线结果得中线直线段上的转点根据穿线结果得中线直线段上的转点根据穿线结果得中线直线段上的转点, ,同样方法测设另一中线直同样方法测设另一中线直同样方法测设另一中线直同样方
94、法测设另一中线直线段上转点线段上转点线段上转点线段上转点由两组转点测设两直线段交点由两组转点测设两直线段交点由两组转点测设两直线段交点由两组转点测设两直线段交点2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论两两两两交点能交点能交点能交点能通视:通视:通视:通视:用用用用经纬仪直接定线或经纬仪正倒经纬仪直接定线或经纬仪正倒经纬仪直接定线或经纬仪正倒经纬仪直接定线或经纬仪正倒镜分中点测镜分中点测镜分中点测镜分中点测设转点设转点设转点设转点两两两两交点互不交点互不交点互不交点
95、互不通视:通视:通视:通视:在两交点间或延长线在两交点间或延长线在两交点间或延长线在两交点间或延长线上上上上设测设转点设测设转点设测设转点设测设转点里程桩:里程桩:里程桩:里程桩:整整整整桩桩桩桩和加桩两种和加桩两种和加桩两种和加桩两种整桩:整桩:整桩:整桩:从从从从路线起点开始,每隔路线起点开始,每隔路线起点开始,每隔路线起点开始,每隔20m20m,50m50m或或或或100m100m设设设设置,其桩号应为置,其桩号应为置,其桩号应为置,其桩号应为20m20m或或或或50m50m整倍数整倍数整倍数整倍数加桩:加桩:加桩:加桩:沿沿沿沿中线地面重要地形、地物、地貌、曲线主点中线地面重要地形、地
96、物、地貌、曲线主点中线地面重要地形、地物、地貌、曲线主点中线地面重要地形、地物、地貌、曲线主点标记标记标记标记,桩,桩,桩,桩号一般不是号一般不是号一般不是号一般不是整数里程整数里程整数里程整数里程里程桩设置的主要工作:里程桩设置的主要工作:里程桩设置的主要工作:里程桩设置的主要工作:定线定线定线定线、量距、量距、量距、量距和打桩和打桩和打桩和打桩2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2)2)、道路圆曲线、道路圆曲线( (单圆曲线单圆曲线) )测量测量: :道路
97、道路道路道路工程中最常用的一工程中最常用的一工程中最常用的一工程中最常用的一种平面曲线种平面曲线种平面曲线种平面曲线圆曲线测设圆曲线测设圆曲线测设圆曲线测设主要包括主要包括主要包括主要包括: 、圆曲线、圆曲线、圆曲线、圆曲线主点测主点测主点测主点测设:设:设:设:主点主点主点主点为为为为曲线的起点、曲线的起点、曲线的起点、曲线的起点、中点、终点中点、终点中点、终点中点、终点 、圆曲线、圆曲线、圆曲线、圆曲线主点里程计算主点里程计算主点里程计算主点里程计算 、圆曲线、圆曲线、圆曲线、圆曲线各副点的测设各副点的测设各副点的测设各副点的测设2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木
98、工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论公公 路路 的的 转转 弯弯 线线 形形3)3)3)3)、道路纵断面测量、道路纵断面测量、道路纵断面测量、道路纵断面测量(路线水准测量)(路线水准测量)(路线水准测量)(路线水准测量): :沿沿沿沿路线测量各里程桩的路线测量各里程桩的路线测量各里程桩的路线测量各里程桩的地面高程而绘制成的路地面高程而绘制成的路地面高程而绘制成的路地面高程而绘制成的路线纵断面图线纵断面图线纵断面图线纵断面图解决竖直解决竖直解决竖直解决竖直面上的面上的面上的面上的位置问题:位置问题:位置问题:位置问题:包
99、括包括包括包括基平测量、中基平测量、中基平测量、中基平测量、中平测量平测量平测量平测量基平测量:基平测量:基平测量:基平测量:沿路沿路沿路沿路线每隔一定距离设置若干水准点线每隔一定距离设置若干水准点线每隔一定距离设置若干水准点线每隔一定距离设置若干水准点进行高进行高进行高进行高程控制测量程控制测量程控制测量程控制测量中平测量:中平测量:中平测量:中平测量:由各水准点高程由各水准点高程由各水准点高程由各水准点高程,对道路沿线所有里程桩,对道路沿线所有里程桩,对道路沿线所有里程桩,对道路沿线所有里程桩进行进行进行进行的水准测量的水准测量的水准测量的水准测量4)4)4)4)、道路横断面测量、道路横断
100、面测量、道路横断面测量、道路横断面测量:沿沿沿沿路线测量中线各里程桩两侧垂直于中线的地面路线测量中线各里程桩两侧垂直于中线的地面路线测量中线各里程桩两侧垂直于中线的地面路线测量中线各里程桩两侧垂直于中线的地面高程,高程,高程,高程,绘成路线横断面图绘成路线横断面图绘成路线横断面图绘成路线横断面图供供供供路基设计、土石量计算、施工测设边路基设计、土石量计算、施工测设边路基设计、土石量计算、施工测设边路基设计、土石量计算、施工测设边柱用柱用柱用柱用2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程
101、 概概概概 论论论论(三(三)桥梁施工)桥梁施工测量测量桥梁桥梁桥梁桥梁按按按按跨度大小不同、施工测量跨度大小不同、施工测量跨度大小不同、施工测量跨度大小不同、施工测量的的的的方法也不同方法也不同方法也不同方法也不同主要内容主要内容主要内容主要内容:平面控制测量平面控制测量平面控制测量平面控制测量高程控制测量高程控制测量高程控制测量高程控制测量桥梁桥梁桥梁桥梁墩墩墩墩台定位台定位台定位台定位墩墩墩墩台基础及顶部台基础及顶部台基础及顶部台基础及顶部放样等放样等放样等放样等桥位控制测量桥位控制测量桥位控制测量桥位控制测量( ( ( (平面控制网和高程控制平面控制网和高程控制平面控制网和高程控制平面
102、控制网和高程控制) ) ) )目的目的目的目的: 保证保证保证保证桥梁轴线,墩桥梁轴线,墩桥梁轴线,墩桥梁轴线,墩台位置台位置台位置台位置( ( ( (平面、高程平面、高程平面、高程平面、高程) ) ) )上上上上符合符合符合符合设设设设计要求计要求计要求计要求桥位平面控制桥位平面控制桥位平面控制桥位平面控制三角测量三角测量三角测量三角测量、边角测量或边角测量或边角测量或边角测量或 GPSGPS2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论双三角形双三角形大地四边形大地
103、四边形双大地双大地四边形四边形已稳固墩台基础上的桥梁定位测设已稳固墩台基础上的桥梁定位测设已稳固墩台基础上的桥梁定位测设已稳固墩台基础上的桥梁定位测设:直接法、方向交会法或极坐标法直接法、方向交会法或极坐标法直接法、方向交会法或极坐标法直接法、方向交会法或极坐标法墩台位置水位较深,状态不稳定,不能安置测量仪器墩台位置水位较深,状态不稳定,不能安置测量仪器墩台位置水位较深,状态不稳定,不能安置测量仪器墩台位置水位较深,状态不稳定,不能安置测量仪器时,用方向交会法测设墩底时,用方向交会法测设墩底时,用方向交会法测设墩底时,用方向交会法测设墩底桥位高程控制桥位高程控制桥位高程控制桥位高程控制:水准测
104、量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法桥梁施工前根据桥梁施工前根据桥梁施工前根据桥梁施工前根据现场情况现场情况现场情况现场情况增设水准点增设水准点增设水准点增设水准点(桥位(桥位(桥位(桥位水准点应水准点应水准点应水准点应与路线与路线与路线与路线水准点联测),水准点联测),水准点联测),水准点联测),必要应必要应必要应必要应与桥位附近其他单位水准点或与桥位附近其他单位水准点或与桥位附近其他单位水准点或与桥位附近其他单位水准点或工程工程工程工程设施联测,联测设施联测,联测设施联测,联测设施联测,联测有有有有困难可用困难可用困难可用困难可用桥位附近其他桥位附近其他桥位附近其他桥位附近其他单位水
105、准点单位水准点单位水准点单位水准点 水准点水准点水准点水准点高程一般采用国家高程一般采用国家高程一般采用国家高程一般采用国家水准点高程水准点高程水准点高程水准点高程2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论(四(四)隧道)隧道施工测量施工测量主要工作主要工作主要工作主要工作:准确:准确:准确:准确测出洞口的平面位置测出洞口的平面位置测出洞口的平面位置测出洞口的平面位置和高程和高程和高程和高程开挖时测开挖时测开挖时测开挖时测设隧道设计中心线的方向设隧道设计中心线的方向
106、设隧道设计中心线的方向设隧道设计中心线的方向与高程与高程与高程与高程具体侧设内容具体侧设内容具体侧设内容具体侧设内容:1)1)1)1)、隧道、隧道、隧道、隧道地面控制测量地面控制测量地面控制测量地面控制测量 平面控制测量和高程控制测平面控制测量和高程控制测平面控制测量和高程控制测平面控制测量和高程控制测量量量量 2)2)2)2)、隧道施工测量的主要内容:隧道施工测量的主要内容:隧道施工测量的主要内容:隧道施工测量的主要内容:隧道隧道隧道隧道掘进方向的掘进方向的掘进方向的掘进方向的测设测设测设测设开挖施工测量开挖施工测量开挖施工测量开挖施工测量洞洞洞洞内施工导线内施工导线内施工导线内施工导线和水
107、准测量和水准测量和水准测量和水准测量竖井联系测量及竣工测量竖井联系测量及竣工测量竖井联系测量及竣工测量竖井联系测量及竣工测量2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论测定洞口相对位置,使能按设测定洞口相对位置,使能按设测定洞口相对位置,使能按设测定洞口相对位置,使能按设计方向开挖并以规定精度贯通计方向开挖并以规定精度贯通计方向开挖并以规定精度贯通计方向开挖并以规定精度贯通按定的精度测量洞口按定的精度测量洞口按定的精度测量洞口按定的精度测量洞口及附近水准点的高程及附近
108、水准点的高程及附近水准点的高程及附近水准点的高程(五(五)管道施工测量:)管道施工测量:为各种管道的设计、施工服务为各种管道的设计、施工服务为各种管道的设计、施工服务为各种管道的设计、施工服务主要内容:主要内容:主要内容:主要内容:管道中线测量管道中线测量管道中线测量管道中线测量纵横断面测量纵横断面测量纵横断面测量纵横断面测量管道施工测量管道施工测量管道施工测量管道施工测量管道竣工测量管道竣工测量管道竣工测量管道竣工测量遵守遵守遵守遵守“ “从整体到局部,先控制后碎部从整体到局部,先控制后碎部从整体到局部,先控制后碎部从整体到局部,先控制后碎部” ”的原则的原则的原则的原则 1)1)1)1)、
109、管道中、管道中、管道中、管道中 线线线线 测量测量测量测量将将将将管道设计中心线用若干桩位标定在管道设计中心线用若干桩位标定在管道设计中心线用若干桩位标定在管道设计中心线用若干桩位标定在地面上地面上地面上地面上主要内容主要内容主要内容主要内容: : : :主点主点主点主点测设、中线桩测设、转折角测设、桩位的测设、中线桩测设、转折角测设、桩位的测设、中线桩测设、转折角测设、桩位的测设、中线桩测设、转折角测设、桩位的标定等标定等标定等标定等2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概
110、概 论论论论市政建设的基础性工程市政建设的基础性工程市政建设的基础性工程市政建设的基础性工程包括给水排水、暖气、包括给水排水、暖气、包括给水排水、暖气、包括给水排水、暖气、煤气、电力、通讯等煤气、电力、通讯等煤气、电力、通讯等煤气、电力、通讯等 2)2)2)2)、管道纵断面测量:、管道纵断面测量:、管道纵断面测量:、管道纵断面测量: 根据根据根据根据埋设的水准点,用水准仪测出中线上各桩埋设的水准点,用水准仪测出中线上各桩埋设的水准点,用水准仪测出中线上各桩埋设的水准点,用水准仪测出中线上各桩位的地面高程位的地面高程位的地面高程位的地面高程,绘制管道纵断面图,绘制管道纵断面图,绘制管道纵断面图,
111、绘制管道纵断面图 反映管道反映管道反映管道反映管道的纵向坡度及的纵向坡度及的纵向坡度及的纵向坡度及埋设深度埋设深度埋设深度埋设深度 3)3)3)3)、管道横断面测量:、管道横断面测量:、管道横断面测量:、管道横断面测量:测定测定测定测定各桩位处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点与各桩位处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点与各桩位处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点与各桩位处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点与管道中线的距离和管道中线的距离和管道中线的距离和管道中线的距离和高差,高差,高差,高差,绘制管道横断面图绘制管道横断面图绘制管道横断面图绘制管道横断面图反映反映反映反映垂直于管道方向的地面
112、垂直于管道方向的地面垂直于管道方向的地面垂直于管道方向的地面起伏状况起伏状况起伏状况起伏状况根据纵断面上根据纵断面上根据纵断面上根据纵断面上的纵坡和的纵坡和的纵坡和的纵坡和埋深、横断面上埋深、横断面上埋深、横断面上埋深、横断面上的的的的地形起伏状况,地形起伏状况,地形起伏状况,地形起伏状况,可计算相应土方量可计算相应土方量可计算相应土方量可计算相应土方量2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木
113、工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论中线测量中线测量高程测量高程测量管道坡度测量管道坡度测量4)4)、管道施工测量:、管道施工测量:内容与管道施工设置状态有关内容与管道施工设置状态有关内容与管道施工设置状态有关内容与管道施工设置状态有关 、顶管施工测量、顶管施工测量、顶管施工测量、顶管施工测量 控制管道中线方向、管道高度、坡度,包括控制管道中线方向、管道高度、坡度,包括控制管道中线方向、管道高度、坡度,包括控制管道中线方向、管道高度、坡度,包括中线测量和高程测量中线测量和高程测量中线测量和高程测量中线测量和高程测量 、地下管道施工
114、测量、地下管道施工测量、地下管道施工测量、地下管道施工测量 管道中线坡度测设管道中线坡度测设管道中线坡度测设管道中线坡度测设、检查井位、设置控制桩、开挖沟槽、检查井位、设置控制桩、开挖沟槽、检查井位、设置控制桩、开挖沟槽、检查井位、设置控制桩、开挖沟槽等等等等 、地面敷设管道施工测量、地面敷设管道施工测量、地面敷设管道施工测量、地面敷设管道施工测量测设管道中线及管道坡度测设管道中线及管道坡度测设管道中线及管道坡度测设管道中线及管道坡度 5)5)5)5)、管道竣工测量、管道竣工测量、管道竣工测量、管道竣工测量包括测绘管道竣工带状平面图和管道竣工断面图包括测绘管道竣工带状平面图和管道竣工断面图包括
115、测绘管道竣工带状平面图和管道竣工断面图包括测绘管道竣工带状平面图和管道竣工断面图2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论测量管顶和检查测量管顶和检查测量管顶和检查测量管顶和检查井的井口高程等井的井口高程等井的井口高程等井的井口高程等管道的起点、转折点、检管道的起点、转折点、检管道的起点、转折点、检管道的起点、转折点、检查井位置、附属构筑物实查井位置、附属构筑物实查井位置、附属构筑物实查井位置、附属构筑物实际位置、高程等际位置、高程等际位置、高程等际位置、高程等2.
116、2.3 2.2.3 变形观测变形观测为保证工程结构在施工、使用过程中安全,对为保证工程结构在施工、使用过程中安全,对为保证工程结构在施工、使用过程中安全,对为保证工程结构在施工、使用过程中安全,对工程结构在施工中、施工完成后一定时期变形状态工程结构在施工中、施工完成后一定时期变形状态工程结构在施工中、施工完成后一定时期变形状态工程结构在施工中、施工完成后一定时期变形状态及其周边环境变形状况进行观测及其周边环境变形状况进行观测及其周边环境变形状况进行观测及其周边环境变形状况进行观测包括沉降观测、倾斜观测、位移观测和裂缝观测包括沉降观测、倾斜观测、位移观测和裂缝观测包括沉降观测、倾斜观测、位移观测
117、和裂缝观测包括沉降观测、倾斜观测、位移观测和裂缝观测1)1)、沉降观测、沉降观测、沉降观测、沉降观测(又称垂直位置观测)(又称垂直位置观测)(又称垂直位置观测)(又称垂直位置观测)测定工程结构地基的沉降量、差异沉降量、沉降速度;测定工程结构地基的沉降量、差异沉降量、沉降速度;测定工程结构地基的沉降量、差异沉降量、沉降速度;测定工程结构地基的沉降量、差异沉降量、沉降速度;计算基础的局部倾斜、相对弯曲和挠度值计算基础的局部倾斜、相对弯曲和挠度值计算基础的局部倾斜、相对弯曲和挠度值计算基础的局部倾斜、相对弯曲和挠度值2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主
118、要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 地基受压后由于土质和承受荷载不同,地下水位变化,外界地基受压后由于土质和承受荷载不同,地下水位变化,外界地基受压后由于土质和承受荷载不同,地下水位变化,外界地基受压后由于土质和承受荷载不同,地下水位变化,外界附加荷载影响等会引起建筑物产生沉降附加荷载影响等会引起建筑物产生沉降附加荷载影响等会引起建筑物产生沉降附加荷载影响等会引起建筑物产生沉降 重要建筑物施工中和使用初期,尤需定期沉降观测,确保其重要建筑物施工中和使用初期,尤需定期沉降观测,确保其重要建筑物施工中和使用初期,尤需定期沉降观测,确保其重要建筑
119、物施工中和使用初期,尤需定期沉降观测,确保其安全安全安全安全2)2)、倾斜观测、倾斜观测、倾斜观测、倾斜观测测定工程结构顶部相对于底部或层间相对水平位移与高测定工程结构顶部相对于底部或层间相对水平位移与高测定工程结构顶部相对于底部或层间相对水平位移与高测定工程结构顶部相对于底部或层间相对水平位移与高度变化,计算倾斜度,倾斜方向及倾斜速度度变化,计算倾斜度,倾斜方向及倾斜速度度变化,计算倾斜度,倾斜方向及倾斜速度度变化,计算倾斜度,倾斜方向及倾斜速度常用方法常用方法常用方法常用方法:吊垂球法,激光铅直仪观测法,激光位移计:吊垂球法,激光铅直仪观测法,激光位移计:吊垂球法,激光铅直仪观测法,激光位
120、移计:吊垂球法,激光铅直仪观测法,激光位移计自动测记法,投点法,经纬仪投测法,前方交会法等自动测记法,投点法,经纬仪投测法,前方交会法等自动测记法,投点法,经纬仪投测法,前方交会法等自动测记法,投点法,经纬仪投测法,前方交会法等3)3)、位移观测、位移观测、位移观测、位移观测测定工程结构在平面位置上随时间变化的大小及方向测定工程结构在平面位置上随时间变化的大小及方向测定工程结构在平面位置上随时间变化的大小及方向测定工程结构在平面位置上随时间变化的大小及方向常用方法:常用方法:常用方法:常用方法:角度交会法,基准线法、极坐标法角度交会法,基准线法、极坐标法角度交会法,基准线法、极坐标法角度交会法
121、,基准线法、极坐标法4)4)、裂缝观测、裂缝观测、裂缝观测、裂缝观测当建筑物地基产生不均匀沉降时,结构某些部位可能产当建筑物地基产生不均匀沉降时,结构某些部位可能产当建筑物地基产生不均匀沉降时,结构某些部位可能产当建筑物地基产生不均匀沉降时,结构某些部位可能产生裂缝,为了解裂缝现状,掌握发展情况,应进行裂缝观测生裂缝,为了解裂缝现状,掌握发展情况,应进行裂缝观测生裂缝,为了解裂缝现状,掌握发展情况,应进行裂缝观测生裂缝,为了解裂缝现状,掌握发展情况,应进行裂缝观测裂缝观测主要是裂缝宽度和裂缝长度观测裂缝观测主要是裂缝宽度和裂缝长度观测裂缝观测主要是裂缝宽度和裂缝长度观测裂缝观测主要是裂缝宽度和
122、裂缝长度观测2.2 2.2 2.2 2.2 土木工程测量土木工程测量土木工程测量土木工程测量 主要任务主要任务主要任务主要任务土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论 远古、史前,建筑活动中就有了远古、史前,建筑活动中就有了远古、史前,建筑活动中就有了远古、史前,建筑活动中就有了地基基础地基基础地基基础地基基础工艺。工艺。工艺。工艺。 半坡村新石器时代遗址、殷墟遗址,都有土台和基础半坡村新石器时代遗址、殷墟遗址,都有土台和基础半坡村新石器时代遗址、殷墟遗址,都有土台和基础半坡村新石器时代遗址、殷墟遗址,都有土台和基础 河北赵县赵州桥河北赵县赵州桥河北赵县赵州桥河北赵县赵州桥(
123、隋朝李春)(隋朝李春)(隋朝李春)(隋朝李春)桥台基础置于密实砂土层上,桥台基础置于密实砂土层上,桥台基础置于密实砂土层上,桥台基础置于密实砂土层上,1300130013001300多年沉降仅几厘米多年沉降仅几厘米多年沉降仅几厘米多年沉降仅几厘米土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理工程地质、基础工程、工程地质、基础工程、工程地质、基础工程、工程地质、基础工程、 地基处理地基处理地基处理地基处理 都是土木工程专都是土木工程专都是土木工程专都是土木工程专业知识的重要组成部分业知识的重要组成
124、部分业知识的重要组成部分业知识的重要组成部分土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 地基处理地基处理地基处理地基处理( (地基加固地基加固地基加固地基加固) ) 是指天然地基很软弱,不能是指天然地基很软弱,不能是指天然地基很软弱,不能是指天然地基很软弱,不能满足地基承载力和变形的满足地基承载力和变形的满足地基承载力和变形的满足地基承载力和变形的 设计要求,地基需经过人工设计要求,地基需经过人工设计要求,地基需经过人工设计要求,地基需经过人工处理的过程处理的过程处理的过程处理的过程(得人工
125、地基)(得人工地基)(得人工地基)(得人工地基) 有时不得不在地质条件不良的地基上修建工程有时不得不在地质条件不良的地基上修建工程 科技的发展使工程重量增大,变形要求变严,原科技的发展使工程重量增大,变形要求变严,原来评价为良好的地基,也可能不满足要求来评价为良好的地基,也可能不满足要求 必须进行地基处理必须进行地基处理: : 经过换土垫层、深层密实、排水固结等处理的地基经过换土垫层、深层密实、排水固结等处理的地基不经过处理就满足使用要求的地基不经过处理就满足使用要求的地基一般基础多埋置地面以下一般基础多埋置地面以下码头桩基础、桥梁基础、半地下室箱形基础等均有部分在地表上码头桩基础、桥梁基础、
126、半地下室箱形基础等均有部分在地表上码头桩基础、桥梁基础、半地下室箱形基础等均有部分在地表上码头桩基础、桥梁基础、半地下室箱形基础等均有部分在地表上浅浅浅浅基基基基础础础础: : 位于天然地基上、埋置深度小于位于天然地基上、埋置深度小于位于天然地基上、埋置深度小于位于天然地基上、埋置深度小于5m5m的一般基础的一般基础的一般基础的一般基础 ( (柱基或墙基柱基或墙基柱基或墙基柱基或墙基) )以及埋置深度虽超过以及埋置深度虽超过以及埋置深度虽超过以及埋置深度虽超过5m5m,但小于基础宽度,但小于基础宽度,但小于基础宽度,但小于基础宽度的大尺寸基础的大尺寸基础的大尺寸基础的大尺寸基础 ( (如箱形基
127、础如箱形基础如箱形基础如箱形基础) ) 桥梁基础埋置深度桥梁基础埋置深度桥梁基础埋置深度桥梁基础埋置深度: 无冲刷河流河底或地面至基础底面的距离无冲刷河流河底或地面至基础底面的距离无冲刷河流河底或地面至基础底面的距离无冲刷河流河底或地面至基础底面的距离 冲刷河流局部冲刷钱至基础底面的距离冲刷河流局部冲刷钱至基础底面的距离冲刷河流局部冲刷钱至基础底面的距离冲刷河流局部冲刷钱至基础底面的距离土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理软弱土层软弱土层软弱土层软弱土层( ( ( (承载力承载力承载力
128、承载力 100kPa100kPa100kPa100kPa的土层的土层的土层的土层) ) ) )不适于做天然地不适于做天然地不适于做天然地不适于做天然地基上的浅基础时基上的浅基础时基上的浅基础时基上的浅基础时, ,可将浅基础做在人工地基上可将浅基础做在人工地基上可将浅基础做在人工地基上可将浅基础做在人工地基上 天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础 埋置深度浅,开挖基坑仅必要时才支护坑壁和排水疏干埋置深度浅,开挖基坑仅必要时才支护坑壁和排水疏干埋置深度浅,开挖基坑仅必要时才支护坑壁和排水疏干埋置深度浅,开挖基坑仅必要时才支护坑壁和排水疏干 地基不加处理即可修建上
129、部,工期短、造价低地基不加处理即可修建上部,工期短、造价低地基不加处理即可修建上部,工期短、造价低地基不加处理即可修建上部,工期短、造价低 设计时宜优先选用设计时宜优先选用设计时宜优先选用设计时宜优先选用, , 困难时可用大型或复杂的基础形式困难时可用大型或复杂的基础形式困难时可用大型或复杂的基础形式困难时可用大型或复杂的基础形式 (连续基础(连续基础(连续基础(连续基础, ,桩基础等)桩基础等)桩基础等)桩基础等) 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理浅基础按基础刚度分:浅基础按基础
130、刚度分:刚性基础刚性基础扩展基础扩展基础由砖、毛石、素混凝土和灰土等材料做成由砖、毛石、素混凝土和灰土等材料做成由砖、毛石、素混凝土和灰土等材料做成由砖、毛石、素混凝土和灰土等材料做成 满足刚性角条件满足刚性角条件满足刚性角条件满足刚性角条件灰土基础灰土基础灰土基础灰土基础: ( (石灰和土按三分石灰和七分粘性土石灰和土按三分石灰和七分粘性土石灰和土按三分石灰和七分粘性土石灰和土按三分石灰和七分粘性土( (体积比体积比体积比体积比) )配制配制配制配制三七三七三七三七灰土灰土灰土灰土, ,用于干燥的华北和西北用于干燥的华北和西北用于干燥的华北和西北用于干燥的华北和西北) ) 水中硬化慢、早期强
131、度低、抗水性差、早期抗冻性差水中硬化慢、早期强度低、抗水性差、早期抗冻性差水中硬化慢、早期强度低、抗水性差、早期抗冻性差水中硬化慢、早期强度低、抗水性差、早期抗冻性差 地下水位以上地下水位以上地下水位以上地下水位以上三合土基础三合土基础三合土基础三合土基础:(灰土(灰土(灰土(灰土 +水泥水泥水泥水泥提高灰土的强度和抗水性提高灰土的强度和抗水性提高灰土的强度和抗水性提高灰土的强度和抗水性)桥梁结构刚性基础常用材料桥梁结构刚性基础常用材料桥梁结构刚性基础常用材料桥梁结构刚性基础常用材料:混凝土、粗石和片石、砖:混凝土、粗石和片石、砖:混凝土、粗石和片石、砖:混凝土、粗石和片石、砖 可砌成任何形状
132、、但可砌成任何形状、但可砌成任何形状、但可砌成任何形状、但 抗腐蚀性抗腐蚀性抗腐蚀性抗腐蚀性( (特别是盐碱特别是盐碱特别是盐碱特别是盐碱 地区地区地区地区) )和抗冻性差和抗冻性差和抗冻性差和抗冻性差 基础四周最外层基础四周最外层基础四周最外层基础四周最外层 砖可浸沥青来可增加砖可浸沥青来可增加砖可浸沥青来可增加砖可浸沥青来可增加 抗腐蚀能力抗腐蚀能力抗腐蚀能力抗腐蚀能力土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 刚性基础刚性基础刚性基础刚性基础(a)砖基础砖基础(b)砌石基础砌石基础(c
133、)素混凝土基素混凝土基础础 不能满足刚性角要求的基础不能满足刚性角要求的基础不能满足刚性角要求的基础不能满足刚性角要求的基础(可作成钢筋混凝土基础)(可作成钢筋混凝土基础)(可作成钢筋混凝土基础)(可作成钢筋混凝土基础)为增加基础的整体性为增加基础的整体性为增加基础的整体性为增加基础的整体性加强基础纵向抗弯能力加强基础纵向抗弯能力加强基础纵向抗弯能力加强基础纵向抗弯能力土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 扩展基础扩展基础扩展基础扩展基础墙下钢筋砼扩展基础墙下钢筋砼扩展基础锥形锥形(墙
134、下和柱下)(墙下和柱下)台阶形(墙下和柱下)台阶形(墙下和柱下)有肋(墙下)有肋(墙下)(1)(1)单独基础单独基础单独基础单独基础 房屋建筑的柱基础房屋建筑的柱基础房屋建筑的柱基础房屋建筑的柱基础(2)(2)条形基础条形基础条形基础条形基础房屋建筑的墙基础房屋建筑的墙基础房屋建筑的墙基础房屋建筑的墙基础 连续长条形连续长条形连续长条形连续长条形(3)(3)筏板基础和箱形基础筏板基础和箱形基础筏板基础和箱形基础筏板基础和箱形基础 (4)(4)壳体基础壳体基础壳体基础壳体基础为改善基础受力性能、形为改善基础受力性能、形为改善基础受力性能、形为改善基础受力性能、形式做成壳体式做成壳体式做成壳体式做
135、成壳体土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理浅基础分类浅基础分类地基不均匀沉降地基不均匀沉降地基不均匀沉降地基不均匀沉降 会造成建筑物开裂、设计和施工会造成建筑物开裂、设计和施工会造成建筑物开裂、设计和施工会造成建筑物开裂、设计和施工全过程中必须采用综合措施全过程中必须采用综合措施全过程中必须采用综合措施全过程中必须采用综合措施 防止或减轻地基的不均匀防止或减轻地基的不均匀防止或减轻地基的不均匀防止或减轻地基的不均匀沉降沉降沉降沉降,将其,将其,将其,将其 控制在规范允许的范围内控制在规
136、范允许的范围内控制在规范允许的范围内控制在规范允许的范围内 建筑物建筑物建筑物建筑物平面平面平面平面 力求力求力求力求简单简单简单简单(平面形状复杂、沉降大)平面形状复杂、沉降大)平面形状复杂、沉降大)平面形状复杂、沉降大) 立面立面立面立面高差高差高差高差 尽可能尽可能尽可能尽可能小小小小(立面高差悬殊,荷载轻重不一,(立面高差悬殊,荷载轻重不一,(立面高差悬殊,荷载轻重不一,(立面高差悬殊,荷载轻重不一, 降差大,建筑物易倾斜和开裂)降差大,建筑物易倾斜和开裂)降差大,建筑物易倾斜和开裂)降差大,建筑物易倾斜和开裂) 避免避免避免避免 建筑物建筑物建筑物建筑物窄长矮窄长矮窄长矮窄长矮(建筑
137、物纵墙过长、会产生较大(建筑物纵墙过长、会产生较大(建筑物纵墙过长、会产生较大(建筑物纵墙过长、会产生较大 挠曲而开裂)挠曲而开裂)挠曲而开裂)挠曲而开裂)用建筑物的用建筑物的用建筑物的用建筑物的长高比长高比长高比长高比 控制控制控制控制 承重砖墙结构刚度的主要承重砖墙结构刚度的主要承重砖墙结构刚度的主要承重砖墙结构刚度的主要指标指标指标指标, ,长高比小,整体刚度好,调整不长高比小,整体刚度好,调整不长高比小,整体刚度好,调整不长高比小,整体刚度好,调整不 均匀沉降能力强均匀沉降能力强均匀沉降能力强均匀沉降能力强土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论减减减减 轻轻轻轻 不
138、不不不 均均均均 匀匀匀匀 沉沉沉沉 降降降降 的的的的 措措措措 施施施施 设置设置设置设置沉降缝沉降缝沉降缝沉降缝 (地基不均匀、建筑物平面形状复杂、(地基不均匀、建筑物平面形状复杂、(地基不均匀、建筑物平面形状复杂、(地基不均匀、建筑物平面形状复杂、高差悬殊时高差悬殊时高差悬殊时高差悬殊时,在建筑物的特定部位,从屋,在建筑物的特定部位,从屋,在建筑物的特定部位,从屋,在建筑物的特定部位,从屋顶到基础全部分开,分割成若干个自成沉顶到基础全部分开,分割成若干个自成沉顶到基础全部分开,分割成若干个自成沉顶到基础全部分开,分割成若干个自成沉降体系的长高比较小、整体刚度较好、体降体系的长高比较小、
139、整体刚度较好、体降体系的长高比较小、整体刚度较好、体降体系的长高比较小、整体刚度较好、体型简单的单元型简单的单元型简单的单元型简单的单元,减轻地基不均匀沉降),减轻地基不均匀沉降),减轻地基不均匀沉降),减轻地基不均匀沉降)合理安排建筑物合理安排建筑物合理安排建筑物合理安排建筑物间距间距间距间距 离离离离用轻型结构以用轻型结构以用轻型结构以用轻型结构以减轻减轻减轻减轻 建筑物的建筑物的建筑物的建筑物的自重自重自重自重在砌体中在砌体中在砌体中在砌体中设圈梁设圈梁设圈梁设圈梁 增强结构整体性增强结构整体性增强结构整体性增强结构整体性采用采用采用采用合理施工合理施工合理施工合理施工 顺序和施工方法顺
140、序和施工方法顺序和施工方法顺序和施工方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论减减减减 轻轻轻轻 不不不不 均均均均 匀匀匀匀 沉沉沉沉 降降降降 的的的的 措措措措 施施施施 深深 基基 础础:位于地基深处承载力较高的土层上、位于地基深处承载力较高的土层上、位于地基深处承载力较高的土层上、位于地基深处承载力较高的土层上、 埋深埋深埋深埋深 5 m 5 m 或或或或 埋深埋深埋深埋深 基基基基 宽宽宽宽 的基础的基础的基础的基础 桩基础桩基础桩基础桩基础地下连续墙地下连续墙地下连续墙地下连续墙墩基墩基墩基墩基础础础础沉井沉井沉井沉井土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概
141、概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理深基础深基础 桩具有悠久的应用历史桩具有悠久的应用历史智利蒙特维尔德附近森林有一支承于智利蒙特维尔德附近森林有一支承于智利蒙特维尔德附近森林有一支承于智利蒙特维尔德附近森林有一支承于木桩上的木桩上的木桩上的木桩上的木屋木屋木屋木屋,放射性,放射性,放射性,放射性C60C60测定,测定,测定,测定,距今约距今约距今约距今约12000140001200014000年年年年七八千年前七八千年前七八千年前七八千年前 的新石器时代,在湖上和沼泽里打的新石器时代,在湖上和沼泽里打的新石器时代,在湖上和沼
142、泽里打的新石器时代,在湖上和沼泽里打木桩,上面建木桩,上面建木桩,上面建木桩,上面建“ “湖上住所湖上住所湖上住所湖上住所” ”中国浙江余姚河姆渡村的新石器文化遗址,出中国浙江余姚河姆渡村的新石器文化遗址,出中国浙江余姚河姆渡村的新石器文化遗址,出中国浙江余姚河姆渡村的新石器文化遗址,出土了占地土了占地土了占地土了占地40000m40000m 的的的的木结构遗址有木桩数百根木结构遗址有木桩数百根木结构遗址有木桩数百根木结构遗址有木桩数百根,距距距距今约今约今约今约70007000年年年年土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基
143、与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 桩基础桩基础人工挖孔桩问世人工挖孔桩问世人工挖孔桩问世人工挖孔桩问世(100100100100年前的美国)年前的美国)年前的美国)年前的美国)后后后后,灌注桩基础发展极大灌注桩基础发展极大灌注桩基础发展极大灌注桩基础发展极大很多新桩型,单桩承载力达数千很多新桩型,单桩承载力达数千很多新桩型,单桩承载力达数千很多新桩型,单桩承载力达数千kNkN, 最大桩径达数米,深度超最大桩径达数米,深度超最大桩径达数米,深度超最大桩径达数米,深度超100m100m 还有预应力管桩、钢管桩、空心混凝土桩、还有预应力管桩、钢管桩、空心混凝土桩、还有预应力管桩、钢管桩、空心混
144、凝土桩、还有预应力管桩、钢管桩、空心混凝土桩、劲性水泥土搅拌桩劲性水泥土搅拌桩劲性水泥土搅拌桩劲性水泥土搅拌桩( ( ( (在桩中心插入型钢或小直径预制在桩中心插入型钢或小直径预制在桩中心插入型钢或小直径预制在桩中心插入型钢或小直径预制混凝土桩混凝土桩混凝土桩混凝土桩) ) ) )、复合桩基复合桩基复合桩基复合桩基( ( ( (考虑桩和土共同工作考虑桩和土共同工作考虑桩和土共同工作考虑桩和土共同工作) ) ) )等等等等*新桩型是桩基础施工机械取得突破性进新桩型是桩基础施工机械取得突破性进新桩型是桩基础施工机械取得突破性进新桩型是桩基础施工机械取得突破性进展后发展的展后发展的展后发展的展后发展
145、的土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 桩基础桩基础上海金茂大厦上海金茂大厦(地上地上88层、层、高高420.5m、桩深桩深 80m) 采用桩基础的条件采用桩基础的条件采用桩基础的条件采用桩基础的条件荷载大,地基软弱,天然地基荷载大,地基软弱,天然地基荷载大,地基软弱,天然地基荷载大,地基软弱,天然地基 承载力不足承载力不足承载力不足承载力不足 天然地基承载力虽满足要求,但天然地基承载力虽满足要求,但天然地基承载力虽满足要求,但天然地基承载力虽满足要求,但沉降量过大沉降量过大沉降量过大
146、沉降量过大 或建筑或建筑或建筑或建筑物对物对物对物对沉降要求严沉降要求严沉降要求严沉降要求严 格格格格防水平力作用下高耸建防水平力作用下高耸建防水平力作用下高耸建防水平力作用下高耸建( (构构构构) )筑物倾覆、提高筑物倾覆、提高筑物倾覆、提高筑物倾覆、提高抗倾覆抗倾覆抗倾覆抗倾覆 稳定性或稳定性或稳定性或稳定性或限制倾斜限制倾斜限制倾斜限制倾斜 有特殊要求有特殊要求有特殊要求有特殊要求(部分桩将受到上拔力)(部分桩将受到上拔力)(部分桩将受到上拔力)(部分桩将受到上拔力)防防防防新建建筑物新建建筑物新建建筑物新建建筑物 沉降影响邻近旧建筑物沉降影响邻近旧建筑物沉降影响邻近旧建筑物沉降影响邻近
147、旧建筑物 有大吨位重级工作制吊车的有大吨位重级工作制吊车的有大吨位重级工作制吊车的有大吨位重级工作制吊车的重型单层工业厂房重型单层工业厂房重型单层工业厂房重型单层工业厂房(吊车(吊车(吊车(吊车载重量大使用频繁,车间内设备平台多、基础密集,且有地载重量大使用频繁,车间内设备平台多、基础密集,且有地载重量大使用频繁,车间内设备平台多、基础密集,且有地载重量大使用频繁,车间内设备平台多、基础密集,且有地面荷载,地基变形大)面荷载,地基变形大)面荷载,地基变形大)面荷载,地基变形大)土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理
148、地基与地基处理地基与地基处理 桩基础桩基础精密设备精密设备精密设备精密设备 基础基础基础基础(安装和使用过程中对地基沉降及沉降速(安装和使用过程中对地基沉降及沉降速(安装和使用过程中对地基沉降及沉降速(安装和使用过程中对地基沉降及沉降速率有严格要求)率有严格要求)率有严格要求)率有严格要求)和和和和动力机械动力机械动力机械动力机械 基础基础基础基础(对允许振幅有要求)(对允许振幅有要求)(对允许振幅有要求)(对允许振幅有要求)地震区消除或地震区消除或地震区消除或地震区消除或减轻液化减轻液化减轻液化减轻液化 对建筑物的对建筑物的对建筑物的对建筑物的危害危害危害危害、用桩穿、用桩穿、用桩穿、用桩穿
149、过液化土层伸入到下部密实稳定土层过液化土层伸入到下部密实稳定土层过液化土层伸入到下部密实稳定土层过液化土层伸入到下部密实稳定土层浅层土为杂填土或欠固结土、浅层土为杂填土或欠固结土、浅层土为杂填土或欠固结土、浅层土为杂填土或欠固结土、换填或地基处理困换填或地基处理困换填或地基处理困换填或地基处理困难难难难 或处理后仍不满足要求或处理后仍不满足要求或处理后仍不满足要求或处理后仍不满足要求已有建筑物已有建筑物已有建筑物已有建筑物加层、纠偏、基础托换加层、纠偏、基础托换加层、纠偏、基础托换加层、纠偏、基础托换 其他其他其他其他 情况情况情况情况 依据依据依据依据“经济合理、技术可靠经济合理、技术可靠经
150、济合理、技术可靠经济合理、技术可靠”的原则,分析比较后确的原则,分析比较后确的原则,分析比较后确的原则,分析比较后确定定定定 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 桩基础桩基础桩桩 的的 分分 类类按桩身材料分按桩身材料分按桩身材料分按桩身材料分: : 木木木木 桩、桩、桩、桩、 混凝土桩、混凝土桩、混凝土桩、混凝土桩、 钢筋混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢筋混凝土桩、 钢钢钢钢 桩、桩、桩、桩、 其他组合材料桩等其他组合材料桩等其他组合材料桩等其他组合材料桩等按施工方法分按施
151、工方法分按施工方法分按施工方法分: :预制桩、预制桩、预制桩、预制桩、 灌注桩灌注桩灌注桩灌注桩按成桩过程中的挤土效应分按成桩过程中的挤土效应分按成桩过程中的挤土效应分按成桩过程中的挤土效应分: :挤土桩、挤土桩、挤土桩、挤土桩、 小量挤土桩、小量挤土桩、小量挤土桩、小量挤土桩、 非挤土桩非挤土桩非挤土桩非挤土桩按承载力极限状态时按承载力极限状态时按承载力极限状态时按承载力极限状态时桩荷载的传递方式分桩荷载的传递方式分桩荷载的传递方式分桩荷载的传递方式分: :端承型桩、端承型桩、端承型桩、端承型桩、 摩擦型桩摩擦型桩摩擦型桩摩擦型桩土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.
152、3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理 桩基础桩基础(a)端承桩端承桩(b)摩擦桩摩擦桩土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理沉井基础沉井基础采用沉井基础情况采用沉井基础情况上部荷载大,结构对基础的变位敏感,而表层上部荷载大,结构对基础的变位敏感,而表层上部荷载大,结构对基础的变位敏感,而表层上部荷载大,结构对基础的变位敏感,而表层地基土的允许承载力不足,做扩展基础开挖工作量大地基土的允许承载力不足,做扩展基础开挖工作量大地基土的允许承载力不
153、足,做扩展基础开挖工作量大地基土的允许承载力不足,做扩展基础开挖工作量大以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用沉较其他深基础经济时沉较其他深基础经济时沉较其他深基础经济时沉较其他深基础经济时 在山区河流中,虽浅层土质较好,但冲刷大,在山区河流中,虽浅层土质较好,但冲刷大,在山区河流中,虽浅层土质较好,但冲刷大,在山区河流中,虽浅层土质较好,但冲刷大,或河中有较大卵石、桩基困难时或河中有较大卵石、桩基困难时或河中有较大卵石、桩基困难时或河中有较大卵石、
154、桩基困难时 岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深,岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深,岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深,岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深,采用扩大基础施工围堰有固难时采用扩大基础施工围堰有固难时采用扩大基础施工围堰有固难时采用扩大基础施工围堰有固难时 沉井的分类沉井的分类按下沉方式分按下沉方式分按下沉方式分按下沉方式分: : 就地制造下沉沉井就地制造下沉沉井就地制造下沉沉井就地制造下沉沉井: :在基础设计位置上制造,在基础设计位置上制造,在基础设计位置上制造,在基础设计位置上制造,然后挖土靠自重下沉然后挖土靠自重下沉然后挖土靠自重下沉然后挖土靠自重下沉如基础位置在水中
155、,需先在如基础位置在水中,需先在如基础位置在水中,需先在如基础位置在水中,需先在水中筑岛,再在岛上筑井下沉水中筑岛,再在岛上筑井下沉水中筑岛,再在岛上筑井下沉水中筑岛,再在岛上筑井下沉 浮运沉井浮运沉井浮运沉井浮运沉井:在岸边制作沉井拖在岸边制作沉井拖在岸边制作沉井拖在岸边制作沉井拖 运到设运到设运到设运到设计位置下沉计位置下沉计位置下沉计位置下沉在深水地区,筑岛困难或不在深水地区,筑岛困难或不在深水地区,筑岛困难或不在深水地区,筑岛困难或不经济或有碍通航或流速大经济或有碍通航或流速大经济或有碍通航或流速大经济或有碍通航或流速大土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3
156、2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理沉井基础沉井基础水水上上筑筑岛岛下下沉沉沉沉井井按外观形状分按外观形状分按外观形状分按外观形状分:有单孔或多孔的有单孔或多孔的有单孔或多孔的有单孔或多孔的 圆形沉井圆形沉井圆形沉井圆形沉井 (受力好,适用于主流方向易变的河流)(受力好,适用于主流方向易变的河流)(受力好,适用于主流方向易变的河流)(受力好,适用于主流方向易变的河流)矩形沉井矩形沉井矩形沉井矩形沉井 (制作方便,但四角土不易挖,河流水流不顺)(制作方便,但四角土不易挖,河流水流不顺)(制作方便,但四角土不易挖,河流水流不顺)(制作方便,但四角土不易挖
157、,河流水流不顺)圆端沉井圆端沉井圆端沉井圆端沉井、 (兼有两者优缺点)(兼有两者优缺点)(兼有两者优缺点)(兼有两者优缺点)网格形沉井网格形沉井网格形沉井网格形沉井土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理沉井基础沉井基础 工程结构对地基的要求:工程结构对地基的要求:1 1 1 1、地基承载力、稳定性要求、地基承载力、稳定性要求、地基承载力、稳定性要求、地基承载力、稳定性要求 作用在地基上的力作用在地基上的力作用在地基上的力作用在地基上的力 地基承载力地基承载力地基承载力地基承载力 同时满足
158、稳定要求,同时满足稳定要求,同时满足稳定要求,同时满足稳定要求,避免产生滑动破坏避免产生滑动破坏避免产生滑动破坏避免产生滑动破坏 否则,将因地基产生剪切破坏否则,将因地基产生剪切破坏否则,将因地基产生剪切破坏否则,将因地基产生剪切破坏导致结构破坏导致结构破坏导致结构破坏导致结构破坏2 2 2 2、地基沉降要求、地基沉降要求、地基沉降要求、地基沉降要求 在载荷作用下的沉降量和不均匀沉降量在载荷作用下的沉降量和不均匀沉降量在载荷作用下的沉降量和不均匀沉降量在载荷作用下的沉降量和不均匀沉降量允许允许允许允许值值值值 否则,否则,否则,否则,将导致结构倾斜、倒塌将导致结构倾斜、倒塌将导致结构倾斜、倒塌
159、将导致结构倾斜、倒塌3 3 3 3、地基渗流要求、地基渗流要求、地基渗流要求、地基渗流要求 不能因渗流作用而引起水量流失或流土、管涌不能因渗流作用而引起水量流失或流土、管涌不能因渗流作用而引起水量流失或流土、管涌不能因渗流作用而引起水量流失或流土、管涌 否则,将因地基土体破坏引起破坏否则,将因地基土体破坏引起破坏否则,将因地基土体破坏引起破坏否则,将因地基土体破坏引起破坏导致结构破坏导致结构破坏导致结构破坏导致结构破坏土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.3 2.3 2.3 2.3 地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理对地基要求对地基要求 地基处理的
160、对象地基处理的对象地基处理的对象是地基处理的对象是地基处理的对象是地基处理的对象是 软弱地基软弱地基软弱地基软弱地基 和和和和 特殊土地基特殊土地基特殊土地基特殊土地基软弱地基软弱地基:主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基他高压缩性土层构成的地基他高压缩性土层构成的地基他高压缩性土层构成的地基特殊土地基特殊土地基(有地区性的特点有地区性的特点有地区性的特点有地区性的特点):包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘
161、土和冻土包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基等地基等地基等地基 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理对象地基处理对象 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论二、地基处理的目的二、地基处理的目的二、地基处理的目的二、地基处理的目的 改善地基条件改善地基条件改善地基条件改善地基条件(1)(1)地基剪切特性改善地基剪切特性改善地基剪切特性改善地基剪切特性改善剪切破坏表现剪切破坏表现剪切破坏表现剪切破坏表现:承载力不够,
162、结构失稳或土方开挖时边坡失稳、临近地基承载力不够,结构失稳或土方开挖时边坡失稳、临近地基承载力不够,结构失稳或土方开挖时边坡失稳、临近地基承载力不够,结构失稳或土方开挖时边坡失稳、临近地基隆起或基坑坑底隆起,隆起或基坑坑底隆起,隆起或基坑坑底隆起,隆起或基坑坑底隆起,措施:措施:措施:措施:增加地基土的抗剪强度增加地基土的抗剪强度增加地基土的抗剪强度增加地基土的抗剪强度(2)(2)地基压缩特性改善地基压缩特性改善地基压缩特性改善地基压缩特性改善高压缩性表现:高压缩性表现:高压缩性表现:高压缩性表现:建筑物沉降和差异沉降大建筑物沉降和差异沉降大建筑物沉降和差异沉降大建筑物沉降和差异沉降大,措施:
163、措施:措施:措施:提高地基土压缩模量提高地基土压缩模量提高地基土压缩模量提高地基土压缩模量(3)(3)地基透水特性改善地基透水特性改善地基透水特性改善地基透水特性改善透水性表现:透水性表现:透水性表现:透水性表现:堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏,基坑开挖时发生流沙和堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏,基坑开挖时发生流沙和堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏,基坑开挖时发生流沙和堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏,基坑开挖时发生流沙和管涌,管涌,管涌,管涌,措施:措施:措施:措施:使地基土不透水或减少水压力使地基土不透水或减少水压力使地基土不透水或减少水压力使地基土不透水或减少水压力(4)(4)地基特性改善动
164、力地基特性改善动力地基特性改善动力地基特性改善动力 动力特性表现:动力特性表现:动力特性表现:动力特性表现:地震时粉土、砂土会产生液化、交通荷载或打桩使邻近地地震时粉土、砂土会产生液化、交通荷载或打桩使邻近地地震时粉土、砂土会产生液化、交通荷载或打桩使邻近地地震时粉土、砂土会产生液化、交通荷载或打桩使邻近地基振动下沉,基振动下沉,基振动下沉,基振动下沉, 措施:措施:措施:措施:防止地基土液化,提高抗震性能防止地基土液化,提高抗震性能防止地基土液化,提高抗震性能防止地基土液化,提高抗震性能(5)(5)特殊土地基的不良地基特性改善特殊土地基的不良地基特性改善特殊土地基的不良地基特性改善特殊土地基
165、的不良地基特性改善措施:措施:措施:措施:消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理目的地基处理目的 许多现代地基处理技术都可在古代找到雏形许多现代地基处理技术都可在古代找到雏形软土中夯入碎石等压密土层的夯实法软土中夯入碎石等压密土层的夯实法软土中夯入碎石等压密土层的夯实法软土中夯入碎石等压密土层的夯实法 二千年前灰土和三合土的垫层法二千年前灰土和三合土的垫层法二千年前灰土和三合土的垫层法二千年前灰
166、土和三合土的垫层法 ( ( ( ( 古代传统建筑古代传统建筑古代传统建筑古代传统建筑技术技术技术技术) ) ) )前期荷载使地基逐年固结从而提高土的抗剪强度前期荷载使地基逐年固结从而提高土的抗剪强度前期荷载使地基逐年固结从而提高土的抗剪强度前期荷载使地基逐年固结从而提高土的抗剪强度(现代堆载预压法的分期填筑法雏形)(现代堆载预压法的分期填筑法雏形)(现代堆载预压法的分期填筑法雏形)(现代堆载预压法的分期填筑法雏形)我国古代在沿海地区软弱地基上修海塘,每年我国古代在沿海地区软弱地基上修海塘,每年我国古代在沿海地区软弱地基上修海塘,每年我国古代在沿海地区软弱地基上修海塘,每年农闲时逐年填筑农闲时逐
167、年填筑农闲时逐年填筑农闲时逐年填筑土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法 一、地基处理方法一、地基处理方法一、地基处理方法一、地基处理方法 重要工程和复杂厂房在软弱土地基上兴建,使软弱土地重要工程和复杂厂房在软弱土地基上兴建,使软弱土地重要工程和复杂厂房在软弱土地基上兴建,使软弱土地重要工程和复杂厂房在软弱土地基上兴建,使软弱土地基处理技术迅速发展,地基处理方法愈来愈多,主要有:基处理技术迅速发展,地基处理方法愈来愈多,主要有:基处理技术迅速发展,地基处理方法愈来愈多,主
168、要有:基处理技术迅速发展,地基处理方法愈来愈多,主要有:1 1 1 1换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法(用于(用于(用于(用于荷载不大的工程结构)荷载不大的工程结构) 结构基础下持力层较软弱、不能满足上部结构对地基的要结构基础下持力层较软弱、不能满足上部结构对地基的要结构基础下持力层较软弱、不能满足上部结构对地基的要结构基础下持力层较软弱、不能满足上部结构对地基的要求、用换土垫层来处理软弱地基求、用换土垫层来处理软弱地基求、用换土垫层来处理软弱地基求、用换土垫层来处理软弱地基将基础下一定范围内的土层挖去,用将基础下一定范围内的土层挖去,用将基础下一定范围内的土层挖去,用将基础下一定范围
169、内的土层挖去,用强度较大的砂、碎石或灰土等回填夯实强度较大的砂、碎石或灰土等回填夯实强度较大的砂、碎石或灰土等回填夯实强度较大的砂、碎石或灰土等回填夯实按回填材料分为砂垫层、碎石垫层、素按回填材料分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、土工聚合物加筋垫层等土垫层、灰土垫层、土工聚合物加筋垫层等土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法 2 2 2 2预压预压预压预压碾压碾压碾压碾压法法法法 : 一种有效的软土地基处理方法一种有效的软土地基处理方法一种有效的软土地基处理方法一
170、种有效的软土地基处理方法建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体土体密实施加与其相当的荷载,使土体土体密实施加与其相当的荷载,使土体土体密实施加与其相当的荷载,使土体土体密实(排出孔隙水、孔隙体(排出孔隙水、孔隙体(排出孔隙水、孔隙体(排出孔隙水、孔隙体积变小)、积变小)、积变小)、积变小)、提高地基承载力和稳定性、减少沉降提高地基承载力和稳定性、减少沉降提高地基承载力和稳定性、减少沉降提高地基承载力和稳定性、减少沉降重锤夯实
171、:重锤夯实:重锤夯实:重锤夯实:将重锤提到一定高度,自由落下,重复夯打将重锤提到一定高度,自由落下,重复夯打将重锤提到一定高度,自由落下,重复夯打将重锤提到一定高度,自由落下,重复夯打 用于处理非饱和粘性土或杂填土提高强度、减少压缩性和不均用于处理非饱和粘性土或杂填土提高强度、减少压缩性和不均用于处理非饱和粘性土或杂填土提高强度、减少压缩性和不均用于处理非饱和粘性土或杂填土提高强度、减少压缩性和不均匀性匀性匀性匀性 用于处理湿陷性黄土清除湿陷性用于处理湿陷性黄土清除湿陷性用于处理湿陷性黄土清除湿陷性用于处理湿陷性黄土清除湿陷性 机械碾压:机械碾压:机械碾压:机械碾压:用压实机械压实大面积填土和
172、杂填土用压实机械压实大面积填土和杂填土用压实机械压实大面积填土和杂填土用压实机械压实大面积填土和杂填土地基地基地基地基 振动压实:振动压实:振动压实:振动压实:在地基表面施加振动将浅层松散土振在地基表面施加振动将浅层松散土振在地基表面施加振动将浅层松散土振在地基表面施加振动将浅层松散土振实实实实 用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性土、回填土土、回填土土、回填土土、回填土土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基
173、处理地基处理方法地基处理方法3、强夯法强夯法(法国梅纳(法国梅纳(法国梅纳(法国梅纳(Menard)1969(Menard)1969(Menard)1969(Menard)1969首创)首创)首创)首创)用用用用10401040吨重锤从高处落下反复多次夯击地面,吨重锤从高处落下反复多次夯击地面,吨重锤从高处落下反复多次夯击地面,吨重锤从高处落下反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实对地基进行强力夯实对地基进行强力夯实对地基进行强力夯实 地基承载力可提高地基承载力可提高地基承载力可提高地基承载力可提高2 2 2 25 5 5 5倍,压缩性降低倍,压缩性降低倍,压缩性降低倍,压缩性降低200-500
174、%200-500%200-500%200-500% 影响深度达影响深度达影响深度达影响深度达10m10m10m10m以上,减少了地基沉降以上,减少了地基沉降以上,减少了地基沉降以上,减少了地基沉降用于处理沙土,碎石,低饱和度的粘性土、粉土、湿用于处理沙土,碎石,低饱和度的粘性土、粉土、湿用于处理沙土,碎石,低饱和度的粘性土、粉土、湿用于处理沙土,碎石,低饱和度的粘性土、粉土、湿陷性黄土等陷性黄土等陷性黄土等陷性黄土等施工简单、施工速度快、节省材料施工简单、施工速度快、节省材料施工简单、施工速度快、节省材料施工简单、施工速度快、节省材料 噪音大,振动大,影噪音大,振动大,影噪音大,振动大,影噪音
175、大,振动大,影响附近建筑物响附近建筑物响附近建筑物响附近建筑物土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法4振冲法振冲法(振动水冲击法)(振动水冲击法)(振动水冲击法)(振动水冲击法)利用振冲器在高压水流作用下振冲利用振冲器在高压水流作用下振冲利用振冲器在高压水流作用下振冲利用振冲器在高压水流作用下振冲,在砂土中在砂土中在砂土中在砂土中起振动挤密和振动液化作用起振动挤密和振动液化作用起振动挤密和振动液化作用起振动挤密和振动液化作用使松砂地基密实;或在使松砂地基密实;或在使松砂地
176、基密实;或在使松砂地基密实;或在粘性土地基中粘性土地基中粘性土地基中粘性土地基中起振冲置换作用起振冲置换作用起振冲置换作用起振冲置换作用(振冲(振冲(振冲(振冲成孔并在孔内填成孔并在孔内填成孔并在孔内填成孔并在孔内填入碎石等入碎石等入碎石等入碎石等填料填料填料填料形成碎石桩体,桩体与土形成复合地基)形成碎石桩体,桩体与土形成复合地基)形成碎石桩体,桩体与土形成复合地基)形成碎石桩体,桩体与土形成复合地基)提提提提高地基土承载力高地基土承载力高地基土承载力高地基土承载力用于处理用于处理用于处理用于处理砂土、湿陷性黄土砂土、湿陷性黄土砂土、湿陷性黄土砂土、湿陷性黄土及部分及部分及部分及部分非饱和粘
177、性土非饱和粘性土非饱和粘性土非饱和粘性土,不排,不排,不排,不排水的剪强度稍高的水的剪强度稍高的水的剪强度稍高的水的剪强度稍高的饱和粘性土和粉土饱和粘性土和粉土饱和粘性土和粉土饱和粘性土和粉土土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法5 5挤密法挤密法挤密法挤密法 (砂、石、素土或灰土桩挤密)砂、石、素土或灰土桩挤密)砂、石、素土或灰土桩挤密)砂、石、素土或灰土桩挤密)利用机械、沉管、振动冲击或爆扩等方法在地基中利用机械、沉管、振动冲击或爆扩等方法在地基中利用机械、沉管、振动
178、冲击或爆扩等方法在地基中利用机械、沉管、振动冲击或爆扩等方法在地基中挤土挤土挤土挤土成孔,成孔,成孔,成孔,然后向孔内然后向孔内然后向孔内然后向孔内夯填夯填夯填夯填砂、石、素土或灰土砂、石、素土或灰土砂、石、素土或灰土砂、石、素土或灰土成桩体成桩体成桩体成桩体,依靠桩,依靠桩,依靠桩,依靠桩管打入地基产生横向挤密作用使管打入地基产生横向挤密作用使管打入地基产生横向挤密作用使管打入地基产生横向挤密作用使桩周土桩周土桩周土桩周土密实,提高地基土承密实,提高地基土承密实,提高地基土承密实,提高地基土承载力载力载力载力 用于处理用于处理用于处理用于处理松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄松软砂类土、素
179、填土、杂填土、湿陷性黄松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄土土土土等等等等 砂石桩法砂石桩法砂石桩法砂石桩法(振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩)(振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩)(振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩)(振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩)在振动机的振动作用下,把套管打入规定深度挤密周围在振动机的振动作用下,把套管打入规定深度挤密周围在振动机的振动作用下,把套管打入规定深度挤密周围在振动机的振动作用下,把套管打入规定深度挤密周围土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多土体,然后投入砂石,再排砂石于土
180、中,振动密实成桩,多土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多次循环后就成为砂石桩次循环后就成为砂石桩次循环后就成为砂石桩次循环后就成为砂石桩土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法6 6高压喷射注浆法高压喷射注浆法高压喷射注浆法高压喷射注浆法用用用用高压喷射化学浆液与土凝结混合固化成加高压喷射化学浆液与
181、土凝结混合固化成加高压喷射化学浆液与土凝结混合固化成加高压喷射化学浆液与土凝结混合固化成加固体的固体的固体的固体的处理地基方法处理地基方法处理地基方法处理地基方法 将带有特殊喷嘴的注浆管置入预定深度,用将带有特殊喷嘴的注浆管置入预定深度,用将带有特殊喷嘴的注浆管置入预定深度,用将带有特殊喷嘴的注浆管置入预定深度,用20MPa20MPa高压喷射冲击破坏土体,使浆液与土混合凝结固化高压喷射冲击破坏土体,使浆液与土混合凝结固化高压喷射冲击破坏土体,使浆液与土混合凝结固化高压喷射冲击破坏土体,使浆液与土混合凝结固化成固体成固体成固体成固体按注浆形式分:按注浆形式分:按注浆形式分:按注浆形式分:旋喷注浆
182、、定喷注浆、摆喷注浆等旋喷注浆、定喷注浆、摆喷注浆等旋喷注浆、定喷注浆、摆喷注浆等旋喷注浆、定喷注浆、摆喷注浆等用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土、碎石土等黄土、砂土、人工填土、碎石土等黄土、砂土、人工填土、碎石土等黄土、砂土、人工填土、碎石土等土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法7 7排水固结法排水固结法排水固结法排水固结法利用地基
183、排水固结规律,采用各种排水技术利用地基排水固结规律,采用各种排水技术利用地基排水固结规律,采用各种排水技术利用地基排水固结规律,采用各种排水技术措施处理饱和软弱地基土措施处理饱和软弱地基土措施处理饱和软弱地基土措施处理饱和软弱地基土用于软粘土、粉土、杂填土、泥炭土地基等用于软粘土、粉土、杂填土、泥炭土地基等用于软粘土、粉土、杂填土、泥炭土地基等用于软粘土、粉土、杂填土、泥炭土地基等 分为:堆载预压法分为:堆载预压法分为:堆载预压法分为:堆载预压法超载预压法超载预压法超载预压法超载预压法真空预压法真空预压法真空预压法真空预压法降水预压法降水预压法降水预压法降水预压法电渗排水法等电渗排水法等电渗排
184、水法等电渗排水法等土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法8 8 8 8深层搅拌法深层搅拌法深层搅拌法深层搅拌法用用用用水泥或其他固化剂水泥或其他固化剂水泥或其他固化剂水泥或其他固化剂通过特制搅拌机在地基中通过特制搅拌机在地基中通过特制搅拌机在地基中通过特制搅拌机在地基中强制强制强制强制拌和水泥与土体拌和水泥与土体拌和水泥与土体拌和水泥与土体,使软弱土硬结成整体,形成有水稳,使软弱土硬结成整体,形成有水稳,使软弱土硬结成整体,形成有水稳,使软弱土硬结成整体,形成有水稳性和足
185、够强度的圆柱状、格栅状水泥土桩或地下连续性和足够强度的圆柱状、格栅状水泥土桩或地下连续性和足够强度的圆柱状、格栅状水泥土桩或地下连续性和足够强度的圆柱状、格栅状水泥土桩或地下连续墙,墙,墙,墙,组合成复合地基组合成复合地基组合成复合地基组合成复合地基来提高地基承载力和减少沉降来提高地基承载力和减少沉降来提高地基承载力和减少沉降来提高地基承载力和减少沉降 分为喷浆搅拌法分为喷浆搅拌法分为喷浆搅拌法分为喷浆搅拌法 喷粉搅拌法两种喷粉搅拌法两种喷粉搅拌法两种喷粉搅拌法两种 用于处理淤泥、淤泥质土用于处理淤泥、淤泥质土用于处理淤泥、淤泥质土用于处理淤泥、淤泥质土 和含水量较高,地基承载力标和含水量较高
186、,地基承载力标和含水量较高,地基承载力标和含水量较高,地基承载力标 准值不大于准值不大于准值不大于准值不大于120KPa120KPa120KPa120KPa的粘性土、的粘性土、的粘性土、的粘性土、 粉土等软土地基粉土等软土地基粉土等软土地基粉土等软土地基定位定位下沉下沉重复搅拌上升重复搅拌上升重复重复搅拌搅拌下沉下沉喷浆搅拌上升喷浆搅拌上升沉到沉到底部底部完毕完毕土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.32.32.32.3地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基与地基处理地基处理方法地基处理方法对具体工程问题对具体工程问题,工程地质条件不同,对地基的要求也不同工程地
187、质条件不同,对地基的要求也不同应进行综合考虑,比较可能的地基处理方案应进行综合考虑,比较可能的地基处理方案从中优选出施工可行,技术可靠、经济合理从中优选出施工可行,技术可靠、经济合理的方案的方案可是单一的地基处理方式,也可是各种地基可是单一的地基处理方式,也可是各种地基处理方式的综合处理方式的综合土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础纵观土木工程发展史,土木工程近代能形成一门独纵观土木工程发展史,土木工程近代能形成一门独纵观土木工程发展史,土木工程近代能形成一门独纵观土木工程发展史,土木工程近代能形成一门独立学科,其主要的原因
188、之一:立学科,其主要的原因之一:立学科,其主要的原因之一:立学科,其主要的原因之一:17171717世纪牛顿力学三定世纪牛顿力学三定世纪牛顿力学三定世纪牛顿力学三定律和伽利略将工程结构与其上重物作用建立联系,律和伽利略将工程结构与其上重物作用建立联系,律和伽利略将工程结构与其上重物作用建立联系,律和伽利略将工程结构与其上重物作用建立联系,为工程结构受力分析奠定了基础为工程结构受力分析奠定了基础为工程结构受力分析奠定了基础为工程结构受力分析奠定了基础19191919世纪纳维容许应力设计基于结构实际受力和结构世纪纳维容许应力设计基于结构实际受力和结构世纪纳维容许应力设计基于结构实际受力和结构世纪纳
189、维容许应力设计基于结构实际受力和结构能抵抗的力之间的比较,能抵抗的力之间的比较,能抵抗的力之间的比较,能抵抗的力之间的比较,表明力学对土木工程学科表明力学对土木工程学科表明力学对土木工程学科表明力学对土木工程学科的基础作用的基础作用的基础作用的基础作用“掌握三大力学掌握三大力学掌握三大力学掌握三大力学(理论学力、材料力论(理论学力、材料力论(理论学力、材料力论(理论学力、材料力论学学学学、结构力论、结构力论、结构力论、结构力论学学学学) 四大结构四大结构四大结构四大结构(混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结(混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结(混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结(混凝土结构、钢结
190、构、砌体结构、木结构)构)构)构) 土木工程任遨游土木工程任遨游土木工程任遨游土木工程任遨游” 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础力学一级学科力学一级学科力学一级学科力学一级学科( ( ( (含一般普通力学、固体力学、流体力学、含一般普通力学、固体力学、流体力学、含一般普通力学、固体力学、流体力学、含一般普通力学、固体力学、流体力学、工程力学工程力学工程力学工程力学) ) ) ),与土木工程关系最紧的有材料力学、理与土木工程关系最紧的有材料力学、理与土木工程关系最紧的有材料力学、理与土木工程关系最紧的有材料力学、理论力学论
191、力学论力学论力学(静力学、运动学和动力学)、(静力学、运动学和动力学)、(静力学、运动学和动力学)、(静力学、运动学和动力学)、结构力学结构力学结构力学结构力学(结构(结构(结构(结构静力学、结构动力学)、静力学、结构动力学)、静力学、结构动力学)、静力学、结构动力学)、弹性力学、土力学、水力学、弹性力学、土力学、水力学、弹性力学、土力学、水力学、弹性力学、土力学、水力学、有限元分析等,土木工程教学计划已作为有限元分析等,土木工程教学计划已作为有限元分析等,土木工程教学计划已作为有限元分析等,土木工程教学计划已作为必修课或必修课或必修课或必修课或主选课主选课主选课主选课安排安排安排安排塑性力学
192、、弹塑性力学、岩石力学、流体力学、非线性力塑性力学、弹塑性力学、岩石力学、流体力学、非线性力塑性力学、弹塑性力学、岩石力学、流体力学、非线性力塑性力学、弹塑性力学、岩石力学、流体力学、非线性力学、振动分析计算力学、断裂力学、空气动力学、冻土力学、振动分析计算力学、断裂力学、空气动力学、冻土力学、振动分析计算力学、断裂力学、空气动力学、冻土力学、振动分析计算力学、断裂力学、空气动力学、冻土力学学学学(低温力学)(低温力学)(低温力学)(低温力学)、结构矩阵分析、结构优化分析设计、结构结构矩阵分析、结构优化分析设计、结构结构矩阵分析、结构优化分析设计、结构结构矩阵分析、结构优化分析设计、结构软设计
193、理论等也被根据实际情况设为软设计理论等也被根据实际情况设为软设计理论等也被根据实际情况设为软设计理论等也被根据实际情况设为任意选修课任意选修课任意选修课任意选修课,有的纳,有的纳,有的纳,有的纳入入入入研究生教学课程研究生教学课程研究生教学课程研究生教学课程土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础1 1 1 1、材料力学、材料力学、材料力学、材料力学研究杆件在拉、压、弯、剪、扭五种作用下的研究杆件在拉、压、弯、剪、扭五种作用下的研究杆件在拉、压、弯、剪、扭五种作用下的研究杆件在拉、压、弯、剪、扭五种作用下的强度特性及变形、稳定等
194、刚度特性强度特性及变形、稳定等刚度特性强度特性及变形、稳定等刚度特性强度特性及变形、稳定等刚度特性 是机械、土建、水利等专业工程技术人员必修的技是机械、土建、水利等专业工程技术人员必修的技是机械、土建、水利等专业工程技术人员必修的技是机械、土建、水利等专业工程技术人员必修的技术基础课程术基础课程术基础课程术基础课程 2 2 2 2、理论力学、理论力学、理论力学、理论力学把物体看成是有形状、有尺寸的刚体,研究其把物体看成是有形状、有尺寸的刚体,研究其把物体看成是有形状、有尺寸的刚体,研究其把物体看成是有形状、有尺寸的刚体,研究其机械运动机械运动机械运动机械运动 的规律的规律的规律的规律。又称又称
195、又称又称“古典力学古典力学古典力学古典力学”或或或或“经典力学经典力学经典力学经典力学”,主要含牛顿力学基本原理、刚体静力学、刚体运动学和刚主要含牛顿力学基本原理、刚体静力学、刚体运动学和刚主要含牛顿力学基本原理、刚体静力学、刚体运动学和刚主要含牛顿力学基本原理、刚体静力学、刚体运动学和刚体动力学等体动力学等体动力学等体动力学等 学习材料力学和结构力学的基础学习材料力学和结构力学的基础学习材料力学和结构力学的基础学习材料力学和结构力学的基础机械运动指物体在点间的相对位机械运动指物体在点间的相对位机械运动指物体在点间的相对位机械运动指物体在点间的相对位置上随时间变化的一种运动状态置上随时间变化的
196、一种运动状态置上随时间变化的一种运动状态置上随时间变化的一种运动状态土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础 3 3、结构力学、结构力学 研究结构在荷载作用下内力、变形的计研究结构在荷载作用下内力、变形的计研究结构在荷载作用下内力、变形的计研究结构在荷载作用下内力、变形的计算方法,结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反算方法,结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反算方法,结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反算方法,结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反应应应应 研究对象:研究对象:研究对象:研究对象:梁、拱、桁架、框架、平板、壳梁、拱
197、、桁架、框架、平板、壳梁、拱、桁架、框架、平板、壳梁、拱、桁架、框架、平板、壳体等杆件结构、实体结构、板壳结构体等杆件结构、实体结构、板壳结构体等杆件结构、实体结构、板壳结构体等杆件结构、实体结构、板壳结构 研究内容:研究内容:研究内容:研究内容:实际结构的计算简图及其计算实际结构的计算简图及其计算实际结构的计算简图及其计算实际结构的计算简图及其计算方法、计算结果的实际结构的设计和施工运用,包括静定结方法、计算结果的实际结构的设计和施工运用,包括静定结方法、计算结果的实际结构的设计和施工运用,包括静定结方法、计算结果的实际结构的设计和施工运用,包括静定结构构构构(静定梁、静定刚架、静定平面桁架
198、、三铰拱等)(静定梁、静定刚架、静定平面桁架、三铰拱等)(静定梁、静定刚架、静定平面桁架、三铰拱等)(静定梁、静定刚架、静定平面桁架、三铰拱等)的内力、位移的内力、位移的内力、位移的内力、位移计算,力法、位移法的原理及应用,结构影响线、虚功原理计算,力法、位移法的原理及应用,结构影响线、虚功原理计算,力法、位移法的原理及应用,结构影响线、虚功原理计算,力法、位移法的原理及应用,结构影响线、虚功原理与能量原理等与能量原理等与能量原理等与能量原理等土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础4 4、弹性力学、弹性力学 ( ( ( (弹性
199、理论弹性理论弹性理论弹性理论 固体力学的一个分支固体力学的一个分支固体力学的一个分支固体力学的一个分支) ) ) ) 研究弹性体在外力作用或温度改变及支研究弹性体在外力作用或温度改变及支研究弹性体在外力作用或温度改变及支研究弹性体在外力作用或温度改变及支座沉陷等原因发生时的应力、变形、位移座沉陷等原因发生时的应力、变形、位移座沉陷等原因发生时的应力、变形、位移座沉陷等原因发生时的应力、变形、位移 研究对象:研究对象:研究对象:研究对象:非杆状的实体结构非杆状的实体结构非杆状的实体结构非杆状的实体结构 ( ( ( (如板、壳、挡如板、壳、挡如板、壳、挡如板、壳、挡土墙、堤坝、地基等土墙、堤坝、地
200、基等土墙、堤坝、地基等土墙、堤坝、地基等) ) ) )可以得到较精确的分析结果可以得到较精确的分析结果可以得到较精确的分析结果可以得到较精确的分析结果 研究内容研究内容研究内容研究内容: : : : 平面问题、空间问题的基本平面问题、空间问题的基本平面问题、空间问题的基本平面问题、空间问题的基本理论,平面问题的直角坐标、极坐标解答,差分法、理论,平面问题的直角坐标、极坐标解答,差分法、理论,平面问题的直角坐标、极坐标解答,差分法、理论,平面问题的直角坐标、极坐标解答,差分法、变分法、有限单元法求解平面问题、空间问题的解变分法、有限单元法求解平面问题、空间问题的解变分法、有限单元法求解平面问题、
201、空间问题的解变分法、有限单元法求解平面问题、空间问题的解答,薄板弯曲问题等答,薄板弯曲问题等答,薄板弯曲问题等答,薄板弯曲问题等土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础 5 5 5 5、塑性力学、塑性力学、塑性力学、塑性力学 ( ( ( (弹性理论弹性理论弹性理论弹性理论 固体力学的一个分支固体力学的一个分支固体力学的一个分支固体力学的一个分支) ) ) ) 研究可变形固体受到外荷载、温度变化及研究可变形固体受到外荷载、温度变化及研究可变形固体受到外荷载、温度变化及研究可变形固体受到外荷载、温度变化及边界约束变动等作用时的塑性变
202、形和应力状态边界约束变动等作用时的塑性变形和应力状态边界约束变动等作用时的塑性变形和应力状态边界约束变动等作用时的塑性变形和应力状态 根据固体材料在受外部作用时所呈现出的塑性根据固体材料在受外部作用时所呈现出的塑性根据固体材料在受外部作用时所呈现出的塑性根据固体材料在受外部作用时所呈现出的塑性性质命名,讨论固体材料塑性变形阶段的力学问题性质命名,讨论固体材料塑性变形阶段的力学问题性质命名,讨论固体材料塑性变形阶段的力学问题性质命名,讨论固体材料塑性变形阶段的力学问题 弹性力学和塑性力学分别研究固体材料弹性阶段弹性力学和塑性力学分别研究固体材料弹性阶段弹性力学和塑性力学分别研究固体材料弹性阶段弹
203、性力学和塑性力学分别研究固体材料弹性阶段和塑性阶段密切相连的力学问题和塑性阶段密切相连的力学问题和塑性阶段密切相连的力学问题和塑性阶段密切相连的力学问题 6 6 6 6、流体力学、流体力学、流体力学、流体力学 研究流体平衡和流体机械运动规律及在工程研究流体平衡和流体机械运动规律及在工程研究流体平衡和流体机械运动规律及在工程研究流体平衡和流体机械运动规律及在工程应用应用应用应用 研究对象研究对象研究对象研究对象:流体流体流体流体 (液体和气体)(液体和气体)(液体和气体)(液体和气体) 研究内容研究内容研究内容研究内容:流体静力学、流体动力学、明渠均匀流体静力学、流体动力学、明渠均匀流体静力学、
204、流体动力学、明渠均匀流体静力学、流体动力学、明渠均匀流、渗流、层流、紊流、孔口、管嘴出流、有压管流等流、渗流、层流、紊流、孔口、管嘴出流、有压管流等流、渗流、层流、紊流、孔口、管嘴出流、有压管流等流、渗流、层流、紊流、孔口、管嘴出流、有压管流等土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础7 7 7 7、水力学、水力学、水力学、水力学 研究水作为一种流体的平衡和机械运动的规研究水作为一种流体的平衡和机械运动的规研究水作为一种流体的平衡和机械运动的规研究水作为一种流体的平衡和机械运动的规律以及这些规律的工程应用律以及这些规律的工程应用律
205、以及这些规律的工程应用律以及这些规律的工程应用 研究对象:研究对象:研究对象:研究对象:流体流体流体流体水,水,水,水,阿基米德的浮力定律奠定了阿基米德的浮力定律奠定了阿基米德的浮力定律奠定了阿基米德的浮力定律奠定了水力学的静力学基础水力学的静力学基础水力学的静力学基础水力学的静力学基础 土木工程的地下建筑、岩土工程、水工建筑、矿井建土木工程的地下建筑、岩土工程、水工建筑、矿井建土木工程的地下建筑、岩土工程、水工建筑、矿井建土木工程的地下建筑、岩土工程、水工建筑、矿井建筑等分支,都需要掌握好水力学来解决所遇到的各种问题筑等分支,都需要掌握好水力学来解决所遇到的各种问题筑等分支,都需要掌握好水力
206、学来解决所遇到的各种问题筑等分支,都需要掌握好水力学来解决所遇到的各种问题8 8 8 8、土力学、土力学、土力学、土力学 研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门力学稳定性的一门力学稳定性的一门力学稳定性的一门力学 广义土力学还包括土质学广义土力学还包括土质学广义土力学还包括土质学广义土力学还包括土质学 ( ( ( (研究土的生成、组成、物研究土的生成、组成、物研究土的生成、组成、物研究土的生成、组成、物理化学、物理生物性质及分类理化学、物理生物性质及分类理化学、物理生物
207、性质及分类理化学、物理生物性质及分类) ) ) )土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础 目前已有相当的计算机软件能较为精确计算受力已目前已有相当的计算机软件能较为精确计算受力已目前已有相当的计算机软件能较为精确计算受力已目前已有相当的计算机软件能较为精确计算受力已不成问题。但计算机本身像一个黑匣子,土木工程技术人员不成问题。但计算机本身像一个黑匣子,土木工程技术人员不成问题。但计算机本身像一个黑匣子,土木工程技术人员不成问题。但计算机本身像一个黑匣子,土木工程技术人员不可能处处依赖或百分之百地相信计算机的输出结果不可能处处依
208、赖或百分之百地相信计算机的输出结果不可能处处依赖或百分之百地相信计算机的输出结果不可能处处依赖或百分之百地相信计算机的输出结果 能从宏观上粗略地把握结构受力的大致特性十分重能从宏观上粗略地把握结构受力的大致特性十分重能从宏观上粗略地把握结构受力的大致特性十分重能从宏观上粗略地把握结构受力的大致特性十分重要要要要 工程结构受力分析和结构设计遵循的八个宏观原则:工程结构受力分析和结构设计遵循的八个宏观原则:工程结构受力分析和结构设计遵循的八个宏观原则:工程结构受力分析和结构设计遵循的八个宏观原则: 1 1 1 1受力平衡原则受力平衡原则受力平衡原则受力平衡原则 2 2 2 2变形协调原则变形协调原
209、则变形协调原则变形协调原则 3 3 3 3力走捷径原则力走捷径原则力走捷径原则力走捷径原则 4 4 4 4刚者多劳原则刚者多劳原则刚者多劳原则刚者多劳原则 5 5 5 5共生突变原则共生突变原则共生突变原则共生突变原则 6 6 6 6多重设多重设多重设多重设防原则防原则防原则防原则 7 7 7 7避脆保稳原则避脆保稳原则避脆保稳原则避脆保稳原则 8 8 8 8 满约束满约束满约束满约束设计原则设计原则设计原则设计原则土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础1 1、受力平衡原则:、受力平衡原则:处于静止不动状态的工程结构或工程结构
210、的部处于静止不动状态的工程结构或工程结构的部处于静止不动状态的工程结构或工程结构的部处于静止不动状态的工程结构或工程结构的部分,作用于其上的所有力是相平衡的分,作用于其上的所有力是相平衡的分,作用于其上的所有力是相平衡的分,作用于其上的所有力是相平衡的 结构材料在重力、风、地震等结构材料在重力、风、地震等结构材料在重力、风、地震等结构材料在重力、风、地震等 外部作用下,外力会产生维持结构外部作用下,外力会产生维持结构外部作用下,外力会产生维持结构外部作用下,外力会产生维持结构 不会变形或破坏的恢复力不会变形或破坏的恢复力不会变形或破坏的恢复力不会变形或破坏的恢复力( ( ( (结构内力、结构内
211、力、结构内力、结构内力、 强度强度强度强度),),),), 受力平衡原则表明静平衡状受力平衡原则表明静平衡状受力平衡原则表明静平衡状受力平衡原则表明静平衡状 态的结构内力和外力是平衡的,而态的结构内力和外力是平衡的,而态的结构内力和外力是平衡的,而态的结构内力和外力是平衡的,而 对于平衡状态的结构,其内力和外对于平衡状态的结构,其内力和外对于平衡状态的结构,其内力和外对于平衡状态的结构,其内力和外 力力力力( ( ( (含惯性力含惯性力含惯性力含惯性力) ) ) )也是平衡的也是平衡的也是平衡的也是平衡的人重、板重和支持力平衡人重、板重和支持力平衡 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概
212、概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础2 2、变形协调原则:、变形协调原则:工程结构受力后会发生变形,这种变形是协调的工程结构受力后会发生变形,这种变形是协调的工程结构受力后会发生变形,这种变形是协调的工程结构受力后会发生变形,这种变形是协调的即工程结构上即工程结构上即工程结构上即工程结构上 的某一点,其左右的某一点,其左右的某一点,其左右的某一点,其左右 侧的位移或上下侧侧的位移或上下侧侧的位移或上下侧侧的位移或上下侧 的位移,或从不同的位移,或从不同的位移,或从不同的位移,或从不同 的角度来计算,的角度来计算,的角度来计算,的角度来计算,在在在在 结构不发生破坏时结
213、构不发生破坏时结构不发生破坏时结构不发生破坏时 总是协调一致的总是协调一致的总是协调一致的总是协调一致的E E点竖向挠度按点竖向挠度按ABAB方向考方向考虑,按虑,按CDCD方向考虑均为方向考虑均为 土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础3)3)、力走捷径原则:、力走捷径原则: 一方面作用工程结构上的外力会按捷径一方面作用工程结构上的外力会按捷径一方面作用工程结构上的外力会按捷径一方面作用工程结构上的外力会按捷径传播到结构的支撑物上传播到结构的支撑物上传播到结构的支撑物上传播到结构的支撑物上 另一方面,能使作用在结构上的力按最
214、另一方面,能使作用在结构上的力按最另一方面,能使作用在结构上的力按最另一方面,能使作用在结构上的力按最短捷的路线传到支撑物上的工程结构会把结构的承短捷的路线传到支撑物上的工程结构会把结构的承短捷的路线传到支撑物上的工程结构会把结构的承短捷的路线传到支撑物上的工程结构会把结构的承载的功能发挥得很好载的功能发挥得很好载的功能发挥得很好载的功能发挥得很好 右图梁和柱的传力特点右图梁和柱的传力特点右图梁和柱的传力特点右图梁和柱的传力特点 表明柱的传力最短捷,结构表明柱的传力最短捷,结构表明柱的传力最短捷,结构表明柱的传力最短捷,结构 的承载功能必然发挥得最好的承载功能必然发挥得最好的承载功能必然发挥得
215、最好的承载功能必然发挥得最好 ( ( ( (“立柱顶千斤立柱顶千斤立柱顶千斤立柱顶千斤”的道理的道理的道理的道理) ) ) )土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础4)4)、 刚者多劳原则刚者多劳原则多种结构或构件共同工作时,刚度多种结构或构件共同工作时,刚度多种结构或构件共同工作时,刚度多种结构或构件共同工作时,刚度 ( ( ( (工程结构抵抗工程结构抵抗工程结构抵抗工程结构抵抗变形的能力变形的能力变形的能力变形的能力) ) ) )大的结构或构件分配到的须承载的作用大大的结构或构件分配到的须承载的作用大大的结构或构件分配到的
216、须承载的作用大大的结构或构件分配到的须承载的作用大 右图墙右图墙右图墙右图墙A A A A和柱和柱和柱和柱B B B B、C C C C共同承受水平力共同承受水平力共同承受水平力共同承受水平力P P P P, 墙墙墙墙A A A A水平刚度大,水平刚度大,水平刚度大,水平刚度大, 水平变形小,水平变形小,水平变形小,水平变形小, 柱柱柱柱B B B B、C C C C 水平刚度小,水平变形大,水平刚度小,水平变形大,水平刚度小,水平变形大,水平刚度小,水平变形大, 故墙故墙故墙故墙 A A A A 承受承受承受承受 水平力水平力水平力水平力P P P P的绝大部分的绝大部分的绝大部分的绝大部分
217、 刚者多劳是楼梯间在地震中易破坏,刚者多劳是楼梯间在地震中易破坏,刚者多劳是楼梯间在地震中易破坏,刚者多劳是楼梯间在地震中易破坏, 抗震结构忌短粗柱子的原因抗震结构忌短粗柱子的原因抗震结构忌短粗柱子的原因抗震结构忌短粗柱子的原因 ( ( ( (众人同抬重物都喜欢挺直腰板的合作者)众人同抬重物都喜欢挺直腰板的合作者)众人同抬重物都喜欢挺直腰板的合作者)众人同抬重物都喜欢挺直腰板的合作者)土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础5)5)、共生突变原则、共生突变原则在工程结构中,刚度突变和内力突变是共生的在工程结构中,刚度突变和内力突
218、变是共生的在工程结构中,刚度突变和内力突变是共生的在工程结构中,刚度突变和内力突变是共生的 即结构刚度的突然变化必然会引起内力的突即结构刚度的突然变化必然会引起内力的突即结构刚度的突然变化必然会引起内力的突即结构刚度的突然变化必然会引起内力的突变变变变应力应力应力应力(单位面积上的内力)(单位面积上的内力)(单位面积上的内力)(单位面积上的内力)突变突变突变突变 工程结构应设计得尽可能的工程结构应设计得尽可能的工程结构应设计得尽可能的工程结构应设计得尽可能的规整、对称、均匀、光滑和缓变规整、对称、均匀、光滑和缓变规整、对称、均匀、光滑和缓变规整、对称、均匀、光滑和缓变 右图竖向有刚度突变的墙结
219、构,右图竖向有刚度突变的墙结构,右图竖向有刚度突变的墙结构,右图竖向有刚度突变的墙结构,在刚度突变处在刚度突变处在刚度突变处在刚度突变处A A A A点有应力突变、处理点有应力突变、处理点有应力突变、处理点有应力突变、处理不当会形成结构的薄弱层不当会形成结构的薄弱层不当会形成结构的薄弱层不当会形成结构的薄弱层土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础 6)6)、多重设防原则:、多重设防原则:为防止部分结构构件破坏引起整个结构为防止部分结构构件破坏引起整个结构的破坏,工程结构应多重设防,使结构系统的破坏,工程结构应多重设防,使结构系
220、统有能力前赴后继地履行和完成承载功能有能力前赴后继地履行和完成承载功能 具有多重设防能力的工程结构通常都是具有多重设防能力的工程结构通常都是具有多重设防能力的工程结构通常都是具有多重设防能力的工程结构通常都是超静定结构超静定结构超静定结构超静定结构(不能单纯靠力的平衡原则来唯一确定(不能单纯靠力的平衡原则来唯一确定(不能单纯靠力的平衡原则来唯一确定(不能单纯靠力的平衡原则来唯一确定结构受力,还必须附加变形协调原则来共同推定)结构受力,还必须附加变形协调原则来共同推定)结构受力,还必须附加变形协调原则来共同推定)结构受力,还必须附加变形协调原则来共同推定)土土土土 木木木木 工工工工 程程程程
221、概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础7)7)、避脆保稳原则:、避脆保稳原则:结构破坏分延性破坏和脆性破坏两种;延性破结构破坏分延性破坏和脆性破坏两种;延性破结构破坏分延性破坏和脆性破坏两种;延性破结构破坏分延性破坏和脆性破坏两种;延性破坏在破坏前有比较明显的变形发生坏在破坏前有比较明显的变形发生坏在破坏前有比较明显的变形发生坏在破坏前有比较明显的变形发生( ( ( (破坏前兆,有预破坏前兆,有预破坏前兆,有预破坏前兆,有预警作用警作用警作用警作用) ) ) ),而脆性破坏在破坏前无明显变形发生而脆性破坏在破坏前无明显变形发生而脆性破坏在破坏前无明显变形发生而脆性破
222、坏在破坏前无明显变形发生( ( ( (破坏破坏破坏破坏无前兆,无预警无前兆,无预警无前兆,无预警无前兆,无预警) ) ) ),因此非常危险,要尽量避免因此非常危险,要尽量避免因此非常危险,要尽量避免因此非常危险,要尽量避免 结构失稳会导致工程结构整体倾塌,也必结构失稳会导致工程结构整体倾塌,也必结构失稳会导致工程结构整体倾塌,也必结构失稳会导致工程结构整体倾塌,也必须确保工程结构不会失稳须确保工程结构不会失稳须确保工程结构不会失稳须确保工程结构不会失稳 工程结构抗震设计的三强三弱(工程结构抗震设计的三强三弱(工程结构抗震设计的三强三弱(工程结构抗震设计的三强三弱(强柱弱梁、强剪弱强柱弱梁、强剪
223、弱强柱弱梁、强剪弱强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件)弯、强节点弱构件)弯、强节点弱构件)弯、强节点弱构件)就是这一原则的推论就是这一原则的推论就是这一原则的推论就是这一原则的推论土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.4 2.4 工程结构力学基础工程结构力学基础8)8)、满约束原则:、满约束原则:实际是一种优化设计原则,其概念是:实际是一种优化设计原则,其概念是:实际是一种优化设计原则,其概念是:实际是一种优化设计原则,其概念是: 让结构材料的承载能力得到充分发挥,让结构材料的承载能力得到充分发挥,让结构材料的承载能力得到充分发挥,让结构材料的承载能力得到充分发挥,使结构
224、能抵抗外作用的能力恰好等于结构可能遭受使结构能抵抗外作用的能力恰好等于结构可能遭受使结构能抵抗外作用的能力恰好等于结构可能遭受使结构能抵抗外作用的能力恰好等于结构可能遭受到的外作用结果,则结构会设计的最经济合理到的外作用结果,则结构会设计的最经济合理到的外作用结果,则结构会设计的最经济合理到的外作用结果,则结构会设计的最经济合理 结构优化设计中的结构优化设计中的结构优化设计中的结构优化设计中的满应力设计、满应变满应力设计、满应变满应力设计、满应变满应力设计、满应变能设计,企业管理中的满负荷工作法能设计,企业管理中的满负荷工作法能设计,企业管理中的满负荷工作法能设计,企业管理中的满负荷工作法等等
225、都是这一等等都是这一等等都是这一等等都是这一原则的推论原则的推论原则的推论原则的推论我国现行规范采用了半概率极限状态设计方法我国现行规范采用了半概率极限状态设计方法我国现行规范采用了半概率极限状态设计方法我国现行规范采用了半概率极限状态设计方法即同时以极限状态的发生概率和工程经验为基础,即同时以极限状态的发生概率和工程经验为基础,即同时以极限状态的发生概率和工程经验为基础,即同时以极限状态的发生概率和工程经验为基础,对荷载取值、构件强度以分项安全因数加以保证对荷载取值、构件强度以分项安全因数加以保证对荷载取值、构件强度以分项安全因数加以保证对荷载取值、构件强度以分项安全因数加以保证 荷载规范荷
226、载规范荷载规范荷载规范中的荷载取值是在正常使用条件下,一定使用中的荷载取值是在正常使用条件下,一定使用中的荷载取值是在正常使用条件下,一定使用中的荷载取值是在正常使用条件下,一定使用期间内可能出现的期间内可能出现的期间内可能出现的期间内可能出现的最大荷载最大荷载最大荷载最大荷载 对偶然情况下,结构可能受到超出这个最大荷载的荷载,对偶然情况下,结构可能受到超出这个最大荷载的荷载,对偶然情况下,结构可能受到超出这个最大荷载的荷载,对偶然情况下,结构可能受到超出这个最大荷载的荷载,规范采用规范采用规范采用规范采用“荷载安全因数荷载安全因数荷载安全因数荷载安全因数”将设计荷载增大将设计荷载增大将设计荷
227、载增大将设计荷载增大 规范中构件的强度取值是按规范中构件的强度取值是按规范中构件的强度取值是按规范中构件的强度取值是按97.7397.7397.7397.73保证率保证率保证率保证率规定的规定的规定的规定的 但在正常情况下也会受施工误差、材料不均匀等因素影响,但在正常情况下也会受施工误差、材料不均匀等因素影响,但在正常情况下也会受施工误差、材料不均匀等因素影响,但在正常情况下也会受施工误差、材料不均匀等因素影响,需考虑需考虑需考虑需考虑“构件强度安全因数构件强度安全因数构件强度安全因数构件强度安全因数” 按结构的重要性,还考虑按结构的重要性,还考虑按结构的重要性,还考虑按结构的重要性,还考虑“
228、附加安全因数附加安全因数附加安全因数附加安全因数”2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论建筑结构模型的建立建筑结构模型的建立结构荷载的计算结构荷载的计算构件内力计算和构件选择构件内力计算和构件选择施工图绘制施工图绘制 建建 筑筑 工工 程程 结结 构构 设设 计计 的的 步步 骤骤土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法结构设计前,须先选结构设计前,须先选结构设计前,须先选结构设计前,须先选合理的结构类型,并简化合理的结构类型,并简化
229、合理的结构类型,并简化合理的结构类型,并简化为结构模型:为结构模型:为结构模型:为结构模型:以框架结构为例以框架结构为例以框架结构为例以框架结构为例 整体结构的简化:整体结构的简化:整体结构的简化:整体结构的简化:为简化为简化为简化为简化空间框架结构计算,空间框架结构计算,空间框架结构计算,空间框架结构计算,取其中的一榀框架,取其中的一榀框架,取其中的一榀框架,取其中的一榀框架,简化为平面框架简化为平面框架简化为平面框架简化为平面框架计算计算计算计算2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论一、结一、结 构构 模模
230、型型 的的 建建 立立 构件的简化:构件的简化:构件的简化:构件的简化:将梁和柱简化为将梁和柱简化为将梁和柱简化为将梁和柱简化为杆件杆件杆件杆件(截面尺寸相对于(截面尺寸相对于(截面尺寸相对于(截面尺寸相对于整个框架来说较小)整个框架来说较小)整个框架来说较小)整个框架来说较小)将梁和柱连接节点将梁和柱连接节点将梁和柱连接节点将梁和柱连接节点简化为简化为简化为简化为刚性连接刚性连接刚性连接刚性连接经过如上简化,复杂框架经过如上简化,复杂框架经过如上简化,复杂框架经过如上简化,复杂框架 结构即成为用结构力学可以进行结构即成为用结构力学可以进行结构即成为用结构力学可以进行结构即成为用结构力学可以进
231、行 受力分析的简单模型受力分析的简单模型受力分析的简单模型受力分析的简单模型2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论一、结一、结 构构 模模 型型 的的 建建 立立恒恒恒恒 载载载载:结构自重,大小不随时间变化,按实计算:结构自重,大小不随时间变化,按实计算:结构自重,大小不随时间变化,按实计算:结构自重,大小不随时间变化,按实计算活活活活 载载载载:楼面活荷载、屋面活荷载楼面活荷载、屋面活荷载楼面活荷载、屋面活荷载楼面活荷载、屋面活荷载( ( ( (考虑人员、家具及其考虑人员、家具及其考虑人员、家具及其考虑人员、
232、家具及其他可移动物品的荷载他可移动物品的荷载他可移动物品的荷载他可移动物品的荷载) ) ) )视建筑物用途,据规范值选定视建筑物用途,据规范值选定视建筑物用途,据规范值选定视建筑物用途,据规范值选定积灰荷载积灰荷载积灰荷载积灰荷载:屋面常年的积灰重量、由建筑用途查规范屋面常年的积灰重量、由建筑用途查规范屋面常年的积灰重量、由建筑用途查规范屋面常年的积灰重量、由建筑用途查规范选定选定选定选定雪荷载和风荷载雪荷载和风荷载雪荷载和风荷载雪荷载和风荷载:据所属地区依规范中雪荷载和风荷:据所属地区依规范中雪荷载和风荷:据所属地区依规范中雪荷载和风荷:据所属地区依规范中雪荷载和风荷载的地区载的地区载的地区
233、载的地区 分布图选定分布图选定分布图选定分布图选定地震荷载地震荷载地震荷载地震荷载:由当地抗震设防烈度和建筑物抗震等级选由当地抗震设防烈度和建筑物抗震等级选由当地抗震设防烈度和建筑物抗震等级选由当地抗震设防烈度和建筑物抗震等级选定定定定2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论结构模型建立后,计算该模型上受力结构模型建立后,计算该模型上受力结构模型建立后,计算该模型上受力结构模型建立后,计算该模型上受力必须要清楚结构荷载种类和传力路必须要清楚结构荷载种类和传力路必须要清楚结构荷载种类和传力路必须要清楚结构荷载种类和传
234、力路 1 1 1 1荷载种类荷载种类荷载种类荷载种类建筑物上的结构荷载:建筑物上的结构荷载:建筑物上的结构荷载:建筑物上的结构荷载: 恒恒恒恒 载、载、载、载、 活活活活 载、载、载、载、 积灰荷载、积灰荷载、积灰荷载、积灰荷载、 雪雪雪雪 荷载、荷载、荷载、荷载、 风荷载、风荷载、风荷载、风荷载、 地震荷载等地震荷载等地震荷载等地震荷载等2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论二、结二、结 构构 荷荷 载载 计计 算算2 2传力路线传力路线在框架结构中,荷载是在框架结构中,荷载是由由板板传给传给次次梁,梁,再由次
235、梁再由次梁传递给传递给主粱,主粱,由主梁由主梁传递给传递给柱,柱,由柱将荷载由柱将荷载传递给传递给基础基础再由基础再由基础传递给传递给下面的地基下面的地基2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论3 3荷载计算荷载计算根据规范和结构布置,算出各种荷载,并换算为作用于平根据规范和结构布置,算出各种荷载,并换算为作用于平根据规范和结构布置,算出各种荷载,并换算为作用于平根据规范和结构布置,算出各种荷载,并换算为作用于平面框架上的线荷载,将荷载标于框架计算模型简图上面框架上的线荷载,将荷载标于框架计算模型简图上面框架上的线
236、荷载,将荷载标于框架计算模型简图上面框架上的线荷载,将荷载标于框架计算模型简图上下面为某框架结构的下面为某框架结构的下面为某框架结构的下面为某框架结构的荷载计算实例荷载计算实例荷载计算实例荷载计算实例(1)(1)、恒、恒、恒、恒载载载载:g=2.4kNg=2.4kNmm x6mxl.2x6mxl.2=17.28=17.28kNkNmm每平方米的每平方米的每平方米的每平方米的 标准恒载,标准恒载,标准恒载,标准恒载,6m6m为柱距,荷载安全因数为柱距,荷载安全因数为柱距,荷载安全因数为柱距,荷载安全因数(2)(2)、活、活、活、活载:载:载:载:Q=2.0kNQ=2.0kNmm x6mxl.4x
237、6mxl.4=16.8kN=16.8kNmm2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论(3)(3)(3)(3)、风、风、风、风 载:载:载:载:a a左风作用下的荷载左风作用下的荷载左风作用下的荷载左风作用下的荷载q q左迎风面左迎风面左迎风面左迎风面=0.55kN=0.55kNmm X0.8X6mXl.4=3.70kNX0.8X6mXl.4=3.70kNmmqq左背风面左背风面左背风面左背风面= =0.55kN0.55kNmm X0.5x6mXl.4X0.5x6mXl.4=2.31=2.31kNkNmmb b右风作
238、用下的荷载右风作用下的荷载右风作用下的荷载右风作用下的荷载q q右迎风面右迎风面右迎风面右迎风面= =0.550.55kNkNmm x0.8X6mXl.4x0.8X6mXl.4=3.70kN=3.70kNmmqq右背风面右背风面右背风面右背风面= =0.55kN0.55kNmm x0.5X6mXl.4x0.5X6mXl.4=2.31=2.31kNkNmm注意注意注意注意: : 结构计算时,左、右风只计一种结构计算时,左、右风只计一种结构计算时,左、右风只计一种结构计算时,左、右风只计一种2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概
239、概 论论论论其其其其中中中中0.55kN0.55kNmm为基本风压为基本风压为基本风压为基本风压 0.80.8和和和和0.50.5是是是是风体型因数风体型因数风体型因数风体型因数 画出结构计算简图及其所受力后,便进行内力计算画出结构计算简图及其所受力后,便进行内力计算画出结构计算简图及其所受力后,便进行内力计算画出结构计算简图及其所受力后,便进行内力计算 先据经验估计梁柱的截面尺寸、再进行模型受力先据经验估计梁柱的截面尺寸、再进行模型受力先据经验估计梁柱的截面尺寸、再进行模型受力先据经验估计梁柱的截面尺寸、再进行模型受力分析计算分析计算分析计算分析计算(计算方法在结构力学课程中学习)(计算方法
240、在结构力学课程中学习)(计算方法在结构力学课程中学习)(计算方法在结构力学课程中学习) 算出构件内力后,进行梁柱配筋的计算和梁柱的算出构件内力后,进行梁柱配筋的计算和梁柱的算出构件内力后,进行梁柱配筋的计算和梁柱的算出构件内力后,进行梁柱配筋的计算和梁柱的强度、稳定性、变形计算强度、稳定性、变形计算强度、稳定性、变形计算强度、稳定性、变形计算(计算方法在混凝土结构、钢(计算方法在混凝土结构、钢(计算方法在混凝土结构、钢(计算方法在混凝土结构、钢结构等课程中)结构等课程中)结构等课程中)结构等课程中) 这个阶段有一个反复迭代过程,因所选梁柱截这个阶段有一个反复迭代过程,因所选梁柱截这个阶段有一个
241、反复迭代过程,因所选梁柱截这个阶段有一个反复迭代过程,因所选梁柱截面尺寸无法满足要求时,需重选截面,重新计算,面尺寸无法满足要求时,需重选截面,重新计算,面尺寸无法满足要求时,需重选截面,重新计算,面尺寸无法满足要求时,需重选截面,重新计算,直至满足要求止直至满足要求止直至满足要求止直至满足要求止 注意:注意:注意:注意:结构计算模型必须与实际吻合结构计算模型必须与实际吻合结构计算模型必须与实际吻合结构计算模型必须与实际吻合2.5工程结构设计的基本理论与方法工程结构设计的基本理论与方法土土土土 木木木木 工工工工 程程程程 概概概概 论论论论三、构件内力计算和构件选择三、构件内力计算和构件选择