地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义.doc

地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义
常规设计方法:是分别考虑上部结构、基础、地基的设计,相互间的关系按以下方法处理:
上部结构设计:基础的作用相当于固定支座,求解得出结构的内力和支座反力。基础设计:上部结构计算得到的支座反力作用于基础顶面,地基反力为线性分布,按材料力学方法计算,再求解基础的内力。
地基设计:基低压力作用在地基上,进行地基的承载力计算、变形计算、稳定性验算等。
按照以上简化计算的处理方法,对建筑物荷载与刚度不大,基础尺寸较小,沉降也小;或地基坚硬变形很小的情况比较接近实际。而对于建筑规模大、上部结构复杂,采用筏基、箱基,不考虑地基变形对上部结构和基础的影响,可能导致某些部位计算内力与实际偏小,造成不安全;而不考虑上部结构对基础的约束,会过高估计基础的纵向弯曲,使弯距计算偏大配筋过多偏于保守。
概念:地基基础与上部结构共同作用:就是把三者作为一个整体考虑,并要满足三者连接部位的变形协调条件,达到静力平衡。(分析地基基础时,要考虑上部结构刚度的贡献;分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构的影响)
解决的方法:地基模型及参数(有限单元法、有限差分法等),相互作用的理论。
基础工程阶段包括那些施工项目
场地平整------测量防线------土方开挖------打桩(桩基础)------做垫层------浇筑砼(或砌筑砖基础)------土方回填
场地平整以建筑物最外围边线每边拓宽2m,然后用经纬仪放出建筑物外边线,内墙体线等,再在外边线范围内先用机械大开挖,挖至一定标高再人工开挖至设计标高,做垫层,支模板,浇筑承台砼及基础梁砼,再在其上浇筑柱子砼,最后进行回填土。
地基勘察目的:
(1) 查明场地内地层结构,场地土类型及场地类别;
(2) 提供各层地基土的承载力特征值和各类参数标准值;
(3) 查明不良地质作用类型;提出对不良地质作用处理建议;
(4) 对场地的稳定性和适宜性进行评价;
(5) 评价地震效应;
(6) 地下水及其腐蚀性评价,场地土的腐蚀性评价;
(7) 提出基础类型设计建议。
地基基础加固,就是因为天然地基软弱无法满足地基强度、变形等要求,那么就需要事先对地基进行处理,利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法改良地基土的工程特性,从而达到地基加固的目的。
地基处理的目的及意义

地基的剪切破坏表现在:建筑物的地基承载力不够;由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳;由于填土或建筑物荷载,使邻近地基产
生隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足,因此,为了防止剪切破坏,就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。

地基土的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大;由于有填土或建筑物荷载,使地基产生固结沉降;作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降;大范围地基的沉降和不均匀沉降;基坑开挖引起邻近地面沉降;由于降水地基产生固结沉降。地基的压缩性反映在地基土的压缩模量指标的大小。因此,需要采取措施以提高地基土的压缩模量,借以减少地基的沉降或不均匀沉降。

地基土的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏;基坑开挖工程中,因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌。以上都是在地下水的运动中所出现的问题。为此,必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。

地基土的动力特性表现在地震时饱和松散粉细砂(包括部分粉土)将产生液化;由于交通荷载或打桩等原因,使邻近地基产生振动下沉。为此,需要采取措施防止地基液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。

主要是消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。
地基处理一般有:1、换土垫层法 2、振密、挤密法 3、排水固结法 4、置换法 5、加筋法
6、胶结法 7、冷、热处理法,7种方法。
1、换土垫层法
基本原理:就是挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实。
分类:按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣;粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。
作用:换土垫层法可提高持力层的承载力,减少沉降量;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。
适用范围:常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域