地基工程地质问题

2. 剪切破坏的类型
（1）整体剪切破坏：(硬性土地基) 地基内破坏点连通成剪切滑动面，地基沿滑动面剪 出,地表土体隆起。
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注：Ⅰ. 剪切面沿
45 0

2
滑出
Ⅱ. 剪切面沿对数螺旋线滑出 Ⅲ. 剪切面沿
45
0

2
滑出
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（2）局部剪切破坏:(软性地基) 地基土在荷载增大情况下, 破坏区却限制在一定范围, 不形成延伸至地面的连续
破裂面,地表土体仅微隆起
（3）剪冲破坏:(特软地基)
地基垂直下沉,两侧地面
不发生土体隆起,地基土
沿地基两侧发生垂直剪切
破坏.
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剪切破坏的三种类型的荷载与沉降曲线：
注: b、c曲线无直线段
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3. 剪切破坏判定：
圆1：任何一个平面上剪 应力τ都小于地基的剪 切强度，该点不会发生 剪切破坏； 圆2：处于临界状态，发 生剪切破坏； 圆3：地基中的点超过临 界状态，实际已破坏
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第二节 地基承载力
一. 地基承载力的基本概念： 地基极限承载力：单位面积上地基能承受的最大极 限荷载能力称为地基极限承载力

允许承载力：确保建筑物的安全和地基的稳定性， 限定建筑物基础底面的压力不超过规定的地基承 载力，这样限定的地基承载力为地基允许承载力。 （一般在弹性变形内）
fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck
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（三）查表法 : （地基物理指标与承载力之间关系的经验 法） 取岩、土样进行室内试验，现场进行动力触探、标 准贯入试验等原位测试。测出的有关指标并进行回归修 正后得出标准值，从表中查到地基承载力特征值。 在用于工程实际时还应进行深宽修正。
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（二）理论公式计算 1. 临塑荷载法：地基土中刚开始出现塑性剪切破坏时的临 界压力。 2.极限荷载法：地基丧失稳定性时作用于地基的压力，用 极限荷载应力除以安全系数作为地基容许承载力。
我国《建筑地基基础设计规范》（ GB 50007-2002 ）， 采用塑性区最大深度不大于基础宽度的 1/4所对应的临界 压力P ，以P 为基础的理论公式并结合工程经验给出计 算地基承载力特征值的公式：
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二. 地基变形破坏的基本类型：
1. 压密变形：主要为地基不均匀沉降和变形过大。
填筑路基夯实不够 大(如软土) 地基土强度低、压缩量 主要有 膨胀土的胀缩变形 黄土的湿陷性变形 厚 不均质土或风化层不等
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2. 剪切变形：主要为地基的滑移、挤出：
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二. 地基承载力的确定方法
（一）现场试验（又叫原位试验） 1. 载荷试验：（有平板载荷试验和螺旋板载荷试验，
这里指平板载荷试验）
在与基础刚度近似的圆形或方 形承压板上逐级加 荷，待基本稳 定后再加下一级荷载，直到地基 破坏。由每一级荷载及其沉降量 作出荷载——沉降曲线。 由直线段的比例界线点所对应的 荷载Po作为地基容许荷载。
3. 浅基础可按基础构造分为：
条形基础 柱式 独立基础 又分为薄壳式、杯式、 筏板基础 又分为平板式、梁板式 箱形基础
4. 深基础分为：
挖孔桩 桩基：又分为钻孔桩、 靠自重下沉到深部持力 层。 沉井： 槽，设置钢筋笼， 地下连续墙：地表下挖 灌筑混凝土，形成墙
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5. 按基础受力性质分为：
凝土、三合土基础 刚性基础：砖、石、混 抗压，但不抗拉、抗剪 基础 柔性基础：钢筋混凝土 抗压、抗拉、抗剪
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（二）基础类型的选择（土质地基）
1. 一般土质地基的基础类型选择
上部荷载小：刚性基础 均质硬土： 上部荷载大：独立基础 均质软土：箱形基础、 桩基（含承台） 2m：挖去软土层 上层厚度＜ 2m：筏板桩 上层厚度＞ 上层软土、下层硬土： 高层建筑用箱形基或桩 基 低层建筑：刚性基础 上层硬土、下层软土： 高层建筑：桩基、箱形 基 持力层浅：筏板基础 多层软、硬相间土层： 持力层深：桩基
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注:Ⅰ. 压密阶段（b） Ⅱ. 局部剪损阶段（c）
Ⅲ. 整体破坏阶段（d）
PO: 临塑荷载 PU: 极限荷载(极限承载力)
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2.旁压试验 又称横压试验。原理是通过旁压器，在竖直的孔内使旁 压膜膨胀并由该膜(或护套)将压力传给周围土体，使土体产 生变形直至破坏，从而得到压力与钻孔体积增量 (或径向位 移)之间的关系曲线。 3.螺旋压板载荷试验 螺旋压板载荷试验是20世纪70年代初发展起来的一种原 位测试技术。它是借助人力或机械力将螺旋板作为承压板 旋入地下预定深度，用千斤顶通过传力杆向螺旋板施加压 力，反力由螺旋地锚提供。施加的压力由位于螺旋板上端 的电测传感器测定，同时测量承压板的沉降。
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第三节 地基处理
一. 各种地基地质条件适用的基础类型
（一）基础主要类型
1. 按埋置深度划分：浅基础：h 5 ~ 10m
深基础：h 10m
砖基础 2. 按基础材料划分： 毛石基础 灰土基础 三合土基础 混凝土基础 钢筋混凝土基础
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沉和剪切挤出。 主要有地基强度不够，出现下
现滑移和剪切挤出。 有倾斜的软弱夹层，出
三. 地基剪切破坏的原理和类型：
土中任意深度处微小单元体m：
1 3 1
m

3
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1. 剪切破坏的原理:在某一点的任意面上剪应力 达到或超过抗剪强度时，就会发生剪切破坏。
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第一节 地基变形及破坏的基本类型
一. 地基变形概念： 基础：建筑物下部直接与岩、土层接触的部位。 地基：基础下面因建筑物荷载引起天然应力改变的那
一部分岩层或土层。
物荷载作用下屈服变形 。 变形：地基在上覆建筑 如产生的压密变形和剪 切变形 地基 现象。 地基强度时产生的失稳 （如剪出等） 破坏：地基变形超过 建筑物破坏。 建筑物允许值时产生的 （如变形过大等）。