第八章 粘结锚固与构造基础
第八章巷道维护原理和支护技术.ppt
软岩巷道围岩变形规律 1.软岩巷道变形的影响因素 （1）岩石本身的强度、结构、胶结程度等； （2）自重应力场、构造应力场、扰动应力场； （3）遇水膨胀性； （4）采掘扰动； （5）软岩的流变性。 2.软岩巷道变形规律 （1）具有明显的时效性； （2）多表现为环向受压、呈现出非对称性； （3）变形随埋深的增加而增加； （4）在不同应力作用下具有明显的方向性。
锚杆长度、杆体直径、锚杆的间排距等。
（3） 系统设计法 系统设计方法包括6个基本部分： ① 地质力学评估，主要是围岩应力状态和岩
体力学性质评估。 ②初始设计，以有限差分数值模拟分析为主要
手段，辅以工程类比和理论计算法 。 ③按初始设计选定的方案进行施工 。 ④现场监测 。 ⑤信息反馈与修改、完善设计 。 ⑥重复进行由初始设计至信息反馈与修改、完
表8-6 各种金属支架架型的力学特性和适用条件
支架架型 梯形刚性支架 梯形可缩性支架 半圆拱可缩性支架 三心拱直腿可缩性支架 三心拱曲腿可缩性支架 多绞摩擦可缩性支架 马蹄形可缩性支架
圆形可缩性支架
方(长)环形可缩性支架
主要力学特性 不可缩，承载能力较小 垂直、侧向均可缩，承载能力较小
承载能力较大，特别是在均压时
第四节 巷道锚杆支护
一、锚杆种类和锚固力 锚杆是锚固在岩体内维护围岩稳定的杆状
结构物。对地下工程的围岩以锚杆作为支护 系统的主要构件，就形成锚杆支护系统。单 体锚杆主要由锚头（锚固段）、杆体、锚尾 （外锚头）、托盘等部件组成。
1．锚杆的分类 最基本的分类方法是按锚杆的锚固方式划分： ① 机械锚固式锚杆包括胀壳式锚杆、倒楔式
3—穹形球体；是4—目托前盘国；内外用的最广 5—塑料1—硬木泛内的楔一2种—
木杆体；3—木托板； 4—硬木外楔；5—竹杆 体增压垫圈；6—驱动螺 母
六 钢筋与混凝土的粘结
六钢筋与混凝土的粘结6.1 概述钢筋与混凝土的粘结是钢筋与外围混凝土之间的一种复杂的相互作用，通过它传递二者间的应力，协调变形,是钢筋与混凝土两种材料组成的复合构件共同工作的基本前提。
粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力，实际上钢筋外围混凝土的应力及变形状态要复杂得多。
粘结力使钢筋应力沿钢筋长度而变化；反之，没有钢筋应力的变化，就不存在有粘结应力。
粘结应力按作用性质分为两类：(1)锚固粘结应力。
钢筋伸入支座(图6-1a)或在跨间切断时(图6-1b)，必须有足够的“锚固长度”(或延伸长度)，通过这段长度上粘结应力的积累，才能使钢筋中建立起所需的拉力；(2)裂缝附近的局部粘结应力。
开裂截面的钢筋拉力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，使未开裂截面混凝土受拉(图6-1c)。
局部粘结应力的大小，反映受拉区混凝土参与工作的程度。
如梁中受力钢筋的锚固粘结不足，会出现较大的滑动，导致构件提前破坏，降低梁的抗弯及抗剪强度。
局部粘结应力的退化和丧失，使裂缝宽度增大，刚度降低。
粘结徐变是长期荷载作用下裂缝宽度增长的主要原因之一。
经受多次重复荷载的钢筋混凝土梁，可能由于锚固粘结疲劳使强度降低，或粘结应力的退化使裂缝和变形增大。
总之，在承载能力和使用极限状态下，钢筋强度能利用多少取决于粘结的有效程度。
光圆钢筋粘结的主要问题是强度低，不大的粘结应力下即可能产生较大的相对滑动。
高强度变形钢筋带来了的问题是外围混凝土的劈裂成为粘结破坏的主要危险。
高强度、大直径变形钢筋具有节约钢材、便于施工等优点，各国都相继推广使用。
但粘结性能是发挥其强度的关键，这就促使人们对各种类型钢筋的粘结进行广泛的研究。
粘结试验迄今已有百余年的历史，发表了众多的试验资料，但由于影响粘结的因素很多，破坏机理复杂，以及试验技术方面的原因等，目前粘结的某些基本问题还没有得到很好地解决。
特别是与钢筋混凝土其他领域的进展相比，人们对钢筋与混凝土粘结的了解还很不够，提不出一套比较完整的、有充分论据的粘结滑动理论。
土力学与地基基础第八章
4、特殊性地基，如湿陷性黄土、季节性冻土，要求采用 桩基础将荷载传到深层稳定的土层； 5、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确， 如果采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；
6、当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施 工困难和避免水下施工；
7、地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物 的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定 土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。
8.3.2 单桩竖向静载荷试验 静载荷试验是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法，它 除了考虑地基的支承能力外，也计入了桩身材料对承载力 的影响。 对于灌注桩，应在桩身强度达到设计强度后方能进行静载 荷试验。对于预制桩，由于沉桩扰动强度下降有待恢复， 因此在砂土中沉桩7天后，粘性土中沉桩15天后，饱和软粘 土中沉桩25天后才能进行静载试验。 静载荷试验时，加荷分级不应小于8级，每级加载量宜为预 估限荷载的1/8~1/10。 测读桩沉降量的间隔时间为：每级加载后，第5、10、 15min时各测读一次，以后每15min测读一次，累计一小时 后每隔半小时测读一次。 在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于 0.1mm时可视为稳定，稳定后即可加下一级荷载。
Quk Qsk Qpk u qsik li q pk Ap
二、 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直 径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算：
8.2桩的类型
1、按承台位臵分：高桩承台基础和低桩承台基础 2 按承载性状分类： 摩擦型桩；端承型桩；
3 按成桩方法分类：非挤土桩；部分挤土桩；挤土桩；
4 按桩径（设计直径d）大小分类：小直径桩：d ≤250mm； 中等直径桩： 250mm< d <800mm；大直径桩： d ≥800mm 5、按桩身材料分：木桩，钢筋混凝土桩和钢桩 6、按施工方法分：预制桩；灌注桩
常用工程节点
工程结构部分常用节点一、一般构造二、基础构造三、柱和节点构造四、剪力墙构造五、梁构造六、板构造第一部分一般构造1、钢筋的锚固钢筋在混凝土结构中能够受力，主要是靠钢筋和混凝土之间的粘结锚固作用。
如果钢筋锚固失效，结构则可能丧失承载力并引发结构破坏。
锚固是混凝土结构受力的基础。
纵向受拉钢筋最小锚固长度l a纵向受拉钢筋抗震锚固长度l aE与砼强度等级、钢筋直径及级别有关，查表使用常用到的l aE：C30 34dC35 31d2、钢筋连接设置时遵循的原则1）接头应尽量设置在受力较小处，避开梁端、柱端箍筋加密区；当无法避开时，采取机械连接接头，且接头面积百分率不超50%；2）在同一受力钢筋上宜少设连接接头，不宜设置2个或2个以上的接头；3）接头位置应相互错开，连接范围内，接头钢筋面积百分率限制在一定范围内，间隔式布置；4）在钢筋连接区域应采取必要构造措施，在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置加密箍筋(≤5d、100)；粗细钢筋搭接时，按粗筋截面积计算接头百分率，按细筋直径计算搭接长度。
3、钢筋混凝土构件中受力钢筋的不等强度代换，是否可以高强度钢筋等面积替换低强度钢筋工程中由于材料供应等原因，有时会对钢筋混凝土构件中受力钢筋进行代换，因为钢筋代换的强度等级不同，应遵循钢筋承载力设计值相等的原则。
一般不可以采用钢筋的等面积代换，特别是在有抗震要求的框架梁、柱、剪力墙的边缘构件等部位。
当代换的纵向钢筋总承载力设计值大于原设计值时，会造成薄弱部位的转移，以及构件在有影响的部位发生混凝土的脆性破坏，所以对结构并不安全。
施工中把握点：1）钢筋的品种、级别或规格作变更时，应办理设计变更文件；2）同一钢筋混凝土构件中，纵向受力钢筋应采用同一强度等级的钢筋。
1、梁板式筏形基础的底板纵向钢筋构造要求梁板式筏形基础底板钢筋接头位置在内力较小部位，宜采用搭接接头或机械连接。
1）顶部钢筋全部拉通，接头位置在支座10/4范围连接；2）下部支座贯通钢筋在跨中10/3范围连接2、顶平梁板式筏形基础的配筋构造钢筋配置顺序：短跨方向基础梁→长跨方向基础梁→基础底板底板筋网：顶面筋短跨筋在上层，并在梁顶筋之下底面筋短跨筋在下层3、底平梁板式筏形基础的配筋构造钢筋配置顺序：基础底板→长跨方向基础梁→短跨方向基础梁底板筋网：顶面筋短跨筋在上层底面筋短跨筋在下层4、柱筋在基础主梁中的锚固a与竖直长度有关5、墙筋在基础梁中的锚固1）柱2）墙端部等截面外伸8、桩在承台内嵌固及纵筋的锚固桩在承台内嵌固长度与桩的长边尺寸或直径有关。
第八章——精选推荐
第八章 安装施工技术 1.起重机械的种类有哪些？试说明其优缺点及适用范围。 2．试述履式起重机的起重高度、起重半径与起重量之间的关系。 3．在什么情况下对履带式起重机进行稳定性验算？如何验算？ 4．柱子吊装前应进行哪些准备工作？ 5．试说明旋转法和滑行法吊装时特点及适用范围。 6．试述柱按三点共弧进行斜向布置的方法。 7．怎样对柱进行临时固定和最后固定？ 8．怎样校正吊车梁的安装位置？ 9．屋架的排放有哪些方法？要注意哪些问题？ 10．构件的平面布置应遵守哪些原则？ 11．分件安装法和综合安装法各有什么特点？ 12．预制阶段柱的布置方式有几种？各有什么特点？ 13．屋架在预制阶段布置的方式有几种？ 14．屋架在安装阶段的扶直有几种方法？如何确定屋架的就位范围和就位位置？ 15．高强度螺栓安装前的准备工作与技术要求是什么？ 16．试述高强度螺栓的安装方法。 17．试述装配式框架节点构造及施工要点。 参考答案： 1.起重机械的种类有哪些？试说明其优缺点及适用范围。
答：起重机械的种类有：桅杆式起重机、自行式起重机、塔式起重机三大类。 桅杆式起重机又称为拔杆或把杆，是最简单的起重设备。一般用木材或钢材制作，桅杆式起重机可分为：独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。这类起重机具有制作简单、装拆方便，起重量大，受施工场地限制小的特点。 自行式起重机可分为履带式起重机、汽车式起重机与轮胎式起重机。这类起重机可以自行，具有灵活、机动的特点，履带式起重机甚至可以负重自行；但起重量大一般不大。
塔式起重机的类型较多，按结构与性能特点分为两大类：一般式塔式起重机与自升式塔式起重机。这类起重机具有起重量大、服务半径大的特点；但绝大多数为固定式。
2．试述履式起重机的起重高度、起重半径与起重量之间的关系。 答：履带式起重机是一种具有履带行走装置的全回转起重机，它利用两条面积较大的履带着地行走，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成，履带式起重机的主要技术性能包括三个主要参数：起重量Q、起重半径R、起重高度H。，在允许范围内：起重量Q越重、则起重半径R越小，起重高度H。越高、则起重半径R越小。 3．在什么情况下对履带式起重机进行稳定性验算？如何验算？
第八章建筑基础基本知识
第八章建筑基础基本知识建筑基础是建筑工程中最基本的部分，它是建筑物的基础，承载着整个建筑物的重量。
建筑基础的设计和施工对于建筑物的安全和稳定性至关重要。
本文将介绍建筑基础的基本知识，包括建筑基础的种类、设计原则、施工工艺等方面。
一、建筑基础的种类建筑基础的种类主要包括浅基础和深基础两种。
1.浅基础浅基础是指基础埋深小于等于基础宽度的基础。
常见的浅基础有筏式基础、板式基础、带式基础、隔离基础等。
筏式基础是指基础底部为一整块混凝土板，它能够承受建筑物的全部荷载，并将荷载均匀分布到地基上。
板式基础是指基础底部为一系列相互连接的混凝土板，它能够承受建筑物的部分荷载，并将荷载均匀分布到地基上。
带式基础是指基础底部为一条混凝土带，它能够承受建筑物的部分荷载，并将荷载均匀分布到地基上。
隔离基础是指基础底部为一系列相互独立的混凝土块，它能够承受建筑物的部分荷载，并将荷载均匀分布到地基上。
2.深基础深基础是指基础埋深大于基础宽度的基础。
常见的深基础有桩基础、墙式基础、箱式基础等。
桩基础是指将混凝土桩或钢筋混凝土桩打入地下，通过桩与土壤的摩擦力或桩的端阻力来承受建筑物的荷载。
墙式基础是指将混凝土墙体埋入地下，通过墙体与土壤的摩擦力来承受建筑物的荷载。
箱式基础是指将混凝土箱体埋入地下，通过箱体与土壤的摩擦力来承受建筑物的荷载。
二、建筑基础的设计原则建筑基础的设计应遵循以下原则：1.合理选址建筑基础的选址应考虑地质条件、地下水位、土壤承载力等因素，选择地质条件良好、地下水位较低、土壤承载力较高的地点。
2.合理布局建筑基础的布局应考虑建筑物的荷载分布情况，采用合理的基础形式和尺寸，使荷载能够均匀分布到地基上。
3.合理设计建筑基础的设计应根据建筑物的荷载、地质条件、土壤承载力等因素进行合理计算，确保基础的稳定性和安全性。
三、建筑基础的施工工艺建筑基础的施工工艺包括基础开挖、基础处理、基础浇筑等环节。
1.基础开挖基础开挖是指将建筑基础所在的土壤挖掉，使基础能够埋入地下。
第八章 地基承载力-lsj
按地基载荷试验确定（最可靠）
浅层平板载荷试验
(一)p-s曲线“陡降型”
低压缩性土
中、高压缩性土
地基变形的三个阶段 pcr a pu p a.线性变形阶段
0
oa段，荷载小，主要产生压缩变形，荷载与沉降 关系接近于直线，土中τ＜τf,地基处于弹性平 衡状态 ab段，荷载增加，荷载与沉降关系呈曲线，地基 中局部产生剪切破坏，出现塑性变形区
Q Qc Q f ps A A
2.侧壁摩阻力Qf
原位试验确定地基承载力
钻杆 器头
三、标准贯入试验法
方法介绍：
贯入 器身
试验时，先行钻孔，再把上端接有钻杆 的标准贯入器放至孔底，然后用质量为 63.5kg的锤，以76cm的高度自由下落将 贯入器先击入土中15cm，然后测继续打 30cm的所需要锤击数，该击数称为标准 贯入击数 建立标准贯入击数与地基承载力之间的 对应关系，可以得到相应标准贯入击数 下的地基承载力
第三节 浅基础地基极限承载力
基底完全粗糙
Pu 2 Pp cos( ) 2C W 1 2 Pp cos( ) cbtg b 2tg 4
(1) r=0, c=0, q 引起的 Ppq (2) r=0, q=0, c 引起的 Ppc (3) q=0, c=0, r 引起的 Ppr
2 2
p d sin 2 c z ( 2 ) d sin tg
塑性区的边界方程
第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力
2 ) d sin tg dz p d cos 2 ( 2) 0 d sin zmax p d
r0 滑动区Ⅱ的边界de(或de1)为对数螺旋曲线，其曲线方程为 r r0e ， 为起 始始矢径( r0 ad a1d )；滑动区Ⅲ的边界ef(或e1f1)为直线并与水平面成 (. 0 2) 角。 45 （4）当基础有埋置深度D时，将基础底面以上的两侧土体用当量均布超载
第10章 地基和基础结构
意大利比萨斜塔
1173年9月8日动工,至1178年在建至 第4层中部,高度约29m时,因塔明显倾斜 而停工。94年后,于1272年复工，经6年 时间,建完第7层,高48m，再次停工中断 82年。于1360年再复工,至1370年竣工， 全塔共8层,高度为55m。塔身呈圆筒形， 1590年伽利略在此塔做落体实验,创建了 物理学上著名的落体定律。 全塔总重约145MN,基础底面平均压 力约500kPa。地基持力层为粉砂,下面为 粉土和粘土层。目前塔北侧沉降量约 90cm,南侧沉降量约270cm,塔倾斜约 5.5°,南北两端沉降差1.80m，塔顶离中 心线已达5.27m,成为危险建筑。等于我 国虎丘塔倾斜后塔顶离开水平距离的2.3 倍。幸亏比萨斜塔的建筑材料大理石条 石质量优,施工精细,尚未发现塔身有裂 缝。1990年1月4日被封闭。除加固塔身 外,用压重法和取土法进行地基处理。目 前已向游人开放。
• 一、土的三相图
质量m 气
mw
体积V
Vw Va Vs
m
水 土粒
ms
V
Vv
二、直接测定指标
1.土的密度ρ：单位体积土的质量
质量m
体积V
Vw Va Vv
ms mw m V Vs Vw Va
工程中常用重度来表示单位体 积土的重力
气
mw m
水
ms
土粒
Vs
V
g
重力加速度， 近似取10m/s2
质量m
气
mw m
体积V
Vw Va
水 土粒
2.土粒相对密度ds（土粒比重）： 土粒质量与同体积的4℃时纯水的 质量之比
ms
土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般2.70～2.75； 砂土一般为2.65左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小