锚杆设计包括哪些内容,地基基础设计规范2012

地基承载力特征值fak:指由荷载试验测定的地基土;地基处理:指为提高地基土的承载力,改善其变形性质;桩基础:由设置于岩土中的桩和联接与桩端的承台组合;扩展基础:将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩展成;负摩阻力:桩同土由于自重固结,湿陷、地面荷载作用;下拉荷载:作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和;土塞效应:敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成土;灌注桩后注浆:
地基承载力特征值fak:指由荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值是比例界限值
地基处理:指为提高地基土的承载力,改善其变形性质或渗透性质而采用的人工方法
桩基础:由设置于岩土中的桩和联接与桩端的承台组合的基础或柱与桩直接联结的单桩基础 支挡结构:使岩土边坡保持稳定,控制位移而建造的结构物
扩展基础:将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩展成一定底面积,使作用在基底压应力等于或小于地基上的允许承载力,而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求,这种起到压力扩散的基础称为扩展基础
负摩阻力:桩同土由于自重固结,湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力
下拉荷载:作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和
土塞效应:敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成土塞,对桩端阻力发挥程度的影响效应 桩基等效沉降系数:弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量Wm与按等代墩数Boussinesq解计算沉降量Wb之比,用以反应Mindlin解应力分布对计算沉降的影响
灌注桩后注浆:灌注桩成桩后一定时间,通过预设与桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使端桩侧土体得到加固,从而提高端桩承载力,减小沉降
强夯法:反复讲夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,将地基土夯实的地基处理方法
真空预压法:通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空,而使地基固结的地基处理方法
换土垫层法:挖去地表浅层软弱土层和不均匀土层,回填坚硬、较粗粒径的材料,并夯实密实,形成垫土层的地基处理办法
复合基桩:单桩及其对应面积的承台下地基组成的复合承载基桩
基坑工程:
天然地基上浅基础的设计内容:
1、选择基础的材料、类型进行基础平面布置。2、确定地基持力层和基础埋置深度
3、确定地基承载力。4、确定地基的底面尺寸,必要是进行地基变形与稳定性验算
5、进行基础结构设计(对基础进行内力分析、截面计算并满足构造要求)
6、绘制基础施工图,提出施工说明
浅基础的设计方法必须同时满足静力平衡和变形协调俩个条件为前提
地基基础设计分为甲、乙、丙三个等级
地基基础设计应符合的规定:1、所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算规定
2、甲、乙级必须验算地基变形设计 3、丙级可不作变形验算
4、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等应验算其稳定性
5、基坑工程应进行稳定性验算
6、当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算 荷载取值规定:1、按地基承载力确定基础底面积及埋深时, 荷载效应为标准组合,相应的抗力为承载力特征值。2、计算地基变形时,荷载效应为准永久组合,相应的限值为地基变形允许值。3、计算挡土墙压力、地基和斜坡的稳定及滑坡推力时,荷载效应为基本组合,但其分项系数均为1.0
4、在确定基础高度、支挡结构截面等,荷载效应为基本组合,采用相应的分项系数。
浅基础根据结构形式分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏型基础、箱形型基础和壳体基础等
根据基础所用材料的性能分为无筋基础和钢筋混凝土基础
扩展基础:墙下条形基础和柱下独立基础统称为扩展基础。包括无筋和钢筋混凝土扩展基础 钢筋混凝土扩展基础简称为扩展基础,系指墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础。这类基础的抗弯和抗剪性能良好,可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。更适用在基础埋置深度较小时使用
基础埋置深度:指基础底面至天然地面的距离
基础埋置深度的选择因素:1与建筑物有关的条件,基础埋置深度随建筑物的高度适当增加
2、工程地质条件,基础应进可能埋置在良好的持力层上。3、水文地质条件,有地下水位存在时,基础应尽量埋置在地下水位以上,以避免地下水对基坑开挖、基础施工和使用期间影响。4、地基冻融条件,分为季节性冻土和多年冻土。5、场地环境条件,基础埋置深度不宜小于0.5m,基础一般至少低于设计地面0.1m
地基承载力特征值由荷载试验、原位试验、规范承载力表确定。
规范推荐的理论公式来计算地基承载力特征值不需要进行修正
当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时应按下式进行修正
fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)
地基承载力特征值按深层平板荷载试验确定时,?d取0
地基变形按其特征可分为:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜
局部倾斜:砌体承重结构。沉降差:框架结构、砌体墙填充的边排桩、不产生附加应力结构 沉降量:单层排架结构、体型简单的高层建筑。倾斜:桥式吊车轨面、高耸结构基础、多层 无筋扩展基础设计可以通过控制材料强度等级和台阶宽高比来确定基础的截面尺寸 墙下钢筋混凝土条形基础的截面设计包括确定基础高度和基础底板配筋
减轻不均匀沉降危害的措施:
1、建筑措施。建筑物的体型应力求简单;控制建筑物的长高比及合理布置墙体;设置沉降缝及相邻建筑物基础应有一定的净距;调整某些设计标高。
2、结构措施。减轻建筑物自重;设置圈梁;设置基础梁;减小或调整基底附压力;采用联合基础或连续基础;采用对不均匀沉降欠敏感的结构形式。
3、施工措施。遵照先重后轻、先高后低的施工顺序;注意堆载、沉桩和降水等对邻近建筑物的影响;注意保护坑底土体
柔性基础:抗弯刚度很小的基础。刚性基础:抗弯刚度极大
刚性基础埋深要大于钢筋混凝土柔性基础
根据整体刚度的大小将上部结构分为:柔性结构、敏感性结构、刚性结构
柔性结构:木结构、排架结构。刚性结构:烟囱、水塔、高炉、筒仓这类刚度大的高耸结构 敏感性结构:砖石砌体承重结构、钢筋混凝土框架结构。可以通过加大或加强结构的整体刚度以及在建筑、结构和施工采取适当的措施来防止不均匀沉降对建筑物带来的损坏。对于采用单独柱基的框架结构,设置基础梁是加大结构刚度、减少不均匀沉降的有效措施 条形基础内力计算方法:简化计算法(静定梁法和倒梁法)和弹性地基梁
采用倒梁法计算时计算所得的支座反力不等于原有的柱子传来的轴力;
原因:反力呈直线分布及视柱脚为不动铰支座都可能与事实不符;上部结构的整体刚度对基础整体弯矩有抑制作用,使柱载荷均匀化。措施:“基底反力局部调整法”加以调整
桩的分类:按施工方法分类:预制桩(混凝土预制桩、钢桩、木桩)、灌注桩(沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩)。按桩的承载性质分类:端承型桩(摩擦端承桩、端承桩) 摩擦型桩(端承摩擦桩、摩擦桩)
摩擦端承桩:桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩端阻力分担荷载较多的桩
端承桩:桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,而端侧阻力很小可以忽略
桩的成型方法:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩
桩的破坏形式:整体破坏、屈曲破坏、刺入破坏
单桩轴向荷载的传递过程就是桩侧阻力和端桩阻力发挥的过程
影响荷载传递的因素:
1、桩端土与桩周土的刚度比Eb/Es,其越小传递到桩端的荷载越大。2、桩土刚度比Ep/Es,其越大传递到桩端的荷载越大。3、桩端扩底直径与桩身直径之比D/d,其越大桩端阻力分担的荷载比越大。4、桩的长径比l/d,随其增大,传递到桩端的荷载越小
深度效应:当桩入土深度达某一临界深度后,侧阻就不随深度增加
产生负摩阻力的情况:1、位于桩周欠固结的软粘土或新填土在重力的作用下产生固结
2、大面积堆载是桩周土层压密。3、在正常固结或弱超固结的软土地区,由于地下水位全面降低致使有效应力增加,所引起大面积沉降。4、自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷。5、地面因打桩时孔隙水压力剧增而隆起,其后孔压消散而固结下沉
中性点:摩阻力、桩土之间的相对位移和桩身轴力沿桩身变化的特征点,在中性点桩身轴力达到最大值
群桩效应:在竖向荷载的作用下,由于承台、桩、土相互作用,群桩基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降状态,往往与相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有显著差别。 群桩基础的承载力常不等于其各基桩的承载力之和,即Qg??Qi
摩擦型群桩基础
1、不考虑承台效应的情况(摩擦型群桩的沉降大于独立单桩,对非条形承台下、按常用桩距布桩的群桩,桩数越多群桩与独立单桩的沉降量之比越大)影响因素:①承台刚度②基土性质③桩距
2、考虑承台效应的情况,承台底分担荷载作用是随着桩群相对于基土向下位移幅度的加大而增强;承台分担荷载是以桩基整体下沉为前提
单桩竖向承载力的确定1、桩身的材料强度2、地层的支撑力,取其中最小值
单桩竖向极限承载力的确定:静载荷试验、桩身的材料强度、地层的支撑力
对于桩距不大于6倍桩径的桩基,其最终沉降量计算采用等效作用分层总和法,计算时不考虑桩间土的压缩变形对沉降的影响,等效作用面位于端桩平面,等效作用面积为承台投影面积
?e--- 桩基等效沉降系数
水平荷载下桩的工作状态取决于桩--土之间的相互作用
依据桩、土相对刚度的不同,水平荷载作用下的桩可分为刚性桩、半刚性桩、柔性桩 当换算深度h?2.5为刚性桩 2.5?h?4.0为半刚性桩;h?4.0为柔性桩
刚性桩为整体破坏,其破坏一般只发生于桩周土中,桩体本身不发生破坏、
弹性桩,半刚性桩的桩身位移曲线只出现一个位移零点,柔性桩则出现两个以上的位移零点和弯矩零点。当桩周土失去稳定、或桩身最大弯矩处出现塑性屈服、或桩的水平位移过大时、弹性桩便趋于破坏
承台的设计,包括选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,并使其结构满足一定要求;各种承台按国家规范进行受弯、受冲切、受剪切和局部承压承载力计算
地基处理方法分类:1、强夯法;适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度粘性土、杂填土等地基,对饱和性粘土应慎重考虑
2、换填垫层法;适用处理浅层软弱土、湿陷性黄土、膨胀土季节性冻土等地基
3、排水固结;适用厚度较大的饱和软土层,对于渗透性较低的泥碳土必须慎重
排水系统分为水平排水系统和竖向排水系统
水平排水系统作用:创造一个竖向渗流的排水界面
竖向排水系统作用:在软土层中增加排水路径,缩短排水距离,加速土层固结。分为普通沙井、袋装沙井、塑料排水带
强夯法:动力夯实、动力固结、动力置换
土钉墙支护特点:
(1) 形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。
(2) 施工设备简单,由于钉长一般比锚杆的长度小的多,不加预应力所以设备简单。
(3) 随基坑开挖逐层分段开挖作业,不占或少占单独作业时间,施工效率高,占用周期短。
(4) 施工不需单独占用场地,对现场狭小,放坡困难,有相邻建筑物时显示其优越性。
(5) 土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。
(6) 施工噪音、振动小,不影响环境。
(7) 土钉墙本身变形很小,对相邻建筑物影响不大。
特殊土包括:软土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、盐渍土、多年冻土、人工填土、混合土、污染土
湿陷性黄土:非自重湿陷土、自重湿陷土
黄土的湿陷量与所受的压力大小有关,用湿陷系数?s值来衡量(由室内压缩试验测定) 当?s&0.015时为非湿陷性黄土,?s≥0.015时为湿陷性黄土,湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值等因素判定
在自然状态下,膨胀土液性指标常小于0,呈坚硬或硬塑状态
三亿文库包含各类专业文献、中学教育、高等教育、行业资料、外语学习资料、生活休闲娱乐、幼儿教育、小学教育、12地基基础设计等内容。 
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岩石锚杆基础的设计要求
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《建筑地基基础设计规范》GB第8.6节对岩石锚杆基础的设计进行了规定。
《建筑地基基础设计规范》GB第8.6.1条指出:岩石锚杆基础适用于直接建在基岩上的柱基,以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆基础应与基岩连成整体,并应符合下列要求:
(1)锚杆孔直径,宜取锚杆筋体直径的3倍,但不应小于一倍锚杆筋体直径加50mm。锚杆基础的构造要求,可按图8.6.1采用。
(2)锚杆筋体插入上部结构的长度,应符合钢筋的锚固长度要求。
(3)锚杆筋体宜采用热轧带肋钢筋,水泥砂浆强度不宜低于30MPa,细石混凝土强度不宜低于C30。灌浆前,应将锚杆孔清理干净。
《建筑地基基础设计规范》GB第8.6.2条指出:锚杆基础中单根锚杆所承受的拔力,应按下列公式验算:
Nti=(Fk+Gk)/n-Mxkyi/Σyi?-Mykxi/Σxi?
式中:Fk——相应于作用的标准组合时,作用在基础顶面上的竖向力(kN);
Gk——基础自重及其上的土自重(kN);
Mxk、Myk——按作用的标准组合计算作用在基础底面形心的力矩值(kN·m);
xi、yi——第i根锚杆至基础底面形心的y、x轴线的距离(m);
Nti——相应于作用的标准组合时,第i根锚杆所承受的拔力值(kN);
Rt——单根锚杆抗拔承载力特征值(kN)。
《建筑地基基础设计规范》GB第8.6.3条指出:对设计等级为甲级的建筑物,单根锚杆抗拔承载力特征值Rt应通过现场试验确定;对于其他建筑物应符合下式规定:
Rt≤0.8πd1lf
式中:f——砂浆与岩石间的粘结强度特征值(kPa),可按本规范表6.8.6选用。
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