《基础工程第一章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础工程第一章.ppt（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、主讲教师：左熹主讲教师：左熹 基基 础础 工工 程程课课 程程 简简 介介本本课课程程主主要要讲讲授授常常见见的的地地基基基基础础的的设设计计理理论论和和计计算算方方法法方方面面的的内内容容，包包括括地地基基基基础础设计原则、浅基础、桩基础、地基处理等。设计原则、浅基础、桩基础、地基处理等。通通过过学学习习使使学学生生掌掌握握地地基基基基础础设设计计的的基基本本原原理理，具具有有从从事事一一般般工工程程基基础础设设计计和和施施工工管理的能力。管理的能力。基 础 工 程教材教材基础工程基础工程 王秀丽等王秀丽等重庆大学出版社重庆大学出版社参考书参考书地基与基础地基与基础 顾晓鲁等顾晓鲁等 建筑工
2、业出版社建筑工业出版社规规 范范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范（GBJ50011-2001）建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（GBJ50009-2001）基 础 工 程第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 天然地基上的浅基础天然地基上的浅基础第三章第三章 桩基础和深基础桩基础和深基础第四章第四章 复合地基复合地基第五章第五章 地基处理地基处理第六章第六章 挡土墙挡土墙第八章第八章 基坑工程基坑工程第九章第九章 特殊土地基特殊土地基课程内容课程内容课程内容课程内容 基 础 工 程第第 一一 章章绪论绪论 基 础 工 程地基及基础
3、的概念地基及基础的概念本学科发展概况本学科发展概况国内外基础工程事故举例国内外基础工程事故举例本课程的特点和学习要求本课程的特点和学习要求内内容提要容提要 基 础 工 程 建建筑筑物物的的全全部部荷荷载载均均由由其其下下的的地地层层来来承承担担。受受建建筑筑物物影影响响的的那那一一部部分分地地层层称称为为地地基基；建建筑筑物物向地基传递荷载的下部结构称为向地基传递荷载的下部结构称为基础基础。建筑物建筑物上部结构上部结构基基 础础地地 基基基础基础地基地基1-1 1-1 地基及基础的概念地基及基础的概念地基及基础的概念地基及基础的概念 基 础 工 程基基 础础上部结构上部结构地地 基基建筑物三部
4、分示意图建筑物三部分示意图 基 础 工 程 建建筑筑物物的的上上部部结结构构、基基础础和和地地基基三三部部分分，功功能能不不同同，研研究究方方法法各各异异，但但它它们们又又是是建建筑筑物物的的有有机机组组成成部部分分，缺缺一一不不可可、彼彼此此联联系系、相相互互制制约约。所所以以，科科学学的的、理理想想的的方方法法是是将将三部分统一三部分统一起来进行设计计算。起来进行设计计算。依依目目前前的的理理论论水水平平，还还很很难难做做到到这这一一点点。尽尽管管如如此此，我我们们在在处处理理地地基基基基础础问问题题时时，头头脑脑里里一一定定要要有有地地基基-基基础础-上上部部结结构构相相互互作作用用的整
5、体概念的整体概念，尽可能全面地加以考虑。，尽可能全面地加以考虑。基 础 工 程 地基基础设计必须满足的基本条件地基基础设计必须满足的基本条件 建建筑筑物物的的建建造造使使地地基基中中原原有有的的应应力力状状态态发生变化，所以地基基础的设计必须满足：发生变化，所以地基基础的设计必须满足：a.a.作作用用于于地地基基的的荷荷载载不不超超过过地地基基的的承承载载能力（能力（地基土的强度问题地基土的强度问题）；）；b.b.控控制制基基础础沉沉降降使使之之不不超超过过允允许许值值（地地基土的变形问题基土的变形问题）。）。基 础 工 程 作为作为作为作为工程技术工程技术工程技术工程技术，基础工程是一项古老
6、的工艺。公，基础工程是一项古老的工艺。公，基础工程是一项古老的工艺。公，基础工程是一项古老的工艺。公元前元前元前元前2 2 2 2世纪修建的万里长城；隋朝的赵州安济桥；我世纪修建的万里长城；隋朝的赵州安济桥；我世纪修建的万里长城；隋朝的赵州安济桥；我世纪修建的万里长城；隋朝的赵州安济桥；我国著名的古代水利工程之一，战国时期李冰领导修国著名的古代水利工程之一，战国时期李冰领导修国著名的古代水利工程之一，战国时期李冰领导修国著名的古代水利工程之一，战国时期李冰领导修建的都江堰；举世闻名的古埃及金字塔等，都是由建的都江堰；举世闻名的古埃及金字塔等，都是由建的都江堰；举世闻名的古埃及金字塔等，都是由建
7、的都江堰；举世闻名的古埃及金字塔等，都是由于修建在牢固的地基基础之上才能逾千百年而留存于修建在牢固的地基基础之上才能逾千百年而留存于修建在牢固的地基基础之上才能逾千百年而留存于修建在牢固的地基基础之上才能逾千百年而留存于今。人类在建筑工程实践中积累了丰富的基础工于今。人类在建筑工程实践中积累了丰富的基础工于今。人类在建筑工程实践中积累了丰富的基础工于今。人类在建筑工程实践中积累了丰富的基础工程设计、施工经验和知识，但是由于受到当时的生程设计、施工经验和知识，但是由于受到当时的生程设计、施工经验和知识，但是由于受到当时的生程设计、施工经验和知识，但是由于受到当时的生产实践规模和知识水平限制，在相
8、当长的的历史时产实践规模和知识水平限制，在相当长的的历史时产实践规模和知识水平限制，在相当长的的历史时产实践规模和知识水平限制，在相当长的的历史时期内，地基基础仅作为一项建筑工程技术而停留在期内，地基基础仅作为一项建筑工程技术而停留在期内，地基基础仅作为一项建筑工程技术而停留在期内，地基基础仅作为一项建筑工程技术而停留在经验积累和感性认识阶段。经验积累和感性认识阶段。经验积累和感性认识阶段。经验积累和感性认识阶段。1-2 1-2 本学科发展概况本学科发展概况本学科发展概况本学科发展概况 基 础 工 程 作作作作为为为为应应应应用用用用科科科科学学学学，基基基基础础础础工工工工程程程程又又又又是
9、是是是一一一一门门门门年年年年轻轻轻轻的的的的学学学学科科科科。十十十十八八八八世世世世纪纪纪纪欧欧欧欧洲洲洲洲产产产产业业业业革革革革命命命命以以以以后后后后，水水水水利利利利、道道道道路路路路以以以以及及及及城城城城市市市市建建建建设设设设工工工工程程程程中中中中大大大大型型型型建建建建筑筑筑筑物物物物的的的的兴兴兴兴建建建建，提提提提出出出出了了了了大大大大量量量量与与与与土土土土的的的的力力力力学学学学性性性性态态态态有有有有关关关关的的的的问问问问题题题题，并并并并要要要要求求求求在在在在大大大大量量量量实实实实践践践践基基基基础础础础上上上上建建建建立立立立起起起起一一一一定定定定
10、的的的的理理理理论论论论 来来来来 指指指指 导导导导 以以以以 后后后后 的的的的 工工工工 程程程程 实实实实 践践践践。库库库库 仑仑仑仑（Coulomb,C.A.1773Coulomb,C.A.1773Coulomb,C.A.1773Coulomb,C.A.1773）提提提提出出出出著著著著名名名名的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度公公公公式式式式和和和和土土土土压压压压力力力力理理理理论论论论。1857185718571857年年年年英英英英国国国国人人人人W.J.MW.J.MW.J.MW.J.M朗朗朗朗肯肯肯肯（RankineRankineRankineRankine）又又又
11、又从从从从不不不不同同同同途途途途径径径径提提提提出出出出了了了了挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的土土土土压压压压力力力力理理理理论论论论。1885188518851885年年年年法法法法国国国国学学学学者者者者J.J.J.J.布布布布辛辛辛辛奈奈奈奈斯斯斯斯克克克克（BoussinesqBoussinesqBoussinesqBoussinesq）求求求求得得得得了了了了弹弹弹弹性性性性半半半半空空空空间间间间体体体体在在在在竖竖竖竖向向向向集集集集中中中中力力力力作作作作用用用用下下下下的的的的应应应应力力力力和和和和位位位位移移移移解解解解。1852185218521852年年年年法法法
12、法国国国国的的的的H.H.H.H.达达达达西西西西（DarcyDarcyDarcyDarcy）创立了砂性土的渗流理论）创立了砂性土的渗流理论）创立了砂性土的渗流理论）创立了砂性土的渗流理论“达西定律达西定律达西定律达西定律”。基 础 工 程 1922192219221922年年年年瑞瑞瑞瑞典典典典学学学学者者者者W.W.W.W.费费费费兰兰兰兰纽纽纽纽斯斯斯斯（FelleniusFelleniusFelleniusFellenius）提提提提出出出出了了了了一一一一种种种种土土土土坡坡坡坡稳稳稳稳定定定定的的的的分分分分析析析析方方方方法法法法。这这这这一一一一时时时时期期期期的的的的理理理理
13、论论论论研研研研究究究究为为为为土土土土力力力力学学学学发展成为一门独立学科奠定了基础。发展成为一门独立学科奠定了基础。发展成为一门独立学科奠定了基础。发展成为一门独立学科奠定了基础。在在在在土土土土建建建建、水水水水利利利利、桥桥桥桥隧隧隧隧、道道道道路路路路、港港港港口口口口等等等等有有有有关关关关工工工工程程程程中中中中，以以以以岩岩岩岩土土土土体体体体的的的的利利利利用用用用、改改改改造造造造与与与与整整整整治治治治问问问问题题题题为为为为研研研研究究究究对对对对象象象象的的的的科科科科技技技技领领领领域域域域，因因因因其其其其区区区区别别别别于于于于结结结结构构构构工工工工程程程程的
14、的的的特特特特殊殊殊殊性性性性和和和和各各各各专专专专业业业业岩岩岩岩土土土土问问问问题题题题的的的的共共共共同同同同性性性性，已已已已发发发发展展展展融融融融合合合合成成成成为为为为一一一一个个个个自自自自成成成成体体体体系系系系的的的的专专专专业业业业“岩岩岩岩土土土土工工工工程程程程”。它它它它的的的的研研研研究究究究方方方方法法法法是是是是由由由由三三三三种种种种基基基基本本本本手手手手段段段段（数数数数学学学学模模模模拟拟拟拟、物理模拟物理模拟物理模拟物理模拟和和和和原位观测原位观测原位观测原位观测）综合而成。）综合而成。）综合而成。）综合而成。所所所所谓谓谓谓岩岩岩岩土土土土工工工
15、工程程程程，即即即即为为为为土土土土力力力力学学学学、工工工工程程程程地地地地质质质质学学学学、水水水水文文文文地地地地质学质学质学质学和和和和岩体力学岩体力学岩体力学岩体力学的结合的结合的结合的结合。基 础 工 程 综合国内外土木工程事故分析可以得到，与综合国内外土木工程事故分析可以得到，与地基基础有关的土木工程事故可主要概括为以下地基基础有关的土木工程事故可主要概括为以下类型：类型：地基产生整体剪切破坏地基产生整体剪切破坏、地基发生不均匀地基发生不均匀沉降沉降、地基产生过量沉降地基产生过量沉降以及以及地基土液化失效。地基土液化失效。1-3 1-3 国内外基础工程事故举例国内外基础工程事故举
16、例国内外基础工程事故举例国内外基础工程事故举例 基 础 工 程 这是举世闻名的建筑物倾斜的典型实例。意大利比萨斜塔 1173年动工修建，当塔修建至24m 高时发生倾斜，一百年后续建该塔至塔顶，建成后塔高 54.5m。塔身呈圆筒形，1-6层由优质大理石砌成，顶部 7-8层采用砖和轻石料。全塔总重约 145M N，基础底面平均压力约 50kPa。地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层。目前塔北侧沉降一米多，南侧沉降近三米，南北两端沉降差 1.80m，塔顶偏离中心线约 5.54m（倾斜约 5.5）。为使斜塔安全留存，后在国际范围内进行了招标，对斜塔进行了加固处理。意大利比萨斜塔 基 础 工 程建 于
17、1914年的加拿大特朗斯康谷仓。该谷仓由 65个圆柱形筒仓构成，高 31m，宽 23.5m，其下为钢筋混凝土筏板基础，由于事前不了解基础下埋藏有厚达 16m 的软粘土层，谷仓建成后初次贮存谷物 达 27000t 后，发现谷仓明显下沉，结果谷仓西侧突然陷入土中 7.3m，东侧上抬 1.5m，仓身倾斜近27o。后查明谷仓基础底面单位面积压力超过300kPa，而地基中的软粘土层极限承载力才约250kPa，因此造成地基产生整体破坏并引发谷仓严重倾斜。该谷仓由于整体刚度极大，因此虽倾斜极为严重，但谷仓本身却完好无损。后于土仓基础之下做了七十多个支承于下部基岩上的混凝土墩，使用了 388个50t 千斤顶以
18、及支撑系统才把仓体逐渐扶正，但其位置比原来降低了近 4.0m。这是地基产生剪切破坏，建筑物丧失其稳定性的典型事故实例。加拿大特朗斯康谷仓的地基事故 基 础 工 程地基为高压缩性淤泥质软土。展览馆于1954年5月开工，当年底实测地基平均沉降量为60cm。1957年6月，中央大厅四周的沉降量最大达146.55cm，最小为122.8cm。到1979年，累计平均沉降量为160cm，从1957年至1979年共22年的沉降量仅20cm左右，不及1954年下半年沉降量的一半，说明沉降已趋向稳定。40多年来，由于长期使用和地层不均匀沉降，主体建筑下沉最多之处约1.9米，地面高低落差40多厘米。由于地基严重下沉
19、，不仅房屋结构变形、裂缝随处可见，而且使散水倒坡，建筑物内外连接的水、暖、电管道断裂，都付出了相当的代价。上海展览中心馆 基 础 工 程 基 础 工 程日本新泻地震。日本新泻市于1964年6月16日发生了 7.5级大地震，当地大面积的砂土地基由于在地震过程中产生振动液化现象而失去了承 载 能 力，毁 坏 房 屋 近 2890幢。唐山地震。1976年7月28日 发 生在我国唐山市的大地震是人类历史上造成损失最严重的地震之一，震级7.8级，大量建筑物在地震中倒塌损毁，地基土的液化失效是其中的主要原因之一，唐山矿冶学院图书馆书库因地基液化失效致使其第一层全部陷入地面以下。地基液化失效 基 础 工 程 1.1.特点特点：综合性强、实践性强。：综合性强、实践性强。2.2.学学习习要要求求：牢牢固固掌掌握握土土力力学学中中的的基基本本概概念念和和基基本本原原理理，做做到到能能够够应应用用这这些些基基本本概概念念和和基基本本原原理理，结结合合有有关关建建筑筑结结构构理理论论和和施施工工知识，分析和解决地基基础问题。知识，分析和解决地基基础问题。1-4 1-4 本课程的特点和学习要求本课程的特点和学习要求本课程的特点和学习要求本课程的特点和学习要求 基 础 工 程