基础工程-绪论课件

1、基础工程基础工程课程性质和内容？什么是基础工程？为什么要学习基础工程？基础工程的发展概况？基础工程课程特点？0 绪 论基础工程是土木工程专业的一门重要的专业基础课，是连接基础课和专业课的桥梁。本课程主要学习和掌握有关基础工程的设计原理和方法，其内容包括浅基础的地基承载力计算和基础底面尺寸确定、浅基础结构设计与计算、地基变形验算、连续基础设计与计算、桩基础设计与计算、支挡结构设计与计算、地基处理方法等。教材： 基础工程曹云、孟云梅、贾彩虹编，北京大学出版社（2012.12）。 材料力学、结构力学、土力学、工程地质学等，特别是土力学，是本课程的重要理论基础，必须先行学习并予以很好掌握。一、基础工程

2、的性质和内容基础设计先导土力学地基设计基础型式的选择基础底面尺寸的计算基础埋置深度的计算地下结构的计算基础断面计算基础内力计算地基土的承载力确定地基稳定性计算地基变形计算地基处理第二章浅基础第三章连续基础第四章桩基础第五章基坑工程第六章地基处理第七章特殊土地基第八章地基基础抗震 0 绪论第一章绪论图 1 房屋建筑体系的组成楼层（上部结构）基础（下部结构）地基图 2 桥梁建筑体系的组成桥跨（上部结构)桥墩（下部结构）地基地基基础（下部结构）地基分类：天然地基: 当选定合适的基础形式后，若地基不加处理 就可以满足设计要求的，称为天然地基。人工地基: 当地基强度不足或压缩性很大而不能满足设计要求时，

3、则需要对地基进行处理，经过人工处理后的地基则称为人工地基。基础分类：浅基础: 通常把埋置深度较浅，且施工简单的基础称为浅基础。深基础: 若浅层土质不良，须将基础埋置在较深的好土层上，且需要借助于特殊施工方法的基础，则称为深基础。加拿大特朗斯康谷仓 事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜2653西端下沉7.32m 东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。 1911年动工，1913年完工，自重20000T。加拿大特朗斯康谷仓 原因

4、：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力远小于谷仓破坏时发生的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，才把仓体逐渐纠正过来，但其位置比原来降低了米。 比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼， 8层圆柱形建筑，白色大理石砌成，塔高54.5米。1370年完工时塔顶中心点已偏离垂直中心线2.1米，1990年1月起斜塔全部关闭，塔身重心线已偏离10。 1590: 伽利略在此塔做落体实验 比萨斜塔 1838-1839：挖环形基坑卸

5、载1933-1935：基坑防水处理 基础环灌浆加固1990年1月: 封闭1992年7月：加固塔身，用压重 法和取土法进行地 基处理处理措施原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，变形较大。 经过11年的纠倾工作，2001年12月15日向游人重新开放，比萨斜塔被扳“正”0.44米，目前还倾斜4.5米，基本恢复到18世纪末的水平。 苏州虎丘塔建于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年历史。虎丘塔地基为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，西南薄，东北厚。塔身落在人工块石填土层上，由于地基的不均匀沉降。塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线达 2.3m，塔倾斜后，使东北部位应力集中，

6、超过砖体抗压强度而压裂。1956年, 苏州市政府邀请古建筑专家采用铁箍灌浆办法，加固修整；1981年开始，对该塔又进行了历时6年全面的整修，加固地基、补作基础、修缮塔体、复建塔座，终于保住了这座古塔。但由于底层塔身发生多条裂缝，成为危险建筑，一九七五年开始，虎丘塔便已关闭，不再允许游客进入。苏州虎丘塔 上海工业展览馆 1954年兴建的上海工业展览馆中央大厅，因地基约有14m厚的淤泥质软粘土，尽管采用了7.27m的箱形基础，建成后当年就下沉600mm。1957年6月展览馆中央大厅四角的沉降最大达1465.5mm，最小沉降量为1228mm。1957年7月，经苏联专家及清华大学陈希哲教授、陈梁生教授

7、的观察、分析，认为对裂缝修补后可以继续使用(均匀沉降)。1979年9月时，展览馆中央大厅平均沉降达1600mm，已逐渐趋向稳定，目前工程使用良好。 地基基础设计的典范广州白云宾馆 实践证明：工程中的事故以地基基础的设计以及对地基处理不当造成的事故较多，因地基强度不足，投资昂贵或出现工程问题。不管是建筑在何种地基土层上，都有一个最优基础设计方案的选择问题，处理得当，投资少、工程良好，例广州白云宾馆就是很好的证明。广州的白云宾馆主楼建筑总高度114.05m，平面尺寸为1870m2,共33层，总重近1106kN，建筑在一丘陵地带，上部系残积、坡积的覆盖土，土层呈褐色或红褐色，可塑粉质粘土，总厚度变化

8、为1027.75m之间，其下埋藏着第三纪砂岩与砾岩的交互成层土，基岩起伏面较大，考虑到土层的倾斜分布并考虑抗震的要求，基础采用287根直径1m的灌柱桩，桩嵌入基岩0.51.0m，最长桩17.25m,单桩荷载试验容许承载力为4500kN，建成时沉降量仅为4mm，目前建筑物使用情况良好。墙内竖有木柱茅草下密排树枝起龙骨作用。 d56m新石器时代 西安半坡村遗址的土台和石基基础四、基础工程的发展概况北京故宫太和殿。建于明永乐18年，（1420年）是故宫最壮观的建筑，也是我国现存最大的木构殿堂。殿建在三层汉白玉台基上。隋代李春建造的赵州桥又名安济桥，位于河北省赵县城南2.5km处。桥为敞肩圆弧石拱，距

9、今已有1400多年，世界最早最长（50.82m）的石拱桥。“国际历史土木工程第12个里程碑” “奇巧固护，甲于天下”地基为较密实的砂黏土。经历了10次水灾，8次战乱和多次地震，都没有破坏。 基础工程的重要性 基础工程造价在整个工程造价中占有相当大的比例。对常规钢筋砼结构和一般地质条件而言，采用条基或筏基的多层建筑，其基础工程的费用约占建筑总费用的20，有的甚至高达30。施工工期约占建筑总工期的2025，一般的桩基与之相近。对于高层建筑，其地基基础工程造价、设计要求和施工难度会进一步提高。 社会发展对基础工程提出越来越高的要求。随着建筑业的发展和土地资源的有限性，应充分利用各种不良地基、少占耕地

10、、最大限度地提高土地利用率。 最近几十年来，由于土木工程建设的需要，特别是电子计算机和计算理论的发展及其在土木工程中的应用，使得基础工程，无论是设计理论，还是施工技术都得到了迅速的发展，出现了许多新的基础形式。 深、大、复合型方向发展：超长桩、巨型钢筋混凝土浮运沉井、大型盾构、顶管、地下连续墙等。 地基基础形式多样化(尤其在地基处理技术中)：强夯、深层搅拌桩、树根桩、复合桩基、锚杆、加筋土等。 新型基础材料不断涌现：最初的砖、石到混凝土、钢，以及到现在的水泥土、PHC桩、混凝土管桩、土工织物合成类材料等。 由于基础工程的复杂性(地质条件，隐蔽工程)，目前基础工程领域还有许多问题需要进一步研究和探讨。 基础工程的发展趋势五、基础工程课程的特点以工程要求和勘探试验为依据 以岩土与基础共同作用和变形与稳定分析为核心以优化基础方案与建筑技术为灵魂以解决工程问题确保建筑物安全与稳定为目的本课程安排和要求教学环节 课堂讲授 (20 次 40 学时) 课堂表现及出勤作业 考核及成绩70