基础工程第一章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,基 础 工 程,土木工程学院,基 础 工 程,课程简介,本课程主要讲授常见的地基基础的设计理论和计算方法方面的内容，包括地基基础设计原则、浅基础、桩基础、地基处理等。,通过学习使学生掌握地基基础设计的基本原理，具有从事一般工程基础设计和施工管理的能力。,基 础 工 程,土木工程学院,教材,基础工程,王秀丽等,重庆大学出版社,参考书,地基与基础,顾晓鲁等,建筑工业出版社,规 范,建筑地基基础设计规范,（,GB50007-2002,）,建筑抗震设计规范,（,GBJ50011-2001,）,建筑结构荷载规范,（,GBJ50009-2001,）,基 础 工 程,土木工程学院,第一章 绪论,第二章 天然地基上的浅基础,第三章 桩基础和深基础,第四章 复合地基,第五章 地基处理,第六章 挡土墙,第八章 基坑工程,第九章 特殊土地基,课程内容,基 础 工 程,土木工程学院,第 一 章,绪论,基 础 工 程,土木工程学院,地基及基础的概念,本学科发展概况,国内外基础工程事故举例,本课程的特点和学习要求,内,容提要,基 础 工 程,土木工程学院,建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为,地基,；建筑物向地基传递荷载的下部结构称为,基础,。,建筑物,上部结构,基 础,地 基,基础,地基,1-1,地基及基础的概念,基 础 工 程,土木工程学院,基 础,上部结构,地 基,建筑物三部分示意图,基 础 工 程,土木工程学院,建筑物的上部结构、基础和地基三部分，功能不同，研究方法各异，但它们又是建筑物的有机组成部分，缺一不可、彼此联系、相互制约。所以，,科学的、理想的方法,是将,三部分统一,起来进行设计计算。,依目前的理论水平，还很难做到这一点。尽管如此，我们在处理地基基础问题时，头脑里一定要有,地基,-,基础,-,上部结构相互作用的整体概念,，尽可能全面地加以考虑。,基 础 工 程,土木工程学院,地基基础设计必须满足的基本条件,建筑物的建造使地基中原有的,应力状态,发生变化，所以地基基础的设计必须满足：,a.,作用于地基的荷载不超过地基的承载能力（,地基土的强度问题,）；,b.,控制基础沉降使之不超过允许值（,地基土的变形问题,）。,基 础 工 程,土木工程学院,作为,工程技术,，基础工程是一项古老的工艺。公元前,2,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建的都江堰；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经验积累和感性认识阶段。,1-2,本学科发展概况,基 础 工 程,土木工程学院,作为,应用科学,，基础工程又是一门年轻的学科。十八世纪欧洲产业革命以后，水利、道路以及城市建设工程中大型建筑物的兴建，提出了大量与土的力学性态有关的问题，并要求在大量实践基础上建立起一定的理论来指导以后的工程实践。库仑（,Coulomb,C.A.1773,）提出著名的抗剪强度公式和土压力理论。,1857,年英国人,W.J.M,朗肯（,Rankine,）又从不同途径提出了挡土墙的土压力理论。,1885,年法国学者,J.,布辛奈斯克（,Boussinesq,）求得了弹性半空间体在竖向集中力作用下的应力和位移解。,1852,年法国的,H.,达西（,Darcy,）创立了砂性土的渗流理论“达西定律”。,基 础 工 程,土木工程学院,1922,年瑞典学者,W.,费兰纽斯（,Fellenius,）提出了一种土坡稳定的分析方法。这一时期的理论研究为土力学发展成为一门独立学科奠定了基础。,在土建、水利、桥隧、道路、港口等有关工程中，以岩土体的利用、改造与整治问题为研究对象的科技领域，因其区别于结构工程的特殊性和各专业岩土问题的共同性，已发展融合成为一个自成体系的专业,“,岩土工程,”,。它的研究方法是由三种基本手段（,数学模拟,、,物理模拟,和,原位观测,）综合而成。,所谓,岩土工程,，即为,土力学,、,工程地质学,、,水文地质学,和,岩体力学,的结合,。,基 础 工 程,土木工程学院,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类型：,地基产生整体剪切破坏,、,地基发生不均匀沉降,、,地基产生过量沉降,以及,地基土液化失效。,1-3,国内外基础工程事故举例,基 础 工 程,土木工程学院,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,145MN,，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,土木工程学院,建于,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,27,o,。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,土木工程学院,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，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,土木工程学院,基 础 工 程,土木工程学院,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,土木工程学院,1.,特点,：综合性强、实践性强。,2.,学习要求,：牢固掌握土力学中的基本概念和基本原理，做到能够应用这些基本概念和基本原理，结合有关建筑结构理论和施工知识，分析和解决地基基础问题。,1-4,本课程的特点和学习要求,基 础 工 程,土木工程学院,