土力学与地基基础绪论部分

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1、基础工程主讲教师朱建明第一章绪论一、地基及基础的概念二、本学科的发展概况三、本课程的特点和学习要求一、地基及基础的概念任何一种建筑物（构筑物）均可根据建筑物室外（或自然地面）的相对0.0m标高，将整体建筑物划分为相对0.0m标高以上部分的上部结构与相对0.0m标高以下部分的基础结构两大部分。建筑物上部结构基础结构上部结构自重及其所承受的荷载，如果直接作用在地基土（土层或岩层），则地基土会产生过大的压力与过大的压缩变形，由此导致因地基土强度不足而产生地基土强度破坏、较大的沉降或不均匀沉降。基础：实际上就是将上部结构的底部尺寸经过扩大后的截面，由此将上部

2、结构的自重及荷载传递给地基上。地基：未经人工加固的可以在其上修筑基础的天然土层，称为天然地基，当天然地基土层承载力较低时，必须经过加固后才能在其上修筑基础，这样的地基称为人工地基；基础结构地基基础天然地基人工地基基础工程属于隐蔽工程，具有承上启下、分散、传递荷载的作用。d基础地基埋深埋深：基础底面到室外地面之间的距离。几个概念：基础上部结构地基建筑物各部分示意图下部结构基础工程学研究的对象是地基与基础问题。当建筑物地基由多层土组成时，直接与基础底面接触的土层称为持力层，持力层以下的其它土层称为下卧层。持力层和下卧层都应满足地基设计的要求，但对持力层的

3、要求显然比对下卧层要高。地基承载力和变形特性是选择持力层的关键。持力层、下卧层基础类型：天然地基上的浅基础桩基础人工地基上的浅基础深基础换土垫层，水泥土桩、碎石桩复合地基等人工地基：埋深>5m特殊方法施工考虑侧壁阻力作用沉井基础沉箱基础桩基础也属深基础浅基础：埋深小于5m，或者埋深大于5m，但是小于基础宽度。两侧（四周）的摩阻力忽略不计。所以不是简单的深浅概念。比较:深基础耗料多，施工困难，遇水塌方的概率高，因此在设计上优先考虑浅基础。高层建筑与基础关系深基础具有很高的承载力，广泛用于高层建筑和特殊的工业建筑。高层建筑优点，可以有效利用资源和节省市政

4、设施费用等；联合国教科文组织将高层建筑分四类：一类：9~16层,高度不超过50m；二类：17~25m，高度不超过75m，三类：26~40层，高度不超过100m，四类：40层以上，或高度超过100m;一般地质条件：采用箱型或筏型基础的高层建筑，其基础工程的费用约占总造价的10~20%；施工工期为20~25%；采用桩基础的费用为20~30%；工期为30~40%；浅基础的类型按基础刚度分无筋扩展基础（刚性基础）单独基础（独立基础）、条形基础、筏型基础、箱型基础、壳型基础····按结构形式分扩展基础（柔性基础）按基础刚度分无筋扩展基础扩展基础(柔性基础)1:

5、1.0–1:2.0与材料和荷载有关Fbth0F砖、石、灰土，素混凝土材料抗拉强度很低要求基础台阶宽高比（刚性角）符合一定条件钢筋混凝土要满足抗弯、抗剪和抗冲切等结构要求1绪论按基础结构形式分1单独基础2条形基础1绪论3十字交叉基础——条形基础的变种1绪论4筏形（筏板）基础5.1概述底板外墙内墙5箱形基础由底板、墙和顶板形成箱，整体性更好1绪论6壳体基础高耸建筑物1绪论1绪论地基处理的目的1提高土的强度---地基承载力2增加土的刚度---减少地基沉降量3改善地基土的水力特性(1)防渗：堤坝、闸基、池(2)排水：软基固结渗流、挡土墙排水(3)渗透稳定性

6、：长江大堤的管涌、流土(4)抗冻性4改善抗震性能(1)液化：加密(2)震陷：干松砂和溶洞1绪论地基处理的方法换土垫层法加密法深层压密法土工合成材料化学加固法方法众多，分类不统一复合地基换填法浅层压密法强夯法挤密桩复合地基预压加固法冻结法胶结法《基础工程学》研究内容：选类型各种基础均包括设计计算施工方法二、本学科的发展概况与其他学科一样，是人类长期生产实践中不断发展起来的。远在1300年前隋朝石工李春所修建的赵州安济石拱桥，不仅在建筑结构上有特殊工艺，而且在地基基础的处理上也非常合理，该桥坐落在较浅的密实粗砂岩土层上，沉降小，现反算其基底压力约500—

7、600kPa,与现行各设计规范中所采用的该土层容许承载力的数值（550kPa)极为接近；北宋初著名木工喻皓公元989年建造开封开宝寺木塔时，考虑当时西北风，便特意使建于饱和土上的塔身向西北倾斜，设想在风力的长期继续作用下可以渐趋复正；作为本学科的理论基础--土力学的发展，对土的抗剪强度、土压力、土坡稳定分析方法的进行了研究；土力学的发展同时也使基础工程的工程技术理论得到了进一步的发展和充实；1绪论二、本学科的发展概况近年来大量新工艺、新材料、新施工机具的涌现带来料基础工程的蓬勃发展；设计理论也正由传统的容许应力法向概率极限法过渡；地基基础的抗震理论目

8、前尚落后与实际工程的需要；1绪论基础工程领域研究的关注点主要有：之一是在设计计算理论和方法方面：包括考虑上部