《基础工程绪论》课件

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1、第1章绪论一、基础工程学的研究对象基础工程学研究的对象是各类建筑物（房屋建筑、桥梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程等）的地基基础和挡土结构物的设计和施工，以及为满足基础工程要求进行的地基处理方法。可以认为基础工程是岩土工程的一个重要组成部分，即用岩土工程的基本理论和方法去解决地基基础方面的工程问题。由于基础是建筑物结构的一部分，在基础设计中需要大量的结构计算，所以基础工程学也与结构计算理论和计算技术密切相关。二、地基与基础基础工程学研究的对象实际就是地基与基础问题。1、地基：指的是直接承托建筑物

2、的场地土层。在建筑物荷载下地基土会产生附加应力和变形，其范围随基础类型和尺度、荷载大小以及土层分布而不同。建筑物对地基的要求是满足强度、变形和稳定的要求，这要求除考虑地基土本身的强度和变形特性外，还应考虑周围的地质和水文条件、气候和环境条件及其变化对建筑物施工阶段和使用期间的影响。流砂管涌、液化、冻胀、湿陷等。持力层和下卧层的概念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，但对持力层的要求显然比对下卧层要高。

3、地基又可分为天然地基和人工地基两类，前者是不加处理直接用作建筑物地基的天然土层，后者是经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层。显然，当能满足基础工程的要求时，采用天然地基是最经济的。2、基础是建筑物在地面以下的结构部分，与上部结构一样应满足强度、刚度和耐久性的要求。之所以将基础从上部结构分出研究是由于以下的原因：(1)基础是直接与地基土接触的结构部分，与地基土的关系比上部结构密切得多。在设计中，除考虑上部结构传下的荷载、基础的材料和结构形式外，还必须考虑地基土的强度和变形特性，而常规的上部结构设

4、计往往不考虑后者。(2)基础施工有专门的技术和方法，包括基坑开挖、施工降水、桩基础和其它深基础的专项技术、各类地基处理技术等。基础施工受自然条件和环境条件的影响要比上部结构大得多。（3）基础有独特的功能和构造要求。例如地下室的功能和抗浮防渗要求、抗变形和抗震构造、特殊土地基上的构造等。根据设计和施工方法的不同，基础又可分为浅基础和深基础两大类。后者一般考虑基础侧面的抗力作用并使用专门的施工机械和方法。地基和基础的设计往往不能截然划分，正确的基础设计必须建立在合理的地基评价基础上。“地基”、“基础”

5、在英语中用同一名词“Foundation”，反映了两者的不可分割性。三、基础工程是土木工程的重要组成部分基础工程是土木工程的一个组成部分，其重要性表现在以下几个方面：1）地基基础问题是土木工程领域普遍存在的问题。基础设计和施工是整座建筑物设计和施工中必不可少的一环，掌握基础工程的设计理论和方法、了解施工原理和过程是不可缺少的训练。当地基条件复杂或者恶劣时，基础工程经常会成为工程中的难点和首先需要解决的问题。而由于土的复杂性、勘测工作的有限性等造成岩土工程的不定性和经验性，基础工程问题又往往成为最难

6、把握的问题。2）地基基础造价占土建总造价相当大的比例。在软土地区，可达百分之十几甚至超过百分之二十，如包括地下室则更高。这样高的造价既要求设计和施工必须保证建筑物的安全和正常使用，同时也提出是否能选择最合适的设计方案和施工方法，以降低基础部分的造价。这在正确的理论和丰富的经验指导下是能够做到的。3）地基基础事故累见不鲜，有时甚至酿成重大损失。而一旦发生了地基事故，弥补和整治是费钱、费力又费时的事。工程事故常常由地基事故所引起，例如国际水利工程的统计表明，自1830年以来，大坝失事中有25%可归咎于

7、地基事故。而造成基础工程事故的原因有勘测、设计或施工的失误，环境气候的变化，乃至使用的不当等，有时这些原因可以同时存在。某一环节失误或者考虑不周就可能酿发事故。广州建筑物坍塌建筑物墙体开裂TransconaGrainElevator加拿大Transcona谷仓，建于1913年。高31m，宽23m。地基破坏后，西侧下陷7.32m，东侧抬高1.52m，倾斜27o。后用388个50T千斤顶纠正，但位置较原先下降4m。虎丘塔苏州虎丘塔，建于公元959～961年期间，7级8角形砖塔，塔底直径13.66m，高

8、47.5m。塔顶1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏离基础轴线0.924m。虎丘塔地基土为世界罕见的软弱土，层厚达25m。因此，墨西哥城艺术宫严重下沉，沉降量竟高达4m。临近的公路下沉2m，公路路面至艺术宫门前高差达2m。参观者需步下9级台阶，才能从公路进入艺术宫。这是地基沉降最严重的典型实例。墨西哥博物馆不均匀沉降大量的地基事故则由地基变形所引起。由于地基的不均匀变形，基础之间产生差异沉降，发生挠曲或倾斜，上部结构受到影响，也会产生倾斜、扭转、挠曲，并可能造成结构的