基础工程——第1章绪论

1.1概括1.2本课程的特点和学习要求1.3本学科的发展概况1.4本课程的主要内容，1绪论，建筑物的构成，1.1概况，图1.1地基的概念，1 .地基的基本概念，1 .直接承担地基-建筑物的全负荷，其影响产生应力和变形的部分地层称为地基。 (subgrade，foundationsoils )根据地基与地基的接触关系，地基中的地层可分为霸盖层、持力层和下卧层。 1 )地基持力层是直接承受基础底面的地层。 地基基础设计时，通常要选用强度高、变形小、稳定性强的地层作为地基的承载力层。 2 )复盖层是位于把持层以上的所有地层。 3 )下卧层是位于把持层之下的地层。 分为软弱下卧层和刚性下卧层。 地基，天然地基：未经处理，直接支撑地基和上部结构地基。 人工地基：经人工处理，改善了工程性能。一、地基基础的基本概念；二.基础建筑物向地基传递荷载的下部结构为基础。 (foundation )将结构受到的各种作用传达给地基上的结构构成部分。 基础有浅基础和深基础。 3 .土力学-研究土体应力、强度和变形、渗透规律的一个力学分支，它是本课程的理论基础。 土力学需要研究的两个基本问题是土体变形和强度。 土力学与基础工程的关系Geotechnique，4 .基础工程-研究下部结构与岩土的相互作用，同时承担上部结构产生的各种变形和稳定性问题。建筑物的建设改变了地基本应力状态，这就需要运用数学力学方法研究荷载作用下地基的强度和变形问题。 为了保证建筑物的功能和安全使用，基础、基础在设计计算中必须满足以下三个条件：1)基础应具有足够强度的基础在建筑物载荷下具有足够的承载力，在防止整体破坏方面具有足够的安全储备；2 )地基应满足变形要求， 必须保证地基变形值不超出建筑物正常使用要求的范围3 )基础应满足充分的强度、刚性和耐久性基础结构本身应满足强度、变形和耐久性要求。 二、基础和基础设计的基本条件、基础设计、基础设计、三、基础工程的重要性，一、基础是建筑工程的重要组成部分，是建筑物的基本，是地下隐蔽工程。 因此，其工程地质调查、设计计算和施工质量直接关系到建筑物的安危。 2 .许多事实证明，建筑物失败事故中地基基础问题占很大比例，而且地基基础事故一旦发生，修复非常困难。 另外，地基基础工程处理不当，影响建筑物成本也令人惊讶，一般约占总投资的1030%或更多。 工程实例，加拿大trencon谷仓，事故： 1913年9月加入谷物，10月17日加入31822T谷物时，1小时垂直沉降30.5cm24小时，倾斜26534444 cm24小时1911年开工，1913年完工，自重20000T。加拿大特朗普坎谷仓、原因：地基土尚未事先调查，根据邻近构造物的基沟挖土试验结果，计算地基承载力并应用于该谷仓。 经过1952年调查试验和计算，地基实际承载力远小于谷仓破坏时产生的基础压力。 因此，谷仓地基因的超载被强度破坏滑动。 处理：以后把岩盘支撑的混凝土腿做成70多个以下，用388个50t千斤顶和支撑系统慢慢修理仓库，其位置比原来下降了4米。在1995年的坂神地震中，新干线的霸权在1964年的新泻地震中引起了大面积的液化，地基的剪切破坏是，、意大利的比萨斜塔、比萨斜塔，现在塔向南倾斜，南北两端的沉降差达到1.80m，塔顶距离中心线达到5.27m。 倾斜5.51360 :再加工，到1370年竣工，全塔共8层高55m1272 :复工，6年，7层，高48m，再停工1178 :到4层，高约29m，倾斜停工1173 :着工，原因：地基保持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度低，变形大。、1590:伽利略在此塔下落实验。 比萨斜塔，1838-1839 :挖环状坑卸载1933-1935 :坑防水处理基环灌浆加固1990年1月：关闭1992年7月：加固塔体，采用压重法和开挖法进行地基处理，目前已向游客开放3360。 处理措施，上海展览中心馆，1954 :开工，沉降60cm1957 :沉降最大146.55cm，最小122.8cm197930cm沉降160cm，淤泥质粘土，箱形基础，建筑地基基础设计规范提出的地基最终沉降量计算公式(简称规范法)，s-沉降计算经验系数，各假设引起s的误差例如在中点附加应力值，增大s ；侧限压缩减小计算值；地基不均匀性引起的误差等。 软粘土(应力集中) s 小，s1硬粘土(应力扩散) s 大，s1、沉降经验修正系数、基压力线性分布假定弹性附加应力计算单向压缩假定原土现场采样的干扰参数线性假定在中点计算附加应力，结果修正沉降计算经验系数s、 表4.8沉降计算经验系数s，s=1.4-0.2，(1)与土质软硬有关，(2)与基底附加应力p0/fk的大小有关。 fak :地基承载力特性值，土力学 -理论上与实际相连。 实践是检验真理的唯一标准科学性，PoShanRoad，ConduitRoad，NotewellRoad，香港1972PoShan滑坡(20，000 m3) (67死，20伤)，1972年7月某天早晨，香港宝城路附近，2万立方米的残土从坡面上掉落，形成巨大死者67人。 原因：坡面残土本身强度低，雨水渗透强度进一步大幅降低，土体滑动力超过土体强度，坡面土体开始滑动。Early1972滑坡、重庆武隆滑坡、三峡库区某污水处理厂、场地地质剖面图、环境法边坡治理方案1、1 )高大挡土墙设计挡土墙后填土压力分布的墙水平位移控制，方案1 :高填方地基中存在的技术问题， 现有技术问题挡土墙稳定性管理设计：挡土墙稳定性管理主要受滑坡稳定控制的现实：土压实际非线性分布的计算霸权矩取实际值1.5的安全系数，实际上1.2左右的解决方案1 :将土压分布改为上图虚线的分布模式，上半高为三角形分布，下半为矩形分布(现在规范采用方案)，环境法面展开管理方案2 :架空构造平台，方案2的优势：1)避开高填方，工期短2 )工程成本低3 )长江对洪水的影响小。 1.2本课程的特点和学习要求1 .特点：本课程涉及水文地质学、工程地质学、土力学等几个学科领域，内容广泛、强大。 综合性、理论性和实践性2 .学习要求：切实把握土力学中的基本概念和基本原理，应用这些基本概念和基本原理，结合建筑结构理论和施工知识，使理论实际相连，分析和解决基础问题。 1.3本科发展概况作为工程技术，基础工程是一项老技术。 如上所述，只要建造建筑物，就不能离开基础和基础。 因此，作为一项工程技术，基础工程的历史源远流长。但是，迄今为止人们只能依靠实践经验的积累和熟练的工匠技术更新来发展这项技术，而当时的生产力发展水平，基础工程尚未成为系统的科学理论。 作为应用科学，基础工程又是一门年轻学科。 1773年法国库仑(Coulomb )发表了着名的砂土剪切强度公式，提出土压计算滑坡理论的1857年英国兰肯提出兰肯土压力理论的1885年法国布辛辛克斯(Boussinesq )， 得到半无限弹性体垂直集中力引起的应力和变形的理论解答的1922年瑞典费伦斯(Fellenius )提出土坡稳定分析方法的1925年出生了美国太沙基(Terzaghi )的土力学人， 土力学成为系统学科1936年成立国际土力学基础工程学会，召开首届国际学术会议近年来，土力学和基础工程学科工程建设规模和复杂性日益增加，技术要求日益提高，走向更高的发展阶段。 Terzaghi是土力学的创始人，桥梁基础的成功代表赵州桥、梁思成先生1933年调查发现，其自重为2800吨的赵州桥，其基础为5层石条高1.55米的桥台，直接建于自然砂石上。1.4本课程的主要内容，本课程的目的和任务是什么？ 根据土力学的基本概念和基本原理，结合结构设计和施工技术知识，分析和解决工业和民用建筑中的一般基础设计问题。 土力学的基本概念和基本原理，本课程的主要内容是？ 地基基础设计问题、经典土力学三定律，达西定律-渗透v=ki太沙基渗透固结理论-变形u=u(z，t )摩尔-