同济大学基础工程1

1、12021-10-1621. 1. 地基和基础的定义地基和基础的定义22021-10-163地基地基: : 承受建筑物荷载的地层。承受建筑物荷载的地层。l天然地基天然地基: : 当选定合适的基础形式后，若地基不加处理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，称为就可以满足设计要求的，称为天然地基天然地基。l人工地基人工地基: : 当地基强度不足或压缩性很大而不能满足设当地基强度不足或压缩性很大而不能满足设计要求时，则需要对地基进行处理，经过人工计要求时，则需要对地基进行处理，经过人工处理后的地基，称为处理后的地基，称为人工地基人工地基。2021-10-164基础基础: :建

2、筑物向地基传递荷载的下部结构。建筑物向地基传递荷载的下部结构。l浅基础浅基础: : 通常把埋置深度较浅，且施工简单的基础，通常把埋置深度较浅，且施工简单的基础，称为称为浅基础浅基础。l深基础深基础: : 若浅层土质不良，须将基础埋置在较深的好若浅层土质不良，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，土层上，且需要借助于特殊施工方法的基础，称为称为深基础深基础。2021-10-162021-10-1652. 基础工程的重要性基础工程的重要性基础工程是基础工程是隐蔽工程隐蔽工程。建筑物事故很多与地基基础问题有关。建筑物事故很多与地基基础问题有关。u工程实例：工程实例：l加拿大特

3、朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓l意大利比萨意大利比萨斜塔斜塔l苏州苏州虎丘塔虎丘塔l上海一幢在建上海一幢在建13层楼整体倒塌层楼整体倒塌加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓 (Transcona Grain Elevator)2021-10-166 设计时没有了解到基底下有设计时没有了解到基底下有厚达厚达15m15m左右的软黏土层左右的软黏土层，仅根据对临，仅根据对临近建筑的调查判定地基承载力。建成后于当年近建筑的调查判定地基承载力。建成后于当年9 9月开始均匀地向谷仓月开始均匀地向谷仓内装载谷物，至内装载谷物，至1010月发现谷仓产生大量快速沉降，月发现谷仓产生大量快速沉降，1h1h内的垂直沉

4、降量内的垂直沉降量竟达到竟达到30.5cm30.5cm，在其后的，在其后的24h24h内谷仓倾倒，倾倒后谷仓的西侧下沉达内谷仓倾倒，倾倒后谷仓的西侧下沉达7.32m7.32m，东侧则抬高了，东侧则抬高了1.53m1.53m，整体倾斜达，整体倾斜达2727。因谷仓整体性很强，。因谷仓整体性很强，筒仓本身完好无损。筒仓本身完好无损。 加拿大特朗斯加拿大特朗斯康谷仓建于康谷仓建于19131913年，年，谷仓的平面为矩形，谷仓的平面为矩形，长长59.44m,59.44m,宽宽23.47m23.47m，高度为高度为31m31m，由，由6565个圆柱形筒仓组成，个圆柱形筒仓组成，采用钢筋混凝土筏采用钢筋混

5、凝土筏板基础。板基础。2021-10-167 比萨斜塔比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼，是比萨大教堂的钟楼， 8层圆柱形建筑，白色大理石砌成，层圆柱形建筑，白色大理石砌成，塔高塔高54.5米。米。始建于始建于1173年，设计为垂直建造，但是在工程开始后不久便年，设计为垂直建造，但是在工程开始后不久便由于地基不均匀和土层松软而倾斜，由于地基不均匀和土层松软而倾斜，1372年完工时塔顶中心点已偏离垂年完工时塔顶中心点已偏离垂直中心线直中心线2.1米，米，1990年年1月起斜塔全部关闭，塔身重心线已偏离月起斜塔全部关闭，塔身重心线已偏离10。 经过经过11年的纠倾工作，年的纠倾工作，2001年年12月月1

6、5日向游人重新开放，比萨斜塔被日向游人重新开放，比萨斜塔被扳扳“正正”0.44米，目前还倾斜米，目前还倾斜4.5米，基本恢复到米，基本恢复到18世纪末的水平。世纪末的水平。 比萨斜塔比萨斜塔 (Leaning Tower of Pisa)2021-10-168 苏州虎丘塔苏州虎丘塔建于宋太祖建隆二年建于宋太祖建隆二年（公元（公元961961年），距今已有年），距今已有10001000多年历多年历史。虎丘塔地基为粉质粘土，呈可塑史。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，由于地基的落在人工块石填土层上，由于地基的不均匀沉降

7、。塔身向东北方向严重倾不均匀沉降。塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线达斜，塔顶离中心线达 2.3m2.3m，塔倾斜后，塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度而压裂。强度而压裂。19561956年年, , 苏州市政府邀苏州市政府邀请古建筑专家采用铁箍灌浆办法，加请古建筑专家采用铁箍灌浆办法，加固修整；固修整；19811981年开始，对该塔又进行年开始，对该塔又进行了历时了历时6 6年全面的整修，加固地基、年全面的整修，加固地基、补作基础、修缮塔体、复建塔座，终补作基础、修缮塔体、复建塔座，终于保住了这座古塔。但由于底层塔身于保住了这座古塔。但由于底层塔身

8、发生多条裂缝，成为危险建筑，一九发生多条裂缝，成为危险建筑，一九七五年开始，虎丘塔便已关闭，不再七五年开始，虎丘塔便已关闭，不再允许游客进入。允许游客进入。苏州虎丘塔苏州虎丘塔 (Pagoda of Huqiu)2021-10-169 2009年年6月月27清晨清晨5时时30分左右，上海闵行区莲花南路近罗分左右，上海闵行区莲花南路近罗阳路阳路“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”小区，小区， 一栋在建的一栋在建的13层住宅楼整体倒层住宅楼整体倒塌，造成一名工人死亡。塌，造成一名工人死亡。上海一幢在建上海一幢在建13层住宅楼整体倒塌层住宅楼整体倒塌桩被拔出拉断桩被拔出拉断2021-10-1610基础工程造

9、价在整个工程造价中占有相当大比例基础工程造价在整个工程造价中占有相当大比例:l采用条基或筏基的多层建筑，其基础工程费用约采用条基或筏基的多层建筑，其基础工程费用约占建筑总费用占建筑总费用20，有的甚至高达，有的甚至高达30。基础工程施工工期约占建筑总工期的基础工程施工工期约占建筑总工期的2025。社会发展对基础工程提出越来越高的社会发展对基础工程提出越来越高的要求要求。l随着建筑业的发展和土地资源的有限性，常利用随着建筑业的发展和土地资源的有限性，常利用各种不良地基、少占耕地，并最大限度地提高土各种不良地基、少占耕地，并最大限度地提高土地利用率。地利用率。2. 基础工程的重要性基础工程的重要性

10、2021-10-16113. 基础工程的发展历史和现状基础工程的发展历史和现状 历史：基础工程是人类在长期生产实践中发展起来的一历史：基础工程是人类在长期生产实践中发展起来的一门应用学科。门应用学科。现状：由于土木工程建设的需要，基础工程在设计理论现状：由于土木工程建设的需要，基础工程在设计理论和施工技术等方面都得到了迅速的发展。和施工技术等方面都得到了迅速的发展。l 深、大、复合型基础深、大、复合型基础：超长桩、桩筏基础、巨型钢筋：超长桩、桩筏基础、巨型钢筋混凝土浮运沉井等。混凝土浮运沉井等。l 地基基础形式多样化地基基础形式多样化：强夯、深层搅拌桩、树根桩、：强夯、深层搅拌桩、树根桩、复合

11、桩基、锚杆、加筋土等。复合桩基、锚杆、加筋土等。l 新型基础材料不断涌现新型基础材料不断涌现：最初的砖、石到混凝土、钢，：最初的砖、石到混凝土、钢，以及到现在的水泥土、以及到现在的水泥土、PHC桩、混凝土管桩、土工织桩、混凝土管桩、土工织物合成类材料等。物合成类材料等。由于基础工程的复杂性由于基础工程的复杂性( (地质条件、隐蔽工程地质条件、隐蔽工程) )，目前基，目前基础工程领域还有许多问题仍需要进一步研究和探讨。础工程领域还有许多问题仍需要进一步研究和探讨。2021-10-1612 4. 课程内容及学时分配课程内容及学时分配 课程内容：课程内容： 基础工程是土木工程专业的一门重要的技术基基

12、础工程是土木工程专业的一门重要的技术基础课，本课程主要学习和掌握有关基础工程的设础课，本课程主要学习和掌握有关基础工程的设计原理和方法，内容包括：计原理和方法，内容包括：l地基模型选择地基模型选择l浅基础的地基承载力计算和基础底面尺寸确定、地浅基础的地基承载力计算和基础底面尺寸确定、地基变形验算基变形验算l浅基础结构设计与计算浅基础结构设计与计算l桩基础设计与计算桩基础设计与计算l沉井基础设计与计算沉井基础设计与计算l基坑支护结构设计与计算基坑支护结构设计与计算l地基处理方法地基处理方法13 5. 课堂教材及辅导教材课堂教材及辅导教材 教材教材l 基础工程设计原理基础工程设计原理( (“十一五

13、十一五”国家级规划国家级规划教材教材) )，袁聚云、楼晓明、姚笑青、熊巨华、李，袁聚云、楼晓明、姚笑青、熊巨华、李镜培编著，人民交通出版社，镜培编著，人民交通出版社，2011.52011.5l 土质学与土力学土质学与土力学( (第四版第四版) )，袁聚云、钱建固、，袁聚云、钱建固、张宏鸣、梁发云编著，人民交通出版社，张宏鸣、梁发云编著，人民交通出版社，2009.2 (地基承载力教学时需要用地基承载力教学时需要用)辅导教材辅导教材l 基础工程复习与习题全解基础工程复习与习题全解，袁聚云、汤永，袁聚云、汤永净编，同济大学出版社，净编，同济大学出版社，2005.22021-10-1613142021-10-16142021-10-16156.教学学时分配教学学时分配 序号序号教学内容教学内容课堂讲课课堂讲课学学 时时习题课习题课学学 时时小计小计1 1绪论绪论 1 1 1 12 2第一章第一章 地基模型地基模型 3 31 1 4 43 3第二章第二章 浅基础地基计算