基础工程绪论

基础工程土木工程系勘查技术与工程教研室FoundationEngineering第2页绪论

一、地基基础的概念二、基础工程及其重要性

三、课程内容及学习要求第3页

一、地基基础的概念第4页1、上部结构、基础、地基三者关系

见下图

第5页上部结构、基础、地基三者关系P上部荷载上部结构第6页上部结构、基础、地基三者关系桥跨（上部结构）桥墩（下部结构）地基地基基础（下部结构）一个完整的建（构）筑物包含了上部结构、基础和地基三个部分。它们有着各自的功能。上部结构：完成设计预定功能的主体结构。基础：将建筑物荷载传递到地基上的建筑物下部结构，起着承上启下的作用。地基：支承建筑物荷载的整个地层（土体或岩体）地基是指受建筑物影响的那一部分地层。第7页楼层（上部结构）基础（下部结构）地基持力层下卧层直接承担建筑物荷载的土层称为持力层。位于持力层以下，处于被压缩或可能被剪损的一定深度内的土层称为下卧层。持力层和下卧层都应满足地基设计的要求。持力层下卧层第8页2、地基、基础的分类

见下图第9页天然地基深基础人工地基浅基础第10页（1）地基分类地基天然地基：不不需处理直接接放置基础的的天然土层。。人工地基：需需要人工加固固或处理后才才能修建基础础的土层。简单、造价低低，尽量选择择（2）基础的分类类分类依据：埋埋置深度及施施工工艺特点点基础浅基础：埋置置深度较浅，，施工程序简简单。深基础：埋置置深度较深，，施工较为复复杂。埋深界限5m？专门的设备或或专业的人员员图1-1a图1-1b图1-2a图1-2b图1-3a,b平板式c,d梁板式图1-4第13页第14页第15页桩基础第16页地基基础设计计时，天然地地基上的浅基基础是首选方方案第17页二、基础工工程及其重要要性第18页研究对象：地基、基础研究内容：地基持力层的的选择（地基基处理方案））浅（深）基础础的设计、施施工挡土结构（基基坑支护）的的设计、施工工3.基本问题：强度、变形和和稳定性4.基础知识：工程地质学、、土力学、岩体力学、结结构力学和钢钢筋砼（钢、、砌体）结构构5.研究方法：理论计算+经验修正=《规范》的条文规定《建筑地基基础础设计规范》(GB50007-2002)基础工程问题题的主要类型型与

典型型实例①由于地基基基础问题引起起的上部结构构倾斜、墙体体破坏；②基础自身的的破坏；③地基承载力力不足发生整整体滑动破坏坏或沉降量过过大；④边坡丧失稳稳定性；⑤其他特殊不不良地质条件件引起的地基基失效。第19页地基整体滑移移在天然地基上上建造各类建建筑物后，由由建筑物上部部结构荷重传传到基础底面面的接触应力力数值，如果果超过持力层层地基土的抗抗剪强度，地地基将产生滑滑动。第20页第21页加拿大特朗斯斯康谷仓事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊˊ西端下沉7.32m东端上抬1.52m上部钢混筒仓仓完好无损第22页蓝粘土石头和粘土地基土可能的滑动方向岩石办公楼外墙黄粘土水泥泥仓仓地地基基整整体体破破坏坏事后后发发现现基基础础下下埋埋藏藏有有厚厚达达16m的软软粘粘土土层层，，贮贮存存谷谷物物后后使使基基底底平平均均压压力力超超过过了了地地基基的的极极限限承承载载能能力力，，地基基发发生生整整体体滑滑移移。设设计计时时对对地地基基未未作作勘勘察察，，仅仅根根据据对对邻邻近近建建筑筑的的调调查查决决定定了了地地基基承承载载力力。。补强强措措施施：：在在筒筒仓仓下下增增设设70多多个个支支承承于于基基岩岩上上的的混混凝凝土土墩墩，，用用388个个50t的千千斤斤顶顶，，才才将将筒筒仓仓纠纠正正过过来来，，但但其其标标高高比比原原来来降降低低了了1m。。第23页建筑筑物物的的地地基基由由于于土土质质不不均均匀匀或或是是上上部部结结构构荷荷载载不不均均匀匀，，都都会会造造成成地地基基不不均均匀匀沉沉降降，，整整体体导导致致建建筑筑物物发发生倾倾斜斜。这一一类类问问题题在在工工程程中中是是十十分分常常见见的的，，意意大大利利比比萨萨斜斜塔塔就就是是举举世世闻闻名名的的建建筑筑物物倾倾斜斜的的典典型型实实例例。。第24页第25页始建建于于1173年，，60米高高。。1271年建建成成平平均均沉沉降降2米，，最最大大沉沉降降4米。。倾倾斜斜5.5，顶顶部部偏偏心心5.2米———不均均匀匀沉沉降降的的典典型型比萨萨斜斜塔塔原因因：：地基基持持力力层层为为粉粉砂砂，，下下面面为为粉粉土土和和粘粘土土层层，，强强度度低低，，变变形形大大。。地基基变变形形过过大大而而正正常常使使用用墨西西哥哥城城第26页边坡坡与与基基础础稳稳定定性性问问题题第27页第28页PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad香港港宝宝城城滑滑坡坡现现场场原因因：：山坡坡上上残残积积土土本本身身强强度度较较低低，，加加之之雨雨水水入入渗渗使使其其强强度度进进一一步步大大大大降降低低，，使使得得土体体滑滑动动力力超超过过土土的的强强度度，于于是是山山坡坡土土体体发发生生滑滑动动。。1972年7月某某日日清清晨晨，，香香港港宝宝城城路路附附近近，，两两万万立立方方米米残残积积土土从从山山坡坡上上下下滑滑，，巨巨大大滑滑动动体体正正好好冲冲过过一一幢幢高高层层住住宅宅--宝城城大大厦厦，，顷顷刻刻间间宝宝城城大大厦厦被被冲冲毁毁倒倒塌塌并并砸砸毁毁相相邻邻一一幢幢大大楼楼一一角角约约五五层层住住宅宅。。死死亡亡６６7人。。第29页Early1972滑坡坡前前July1972滑坡后上海海楼楼盘盘倒倒塌塌事事件件时间间：：2009年6月27日清清晨晨5时30分左左右右地点点：：上上海海闵闵行行区区莲莲花花南南路路、、罗罗阳阳路路口口西西侧侧““莲花花河河畔畔景景苑苑”小小区区事件件：：一一栋栋在在建建的的13层住住宅宅楼楼全全部部倒倒塌塌，，造造成成一一名名工工人人死死亡亡。。庆庆幸幸的的是是，，由由于于倒倒塌塌的的高高楼楼尚尚未未竣竣工工交交付付使使用用，，所所以以，，事事故故并并没没有有酿酿成成居居民民伤伤亡亡事事故故。。第30页第31页第33页上海海楼楼房房倒倒塌塌事事故故调调查查据新新华华社社电电上上海海市市政政府府7月3日召召开开新新闻闻发发布布会会宣宣布布，，上上海海““莲莲花花河河畔畔景景苑苑””在在建建楼楼房房倒倒覆覆事事故故的的主主要要原原因因是是，，楼楼房房北北侧侧在在短短期期内内堆堆土土高高达达10米，南南侧正正在开开挖4.6米深的的地下下车库库基坑坑，两侧压压力差差导致过过大的的水平平力，，超过过了桩桩基的的抗侧侧能力力。专家组组经过过勘察察、检检验、、复核核认为为，倒倒覆大大楼的的原勘勘察报报告、、原设设计结结构和和大楼楼所用用的PHC管桩都都符合合规范范要求求。倒倒覆楼楼房的的施工工问题题不在在于开开挖基基坑，，而在在于土土方没没有外外运，，造成成楼房房前后后高低低差，，产生生非常常大的的压力力。第34页第35页其他特特殊不不良地地质条条件引引起地地基失失效当建筑筑物地地基为为砂土土或粉粉土时时，地地下水水位埋埋藏浅浅，可可能产产生振振动液液化，，使地地基土土呈液液态，，失去去承载载能力力，导导致工工程失失事。。第37页新泻市市位于于日本本本海海，市市区存存在大大范围围砂土土地基基。1964年6月16日，当当地发发生7．5级强烈烈地震震，使使大面面积砂砂土地地基液液化，，丧失失地基基承载载力。。新泻泻市机机场建建筑物物震沉沉915mm，机场场跑道道严重重破坏坏，无无法使使用。。据统统计，，1964年新泻泻市大大地震震，共共毁坏坏房屋屋2890幢，3号公寓寓为其其中之之一，，上部部结构构完好好。第38页新泻地地震后后的公公寓第39页基础工工程的的成功功典型型——赵州桥桥第40页美国土土木工工程师师协会会也于于1991年将赵赵州桥桥选为为国际际历史史土木木工程程第12个里程程碑。。该桥桥的地地基为为较密密实的的砂黏黏土。。从现现代技技术的的角度度看，，能用用粘性性土作作为地地基修修筑推推力极极大的的拱桥桥，而而且地地基承承载力力的利利用恰恰到好好处，，确实实令人人叹服服。赵州桥桥建成成已1400年，经经历了了10次水灾灾，8次战乱乱和多多次地地震，，特别别是1966年邢台台发生生的7.6级地震震，而而邢台台距赵赵州桥桥仅有有40多公里里。第41页上海龙龙华古古塔龙华塔塔位于于上海海市龙龙华公公园南南侧，，直径径8.0m，7层，高高40.40m。该塔塔建于于北宋宋（公公元977年），，距今今已有有1000多年历历史。。龙华华塔的的塔基基使用用了大大量的的木桩桩，值值得称称道的的是建建塔者者用三三合土土对木木桩进进行了了很好好的隔隔离防防腐处处理，，木桩桩因之之保存存千年年而不不腐，，使龙龙华古古塔至至今风风光依依然。。基础工工程为为建筑筑物的的隐蔽蔽工程程，一一旦失失事，，不仅仅损失失巨大大，且且补救救十分分困难难，因因此在在土木木工程程中具具有十十分重重要的的作用用。基础工工程直直接关关系到到建筑筑物的的安危危、经经济和和正常常使用用，其其质量量受到到勘察察、设设计和和施工工等因因素的的影响响。在荷载载作用用下，，建筑筑物的的地基基、基基础和和上部部结构构三部部分彼彼此联联系、、相互互制约约；设计时时应根根据地地质勘勘察资资料，，综合合考虑虑地基基一基基础一一上部部结构构的相相互作作用与与施工工条件件；工程实实例小小结：：第43页第44页三、课课程内内容及及学习习要求求第45页基础工工程学学需要要工程地地质学学和土土力学学的基本本知识识，这这两门门专业业基础础课是是本课课程的的先修修课程程，其其中土土的基基本特特性，，以及及土力力学中中关于于强度度、变变形、、稳定定、地地基承承载力力等课课题的的基本本内容容和地地基计计算方方法等等都是是必须须掌握握的。。具备阅阅读和和使用用工