《基础工程绪论》PPT课件.ppt

1、2020/9/8,1,广东工业大学岩土工程研究所 2011.2,基础工程,主讲教师 杨雪强 工学博士、教授,2020/9/8,2,第一章 绪论,一. 地基基础的定义 地基: 承受建筑物荷载的地层。 天然地基: 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，称为天然地基。 人工地基: 当地基强度不足或压缩性很大而不能满足设计要求时，则需要对地基进行处理，经过人工处理后的地基则称为人工地基。,2020/9/8,3,基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构 浅基础: 通常把埋置深度较浅（一般浅于5米） ，或基础埋深超过5米但小于基础宽度的大尺寸的基础，且施工简单的基础称为浅基础。 深基础

2、: 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，则称为深基础。如：桩基础、沉井基础、地下连续墙等。,2020/9/8,4,换填法人工处理地基,江阴长江大桥北锚沉井为世界第一大沉井,某预压排水固结法施工现场,强夯法施工现场,2020/9/8,5,人工挖孔桩施工现场,地下连续墙施工现场,2020/9/8,6,2020/9/8,7,二. 基础工程的重要性,1.基础工程是隐蔽工程，影响因素很多，地基基础工程的勘察、设计和施工质量，直接影响建筑物的安全。建筑物事故的发生，很多与基础工程问题有关。一旦发生质量事故，补救和处理往往很困难，甚至是不可能的，有些即使可以补救，其

3、加固修复工程所需的费用也十分可观。 所以，基础工程的安全系数一般高于上部结构，如桩对承台的冲切安全系数就高一些。 在建筑史上，许多建筑工程质量事故就是发生在地基基础问题上。 工程实例：比萨斜塔、虎丘塔、常山倒塌事故 。,2020/9/8,8,比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼， 8层圆柱形建筑，白色大理石砌成，塔高54.5米。1370年完工时塔顶中心点已偏离垂直中心线2.1米，1990年1月起斜塔全部关闭，塔身重心线已偏离10。 经过11年的纠倾工作，2001年12月15日向游人重新开放，比萨斜塔被扳“正”0.44米，目前还倾斜4.5米，基本恢复到18世纪末的水平。,2020/9/8,9,苏州虎丘塔建

4、于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年历史。虎丘塔地基为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，西南薄，东北厚。塔身落在人工块石填土层上，由于地基的不均匀沉降。塔身向东北方向严重倾斜，塔顶偏离中心线达 2.3m，塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度而压裂。1956年, 苏州市政府邀请古建筑专家采用铁箍灌浆办法，加固修整；1981年开始，对该塔又进行了历时6年全面的整修，加固地基、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，不再允许游客进入。,2020/9/8,10,1997年7月12日上午9:30左右

5、，常山县城南第51幢五层半住宅楼中间偏东处上部出现裂缝，紧接着裂缝迅速扩大，相互向中间倾倒，在数秒钟内全部倒塌，当时在楼内的39人被压在废墟中。经全力抢救，3人生还，36人死亡。主要原因是该楼房工程质量低劣，特别是基础砖质量低劣和擅自改变设计，重要原因是基础砖墙长时间受积水浸泡(地下室未回填，混合砂浆)。,常山倒塌事故,常山纠偏实例,最大倾斜率为9.53,2020/9/8,11,2. 基础工程造价在整个工程造价中占有相当大的比例。对常规钢筋砼结构和一般地质条件而言，采用条基或筏基的多层建筑，其基础工程的费用约占建筑总费用的20，有的甚至高达30。施工工期约占建筑总工期的2025，一般的桩基与之

6、相近。对于高层建筑，其地基基础工程造价、设计要求和施工难度会进一步提高。 3. 社会发展对基础工程提出越来越高的要求。随着建筑业的发展和土地资源的有限性，应充分利用各种不良地基、少占耕地、最大限度地提高土地利用率。,2020/9/8,12,1.理论发展:土力学理论是其理论基础,1773年，法国库仑（Coulomb)根据试验提出了著名的砂土抗剪强度公式，创立了计算挡土墙土压力的滑楔体理论; 1869年，英国朗肯（Rankine）从另一途径土体塑性理论提出了挡土墙土压力理论，有力地促进了土体强度理论的发展; 法国布森涅斯克（Boussinesq,1885）提出的弹性半空间表面作用竖向集中力的应力和

7、变形的理论解答; 瑞典费尔纽斯（Fellenius,1922）提出的土坡稳定分析法; 1925年，美国太沙基（K.Terzaghi )在归纳发展已有成就基础上，发表了土力学一书，被认为是土力学的奠基人。,三. 基础工程的发展历史和现状,2020/9/8,13,2. 新的发展趋势 最近几十年来，由于土木工程建设的需要，特别是电子计算机和计算理论的发展及其在土木工程中的应用，使得基础工程，无论是设计理论，还是施工技术都得到了迅速的发展，出现了许多新的基础形式。 深、大、复合型方向发展：超长桩、巨型钢筋混凝土浮运沉井、大型盾构、顶管、地下连续墙等。 地基基础形式多样化(尤其在地基处理技术中)：强夯、

8、深层搅拌桩、树根桩、复合桩基、锚杆、加筋土等。 新型基础材料不断涌现：最初的砖、石到混凝土、钢，以及到现在的水泥土、PHC桩、混凝土管桩、土工织物合成类材料等。 由于基础工程的复杂性(地质条件，隐蔽工程)，目前基础工程领域还有许多问题需要进一步研究和探讨。,2020/9/8,14,四.本课程的特点和学习要求,1. 区域性 必须在掌握基本理论的基础上,同各地的工程实际相结合 2.基础工程的设计和施工必须遵循法定的规范、规程 3.重在理解公式意义及应用条件，一些重要公式的推导过程应掌握 材料力学、土力学、土质学等，特别是土力学，是本课程的重要理论基础，必须先行学习并予以很好掌握。,2020/9/8,15,五. 课程内容及教材,课程内容： 基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计原理和方法，其内容包括地基勘查、地基基础设计方法、荷载/荷载组合及其选用、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、浅基础结构设计与计算、桩基础设计与计算、沉井基础设计与计算、地基处理方法等等。 教材： 基础工程(第二版)，周景星、李广信、虞石民等编著，清华大学出版社，