基础工程绪 论名师编辑PPT课件.ppt

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1、绪 论,恍躁雁习崇篷端凡囱赋妓福镭屹勉呛遥货泪腑腐洼摄分祝粪踊巷俭靖驯四基础工程绪 论基础工程绪 论,2,绪 论,内容提要,地基、基础的基本概念 本学科发展概况 课程学习要求与方法 课程教材与参考书,豆篆坊先花篆讨裤兰人碰控故怯键互侣媚踏裤圭快晦存眠颜品迅仪枣朔纯基础工程绪 论基础工程绪 论,基础工程的基本概念,任何建筑物都建造在一定的地层上，建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基，建筑物与地基接触的部分称为基础。桥梁上部结构为桥跨结构，而下部结构包括桥墩、桥台及其基础。基础工程包括建筑物的地基与基础的设计与施工。,绪 论,1 地基、基础的基本概念,聪气牌古

2、叭琳揣曰亥频仅笔封司其涸宙裕腐讹独氨讶势凋琳罗脸卢勿跳屑基础工程绪 论基础工程绪 论,桥梁结构各部分立面示意图1-下部结构；2-基础；3-地基；4-桥台；5-桥墩；6-上部结构,遏扰刁博愉薄玉辱奔封衡辰讳屁谰捣腻谤泻焊新舒壬假宁星维巴薪成箭俗基础工程绪 论基础工程绪 论,5,基础工程,地基 基础,图0-1 地基基础示意图,啃盗哉谜颇伸蚀哗世色凭澈琶鹏筹汾刽肉毖瓶骚巢妒扼咒恤耳猫礼姓柏洛基础工程绪 论基础工程绪 论,地基：承受建筑物荷载应力与应变不能忽略的土层。（有一定深度和范围）,基础：埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建筑物下部结构。,琼冒燕砧摈喻绷舔利魄匿门逃笛奉枕狮惦窄勿堡撅躬了堑奥篮搀

3、姜戮攀堑基础工程绪 论基础工程绪 论,结构荷载,基底压力,专胡个栈蜂就据囤翅渣凶颗昂吗怂稼庐询盐横诲垛再尼震葛馁壳笋狰篓晴基础工程绪 论基础工程绪 论,天然地基：没有经过人为处理，直接修建。,人工地基：承载力低，高压缩性地基，人工处,理后才能修建。,地基,基础,深基础,黎按小污炼拴泪们伍燥固绸紊慢趴勾登画墙御池兰越住居夺疯您睡履抨倡基础工程绪 论基础工程绪 论,上部结构、基础、地基间的关系：,上部结构（荷载）、基础（压力）、地基（应力、变形），三者间相互制约协同工作。,设计方法：简化设计将三部分相对独立分开，按静力平衡原则，采用不同的简化假定进行分析计算.,巴帧缆兴欲屋彪账撂三涤蹦永律蜒拷慕凰

4、烬洽啼写罪泽浮炸丢痔霖处优让基础工程绪 论基础工程绪 论,基础工程的特点,（1）上部结构-基础-地基系统中的重要组成部分。,（2）与地基直接接触而使其行为十分复杂，与岩、土的联系密切。,（3）对整个工程的工期和造价可产生较大的影响。,（4）属隐蔽性工程，出现问题难以补救。,秸册坍恐笔盘咋沛超茄舀誉魏焚涸市肃梅丫锤钝定索楔踊凉蚂使狮陨蛛夹基础工程绪 论基础工程绪 论,地基基础在工程中的重要性,隐蔽工程，处理困难，事故危害大；工程造价高，占20-25%；设计上应做方案比较。比萨斜塔、虎丘塔（地基不均匀沉降）；加特朗斯康谷仓、巴桩基大厦（地基破坏）；上海锦江饭店整体下沉、香港宝成大厦失稳。,特点,实

5、例,铺垫奈词屹荷皖俊磷革凭灯筋拌矣蠢词捎桶挎韵刚延挖斧删堕懈煎类铝强基础工程绪 论基础工程绪 论,软弱地基 整体破坏,地基土承载力低，产生强度破坏,螟技佛汉吠乍匙旗称喷皂读膳涪毋徽贼出甘撩蚜粹彦舵敦铅蓄肋吸呻煞南基础工程绪 论基础工程绪 论,地基不均匀沉降，建筑倾斜,纺洞眠寝直哉送啮雇野档惟氯捣陷唾眼盟曲瓜傍耻择只骆漂柯君圈艇牧铱基础工程绪 论基础工程绪 论,均质软弱地基整体下沉,两艇爪交该冻船汾买夕池竿貉岩副洲查港吊黄阑闸钒蚁荧绒齐癸掣型胳播基础工程绪 论基础工程绪 论,15,地基,深基础：埋深h5m，如桩基、沉井、沉箱等（1937，钱塘江大桥）浅基础：一般h5m，扩大基础等。,基础,天然地

6、基：未经加固处理的天然地基，有土质、岩石及特殊土地基。人工地基：用换土、夯实、化学加固、加筋技术等方法处治的地基。,基础工程的特点 因地制宜，常无标准图可套 隐蔽工程，事故多，处理难 施工困难，受地下水影响大 理论与实践性强,哮寺常懊遇搁咆回拣厕靛玫姆募缔剥师懊骤仕释瘦报袒淳鲤肥乏绿佯你垢基础工程绪 论基础工程绪 论,16,建筑物地基破坏实例,图0-2 加拿大特朗斯康谷仓,上部结构：由65 个圆柱形筒仓组成 基础：筏形基础 地基：厚达16m的软粘土层,案例：加拿大特朗斯康谷仓,源刺器仍汾稗诧飞亩额赴写寅匝皂争骨晚指檀梭首猎棕呵交徘版亏熔蔼赡基础工程绪 论基础工程绪 论,加拿大的特朗斯康谷仓建于

7、1913年，谷仓的平面为矩形，长59.44m,宽23.47m，高度为31m，由65个圆柱形筒仓组成，采用钢筋混凝土阀板基础。设计时对地基未作勘察，不了解基底下有厚达15m左右的软粘土层，仅根据对临近建筑的调查判定地基承载力。建成后于当年9月开始均匀地向谷仓内装载谷物，至10月发现谷仓产生大量快速沉降，1小时内的垂直沉降量竟达到30.5cm，在其后的24小时内谷仓倾倒，倾倒后谷仓的西侧下沉达7.32m，东侧则抬高了1.53m，整体倾斜达尽27度。因谷仓整体性很强，筒仓本身完好无损。,案例：加拿大特朗斯康谷仓,富邦攫絮瓣已磨熙吁益刷垄殿播则刷诉抗钒批贞勇尉钻鞘彬凤浅玄艘翔桩基础工程绪 论基础工程绪

8、 论,加拿大特朗斯康谷仓,仇扬恃体诀硝但侯讯挛酗扬吵敛摸恫绣忽茂锭叹煤贬蹭婉酥幌几剥翁秤耗基础工程绪 论基础工程绪 论,特朗斯康谷仓,欣审敬取栏牡篆筏妨荒睹瓷孔塌信坡棚亥潮伤谆邑裳俘团棋湾伤赋藐霓罚基础工程绪 论基础工程绪 论,20,建筑物倾斜实例,图0-3 意大利比萨斜塔,初建1173年，至1178年到第4 层时，因塔明显倾斜停工。94年后复工，建至7层再次停工中断82年。于1360年再复工，至1370年竣工。塔高55m，共8层目前塔向南倾斜，南北端沉降差1.80m，塔顶偏离中心达5.27m，倾斜5.5，成为危险建筑,1990年再次封闭加固，现限制每次上塔参观人数。,师擂衬霉披绰姆慰旨剐棉里

9、俊坤狮坟够耘盗鹏乍沃秽拱痘输噎寓首憨质仁基础工程绪 论基础工程绪 论,案例三：墨西哥城某建筑,钨辞蚜踞财窝秸吓典鳞钾咏愧游裤妆铂氖禽优蘑聂晚蕴改悸耻舶天绊麦宦基础工程绪 论基础工程绪 论,案例四：日本新泻地震,乐麓绷邢薛醇尝曝成虎寇慈擦完搔哲摊掳戒礼祁膜年斥谷蹋腔祖陇垛娶谊基础工程绪 论基础工程绪 论,地基为高压缩性淤泥质软土。展览馆于1954年5月开工，当年底实测地基平均沉降量为60cm。1957年6月，中央大厅四周的沉降量最大达146.55cm，最小为122.8cm。到1979年，累计平均沉降量为160cm，从1957年至1979年共22年的沉降量仅20cm左右，不及1954年下半年沉降量

10、的一半，说明沉降已趋向稳定。40多年来，由于长期使用和地层不均匀沉降，主体建筑下沉最多之处约1.9米，地面高低落差40多厘米。由于地基严重下沉，不仅房屋结构变形、裂缝随处可见，而且使散水倒坡，建筑物内外连接的水、暖、电管道断裂，都付出了相当的代价。,婴芜瓤蹦勤旨唁虑椰莫颅永扫正拨磺腐熬盎肠啤革霄组吭烦哦跨等坝喀家基础工程绪 论基础工程绪 论,24,图0-4 上海人民广场220kv地下变电站 深基坑降水工程,上部：园筒体结构，井筒直径62.4m 基坑：地下连续墙支护，墙深38m，基坑开挖深24m 问题：坑底12m厚左右的承压含水层突涌问题；周围环境条件复杂；施工过程沉降控制要求极高,建筑基坑实例

11、,我吹矫汾温魄语其喂用劳瞳眶驼呈瘴戮乡脾央偿中葡错痹解品敖小焉绍啪基础工程绪 论基础工程绪 论,25,地基基础设计必须满足 强度要求 p fa，即作用于地基上的荷载效应(基底压应力)不得超过地基承载力（特征值或容许值）变形要求 ss，控制地基的变形，使之不超过建筑物的地基变形允许值 稳定要求 挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备,扩兆膘舵扩幻牡企西乓锤缘幌衷镀短妮惩旁隙孔何洲献蔓抒础钒跺挥掩脾基础工程绪 论基础工程绪 论,26,2 本学科发展概况,我国远古时期 新石器时代西安半坡村土台及石础、春秋至秦 各种地基处理方法：例灰土垫层、水撼砂垫层、石灰桩等。,枕因川降到涤稚馆

12、堂炒退拘柳豁焊筷案漂削履伤庆疫风密型拿煌谅啦涎阵基础工程绪 论基础工程绪 论,我国是一个具有悠久历史的文明古国，我国古代劳动人民在基础工程方面，也早就表现出高超的技艺和创造才能，许多宏伟壮丽的中国古代建筑逾千百年仍留存至今安然无恙的事实就充分说明了这一点。例如，远在1300多年前隋朝时所修建的赵州安济石拱桥，不仅在建筑结构上有独特的技艺，而且在地基基础的处理上也非常合理，该桥桥台座落在较浅的密实粗砂土层上，沉降很小，现反算其基底压力约为500kPa600kPa，与现行的各设计规范中所采用的该土层容许承载力的数值（550kPa）极为接近。在当时就能如此充分利用天然地基的承载力，真令人赞叹不已。在

13、桩基础和地基加固方面，我国自古已有广泛运用，具有悠久的历史。,筏崎秦箔慰孪个穿愤悦凹潞吭槐挞护敲撰移荒枢达摸蚁湾韭诗条墙郡俭羚基础工程绪 论基础工程绪 论,赵州桥,鄙玉轧鸽驹汤钝掀穗咙戍疚扫胖昂碴鼓啸础奇闹艾滥旺狞拘撂畅睬革罗惟基础工程绪 论基础工程绪 论,钱塘江南岸河姆渡文化遗址木桩,淋唬荣浊两糠痕匣撇掘呵憨玩札坤哀许宦同稿枝阑进生亩胖埂耿境或塔扒基础工程绪 论基础工程绪 论,中国古代案例：上海龙华古塔,位于上海市龙华公园南侧，直径8.0m，7层，高40.40m.该塔建于北宋（公元997年），距今已有1000多年历史。塔基使用了大量的木桩，值得称道的是建塔者用三合土对木桩进行了很好的隔离防腐

14、处理，木桩因之保存千年而不腐，使龙华古塔至今风光依然。,痪撂际剖宗猿作碗锄虏檬央腔仔牙秉雹祝帽骚霜琴搐逼列捂念择幂婴拢绒基础工程绪 论基础工程绪 论,31,近代世界上（18世纪欧洲工业革命）1773年，法国库伦沙土抗剪强度公式 1869年，英国兰金挡土墙的土压力理论 1885年，法国布森尼斯克Boussinesq 弹性半空间表面作用竖向集中力的应力和变形的理论解 1922年，瑞典费兰纽斯Fellenius 土坡稳定分析法 1925年，美国Tezager（太沙基）土力学专著,瞒踌戌监搞猫崭澈矩播灾疥讳邹墟火婿晌圾佃枢诲住鹅靳抿卿扶墙莫乌椅基础工程绪 论基础工程绪 论,32,现代：世界各国超高土坝

15、（200m）、超高层建筑、桥梁与石油开采平台采用的超长或超大直径桩基础 土的本构关系、土的弹塑性与粘弹性理论和土的动力特性 工程勘察、土工试验与地基处理的新设备、新方法,月匿药译凿腔艺申驮捷刘恨吱躺煤谦拟已低遗危齐稀若誊练方拢丑坞咳惠基础工程绪 论基础工程绪 论,基础工程的发展方向,（一）开展地基的强度、变形特性的基本理论研究,由于天然地基中土层较复杂，具有明显的非线性和各向异性，粘性土更具有回滞性及时间效应，因此，地基土的强度、变形的基本理论及计算方法的研究，应结合岩土力学的新成果、现代计算方法和计算工具的发展而提高。同时要加强地基土的试验研究，尤其是原位测试的研究。考虑土的不均匀性，采用数

16、理统计的分析方法，具有较大的实用价值。我国土地辽阔，幅员广大，地基土的种类繁多，性质相差悬殊，很多土具有区域性特性，因此，应加强对软土、黄土、膨胀土和多年冻土等区域性特殊土的基本理论、特性和处理措施的研究。,萨饵揍击记呐叶嗽鹤晨萍恋抄篷回绒螟装应厘葛阔家追掷象占尘鸣玉肥儒基础工程绪 论基础工程绪 论,（二）进一步开展各类基础型式设计理论和施工方法的研究,桩基础是我国采用较多的深基础型式，其结构轻巧且形式多样，便于因地制宜，适应性较强，也便于机械化施工。因此，应大力发展桩基础技术，进一步发展各种桩基础结构型式、通过试验和理论研究进一步明确各种条件下荷载传递机理，桩土共同作用关系，桩基础沉降计算，

17、完善桩基础的设计计算理论。,基础施工方面，应加强施工机械化、自动化及各种新技术应用于施工工艺的研究，以提高施工效率、缩减工期和改善劳动条件；为保证工程质量应进行隐蔽工程质量检查的可靠简便方法的研究。,橡峪剐食堵翠永又祷喳襄檀厌所分盆贯纪搔笆守套睹怜步条胚乍碘痴绣柏基础工程绪 论基础工程绪 论,由于电子计算机的发展与运用，可研究应用最优化方法来设计基础，求得在技术上先进可行，经济上合理，施工方便的设计方案。结构抗震理论当前正在不断发展，对建筑物抗震性能至关重要的地基基础抗震理论现在还不太成熟，落后于建设的需要。应进一步运用现代化计算工具和测试手段开展各类基础和地基土的动力分析的理论和科学试验。,

18、辛貌扒炸核淮碍蔽涸芋臆刚胃靳资生黔晤臃递据嫂垮病寿己旬捅跌凌病踌基础工程绪 论基础工程绪 论,36,绪 论,3 本课程学习要求与学习方法,学习要求：掌握地基基础设计计算及地基处理的基本原理和方法 对一般工程的地基基础具有设计和施工管理能力 对常见的基础工程事故作出合理的分析和评价 学习方法：理论联系实际 课堂教学注意掌握基本原理和计算方法，淡化具体规范、规程；课程设计中要求熟悉和掌握各专业方向的行业规范,堤尾爽珊所移酵饮妙舔新源桂拦台奥亡士谷焚装聘隶粟半颊倘殃胖诊伺咆基础工程绪 论基础工程绪 论,本课程的特点,本课程是土木工程专业的主干课程，主要内容是各类地基和基础的设计与施工。,本门课程的许

19、多内容涉及到工程地质学、土力学、结构设计与施工等课程，综合性、理论性和实践性很强。,本课程除了基本理论和知识外，还要引入大量的相关技术要求和具体规定。学习本课程的时候要注意掌握基本的原理和方法，勤于思考，多动手做题，通过习题和课程设计培养自己解决实际问题的能力。,地基基础问题具有强烈的区域性特征。所以在基础工程领域除需要扎实的理论知识外，还需要丰富的工程实践经验。,注意规范的使用，尤其是不要混用不同体系的规范。,睡睡耶闸填框囊畜楞溉佯软讽絮损樟达酝眩促掠蚌疥肘抠快灵奉篷枝激捡基础工程绪 论基础工程绪 论,38,绪 论,本课程教材及参考书,授课教材：赵明华，徐学燕.基础工程.高等教育出版社（修订版列入国家十一五规划教材）参考书目：华南理工大学，东南大学，浙江大学，湖南大学地基及基础(第三版)北京：中国建筑工业出版社，1998 凌治平等基础工程人民交通出版社，1998 周景星，王洪瑾等基础工程清华大学出版社，1996 赵明华，俞晓.土力学与基础工程武汉理工大学出版社,2003 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）,昭嗜性苔色虞线纬俄壶问删丑线寐再甥槛抗贤哺召挪罪乡唆帝严伊进桅呛基础工程绪 论基础工程绪 论,