土力学与地基础第1章绪论部分.ppt

基础工程 第一章 绪论 一、地基及基础的概念 二、本学科的发展概况 三、本课程的特点和学习要求 一、地基及基础的概念 任何一种建筑物（构筑物）均可根据建筑物室外（或自然地面）的相对0.0m标高，将整体建筑物划分为相对0.0m标高以上部分的上部结构与相对0.0m标高以下部分的基础结构两大部分。 基础：实际上就是将上部结构的底部尺寸经过扩大后的截面，由此将上部结构的自重及荷载传递给地基上。 地基：未经人工加固的可以在其上修筑基础的天然土层，称为天然地基，当天然地基土层承载力较低时，必须经过加固后才能在其上修筑基础，这样的地基称为人工地基； 当建筑物地基由多层土组成时，直接与基础底面接触的土层称为持力层， 持力层以下的其它土层称为下卧层。 持力层和下卧层都应满足地基设计的要求，但对持力层的要求显然比对下卧层要高。 地基承载力和变形特性是选择持力层的关键。 天然地基上的浅基础 高层建筑与基础关系 深基础具有很高的承载力，广泛用于高层建筑和特殊的工业建筑。 高层建筑优点，可以有效利用资源和节省市政设施费用等； 联合国教科文组织将高层建筑分四类：一类：9~16层,高度不超过50m；二类：17~25m，高度不超过75m，三类：26~40层，高度不超过100m，四类：40层以上，或高度超过100m; 一般地质条件：采用箱型或筏型基础的高层建筑，其基础工程的费用约占总造价的10~20%；施工工期为20~25%；采用桩基础的费用为20~30%；工期为30~40%； 浅基础的类型 1 绪论 无筋扩展基础 1 绪论 1 单独基础 1 绪论 5.1 概述 1 绪论 由底板、墙和顶板形成箱，整体性更好 1 绪论 1 绪论 1 提高土的强度---地基承载力 2 增加土的刚度---减少地基沉降量 1 绪论 《基础工程学》研究内容： 二、本学科的发展概况 基础工程领域研究的关注点主要有： 之一是在设计计算理论和方法方面：包括考虑上部结构、基础与地基共同工作的理论和设计方法，概率极限状态设计理论和方法，优化设计方法，数值分析方法和计算机技术的应用等。 之二是桩基础技术：其中桩土共同工作理论，新的桩基设计控制理论——变形控制理论，桩基非线性分析和设计方法，桩基承载力和沉降的合理估算，新的桩型例如大直径成孔灌注桩、预应力管桩、套筒桩、微型桩等的研究开发，后注浆技术在桩基工程中的应用，桩基础的环境效应等都成为研究和开发的热点。 之三是深基坑开挖问题，研究的重点放在土、水压力的估算，基坑支护设计理论和方法的深化——优化设计、概念设计和动态设计、考虑时空效应的方法等；新的基坑支护方法例如复合土钉墙、作为主体结构应用的地下连续墙、锚杆挡墙等的开发研究；基坑开挖对环境的影响；逆作法技术的应用等。 之四在地基处理方面，进一步完善复合地基理论，对各类地基处理方法机理的深化研究以及施工及检测技术的改进也是基础工程关心的问题。 之五就是深水和复杂地质条件下的基础工程：例如在大型桥梁、水工结构、近海工程中，重要的是深入研究地震、风和波浪冲击的作用，以及发展深水基础（超长大型水下桩基、新型沉井等）的设计和施工方法； 三、本课程的特点和学习要求 基础工程失败的例子 比萨斜塔 特朗斯康谷仓（Transcona Grain Elevator) 广州海丰4座楼连续倒塌 长石线、老渐河特大桥 陇海铁路灞河铁路大桥倒塌 比萨斜塔自1173年9月8日动工，至1178年建至第4层中部．高度约29m时，因塔明显倾斜而停工。94年后，于 1272年复工，经6年时间，建完第7层．高48m，再次停工中断82年。于1360年再复工，至1370年竣工。全塔共8层，高度为55m。 塔身呈圆筒形，1—6层由优质大理省砌成，顶部7—8层采用砖和轻石料。塔身每层都有精美的圆柱与花纹图案，是一座宏伟而精致的艺术品。 该谷仓由65个圆筒仓组成，高31m,宽23m,其下为筏板基础，由于事前不了解基础下埋藏有厚达16m的软粘土层，建成后储存谷物，使基座平均压力（320kPa)超过了地基的极限承载力。结果谷仓西侧突然陷入土中8.8m，东侧则抬高1.5m，仓身倾斜27o。这是地基发生整体滑动、建筑物丧失了稳定性的典型例子。 事后用70多个支承于基岩的混凝土墩，用388个50t的千斤顶，才将筒仓纠正过来，但比原来标高降低了4m. 地基变形引起的建筑物开裂 土体滑坡 地震引起的房屋倒塌 基础工程成功的例子 上海龙华寺庙 金贸大厦 赵州桥 江阴长江大桥 本课程的学习特点 本课程的学习特点 应了解上部结构、基础和地基作为一个整体是协调工作的； 特别提示：建筑物的上部结构、基础和地基三部分，功能不同，研究方法各异，但它们又是建筑物的有机组成部分，缺一不可、彼此联系、相互制约。所以，科学的