基础工程绪论案例.ppt

土层 编号 土层名 土性特征描述 天然容重 /kN/m3 孔隙比 e 粘聚力 /kPa 内摩擦角 / ? 承载力标准值 /kPa 压缩模量 /MPa 说 明 ① 人工填土 褐黄色，稍湿到很湿，上 部约0.5m为杂填土 16 0.7 10 15 不宜作为持力层 ② 粉质粘土 灰黄色，软塑 17 0.7 12 15 不宜作为持力层 ③ 粉砂 灰色，成分为长石、石英 等，稍密，饱和 17.5 0.7 20 150 10 ④ 粉质粘土 灰黄色，软塑到流塑，呈 透镜体分布 18.5 0.73 15 18 不宜作为持力层 ⑤ 细砂 灰色，成分为长石、石英 等，稍密，饱和 18.5 0.55 25 200 12 ⑥ 粘土 灰黄色，硬塑 19 0.5 25 20 300 14 ⑦ 泥质砂岩 浅灰色，中等风化到微风 化，岩体完整性较好 20 1000 可认为不可压缩 地层参数表 二、基础设计必须满足的基本要求 地基与基础受到各种荷载后，其本身将产生附加的应力和变形。为了保证结构物的正常使用和安全，地基与基础必须具有足够的强度和隐定性，变形也应在容许范围之内。 (1) 要保证作用在地基上的荷载不超过地基的承载能力，保证地基具有足够的防止整体破坏的安全储备。即：p≤f (pmax≤1.2f)； (2) 控制基础沉降，使之不超过地基的允许变形值。保证建筑物不因地基变形而损坏或影响正常使用。 地基基础设计要求 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— s[s]，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 一、基础工程学科的起源 基础工程既是一项古老的工程技术，又是一门年轻的应用科学。 追本溯源，世界文化古国的先民，在史前的建筑活动中，就已经创造了自己的基础工艺。二千多年来在世界各地建造的宫殿楼宇、寺院教堂、高塔亭台，长城运河、古道石桥、码头、堤岸等工程，无论是至今完好，还是不复存在，都凝聚着佚名者和杰出人物的智慧。采用石料修筑基础、木材做成桩基础、石灰拌土夯成垫层或浅基础、砂土水撼加密、填土击实等修筑地基基础的传统方法，目前在某些范围内还在应用。 1.3 基础工程学科发展概况 一、基础工程学科的起源 基础工程学是一门古老的工程技术和年青的应用科学。远在古代人类就创造了自己的地基基础工艺。如我国都江堰水利工程、举世闻名的万里长城、隋朝南北大运河、黄河大堤、赵州石拱桥以及许许多多遍及全国各地的宏伟壮丽的宫殿寺院、巍然挺立的高塔等等，都因奠基牢固，虽经历了无数次强震强风仍安然无恙。又如秦代修筑驰道时采用的“隐以金椎”（（汉书》）路基压实方法；至今常用的石灰桩，灰土、瓦渣垫层和水撼砂垫层等古有的传统地基处理方法。 再如北宋初著名木工喻皓建造开封开宝寺木塔时（公元989年），因当地多西北风而将建于饱和土上的塔身向西北倾斜，以借长期凤力作用而渐趋复正，克服建筑物地基不均匀沉降。我国木桩基础更是源远流长。如钱塘江南岸发现的河姆渡文化遗址中7000年前打人沼泽地的木桩世所罕见；《水经注》记载的今山西汾水上三十墩柱木柱梁桥（公元前532年），以及秦代的渭桥（公元前221一公元206年，《三辅黄图》）等也都为木桩基础；再如郑州隋朝超化寺打人淤泥的塔基木桩（（法苑珠林》）、杭州湾五代大海塘工程木桩等都是我国古代桩基技术应用的典范。只是当时生产力发展水平所限而未能提炼成系统的科学理论。 一、基础工程学科的起源 18世纪到19世纪，人们在大规模建设中遇到了许多与岩土工程相关的问题，促进了岩土力学的发展。例如法国科学家C.A，库仑( coulomb )在1773年提出了砂土抗剪强度公式和挡土墙土压力的滑楔理沦;英国学者W.J.M.朗肯(Rankine)又从另一途径建立了土压力理论;法国工程师H.达西(Darcy)在1856年提出了层流运动的达西定律;捷克工程师E.文克勒(winkler)在1867年提出了铁轨下任一点的接触压力与该点土的沉降成正比的假设;法国学者J.布辛奈斯克(Boussinesq)在1885年提出了竖向集中荷载作用下半无限弹性体应力和位移的理论解答。 1925年，太沙基发表第一本比较系统完整的著作《土力学》标志着土力学的建立。 “工程实用土力学”的出现，标志着“土力学及基础工程”，真正成为一门工程科学;1936年在美国哈佛召开了第一届国际土力学及基础工程学术会议，至今