基礎(chǔ)工程—緒論

1、.第第1 1章章 緒論緒論 基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程是闡述各類建筑物（房屋建筑、是闡述各類建筑物（房屋建筑、橋梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程橋梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程等）在設(shè)計(jì)和施工中等）在設(shè)計(jì)和施工中有關(guān)地基和基礎(chǔ)問題有關(guān)地基和基礎(chǔ)問題的學(xué)的學(xué)科，是土建類專業(yè)的一門主要課程?？?，是土建類專業(yè)的一門主要課程。 地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程。統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程。. 所謂所謂地基地基，指的是，指的是直接承托建筑物的場地土直接承托建筑物的場地土 層。層。當(dāng)建筑物地基由多層土組成時，直接與基礎(chǔ)當(dāng)建筑物地基由多層土組成時，直接與基礎(chǔ) 底面接觸的土層稱為底面接觸的土層稱為持

2、力層持力層，持力層以下的其他，持力層以下的其他 土層稱為土層稱為下臥層下臥層。持力層和下臥層都應(yīng)滿足地基。持力層和下臥層都應(yīng)滿足地基 設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)的要求。 基礎(chǔ)基礎(chǔ)是指是指建筑物最底下建筑物最底下的構(gòu)件或部分結(jié)構(gòu)（建的構(gòu)件或部分結(jié)構(gòu)（建 筑物在地面以下的結(jié)構(gòu)部分），筑物在地面以下的結(jié)構(gòu)部分），其功能其功能是將上部是將上部 結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的荷載傳遞到支承它們的地基上。結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的荷載傳遞到支承它們的地基上。 .下臥層下臥層持力層（受力層）持力層（受力層）地基地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)FG主要受力層Dq = D均布荷載.不加處理不加處理直接直接用作建筑物地用作建筑物地基的天然土層基的天然土層經(jīng)過地基處理后經(jīng)過地

3、基處理后才滿足才滿足建筑物地基要求的土層建筑物地基要求的土層. 為什么學(xué)習(xí)為什么學(xué)習(xí)基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程這門課程？這門課程？. 2009年6月27日，上海閔行區(qū)一幢13層在建樓房，在結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生較大破壞的情況下，突然發(fā)生整體倒塌。 這種在未發(fā)生嚴(yán)重的自然地質(zhì)災(zāi)害或其它不可抗力因素下產(chǎn)生的建筑整體倒塌事故是十分罕見的。.加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉 事故：事故： 19131913年年9 9月裝谷物，月裝谷物，1010月月17 17 日裝了日裝了3182231822谷物時，谷物時，1 1小時豎向沉降達(dá)小時豎向沉降達(dá)30.5cm30.5cm2424小時傾斜小時傾斜26265353西端下沉西端下沉7

4、.32m7.32m 東端上抬東端上抬1.52m1.52m上部鋼混筒倉完好無損上部鋼混筒倉完好無損概況：長概況：長59.4m59.4m，寬，寬23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565個圓筒倉。個圓筒倉。 鋼混筏板基礎(chǔ)，厚鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 19111911年動工，年動工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。.加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉 事故的原因是：設(shè)計(jì)時未對谷事故的原因是：設(shè)計(jì)時未對谷倉倉地基承載力地基承載力進(jìn)行調(diào)查研究，進(jìn)行調(diào)查研究，而采用了鄰近建筑地基而采用了鄰近建筑地基352k

5、Pa的承載力，事后的承載力，事后1952年的勘察年的勘察試驗(yàn)與計(jì)算表明，該地基的實(shí)試驗(yàn)與計(jì)算表明，該地基的實(shí)際承載力為際承載力為193.8276.6kPa ，遠(yuǎn)小于谷倉地基破壞時遠(yuǎn)小于谷倉地基破壞時329.4kPa的地基壓力，地基因的地基壓力，地基因超載而發(fā)生超載而發(fā)生強(qiáng)度破壞強(qiáng)度破壞。處理：處理：事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用388388個個50t50t千斤千斤頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉體逐漸糾正過來，但其位置比原來降低了米。頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉體逐漸糾正過來，但其位置比原來降低了米。 . 加拿大某農(nóng)場容量為加拿大某農(nóng)場容量

6、為 2500t 的飼料筒倉，建于粘土地基。在首次的飼料筒倉，建于粘土地基。在首次使用時，由于裝填過快，地基土層無法充分固結(jié)，至使地基發(fā)生破壞。使用時，由于裝填過快，地基土層無法充分固結(jié)，至使地基發(fā)生破壞。 .該塔共該塔共8 8層，高層，高55m55m，全，全塔總荷重塔總荷重145MN145MN，相應(yīng)，相應(yīng)的地基平均壓力約為的地基平均壓力約為50kPa50kPa。地基持力層地基持力層為為粉砂，下面為粉土粉砂，下面為粉土和粘和粘土層。由于地基的不均土層。由于地基的不均勻下沉，塔向南傾斜，勻下沉，塔向南傾斜，南北兩端沉降差南北兩端沉降差1.8m1.8m，塔頂離中心線已達(dá)塔頂離中心線已達(dá)5.27m5.

7、27m，傾斜傾斜5.55.5o o。成為危險(xiǎn)建筑。成為危險(xiǎn)建筑。19901990年被封閉。年被封閉。 比薩斜塔-不均勻沉降的典型.蘇州虎丘塔，建于公蘇州虎丘塔，建于公元元959959961961年期間，年期間，7 7級級8 8角形磚塔，塔底角形磚塔，塔底直徑直徑13.66m13.66m，高，高47.5m47.5m。塔頂。塔頂19571957年年位移位移1.7m1.7m，19781978年年2.3m2.3m。重心偏離基礎(chǔ)。重心偏離基礎(chǔ)軸線軸線0.924m0.924m?？辈旖Y(jié)。勘察結(jié)果表明寶塔傾斜是由果表明寶塔傾斜是由于地基覆蓋層相差懸于地基覆蓋層相差懸殊等原因造成的。殊等原因造成的。 虎丘塔.1

8、9951995年年1212月，漢口三眼橋月，漢口三眼橋1818層商住樓，當(dāng)時大樓以每小時兩厘米的速度向北傾斜層商住樓，當(dāng)時大樓以每小時兩厘米的速度向北傾斜 . 上海展覽中心館原稱上海工上海展覽中心館原稱上海工業(yè)展覽館，位于上海市區(qū)延安中業(yè)展覽館，位于上海市區(qū)延安中路北側(cè)。展覽館中央大廳為框架路北側(cè)。展覽館中央大廳為框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)；展覽館兩翼采；展覽館兩翼采用用條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)為兩層，。箱形基礎(chǔ)為兩層，埋深埋深7.27m7.27m。箱基頂面至中央大。箱基頂面至中央大廳頂部塔尖，總高廳頂部塔尖，總高96.63m96.63m。地基。地基為為高壓縮性淤泥質(zhì)軟土高壓縮性淤泥質(zhì)

9、軟土。展覽館。展覽館于于19541954年年5 5月開工，當(dāng)年年底實(shí)月開工，當(dāng)年年底實(shí)測地基平均沉降量為測地基平均沉降量為60cm60cm。19571957年年6 6月，中央大廳四周的沉降量月，中央大廳四周的沉降量最大達(dá)最大達(dá)146.55cm146.55cm，最小為，最小為122.8cm122.8cm。 19571957年年7 7月，在仔細(xì)觀察展月，在仔細(xì)觀察展覽館內(nèi)嚴(yán)重的裂縫情況，分析沉覽館內(nèi)嚴(yán)重的裂縫情況，分析沉降觀測資料并研究展覽館勘察報(bào)降觀測資料并研究展覽館勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)圖紙后，專家們作出展告和設(shè)計(jì)圖紙后，專家們作出展覽館將裂縫修補(bǔ)后可以繼續(xù)使用覽館將裂縫修補(bǔ)后可以繼續(xù)使用的結(jié)論。的結(jié)

10、論。. 19791979年年9 9月，展覽館中央大月，展覽館中央大廳累計(jì)平均沉降量為廳累計(jì)平均沉降量為160cm160cm。從。從19571957年到年到19791979年共年共2222年的沉降量年的沉降量僅二十多厘米，不及僅二十多厘米，不及19541954年下半年下半年沉降量的一半，說明沉降已趨年沉降量的一半，說明沉降已趨向穩(wěn)定，展覽館開放使用情況良向穩(wěn)定，展覽館開放使用情況良好。好。 但由于但由于地基嚴(yán)重下沉地基嚴(yán)重下沉，不僅，不僅使散水倒坡，而且建筑物內(nèi)外連使散水倒坡，而且建筑物內(nèi)外連接，內(nèi)外網(wǎng)之間的水、暖、電管接，內(nèi)外網(wǎng)之間的水、暖、電管道斷裂，都需付出相當(dāng)?shù)拇鷥r。道斷裂，都需付出相當(dāng)

11、的代價。.墨西哥市藝術(shù)宮地基土為超高壓地基土為超高壓縮性土，天然孔縮性土，天然孔隙比隙比7 71212，天，天然含水量然含水量150150600600，為世，為世界罕見的軟弱界罕見的軟弱土，層厚土，層厚25m25m。下沉達(dá)下沉達(dá)4m4m，旁，旁邊的道路下沉邊的道路下沉2m2m。. 圖示為該城的一座圣母教堂，圖示為該城的一座圣母教堂，因地表不均勻下沉使其發(fā)生嚴(yán)因地表不均勻下沉使其發(fā)生嚴(yán)重傾斜，并成為危房。重傾斜，并成為危房。. 為什么學(xué)習(xí)基礎(chǔ)工程這門課程？. 作用于地基上的荷載效應(yīng)作用于地基上的荷載效應(yīng)( (基底壓應(yīng)力基底壓應(yīng)力) )不得超不得超過地基容許承載力或地基承載力特征值過地基容許承載力

12、或地基承載力特征值, ,保證建筑保證建筑物不因地基承載力不足造成整體破壞或影響正常使物不因地基承載力不足造成整體破壞或影響正常使用用, ,具有足夠防止整體破壞的安全儲備具有足夠防止整體破壞的安全儲備; ; 基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值, ,保證建筑物保證建筑物不因地基變形而損壞或影響其正常使用不因地基變形而損壞或影響其正常使用; ; 擋土墻、邊坡以及地基基礎(chǔ)保證擋土墻、邊坡以及地基基礎(chǔ)保證具有足夠防止具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備。失穩(wěn)破壞的安全儲備。. 荷載作用下，地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三部分彼此聯(lián)系、相互制約。設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察資料，綜合考慮地基-基礎(chǔ)-上部

13、結(jié)構(gòu)的相互作用與施工條件，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選取安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和施工簡便的地基基礎(chǔ)方案。. 一共一共162層層,高度為高度為828米米的迪拜塔需要一個堅(jiān)實(shí)的的迪拜塔需要一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，以支持重量基礎(chǔ)，以支持重量可能超過可能超過500,000噸噸的地面以上建的地面以上建筑。迪拜塔建造在一個筑。迪拜塔建造在一個3.7米厚的三角形結(jié)構(gòu)的基座上，米厚的三角形結(jié)構(gòu)的基座上，這個三角形基座這個三角形基座由由192根直徑為根直徑為1.5米的鋼管樁或支柱米的鋼管樁或支柱缸體支持缸體支持。這些鋼管樁或支柱缸體。這些鋼管樁或支柱缸體深入地下深入地下50米米。. 臺北臺北101打地基的工程打地基的工程 總共進(jìn)行了總共進(jìn)行了15個月個月，挖，挖 出出70萬噸土，萬噸土，基樁由基樁由 382根鋼筋混凝土構(gòu)成根鋼筋混凝土構(gòu)成。 中心的巨柱為雙管結(jié)構(gòu)，中心的巨柱為雙管結(jié)構(gòu)， 鋼外管，鋼加混凝土內(nèi)鋼外管，鋼加混凝土內(nèi) 管，巨柱焊接花了約兩管，巨柱焊接花了約兩 年的時間完成。臺北年的時間完成。臺北101 所使用的鋼至少有所使用的鋼至少有5種，種， 依不同部位所設(shè)計(jì)，特依不同部位所設(shè)計(jì)，特 別調(diào)制的混凝土，別調(diào)制的混凝土，比一比一 般