土力學與地基基礎緒論部分PPT教案

1、土力學與地基基礎緒論部分土力學與地基基礎緒論部分第1頁/共34頁建筑物建筑物上部結構上部結構基礎結構基礎結構上部結構自重及其所承受的荷載，如果直接作用在地基土（土層或巖層），則地基土會產(chǎn)生過大的壓力與過大的壓縮變形，由此導致因地基土強度不足而產(chǎn)生地基土強度破壞、較大的沉降或不均勻沉降。第2頁/共34頁基礎結構基礎結構地基地基基礎基礎天然地基天然地基人工地基人工地基基礎工程屬于隱蔽工程，具有承上啟下、分散、傳遞荷載的作用。d基礎基礎地基地基埋深埋深埋深：基礎底面到室外地面之間的距離。幾個概念：幾個概念：第3頁/共34頁基基礎礎上部結構上部結構地地 基基建筑物各部分示意圖建筑物各部分示意圖下部結構

2、下部結構基礎工程學研究的對象是基礎工程學研究的對象是地基與基礎地基與基礎問題問題。第4頁/共34頁持力層、下臥層持力層、下臥層第5頁/共34頁基礎類型：基礎類型：樁基礎樁基礎人工地基上的淺基礎人工地基上的淺基礎深基礎深基礎換土墊層，水泥土樁、碎石樁復合地基等換土墊層，水泥土樁、碎石樁復合地基等人工地基：人工地基：埋深埋深5m5m特殊方法施工特殊方法施工考慮側壁阻力作用考慮側壁阻力作用沉井基礎沉箱基礎沉井基礎沉箱基礎樁基礎也屬深基礎樁基礎也屬深基礎淺基礎：淺基礎：埋深小于埋深小于5m5m，或者埋深大于，或者埋深大于5m5m，但是小于基礎寬度。兩側（四周）的摩阻力忽略不計。所以不是簡單的深淺概念。

3、，但是小于基礎寬度。兩側（四周）的摩阻力忽略不計。所以不是簡單的深淺概念。比較:深基礎耗料多，施工困難，遇水塌方的概率高，因此在設計上優(yōu)先考慮淺基礎。第6頁/共34頁第7頁/共34頁 按基礎剛度按基礎剛度分分無筋擴展基礎（剛性基礎）無筋擴展基礎（剛性基礎） 單獨基礎（獨立基礎）、條形基礎、單獨基礎（獨立基礎）、條形基礎、筏型基礎、箱型基礎、殼型基礎筏型基礎、箱型基礎、殼型基礎 按結構形式按結構形式分分擴展基礎（柔性基礎）擴展基礎（柔性基礎）第8頁/共34頁 按基礎剛度按基礎剛度分分擴展基礎擴展基礎 (柔性基礎柔性基礎)0hbtgt1:1.0 1:2.0與材料和荷與材料和荷載有關載有關F bth

4、0F 磚、石、灰土，素混凝土磚、石、灰土，素混凝土 材料抗拉強度很低材料抗拉強度很低要求基礎臺階寬高比（剛性角）符合一定條件要求基礎臺階寬高比（剛性角）符合一定條件鋼筋混凝土鋼筋混凝土要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結構要求要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結構要求第9頁/共34頁 按基礎結構形式分按基礎結構形式分2 2 條形基礎條形基礎第10頁/共34頁3 十字交叉基礎十字交叉基礎條形基礎的變種條形基礎的變種第11頁/共34頁4 4 筏形（筏板）基礎筏形（筏板）基礎第12頁/共34頁底板底板外墻外墻內墻內墻5 5 箱形基礎箱形基礎第13頁/共34頁6 6 殼體基礎殼體基礎高聳建筑物高聳建筑物第14頁/共3

5、4頁 地基處理的目的地基處理的目的3 改善地基土的水力特性改善地基土的水力特性 (1)防滲：防滲：堤壩、閘基、池堤壩、閘基、池 (2)排水：排水：軟基固結滲流、擋土墻排水軟基固結滲流、擋土墻排水 (3)滲透穩(wěn)定性：滲透穩(wěn)定性：長江大堤的管涌、流土長江大堤的管涌、流土 (4)抗凍性抗凍性4 改善抗震性能改善抗震性能 (1)液化：液化：加密加密 (2)震陷：震陷：干松砂和溶洞干松砂和溶洞第15頁/共34頁 地基處理的方法地基處理的方法換土墊層法換土墊層法加密法加密法深層壓密法深層壓密法土工合成材料土工合成材料化學加固法化學加固法方法眾多，方法眾多，分類不統(tǒng)一分類不統(tǒng)一 復合地基復合地基換填法換填法

6、淺層壓密法淺層壓密法強夯法強夯法擠密樁復合地基擠密樁復合地基預壓加固法預壓加固法凍結法凍結法膠結法膠結法第16頁/共34頁選類型選類型各各種種基基礎礎均均包包括括設計計算設計計算施工方法施工方法第17頁/共34頁二、本學科的發(fā)展概況二、本學科的發(fā)展概況與其他學科一樣，是人類長期生產(chǎn)實踐中不斷發(fā)展起來的。遠在1300年前隋朝石工李春所修建的趙州安濟石拱橋，不僅在建筑結構上有特殊工藝，而且在地基基礎的處理上也非常合理，該橋坐落在較淺的密實粗砂巖土層上，沉降小，現(xiàn)反算其基底壓力約500600kPa,與現(xiàn)行各設計規(guī)范中所采用的該土層容許承載力的數(shù)值（550kPa)極為接近；北宋初著名木工喻皓公元989

7、年建造開封開寶寺木塔時，考慮當時西北風，便特意使建于飽和土上的塔身向西北傾斜，設想在風力的長期繼續(xù)作用下可以漸趨復正；作為本學科的理論基礎-土力學的發(fā)展，對土的抗剪強度、土壓力、土坡穩(wěn)定分析方法的進行了研究；土力學的發(fā)展同時也使基礎工程的工程技術理論得到了進一步的發(fā)展和充實；1 1 緒論緒論第18頁/共34頁近年來大量近年來大量新工藝、新材料、新施工機新工藝、新材料、新施工機具具的涌現(xiàn)帶來料基礎工程的蓬勃發(fā)展；的涌現(xiàn)帶來料基礎工程的蓬勃發(fā)展；設計理論也正由傳統(tǒng)的設計理論也正由傳統(tǒng)的容許應力法容許應力法向向概概率極限法率極限法過渡；過渡；地基基礎的抗震理論目前尚落后與實際地基基礎的抗震理論目前尚

8、落后與實際工程的需要；工程的需要；1 1 緒論緒論第19頁/共34頁第20頁/共34頁第21頁/共34頁地基基礎上部結構相互聯(lián)系共同作用基礎是建筑物的根基，直接關系到上部結構的穩(wěn)定隱蔽工程，失敗后果嚴重，修復加固難度及耗資大1 1 緒論緒論第22頁/共34頁第23頁/共34頁第24頁/共34頁第25頁/共34頁第26頁/共34頁第27頁/共34頁第28頁/共34頁1 1 緒論緒論第29頁/共34頁隋朝石工李春所修趙州石拱橋、不僅因其建筑和結構設計的成就而著稱于世，就論其地基基礎的處理也是頗為合理的。他把橋臺砌置于密實租砂層上，1300多年來估計沉降約幾厘米?，F(xiàn)在驗算其基底壓力約500600kP

9、a，這與以現(xiàn)代土力學理論方法給出的承教力值很接近地基基礎理論給出的承教力值很接近。 第30頁/共34頁特別提示：特別提示：建筑物的上部結構、基礎和地基建筑物的上部結構、基礎和地基三部分，功能不同，研究方法各異，但它們三部分，功能不同，研究方法各異，但它們又是建筑物的有機組成部分，缺一不可、彼又是建筑物的有機組成部分，缺一不可、彼此聯(lián)系、相互制約。所以，此聯(lián)系、相互制約。所以，科學的、理想的科學的、理想的方法方法是將是將三部分統(tǒng)一三部分統(tǒng)一起來進行設計計算。起來進行設計計算。 依目前的理論水平，還很難做到這一依目前的理論水平，還很難做到這一點。盡管如此，我們在處理地基基礎問題時，點。盡管如此，我們在處理地基基礎問題時，頭腦里一定要有頭腦里一定要有地基地基-基礎基礎-上部結構相互作上部結構相互作用的整體概念用的整體概念，盡可能全面地加以考慮。，盡可能全面地加以考慮。第31頁/共34頁基礎工程學需要工程地質學和土力學的基本知識，這兩門專業(yè)基礎課是本課程的先修課程。其外還涉及到彈性力學、塑性力學、動力學、結構設計和施工等學科領域。應明