同濟(jì)大學(xué)基礎(chǔ)工程

1同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系袁聚云yuanjuyun@2015基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)原理

2024/8/31緒論21.地基和基礎(chǔ)的定義22024/8/313地基:

承受建筑物荷載的地層。天然地基:

當(dāng)選定合適的基礎(chǔ)形式后，若地基不加處理就可以滿足設(shè)計(jì)要求的，稱為天然地基。人工地基:

當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度不足或壓縮性很大而不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，則需要對(duì)地基進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)人工處理后的地基，稱為人工地基。2024/8/314基礎(chǔ):建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)。淺基礎(chǔ):

通常把埋置深度較淺，且施工簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)，稱為淺基礎(chǔ)。深基礎(chǔ):

若淺層土質(zhì)不良，須將基礎(chǔ)埋置在較深的好土層上，且需要借助于特殊施工方法的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。2024/8/312024/8/3152.基礎(chǔ)工程的重要性基礎(chǔ)工程是隱蔽工程。建筑物事故很多與地基基礎(chǔ)問(wèn)題有關(guān)。工程實(shí)例：加拿大特朗斯康谷倉(cāng)意大利比薩斜塔蘇州虎丘塔上海一幢在建13層樓整體倒塌加拿大特朗斯康谷倉(cāng)(TransconaGrainElevator)2024/8/316設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有了解到基底下有厚達(dá)15m左右的軟黏土層，僅根據(jù)對(duì)臨近建筑的調(diào)查判定地基承載力。建成后于當(dāng)年9月開始均勻地向谷倉(cāng)內(nèi)裝載谷物，至10月發(fā)現(xiàn)谷倉(cāng)產(chǎn)生大量快速沉降，1h內(nèi)的垂直沉降量竟達(dá)到30.5cm，在其后的24h內(nèi)谷倉(cāng)傾倒，傾倒后谷倉(cāng)的西側(cè)下沉達(dá)7.32m，東側(cè)則抬高了1.53m，整體傾斜達(dá)27°。因谷倉(cāng)整體性很強(qiáng)，筒倉(cāng)本身完好無(wú)損。

加拿大特朗斯康谷倉(cāng)建于1913年，谷倉(cāng)的平面為矩形，長(zhǎng)59.44m,寬23.47m，高度為31m，由65個(gè)圓柱形筒倉(cāng)組成，采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。2024/8/317

比薩斜塔是比薩大教堂的鐘樓，8層圓柱形建筑，白色大理石砌成，塔高54.5米。始建于1173年，設(shè)計(jì)為垂直建造，但是在工程開始后不久便由于地基不均勻和土層松軟而傾斜，1372年完工時(shí)塔頂中心點(diǎn)已偏離垂直中心線2.1米，1990年1月起斜塔全部關(guān)閉，塔身重心線已偏離10％。經(jīng)過(guò)11年的糾傾工作，2001年12月15日向游人重新開放，比薩斜塔被扳“正”0.44米，目前還傾斜4.5米，基本恢復(fù)到18世紀(jì)末的水平。

比薩斜塔(LeaningTowerofPisa)2024/8/318

蘇州虎丘塔建于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年歷史。虎丘塔地基為粉質(zhì)粘土，呈可塑至軟塑狀態(tài)，西南薄，東北厚。塔身落在人工塊石填土層上，由于地基的不均勻沉降。塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔頂離中心線達(dá)2.3m，塔傾斜后，使東北部位應(yīng)力集中，超過(guò)磚體抗壓強(qiáng)度而壓裂。1956年,蘇州市政府邀請(qǐng)古建筑專家采用鐵箍灌漿辦法，加固修整；1981年開始，對(duì)該塔又進(jìn)行了歷時(shí)6年全面的整修，加固地基、補(bǔ)作基礎(chǔ)、修繕?biāo)w、復(fù)建塔座，終于保住了這座古塔。但由于底層塔身發(fā)生多條裂縫，成為危險(xiǎn)建筑，一九七五年開始，虎丘塔便已關(guān)閉，不再允許游客進(jìn)入。蘇州虎丘塔(PagodaofHuqiu)2024/8/319

2009年6月27清晨5時(shí)30分左右，上海閔行區(qū)蓮花南路近羅陽(yáng)路“蓮花河畔景苑”小區(qū)，一棟在建的13層住宅樓整體倒塌，造成一名工人死亡。上海一幢在建13層住宅樓整體倒塌樁被拔出拉斷2024/8/3110基礎(chǔ)工程造價(jià)在整個(gè)工程造價(jià)中占有相當(dāng)大比例:采用條基或筏基的多層建筑，其基礎(chǔ)工程費(fèi)用約占建筑總費(fèi)用20％，有的甚至高達(dá)30％。基礎(chǔ)工程施工工期約占建筑總工期的20％~25％。社會(huì)發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)工程提出越來(lái)越高的要求。隨著建筑業(yè)的發(fā)展和土地資源的有限性，常利用各種不良地基、少占耕地，并最大限度地提高土地利用率。2.基礎(chǔ)工程的重要性2024/8/31113.基礎(chǔ)工程的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀歷史：基礎(chǔ)工程是人類在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的一門應(yīng)用學(xué)科?，F(xiàn)狀：由于土木工程建設(shè)的需要，基礎(chǔ)工程在設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面都得到了迅速的發(fā)展。

深、大、復(fù)合型基礎(chǔ)：超長(zhǎng)樁、樁筏基礎(chǔ)、巨型鋼筋混凝土浮運(yùn)沉井等。

地基基礎(chǔ)形式多樣化：強(qiáng)夯、深層攪拌樁、樹根樁、復(fù)合樁基、錨桿、加筋土等。

新型基礎(chǔ)材料不斷涌現(xiàn)：最初的磚、石到混凝土、鋼，以及到現(xiàn)在的水泥土、PHC樁、混凝土管樁、土工織物合成類材料等。由于基礎(chǔ)工程的復(fù)雜性(地質(zhì)條件、隱蔽工程)，目前基礎(chǔ)工程領(lǐng)域還有許多問(wèn)題仍需要進(jìn)一步研究和探討。2024/8/3112

4.課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配課程內(nèi)容：

基礎(chǔ)工程是土木工程專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，本課程主要學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)原理和方法，內(nèi)容包括：地基模型選擇淺基礎(chǔ)的地基承載力計(jì)算和基礎(chǔ)底面尺寸確定、地基變形驗(yàn)算淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算沉井基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算地基處理方法13

5.課堂教材及輔導(dǎo)教材教材《基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)原理》(“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)，袁聚云、樓曉明、姚笑青、熊巨華、李鏡培編著，人民交通出版社，2011.5《土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)》(第四版)，袁聚云、錢建固、張宏鳴、梁發(fā)云編著，人民交通出版社，2009.2

(地基承載力教學(xué)時(shí)需要用)輔導(dǎo)教材《基礎(chǔ)工程復(fù)習(xí)與習(xí)題全解》，袁聚云、湯永凈編，同濟(jì)大學(xué)出版社，2005.22024/8/3113142024/8/31142024/8/31156.教學(xué)學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容課堂講課學(xué)時(shí)習(xí)題課學(xué)時(shí)小計(jì)1緒論112第一章地基模型3143第二章淺基礎(chǔ)地基計(jì)算82104第三章淺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)