基礎(chǔ)工程—緒論

1、.,基礎(chǔ)工程FoundationEngineering,(緒論),.,第1章緒論,基礎(chǔ)工程是闡述各類(lèi)建筑物（房屋建筑、橋梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程等）在設(shè)計(jì)和施工中有關(guān)地基和基礎(chǔ)問(wèn)題的學(xué)科，是土建類(lèi)專業(yè)的一門(mén)主要課程。地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程。,.,所謂地基，指的是直接承托建筑物的場(chǎng)地土層。當(dāng)建筑物地基由多層土組成時(shí)，直接與基礎(chǔ)底面接觸的土層稱為持力層，持力層以下的其他土層稱為下臥層。持力層和下臥層都應(yīng)滿足地基設(shè)計(jì)的要求。基礎(chǔ)是指建筑物最底下的構(gòu)件或部分結(jié)構(gòu)（建筑物在地面以下的結(jié)構(gòu)部分），其功能是將上部結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的荷載傳遞到支承它們的地基上。,兩個(gè)概念須區(qū)分：,.,.,兩個(gè)

2、概念須區(qū)分：,地基,基礎(chǔ),不加處理直接用作建筑物地基的天然土層,經(jīng)過(guò)地基處理后才滿足建筑物地基要求的土層,.,為什么學(xué)習(xí)基礎(chǔ)工程這門(mén)課程？,問(wèn)題:,.,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(jiàn)的。,.,.,.,.,.,.,.,加拿大特朗斯康谷倉(cāng),事故：1913年9月裝谷物，10月17日裝了31822谷物時(shí)，1小時(shí)豎向沉降達(dá)30.5cm24小時(shí)傾斜2653西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損,概況：長(zhǎng)59.4m，寬23.5m，高31.0

3、m，共65個(gè)圓筒倉(cāng)。鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm，埋深3.66m。1911年動(dòng)工，1913年完工，自重20000T。,.,加拿大特朗斯康谷倉(cāng),事故的原因是：設(shè)計(jì)時(shí)未對(duì)谷倉(cāng)地基承載力進(jìn)行調(diào)查研究，而采用了鄰近建筑地基352kPa的承載力，事后1952年的勘察試驗(yàn)與計(jì)算表明，該地基的實(shí)際承載力為193.8276.6kPa，遠(yuǎn)小于谷倉(cāng)地基破壞時(shí)329.4kPa的地基壓力，地基因超載而發(fā)生強(qiáng)度破壞。,處理：事后在下面做了七十多個(gè)支撐于基巖上的混凝土墩，使用388個(gè)50t千斤頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉(cāng)體逐漸糾正過(guò)來(lái)，但其位置比原來(lái)降低了米。,.,.,加拿大某農(nóng)場(chǎng)容量為2500t的飼料筒倉(cāng)，建于粘土地基。在首次使

4、用時(shí)，由于裝填過(guò)快，地基土層無(wú)法充分固結(jié)，至使地基發(fā)生破壞。,.,該塔共8層，高55m，全塔總荷重145MN，相應(yīng)的地基平均壓力約為50kPa。地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層。由于地基的不均勻下沉，塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.8m，塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜5.5o。成為危險(xiǎn)建筑。1990年被封閉。,比薩斜塔-不均勻沉降的典型,.,蘇州虎丘塔，建于公元959961年期間，7級(jí)8角形磚塔，塔底直徑13.66m，高47.5m。塔頂1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏離基礎(chǔ)軸線0.924m?？辈旖Y(jié)果表明寶塔傾斜是由于地基覆蓋層相差懸殊等原因造成的。,虎丘塔,.,1995年

5、12月，漢口三眼橋18層商住樓，當(dāng)時(shí)大樓以每小時(shí)兩厘米的速度向北傾斜,.,上海展覽中心館,上海展覽中心館原稱上海工業(yè)展覽館，位于上海市區(qū)延安中路北側(cè)。展覽館中央大廳為框架結(jié)構(gòu)，箱形基礎(chǔ)；展覽館兩翼采用條形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)為兩層，埋深7.27m。箱基頂面至中央大廳頂部塔尖，總高96.63m。地基為高壓縮性淤泥質(zhì)軟土。展覽館于1954年5月開(kāi)工，當(dāng)年年底實(shí)測(cè)地基平均沉降量為60cm。1957年6月，中央大廳四周的沉降量最大達(dá)146.55cm，最小為122.8cm。1957年7月，在仔細(xì)觀察展覽館內(nèi)嚴(yán)重的裂縫情況，分析沉降觀測(cè)資料并研究展覽館勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)圖紙后，專家們作出展覽館將裂縫修補(bǔ)后可以繼續(xù)使

6、用的結(jié)論。,.,1979年9月，展覽館中央大廳累計(jì)平均沉降量為160cm。從1957年到1979年共22年的沉降量?jī)H二十多厘米，不及1954年下半年沉降量的一半，說(shuō)明沉降已趨向穩(wěn)定，展覽館開(kāi)放使用情況良好。但由于地基嚴(yán)重下沉，不僅使散水倒坡，而且建筑物內(nèi)外連接，內(nèi)外網(wǎng)之間的水、暖、電管道斷裂，都需付出相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)。,.,墨西哥市藝術(shù)宮,地基土為超高壓縮性土，天然孔隙比712，天然含水量150600，為世界罕見(jiàn)的軟弱土，層厚25m。下沉達(dá)4m，旁邊的道路下沉2m。,.,墨西哥城的下沉,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)重傾斜，并成為危房。,.,為什么學(xué)習(xí)基礎(chǔ)工程這門(mén)課程？,問(wèn)題:

7、,保證各類(lèi)建筑物既安全又經(jīng)濟(jì)，使用正常，不發(fā)生上述各類(lèi)地基基礎(chǔ)工程事故！,.,地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足三個(gè)基本條件:,作用于地基上的荷載效應(yīng)(基底壓應(yīng)力)不得超過(guò)地基容許承載力或地基承載力特征值,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用,具有足夠防止整體破壞的安全儲(chǔ)備;基礎(chǔ)沉降不得超過(guò)地基變形容許值,保證建筑物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)保證具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲(chǔ)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(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察資料，綜合考慮地基-基礎(chǔ)-上部結(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(jiǎn)便的地基基礎(chǔ)方案。,.,.,一共162層,高度為828米的迪拜塔需要一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，以支持重量可能超過(guò)500,000噸的地面以上建筑。迪拜塔建造在一個(gè)3.7米厚的三角形結(jié)構(gòu)的基座上，這個(gè)三角形基座由192根直徑為1.5米的鋼管樁或支柱缸體支持。這些鋼管樁或支柱缸體深入地下50米。,.,臺(tái)北101打地基的工程總共進(jìn)行了15個(gè)月，挖出70萬(wàn)噸土，基樁由382根鋼筋混凝土構(gòu)成。中心的巨柱為雙管結(jié)構(gòu)，鋼外管，鋼加混凝土內(nèi)管，巨柱焊接花了約兩年的時(shí)間完成。臺(tái)北101所使用的鋼至少有5種，依不同部位所設(shè)計(jì)，特別