土力學(xué)地基與基礎(chǔ)緒論ppt課件.ppt

土力學(xué)地基與基礎(chǔ)緒論,本章學(xué)習(xí)要求,了解土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的研究對象;掌握地基、基礎(chǔ)、持力層與下臥層等基本概念；了解與地基基礎(chǔ)有關(guān)的工程問題；了解本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)要求；,本章學(xué)習(xí)內(nèi)容一、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的研究對象二、與地基基礎(chǔ)有關(guān)的工程事故三、本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)要求,緒論,一、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的研究對象,土力學(xué)是以工程力學(xué)和土工測試技術(shù)為基礎(chǔ)，研究與工程建設(shè)有關(guān)的土的應(yīng)力、變形、強(qiáng)度和穩(wěn)定性等力學(xué)問題的一門應(yīng)用科學(xué)。廣義土力學(xué)還包括土的成因、組成、物理化學(xué)性質(zhì)及分類等在內(nèi)的土質(zhì)學(xué)。地基基礎(chǔ)是建立在土力學(xué)基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法，和土力學(xué)密不可分的。研究地基基礎(chǔ)工程，必然涉及到大量的土力學(xué)問題。地基與基礎(chǔ)是兩個完全不同的概念。,返回,地基,建筑物下方承受建筑物全部荷載的地層稱為地基。位于基礎(chǔ)底面下方的土層稱為持力層。持力層以下的土層稱為下臥層，強(qiáng)度低于持力層的下臥層稱為軟弱下臥層?；A(chǔ)應(yīng)埋置在良好的持力層上。,地基與基礎(chǔ)示意圖,地基的分類按地質(zhì)情況分按地質(zhì)情況分,土基,巖基,天然地基,人工地基,建筑物地基應(yīng)滿足的兩個基本條件：,地基的強(qiáng)度條件。要求建筑物的地基應(yīng)有足夠的承載力，在荷載作用下，不發(fā)生剪切破壞或失穩(wěn)地基的變形條件。要求建筑物的地基不產(chǎn)生過大的變形（包括沉降、沉降差、傾斜和局部傾斜），保證建筑物正常使用。,基礎(chǔ),通常將埋入土層一定深度的建筑物下部的承重結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ),基礎(chǔ)作用,承受上部結(jié)構(gòu)荷載,向地基傳遞壓力,調(diào)整地基變形,基礎(chǔ)按埋深分為,深基礎(chǔ),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不盡要使基礎(chǔ)本身滿足強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求；還要滿足地基對承載力和變形的要求，即地基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并不產(chǎn)生過大的沉降和不均勻沉降，因此基礎(chǔ)設(shè)計(jì)又統(tǒng)稱為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。,淺基礎(chǔ),返回,天然地基淺基礎(chǔ),返回,深基礎(chǔ)（樁基礎(chǔ)）,返回,二、與地基基礎(chǔ)有關(guān)的工程事故,與地基強(qiáng)度有關(guān)的工程問題：加拿大特朗斯康谷倉傾倒香港寶城大廈滑坡上海“蓮花河畔景苑”在建樓房倒覆,與地基變形有關(guān)的工程問題：意大利比薩斜塔蘇州虎丘塔中國的比薩斜塔,返回,加拿大特朗斯康谷倉傾倒,概況：加拿大特朗斯康谷倉，南北長59.44m，東西寬23.47m，高31.00m，共65個圓筒倉?；A(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，厚61cm，埋深3.66m。谷倉1911年動工，1913年完成，谷倉自重20000t。,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)30.5cm，24小時(shí)傾斜2653，西端下沉7.32m，東端上抬1.52m，上部鋼筋混凝土筒倉完好無損,加拿大特朗斯康谷倉,原因：事先未進(jìn)行調(diào)查地基土，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開挖取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力。1952年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，（實(shí)際基礎(chǔ)下埋藏有16M厚的軟粘土層。）因此，后查明谷倉基礎(chǔ)底面單位面積壓力超過300kPa，而地基中的軟粘土層極限承載力才約250kPa，因此造成地基產(chǎn)生整體破壞并引發(fā)谷倉嚴(yán)重傾斜。谷倉地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動。,后續(xù)：該谷倉由于整體剛度極大，因此雖傾斜極為嚴(yán)重，但谷倉本身卻完好無損。后于土倉基礎(chǔ)之下做了七十多個支承于下部基巖上的混凝土墩，使用了388個50t千斤頂以及支撐系統(tǒng)才把倉體逐漸扶正，但其位置比原來降低了近4.0m。這是地基產(chǎn)生剪切破壞，建筑物喪失其穩(wěn)定性的典型事故實(shí)例。,返回,香港寶城大廈滑坡,1972年7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動體正好沖過一幢高層住宅-寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死亡120人。,原因：山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得土體滑動力超過土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動。,香港寶城大廈滑坡,返回,上?！吧徎ê优暇霸贰钡垢?2009年6月27日5時(shí)30分左右，本市閔行區(qū)蓮花南路、羅陽路在建的“蓮花河畔景苑”商品房小區(qū)工地內(nèi)，發(fā)生一幢13層樓房向南整體傾倒事故，一名工人逃生不及被壓致死。,房屋傾倒的主要原因：緊貼該樓北側(cè)在短期內(nèi)堆土過高，最高處達(dá)10米左右。與此同時(shí)，緊臨大樓南側(cè)的地下車庫基坑正在開挖，開挖深度達(dá)4.6米。大樓兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移，過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力，導(dǎo)致房屋傾倒。,上海蓮花河畔景苑,上海蓮花河畔景苑,上海蓮花河畔景苑,返回,意大利比薩斜塔,1173：動工；1178：至4層中，高約29m，因傾斜停工；1272：復(fù)工，經(jīng)6年，至7層，高48m，再停工；1360：再復(fù)工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m；1590：伽利略在此塔做落體實(shí)驗(yàn)；目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜52116。,比薩斜塔從地基到塔頂高58.36米，從地面到塔頂高55米，鐘樓墻體在地面上的寬度是4.09米，在塔頂寬2.48米，總重約14453噸，重心在地基上方22.6米處。圓形地基面積為285平方米，對地面的平均壓強(qiáng)為497千帕。目前的傾斜約10%，即5.5度，偏離地基外沿2.3米，頂層突出4.5米。1178年首次發(fā)現(xiàn)傾斜。,意大利比薩斜塔地基不均勻沉降,事故原因：塔身建立在深厚的高壓縮性土之上（地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層），地基的不均勻沉降導(dǎo)致塔身的傾斜。,處理措施：18381839年，挖環(huán)形基坑卸載；19331935年，基坑防水處理，基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固；1990年1月封閉整修；1992年7月加固塔身，用壓重法和取土法進(jìn)行地基處理，經(jīng)過12年的整修，耗資約2500萬美元，斜塔被扶正44cm；專家認(rèn)為，只要不出現(xiàn)不可抗拒的自然因素，經(jīng)過修復(fù)的比薩斜塔，300年內(nèi)將不會倒塌。2001年12月重新對外開放。,比薩斜塔,返回,蘇州虎丘塔中國的比薩斜塔,概況：蘇州云巖寺塔,俗名虎丘塔,是古城蘇州的標(biāo)志,位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7層，高47.5m，塔的平面呈八角形。從明代開始傾斜，據(jù)初步測量，塔頂部中心點(diǎn)距中心垂直線偏離已達(dá)2.3米（世界著名的意大利比薩斜塔，其塔頂偏離4.4米）。歷經(jīng)千年滄桑,但在政府有關(guān)部門和研究保護(hù)人員努力下,至今仍然屹立在虎丘山巔,迎接八方賓客,蘇州虎丘塔地基土壓縮層厚度不均,處理：在塔四周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻并對塔周圍與塔基進(jìn)行鉆孔注漿和打設(shè)樹根樁加固塔身，獲得成功。,原因：虎丘塔地基為人工地基，由大塊石組成，人工塊石填土層厚12m，西南薄，東北厚。下為粉質(zhì)粘土，呈可塑至軟塑狀態(tài)，也是西南薄，東北厚。底部即為風(fēng)化巖石和基巖。塔底層直徑13.66m范圍內(nèi)，覆蓋層厚度相差3.0m。地基土壓縮層厚度不均及磚砌體偏心受壓等原因，造成該塔向東北方向傾斜。,虎丘塔地質(zhì)剖面圖,返回,三、本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)要求,本課程涉及工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)和建筑施工等幾個學(xué)科領(lǐng)域，知識面廣、綜合性強(qiáng)，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)該突出重點(diǎn)，兼顧全局。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求掌握下列幾方面的知識：（1）熟悉土的基本物理、力學(xué)性質(zhì)，了解一般土工試驗(yàn)原理和方法。（2）掌握土中應(yīng)力、變形、強(qiáng)度及土壓力的基本理論和計(jì)算，學(xué)會利用這些知識分析解決地基基礎(chǔ)工程中的實(shí)際問題。（3）掌握天然地基上一般淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法及單樁承載力的計(jì)算和樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)；了解基坑支護(hù)與地基處理的一般方法。（4）了解工程地質(zhì)勘察的基本知識，能正確閱讀和理解工程地質(zhì)勘查報(bào)告。,返回,如何學(xué)好土力學(xué)？,注重正確學(xué)習(xí)方法-概念，原理，方法內(nèi)容間聯(lián)系要記憶，但不能死記,注意理論聯(lián)系實(shí)際，提高分析及解決問題的能力,注意土的基本特點(diǎn)對比其它材料,？本章思考題,1、地基與基礎(chǔ)的概念？,2、持力層、下臥層的概念？,小結(jié)緒論的作用是介紹本書討論內(nèi)容的全貌，并說明全書的主旨?！巴亮W(xué)、地基、基礎(chǔ)的基本