土力學(xué)與地基基礎(chǔ)緒論部分PPT教案

1、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)緒論部分土力學(xué)與地基基礎(chǔ)緒論部分第1頁/共34頁建筑物建筑物上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)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?xí)a(chǎn)生過大的壓力與過大的壓縮變形，由此導(dǎo)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(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)地基地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)天然地基天然地基人工地基人工地基基礎(chǔ)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(chǔ)基礎(chǔ)地基地基埋深埋深埋深：基礎(chǔ)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(chǔ)礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)

2、下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程學(xué)研究的對象是基礎(chǔ)工程學(xué)研究的對象是地基與基礎(chǔ)地基與基礎(chǔ)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(chǔ)類型：基礎(chǔ)類型：樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)合地基等換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)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(cè)壁阻力作用考慮側(cè)壁阻力作用沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：淺基礎(chǔ)：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(chǔ)寬度。兩側(cè)（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(chǔ)寬度。兩側(cè)（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(chǔ)耗料多，施工困難，遇水塌方的概率高，因此在設(shè)計上優(yōu)先考慮淺基礎(chǔ)。第6頁/共34頁第7頁/共34頁 按基礎(chǔ)剛度按基礎(chǔ)剛度分分無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）無筋擴展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)） 單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）、條形基礎(chǔ)、單獨基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)）、條形基礎(chǔ)、筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ)筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ) 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式分分?jǐn)U展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）擴展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）第8頁/共34頁 按基礎(chǔ)剛度按基礎(chǔ)剛度分分?jǐn)U展基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ) (柔性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ))0hbtgt1:1.0 1:2.0與材料和荷與材料和荷載有關(guān)載有關(guān)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(chǔ)臺階寬高比（剛性角）符合一定條件要求基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)要求要滿足抗彎、抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求第9頁/共34頁 按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式分按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式分2 2 條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)第10頁/共34頁3 十字交叉基礎(chǔ)十字交叉基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)的變種條形基礎(chǔ)的變種第11頁/共34頁4 4 筏形（筏板）基礎(chǔ)筏形（筏板）基礎(chǔ)第12頁/共34頁底板底板外墻外墻內(nèi)墻內(nèi)墻5 5 箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)第13頁/共34頁6 6 殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)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(jié)滲流、擋土墻排水軟基固結(jié)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(xué)加固法化學(xué)加固法方法眾多，方法眾多，分類不統(tǒng)一分類不統(tǒng)一 復(fù)合地基復(fù)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(fù)合地基擠密樁復(fù)合地基預(yù)壓加固法預(yù)壓加固法凍結(jié)法凍結(jié)法膠結(jié)法膠結(jié)法第16頁/共34頁選類型選類型各各種種基基礎(chǔ)礎(chǔ)均均包包括括設(shè)計計算設(shè)計計算施工方法施工方法第17頁/共34頁二、本學(xué)科的發(fā)展概況二、本學(xué)科的發(fā)展概況與其他學(xué)科一樣，是人類長期生產(chǎn)實踐中不斷發(fā)展起來的。遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)上有特殊工藝，而且在地基基礎(chǔ)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(shè)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(dāng)時西北風(fēng)，便特意使建于飽和土上的塔身向西北傾斜，設(shè)想在風(fēng)力的長期繼續(xù)作用下可以漸趨復(fù)正；作為本學(xué)科的理論基礎(chǔ)-土力學(xué)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(jìn)行了研究；土力學(xué)的發(fā)展同時也使基礎(chǔ)工程的工程技術(shù)理論得到了進(jìn)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(chǔ)工程的蓬勃發(fā)展；的涌現(xiàn)帶來料基礎(chǔ)工程的蓬勃發(fā)展；設(shè)計理論也正由傳統(tǒng)的設(shè)計理論也正由傳統(tǒng)的容許應(yīng)力法容許應(yīng)力法向向概概率極限法率極限法過渡；過渡；地基基礎(chǔ)的抗震理論目前尚落后與實際地基基礎(chǔ)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(chǔ)上部結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系共同作用基礎(chǔ)是建筑物的根基，直接關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定隱蔽工程，失敗后果嚴(yán)重，修復(fù)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(jié)構(gòu)設(shè)計的成就而著稱于世，就論其地基基礎(chǔ)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。現(xiàn)在驗算其基底壓力約500600kP

9、a，這與以現(xiàn)代土力學(xué)理論方法給出的承教力值很接近地基基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基建筑物的上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三部分，功能不同，研究方法各異，但它們?nèi)糠?，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(xué)的、理想的科學(xué)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(jìn)行設(shè)計計算。起來進(jìn)行設(shè)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(chǔ)問題時，點。盡管如此，我們在處理地基基礎(chǔ)問題時，頭腦里一定要有頭腦里一定要有地基地基-基礎(chǔ)基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)相互作上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)工程學(xué)需要工程地質(zhì)學(xué)和土力學(xué)的基本知識，這兩門專業(yè)基礎(chǔ)課是本課程的先修課程。其外還涉及到彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、動力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工等學(xué)科領(lǐng)域。應(yīng)明