土木工程概論基礎(chǔ)工程課

土木工程概論基礎(chǔ)工程課第一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二教學(xué)目的、要求：掌握淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的類型，如剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、板筏基礎(chǔ)等。教學(xué)重點：1.地基.基礎(chǔ)的作用；

2.剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)的區(qū)別；

3.獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)的形式。4.地基處理常見方法第二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…11.前古典期

即18世紀，其代表是基于“天然坡度”及填土單位重量的經(jīng)驗土壓力理論。2.古典土力學(xué)的第一階段

從大約1800年人們普遍接受Coulomb的研究成果到1862年Rankine的著作的出版為止。其特點是：假設(shè)c（內(nèi)聚力）=0，同時認為（內(nèi)摩擦角）是松散填方的天然坡度，從19世紀30年代開始，又被認為是開挖粘土的長期穩(wěn)定表面坡度。Collin(1864)單獨把粘聚力看做是粘土在破壞瞬間的強度。

AlexandreCollin(1808~1890)，法國人，畢業(yè)于Ecole理工大學(xué)，1833年被任命為勃艮第(Bourgogne)運河的橋梁公路工程局工程師。1855年之后，擔任在奧爾良(Orleans)和盧瓦爾(Loire)擔任主任工程師。在水文和灌漿技術(shù)等工程領(lǐng)域著述頗豐。第三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二1736.6.14生于法國Angoul，1806.8.23卒于法國巴黎。

Coulomb對土木工程(結(jié)構(gòu)、水力學(xué)、巖土工程)以及自然科學(xué)和物理學(xué)(包括力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué))等都有重要的貢獻。1774年當選為法國科學(xué)院院士。被稱為“土力學(xué)之始祖”。

庫侖CharlesAugustindeCoulomb(1736~1806)土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…2第四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二1820.7.2生于蘇格蘭愛丁堡，1872.12.24卒于蘇格蘭格拉斯哥。

Rankine被后人譽為那個時代的天才，他在熱力學(xué)、流體力學(xué)及土力學(xué)等領(lǐng)域均有杰出的貢獻。1855年后，Rankine在格拉斯哥大學(xué)擔任土木工程和力學(xué)系主任。1853年當選為英國皇家學(xué)會會員。他一生論著頗豐，共發(fā)表學(xué)術(shù)論文154篇，并編寫了大量的教科書及手冊，其中一些直到20世紀還在作為標準教科書使用。朗肯WilliamJohnMaquornRankine(1820~1872)土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…3第五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.古典土力學(xué)的第二階段

其特征是：一系列對砂土的重要實驗研究，該階段是從Darcy(1856)在印度對管涌和過濾的實驗開始，其后，Darwin和Boussinesq(1883)通過土壓力實驗及分析，得出是土的摩擦角的定義(天然坡度是其特例)，并且Reynolds在1886年論證了剪脹性和負孔隙壓力。

GeorgeHowardDarwin(1845~1912)爵士是劍橋大學(xué)天文學(xué)和經(jīng)驗哲學(xué)的教授，主要從事地球物理學(xué)研究。上述砂的試驗是在他1877年在倫敦三一(Trinity)學(xué)院完成的。

OsborneReynolds(1842~1912)，1868年~1905年之間任曼徹斯特大學(xué)工程學(xué)教授，英國皇家學(xué)會會員，在水力學(xué)研究方面尤為突出。

土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…4第六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二HenryDarcy1803.6.10出生于法國第戎(Dijon)。

Darcy的一項杰出成就是第戎供水系統(tǒng)的建造。19世紀上半葉，大多數(shù)城市都沒有供水和排水系統(tǒng)。1839~1840年，Darcy設(shè)計和主持建造了第戎鎮(zhèn)的供水系統(tǒng)，它比巴黎的供水系統(tǒng)早了20年。為了感謝Darcy對家鄉(xiāng)的貢獻，人們將該鎮(zhèn)的中心廣場以他的名字命名。Darcy拒絕了鎮(zhèn)上欲付給他的高額補償，他最終得到的好處是他本人及親屬可免費用水。

1856年，發(fā)表了他對孔隙介質(zhì)中水流的研究成果——Darcy定律。達西HenryPhilibertGaspxardDarcy(1803-1858)土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…5第七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二

Boussinesq是法國著名的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。1867年獲得博士學(xué)位，1886年當選法國科學(xué)院院士。

Boussinesq一生對數(shù)學(xué)物理中的所有分支(除電磁學(xué)外)都有重要的貢獻。在流體力學(xué)方面，他主要研究渦流、波動、固體物對液體流動的阻力、粉狀介質(zhì)的力學(xué)機理、流動液體的冷卻作用等方面。他在紊流方面的成就深得著名科學(xué)家SaintVenant的贊賞，而在彈性理論方面的研究成就受到了Love的稱贊。布辛奈斯克Valentin

JosephBoussinesq

(1842-1929)

土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…6第八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二4.現(xiàn)代土力學(xué)的第一階段(1901～1927)

該階段對粘土性質(zhì)的認識有了重大突破，其中最重要的是Terzaghi的有效應(yīng)力原理；包括：分類試驗(Atterberg，1910)，第一次實際的剪切盒實驗及對它的應(yīng)用(Bell，1915)，F(xiàn)ellenius和他的瑞典同事進行的滑動圓弧分析和強度實驗(1916~1926)，以及Terzaghi對固結(jié)抗剪強度的基礎(chǔ)性研究(1921~1927)。

AlbertMautitzAtterberg(1846~1916)，瑞士化學(xué)家和土壤科學(xué)家，從1877年開始擔任位于卡爾馬(Kalmar)的瑞士農(nóng)業(yè)研究所所長。

ArthurLangtryBell(1874~1956)，1901~1934和1940~1946年間，作為土木工程師在海軍中服役。他的論文曾被英國土木工程師學(xué)會授予天福(Telford)金獎。

WolmarFellenius(1867~1953)，鐵路工程師出身，1905~1911年間任哥德堡(Gothenburg)設(shè)計部門的負責(zé)人，隨后在斯德哥爾摩擔任水力工程的主席，直到1942年退休。他是巖土工程協(xié)會的成員，從1919后任主席。土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…7第九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二

Terzaghi于1883年10月2日出生于捷克的首都布拉格，1904年畢業(yè)于奧地利的格拉茨(Graz)技術(shù)大學(xué)，1925年在維也納出版了舉世聞名的《Erdbaumechanik》(土力學(xué))，該書介紹了他所提出的固結(jié)理論以及土壓力、承載力、穩(wěn)定性分析等理論，標志著土力學(xué)這門學(xué)科的誕生。1938年德國占領(lǐng)奧地利后，Terzaghi前往美國，并在哈佛大學(xué)任教，直到1956年退休。1963年10月25日，Terzaghi在馬薩諸塞州的溫徹斯特逝世。Terzaghi被譽為土力學(xué)之父。太沙基KarlvonTerzaghi(1883～1963)土力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡介…8第十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.1巖土工程勘察第十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.1巖土工程勘察

工程地質(zhì)勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問題，對建筑地區(qū)作出工程地質(zhì)評價。

工程地質(zhì)勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地質(zhì)條件及巖土體性狀的影響，并結(jié)合工程設(shè)計、施工條件，以及地基處理等工程的具體要求，進行技術(shù)論證和評價，提出巖土工程問題及解決問題的決策性具體建議，并提出基礎(chǔ)、邊坡等工程的設(shè)計準則和巖土工程施工的指導(dǎo)性意見，為設(shè)計、施工提供依據(jù)，服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。

工程地質(zhì)勘察三階段

1、可行性研究勘察（選址勘察）2、初步勘察

3、詳細勘察第十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二巖土工程勘察的方法或技術(shù)手段，有以下幾種：(1)工程地質(zhì)測繪。(2)勘探與取樣。(3)原位測試與室內(nèi)試驗。(4)現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測。第十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.1.1工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察中一項最重要最基本的勘察方法，也是諸勘察工作中走在前面的一項勘察工作。它是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論對與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行詳細觀察和描述，以查明擬定建筑區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件的空間分布和各要素之間的內(nèi)在聯(lián)系，并按照精度要求將它們?nèi)鐚嵉胤从吃谝欢ū壤叩牡匦卧O(shè)計圖上。配合工程地質(zhì)勘探、試驗等所取得的資料編制成工程地質(zhì)圖，作為工程地質(zhì)勘察的重要成果提供給建筑物規(guī)劃、設(shè)計和施工部門參考。

3.1巖土工程勘查第十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二各種測量儀器的使用經(jīng)緯儀：主要用于測量水平角和豎向角；水準儀：主要作用為提供一條水平視線，照水準尺進行讀數(shù)，量得并算出高程；測距儀：用于測量距離；其它：平板儀、鋼卷尺、水準尺、測釬、標桿等。DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀3.1巖土工程勘察第十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀Dzs3水準儀3.1巖土工程勘察第十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.1.2巖土工程勘探方法勘探的方法包括鉆探、井探、槽探、洞探、地球物理勘探等3.1.3原位測試原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的，是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù)，包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時間關(guān)系的參數(shù)等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行，是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。3.1巖土工程勘查第十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了保證地基安全可靠，使房屋的沉降量在規(guī)定的容許范圍內(nèi)，還要做到以下幾點：⑴對建設(shè)場地的地質(zhì)情況，認真進行勘察，通過鉆孔取樣了解土層、巖層的分布；3.1巖土工程勘查第十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二第十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.1巖土工程勘查第二十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二⑵確定建設(shè)場地地基的地基承載力對場地有代表性的土層試樣進行土工實驗，測定土的物理力學(xué)性質(zhì)指標或在場地進行原位試驗（載荷試驗）。3.1巖土工程勘查第二十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.1巖土工程勘查第二十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二工程地質(zhì)勘察報告的整理及閱讀⑴重要性；⑵整理的依據(jù)；⑶勘察報告的內(nèi)容場地地形圖勘探點的平面布置圖工程地質(zhì)剖面圖地基各土層的物理力學(xué)性質(zhì)總表提出有關(guān)地基基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)如基礎(chǔ)埋置深度、地基承載力、地下水位。根據(jù)場地地質(zhì)資料進行綜合分析，提出多種地基基礎(chǔ)設(shè)計方案比較，為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工提供重要依據(jù)。3.1巖土工程勘查第二十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.2淺基礎(chǔ)第二十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二⒈土力學(xué)利用力學(xué)原理，研究土的應(yīng)力變形、強度、穩(wěn)定和滲透性及其隨時間變化規(guī)律的科學(xué)。⒉基礎(chǔ)將埋入土層一定深度的建筑物下部承重結(jié)構(gòu)稱基礎(chǔ)。⒊地基把土層中附加應(yīng)力與變形所不能忽略的那部分土(巖)層稱為地基。⒋地基的范圍(正常情況下臥層土自然壓密狀態(tài)強度高于持力層）持力層：埋置基礎(chǔ)的土層即位于基礎(chǔ)底面第一層土。下臥層：在地基范圍內(nèi)持力層以下的土層。軟弱下臥層：強度低于持力層的下臥層。⒌基礎(chǔ)埋置的土層：應(yīng)埋置在良好的持力層上。

基礎(chǔ)知識3.2淺基礎(chǔ)第二十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二1.地基直接支承建筑物的天然土，不是建筑物的組成部分。天然地基——本身具有足夠的強度，能直接承受建筑物荷載人工地基——本身的承載能力弱，或建筑物上部荷載較大，須預(yù)先對土壤層進行人工加工或加固處理（壓實法、換土法、打樁法以及化學(xué)加固法等）后才能承受建筑物荷載3.2淺基礎(chǔ)第二十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二2.地基土的工程分類這里指的土包括巖石，巖石是廣義的土。巖石：指顆粒間牢固聯(lián)結(jié)的整體的或具有節(jié)理、裂隙的巖體。其承載能力視巖石風(fēng)化程度而異，一般在200~4000kpa；碎石土：按粗細程度又分為塊石、碎石、角礫等，其承載力約在200~1000kpa；砂土：按粗細程度分礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂，地基承載力在140~500kpa；粉土：其工程性質(zhì)介于粘性土和上述無粘性土之間的土。粘性土：具有明顯的粘性、可塑性、壓縮性，地基承載力在105~410kpa；人工填土：包括素填土、雜填土、沖填土；成分、工程性質(zhì)復(fù)雜。3.2淺基礎(chǔ)第二十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.土的基本工程特性土具有壓縮性這是由土的三相組成決定的。固相：固體顆粒（巖石碎屑、礦物顆粒）液相：孔隙中的水氣相：孔隙中的氣體S為地基沉降量即建筑物沉降量見土的三相圖3.2淺基礎(chǔ)第二十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二4.關(guān)于地基承載力的概念指保證在地基穩(wěn)定條件下，地基壓縮變形在房屋容許范圍內(nèi)時，地基單位面積上所能承受的最大荷載。地基的強度條件要求是：3.2淺基礎(chǔ)第二十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二根據(jù)基礎(chǔ)材料的受力性能和構(gòu)造形式分為：獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。3.3淺基礎(chǔ)

淺基礎(chǔ)：當基礎(chǔ)埋置深度不大（一般淺于5m或小于基礎(chǔ)最小寬度），只須經(jīng)過普通施工方法就可以建造起來的基礎(chǔ)。

3.2.1、剛性基礎(chǔ)（無筋擴展基礎(chǔ)）材料：磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。材料性能特點：抗壓強度高，抗拉強度、抗剪強度低。構(gòu)造要求：基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值（臺階寬高比）不超過規(guī)定的允許值。適用范圍：6層和6層以下的（三合土基礎(chǔ)不超過4層）一般民用建筑和墻承重的廠房。第三十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)石基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)第三十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二二、擴展基礎(chǔ)（柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)）3.3淺基礎(chǔ)受力特點：在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來承受拉應(yīng)力和彎矩，使基礎(chǔ)在受彎時不致破壞。因而不受臺階寬高比的限制，可以做成扁平形狀?；A(chǔ)材料：鋼筋混凝土第三十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)柱下獨立基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)擴展基礎(chǔ)和無筋擴展基礎(chǔ)又有柱下獨立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)兩種形式。第三十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)第三十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)第三十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二1、獨立基礎(chǔ)

獨立基礎(chǔ)——柱下基礎(chǔ)的基本形式3.2.3、淺基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式

第三十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)上部荷載較大，地基承載力較低時，獨立基礎(chǔ)底面積不能滿足設(shè)計要求。這時可把若干柱子的基礎(chǔ)連成一條構(gòu)成柱下條形基礎(chǔ)，以擴大基底面積，減小地基反力，并可以通過形成整體剛度來調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。單向條形基礎(chǔ)2、條形基礎(chǔ)

第三十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二十字交叉條形基礎(chǔ)（雙向條形基礎(chǔ)、交梁基礎(chǔ)）3.3淺基礎(chǔ)第三十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二墻下條基

墻下條基素砼墊層

混合結(jié)構(gòu)墻下條基柱下條基（可形成井格形）

框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)梁

框架結(jié)構(gòu)柱下條基第三十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二梁板式筏形基礎(chǔ)

板式筏形基礎(chǔ)3、筏形基礎(chǔ)當柱子或墻傳來的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力要求時，往往需要把整個房屋底面（或地下室部分）做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎(chǔ)，稱為筏形基礎(chǔ)。第四十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)第四十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二4、箱形基礎(chǔ)3.3淺基礎(chǔ)為了對筏板基礎(chǔ)進行加強，增加基礎(chǔ)板的剛度，以減小不均勻沉降，高層建筑往往把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個整體剛度很強的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，稱為箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)第四十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二箱形式基礎(chǔ)（左上圖）利用箱型基礎(chǔ)的內(nèi)部空間（右上圖）第四十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3淺基礎(chǔ)第四十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二

5、殼體基礎(chǔ)3.3淺基礎(chǔ)

為改善基礎(chǔ)的受力性能，基礎(chǔ)的形式可不做成臺階狀，而做成各種形式的殼體，稱做殼體基礎(chǔ)。第四十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二根據(jù)基礎(chǔ)的作用和受力分析，要理解基礎(chǔ)設(shè)計的基本思路。基礎(chǔ)設(shè)計要滿足的一個基本前提：思考：為什么基礎(chǔ)底部與土體接觸處的尺寸要比墻、柱尺寸大得多？3.3淺基礎(chǔ)第四十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二正是由于地基土質(zhì)較差，基礎(chǔ)埋置較淺，僅3.05米,在建到第三層時,基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。塔頂中心點偏離中心線2.1米,現(xiàn)已偏離5.2米,終成斜塔。

3.3淺基礎(chǔ)第四十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.3深基礎(chǔ)一、深基礎(chǔ)定義位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。樁（墩）基礎(chǔ)、沉井沉箱、錨拉基礎(chǔ)、板樁墻及地下連續(xù)墻一類的支擋結(jié)構(gòu)，則常被統(tǒng)稱為深基礎(chǔ)。第四十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二樁基礎(chǔ)（左上圖）樁基承臺（左下圖）基坑局部（打樁完成后）（右上圖）基礎(chǔ)底板局部澆搗完畢（右下圖）第四十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二二、深基礎(chǔ)的類型第五十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二樁基礎(chǔ)的分類：（1）按樁身材料分類木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其它組合材料樁。1、樁基礎(chǔ)（2）按施工方法分類預(yù)制樁、灌注樁兩大類。第五十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二（3）按承載性狀分類端承型樁和摩擦型樁第五十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二樁的選型樁型與工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層土類、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、制樁材料供應(yīng)條件等情況，選擇經(jīng)濟合理、安全適用的樁型和成樁工藝。第五十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二2、地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻技術(shù)起源于歐洲，它是根據(jù)鑿井和石油鉆井所用膨潤土泥漿護壁和澆灌水下混凝土工藝應(yīng)用于工程而發(fā)展起來的。1950年正式在意大利米蘭工程中應(yīng)用，我國70年代起用于建筑工程，近幾年在地下等工程應(yīng)用已十分普遍。地下連續(xù)墻的優(yōu)點是剛度大,既擋土又擋水,施工時無振動,噪音低,可用于任何土質(zhì)。第五十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二沉井基礎(chǔ)動畫4、沉井基礎(chǔ)沉井施工過程:基坑開挖——鋪砂墊層和承墊木——沉井制作——抽取承墊木——挖土下沉——封底回填——澆筑其它部分結(jié)構(gòu)。

第五十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二5、沉箱基礎(chǔ)第五十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.4不均勻沉降一、定義1、一般是指同一結(jié)構(gòu)體中，相鄰的兩個基礎(chǔ)沉降量的差值是反映土木工程結(jié)構(gòu)地基的變形特征的重要指標；2、差異沉降過大，就會使相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外應(yīng)力；3、差異沉降將會產(chǎn)生裂縫，傾斜甚至破壞。地基的不均勻沉降會造成建筑物的開裂，影響其使用功能的發(fā)揮，因此，設(shè)計中必須考慮如何防止或減輕不均勻沉降造成的危害。第五十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.5不均勻沉降二、減小地差異沉降的主要措施1、在設(shè)計時盡量使上部荷載中心受壓，均勻分布；2、遇到高低相差懸殊或地基軟硬突變時，要合理設(shè)置沉降縫；3、增加上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻?qū)Φ鼗鶇f(xié)調(diào)作用。如在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁以增強結(jié)構(gòu)得整體性；4、合理安排施工工序和采用合理的施工方法第五十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.5不均勻沉降建筑物高差太大建筑物的長高比第五十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.5地基處理第六十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。

我國的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GBJ7－89）中明確規(guī)定：“軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基”。

特殊土地基帶有地區(qū)性的特點，它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。

第六十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理近40年來，國外在地基處理技術(shù)方面發(fā)展十分迅速，老方法得到改進，新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀60年代中期，從如何提高土的抗拉強度這一思路中，發(fā)展了土的“加筋法”；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點出發(fā)，發(fā)展了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶；從如何進行深層密實處理的方法考慮，采用加大擊實功的措施，發(fā)展了“強夯法”和“振動水沖法”等。另外，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對地基工程提供了強大的生產(chǎn)手段，如能制造重達幾十噸的強夯起重機械；潛水電機的出現(xiàn)，帶來了振動水沖法中振沖器的施工機械；真空泵的問世，才能建立真空預(yù)壓法；生產(chǎn)了大于200個大氣壓的壓縮空氣機，從而產(chǎn)生了“高壓噴射注漿法”。第六十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理第六十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理換填法

當建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對地基的要求時，常采用換土墊層來處理軟弱地基。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，然后回填以強度較大的砂、碎石或灰土等，并夯實至密實。

地基用換填法處理

第六十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理預(yù)壓法

預(yù)壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實質(zhì)是，在建筑物或構(gòu)筑物建造前，先在擬建場地上施加或分級施加與其相當?shù)暮奢d，使土體中孔隙水排出，孔隙體積變小，土體密實，提高地基承載力和穩(wěn)定性。堆載預(yù)壓法處理深度一般達10m左右，真空預(yù)壓法處理深度可達15m左右。第六十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理強夯法

強夯法是法國L·梅納（Menard）1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，即用幾十噸重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對地基進行強力夯實。實踐證明，經(jīng)夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500％，影響深度在10m以上。振沖法

振沖法是振動水沖擊法的簡稱，按不同土類可分為振沖置換法和振沖密實法兩類。振沖法在粘性土中主要起振沖置換作用，置換后填料形成的樁體與土組成復(fù)合地基；在砂土中主要起振動擠密和振動液化作用。振沖法的處理深度可達10m左右。第六十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二3.6地基處理深層攪拌法

深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械，在地基中將水泥和土體強制拌和，使軟弱土硬結(jié)成整體，形成具有水穩(wěn)性和足夠強度的水泥土樁或地下連續(xù)墻，處理深度可達8～12m。施工過程：定位—沉入到底部—噴漿攪拌（上升）—重復(fù)攪拌（下沉）—重復(fù)攪拌（上升）—完畢

第六十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二地基與基礎(chǔ)在工程中的重要性…1⒈地基基礎(chǔ)處理不當，影響建筑物的正常使用與安全，如：⑴建筑物傾斜意大利比薩(Pisa)斜塔自1173年9月8日動工，至1178年建至第4層中部，高度29m時，因塔明顯傾斜而停工。94年后，1272年復(fù)工，經(jīng)6年時間建完第7層，高48m，再次停工中斷82年。1360年再次復(fù)工，至1370年竣工，前后歷經(jīng)近200年。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5.27m，傾斜5.5°，成為危險建筑。第六十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二示意圖中所示為通過在塔北側(cè)下部鉆孔取土的方法對塔糾偏的技術(shù)方案。地基與基礎(chǔ)在工程中的重要性…2第六十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二地基與基礎(chǔ)在工程中的重要性…3蘇州虎丘塔，建于五代周顯德六年至北宋建隆二年(公元959～961)

，7級八角形磚塔，塔底直徑13.66m，高47.5m，重63000kN。其地基土層由上至下依次為雜填土、塊石填土、亞粘土夾塊石、風(fēng)化巖石、基巖等，由于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。1956～1957年間對上部結(jié)構(gòu)進行修繕，但使塔重增加了2000kN，加速了塔體的不均勻沉降。1957年，塔頂位移為1.7m，到1978年發(fā)展到2.3m，重心偏離基礎(chǔ)軸線0.924m，砌體多處出現(xiàn)縱向裂縫，部分磚墩應(yīng)力已接近極限狀態(tài)。

后在塔周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻，并采用注漿法和樹根樁加固塔基，基本遏制了塔的繼續(xù)沉降和傾斜。第七十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二地基與基礎(chǔ)在工程中的重要性…4裝谷物，至31822m3時，發(fā)現(xiàn)谷倉1小時內(nèi)豎向沉降達30.5cm，并向西傾斜，24小時后傾倒，西側(cè)下陷7.32m，東側(cè)抬高1.52m，傾斜27°。地基雖破壞，但鋼筋混凝土筒倉卻安然無恙，后用388個50t千斤頂糾正后繼續(xù)使用，但位置較原先下降4m。事故的原因是：設(shè)計時未對谷倉地基承載力進行調(diào)查研究，而采用了鄰近建筑地基352kPa的承載力，事后1952年的勘察試驗與計算表明，該地基的實際承載力為193.8～276.6kPa，遠小于谷倉地基破壞時329.4kPa的地基壓力，地基因超載而發(fā)生強度破壞。

加拿大Transcona谷倉，南北長59.44m，東西寬23.47m，高31.00m。基礎(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年秋完成。谷倉自重20000t，相當于裝滿谷物后總重的42.5%。1913年9月第七十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期二地基與基礎(chǔ)在工程中的重要性…5加拿大某農(nóng)場容量為2500t的飼料筒倉，建于粘土地基。在首次使用時，由于裝填過快，地基土層無