基礎(chǔ)工程學(xué)課件第一章：地基基礎(chǔ)緒論

基礎(chǔ)工程學(xué)任課教師：胡慶興南京工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院緒論巖土工程與基礎(chǔ)工程的概念地基與基礎(chǔ)的概念基礎(chǔ)工程與土木工程的關(guān)系基礎(chǔ)工程學(xué)的課程特點(diǎn)巖土工程與基礎(chǔ)工程的概念巖土工程學(xué)：運(yùn)用土力學(xué)與巖石力學(xué)的基本理論和方法，結(jié)合工程地質(zhì)學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)知識(shí)，解決廣義土木工程領(lǐng)域內(nèi)的各種與巖土相關(guān)的工程問題的一門學(xué)科。巖土工程與基礎(chǔ)工程的概念基礎(chǔ)工程學(xué)：研究各類結(jié)構(gòu)物的地基基礎(chǔ)和擋土結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)和施工，以及為滿足基礎(chǔ)工程要求進(jìn)行的地基處理方法。即利用巖土工程的基本理論和方法解決地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工問題。巖土工程學(xué)＋結(jié)構(gòu)工程學(xué)＝基礎(chǔ)工程學(xué)地基與基礎(chǔ)的概念上部結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)物的地上部分基礎(chǔ)：結(jié)構(gòu)物的地下部分地基：直接承托建筑物的場(chǎng)地土層地基：承托建筑物荷重的巖土介質(zhì)（包括巖石和土層），滿足強(qiáng)度、變形、穩(wěn)定性的要求。基礎(chǔ)：綜合考慮地基承載特性和上部結(jié)構(gòu)荷載性質(zhì)而設(shè)計(jì)的某種型式結(jié)構(gòu)，使上部結(jié)構(gòu)荷載合理、安全傳遞至地基。圖1-1橋梁結(jié)構(gòu)各部分立面示意圖1-下部結(jié)構(gòu)；2-基礎(chǔ)；3-地基；4-橋臺(tái)；5-橋墩；6-上部結(jié)構(gòu)地基：承受建筑物荷載應(yīng)力并產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)變的土層。（有一定深度和范圍）基礎(chǔ)：埋入土層一定深度并將荷載傳給地基的建筑物下部結(jié)構(gòu)。持力層：直接支撐建筑物基礎(chǔ)的土層。下臥層(軟弱)：持力層下部的土層。結(jié)構(gòu)荷載基底壓力天然地基：沒有經(jīng)過人為處理，直接修建。

人工地基：承載力低，高壓縮性地基，人工處理后才能修建。地基基礎(chǔ)深基礎(chǔ)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)單獨(dú)和聯(lián)合基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)筏板和箱形基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基間的關(guān)系：

上部結(jié)構(gòu)（荷載）、基礎(chǔ)（壓力）、地基（應(yīng)力、變形），三者間相互制約協(xié)同工作。設(shè)計(jì)方法：簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)將三部分相對(duì)獨(dú)立分開，按靜力平衡原則，采用不同的簡(jiǎn)化假定進(jìn)行分析計(jì)算.基礎(chǔ)工程和土木工程的關(guān)系基礎(chǔ)工程和土木工程的關(guān)系西安灞橋（1834年清道光14年）上海河南路橋木樁基礎(chǔ)（1923年）基礎(chǔ)工程和土木工程的關(guān)系解放前我國(guó)第一高樓，24層（地上22層，地下2層）高83.8米。我國(guó)采用木樁支承的最高樓。上海國(guó)際飯店地基基礎(chǔ)在工程中的重要性隱蔽工程，處理困難，事故危害大；工程造價(jià)高，占20-25%；設(shè)計(jì)上應(yīng)做方案比較。比薩斜塔、虎丘塔（地基不均勻沉降）；加特朗斯康谷倉(cāng)、巴樁基大廈（地基破壞）；上海錦江飯店整體下沉、香港寶成大廈失穩(wěn)。特點(diǎn)實(shí)例案例一：比薩斜塔世界著名的比薩斜塔于1173年動(dòng)工，1370年竣工，塔身高約55m，建成后因地基壓縮層產(chǎn)生不均勻沉降，使塔的北側(cè)下沉近1m，南側(cè)下沉近3m，塔身傾斜約5.5°，塔頂離開鉛垂線的距離已達(dá)5.27m，是我國(guó)虎丘塔的傾斜值的2.3倍。幸虧該塔使用的大理石材質(zhì)優(yōu)良，在塔身嚴(yán)重傾斜的情況下尚未出現(xiàn)裂縫。比薩斜塔建成后曾經(jīng)數(shù)次加固，但效果甚微，每年仍下沉約1mm，傾斜尚未有加速跡象，已成為一座名副其實(shí)的危塔。案例一：比薩斜塔加拿大的特朗斯康谷倉(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，采用鋼筋混凝土閥板基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地基未作勘察，不了解基底下有厚達(dá)15m左右的軟粘土層，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，1小時(shí)內(nèi)的垂直沉降量竟達(dá)到30.5cm，在其后的24小時(shí)內(nèi)谷倉(cāng)傾倒，傾倒后谷倉(cāng)的西