《基础工程》课程教学大纲

《基础工程》课程教学大纲


一、课程基本信息
课程名称：基础工程（Foundation Engineering）
课程类别：必修课（专业课）
学时：32 学分：5

二、教学目的及要求
（一）教学目的
基础工程课程为土木工程专业的专业基础课程，本课程在学习《土力学地基基础》的基础上，讲授常见地基基础的设计理论和计算方法，内容包括土、岩石的基本物理性质、特性及其分类方法，地基基础设计原则、常见浅基础及桩基础的设计计算等。通过学习使学生掌握地基基础设计的基本原理和方法，具有从事一般基础工程设计规划的能力，同时具有从事基础工程施工管理的能力，并能对常见基础工程事故作出合理的评价。
（二）教学要求
1、地基、基础设计原则
了解基础工程的重要性、基础工程发展概况、学科特点以及课程内容、要求和学习方法。理解和掌握地基承载力的设计原则，熟悉地基变形特征和地基变形控制原则，了解建筑物的地基变形容许值，了解地基稳定计算的目的和方法。了解常用基础类型及其选用原则，掌握浅基础地基承载力的确定方法，掌握基础埋深的确定方法，掌握按照地基强度和地基变形计算基础底面尺寸的方法，掌握地基基础的设计步骤。了解减轻建筑物不均匀沉降危害的措施。
2、无筋扩展基础
理解刚性角的概念，了解刚性基础类型、材料特性及适用范围，熟悉刚性基础的构造要求，掌握刚性基础的设计计算方法。
3、扩展基础
理解扩展基础的概念，了解钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的基础的型式、受力特性和适用范围，熟悉钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的构造要求（现浇和预制），掌握钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的设计与计算方法。
4、柱下条形基础
了解钢筋混凝土条形基础的型式和适用范围，熟悉条形基础的受力特性及其构造要求，了解反梁法的适用条件，掌握用反梁法计算基础梁的内力，了解反梁法在联合基础中的应用。了解文克尔弹性地基梁的适用条件，了解三类弹性地基梁的区别（无限长梁、半无限长梁、有限长梁）,掌握文克尔地基上无限长梁的内力计算方法，了解文克尔地基上半无限长梁、有限长梁的内力计算方法。了解十字交梁条形基础结点力的分配和调整计算，了解有限差分法、有限元法在条形基础中的应用。
5、筏板基础
了解钢筋混凝土筏板基础的型式和适用范围，了解筏板基础的受力特性及其构造要求，熟悉用倒楼盖法计算梁板式和平板式基础的内力，了解有限差分法、有限元法在筏板基础中的应用。
6、箱

形基础
了解钢筋混凝土箱形基础的特性、适用范围、设计施工要求，熟悉箱形基础的受力特性及其构造要求，了解箱基地基强度、地基变形、整体倾斜和稳定计算，学会用地基反力系数法计算矩形箱基的地基反力，理解箱基与上部结构的共同作用的概念，学会箱基与上部结构共同作用下箱基弯矩按抗弯刚度分配的计算方法，学会箱基底板、顶板的抗弯简化设计，了解箱基墙体的简化设计。
7、桩基础
了解桩基础的分类和适用条件，理解桩土体系的相互作用和荷载传递机理，掌握单桩竖向承载力的确定方法，掌握群桩承载力的确定方法，了解单桩水平承载力的确定方法及内力和变形的计算方法，掌握桩身及承台的设计计算方法。
8、熟悉换填法适用范围及设计计算方法。
9、熟悉排水固结法适用范围及设计计算方法。
10、掌握土压力的确定及挡土墙设计计算方法。
11、熟悉土、岩石的基本性质，物理性质和主要特性。

三、课程教学基本内容
（一）地基、基础设计原则（3学时）
基础工程的重要性、基础工程发展概况、学科特点，基础工程课程内容、要求和学习方法。按地基承载力的设计原则，地基变形特征和地基变形控制原则，建筑物的地基变形容许值，地基稳定计算的目的和方法。常用基础类型及其选用原则，基础埋深的确定方法，浅基础地基承载力设计值的确定方法，按地基承载力确定基础底面尺寸的方法，按地基变形验算基础底面尺寸的方法，地基基础的设计步骤。减轻建筑物不均匀沉降危害的措施
（二）无筋扩展基础（2学时）
刚性角的概念，刚性基础类型、材料特性及适用范围，刚性基础的构造要求，刚性基础的设计计算方法。
（三）扩展基础（6学时）
扩展基础的概念，钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的基础的型式、受力特性和适用范围，钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的构造要求（现浇和预制），钢筋混凝土墙下条形基础和柱下独立基础的设计与计算方法。
（四）柱下条形基础（6学时）
钢筋混凝土条形基础的型式和适用范围，条形基础的受力特性及其构造要求，反梁法的适用条件，用反梁法计算基础梁的内力，反梁法在联合基础中的应用。文克尔弹性地基梁的适用条件，三类弹性地基梁的区别（无限长梁、半无限长梁、有限长梁）,文克尔地基上无限长梁的内力计算方法，文克尔地基上半无限长梁、有限长梁的内力计算方法。十字交梁条形基础结点力的分配和调整计算。有限差分法、有限元法在条形基础中的应用。
（五）筏板基础（2学时）
钢筋混凝

土筏板基础的型式和适用范围，筏板基础的受力特性及其构造要求，用倒楼盖法计算梁板式和平板式基础的内力。有限差分法、有限元法在筏板基础中的应用
（六）箱形基础（4学时）
钢筋混凝土箱形基础的特性、适用范围、设计施工要求，箱形基础的受力特性及其构造要求，箱基地基强度、地基变形、整体倾斜和稳定计算，用地基反力系数法计算矩形箱基的地基反力，箱基与上部结构的共同作用的概念，箱基与上部结构共同作用下箱基弯矩按抗弯刚度分配的计算方法，箱基构件强度的简化设计计算。
（七）桩基础（6学时）
桩基础的分类和适用条件，桩土体系的相互作用和荷载传递机理，单桩竖向承载力的确定方法，群桩承载力的确定方法，单桩水平承载力的确定方法及内力和变形的计算方法，桩身及承台的强度设计与计算。
（八）地基处理（2学时）
地基处理原理与方法分类，换填法，排水固结法，砂石桩，强夯法。
（九）挡土墙（2学时）
土压力的确定，挡土墙设计计算。

四、教材
王广月等，地基基础工程，中国水利水电出版社，2001。

五、主要参考资料
1、林图，地基基础设计，华中理工大学出版社，1996。
2、杨位洸主编，地基及基础，中国建筑工业出版社，2000。

六、成绩评定
总成绩：平时成绩30％＋期末成绩70％