地基与基础教案
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一、土的生成
1.土：岩石经风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过 程形成的堆积物，由固体颗粒、水和气体组成的三 相分散体系。（形成了土自身固有的特性）
风化： 物理风化—机械破坏，无质变（称为原生矿物）； 化学风化—水与大气作用，产生次生矿物； 生物风化—动植物、微生物生长使岩石破坏变化。
基础：埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建筑物下 部结构。
持力层 ：直接支撑建筑物基础的土层。
下卧层(软弱) ：持力层下部的土层。
结构荷载
基底压力
地基基础设计的先决条件：
在设计建筑物之前，必须进行建筑场地的地基勘察， 充分了解、研究地基土(岩)层的成因及构造、它的物 理力学性质、地下水情况以及是否存在(或可能发生) 影响场地稳定性的不良地质现象(如滑坡、岩溶、地 震等)，从而对场地件作出正确的评价。
2.地质作用：
外力地质作用—天体间引力、太阳辐射等引起。 内力地质作用—内部压力、温度变化引起。
3.地质年代：按地壳的发展、演化历史划
分的时间段落。 分为代、 纪、世、期，现代土一般指新生 代第四纪Q（距今2.5~100 万年）沉积形成的。 • 侏罗纪：距今135~180百万年（恐龙时代）
4.土按成因条件分：
《地基与基础》
教案
第一章 绪论
课程性质与教学目的
本课程是土建专业的重要技术课，是研究 土的物理力学性质及建筑地基基础设计的一门 学科。通过学习，学生应掌握土的基本性质和 基本指标；掌握一般地基基础的设计步骤、计 算原理和构造要求，能进行常见地基基础的设 计计算；熟悉一般土工试验方法和常见的地基 处理方法，以满足专业岗位需要。
地基选择：高强度、低压缩性。 方案选择：应考虑造价、施工难易、安全合理、
技术先进。 设计资料掌握：工程地质、上部结构等情况。
第二章 土的物理性质与工程分类
本章主要内容:土的组成，物理性质与状态指 标，工程分类。
以上指标将影响土的物理、力学性质。 工程上可将土示为一种工程材料。
第一节 土的成因与组成
风积土（黄土高原风成学说）
雅丹地貌（风蚀作用形成）
残积土 基岩
坡积土
洪积土
冲积土
二、土的组成
土一般是由固体颗粒、水和气体组成的三相 孔隙介质。 (特例：干土与饱和土)
(一)土中固体颗粒：
土颗粒构成土的骨架，其大小、粗细、成分 与组成决定土的物理力学性质。
粒组划分：工程上将物理力学性质相近的颗粒划 分为一组，便于研究。
基础按埋深分：
浅基础(≤5m)：用一般方法、工艺施工。 深基础(桩基、沉井)：特殊工艺施工。
常见的基础形式有如下类型：
浅基础常用形式与材料
毛石基础
毛石砼基础
柱下钢筋砼独立基础
柱
梁
柱下十字交叉基础
梁
柱
底版
筏形基础（板式与梁板式）
箱形基础
柱
顶板
隔板
梁 底板
深基础形式
钻孔灌注桩
挖孔灌注桩
堆载预压法 （排水固结Байду номын сангаас）
人工地基的特点：
•施工周期长，造价高，承载力相对提高少。 •结论：通过技术经济比较，尽可能利用天 然地基。
二、地基基础在工程中的重要性
隐蔽工程，处理困难，事故危害大； 工程造价高，占20-25%； 设计上应做方案比较。
比萨斜塔、虎丘塔（地基不均匀沉降）； 加特朗斯康谷仓、巴桩基大厦（地基破坏）； 上海锦江饭店整体下沉、香港宝成大厦失稳。
一、土力学与地基基础的概念
土：地壳岩石经风化后形成的散粒堆积物
土的特性：渗透性、压缩性、低强度、固结与水作用等。
土力学：研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结 构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。
研究方法：实验、试验、经验辅以理论计算 土力学是门依赖于实践的学科。
地基：支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的那一部分地 层称为地基。
地基土承载力低， 产生强度破坏
软弱地基 整体破坏
地基不均匀沉降， 建筑倾斜
基岩
不均匀 软土层
地质剖面图
均质软弱地基整体下沉
三、课程内容与学习要求 基本内容 1、土的物理性质与工程分类； 2、土力学基本理论 （应力计算、沉降计算、强度与承载力确定）； 3、土压力计算与挡土墙设计； 4、地基基础勘察； 5、浅基础设计与构造； 6、软弱地基处理方法等。
土工分析方法：（土工试验） 筛分法（0.075~60） 密度计法(≤0.075的粉粒，粘粒)
试验结果表述：
颗粒级配：指大小土粒的搭配情况，通常用各粒组 的相对含量表示。
颗粒级配曲线：纵坐标表示小于某粒径的土粒含量 百分比；横坐标表示土粒的粒径（取对数坐标）。
曲线特征
曲线平缓，粒径不均匀，级配好； 曲线陡，粒径均匀，级配不好。
巨粒（漂石、块石：d＞200；
透水性大，无粘性。
卵石、碎石：60＜d≤200）
粗粒（砾粒、粗粒：20＜d≤60， 透水性大，无粘性。 细粒2＜d≤20； 砂粒：0.075＜d≤2） 易透水，无粘性，松散。
细粒（粉粒：0.005＜d≤0.075； 透水性小，稍有粘性。 粘粒：d≤0.005） 透水性很小，有粘性，可塑。
者间相互制约协同工作）
天然地基：没有经过人为处理，直接修建。
人工地基：承载力低，高压缩性地基，人工 处理后才能修建。
人工地基的特点：施工周期长，造价高，承 载力相对提高少。
结论：通过技术经济比较，尽可能利用天然 地基。
人工地基
重锤夯实加固
振动压实加固
人工地基
重锤夯实加固
振动压实加固
地基基础设计的两个基本条件：
1、要求作用于地基的荷载不超过地基的承载能力， 保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备；
2、控制基础沉降使之不超过地基的变形允许值，保 证建筑物不因地基变形而损坏或者影响其正常使用。
上部结构、基础、地基间的关系：
上部结构 荷载→基础 压力→ 地基 应力变形 （三
现浇砼护壁 成孔、支护
浇注护壁
成孔后浇注砼
钢筋笼
活瓣圆台 形模板
预制桩植桩法施工
沉 管 灌 注 桩
沉井基础施工程序
1.刃脚 2.井桶 3.内隔墙 4.封底 5.顶盖
设计程序：
上部结构 荷载、地基情况 基础形式、材料 选持力层（埋深） 确定基础尺寸（地基 强度与变形） 结构计算 绘施工图
注意问题：
1.土：岩石经风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过 程形成的堆积物，由固体颗粒、水和气体组成的三 相分散体系。（形成了土自身固有的特性）
风化： 物理风化—机械破坏，无质变（称为原生矿物）； 化学风化—水与大气作用，产生次生矿物； 生物风化—动植物、微生物生长使岩石破坏变化。
基础：埋入土层一定深度并将荷载传给地基的建筑物下 部结构。
持力层 ：直接支撑建筑物基础的土层。
下卧层(软弱) ：持力层下部的土层。
结构荷载
基底压力
地基基础设计的先决条件：
在设计建筑物之前，必须进行建筑场地的地基勘察， 充分了解、研究地基土(岩)层的成因及构造、它的物 理力学性质、地下水情况以及是否存在(或可能发生) 影响场地稳定性的不良地质现象(如滑坡、岩溶、地 震等)，从而对场地件作出正确的评价。
2.地质作用：
外力地质作用—天体间引力、太阳辐射等引起。 内力地质作用—内部压力、温度变化引起。
3.地质年代：按地壳的发展、演化历史划
分的时间段落。 分为代、 纪、世、期，现代土一般指新生 代第四纪Q（距今2.5~100 万年）沉积形成的。 • 侏罗纪：距今135~180百万年（恐龙时代）
4.土按成因条件分：
《地基与基础》
教案
第一章 绪论
课程性质与教学目的
本课程是土建专业的重要技术课，是研究 土的物理力学性质及建筑地基基础设计的一门 学科。通过学习，学生应掌握土的基本性质和 基本指标；掌握一般地基基础的设计步骤、计 算原理和构造要求，能进行常见地基基础的设 计计算；熟悉一般土工试验方法和常见的地基 处理方法，以满足专业岗位需要。
地基选择：高强度、低压缩性。 方案选择：应考虑造价、施工难易、安全合理、
技术先进。 设计资料掌握：工程地质、上部结构等情况。
第二章 土的物理性质与工程分类
本章主要内容:土的组成，物理性质与状态指 标，工程分类。
以上指标将影响土的物理、力学性质。 工程上可将土示为一种工程材料。
第一节 土的成因与组成
风积土（黄土高原风成学说）
雅丹地貌（风蚀作用形成）
残积土 基岩
坡积土
洪积土
冲积土
二、土的组成
土一般是由固体颗粒、水和气体组成的三相 孔隙介质。 (特例：干土与饱和土)
(一)土中固体颗粒：
土颗粒构成土的骨架，其大小、粗细、成分 与组成决定土的物理力学性质。
粒组划分：工程上将物理力学性质相近的颗粒划 分为一组，便于研究。
基础按埋深分：
浅基础(≤5m)：用一般方法、工艺施工。 深基础(桩基、沉井)：特殊工艺施工。
常见的基础形式有如下类型：
浅基础常用形式与材料
毛石基础
毛石砼基础
柱下钢筋砼独立基础
柱
梁
柱下十字交叉基础
梁
柱
底版
筏形基础（板式与梁板式）
箱形基础
柱
顶板
隔板
梁 底板
深基础形式
钻孔灌注桩
挖孔灌注桩
堆载预压法 （排水固结Байду номын сангаас）
人工地基的特点：
•施工周期长，造价高，承载力相对提高少。 •结论：通过技术经济比较，尽可能利用天 然地基。
二、地基基础在工程中的重要性
隐蔽工程，处理困难，事故危害大； 工程造价高，占20-25%； 设计上应做方案比较。
比萨斜塔、虎丘塔（地基不均匀沉降）； 加特朗斯康谷仓、巴桩基大厦（地基破坏）； 上海锦江饭店整体下沉、香港宝成大厦失稳。
一、土力学与地基基础的概念
土：地壳岩石经风化后形成的散粒堆积物
土的特性：渗透性、压缩性、低强度、固结与水作用等。
土力学：研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结 构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。
研究方法：实验、试验、经验辅以理论计算 土力学是门依赖于实践的学科。
地基：支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的那一部分地 层称为地基。
地基土承载力低， 产生强度破坏
软弱地基 整体破坏
地基不均匀沉降， 建筑倾斜
基岩
不均匀 软土层
地质剖面图
均质软弱地基整体下沉
三、课程内容与学习要求 基本内容 1、土的物理性质与工程分类； 2、土力学基本理论 （应力计算、沉降计算、强度与承载力确定）； 3、土压力计算与挡土墙设计； 4、地基基础勘察； 5、浅基础设计与构造； 6、软弱地基处理方法等。
土工分析方法：（土工试验） 筛分法（0.075~60） 密度计法(≤0.075的粉粒，粘粒)
试验结果表述：
颗粒级配：指大小土粒的搭配情况，通常用各粒组 的相对含量表示。
颗粒级配曲线：纵坐标表示小于某粒径的土粒含量 百分比；横坐标表示土粒的粒径（取对数坐标）。
曲线特征
曲线平缓，粒径不均匀，级配好； 曲线陡，粒径均匀，级配不好。
巨粒（漂石、块石：d＞200；
透水性大，无粘性。
卵石、碎石：60＜d≤200）
粗粒（砾粒、粗粒：20＜d≤60， 透水性大，无粘性。 细粒2＜d≤20； 砂粒：0.075＜d≤2） 易透水，无粘性，松散。
细粒（粉粒：0.005＜d≤0.075； 透水性小，稍有粘性。 粘粒：d≤0.005） 透水性很小，有粘性，可塑。
者间相互制约协同工作）
天然地基：没有经过人为处理，直接修建。
人工地基：承载力低，高压缩性地基，人工 处理后才能修建。
人工地基的特点：施工周期长，造价高，承 载力相对提高少。
结论：通过技术经济比较，尽可能利用天然 地基。
人工地基
重锤夯实加固
振动压实加固
人工地基
重锤夯实加固
振动压实加固
地基基础设计的两个基本条件：
1、要求作用于地基的荷载不超过地基的承载能力， 保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备；
2、控制基础沉降使之不超过地基的变形允许值，保 证建筑物不因地基变形而损坏或者影响其正常使用。
上部结构、基础、地基间的关系：
上部结构 荷载→基础 压力→ 地基 应力变形 （三
现浇砼护壁 成孔、支护
浇注护壁
成孔后浇注砼
钢筋笼
活瓣圆台 形模板
预制桩植桩法施工
沉 管 灌 注 桩
沉井基础施工程序
1.刃脚 2.井桶 3.内隔墙 4.封底 5.顶盖
设计程序：
上部结构 荷载、地基情况 基础形式、材料 选持力层（埋深） 确定基础尺寸（地基 强度与变形） 结构计算 绘施工图
注意问题：