基础工程_第一章绪论
土木建筑基础工程课件--第一章基础工程绪论资料
6/16/2019
基础工程课件
3）地基基础事故累见不鲜，有时甚至酿成重大 损失。而一旦发生了地基事故，弥补和整治是 费钱、费力又费时的事。
工程事故常常由地基事故所引起，例如国际水 利工程的统计表明，自1830年以来，大坝失事 中有25%可归咎于地基事故。而造成基础工程 事故的原因有勘测、设计或施工的失误，环境 气候的变化，乃至使用的不当等，有时这些原 因可以同时存在。某一环节失误或者考虑不周 就可能酿发事故。
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地基土为世界罕见的软弱土，层厚达25m。因此，墨西哥城艺术宫严 重下沉，沉降量竟高达4m。临近的公路下沉2m，公路路面至艺术宫 门前高差达2m。参观者需步下9级台阶，才能从公路进入艺术宫。这 是地基沉降最严重的典型实例。
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墨西哥博物馆不均匀沉降
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基 础 工 程概 论
主讲教师：徐亚利 合肥学院建工系
第1章 绪论
一、基础工程学的研究对象
基础工程学研究的对象是各类建筑物（房屋建 筑、桥梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工 程等）的地基基础和挡土结构物的设计和施工， 以及为满足基础工程要求进行的地基处理方法。
可以认为基础工程是岩土工程的一个重要组成 部分，即用岩土工程的基本理论和方法去解决 地基基础方面的工程问题。由于基础是建筑物 结构的一部分，在基础设计中需要大量的结构 计算，所以基础工程学也与结构计算理论和计 算技术密切相关。
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广州建筑物坍塌
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建筑物墙体开裂
土力学与基础工程复习重点
土力学与基础工程复习重点第一章 绪论（1）地基：支承基础的土体或岩体;（2）天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基;（3）人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求,则需对地基进行加固处理; （4）基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分;第二章 土的性质及工程分类（1）土体的三相体系：土体一般由固相固体颗粒、液相土中水和气相气体三部分组成; （2）粒度：土粒的大小;（3）界限粒径：划分粒组的分界尺寸;（4）颗粒级配：土中所含各粒组的相对量,以土粒总重的百分数表示; （5）土的颗粒级配曲线;（6）土中的水和气p9（7）工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度;不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况,曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态; 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：1.对于级配连续的土：5>u C ,级配良好：5<u C ,级配良好;2.对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状见图曲线C,采用单一指标u C 难以全面有效地判断土的级配好坏,同时需满足5>u C 和3~1=c C 两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良;颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验;对于粒径大于的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于的细粒土,则可用沉降分析法水分法; （7）土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ土单位体积的质量称为土的密度单位为33//m t cm g 或,即Vm=ρ; 2.土的含水量w土中的水的质量与土粒质量之比用百分数表示称为土的含水量, 即%100⨯=swm m w ; 3.土粒相对密度s d土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比,称为土粒相对密度,即111w s w S s s V m d ρρρ==反映土单位体积质量或重力的指标 1.土的干密度d ρ土单位体积中固体颗粒部分的质量,称为土的干密度,并以d ρ表示：Vm sd =ρ; 2.土的饱和密度sat ρ土孔隙中充满水的单位体积质量,称为土的饱和密度sat ρ, 即VV m wV s sat ρρ+=,式中w ρ为水的密度,近似取3/1cm g w =ρ3.土的有效密度或浮密度ρ'在地下水位以下,单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后,即为单位土体积中土粒的有效质量,称为土的有效密度ρ',即VV m ws s ρρ-='. 反映土的空隙特征、含水程度的指标 1.土的孔隙比e土中空隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比e ,即sVV V e =; 2.土的孔隙率n土中孔隙体积与总体积之比用百分数表示称为土的孔隙率,即%100⨯=VV n V; 3.土的饱和度r S土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度,以百分率计,即%100⨯=Vwr V V S ; 指标的换算令1=s V ,w w ρρ=1,则e V e V V +==1,,再由式和得w s s d m ρ=,w s w s w w d m wd m ρρ)1(,+==;则：或ed V V m w s w s s +-=-='1)1(ρρρ e eV V n V +==1 e wd V m V V S s w V w V w r ===ρ 土的三相组成比例指标换算公式（9）若将砂土处于最松撒状态的e 称为最大孔隙比m ax e ,砂土处于最紧密状态时的e 称为最小孔隙比m in e ;而当土粒粒径较均匀时,其min max e e -差值较小,而当土粒粒径不均匀时,其差值较大,因此利用砂土的最大最小孔隙比与所处状态的天然孔隙比e 进行比较,能综合反映土粒级配、土粒形状和结构等因素,该指标称为相对密实度r D ,即：r D 一般一百分数表示;显然,当0=r D ,即max e e =时,表示砂土处于最疏松状态；1=r D ,即min e e =时,表示砂土处于最紧密状态;因此,根据r D 值可把砂土的密实度状态分为下列三种：67.01>≥r D 密实 33.067.0>≥r D 中密033.0>≥r D 松散（10）界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量 （11）黏性土的塑性指数和液性指数 液限与塑限之差定义为塑性指数p I ,即p L p w w I -= L w :液限； p w :塑限塑性指数习惯上用不带“%”的百分数表示;I p 越大,表明土的颗粒越细,比比表面积愈大,土的黏粒或亲水矿物如蒙脱石含量越高,土处在可塑状态的含水量变化范围就越大;塑性指数能综合反映土的矿物成分和颗粒大小的影响,因此,塑性指数常作为工程上对黏性土进行分类的依据;液性指数：天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标;即液性指数一般用小数表示;当土的天然含水量w 小于p w 时,L I 小于0,土体处于坚硬状态,当w 大于L w 时,L I 大于1,土体处于流动状态；当w 在p w 和L w 之间时,1~0=L I ,土体处于可塑状态;（12）黏性土的灵敏度天然状态下的黏性土,由于地质历史作用常具有一定的结构性;工程上常用灵敏度S t 来衡量黏性土结构性对强度的影响;u q 、'u q ——分别为原状土和重塑土式样的无侧限抗压强度;土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低就越明显;（13）土的渗透及渗流水透过土空隙流动的现象,称为渗透或渗流,而土被水透过的的性质,称为土的渗透性; （14）土的渗透系数 （15）土的压实原理在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度的含水量称为土的最优或最佳含水量,用op w 表示;与其相对应的干密度则成为最大干密度,以max ρ表示; （16）粗粒土的压实曲线 （17）击实曲线p33① 峰值;只有当土的含水量达到最优含水量时,才能达到这个峰值max ρ ② 击实曲线位于理论饱和曲线左边; ③ 击实曲线的形态;（18）压实系数λ：工地压实时要求达到最大干密度'max ρ与室内击实试验所得到的最大干密度max ρ之比值,即maxmax ρρλ'=; λ>1 超密（19）建筑地基基础设计规范把土岩作为建筑物地基的工程分类,即把土分为岩石、碎石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土六大类;（20）碎石土：粒径大于2mm 的颗粒含量超过全重50%的土;（21）砂土：粒径大于2mm 的颗粒含量不超过全重50%,而粒径大于的颗粒超过全重50%的土;（22）粉土：粒径大于的颗粒含量不超过全重50%,且塑性指数小于或等于10的土; （23）黏性土：塑性指数p I 大于10的土;（24）人工填土;指由于人类活动而堆填形成的各类土,其物质成分杂乱,均匀性较差;根据其物质组成和成因可分为素填土压实填土、杂填土和冲填土三类;复习题一、是非题1、 若土的颗粒级配曲线较平缓,则表示粒径相差悬殊,土粒级配良好;√2、 土的相对密实度越大,表示该土越密实;√3、 当某土样的含水量在缩限和塑限之间时,土处于可塑状态;×4、 黏性土的塑性指数越大,说明黏性土处于可塑状态的含水量变化范围越大;√5、 液性指数是指无黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比;×6、 甲土的饱和度大于乙土的饱和度,则甲土的含水量就一定高于乙土的含水量;×7、 颗粒级配曲线平缓,表明粒径大小相差较多,土粒不均匀；曲线较陡,表明土粒大小相差不多,土粒较均匀;√8、 土的灵敏度越高,其结构性越强,工程性质就越好;×9、 土的灵敏度定义为：原状土的无侧限抗压强度与经重塑后的土体无侧线抗压强度之比;√10、 天然孔隙比大于或等于的黏性土称为淤泥质土;× 二、选择题填空题形式1、 若甲乙两种图的不均匀系数相同,则两种土限定粒径与有效粒径之比值相同;2、 黏性土的塑性指数越大,表示土的黏粒含量越高;3、 下列黏土矿物中,亲水性最强的是蒙脱石;4、 土的三个基本试验指标是天然密度、含水量和土粒相对密度;5、 若土的颗粒级配曲线很陡,则表示土粒较均匀;6、 不同状态下同一种土的重度由大到小的排列顺序γγγγ'>>>d sat .7、 某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大空隙比相等,则该土处于最松散状态; 8、 对无黏性土的工程性质影响最大的因素是密实度;9、 无黏性土,随着孔隙比的增大,它的物理状态是趋向松散; 10、黏性土以塑限指数p I 的大小来进行分类时,当p I 大于17为黏土;超了,应该不会考,书上没有,百度知道,10到17之间为粉质黏土 11、 对黏性土进行分类定名的依据是塑性指数; 第三章 土中应力计算（1）土的自重应力：土体因自身重力产生的竖向应力cz σ,即为自重应;（2）均质土的自重应力：对于均质土土的重度为常数,在地表以下深度z 处自重应力为z cz γσ=（3）成层土的自重应力：各土层厚度为i h ,重度为i γ,则深处z 处土的自重应力可通过对各土层自重应力求和得到,即：∑==+++=ni i i cz h h h h 1332211γλγγσ例题（4）柔性基础：柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础;刚度小,就像放在地上的柔软薄膜,在垂直荷载作用下没有抵抗弯曲变形的能力,基础随地基一起变形;（5）刚性基础：基础底部扩展部分不超过基础材料的天然地基基础;本身刚度较大,受荷后基础不出现挠曲变形; （6）中兴荷载作用时 （7）偏心荷载作用时⎪⎭⎫⎝⎛±+=±+=l e A G F W M A G F P 61max min a式中 。
第一章基础工程学绪论与基础知识
1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工 1173：动工
原因：
地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土
层，强度较低，变形较大。
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比萨斜塔
处理措施
1838-1839：挖环形基坑卸载 1933-1935：基坑防水处理
基础环灌浆加固 1990年1月: 封闭 1992年7月：加固塔身，用压重
1.3 本学科发展概况
作为工程技术，基础工程是一项古老的工艺。如前所述， 只要建造建筑物，注定离不开地基和基础。因此，作为一项 工程技术，基础工程的历史源远流长。但过去人们只能依赖 于实践经验的不断积累和能工巧匠的技艺更新来发展这项技 术，囿于当时生产力发展水平，基础工程还未能提炼成为系 统的科学理论。
虎丘塔
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• 地基土为世界罕见的软弱土，层厚达25m。因此，墨西哥城 艺术宫严重下沉，沉降量竟高达4m。临近的公路下沉2m， 公路路面至艺术宫门前高差达2m。参观者需步下9级台阶， 才能从公路进入艺术宫。这是地基沉降最严重的典型实例。
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墨西哥博物馆不均匀沉降
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重 庆 武 隆 滑 坡
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地基基础的重要性
钢筋混凝土 扩展基础
柱下条形基础 筏板基础 箱形基础
柱下独立基础 墙下条形基础
桩基础 沉井基础 沉箱基础 地下连续墙基础 组合型深基础
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地基与基础的组合形式： 天然地基上的浅基础；
天然地基上的深基础； 人工地基上的浅基础；人
工地基上的深基础。
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1.2 基础工程的内容
Hale Waihona Puke 基础工程基础工程的设计 基础施工 监测
参考文献
• 华南理工大学等四校，《地基及基础》第三版，中国建筑工业出版社 • 陈希哲编著，《土力学地基基础》第三版，清华大学出版社 • 吴湘兴主编，《建筑地基基础》第一版，华南理工大学出版社 • 周汉荣主编，《土力学地基与基础》第二版，武汉理工大学出版社 • 王成华主编，《基础工程学》第一版，天津大学出版社 • 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 • 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 • 《高层建筑箱形和筏形基础技术规范》JGJ 6-99 • 《岩土工程勘察规范》 GB50021-2001 • 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
基础工程
《基础工程》知识要点第一章绪论地基基础的概念，分类：1.基础通常指：建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处理的结构部件。
(承上启下)2．地基是指：建筑物下方承受建筑物的荷载并维持建筑物稳定的岩土体。
3．地基分类：天然地基：不需处理直接放置基础的天然土层。
人工地基：需要人工加固或处理后才能修建基础的土层。
4.基础分类：浅基础：一般基础埋深<5m,或基础埋深>5m但小于基础宽度.深基础：基础埋深>5m.应采用特殊的结构形式、特殊的施工法。
地基基础设计时荷载取值的规定：地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：1按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。
相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；2计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。
相应的限值应为地基变形允许值3 计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0；4在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。
当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态作用的标准组合5基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数（γ0）不应小于1.0。
地基基础设计时荷载取值的规定地基变形的类型及应用按基变形特征分：沉降量：基础中心的沉降量沉降差：相邻两个单独基础沉降量的差倾斜：单独基础在倾斜方向两端点沉降差与其距离的比值局部倾斜：砖石承重结构沿纵墙6－10米内两点的沉降差与其距离的比值。
第二章天然地基上浅基础设计原理基础的类型：按材料分类：砖基础，毛石基础，灰土及三合土基础，砼及毛石砼基础，钢筋砼基础按构造分类：无筋扩展基础，扩展基础按受力性能分类：单独基础（柱下单独基础，墙下单独基础），联合基础（十字交叉，筏板，箱形），条形基础(墙下条形基础, 柱下钢筋混凝土条形基础, 柱下十字形基础)基础的埋置深度的概念及影响因素：埋置深度是指：设计地面到基础底面的深度。
天然基础工程施工方案
天然基础工程施工方案第一章绪论1.1 项目背景天然基础工程是针对自然条件进行施工的一种工程方式。
在一些特殊的地质条件下，传统的基础工程技术难以施工，而天然基础工程的技术则显得更为适用。
本工程施工方案将对天然基础工程的施工流程、技术要求、安全措施等进行详细说明，并提出合理化建议，以确保工程施工的顺利进行。
1.2 项目概况本工程位于山区，地质条件较为复杂，工程难度较大。
工程内容主要包括基础开挖、地基处理、铺设基础材料等。
为了适应地质条件的变化，我们将采用天然基础工程技术，以确保工程质量。
第二章施工方案2.1 施工目标本工程施工目标是在保证工程质量的前提下，尽可能减少对环境的影响，确保施工安全，保护劳动者的生命财产安全。
2.2 施工准备在正式施工前，我们需要做好周密的施工准备工作。
具体包括制定天然基础工程施工方案、组织相关技术人员进行技术交底和培训、准备必要的施工设备和材料、清理施工现场等。
2.3 施工工艺2.3.1 基础开挖基础开挖是本工程的第一步，也是最为关键的一步。
由于地质条件较为复杂，我们将采用多种方式进行基础开挖，以确保开挖的深度和平整度。
同时，我们将根据实际情况选择合适的开挖机械，并组织专业人员进行操作和监控。
2.3.2 地基处理地基处理是为了确保地基的稳固性和承载力，我们将采用适当的处理方式，如加固、填充等，来满足工程要求。
在地基处理中，我们将密切关注施工现场的水土流动情况，并根据实际情况进行调整。
2.3.3 铺设基础材料在基础开挖和地基处理完成后，我们将根据工程设计要求，选择合适的基础材料进行铺设。
同时，我们还将对铺设过程进行严格监控，确保铺设的平整度和密实度符合要求。
第三章技术与安全措施3.1 技术措施在施工过程中，我们将采用先进的技术手段，如GPS测量和控制技术、无人机巡航技术等，对施工现场进行监控和管理。
同时，我们还将根据地质条件的变化，采取相应的施工措施，确保工程质量。
3.2 安全措施在施工过程中，我们将严格执行相关的安全操作规程，做好施工现场的安全警示标识，并定期组织安全培训。
基础工程名词解释
名词解释第一章绪论地基建筑物的全部荷载都由他下面的地层来承担，受建筑物影响的那一部分地层基础建筑物向地基传递荷载的下部结构人工地基那些不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基第二章浅基础地基主要受力层扩展基础墙下条形基础和柱下独立基础（单独基础）基础埋置深度是指基础底面至天然地面的距离持力层直接支承基础的土层下卧层持力层下的各土层地基承载力是指地基承受荷载的能力沉降量独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值沉降差相邻两个柱基的沉降量之差倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值局部倾斜砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值软弱下卧层持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层地基净反力基础计算中，不考虑基础及其上面土的重力(因为由这些重力产生的那部分地基反力将与重力相抵消)，仅由基础顶面的荷载产生的地基反力全补偿性基础、超补偿性基础、欠补偿性基础第四章桩基础低承台桩基桩基础的承台底面低于地面以下高承台桩基桩基础的承台底面高于底面以上端承型桩桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受摩擦型桩桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受摩擦端承桩指桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受的桩，但桩侧阻力不可忽略的桩端承桩桩顶竖向荷载绝大部分由桩端阻力承受，而桩侧阻力很小可以忽略不计端承摩擦桩指桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承担的桩，但桩端阻力不可忽略的桩摩擦桩桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承受，而桩端阻力很小可以忽略不计灌注桩直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内加放钢筋笼（也有省去钢筋的）再浇灌混凝土而成群桩效应竖向荷载作用下，由于承台、桩、土相互作用，群桩基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降性状，往往相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有显著差别群桩效应系数用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数复合桩基是指考虑承台下桩间土承载的桩基础.复合桩基与普通桩基础在设计上的区别在于复合桩基除考虑桩体本身的承载力外,还要考虑承台下桩间土的承载力,两者的叠加形成复合桩基整体的承载力负摩阻力当桩侧土体因某种原因而下沉，且其下沉量大于桩的沉降（即桩侧土体相对于桩向下位移）时，土对桩产生的向下作用的摩阻力中性点在单桩产生负摩擦阻力的荷载传递图中，土层不同深度的位移曲线和装的截面位移曲线的交点为桩土之间不产生相对位移的截面位置第五章地基处理地基处理当天然地基不能满足设计建筑物对地基强度与稳定性和变形的要求时，常采用各种地基加固、补强等类技术措施，改善地基土的工程地质，以满足工程要求的措施软土外观以灰色为主，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土淤泥天然孔隙比e≥1.5时的软土淤泥质土天然孔隙比1.5>e≥1的软土复合地基天然地基中部分土体得到加强或置换而形成与原地基土共同承担荷载的地基第七章挡土墙墙趾与墙踵墙基的前缘为墙趾，后缘为墙肿悬臂式板桩墙指的是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙锚定式板桩墙墙高较大时，在桩顶或桩顶附近加一道锚定拉杆以减少板桩打入土中的长度和断面第九章特殊土地基特殊土具有特殊工程性质的土类软土地基主要受力层由软土组成的地基原生黄土由风力搬运堆积而成，又未经次生扰动、不具层理的黄土次生黄土由风成以外的其他营力搬运堆积而成、常具有层理或砾石夹层的湿陷性黄土在覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力的综合作用下受水浸湿，使土的结构迅速破坏而发生显著地附加下沉（其强度也随着迅速降低）自重湿陷性黄土在土自重应力作用下浸湿后发生显著附加下沉非自重湿陷性黄土在自重应力作用下受水浸湿后不发生显著附加下沉湿陷系数原状土样在一定压力下，压缩稳定后的高度与土样加水浸湿下沉稳定后的高度的差值，与土样原始高度h之比湿陷起始压力在压力-湿陷系数曲线上取湿陷系数为0.015所对应的压力膨胀土指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土自由膨胀率指研磨成粉末的干燥土样（结构内部无约束力）或易崩解的岩样，浸泡于水中，经充分吸水膨胀后所增加的体积与原干体积的百分比膨胀率指原状土（岩）样经侧限压缩后浸水膨胀稳定，并逐级卸荷至某级压力时的土（岩）样单位体积的稳定膨胀率（以百分数表示）膨胀力表示原状土（岩）样在体积不变条件下，由于浸水产生最大内应力线缩率指土的垂直收缩变形与原始高度值百分比收缩系数原状土（岩）样在直线收缩阶段中含水量每降低1%时，所对应的竖向线缩率的改变红粘土炎热湿润气候条件下的石灰岩、白云岩等碳酸盐岩系出露区的岩石在长期的成土化学风华作用（红土化作用）下形成的高塑性粘土物质，其液限一般大于50%，一般呈褐色、棕红、紫红和黄褐色等色次生红粘土由于搬运过程掺合其他成分和较粗颗粒物质，呈可塑至软塑状，固结度差但压缩性普遍高于红粘土融化下沉系数冻土试样融化前的高度与融化后的高度的差值，与试样融化前的高度之比盐渍土土中易溶盐含量大于0.3%，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性溶陷系数原状土样在一定压力下，压缩稳定后的高度与土样浸水熔虑下沉稳定后的高度的差值，与土样原始高度之比结晶膨胀盐渍中常含易溶的硫酸盐和碳酸盐，当环境湿度降低或失去水分后，溶于土孔隙水中的硫酸盐分浓缩并析出结晶，产生的体积膨胀➢备注：以上绿色字的部分为习题集所列的名词解释。
绪论土、土力学、地基及基础的概念
压力理论，这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。
瑞典费兰纽斯(Fellenius，1922)为解决铁路坍方提出了土坡稳
定分析法。
通过许多研究者的不懈努力、经验积累，到1925 年，美国太沙基(Terzaghi)在归纳发展以往成就的基 础上，发表了第一本《土力学》(Erdbaumechanik) 专著，1929年又与其他作者一起发表了《工程地质 学》(lngenieurgeologie)。从此土力学与基础工程 就作为独立的学科而取得不断的进展。从1936年至 今，召开了多届“国际土力学与基础工程学术会议。 许多国家和地区也都开展了类似的活动，交流和总结 本学科新的研究成果和实践经验，并定期出版土力学 与基础工程的杂志刊物，这些对本学科的发展都起到 了推动作用。
虎丘塔地质剖面图
渗透破坏－ Teton坝
损失： 直接8000万美元，起 诉5500起，2.5亿美元， 死14人，受灾2.5万人， 60万亩土地，32公里 铁路
概况： 土坝，高90m，长1000m，建于 1972-75年，1976年6月失事
原因： 渗透破坏－水力劈裂
碰头的筒仓
这两个筒仓是 农场用来储存饲料 的，建于加拿大红 河谷的Agassiz （ 阿加西）粘土层上 ，由于两筒之间的 距离过近，在地基 中产生的应力发生 叠加，使得两筒之 间地基土层的应力 水平较高，从而导 致内侧沉降大于外 侧沉降，仓筒向内 倾斜。
2、学习本课程的任务
学习土力学的基本原理和主要概念，运用这些 原理和概念并结合建筑结构设计方法和施工知识， 会分析和计算地基基础问题。
3、方法 理论实践相结合，因为这门课是实践性很强的学 科，仅仅有书本上知识还是远远不够的，必须在实 践锻炼中才能真正提高。 三、本学科的发展概况 国内早期：
基础工程第一章
基 础 工 程
课程内容
第一章 绪论
第二章
第三章
天然地基上的浅基础
桩基础和深基础
第四章
第五章 第六章 第八章 第九章
基 础 工 程
复合地基
地基处理 挡土墙 基坑工程 特殊土地基
第 一章
绪论
基 础 工 程
内容提要
地基及基础的概念 本学科发展概况 国内外基础工程事故举例 本课程的特点和学习要求
基 础 工 程
加拿大特朗斯康谷仓的地基事故
建于1914年的加拿大特朗斯康谷仓。该谷仓由65 个圆柱形筒仓构成，高31m，宽23.5m，厚达16m的软粘土层，谷仓建成后初次贮存谷 物达27000t后，发现谷仓明显下沉，结果谷仓西 侧突然陷入土中7.3m，东侧上抬1.5m，仓身倾斜 近27 o 。后查明谷仓基础底面单位面积压力超过 300kPa，而地基中的软粘土层极限承载力才约 250kPa，因此造成地基产生整体破坏并引发谷仓 严重倾斜。该谷仓由于整体刚度极大，因此虽倾 斜极为严重，但谷仓本身却完好无损。后于土仓 基础之下做了七十多个支承于下部基岩上的混凝 土墩，使用了388个50t千斤顶以及支撑系统才把 仓体逐渐扶正，但其位臵比原来降低了近4.0m。 这是地基产生剪切破坏，建筑物丧失其稳定性的 典型事故实例。
基础工程
主讲教师：左熹
课 程 简 介
本课程主要讲授常见的地基基础的设计
理论和计算方法方面的内容，包括地基基础 设计原则、浅基础、桩基础、地基处理等。 通过学习使学生掌握地基基础设计的基 本原理，具有从事一般工程基础设计和施工 管理的能力。
基 础 工 程
教材 参考书 规 范
《基础工程》 王秀丽等 重庆大学出版社 《地基与基础》 顾晓鲁等 建筑工业出版 社 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002 ） 《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2001） 《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2001）
第一章 绪论和第二章浅基础
第一章绪论第二章基础工程：研究下部结构物与岩土相互作用共同承担上部结构物所产生各种变形与稳定问题。
持力层：在地基基础设计时，直接承受基础荷载的土层。
（持力层受附加应力影响，随深度增加而减小；当附加应力与自重应力之比满足一定条件时，此时深度为持力层底面）下卧层：承受压力的这一部分为持力层；持力层以下部分为下卧层。
（注：根据承受荷载不同，持力层和下卧层也不同）地基：建筑物的全部荷载都由它地层来承担，受建筑物影响的那一部分地层。
地基可分为：①天然地基：开挖基坑后可以直接修筑基础的地基；②人工地基：不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基。
基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。
基础的作用：扩散压力；传递压力；调整地基变形；抗滑或抗倾覆及减振。
基础可分为：①浅基础：指埋深不大的基础（d<5m)；（1）采用常规施工方法修建；大开挖——降水——建造基础——回填土（2）不计基础侧面的摩擦力。
②深基础：对于浅层土质不良，需要利用深处良好地层；（1）采用专门的施工方法和机具建造的基础；（2）计算承载力时需要计入基础侧面的摩擦力。
③深浅结合的基础：桩——筏基础、桩——箱基础。
地基基础设计方案：①天然地基上的浅基础（优先选用）——天然地基②人工地基上的浅基础③天然地基上的深基础④深浅结合的基础（桩-筏基础、桩-箱基础）对地基基础设计的基本要求：①地基承载力要求②地基变形要求③基础强度、刚度、耐久性要求④对坝基，有抗渗要求。
基础分类：地基液化：——液化层常采用原位测试方法来判别。
地震液化在地质上有如下的宏观现象:①喷水冒砂:土体中剩余孔隙水压力所产生的管涌所导致的水和砂在地面上喷出。
②地下砂层液化：地基中某些砂层，在其上虽覆盖有一定厚度的非液化土层，但当地震烈度大于7度时，地下饱和砂层可发生液化，地基的强度降低。
液化土层的判别：影响土层液化的主要因素有振动强度、透水性、密度、粘性、静应力状态等。
当地基内存在如下土层特点时应注意：（1）若土的密度大，振动下体积收缩的趋势小，不易液化。
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0. 绪论
1. 地基基础的定义 地基: 地基: 承受建筑物荷载的地层。 • 天然地基: 天然地基: 当选定合适的基础形式后，若地基不加处理 就可以满足设计要求的，称为天然地基。 • 人工地基: 人工地基: 当地基强度不足或压缩性很大而不能满足设 计要求时，则需要对地基进行处理，经过人工 处理后的地基则称为人工地基。
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1. 地基基础的定义 基础: 基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构 • 浅基础: 浅基础: 通常把埋置深度较浅，且施工简单的基础称 为浅基础。 • 深基础: 深基础: 若浅层土质不良，须将基础埋置在较深的好 土层上，且需要借助于特殊施工方法的基础， 则称为深基础。
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3. 基础工程的发展历史和现状
最近几十年来，由于土木工程建设的需要，特别是电 子计算机和计算理论的发展及其在土木工程中的应用， 使得基础工程，无论是设计理论，还是施工技术都得到 了迅速的发展，出现了许多新的基础形式。 深、大、复合型方向发展：超长桩、巨型钢筋混凝 土浮运沉井、大型盾构、顶管、地下连续墙等。 地基基础形式多样化(尤其在地基处理技术中)：强 夯、深层搅拌桩、树根桩、复合桩基、锚杆、加筋 土等。 新型基础材料不断涌现：最初的砖、石到混凝土、 钢，以及到现在的水泥土、PHC桩、混凝土管桩、 土工织物合成类材料等。 由于基础工程的复杂性(地质条件，隐蔽工程)，目前 基础工程领域还有许多问题需要进一步研究和探讨。
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比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼， 8层圆柱形建筑，白色大理石砌成，塔 高54.5米。1370年完工时塔顶中心点已偏离垂直中心线2.1米，1990年1月 起斜塔全部关闭，塔身重心线已偏离10％。 经过11年的纠倾工作，2001年12月15日向游人重新开放，比萨斜塔被 扳“正”0.44米，目前还倾斜4.5米，基本恢复到18世纪末的水平。 2010-11-19 6
工程控制基础 第1章绪论
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经典控制理论
在复数域内利用传递函数研究单输入—单输出线性定常系统的 稳定性、响应快速性与响应准确性的问题。
20世纪50年代及其以前的控制理论属于经典控制理论 数学基础：拉普拉斯变换 基本数学模型：传递函数 主要的分析与综合方法：时域分析法、频率响应法
控制量（给定量）：人为加上去的激励，保证对象的行为达到目标。
扰动量：偶然因素产生而无法完全人为控制的激励， 妨碍对象的行为达到目标。
机械系统的输出量：称为“响应”，指系统的变形或位移。
激励
扰动 机械系统
响应
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三、数学模型
描述输入量、输出量及系统内部各个变量之间关系的数学表达式。 分动态模型和静态模型。 动态模型：研究系统在迅变载荷作用下或系统不平衡状态下的特性。 以微分方程描述，如
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第1章 绪论
什么是控制？
控制：为达到某种目的，对某一对象施加所需的操作。 如温度控制、人口控制、压力控制等
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控制实例1：发电机供电
发电机要正常供电，就必须维持其输出电压恒定， 尽量不受负荷变化和原动机转速波动的影响。 发电机是被控制的设备称为控制对象。 输出电压是被控制的物理量称为被控制量。 额定电压称为输入量。
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例：质量-阻尼-弹簧单自由度系统
(a) (mp2 cp k ) y(t) f (t)
(b) (mp2 cp k ) y(t) (cp k)x(t)
初始状态：
y(0) y 0
,
. y(0)
. y0
初始状态
系统固有特性： mp2 cp k
0.1基础工程绪论
混凝土结构设计Concrete Structure Design昆明理工大学建筑工程学院土木工程系袁吉星教材.学习计划主要参考教材：《混凝土结构设计》沈蒲生主编，高等教育出版社，2003主要参考书《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《现代混凝土结构学》丁大钧，中国建筑工业出版社，2000《混凝土结构设计》中国建筑科学研究院，，中国建筑工业出版社，2003《结构概念和体系》（第2版），林同炎，中国建筑工业出版社，1999学习计划1～16周、周一第3大节、周四第1大节总学时：64学分：4考试：平时成绩/考试成绩＝30/70主要学习内容及要求本课程主要内容：CH1 梁板结构Beam & Slab Floor StructureCH2 单层厂房结构Single Story Factory BuildingCH3 多层和高层框架结构Multi-story and High-rise Frame Structure D1 钢筋混凝土梁板结构设计D2 钢筋混凝土单层厂房设计本课程的性质:本课程属土木工程专业建筑工程方向必修的专业课，是基于现行规范、规程的实践性很强的专业技术类课程。
本课程的教学任务：在学习了混凝土构件设计的基本原理基础上，学习常用混凝土的民用与工业房屋结构的方案选择，构件布置，设计计算模型选取，内力分析，并能按有关专业规范正确进行构件设计和构造处理，掌握房屋结构的基本类型及其设计方法、步骤，初步积累结构工程设计的相关知识和经验。
为继续学习《高层结构设计》和《结构抗震设计》等其他专业课，为毕业设计以及毕业后从事房屋结构设计工作提供坚实的基础。
0.1 结构的定义结构structure是指工程实体,如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等的受力体系。
建筑结构building structure组成工业与民用房屋建筑包括基础在内的承重骨架体系。
为房屋建筑结构的简称。
结构的功能结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:1 在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用；2 在正常使用时具有良好的工作性能；3 在正常维护下具有足够的耐久性能；4 在设计规定的偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。
地基与基础工程施工课件 绪论
由于各地工程地质条件千差万别，即使 同一地点也不尽相同，再加上建筑物的 结构型式、平面布置及使用条件也截然 不同，所以无法作出一套包罗万象的标 准图纸。如果盲目地死搬硬套标准图， 将会造成不良后果，出现严重工程质量 事故。如山西太原某局宿舍楼，套用本 市通用住宅设计图纸施工，没有按实际 地基条件进行设计，结果造成内外墙体 开裂，影响安全，住户被迫迁出。
5.自然因素
异常的环境条件诸如地震、大风、 大雪、暴雨、洪水等自然因素，也 是引起工程质量事故的主要原因之 一。这些因素一般是不可预见的， 但可以通过一定的工程措施来减少 其危害。
三.本学科的发展概况
地基基础是一项古老的建筑工程技术。 早在史前的人类建筑活动中，地基基 础作为一项工程技术就被应用。人类 在其建筑工程实践中积累了丰富的基 础工程设计、施工经验和知识，但是 由于受到当时的生产实践规模和知识 水平限制，在相当长的历史时期内， 地基基础仅作为一项建筑工程技术而 停留在经验积累和感性认识阶段。
（2）武昌某办公楼，设计之前仅做简易触 探，而设计者又按勘察报告提出的偏高物 理力学指标进行设计。经补勘查明，地基 土质很差，结果造成该楼尚未竣工即出现 很大沉降和沉降差，倾斜约为40cm，并引 起邻近已有房屋严重开裂；江苏某县一小 学教学楼，平面呈Z形，无地质勘察资料盲 目套图设计，施工中即发现墙体开裂、楼 房扭曲倾斜、地面开裂，并发展到室外地 坪，最后采用局部降低一层和加固地基方 法进行处理；
基础工程课件——第1章绪论
根据地基与基础的接触关系，地基中的地层分为覆盖层、持力层和下卧层。
1)地基持力层是直接承托基础底面的地层。地基基础设计时，通常应选择强度 较高、变形较小、稳定性较强的地层作为地基的持力层。
2)覆盖层是位于持力层以上的所有地层。 3)下卧层是位于持力层以下的地层。可分为软弱下卧层和刚性下卧层。
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S＝s S'
沉降经验修正系数
•软粘土（应力集中）S′偏小, Ψs>1 •硬粘土（应力扩散）S′偏大, Ψs<1
表4.8 沉降计算经验系数s
基底附加应力
Es
2.5 4.0 7.0 15.0 20.0
p0 fak
1.4 1.3 1.0 0.4 0.2
S sS '
p0 0.75 1.1 1.0 0.7 0.4 0.2
作为应用科学，基础工程又是一门年轻的学科。
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➢1773年法国的库仑（Coulomb）发表著名的砂土抗剪强度公式，提出 土压力计算滑楔理论;
➢1857年英国的朗肯（Rankine）提出朗肯土压力理论;
➢1885年法国的布辛奈斯克（Boussinesq）得出半无限弹性体在竖向集 中力作用下的应力与变形的理论解答;
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ห้องสมุดไป่ตู้
桥梁基础的成功代表——赵州桥
梁思成先生1933年考察 发现，自重为2800吨的赵州桥，而 它的根基只是有五层石条砌成高1.55米的桥台，直接建在自然 砂石上。
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1.4 本课程主要内容
本课程的目的和任务？
根据土力学的基本概念和基本原理，结合有关结构设计和施工 技术知识，分析和解决工业与民用建筑中一般地基基础设计问题。
地理基础工程施工方案
地理基础工程施工方案第一章绪论一、项目概述（一）项目名称：XX地理基础工程施工方案（二）项目地点：XX省XX市（三）项目性质：土地开发、基础工程（四）建设单位：XX公司（五）施工单位：XX施工公司（六）主要内容：本施工方案编制的项目为XX地理基础工程的施工方案，主要包括XX 地基处理、XX排水工程、地基加固工程等内容。
二、项目背景随着城市的发展和建设，地理基础工程在城市建设中起着至关重要的作用。
本项目位于XX市，规划用地面积XXX平方公里，其中地理基础工程占地面积XX平方公里，工程总投资XX亿元。
项目的开展将有助于解决该地区土地利用率低、地基承载力差等问题，促进地区经济社会的发展。
三、施工依据（一）《建筑工程施工法》（二）《地基与基础工程》规范（三）《土建工程施工技术标准》（四）《城市规划设计规范》（五）项目立项批复文件第二章工程概况一、工程内容地理基础工程是指在工程施工之前，为了确保基础稳定、提高地基承载力、改善地下水状况等目标而进行的工程。
本项目的地理基础工程主要包括地基处理、排水工程、地基加固工程等内容。
二、工程地理位置本项目地理基础工程工程位于XX省XX市，地理位置经度XXX，纬度XXX。
三、工程主要材料地理基础工程的主要材料包括砂石料、水泥、粘土、抗渗材料等。
四、工程主要设备地理基础工程的主要施工设备包括挖掘机、压路机、水泥搅拌机、混凝土泵等。
第三章施工组织设计一、施工组织结构本项目设立总经理办公室，负责项目的总体管理和协调工作；设立工程部、安全生产部、质量检测部、物资部、财务部等职能部门，负责各自专业的施工管理与控制。
二、施工队伍配置根据工程规模和施工进度安排，合理安排施工人员，包括施工队长、工程技术人员、施工作业人员、安全员等。
三、施工工序安排（一）地基处理工程1. 土地清理：清除场地上的杂物、植被等；2. 土石方开挖：按照设计要求进行土石方开挖；3. 地基处理：采用相应的地基处理技术进行处理；4. 回填与压实：对处理后的地基进行回填与压实。
桩基础工程施工单位
桩基础工程施工单位第一章绪论1.1 工程背景与意义桩基础作为土建工程中常见的一种基础结构，广泛应用于大型建筑、桥梁、港口、码头等工程中。
桩基础的质量直接关系到工程的安全和稳定，因此桩基础施工是土建工程中重要的一环。
本文旨在探讨桩基础施工单位在施工过程中应注意的问题和技术要点，为相关施工单位提供参考。
1.2 工程范围与要求本文所涉及的桩基础工程主要包括岩石桩、承台桩、灌注桩和钻孔灌注桩等种类。
施工单位应根据工程要求选择合适的施工方法和工艺，确保桩基础的质量和施工进度。
1.3 施工单位责任与义务施工单位应严格遵守相关规范和标准，制定科学合理的施工方案和施工技术，组织施工人员进行岗前培训，确保施工过程中的安全和质量。
施工单位还应合理安排施工进度，保证工程按时完工。
第二章施工前准备2.1 勘察与设计在施工前，施工单位应对工程现场进行详细的勘察，了解地质情况、地下水情况、场地条件等相关资料，为后续的施工提供参考。
同时，施工单位还应结合设计图纸和相关规范，制定合理的施工方案和施工工艺。
2.2 施工人员培训施工单位应对施工人员进行岗前培训，包括施工技术、安全操作规程等方面的培训，确保施工人员具备必要的技能和知识。
施工单位还应制定施工安全措施和紧急救援方案，确保施工过程中的安全。
2.3 施工材料准备施工单位应提前采购所需的施工材料和设备，并对施工材料进行检验和验收，确保材料的质量符合要求。
同时，施工单位还应合理安排施工材料的运输和存放，确保施工现场的整洁和安全。
第三章施工工艺与技术要点3.1 桩基础的种类及选择(1) 岩石桩岩石桩是一种直接打入岩石中的桩基础，通常用于岩石层较硬的地质情况下。
在岩石桩的施工过程中，应选择合适的钻孔设备和钻具，严格控制孔径和孔深，确保钻孔的质量。
(2) 承台桩承台桩是一种多孔隙灌注桩，适用于地质条件较差的场地。
在承台桩的施工过程中，应控制灌浆的压力和速度，确保混凝土充分充实孔隙，形成均匀的桩体。