基础工程-绪论
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。
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和曲率系数来反映土颗粒级配的不均匀程度。
不均匀系数反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数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：,级配良好：,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2。
5曲线C）,采用单一指标难以全面有效地判断土的级配好坏，同时需满足和两个条件时，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0.075mm的粗粒土，可用筛分法。
对于粒径小于0。
075mm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.土的天然密度土单位体积的质量称为土的密度（单位为)，即。
(2。
10）2.土的含水量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。
（2.11)3.土粒相对密度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（2.12）反映土单位体积质量（或重力)的指标1.土的干密度土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度，并以表示:。
（2.13）2.土的饱和密度土孔隙中充满水的单位体积质量，称为土的饱和密度，即, （2。
14）式中为水的密度,近似取3.土的有效密度（或浮密度）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，即。
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。
基础工程,课件,础第一章,基础工程,绪论
原因： 地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土 13 层，强度较低，变形较大。
虎丘塔
倾斜 概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成 于宋太祖建隆二年（公元961年）。全 塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。
问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔 顶离中心线已达2.31m，底层 塔身发生不少裂缝，成为危险 建筑物而封闭。 原因：坐落于不均匀粉质粘土层上， 产生不均匀沉降。 处理：在塔四周建造一圈桩排式地下 连续墙并对塔周围与塔基进行 钻孔注浆和打设树根桩加固塔 14 身，获得成功。
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1、生产实践阶段
赵州桥－－ 隋炀帝 1400多年
长城 －－ 秦、明各代
应县木塔
辽 900多年
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2、理论基础阶段
工业革命 城市建设、水利工程、桥梁道路 土力学 工程地质学 强度理论、变形固结理论、渗流理论 土压力理论 边坡稳定分析法 施工技术、机具、测试等发展，……
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3、发展应用阶段-地基方面
地基处理方法发展—各种类型
1. 排水预压法：堆载预压、真空预压 2. 夯实法：重锤夯实法、强夯法 3. 加筋复合地基法：竖向、横向加筋 4. 振密法：水冲、其他人工震动 ………..
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3、发展应用阶段-基础与施工技术方面
基础设计方面 1. 补偿式基础 2. 桩筏基础 3. 桩箱基础 4. 巨型钢筋混凝土浮运沉井基础 …………… 基坑支护、滑坡治理方面 1. 盾构、顶管 2. 地下连续墙 3. 深层搅拌水泥土挡墙
设计—主观、客观相统一
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地基基础分类荷载和承载力计算
D
D
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二、基础工程发展概况
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。
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）
基础工程教案
Foundation Engineering基础工程教案课程归属：交通学院教学课时：28学时适用专业：土木工程教案作者：程国勇基础工程教案(No. 01）课题：绪论、线性弹性地基模型、非线性弹性地基模型、地基的柔度矩阵和刚度矩阵一、教学目的使学生了解该学科的发展历程、现状与发展方向，说明本课程的学习方法。
掌握三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型，并了解它们的柔度矩阵。
二、教学内容分析重点：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型。
难点:邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。
三、教学方法设计讲授：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型及它们的柔度矩阵。
讨论：何谓地基模型。
研究：三种线性弹性地基模型及邓肯-张非线性弹性模型的柔度矩阵.四、教学过程1.讲解文克勒地基模型.（15min)2.讲解弹性半空间地基模型。
(15min)3.讲解分层地基模型.（10min）4.讲解非线性弹性地基模型。
(20min）5.讲解地基的柔度矩阵和刚度矩阵的概念.（10min)6.讲解三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。
(20min）五、课外作业及思考题思考题：最常用、最简单的线弹性地基模型有哪几种?基础工程教案（No。
02）基础工程教案（No. 02）课题：地基模型概述、地基模型参数的确定、地基模型的选择一、教学目的使学生了解不同的地基模型，了解合理的选择地基模型对基础设计的重要性。
掌握地基模型参数的确定方法，掌握地基模型的选择原则。
二、教学内容分析重点：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。
难点：握地基模型参数的确定方法。
三、教学方法设计讲授：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。
讨论：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法。
研究：几种曲线的线性变换及参数确定法.四、教学过程1. 概述选择地基模型对基础设计的重要性(10min）2. 讲解文克勒地基模型中基床系数k的确定。
(15min）3.讲解几种曲线的线性变换及参数确定法（双曲线、指数曲线）。
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。
基础工程思考题附答案
《基础工程》思考题和习题绪论1．地基和基础:任何结构物（建筑物）都建造在一定的地层(岩层或土层上）,在基础底面下，承受由基础传来的荷载的那一部分地层称为该结构物地基。
基础是结构物直接与地层接触的最下部分。
2．天然地基和人工地基：未经人工处理且满足设计承载力的地基。
经过人工处理后达到设计承载力要求的地基。
3．深基础和浅基础：基坑深度超过5米就称为深基础，低于5米就称为浅基础。
（有时基坑深度低于5米时，但由于基坑土质较差、周围建筑影响不能按要求放坡或其他原因需要进行特殊处理的基坑也称为深基础）4．地基基础设计要满足的三个条件:强度，稳定性，变形条件5．基础工程重要性体现在哪些方面:地基与基础的设计与施工质量影响整个结构物质量；基础工程是隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补或修复；基础工程施工的进度，经常控制整个结构物施工进度；下部工程的造价，通常在整个结构物造价中占相当大的比重。
第一章地基基础设计的原则1．基础的含义：一般位于地面以下（属于建筑物下部结构），承上启下，分散传递荷载的结构。
2．三种设计状况是什么：持久状况、短暂状况、偶然状况3．基础工程的设计任务是什么：基础结构作用效应分析（外荷载—基础结构内力）；基础结构抗力分析，确定基础结构截面承受能力。
4．极限状态分哪两类？哪一个要求更严格？承载能力极限状态和正常使用极限状态，后者要求更严格。
5．地基基础设计需要资料有哪些：荷载资料、岩土工程勘察资料、原位测试资料。
6．地基基础设计的基本规定有哪些（1）所有建筑物的地基计算要满足承载力计算的规定；（2）甲级、乙级建筑物均应按地基变形设计；（3）丙级建筑物一般可不进行变形验算，特殊情况需要验算；（4）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙、斜坡上的建筑，要验算稳定性；（5）基坑工程应验算稳定性；（6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在底板上浮问题时，进行抗浮验算。
7．什么是湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基？它们的工程性质如何？在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发生显著附加下沉的黄土成为失陷性黄土。
基础工程的基本原理
确保施工过程中材料质量、施工质量等符合设计要求，以保障结构 的抗震性能得以实现。
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重要性
基础工程是建筑物或构筑物的根基，其稳定性、承载力和变形性能直接关系到 上部结构的安全与正常使用。因此，基础工程在土木工程中具有举足轻重的地 位。
基础工程发展历史及现状
发展历史
基础工程的发展经历了经验积累、理论形成和计算机辅助设计等阶段。古代人们通过经验积累逐渐掌握了地 基处理、基础设计和施工的基本方法；近代随着土力学、岩石力学等学科的建立，基础工程开始形成较为完 整的理论体系；现代计算机技术的发展为基础工程设计提供了强大的计算工具，推动了基础工程的进一步发
包括结构体系选择、刚度分布、延性 设计、多道防线等原则，以确保建筑 物在地震作用下的安全性。
结构抗震验算和构造措施
结构抗震验算
通过地震作用计算、结构分析和设计验算等步骤，确定结构的抗 震性能是否满足要求。
构造措施
采取一系列构造措施来提高结构的抗震性能，如设置隔震支座、消 能减震装置、加强节点连接等。
复合地基理论
由增强体和被增强体两部分组成的人工地基，在荷载作用下，增强体和被增强体 共同承担荷载的作用。
加固技术应用
根据复合地基理论，可采用多种加固技术对地基进行处理，如水泥土搅拌桩、高 压喷射注浆法、灰土挤密桩等。这些加固技术可显著提高地基的承载力，减小沉 降，改善地基的稳定性。
06 特殊土质条件下的基础工 程问题探讨
变形控制设计
通过限制基础的沉降量和差异沉降量 ，保证上部结构的正常使用和安全。
稳定性验算
验算基础在荷载作用下的稳定性和抗 倾覆能力，确保基础不发生失稳破坏 。
基础工程(同济大学第二版)0
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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。
2010-11-19
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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
基础工程简答题（修复的）
基础⼯程简答题（修复的）绪论1.基础⼯程设计的基本原则和⽬的？答：基础⼯程设计的⽬的是设计⼀个安全、经济和可⾏的地基及基础。
基本原则有以下⼏点：⑴基础底⾯的压⼒⼩于地基承载⼒；⑵地基及基础的变形值⼩于建筑物要求的沉降值；⑶地基及基础的整体稳定性有⾜够保证；⑷基础本⾝的强度满⾜要求。
2.基础⼯程的⼏种形式及适⽤条件？答：地基可分为天然地基和⼈⼯地基，基础可分为浅基础和深基础。
基础⼯程的常见形式分为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三类。
如若天然地基承载⼒较⾼，⾜以满⾜上部结构物荷载作⽤下的强度、变形和稳定性的要求，⼀般优先选⽤天然地基上的浅基础；若浅层⼟承载⼒不⾜，但下部较深⼟层有良好的承载⼒，可考虑天然地基上的深基础形式；若深基础不可⾏或没有较好⼟层，可考虑对浅层地基进⾏⼈⼯加固处理后设置⼈⼯地基上的浅基础。
3.试述上部结构、地基、基础共同作⽤的概念？答：上部结构、基础、地基三者在相互的接触⾯上保持静⼒平衡，并且是相互联系成整体来承担荷载并发⽣变形，三部分都按各⾃的刚度对变形产⽣相互制约的作⽤，从⽽使整个体系的内⼒和变形发⽣变化。
因此，在设计时应考虑三者的共同作⽤，即地基、基础、上部结构之间必须同时满⾜静⼒平衡和变形协调两个条件，在外荷作⽤下相互制约、彼此影响。
4.简述基础设计的内容和步骤。
答：⑴初步拟定基础的结构形式、材料与平⾯布置；⑵确定基础埋置深度；⑶计算作⽤在基础顶⾯的荷载；⑷计算地基承载⼒；⑸根据作⽤在基础顶⾯的荷载和地基承载⼒，计算基础的底⾯积，并以此计算基础的长度和宽度；⑹计算基础⾼度、确定剖⾯形状；⑺若地基持⼒层下存在软弱下卧层时，则需验算软弱下卧层承载⼒；⑻按要求计算地基变形；⑼基础细部构造和构造设计；⑽绘制基础施⼯图。
浅基础：. 设计浅埋刚性基础时，通常需进⾏哪些检算，其相应的⽬的是什么？地基强度的检算，包括持⼒层强度和软弱下卧层的强度；⽬的：保证地基不发⽣破坏。
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；
1 绪论——基础工程学PPT课件
基础工程学
课程团队： 徐长节、胡文韬、耿大新、可文海、陈丹华
1绪论
主讲人——徐长节
本节脉络
为什么建筑结构都需要基础作为支承体？
土与结构体强度差异，荷载传递要求。
如何才能成功地进行基础设计？
设计人
对基础理论运用自如 对设计规范熟稔于心 对场地情况了如指掌 对设计方案敢于创新
对设计规范熟稔于心
对场地情况了如指掌
对设计方案敢于创新
理论基础
经验积累
创新意识
优秀的基础工 程设计师
对基础理论运用自如
专业知识涵盖土力学、工程地质等基础程相关
公路相关
铁路相关
国外规范
❖《建筑地基基础设计规 范》 (GB50007-2011)
❖《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008)
桥梁基础——更大更深更具挑战
苏通大桥——超大群桩基础体系
苏通大桥成功的经验
施工难题
设计参数超出现有标准和规范 没有现成工程经验可借鉴
解决方案
自主创新为动力 技术突破为手段 施工技术方案为目的
桥梁基础——深大不良地基巧妙攻克
吉衡铁路跨线桥的工程困境
此处插入已有的一段30s视频进 行介绍30’~1.02’
选择基础的种类和埋深 评价地基承载力 预估基础沉降 发现潜在的不良地质 确定地下水位面 设计施工方案
对设计方案敢于创新
浅基础
• 造价低，施工简 便。
• 承载力较低，适 用范围窄。
桩基础
• 承载力较高，应 用广泛。
• 造价高，施工工 艺复杂。
地基处 理
• 可充分利用原位 土层，施工简便
• 造价较高，计算 理论不完善。
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上海工业展览馆
1954年兴建的上海工业展览馆中 央大厅，因地基约有14m厚的淤泥质 软粘土，尽管采用了7.27m的箱形基 础，建成后当年就下沉600mm。1957 年6月展览馆中央大厅四角的沉降最 大达1465.5mm，最小沉降量为 1228mm。1957年7月，经苏联专家及 清华大学陈希哲教授、陈梁生教授 的观察、分析，认为对裂缝修补后 可以继续使用(均匀沉降)。1979年9 月时，展览馆中央大厅平均沉降达 1600mm，已逐渐趋向稳定，目前工 程使用良好。
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基础工程的发展趋势
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。
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先导 土力
学
基础设计
基础型式的选择 基础埋置深度的计算 基础底面尺寸的计算 基础内力计算 基础断面计算 地下结构的计算
地基设计
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地基土的承载力确定 地基变形计算 地基稳定性计算 地基处理
0 绪论 第一章绪论 第二章浅基础 第三章连续基础 第四章桩基础 第五章基坑工程
第六章地基处理 第七章特殊土地基 第八章地基基础抗震
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地基基础设计的典范——广州白云宾馆
实践证明：工程中的事故以地基基础的设计以及对地基处理不当造成的事故较多，因 地基强度不足，投资昂贵或出现工程问题。不管是建筑在何种地基土层上，都有一个最优 基础设计方案的选择问题，处理得当，投资少、工程良好，例广州白云宾馆就是很好的证 明。
广州的白云宾馆主楼建筑总高度114.05m，平面 1×106kN，建筑在一丘陵地带，上部系残积、坡 粉质粘土，总厚度变化为10～27.75m之间，其下 基岩起伏面较大，考虑到土层的倾斜分布并考虑 柱桩，桩嵌入基岩0.5～1.0m，最长桩17.25m,单桩 沉降量仅为4mm，目前建筑物使用情况良好。
15％
要求
1. 上课必须出席，不定期点名。 2. 课堂上积极发言；表现好者适当加分。 3. 作业：独立完成，每次课交一次，在该次讲课结束 后1周内按时上交。迟交或不认真完成者在平时成绩中 扣分，为鼓励个人独立完成，作业错误不扣分。
答疑
1、课前课后并随时可去教师办公室答疑 2、视学生要求，每章安排一次集中答疑 3、期末集中答疑
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基础工程的重要性
➢ 基础工程造价在整个工程造价中占有相当大的比例。对 常规钢筋砼结构和一般地质条件而言，采用条基或筏基的多 层建筑，其基础工程的费用约占建筑总费用的20％，有的甚 至高达30％。施工工期约占建筑总工期的20％~25％，一般的 桩基与之相近。对于高层建筑，其地基基础工程造价、设计 要求和施工难度会进一步提高。 ➢ 社会发展对基础工程提出越来越高的要求。随着建筑业 的发展和土地资源的有限性，应充分利用各种不良地基、少 占耕地、最大限度地提高土地利用率。
龙华塔位于上海市龙 华公园南侧，直径8.0m，7 层 ， 高 40.40m 。 该 塔 建 于 北宋（公元977年），距今 已 有 1000 多 年 历 史 。 龙 华 塔的塔基使用了大量的木 桩，值得称道的是建塔者 用三合土对木桩进行了很 好的隔离防腐处理，木桩 因之保存千年而不腐，使
龙华古塔至今风光依然。
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四、基础工程的发展概况
茅草下密 排树枝起 龙骨作用。
墙内竖有 木柱
d5~6m
新石器时代 西安半精品坡课村件 遗址的土台和石基基础
公元前214年，由秦始皇扩建 完成的万里长城。
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北京故宫太和殿。建于明永 乐18年，（1420年）是故宫 最壮观的建筑，也是我国现 存最大的木构殿堂。殿建在 三层汉白多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用
388个50t千斤顶以及支撑系统，才把仓体逐渐纠正过来， 但其位置比原来降低了４米精。品课件
墨西哥市 艺术宫
于1904年落成，至今已有100余年的历史。当地表层为人工填土与砂夹卵石 硬壳层，厚度5m；其下为超高压缩性淤泥，天然孔隙比高达7～12，天然含水量 高达150%～600%，为世界罕见的软弱土，层厚达25m。因此，这座艺术宫严重下 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。下沉量为一般房屋一层楼有余，
浅基础结构设计与计算、地基变形验算、连续基础
设计与计算、桩基础设计与计算、支挡结构设计与 计算、地基处理方法等。
➢ 教材： 《基础工程》曹云、孟云梅、贾彩虹编，北京大
学出版社（2012.12）。
材料力学、结构力学、土力学、工程地质学等， 特别是土力学，是本课程的重要理论基础，必须先 行学习并予以很好掌握。
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➢地基分类：
• 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:
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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➢基础分类：
• 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:
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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三、为什么要学习基础工程?
基础工程的重要性
➢ 基础工程是隐蔽工程，影响因素很多，地基基础工程的勘 察、设计和施工质量，直接影响建筑物的安全。建筑物事故 的发生，很多与基础工程问题有关。一旦发生质量事故，补 救和处理往往很困难，甚至是不可能的，有些即使可以补救 ，其加固修复工程所需的费用也十分可观。
➢ 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。
日装了31822Ｔ谷物时，
•1小时竖向沉降达30.5cm •24小时倾斜26°53ˊ •西端下沉7.32m
东端上抬1.52m •上部钢混筒仓完好无损
加拿大特朗斯康谷仓
原因： 地基土事先未进行调查，据 邻近结构物基槽开挖取土试 验结果，计算地基承载力应 用到此谷仓。1952年经勘察 试验与计算，地基实际承载 力远小于谷仓破坏时发生的 基底压力。因此， 谷仓地基因超载发生强度破 坏而滑动。
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楼层（上部结构）
基础（下部结构） 地基
图 1 房屋精建品课筑件 体系的组成
桥跨（上部结构)
桥墩（下部结构）
地基
基础（下部结构）
地基
图 2 桥梁建筑体系的组成 精品课件
什么是基础工程？
土力学是学科的理论基础，作为工程载体研究岩 土的特性及其应力应变、强度、渗流的基本规律 ；基础工程则为在岩土地基上进行工程的技术问 题，两者互为理论与应用的整体。 基础工程：就是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的各种变形与稳定问 题。
苏州虎丘塔
苏州虎丘塔建于宋太祖建隆二年 （公元961年），距今已有1000多年 历史。虎丘塔地基为粉质粘土，呈可 塑至软塑状态，西南薄，东北厚。塔 身落在人工块石填土层上，由于地基 的不均匀沉降。塔身向东北方向严重 倾斜，塔顶离中心线达 2.3m，塔倾 斜后，使东北部位应力集中，超过砖 体抗压强度而压裂。1956年, 苏州市 政府邀请古建筑专家采用铁箍灌浆办 法，加固修整；1981年开始，对该塔 又进行了历时6年全面的整修，加固 地基、补作基础、修缮塔体、复建塔 座，终于保住了这座古塔。但由于底 层塔身发生多条裂缝，成为危险建筑， 一九七五年开始，虎丘塔便已关闭， 不再允许游客进入。
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二、什么是基础工程？
地基基础的概念与特点
一个完整的建筑体系包含了上部结构、基础和地基三
个部分 。它们有着各自的功能。
上部结构是完成设计预定功能的主体结构。
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。
地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷载并维持建筑
物稳定的岩土体。
请看图例。
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五、基础工程课程的特点
以工程要求和勘探试验为依据 以岩土与基础共同作用和变形与稳定分析为核心 以优化基础方案与建筑技术为灵魂 以解决工程问题确保建筑物安全与稳定为目的
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本课程安排和要求
教学环节
考核及成绩
课堂讲授 (20 次 40 学时) 70％ （期末考试）
课堂表现及出勤
15％
作业
在建筑史上，许多建筑工程质量事故就是发生在地基基 础问题上。
➢ 工程实例：
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加拿大特朗斯康谷仓
概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。 1911年动工，1913年完工，自重20000T。
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事故：
1913年9月装谷物，10月17
造成室内外连接困难和交通不精便品课，件内外网管道修理工程量增加。
比萨斜塔
1590: 伽利 略在此塔做 落体实验
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，塔身重心线已精品偏课离件10％。
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。
处理措施
1838-1839：挖环形基坑卸载 1933-1935：基坑防水处理