基础工程——第1章绪论
学校筑基工程方案设计内容
学校筑基工程方案设计内容第一章绪论1.1 选题背景学校筑基工程是指学校建筑物的基础工程，它是整个建筑物的基础支撑体系，对建筑物的安全和稳定起着至关重要的作用。
随着社会经济的发展，人们对学校建筑的要求也越来越高，因此学校筑基工程的设计变得越来越重要。
本文以某学校为例，探讨其筑基工程方案设计。
1.2 研究目的本文旨在研究学校筑基工程的方案设计，包括基础类型选择、基础材料选取、基础结构设计等方面，旨在为学校建筑的基础工程提供参考和借鉴。
1.3 研究内容本文主要研究内容包括：学校筑基工程概述、地基工程勘察、基础类型选择、基础材料选取、基础结构设计等方面。
第二章学校筑基工程概述2.1 学校筑基工程的意义学校筑基工程的意义在于确保学校建筑物的安全稳定。
学校是培养人才的地方，学校建筑的安全与稳定关系到学生和教职员工的生命安全，对于学校筑基工程的设计必须慎之又慎。
2.2 学校筑基工程的特点学校建筑的特点是要求建筑安全、坚固耐用、不易受自然灾害的侵害。
因此，学校筑基工程的设计需要考虑到学校建筑物的使用性能和安全要求。
第三章地基工程勘察3.1 地质地貌勘察首先，需对学校建筑的用地进行地质地貌勘察，了解地质地貌特征，包括地下水情况、土壤类型、地形地貌等，以便为后续的基础设计提供依据。
3.2 水文地质勘察其次，需要进行水文地质勘察，了解地下水情况，包括地下水埋深、地下水位、地下水渗流方向和速度等，为防水设计和建筑物排水提供依据。
3.3 地基质量检测最后，需要进行地基质量检测，包括土壤的承载力、稳定性和沉降性能，以便为基础设计提供依据。
第四章基础类型选择4.1 浅基础设计对于地基质量好、土层均匀、承载力高的区域，可以采用浅基础设计，如浅基础、桩基础、板基础等，从而实现建筑与地基的结构连接。
4.2 深基础设计对于地基质量差，土层不均匀，承载力低的区域，需要采用深基础设计，如打桩基础、箱型基础、承台基础等，以满足建筑物的稳定要求。
土木建筑基础工程课件--第一章基础工程绪论资料
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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。
基础工程课件
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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基础工程课件
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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基础工程课件
广州建筑物坍塌
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基础工程课件
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基础工程课件
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基础工程课件
建筑物墙体开裂
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。
土力学与地基基础总结
土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结一第1章绪论1、基本概念土力学：是用力学的观点研究土各种性能一门科学地基：直接承受建筑物荷载的那一部分土层基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分，通常称为下部结构持力层：直接与基础地面接触的土层下卧层：地基内持力层下面的土层软弱下卧层：地基承载力低于持力层的下卧层天然地基：未经人工处理就可满足设计要求的地基人工地基：地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基基础埋深：从设计地面（一般从室外地面）到基础底面的垂直距离浅基础：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础深基础：借助于特殊施工方法建造的基础。
如桩基、墩基、沉井和地下连续墙2、地基与基础设计的基本条件（1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
（2）基础沉降不得超过地基变形容许值。
（3）具有足够防止失稳破坏的安全储备。
第2章土的物理性质和工程分类1、土的结构：（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮状结构2、土的构造（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂隙构造（4）结核状构造3、土的工程特性（1）压缩性高；（2）强度低；（3）透水性大4、土的颗粒级配（1）土的粒径： d60 —控制粒径d10 —有效粒径d30 —中值粒径（3）连续程度:Cc = d302 / (d60 ×d10 ) —曲率系数5、土的物理性质（1）土的物理性质指标1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度土的重度、有效重度、饱和重度、干重度2）土粒的比重3）土的饱和度4）土的含水量5）土的孔隙比和空隙率（2）无粘性土的密实度：Dremaxeemaxemin（3）粘性土的物理性质：（4）液性指数和塑性指数IpLpILpLp（5）粘性土的灵敏度（6）粘性土的触变性饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。
当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。
土力学及地基基础学习指导书
现代远程教育《土力学及地基基础》课程学习指导书作者：刘忠玉第一章 绪论（一）本章学习目标1．理解地基基础的概念、地基与基础设计必须满足的基本条件（二）本章重点、要点地基基础的概念（三）本章练习题或思考题：1．名词解释：基础、浅基础、深基础、天然地基、人工地基2．简答题：地基基础设计必须满足的基本条件是什么？第二章 土的性质及工程分类（一）本章学习目标1．理解土的三相组成及土的结构，土的渗流规律，土的压实原理2．熟练掌握土的物理力学性质指标，无粘性土和粘性土的物理性质3．学会渗透力与渗透破坏4．能运用土的工程分类（二）本章重点、要点土的物理力学性质指标，无粘性土和粘性土的物理性质，土的工程分类（三）本章练习题或思考题：1．名词解释：粒组、颗粒级配、不均匀系数、曲率系数、结合水、自由水、重度、密度、比重、含水量、干密度、饱和度、孔隙比、孔隙率、饱和度、有效重度、砂土的相对密实度、界限含水量、塑性指数、液性指数、灵敏度、触变性、渗透系数、流砂、管涌、渗流力、临界水头梯度、最优含水量、压实系数、砂土液化、碎石土、粉土、粘性土、淤泥、淤泥质土2．填空：1）__________是指粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。
2）省去%号后的液限和塑限的差值称为 。
3）土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和 。
4）红粘土的液限一般大于 。
5）一基坑底地层产生自下向上的竖直渗流，已知水力梯度为i ，土的饱和重度为sat γ，水的重度为w γ，那么产生流砂的临界条件为sat γ= 。
6）小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径，称为 。
7）通常根据 的大小将细砂、粉砂等土划分为稍湿、很湿和饱和三种状态。
8）当液性指数 时，土体处于流塑状态。
3．单项选择题：1）当粘性土中含有较多哪种类型的水时，土具有一定的可塑性？ （ ）A ．强结合水B ．弱结合水C ．毛细水D ．重力水2）在实验室中测定土试样含水量时，常采用 （ ）A ．烘干法B ．比重瓶法C ．环刀法D ．直剪法3）当含水量发生变化时，粘性土的指标将发生变化的是 （ ）A ．液限B ．塑限C ．塑性指数D ．液性指数4）不能反映无粘性土密实度的指标是 （ ）A ．孔隙比eB ．土粒相对密度d sC ．标准贯入试验的锤击数 ND ．干密度d ρ5）假定某土样中，土粒的体积1=s V ，含水量为w ，土粒相对密度为s d ，水的密度为w ρ，孔隙比为e ，则土样的总质量m 为 （ ）A ．w s d ρB ．w s d w ρ)1(+C ．1+eD ．e6）以下土样的液性指数L I 均为0.25，其中属于粘土的是 （ ）A ．w =35%，%30P =wB ．w =30%，%5.26P =wC ．w =25%，%22P =wD ．w =35%，%33P =w7）细砂层中，两点的水头差为0.4m ，渗流长度为20m ， 测得平均渗流速度为mm/s 1013-⨯，则渗透系数为 （ ）A ．mm/s 1024-⨯B ． mm/s 1023-⨯C ．mm/s 1014-⨯D ．mm/s 1052-⨯8）如果土样A 的不均匀系数比土样B 的小，则 （ ）A ．土样A 比土样B 易于压实 B ．土样A 的颗粒比土样B 均匀C ．土样A 的颗粒级配曲线比土样B 平缓D ．土样A 的压缩性比土样B 要高4．多项选择题：1）土中水的下列类型中属于自由水的包括 （ ）A ．强结合水B ．弱结合水C ．重力水D ．固态水E ．毛细水2）塑性指数I p 大于10的土包括 （ ）A ．碎石土B ．粉土C ．粘土D ．粉质粘土E ．砂土3）土粒粒组的界限粒径包括 （ ）A ．200mmB ．20mmC ．2mmD ．0.075mmE ．0.005mm4）淤泥质土的特点是 （ ）A ．在静水或缓慢的流水环境中沉积B ．天然含水量大于液限C ．一般处于流塑状态D ．天然孔隙比在1~1.5之间E ．天然孔隙比大于1.55）流砂产生的必要条件有 （ ）A ．渗流自下而上B ．渗流自上而下C ．动水力大于土的有效重度D ．水头梯度小于0.5E ．细砂、粉砂或粉土地基6）下列三相比例指标中，可由试验直接测定的是 （ ）A ．孔隙比B ．密度C ．土粒相对密度D ．含水量E ．饱和度5．简答题：1）土中水分哪几类？对土的工程性质各有什么影响？2）如何从土的颗粒级配曲线形态上、不均匀系数及曲率系数数值上评价土的工程性质？3）说明土的天然重度、饱和重度、有效重度和干重度的物理概念和相互关系。
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：
MOOC基础工程单元测试
基础工程单元测验单元测验第一章绪论1.[单选题]【单选题】地基的作用为A.调整变形B.扩散荷载C.承受荷载D.传递荷载我的答案：C2.[单选题]【单选题】处理过的软弱地基可作为A.天然地基B.人工基础C.天然基础D.人工基础我的答案：D3.[单选题]【单选题】持力层以下的其他土层称为A.持力层B.土层C.地基D.下卧层我的答案：D4.[多选题]基础的作用有A.调整变形B.扩散变形C.承受荷载D.传递荷载我的答案：ABD5.[多选题]【多选题】地基基础设计必须满足A.挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备B.只需满足承载力，无需满足沉降变形C.①作用于地基上的作用效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值，保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止整体破坏的安全储备D.基础沉降不得超过地基变形允许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用我的答案：ACD6.[多选题]【多选题】关于地基基础说法正确的是A.基础设计时应根据地质勘察资料，综合考虑地基、基础、上部结构的相互作用与施工条件，进行经济技术比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案B.浅基础通常埋置深度小于5m，只需经过简单的挖槽、排水等施工工序就可以建造起来C.若基础埋置较深，要借助于特殊的施工方法才能建造，则称为深基础，例如桩基础、沉井、地下连续墙等D.由于持力层位置的深浅不同，导致基础的埋深也有深浅之分，即基础又可分为浅基础和深基础两大类。
我的答案：ABCD7.[判断题]【判断题】地基和基础一样（）我的答案：错8.[判断题]【判断题】荷载主要由基础来承受，所以要确保基础的强度。
我的答案：错9.[判断题]【判断题】西北的老黏土可作为天然地基。
我的答案：对单元测验第二章1.[单选题]【单选题】计算钢筋混凝土条形基础内力时，荷载采用（）。
A.地基反力B.地基净反力C.基础压力D.地基附加应力我的答案：B2.[单选题]【单选题】某中心受压矩形基础底面尺寸l∗b，传至设计标高处竖向轴压荷载F，基础埋深d，地基重度γ。
土力学复习资料(整理)知识讲解
土力学复习资料第一章绪论1.土力学的概念是什么？土力学是工程力学的一个分支，利用力学的一般原理及土工试验，研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。
2.土力学里的"两个理论，一个原理"是什么？强度理论、变形理论和有效应力原理3.土力学中的基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。
4. 什么是地基和基础？它们的分类是什么？地基:支撑基础的土体或岩体。
分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据基础埋深分为:深基础、浅基础5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。
即满足土地稳定性、承载力要求。
②基础沉降不得超过地基变形容许值。
即满足变形要求。
③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。
6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。
7.深基础和浅基础的区别？通常把埋置深度不大(3~5m)，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的施工方法，建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。
)8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用？地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程，其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。
基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行，施工难度大②在一般高层建筑中，占总造价25％，占工期25％~30％③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。
第二章土的性质与工程分类1.土:连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。
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。
第1章 绪论
(2)确定水灰比w/c：
(2-2)
式中， ------混凝土的水灰比；
------水泥28d实测强度抗压值等级值
------水泥强度值的富余系数，取1.13
------混凝土强度标准值，取42.5
实测强度
碎石A=0.46，B=0.07
水灰比 <最大水灰比0.60
故此水灰比能够满足要求。
(3)确定单位用水量
本厂生产规模由主管部门根据国家的全面规划和当地基本建设总规划提出，在确定生产规模时，认真贯彻执行党的技术政策，并考虑以下因素：
1.当地对该制品的需求量及远景发展规划。
2.产品共产范围(供应半径)及运输条件。
3.原材料的来源，经常供应量，储量及运输条件。
4.厂址地形条件，可使用土地面积范围，工程地质及水文地质条件等。
注：做钢筋笼时，两端绕筋加密长度均是2m，加密间距45mm，非加密间距85mm,Φ500的管桩用5.0mm绕筋。
2.3.3带钢的用量计算
带钢型号：
每根管桩所用带钢的数量为2，一年管桩所用带钢的数量为：（考虑带钢的损耗系数）
每天用管桩所用带钢的数量为：（考虑带钢的损耗系数）
2.3.4端头板的用量计算
端头板的型号： (外径×壁厚×厚度×钢筋数×钢筋直径)
1.2可行性研究
预应力混凝土管桩不仅是我国重要的桩基础材料，也是我国预制构件中产量较大的一种混凝土制品。预应力混凝土管桩主要具有以下特点：
(a)施工工期短、施工方便、不受季节限制、工业化生产；
(b)对施工场地无污染，若采用静压式施工更无噪音，符合绿色环保施工要求；
(c)经济效益可观，同样的地基处理效果(竖向承载力及水平承载力)所使用的混凝土比实心桩节省30%-60%，且抗腐蚀能力强，工作性能同钢管桩基本相似；
基础工业工程第一章 绪论
•
懂管理也懂技术，为何依然无法完美解决这些问题？
• 只因为这些问题只有工业工程才能解决。所以，你 必须了解和学习工业工程。
1．1
什么是工业工程
美国质量管理权威朱兰博士说：美国 值得向全世界夸耀的东西就是IE，美国之 所以打胜第一次世界大战，又有打胜第 二次世界大战的力量，就是美国有IE。
一、工业工程的定义
1.3
1.4 1.5 1.6
工业工程的研究内容
工业工程的应用 工业工程的技术人员与组织 工业工程人才培养
如果你是一个企业的管理者或技术人员，这样的问 题可能经常困扰你： •
设备投资很高，如何最大限度提高设备利用率，以换取低成本 和高利润？ • 复杂的生产过程，用人工或经验，很难作出准确的判断，如何 提高生产效率？ • 市场需求瞬息万变，企业必须对客户需求做出迅速的反映。应 如何进行生产规划、生产调度？ • ··· ···
5 ． IE的重点是面向微观管理
为了达到减少浪费，降低成本的目的， IE 的重点面向微观管理，从工作研究、作业分析、 动作和微动作分析到研究制定作业标准，确定 劳动定额。
五、 IE的功能
IE功能：研究人员、物料、设备、能源、 信息组成的集成系统，进行设计、改善、设置 ，具体表现为规划、设计、评价和创新。
1． IE的核心是降低成本、提高质量和生产率 IE的目的是提高生产率、利润和效率（《美 国大百科全书》） 。因此，可以说IE实质上是一 门提高生产率的学问。提高生产率是IE的出发点 和最终目标，是工业工程师的第一使命。 把降低成本，提高质量和提高生产率联系起 来综合研究，追求生产系统的最佳整体效益，是 反映IE实质的重要特点。
六 工业工程与生产率的关系
具有共同的目标:提高生产率。
工程控制基础 第1章绪论
7
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
16
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
1
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
2
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。
12
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
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；
第一章 绪论
北京工业大学 土力学课程
授课教师
路德春 教 授 dechun@ 13811035103
许成顺 副教授 xuchengshun@ 13401111718 张志红 副教授 zhangzh2002@ 13691434471 李 亮 副教授 liliang@ 13520556542
0 0 200 400 0 600 100 200 300 400 500 600
北京工业大学 土力学课程
本课程的学习方法
多学习 多思考 多实践
北京工业大学 土力学课程
杭州地铁工地地面塌陷事故
2008年11月15日下午，杭州风情大道地铁施工工地发生大 面积地面塌陷事故，造成21人死亡的惨剧。 专家痛惜地指出：“这是中国地铁修建史上最大的事故”。
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课程介绍
土力学包括哪些内容？
基础
物理性质
核心 变形问题 强度问题 稳定问题 沉降计算 土压力 承载力
该谷仓建于 1911 年， 1913 年 秋完工， 9 月装谷。 10 月 17 日发现 1 小时内竖向沉降达 30.5cm，结构物向西倾斜并 在24小时内倾倒。谷仓西端 下沉7.32m，东端上抬1.52m， 仓身倾斜27度。 加拿大特朗斯康谷仓 事故原因为谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。
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子厚达50cm。
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6. 土坡滑动
香港宝城大厦
强度问题
1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两 万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体 正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间 宝城大厦被冲毁倒塌，死亡６7人。
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汶川地震山体滑坡
强度问题
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二、地基与基础设计的基本条件
建筑物的建造使地基中原有的应力状态发生改变，这就必须运用数学力
学的方法来研究在荷载作用下地基的强度和变形问题。为保证建筑物的功能需
地基设 要和安全使用的目的，地基、基础在设计计算中必须满足以下三个条件：
1）地基应具有足够的强度
计
地基在建筑物荷载作用下有足够的承载力，并在防止整体破坏方面有足
s=1.4-0.2,
－－“科学性”
(1)与土质软硬有关,
(2)与基底附加应力p0/fk的大 Po Shan 滑坡 (~ 20,000 m3)(67 死、20 伤)
1972年7月某日清晨，香港宝城路附 近，两万立方米残积土从山坡上下滑， 巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅-宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒 塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住 宅。死亡６7人。
目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m， 塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°
1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8 层，高度为55m
1272：复工，经6年，至7层，高48m，再 停工
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，强度较实用低文档 ，变形较大。
实用文档
工程实例
实用文档
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。
事故： 1913年9月装谷物，10月 17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
p0 fak
1.4 1.3 1.0 0.4 0.2
S sS '
p0 0.75 fak 1.1 1.0 0.7 0.4 0.2
《土力学》
n
n
Ai p0(zii zi1i1)
Es
i1
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E i1 si
iin11Eps0i(zi
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i1)
－－理论联系实际。
fak：地基承载力特征值
实践是检验真理的唯一标准
各种假定导致 S′的误差，如：
①取中点下附加应力值，使s′偏大；
②侧限压缩使计算值偏小； ③地基不均匀性导致的误差等。
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
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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
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
法和取土法进行地 基处理 目 前: 已向游人开放。
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上海展览中心馆
淤泥质粘土,箱形基础
1954：开工，沉降60cm 1957：沉降最大146.55cm，
基础包括浅基础和深基础。
3.土力学----是研究土体的应力、强度和变形，渗流规律的一门力学分支，
它是本课程的理论基础。 土力学所要研究的两大基本问题是土体的变形和强度。
4.基础工程－研究下部结构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和稳定性问题。
土力学与基础工程的关系 G实e用o文档technique
够的安全储备；
2）地基应满足变形要求
基础设
计 保证地基的变形值不超过建筑物正常使用要求的范围；
3）基础应具有足够的强度、刚度和耐久性
基础结构本身应满足强度、变形和耐久性的要求。
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三、地基基础工程的重要性
1.地基基础是建筑工程的一个重要组成部分，是建筑物的根本，又属于地下隐 蔽工程。因此，它的工程地质勘察、设计计算和施工质量直接关系到建筑物的 安危。 2.大量事实证明，在建筑物失败事故中，地基基础问题占很大的比例，而且地 基基础事故一旦发生，进行补救就相当困难。 3.此外，地基基础工程处理是否适当，影响建筑物的造价也是惊人的，一般约 占总投资的10～30％甚至更多。
处理：
事后在下面做了七十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。
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p
1964年新泻地震引起大面积液化
1995年阪神滑地裂震面中新干线的倾覆
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地基的剪切破坏
意大利比萨斜塔
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比萨斜塔
1590: 伽利 略在此塔做 落体实验
最小122.8cm 1979:沉降160cm
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《建筑地基基础设计规范》提出的地基最终沉降量计算公式 (简称规范法)
ssssi n1E ps0(izi izi 1 i 1)
ψs--沉降计算经验系数
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结果修正 沉降计算经验系数ψs
基底压力线性分布假设 弹性附加应力计算 单向压缩的假设 原状土现场取样的扰动 参数线性的假设 按中点下附加应力计算
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。
地基
天然地基:未经处理，直接支承基础和上部结构的地基。
人工地基:经过人工处理，改善了工程性能的地基。
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一、地基基础的基本概念
2.基础 ----建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。(foundation)
将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
一部分地层称为地基。(subgrade，foundation soils)
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。
1 绪论
1.1 概 述 1.2 本课程的特点和学习要求 1.3 本学科的发展概况 1.4 本课程主要内容
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1.1 概 述 一、地基基础的基本概念
建 筑 物 的 组 成
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图1.1 地基基础示意图
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一、地基基础的基本概念
1.地基 ----直接承担建筑物的全部荷载，并在其影响下产生应力与变形的那
东端上抬1.52m •上部钢混筒仓完好无损
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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。