地基基础工程设计第一章绪论PPT
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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。
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。
6/16/2019
基础工程课件
墨西哥博物馆不均匀沉降
6/16/2019
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。
6/16/2019
基础工程课件
广州建筑物坍塌
6/16/2019
基础工程课件
6/16/2019
基础工程课件
6/16/2019
基础工程课件
建筑物墙体开裂
土力学与地基基础1 ppt课件
四、地基与基础课程的特点和学习方法
一、特点：（1）本课程涉及水文地质学、工程地质学、土力学等几个 学科领域，内容广泛、综合性强。 （2）课程理论性和实践性均较强。
项目一土的物理性质及工程分类
能力目标
➢ 掌握土的物理性质与土的工程分类 ➢ 了解土的三相组成 ➢ 掌握土的物理性质指标及三相比例指标之间的换算关系 ➢ 熟悉无钻性土、钻性土的物理状态指标 ➢ 掌握相对密度、塑限、液限、塑性指数和液性 指数等基本概念 ➢ 熟悉规范对地基土的工程分类方法 ➢ 掌握砂土、钻性土的分类标准
如前所述，土由固体颗粒(固相)、水(液相)和气体(气相)组 成。为了便于说明和计算，通常用土的三相组成图来表示它们 之间的数量关系，如上图所示。三相图的右侧表示三相组成的 体积关系，左侧表示三相组成的质量关系。
三、地基与基础理论的发展
▪ 1773年 ▪ 1857年 ▪ 1885年
▪ 1925年 ▪ 1936年 ▪ 1949年
• 法国的库仑-砂土抗剪强度理论与土压力理论 英国朗肯—朗肯土压力理论
法国布新奈斯克（Boussinesq）—弹性半空间解 美国太沙基—《土力学》专著与有效应力原理 美国召开第一次国际土力学及基础工程会议 我国土力学研究进入发展阶段
绪论
➢ 一、土力学、地基及基础的概念 ➢ 二、地基与基础研究的内容 ➢ 三、地基与基础理论的发展 ➢ 四、地基与基础课程的特点和学习方法
一、土力学、地基及基础的概念
一、土力学、地基及基础的概念
建筑物
上部结构 基础 地基
建构筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建构筑物影响的那 一部分地层称为地基（指支承基础的土体或岩石）；
任务一土的成因与组成
粒组名称 漂石(块石) 卵石(碎石)
基础工程课件——第1章绪论
2020/4/3
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。
2020/4/3
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。
➢1922年瑞典的费兰纽斯（Fellenius）提出土坡稳定分析方法;
➢1925年美国太沙基（Terzaghi）的《土力学》专著问世,土力学成为一
门系统的学科;
Terzaghi是土力学 的奠基人
➢1936年成立了国际土力学基础工程学会，并举行第一次国际学术会议;
➢近年来，土力学与基础工程学科将随着工程建设的规模和复杂程度日益 增加及技术要求日益提高而走向更高的发展阶段。
东端上抬1.52m •上部钢混筒仓完好无损
2020/4/3
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。
2020/4/3
环境边坡治理方案二：架空结构平台
2020/4/3
方案二优越性：
1) 避免了高填方，工期短； 2)工程造价低； 3)对长江行洪影响小。
2020/4/3
1.2 本课程的特点和学习要求
1.特点：本课程涉及水文地质学、工程地质学、土力学等 几个学科领域，内容广泛，很强。综合性、理论性和实践 性
2020/4/3
存在的技术问题
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。
2020/4/3
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。
➢1922年瑞典的费兰纽斯（Fellenius）提出土坡稳定分析方法;
➢1925年美国太沙基（Terzaghi）的《土力学》专著问世,土力学成为一
门系统的学科;
Terzaghi是土力学 的奠基人
➢1936年成立了国际土力学基础工程学会，并举行第一次国际学术会议;
➢近年来，土力学与基础工程学科将随着工程建设的规模和复杂程度日益 增加及技术要求日益提高而走向更高的发展阶段。
东端上抬1.52m •上部钢混筒仓完好无损
2020/4/3
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。
2020/4/3
环境边坡治理方案二：架空结构平台
2020/4/3
方案二优越性：
1) 避免了高填方，工期短； 2)工程造价低； 3)对长江行洪影响小。
2020/4/3
1.2 本课程的特点和学习要求
1.特点：本课程涉及水文地质学、工程地质学、土力学等 几个学科领域，内容广泛，很强。综合性、理论性和实践 性
2020/4/3
存在的技术问题
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。
21
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
22
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，……
23
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 ………..
24
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
19
地基基础分类荷载和承载力计算
D
D
20
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。
地基基础工程设计第一章绪论PPT
基础工程
第1章 绪论
2021/2/3
内容提要
➢基础工程的含义 ➢地基基础设计的基本要求 ➢基础工程的发展状况 ➢基础工程课程的特点及学习要求
2021/2/3
1.1 基础工程的含义
上部结构 建筑物 基础
地基
2021/2/3
建筑物三部分示意图
“万丈高楼平地起”，说明了基础工程的重要 性。
建筑物的全部重力荷载和水平荷载都由其下面 的地层来承担。受建筑物荷载影响的那部分地层称 为地基；建筑物向地基传递荷载的下部结构物称为 基础。地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要 求的关键之一。
通过本课程的学习，应重点掌握浅基础、桩基础，掌握基坑支护和 挡土墙计算设计的基本原理、适用范围、作用和机理等内容，具备合理 选择基础类型与基坑支护方法的能力；掌握常用的基础与挡土墙的设计 计算知识，并具备常用的基础工程设计计算能力；熟悉常用的深基础与 基坑工程施工技术方法、常用机具与施工工艺。
2021/2/3
2021/2/3
基础工程发展至今在设计理论和施工技术及测试工作中 都存在很多有待进一步完善和解决的问题。我国基础工程科 学技术着重开展了以下工作：地基强度、变形特性的基本理 论研究；各种基础型式的创新，基础设计理论与施工方法的 创新。
2021/2/3
1.4 基础工程课程的特点及学习要求
本教材主要介绍浅基础、深基础、挡土墙、地基处理、 基坑工程、特殊土地基以及基础工程抗震等内容。
自建桥到现在，桥 基仅下沉了50mm，至 今安然无恙。1991年美 国土木工程师学会选定 赵州桥为“国际历史土 木工程第12个里程碑”。
2021/2/3
作为应用科学，基础工程又是一门年轻的学科。十八世 纪欧洲产业革命以后，水利、道路以及城市建设工程中大型 建筑物的兴建，提出了大量与土的力学性态有关的问题，并 要求在大量实践基础上建立起一定的理论来指导以后的工程 实践。库仑（Coulomb,C.A.1773）提出著名的抗剪强度公式 和土压力理论。1857年英国人W.J.M朗肯（Rankine）又从不 同途径提出了挡土墙的土压力理论。1885年法国学者J.布辛 奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半空间体在竖向集中力作 用下的应力和位移解。1852年法国的H.达西（Darcy）创立 了砂性土的渗流理论“达西定律”。
第1章 绪论
2021/2/3
内容提要
➢基础工程的含义 ➢地基基础设计的基本要求 ➢基础工程的发展状况 ➢基础工程课程的特点及学习要求
2021/2/3
1.1 基础工程的含义
上部结构 建筑物 基础
地基
2021/2/3
建筑物三部分示意图
“万丈高楼平地起”，说明了基础工程的重要 性。
建筑物的全部重力荷载和水平荷载都由其下面 的地层来承担。受建筑物荷载影响的那部分地层称 为地基；建筑物向地基传递荷载的下部结构物称为 基础。地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要 求的关键之一。
通过本课程的学习，应重点掌握浅基础、桩基础，掌握基坑支护和 挡土墙计算设计的基本原理、适用范围、作用和机理等内容，具备合理 选择基础类型与基坑支护方法的能力；掌握常用的基础与挡土墙的设计 计算知识，并具备常用的基础工程设计计算能力；熟悉常用的深基础与 基坑工程施工技术方法、常用机具与施工工艺。
2021/2/3
2021/2/3
基础工程发展至今在设计理论和施工技术及测试工作中 都存在很多有待进一步完善和解决的问题。我国基础工程科 学技术着重开展了以下工作：地基强度、变形特性的基本理 论研究；各种基础型式的创新，基础设计理论与施工方法的 创新。
2021/2/3
1.4 基础工程课程的特点及学习要求
本教材主要介绍浅基础、深基础、挡土墙、地基处理、 基坑工程、特殊土地基以及基础工程抗震等内容。
自建桥到现在，桥 基仅下沉了50mm，至 今安然无恙。1991年美 国土木工程师学会选定 赵州桥为“国际历史土 木工程第12个里程碑”。
2021/2/3
作为应用科学，基础工程又是一门年轻的学科。十八世 纪欧洲产业革命以后，水利、道路以及城市建设工程中大型 建筑物的兴建，提出了大量与土的力学性态有关的问题，并 要求在大量实践基础上建立起一定的理论来指导以后的工程 实践。库仑（Coulomb,C.A.1773）提出著名的抗剪强度公式 和土压力理论。1857年英国人W.J.M朗肯（Rankine）又从不 同途径提出了挡土墙的土压力理论。1885年法国学者J.布辛 奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半空间体在竖向集中力作 用下的应力和位移解。1852年法国的H.达西（Darcy）创立 了砂性土的渗流理论“达西定律”。
清华大学《土力学与地基基础》 PPT课件
地下水在土中的渗透速度一般可按达西 Darcy)根据实验得到的直线渗透定律计算，其
v 公式如下(图1—25)： ki
粘性土的达西定律
v k(i i' )
2—8 地基土(岩)的分类
地基土(岩)分类的任务是根据分类用途和土 (岩)的各种性质的差异将其划分为一定的类别。
土(岩)的合理分类具有很大的实际意义，例 如根据分类名称可以大致判断土(岩)的工程特性、 评价土(岩)作为建筑材料的适宜性以及结合其他 指标来确定地基的承载力等等。阅读33-39页内容。
··········································171 第八章 桩基础设计··········································
第一章 绪 论
一、 土力学、地基及基础的有关概念 1.地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物荷载影响的那
一部分地层称为地基。地基有天然地基和人工地基之分。 2.基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础。
第三章 土中应力计算
概述
研究地基的应力和变 形，必须从土的应力与应 变的基本关系出发来研究。 当应力很小时，土的应 力·应变关系曲线就不是 一根直线(图2—1)，亦即 土的变形具有明显的非线 性特征。
假设
地基土为均匀、连续、 各向同性的半空间线性变 形体。
3—1 土的自重应力
一、单层土中自重应力的计算
称为界限粒径。 表l-8提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。
表中根据界限粒径200、20、2、0．05和0．005mm把土 粒分为六大粒组：漂石<块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、 圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。
土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组 的相对含量(各粒组占土粒总量的百 分数)来表示， 称为土的颗粒级配。
v 公式如下(图1—25)： ki
粘性土的达西定律
v k(i i' )
2—8 地基土(岩)的分类
地基土(岩)分类的任务是根据分类用途和土 (岩)的各种性质的差异将其划分为一定的类别。
土(岩)的合理分类具有很大的实际意义，例 如根据分类名称可以大致判断土(岩)的工程特性、 评价土(岩)作为建筑材料的适宜性以及结合其他 指标来确定地基的承载力等等。阅读33-39页内容。
··········································171 第八章 桩基础设计··········································
第一章 绪 论
一、 土力学、地基及基础的有关概念 1.地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物荷载影响的那
一部分地层称为地基。地基有天然地基和人工地基之分。 2.基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础。
第三章 土中应力计算
概述
研究地基的应力和变 形，必须从土的应力与应 变的基本关系出发来研究。 当应力很小时，土的应 力·应变关系曲线就不是 一根直线(图2—1)，亦即 土的变形具有明显的非线 性特征。
假设
地基土为均匀、连续、 各向同性的半空间线性变 形体。
3—1 土的自重应力
一、单层土中自重应力的计算
称为界限粒径。 表l-8提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。
表中根据界限粒径200、20、2、0．05和0．005mm把土 粒分为六大粒组：漂石<块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、 圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。
土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组 的相对含量(各粒组占土粒总量的百 分数)来表示， 称为土的颗粒级配。
地基处理课件第一章 绪论
其性质主要取决于颗粒组成（粘粒、砂粒）， 排水固结条件（固结不固结、排水不排水），均 匀性等。
一般不宜作建筑物地基，如若砂类土，固结排 水条件好，也可用作地基土。
2019/9/22
地基处理
（3）杂填土（Miscellaneous fill）
由人类活动而任意堆填的生活垃圾、建筑 垃圾、工业废料等。杂填土成因很不规律， 组成物质杂乱，分布极不均匀，结构松散。 工程特性：强度低，压缩性高，均匀性差， 一般还具有浸水湿陷性。
2019/9/22
地基处理
2、特殊土地基
大都带有地域特点，包括软土、湿陷性黄土、 膨胀土、红粘土、冻土等。
（1）．湿陷性黄土（Collapsible loess）
凡天然黄土，在上覆土的自重压力作用下，或 在上覆土的自重压力+附加应力作用下，受水浸湿 陷，土的结构迅速破坏而发生显著下沉的黄土， 我国黄土分布广泛，主要分布于甘肃、陕西、东 北三省、河北、山东、山西、河南等地。
关于基础的设计和计算将在《基础工程》 课程中介绍。
2019/9/22
地基处理
§3 软弱地基和特殊土地基的工程性质
地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。 1、软弱地基：
GB 50007-2002规范P39规定：软弱地基系指 由 淤 泥 (muck) 、 淤 泥 质 土 (mucky) 、 冲 填 土 、 杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。 （1）软土（soft soil）
地基处理
2019/9/22
地基处理
2019/9/22
地基处理
§2 地基处理的基本定义
1．场地（site）：
工程建设所直接占有并直接使用的有限面积的土地， 场地范围内及其邻近的地质环境都会直接影响场地的稳 定性。
一般不宜作建筑物地基，如若砂类土，固结排 水条件好，也可用作地基土。
2019/9/22
地基处理
（3）杂填土（Miscellaneous fill）
由人类活动而任意堆填的生活垃圾、建筑 垃圾、工业废料等。杂填土成因很不规律， 组成物质杂乱，分布极不均匀，结构松散。 工程特性：强度低，压缩性高，均匀性差， 一般还具有浸水湿陷性。
2019/9/22
地基处理
2、特殊土地基
大都带有地域特点，包括软土、湿陷性黄土、 膨胀土、红粘土、冻土等。
（1）．湿陷性黄土（Collapsible loess）
凡天然黄土，在上覆土的自重压力作用下，或 在上覆土的自重压力+附加应力作用下，受水浸湿 陷，土的结构迅速破坏而发生显著下沉的黄土， 我国黄土分布广泛，主要分布于甘肃、陕西、东 北三省、河北、山东、山西、河南等地。
关于基础的设计和计算将在《基础工程》 课程中介绍。
2019/9/22
地基处理
§3 软弱地基和特殊土地基的工程性质
地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。 1、软弱地基：
GB 50007-2002规范P39规定：软弱地基系指 由 淤 泥 (muck) 、 淤 泥 质 土 (mucky) 、 冲 填 土 、 杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。 （1）软土（soft soil）
地基处理
2019/9/22
地基处理
2019/9/22
地基处理
§2 地基处理的基本定义
1．场地（site）：
工程建设所直接占有并直接使用的有限面积的土地， 场地范围内及其邻近的地质环境都会直接影响场地的稳 定性。
地基与基础工程施工课件 绪论
上海某住宅楼，底层为框架结构，2~6 层为混合结构。在北框架的基础梁上悬 挑出一进深为3m平房，设计要求该梁 底应做砖坑，保证梁底有20cm左右空 隙。施工未按图纸要求做，致使基础底 面受力不均，造成南面基底应力增加， 北面基底应力减少。因此使建筑物南北 面产生较大的差异沉降，造成建筑物严 重倾斜。
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；
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；
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1.比萨斜塔
比萨斜塔是举世闻名的建筑物倾斜的典型 实例。意大利比萨斜塔1173年动工修建，当塔 修建至24m高时发生倾斜，100年后续建该塔至 塔顶，建成后塔高54.5m。塔身呈圆筒形，1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6层由优质大理石砌成，顶部与7、8层采用砖 和轻石料。全塔总重约145MN，基础底面平均 压力约50kPa。地基持力层为粉砂，下面为粉 土和黏土层。目前塔北侧沉降超过1m，南侧沉 降近3m，南北两端沉降差1.8m，塔顶偏离中 心线约5.54m（倾斜约5.5°）。为使斜塔安全留 存，意大利政府后在国际范围内进行了招标， 对斜塔进行了加固处理。
2021/2/3
基础的埋置深度，对于建筑工程，是指基础底面到地面 的竖向距离；对于桥梁工程，在无冲刷时为基础底面到河底 面的距离，在有冲刷时为基础底面到局部冲刷线的距离。
基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。 浅基础：通常指埋置深度较浅（一般在５ｍ 以内）且施 工简单的基础，如柱下独立基础、条形基础、筏形基础、交 叉梁基础和箱形基础等。 深基础：若浅层土质不良，需将基础置于较深的良好土 层上（一般埋置深度大于５ｍ）且施工较复杂的基础，如桩 基、沉井、沉箱、地下连续墙、桩箱基础和桩筏基础等。 基础埋置在土层内深度虽较浅，但在水下部分较深，如 深水中桥墩基础，称为深水基础。 目前，我国土木工程中应用最多的深基础是桩基础。
2021/2/3
３.地震液化
(1)日本新泻地震。日本新泻市于1964年６月16日发生了7.5 级大地震，当地大面积的砂土地基由于在地震过程中产生振 动液化现象而失去了承载能力，毁坏房屋近2890幢。
(2)唐山地震。1976年7月28 日发生在我国唐山市的大地 震是人类历史上造成损失最 严重的地震之一，震级7.8 级，大量建筑物在地震中倒 塌损毁，地基土的液化失效 是其中的主要原因之一，唐 山矿冶学院图书馆书库因地 基土液化失效致使其第一层 全部陷入地面以下。
基础的作用是扩散上部结构的荷载，减小直接 作用在地层上的应力强度，最终将扩散后的荷载传 递给地基。
2021/2/3
地基可分为天然地基和人工地基。 天然地基：是指未经过处理就可以直接设置基础的
天然土层称为天然地基。 人工地基：是指经过人工加固处理后的地基称为人
工地基。
在地基受力层范围内，基础底面下直接承受荷 载、基础直接搁置其上的土层，称为地基的持力层。 持力层之下受荷载影响较小的土层，称为地基的下 卧层。
基础工程
第1章 绪论
2021/2/3
内容提要
➢基础工程的含义 ➢地基基础设计的基本要求 ➢基础工程的发展状况 ➢基础工程课程的特点及学习要求
2021/2/3
1.1 基础工程的含义
上部结构 建筑物 基础
地基
2021/2/3
建筑物三部分示意图
“万丈高楼平地起”，说明了基础工程的重要 性。
建筑物的全部重力荷载和水平荷载都由其下面 的地层来承担。受建筑物荷载影响的那部分地层称 为地基；建筑物向地基传递荷载的下部结构物称为 基础。地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要 求的关键之一。
后查明谷仓基础底面单位面积压力 超过300kPa，而地基中的软黏土层 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70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 位置比原来降低了近4.0m。
距今6000年左右的我国西安市半坡村遗址土台和石基础 即为一例。公元前2世纪修建的万里长城，后来修建的南北 大运河、黄河大堤以及宏伟的宫殿、寺庙、宝塔等建筑，都 有坚固的地基基础，经历强风考验，留存至今。
2021/2/3
隋朝（公元605年左右）李春修建的河北省赵州桥为世界最早最长的 石拱桥，其结构合理、造型美观，桥台落在黏性天然地基上，地 层表面是久经水流冲刷的粗砂层，以下是细石、粗石、细砂和黏 土层。 根据现代测算，这里的地层能够承受450～660kPa的压力， 而赵州桥对地面的压力为500～660kPa，能够满足大桥的要求。
2021/2/3
1.3 基础工程的发展状况
基础工程和其他技术学科一样，是人类在长期生产实践 中不断发展起来的。在一个多世纪的发展过程中，许多研究 者继承前人的研究，总结了实践经验，孕育了本学科的雏形。 20世纪20年代，基础工程有了比较系统、完整的专著问世， 1936年，第一届国际土力学与基础工程会议后，土力学与基 础工程作为一门独立的学科，从此步入了快速发展的轨道。
自建桥到现在，桥 基仅下沉了50mm，至 今安然无恙。1991年美 国土木工程师学会选定 赵州桥为“国际历史土 木工程第12个里程碑”。
2021/2/3
作为应用科学，基础工程又是一门年轻的学科。十八世 纪欧洲产业革命以后，水利、道路以及城市建设工程中大型 建筑物的兴建，提出了大量与土的力学性态有关的问题，并 要求在大量实践基础上建立起一定的理论来指导以后的工程 实践。库仑（Coulomb,C.A.1773）提出著名的抗剪强度公式 和土压力理论。1857年英国人W.J.M朗肯（Rankine）又从不 同途径提出了挡土墙的土压力理论。1885年法国学者J.布辛 奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半空间体在竖向集中力作 用下的应力和位移解。1852年法国的H.达西（Darcy）创立 了砂性土的渗流理论“达西定律”。
2021/2/3
2.特朗斯康谷仓
建于1914年的加拿大特朗斯康谷仓由65个圆柱形筒仓构成，高31m， 宽23.5m，其下为钢筋混凝土筏形基础，由于事前不了解基础下埋藏有厚 达16m 的软黏土层，谷仓建成初次储存谷物达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°。
（２）地基不能产生影响建筑物正常使用的过大变 形和基础之间的差异变形；（地基土的变形 问题）
（３）基础作为结构构件，本身应有足够的强度和 刚度，在地基反力作用下基础不会破坏，并 具有调整不均匀沉降的能力。基础还应该具 有与相应的上部结构相适应的耐久性。
2021/2/3
以下是几个典型的涉及基础破坏的工程案例
2021/2/3
1.2 地基基础设计的基本要求
地基基础在整个建设工程中占有重要的地位， 地基和基础是建筑物的根基，统称为基础工程。
地基基础设计的基本要求实际上就是防止地基 基础出现破坏，保证建筑物的安全和正常使用。在 地基基础设计中必须满足以下技术条件：
2021/2/3
（１）地基应有足够的强度，在建筑物荷载作用 下，不至于发生整体失稳破坏；（地基土强 度问题）
比萨斜塔是举世闻名的建筑物倾斜的典型 实例。意大利比萨斜塔1173年动工修建，当塔 修建至24m高时发生倾斜，100年后续建该塔至 塔顶，建成后塔高54.5m。塔身呈圆筒形，1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6层由优质大理石砌成，顶部与7、8层采用砖 和轻石料。全塔总重约145MN，基础底面平均 压力约50kPa。地基持力层为粉砂，下面为粉 土和黏土层。目前塔北侧沉降超过1m，南侧沉 降近3m，南北两端沉降差1.8m，塔顶偏离中 心线约5.54m（倾斜约5.5°）。为使斜塔安全留 存，意大利政府后在国际范围内进行了招标， 对斜塔进行了加固处理。
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基础的埋置深度，对于建筑工程，是指基础底面到地面 的竖向距离；对于桥梁工程，在无冲刷时为基础底面到河底 面的距离，在有冲刷时为基础底面到局部冲刷线的距离。
基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。 浅基础：通常指埋置深度较浅（一般在５ｍ 以内）且施 工简单的基础，如柱下独立基础、条形基础、筏形基础、交 叉梁基础和箱形基础等。 深基础：若浅层土质不良，需将基础置于较深的良好土 层上（一般埋置深度大于５ｍ）且施工较复杂的基础，如桩 基、沉井、沉箱、地下连续墙、桩箱基础和桩筏基础等。 基础埋置在土层内深度虽较浅，但在水下部分较深，如 深水中桥墩基础，称为深水基础。 目前，我国土木工程中应用最多的深基础是桩基础。
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３.地震液化
(1)日本新泻地震。日本新泻市于1964年６月16日发生了7.5 级大地震，当地大面积的砂土地基由于在地震过程中产生振 动液化现象而失去了承载能力，毁坏房屋近2890幢。
(2)唐山地震。1976年7月28 日发生在我国唐山市的大地 震是人类历史上造成损失最 严重的地震之一，震级7.8 级，大量建筑物在地震中倒 塌损毁，地基土的液化失效 是其中的主要原因之一，唐 山矿冶学院图书馆书库因地 基土液化失效致使其第一层 全部陷入地面以下。
基础的作用是扩散上部结构的荷载，减小直接 作用在地层上的应力强度，最终将扩散后的荷载传 递给地基。
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地基可分为天然地基和人工地基。 天然地基：是指未经过处理就可以直接设置基础的
天然土层称为天然地基。 人工地基：是指经过人工加固处理后的地基称为人
工地基。
在地基受力层范围内，基础底面下直接承受荷 载、基础直接搁置其上的土层，称为地基的持力层。 持力层之下受荷载影响较小的土层，称为地基的下 卧层。
基础工程
第1章 绪论
2021/2/3
内容提要
➢基础工程的含义 ➢地基基础设计的基本要求 ➢基础工程的发展状况 ➢基础工程课程的特点及学习要求
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1.1 基础工程的含义
上部结构 建筑物 基础
地基
2021/2/3
建筑物三部分示意图
“万丈高楼平地起”，说明了基础工程的重要 性。
建筑物的全部重力荷载和水平荷载都由其下面 的地层来承担。受建筑物荷载影响的那部分地层称 为地基；建筑物向地基传递荷载的下部结构物称为 基础。地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要 求的关键之一。
后查明谷仓基础底面单位面积压力 超过300kPa，而地基中的软黏土层 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70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 位置比原来降低了近4.0m。
距今6000年左右的我国西安市半坡村遗址土台和石基础 即为一例。公元前2世纪修建的万里长城，后来修建的南北 大运河、黄河大堤以及宏伟的宫殿、寺庙、宝塔等建筑，都 有坚固的地基基础，经历强风考验，留存至今。
2021/2/3
隋朝（公元605年左右）李春修建的河北省赵州桥为世界最早最长的 石拱桥，其结构合理、造型美观，桥台落在黏性天然地基上，地 层表面是久经水流冲刷的粗砂层，以下是细石、粗石、细砂和黏 土层。 根据现代测算，这里的地层能够承受450～660kPa的压力， 而赵州桥对地面的压力为500～660kPa，能够满足大桥的要求。
2021/2/3
1.3 基础工程的发展状况
基础工程和其他技术学科一样，是人类在长期生产实践 中不断发展起来的。在一个多世纪的发展过程中，许多研究 者继承前人的研究，总结了实践经验，孕育了本学科的雏形。 20世纪20年代，基础工程有了比较系统、完整的专著问世， 1936年，第一届国际土力学与基础工程会议后，土力学与基 础工程作为一门独立的学科，从此步入了快速发展的轨道。
自建桥到现在，桥 基仅下沉了50mm，至 今安然无恙。1991年美 国土木工程师学会选定 赵州桥为“国际历史土 木工程第12个里程碑”。
2021/2/3
作为应用科学，基础工程又是一门年轻的学科。十八世 纪欧洲产业革命以后，水利、道路以及城市建设工程中大型 建筑物的兴建，提出了大量与土的力学性态有关的问题，并 要求在大量实践基础上建立起一定的理论来指导以后的工程 实践。库仑（Coulomb,C.A.1773）提出著名的抗剪强度公式 和土压力理论。1857年英国人W.J.M朗肯（Rankine）又从不 同途径提出了挡土墙的土压力理论。1885年法国学者J.布辛 奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半空间体在竖向集中力作 用下的应力和位移解。1852年法国的H.达西（Darcy）创立 了砂性土的渗流理论“达西定律”。
2021/2/3
2.特朗斯康谷仓
建于1914年的加拿大特朗斯康谷仓由65个圆柱形筒仓构成，高31m， 宽23.5m，其下为钢筋混凝土筏形基础，由于事前不了解基础下埋藏有厚 达16m 的软黏土层，谷仓建成初次储存谷物达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°。
（２）地基不能产生影响建筑物正常使用的过大变 形和基础之间的差异变形；（地基土的变形 问题）
（３）基础作为结构构件，本身应有足够的强度和 刚度，在地基反力作用下基础不会破坏，并 具有调整不均匀沉降的能力。基础还应该具 有与相应的上部结构相适应的耐久性。
2021/2/3
以下是几个典型的涉及基础破坏的工程案例
2021/2/3
1.2 地基基础设计的基本要求
地基基础在整个建设工程中占有重要的地位， 地基和基础是建筑物的根基，统称为基础工程。
地基基础设计的基本要求实际上就是防止地基 基础出现破坏，保证建筑物的安全和正常使用。在 地基基础设计中必须满足以下技术条件：
2021/2/3
（１）地基应有足够的强度，在建筑物荷载作用 下，不至于发生整体失稳破坏；（地基土强 度问题）