基础工程赵明华绪论
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✓ 基础结构作用效应分析 ✓ 基础结构抗力及其他性能分析（按两种极限状态、
最不利荷载组合）
1.2 地基基础设计原则
概率极限设计法与极限状态设计原则 ✓ 极限状态
承载能力极限状态 正常使用极限状态
✓ 地基基础设计原则
p <fa 原则（承载力验算） s<[s]原则（变形验算） 基础结构强度、刚度和耐久性的要求 经常承受水平荷载的高层建筑、构筑物以及基坑工程的稳定
防止失稳破坏的安全储备
2 本学科发展概况
我国远古时期 ✓ 新石器时代西安半坡村土台及石础、春秋至秦
各种地基处理方法：例灰土垫层、水撼砂垫层、 石灰桩等。 近代世界上（18世纪欧洲工业革命） ✓ 1773年，法国库伦 ✓ 1869年，英国朗金 ✓ 1885年，法国Boussinesq ✓ 1922年，瑞典Fellenius ✓ 1925年，美国Tezager（太沙基）
十字 交叉梁基础
梁板或平板 式筏形基础
1.4 基础类型
图1.1 柱下单独基础
1.4 基础类型
图1.2 墙下单独基础
1.4 基础类型
图1.3 柱下条形基础
1.4 基础类型
图1.4 墙下无筋扩展条形基础
1.4 基础类型
图1.5 十字交叉梁基础
1.4 基础类型
图1.6 箱形基础 （由顶、底板与内、外墙等组成、并由钢筋砼整浇而成空间整体结构）
✓ 特殊土地基
— 人工地基 若天然地基软弱，承载力和变形不能满
足设计要求时，需对其进行加固处理的(如排水固结法Fra Baidu bibliotek等处理)地基。
— 复合地基 由两种不同强度的介质（如软土中加入
水泥）组成的人工地基。
1.4 基础类型
柱下单独基础 墙下单独基础
桩基础 沉井基础 沉箱基础
柱下条形基础 墙下条形基础
箱形 基础
图0-2 加拿大特朗斯康谷仓
1 地基、基础的基本概念
建筑物倾斜实例
✓初建1173年，至1178年到第4 层时，因塔明显倾斜停工。94年 后复工，建至7层再次停工中断 82年。于1360年再复工，至1370 年竣工。
✓ 塔高55m，共8层→目前塔向 南倾斜，南北端沉降差1.80m， 塔顶偏离中心达5.27m，倾斜 5.5°，成为危险建筑,1990年再次 封闭加固，现限制每次上塔参观 人数。
社,2003 ✓ 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）． ✓ 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）．
1. 地基基础的设计原则
内容提要
✓ 地基基础设计原则 ✓ 地基常见类型 ✓ 常用基础类型 ✓ 地基-基础-上部结构共同工作 概念
1.1 概 述
设计等级（安全～等） 设计状况（持久～、短暂～及偶然～） 设计任务
基础
✓深基础：埋深h≥5m，如桩基、沉井、沉箱等（1937，钱塘江大桥） ✓浅基础：一般h＜5m，扩大基础等。
基础工程的特点 ✓ 因地制宜，常无标准图可套 ✓ 隐蔽工程，事故多，处理难 ✓ 施工困难，受地下水影响大 ✓ 理论与实践性强
1 地基、基础的基本概念
建筑物地基破坏实例
✓ 上部结构：由65 个圆 柱形筒仓组成 ✓ 基础：筏形基础 ✓ 地基：厚达16m的软 粘土层
程；课程设计中要求熟悉和掌握各专业方向的行业规范
本课程教材及参考书
授课教材： ✓ 赵明华，徐学燕. 《基础工程》. 高等教育出版社（修订版列
入国家十一·五规划教材） 参考书目： ✓ 华南理工大学，东南大学，浙江大学，湖南大学．《地基及
基础》(第三版)．北京：中国建筑工 业出版社，1998 ✓ 凌治平等．《基础工程》．人民交通出版社，1998 ✓ 周景星，王洪瑾等．《基础工程》．清华大学出版社，1996 ✓ 赵明华，俞晓.《土力学与基础工程》．武汉理工大学出版
深基坑降水工程
1 地基、基础的基本概念
地基基础设计必须满足 ✓ 强度要求— p <fa ，即作用于地基上的荷载效应(基底压
应力)不得超过地基承载力（特征值或容许值） ✓ 变形要求— s<[s]，控制地基的变形，使之不超过建筑
物的地基变形允许值 ✓ 稳定要求— 挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够
性验算等
1.2 地基基础设计原则
地基基础设计资料 ✓ 上部结构资料
设计时所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力或限 值应符合相应规范的有关规定
✓ 岩土工程勘察资料 ✓ 原位测试资料
地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模量和变形 模量的原位测试报告等
1.3 地基类型
天然地基
✓ 土质地基
✓ 岩石地基
绪论
内容提要
地基、基础的基本概念 本学科发展概况 课程学习要求与方法 课程教材与参考书
1 地基、基础的基本概念
基础工程
地基 基础
图0-1 地基基础示意图
1 地基、基础的基本概念
地基
✓天然地基：未经加固处理的天然地基，有土质、岩石及特殊土地基。 ✓人工地基：用换土、夯实、化学加固、加筋技术等方法处治的地基。
1.4 基础类型
基桩直径 2.2m,长度 80m,钻孔长 度近90m
图1.7 某公路大桥主桥南塔的桩基础
1.4 基础类型
图1.8 沉井基础
✓井筒状的结构物 ✓在井壁的围护下从井内挖土 ✓在自重作用下逐渐下沉 ✓封底封顶形成的深基础
1-9
图
共 同 工 作 概 念
图1.9不均匀沉降引起砌体开裂
2 本学科发展概况
现代： ✓ 世界各国超高土坝（>200m）、超高层建筑、桥梁
与石油开采平台采用的超长或超大直径桩基础 ✓ 土的本构关系、土的弹塑性与粘弹性理论和土的动
力特性 ✓ 工程勘察、土工试验与地基处理的新设备、新方法
3 本课程学习要求与学习方法
学习要求： ✓ 掌握地基基础设计计算及地基处理的基本原理和方法 ✓ 对一般工程的地基基础具有设计和施工管理能力 ✓ 对常见的基础工程事故作出合理的分析和评价 学习方法： ✓ 理论联系实际 ✓ 课堂教学注意掌握基本原理和计算方法，淡化具体规范、规
图0-3 意大利比萨斜塔
1 地基、基础的基本概念
建筑基坑实例
✓ 上部：园筒体结构，井筒直
径62.4m
✓ 基坑：地下连续墙支护，墙
深38m，基坑开挖深24m
✓ 问题：
• 坑底12m厚左右的承压含水
层—突涌问题；
• 周围环境条件复杂；
图0-4 上海人民广场220kv地下变电站
• 施工过程沉降控制要求极高
最不利荷载组合）
1.2 地基基础设计原则
概率极限设计法与极限状态设计原则 ✓ 极限状态
承载能力极限状态 正常使用极限状态
✓ 地基基础设计原则
p <fa 原则（承载力验算） s<[s]原则（变形验算） 基础结构强度、刚度和耐久性的要求 经常承受水平荷载的高层建筑、构筑物以及基坑工程的稳定
防止失稳破坏的安全储备
2 本学科发展概况
我国远古时期 ✓ 新石器时代西安半坡村土台及石础、春秋至秦
各种地基处理方法：例灰土垫层、水撼砂垫层、 石灰桩等。 近代世界上（18世纪欧洲工业革命） ✓ 1773年，法国库伦 ✓ 1869年，英国朗金 ✓ 1885年，法国Boussinesq ✓ 1922年，瑞典Fellenius ✓ 1925年，美国Tezager（太沙基）
十字 交叉梁基础
梁板或平板 式筏形基础
1.4 基础类型
图1.1 柱下单独基础
1.4 基础类型
图1.2 墙下单独基础
1.4 基础类型
图1.3 柱下条形基础
1.4 基础类型
图1.4 墙下无筋扩展条形基础
1.4 基础类型
图1.5 十字交叉梁基础
1.4 基础类型
图1.6 箱形基础 （由顶、底板与内、外墙等组成、并由钢筋砼整浇而成空间整体结构）
✓ 特殊土地基
— 人工地基 若天然地基软弱，承载力和变形不能满
足设计要求时，需对其进行加固处理的(如排水固结法Fra Baidu bibliotek等处理)地基。
— 复合地基 由两种不同强度的介质（如软土中加入
水泥）组成的人工地基。
1.4 基础类型
柱下单独基础 墙下单独基础
桩基础 沉井基础 沉箱基础
柱下条形基础 墙下条形基础
箱形 基础
图0-2 加拿大特朗斯康谷仓
1 地基、基础的基本概念
建筑物倾斜实例
✓初建1173年，至1178年到第4 层时，因塔明显倾斜停工。94年 后复工，建至7层再次停工中断 82年。于1360年再复工，至1370 年竣工。
✓ 塔高55m，共8层→目前塔向 南倾斜，南北端沉降差1.80m， 塔顶偏离中心达5.27m，倾斜 5.5°，成为危险建筑,1990年再次 封闭加固，现限制每次上塔参观 人数。
社,2003 ✓ 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）． ✓ 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）．
1. 地基基础的设计原则
内容提要
✓ 地基基础设计原则 ✓ 地基常见类型 ✓ 常用基础类型 ✓ 地基-基础-上部结构共同工作 概念
1.1 概 述
设计等级（安全～等） 设计状况（持久～、短暂～及偶然～） 设计任务
基础
✓深基础：埋深h≥5m，如桩基、沉井、沉箱等（1937，钱塘江大桥） ✓浅基础：一般h＜5m，扩大基础等。
基础工程的特点 ✓ 因地制宜，常无标准图可套 ✓ 隐蔽工程，事故多，处理难 ✓ 施工困难，受地下水影响大 ✓ 理论与实践性强
1 地基、基础的基本概念
建筑物地基破坏实例
✓ 上部结构：由65 个圆 柱形筒仓组成 ✓ 基础：筏形基础 ✓ 地基：厚达16m的软 粘土层
程；课程设计中要求熟悉和掌握各专业方向的行业规范
本课程教材及参考书
授课教材： ✓ 赵明华，徐学燕. 《基础工程》. 高等教育出版社（修订版列
入国家十一·五规划教材） 参考书目： ✓ 华南理工大学，东南大学，浙江大学，湖南大学．《地基及
基础》(第三版)．北京：中国建筑工 业出版社，1998 ✓ 凌治平等．《基础工程》．人民交通出版社，1998 ✓ 周景星，王洪瑾等．《基础工程》．清华大学出版社，1996 ✓ 赵明华，俞晓.《土力学与基础工程》．武汉理工大学出版
深基坑降水工程
1 地基、基础的基本概念
地基基础设计必须满足 ✓ 强度要求— p <fa ，即作用于地基上的荷载效应(基底压
应力)不得超过地基承载力（特征值或容许值） ✓ 变形要求— s<[s]，控制地基的变形，使之不超过建筑
物的地基变形允许值 ✓ 稳定要求— 挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够
性验算等
1.2 地基基础设计原则
地基基础设计资料 ✓ 上部结构资料
设计时所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力或限 值应符合相应规范的有关规定
✓ 岩土工程勘察资料 ✓ 原位测试资料
地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模量和变形 模量的原位测试报告等
1.3 地基类型
天然地基
✓ 土质地基
✓ 岩石地基
绪论
内容提要
地基、基础的基本概念 本学科发展概况 课程学习要求与方法 课程教材与参考书
1 地基、基础的基本概念
基础工程
地基 基础
图0-1 地基基础示意图
1 地基、基础的基本概念
地基
✓天然地基：未经加固处理的天然地基，有土质、岩石及特殊土地基。 ✓人工地基：用换土、夯实、化学加固、加筋技术等方法处治的地基。
1.4 基础类型
基桩直径 2.2m,长度 80m,钻孔长 度近90m
图1.7 某公路大桥主桥南塔的桩基础
1.4 基础类型
图1.8 沉井基础
✓井筒状的结构物 ✓在井壁的围护下从井内挖土 ✓在自重作用下逐渐下沉 ✓封底封顶形成的深基础
1-9
图
共 同 工 作 概 念
图1.9不均匀沉降引起砌体开裂
2 本学科发展概况
现代： ✓ 世界各国超高土坝（>200m）、超高层建筑、桥梁
与石油开采平台采用的超长或超大直径桩基础 ✓ 土的本构关系、土的弹塑性与粘弹性理论和土的动
力特性 ✓ 工程勘察、土工试验与地基处理的新设备、新方法
3 本课程学习要求与学习方法
学习要求： ✓ 掌握地基基础设计计算及地基处理的基本原理和方法 ✓ 对一般工程的地基基础具有设计和施工管理能力 ✓ 对常见的基础工程事故作出合理的分析和评价 学习方法： ✓ 理论联系实际 ✓ 课堂教学注意掌握基本原理和计算方法，淡化具体规范、规
图0-3 意大利比萨斜塔
1 地基、基础的基本概念
建筑基坑实例
✓ 上部：园筒体结构，井筒直
径62.4m
✓ 基坑：地下连续墙支护，墙
深38m，基坑开挖深24m
✓ 问题：
• 坑底12m厚左右的承压含水
层—突涌问题；
• 周围环境条件复杂；
图0-4 上海人民广场220kv地下变电站
• 施工过程沉降控制要求极高