地基基础工程设计
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（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。
以下是几个典型的涉及基础破坏的工程案例
1.比萨斜塔
基础工程
第1章 绪论
内容提要
上部结构 建筑物 基础
地基
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。
Βιβλιοθήκη Baidu
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。
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。
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。
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。
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”。
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”。
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。
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。
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°。
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。
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，1～ 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。
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：
（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）
（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。
以下是几个典型的涉及基础破坏的工程案例
1.比萨斜塔
基础工程
第1章 绪论
内容提要
上部结构 建筑物 基础
地基
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。
Βιβλιοθήκη Baidu
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。
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。
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。
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。
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”。
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”。
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。
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。
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°。
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。
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，1～ 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。
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：
（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）