《基础工程》第1讲解析

比萨斜塔
三、本课程的特点和学习要求





本课程是土木工程专业的主干课程，主要内容是各类地 基和基础的设计与施工。 本门课程的许多内容涉及到工程地质学、土力学、结构 设计与施工等课程，综合性、理论性和实践性很强。 本课程除了基本理论和知识外，还要引入大量的相关技 术要求和具体规定。学习本课程的时候要注意掌握基本 的原理和方法，勤于思考，多动手做题，通过习题和课 程设计培养自己解决实际问题的能力。 地基基础问题具有强烈的区域性特征。所以在基础工程 领域除需要扎实的理论知识外，还需要丰富的工程实践 经验。 注意规范的使用，尤其是不要混用不同体系的规范。
地基
图1
Fra Baidu bibliotek
房屋建筑体系的组成
桥跨（上部结构）
桥墩（下部结构）
基础（下部结构） 地基 地基
图2
桥梁建筑体系的组成
地基的特点:
●地基的功能是承受建筑物的荷载并保持建筑物稳定。 ●受建筑物影响最大的那一部分地基称为地基持力层 （也称为主要受力层）；位于持力层之下的地基称 为下卧层。特别地，当下卧层的土性明显比持力层 软弱时则将该层称为软弱下卧层。 ● 地基的基本特点： 1） 隐蔽性； 2） 离散性； 3） 低强度； 4） 变形复杂。

赵州桥
成功的典型之二——上海龙华古塔

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。
《基础工程》第1讲：
绪 论 地基基础的设计原则
主要内容
绪 论； 地基基础的设计原则 1.1 概 述； 1.2 地基基础设计原则； 1.3 地基类型； 1.4 基础类型。
绪
1. 2. 3. 4.
论
地基基础的概念与特点； 学科发展概况； 本课程的特点和学习要求； 学习安排。
一．地基基础的概念与特点：
二. 学科发展概况
1. 2. 3. 4. 漫长的经验积累阶段(p4) ； 学科体系的建立(p4) ； 现代发展阶段(p4) ； 几个典型工程实例介绍； 1）成功的典型： 2）失败的典型：
成功的典型之一——赵州桥


赵州桥又名安济桥，位于河北省赵县城南2.5km处。该 桥由隋代工匠李春主持修建（公元595~605年间），桥长 50.82m，宽9.6m，净跨为37.02m，矢跨比为1：5。赵州 桥桥身造型典雅，拱曲线流畅自然，极具观赏价值。古 人赞誉此桥为“奇巧固护，甲于天下”。 美国土木工程师协会也于1991年将赵州桥选为国际历史 土木工程第12个里程碑。该桥的地基为较密实的砂黏土。 现验算其基底压力为500~600kPa，从现代技术的角度看， 能用粘性土作为地基修筑推力极大的拱桥，而且地基承 载力的利用恰到好处，确实令人叹服。赵州桥建成已 1400年，经历了10次水灾，8次战乱和多次地震，特别是 1966年邢台发生的7.6级地震，而邢台距赵州桥仅有40多 公里。
四、学习安排


教学内容： 浅基础，连续基础、桩基础，地基处理 （1、2、3、4、5章的部分，施工部分只 简单提及），以建筑工程为主线； 习题每章（或每周）交一次； 课程设计 （桩基础设计）； 答疑（课后或集中时间）。
上海龙华古塔
失败的典型之一——特朗斯康谷仓

加拿大的特朗斯康谷仓建成于1913年，谷仓的平面为矩 形，长59.44m，宽23.47m，高度为31m，由65个圆柱形 筒仓组成，采用钢筋混凝土筏板基础。设计时对地基未 作勘察，不了解基底下有厚达15m左右的软粘土层，仅 根据对邻近建筑的调查决定了地基承载力。建成后于当 年9月开始均匀地向谷仓内装载谷物，至10月发现谷仓 产生大量快速沉降，1小时内的垂直沉降量竟达到 30.5cm，在其后的24小时内谷仓倾倒，倾倒后谷仓的西 侧下沉达7.32m，东侧则抬高了1.53m，整体倾斜达 2653。因谷仓整体性很强，筒仓本身完好无损。
特朗斯康谷仓
失败的典型之二——比萨斜塔
世界著名的意大利比萨斜塔于1173年动工， 1370年竣工，塔身高约55m，建成后因地基压 缩层产生不均匀沉降，使塔的北侧下沉近1m， 南侧下沉近3m，塔身倾斜约5.5，塔顶离开铅 垂线的距离已达5.27m，为我国虎丘塔的倾斜 值的2.3倍。幸亏该塔使用的大理石材质优良， 在塔身严重倾斜的情况下尚未出现裂缝。比萨 斜塔建成后曾经数次加固，但效果甚微，每年 仍下沉约1mm，倾斜尚有加速迹象，已成了一 座名副其实的危塔。
F G
d 主 要 受 力 层
持力层（受力层）
下卧层
主要受力层深度：
条形基础 3b 独立基础 1.5b 且 5m （二层以下民用建筑除外）
基础的特点：
● 基础位于地下，也具有隐蔽性，同时基础的施工 环境一般较差，所以其施工质量通常较难控制， 容易成为建筑体系中的薄弱环节。另外，由于地 基基础都具有隐蔽性，发生问题时不易发现，纠 正起来也十分困难。 ● 基础工程的各个环节（勘察、设计、施工和检测） 均将直接影响建筑物的安全、经济和正常使用。 所以在工程中必须重视并严格控制各环节的工作 质量。大量的工程经验和事故表明，只有深入地 了解和掌握地基情况，经过精心设计与施工并进 行认真的质量检测，才能保证基础工程的经济合 理与安全可靠。
● 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。
楼层（上部结构）
基础（下部结构）
基础工程
主讲： 谢胜华 （2.27~5.8）
教材：三校合编，基础工程
中国建筑工业出版社，2008.9第二版。
主要内容：
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： 地基处理； 第六章： 土工合成材料； 第七章： 挡土墙； 第八章： 基坑工程。 机动（总复习） （ 2） （13） （ 5） （10） （ 3） （ 1） （ 4） （ 2） （ 0）