1、,基 础 工 程 Foundation Engineering,( 绪 论 )YAOHUAN . (professor) 福 州 大 学 土 木 工 程 学 院 轨道与地下工程系 岩土工程研究所,第1章 绪论,基础工程是阐述各类建筑物（房屋建筑、 桥梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程 等）在设计和施工中有关地基和基础问题的学 科，是土建类专业的一门主要课程。地基与基础的设计施工统称为基础工程。,所谓地基，指的是直接承托建筑物的场地土层。当建筑物地基由多层土组成时，直接与基础底面接触的土层称为持力层，持力层以下的其他土层称为下卧层。持力层和下卧层都应满足地基设计的要求。基础是指建筑物最底下的构
2、件或部分结构（建筑物在地面以下的结构部分），其功能是将上部结构所承担的荷载传递到支承它们的地基上。,两个概念须区分：,两个概念须区分：,地基,基础,不加处理直接用作建筑物地基的天然土层,经过地基处理后才满足建筑物地基要求的土层,为什么学习基础工程这门课程？,问题:,2009年6月27日，上海闵行区一幢13层在建楼房，在结构未产生较大破坏的情况下，突然发生整体倒塌。这种在未发生严重的自然地质灾害或其它不可抗力因素下产生的建筑整体倒塌事故是十分罕见的。,加拿大特朗斯康谷仓,事故：1913年9月装谷物，10月17 日装了31822谷物时， 1小时竖向沉降达30.5cm 24小时倾斜2653 西端下沉
3、7.32m东端上抬1.52m 上部钢混筒仓完好无损,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。,加拿大特朗斯康谷仓,事故的原因是：设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究，而采用了邻近建筑地基352kPa的承载力，事后1952年的勘察试验与计算表明，该地基的实际承载力为193.8276.6kPa ，远小于谷仓地基破坏时329.4kPa的地基压力，地基因超载而发生强度破坏。,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，
4、但其位置比原来降低了米。,加拿大某农场容量为 2500t 的饲料筒仓，建于粘土地基。在首次使用时，由于装填过快，地基土层无法充分固结，至使地基发生破坏。,该塔共8层，高55m，全 塔总荷重145MN，相应 的地基平均压力约为 50kPa。地基持力层为 粉砂，下面为粉土和粘 土层。由于地基的不均 匀下沉，塔向南倾斜， 南北两端沉降差1.8m， 塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5o。成为危险建筑。1990年被封闭。,比萨斜塔-不均匀沉降的典型,苏州虎丘塔，建于公元959961年期间，7级8角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m。塔顶1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏离基础
5、轴线0.924m。勘察结果表明宝塔倾斜是由于地基覆盖层相差悬殊等原因造成的。,虎丘塔,1995年12月，汉口三眼桥18层商住楼，当时大楼以每小时两厘米的速度向北倾斜,上海展览中心馆,上海展览中心馆原称上海工业展览馆，位于上海市区延安中路北侧。展览馆中央大厅为框架结构，箱形基础；展览馆两翼采用条形基础。箱形基础为两层，埋深7.27m。箱基顶面至中央大厅顶部塔尖，总高96.63m。地基为高压缩性淤泥质软土。展览馆于1954年5月开工，当年年底实测地基平均沉降量为60cm。1957年6月，中央大厅四周的沉降量最大达146.55cm，最小为122.8cm。1957年7月，在仔细观察展览馆内严重的裂缝情
6、况，分析沉降观测资料并研究展览馆勘察报告和设计图纸后，专家们作出展览馆将裂缝修补后可以继续使用的结论。,1979年9月，展览馆中央大厅累计平均沉降量为160cm。从1957年到1979年共22年的沉降量仅二十多厘米，不及1954年下半年沉降量的一半，说明沉降已趋向稳定，展览馆开放使用情况良好。但由于地基严重下沉，不仅使散水倒坡，而且建筑物内外连接，内外网之间的水、暖、电管道断裂，都需付出相当的代价。,墨西哥市艺术宫,地基土为超高压 缩性土，天然孔 隙比712，天 然含水量150 600，为世 界罕见的软弱 土，层厚25m。 下沉达4m，旁 边的道路下沉 2m。,墨西哥城的下沉,图示为该城的一座
7、圣母教堂，因地表不均匀下沉使其发生严重倾斜，并成为危房。,为什么学习基础工程这门课程？,问题:,保证各类建筑物既安全又经济，使用正常，不发生上述各类地基基础工程事故！,地基与基础设计必须满足三个基本条件:,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;基础沉降不得超过地基变形容许值,保证建筑物 不因地基变形而损坏或影响其正常使用;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。,荷载作用下，地基、基础和上部结构三 部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地 质
8、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。,一共162层,高度为828米的迪拜塔需要一个坚实的 基础，以支持重量可能超过500,000吨的地面以上建 筑。迪拜塔建造在一个3.7米厚的三角形结构的基座上， 这个三角形基座由192根直径为1.5米的钢管桩或支柱 缸体支持。这些钢管桩或支柱缸体深入地下50米。,台北101打地基的工程总共进行了15个月，挖出70万吨土，基桩由382根钢筋混凝土构成。中心的巨柱为双管结构，钢外管，钢加混凝土内管，巨柱焊接花了约两年的时间完成。台北101所使用的钢至少有5种，依不同部位所设计，特别调制的混凝土，比一般混疑土强度强60%。,基础工程是土木工程的重要组成部分,基础工程是主干课，与工程地质、土力学、结构设计和施工密切相关基础工程与岩土体联系密切，岩土体有区域性，复杂性设计和施工需要遵循法定规范和规程,课程的特点和学习要求,
