基礎工程概述

基礎工程概述第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日1基礎工程概述1.1基礎工程概述1.2基礎工程內容1.3基礎工程發(fā)展back第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日1.1基礎工程概述地基和基礎基礎工程back第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日地基和基礎

建筑物全部荷載都是由下面的地層來承擔，受建筑物影響的那一部分地層稱為地基。建筑物向地基傳遞荷載的下部結構稱為基礎。地基分為天然地基和人工地基back第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日基礎工程基礎工程就是巖土地層中建筑工程的技術問題。對某一建筑結構而言，在巖土地層上的工程為上部結構工程，而基礎工程則為下部結構工程。

基礎工程主要是研究下部結構與巖土相互作用共同承擔上部結構物所產生的各種變形與穩(wěn)定作用?；A分為淺基礎和深基礎淺基礎埋置深度不大（小于或相當于基寬，小于5m）

深基礎淺層土質不良，需要利用深處良好的地層，采用專門施工方法和機具建造的基礎。back第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日1.2基礎工程的內容back基礎工程基礎工程的設計基礎施工監(jiān)測基礎設計地基設計基礎設計滿足三個基本條件強度要求:變形要求上部結構的要求第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日back基礎設計基礎形式的選擇基礎埋置深度基礎底面積的大小基礎內力和斷面計算地下結構的計算第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日back地基設計地基土承載力確定地基變形計算地基穩(wěn)定性計算第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日基礎工程工作必須引起足夠的重視，稍有疏忽將產生嚴重的后果，因基礎工程問題導致的工程事故，古今中外不勝枚舉：

意大利比薩斜塔

舉世聞名的意大利比薩斜塔是建筑物傾斜的典型實例

第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日比薩斜塔目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達5.27m，傾斜5.5°1360：再復工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m1272：復工，經6年，至7層，高48m，再停工1178：至4層中，高約29m，因傾斜停工1173：動工原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，強度較低，變形較大。1590:伽利略在此塔做落體實驗第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日比薩斜塔1838-1839：挖環(huán)形基坑卸載1933-1935：基坑防水處理

基礎環(huán)灌漿加固1990年1月:

封閉1992年7月：加固塔身，用壓重法和取土法進行地基處理目前:

已向游人開放。

處理措施第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日蘇州虎丘塔

不均勻沉降造成的嚴重傾斜

第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

1980年6月虎丘塔現(xiàn)場調查，當時由于全塔向東北方向嚴重傾斜，不僅塔頂離中心線已達2．31m，而且底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險建筑而封閉、停止開放。仔細觀察塔身的裂縫，發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律，塔身的東北方向為垂直裂縫，塔身的西南面卻是水平裂縫。在最高的第七層，站在塔心，有站在斜坡上的感覺。

虎丘塔的傾斜歷史悠久。目前觀測塔的中心線是一條折線形拋物線，這是由于建造第一層時，塔發(fā)生傾斜；于是在建造第二層時重新校正呈鉛直；當塔繼續(xù)發(fā)生傾斜后，建造第三層時又校正呈鉛直……，依此類推，成為目前的狀態(tài)。第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

經勘察，虎丘山是由火山噴發(fā)和造山運動形成，為堅硬的凝灰?guī)r和晶屑流紋巖。山頂巖面傾斜，西南高，東北低。虎丘塔地基為人工地基，由大塊石組成，塊石最大粒徑達1000mm。人工塊石填土層厚1－2m，西南薄，東北厚。下為粉質粘土，呈可塑至軟塑狀態(tài)，也是西南薄，東北厚。底部即為風化巖石和基巖。塔底層直徑13．66m范圍內，覆蓋層厚度西南為2．8m，東北為5．8m，厚度相差3．0m，這是虎丘塔發(fā)生傾斜的根本原因。此外，南方多暴雨，源源雨水滲入地基塊石填土層，沖走塊石之間的細粒土，形成很多空洞，這是虎丘塔發(fā)生傾斜的重要原因。在十年“文革”期間，無人管理，樹葉堵塞虎丘塔周圍排水溝，大量雨水下滲，加劇了地基不均勻沉降，危及塔身安全。

從虎丘塔結構設計上看有很大缺點，沒有做擴大的基礎，磚砌塔身垂直向下砌八皮磚，即埋深0．5m，直接置于上述塊石填土人工地基上。估算塔重63000kN，則地基單位面積壓力高達435kPa，超過了地基承載力。塔傾斜后，使東北部位應力集中，超過磚體抗壓強度而壓裂。第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日虎丘塔問題：塔身向東北方向嚴重傾斜，塔頂離中心線已達2.31m，底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險建筑物而封閉。概況：位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7層，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均勻粉質粘土層上，產生不均勻沉降。處理：在塔四周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻并對塔周圍與塔基進行鉆孔注漿和打設樹根樁加固塔身，獲得成功。第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日加拿大特朗斯康谷倉事故：1913年9月裝谷物，10月17日裝了31822Ｔ谷物時，1小時豎向沉降達30.5cm24小時傾斜26°53ˊ西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉完好無損概況：長59.4m，寬23.5m，高31.0m，共65個圓筒倉。鋼混筏板基礎，厚61cm，埋深3.66m。1911年動工，1913年完工，自重20000T。第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日地基嚴重下沉

------上海工業(yè)展覽館

1954年興建的上海工業(yè)展覽館中央大廳，因地基約有14m厚的淤泥質軟粘土，盡管采用了7.27m的箱形基礎，建成后當年就下沉600mm。1957年6月展覽館中央大廳四角的沉降最大達1465.5mm，最小沉降量為1228mm。1957年7月，經蘇聯(lián)專家及清華大學陳希哲教授、陳梁生教授的觀察、分析，認為對裂縫修補后可以繼續(xù)使用(均勻沉降)。

1979年9月時，展覽館中央大廳平均沉降達1600mm，逐漸趨向穩(wěn)定，工程使用良好。大量事故充分表明：對基礎工程必須慎重對待。只有深入了解地基情況，掌握勘察資料，經過精心設計與施工才能使基礎工程做到既經濟合理，又安全可靠。第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日日本關西機場

世界最大人工島概況：1986年：開工；1990年：人工島完成；1994年：機場運營；面積：4370m×1250m；填筑量：180×106m3；平均厚度：33m。

問題：

沉降大且有不均勻沉降。

設計時預測沉降：5.7－7.5

m；完成時實際沉降：8.1

m，5cm/月；(1990年)；預測主固結完成：20年后；比設計超填：3m。

第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日關西機場設計時預測沉降：

5.7－7.5m完成時實際沉降：

8.1m，5cm/月(1990年)預測主固結完成：

20年后比設計超填：

3m問題：沉降大且有不均勻沉降第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日香港寶城滑坡1972年7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動體正好沖過一幢高層住宅--寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死亡６7人。原因：山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降低，使得土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日1972寶城滑坡(~20,000m3)(67死、20傷)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日Early1972滑坡前June1972滑坡后第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日成功的基礎工程必須滿足以下要求：基礎設計所需的資料，主要兩部分地質資料關于上部結構資料成功的基礎工程都必須滿足以下各項穩(wěn)定性及變形要求：（1）埋深應足以防止基礎底面下的土向側向擠出，對單獨基礎尤為重要；（2）埋深應在凍融及植物生長引起的季節(jié)性體積變化區(qū)以下；（3）體系在抗傾覆、轉動、滑動或防止土破壞（抗剪強度破壞）方面必須是安全的；（4）體系在對土中的有害物質所引起的銹蝕方面必須是安全的，在利用垃圾砌筑時以及某些海洋基礎，這點尤為重要；（5）體系應足以對付以后在場地或施工幾何尺寸方面出現(xiàn)的某些變化，并且在萬一出現(xiàn)重大變化時方便變更；（6）從設置方法的角度看，基礎應是經濟的；（7）地基總沉降及沉降差應該是基礎構件和上部結構構建所容許；（8）基礎及其施工應符合環(huán)境保護標準的要求。第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日3基礎工程的發(fā)展18—19世紀，促進了巖土力學的發(fā)展。庫倫（1773）抗剪強度理論和土壓力理論