基礎(chǔ)工程概述

基礎(chǔ)工程概述第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1基礎(chǔ)工程概述1.1基礎(chǔ)工程概述1.2基礎(chǔ)工程內(nèi)容1.3基礎(chǔ)工程發(fā)展back第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1基礎(chǔ)工程概述地基和基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程back第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月地基和基礎(chǔ)

建筑物全部荷載都是由下面的地層來承擔(dān)，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(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)。地基分為天然地基和人工地基back第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程就是巖土地層中建筑工程的技術(shù)問題。對某一建筑結(jié)構(gòu)而言，在巖土地層上的工程為上部結(jié)構(gòu)工程，而基礎(chǔ)工程則為下部結(jié)構(gòu)工程。

基礎(chǔ)工程主要是研究下部結(jié)構(gòu)與巖土相互作用共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生的各種變形與穩(wěn)定作用?；A(chǔ)分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)埋置深度不大（小于或相當(dāng)于基寬，小于5m）

深基礎(chǔ)淺層土質(zhì)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(chǔ)。back第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2基礎(chǔ)工程的內(nèi)容back基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程的設(shè)計基礎(chǔ)施工監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)計地基設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計滿足三個基本條件強度要求:變形要求上部結(jié)構(gòu)的要求第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月back基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)形式的選擇基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)底面積的大小基礎(chǔ)內(nèi)力和斷面計算地下結(jié)構(gòu)的計算第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月back地基設(shè)計地基土承載力確定地基變形計算地基穩(wěn)定性計算第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月基礎(chǔ)工程工作必須引起足夠的重視，稍有疏忽將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，因基礎(chǔ)工程問題導(dǎo)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9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月比薩斜塔目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜5.5°1360：再復(fù)工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m1272：復(fù)工，經(jīng)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10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月比薩斜塔1838-1839：挖環(huán)形基坑卸載1933-1935：基坑防水處理

基礎(chǔ)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(jìn)行地基處理目前:

已向游人開放。

處理措施第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月蘇州虎丘塔

不均勻沉降造成的嚴(yán)重傾斜

第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

1980年6月虎丘塔現(xiàn)場調(diào)查，當(dāng)時由于全塔向東北方向嚴(yán)重傾斜，不僅塔頂離中心線已達(dá)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(xì)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(dāng)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14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

經(jīng)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?；⑶鹚鼗鶠槿斯さ鼗纱髩K石組成，塊石最大粒徑達(dá)1000mm。人工塊石填土層厚1－2m，西南薄，東北厚。下為粉質(zhì)粘土，呈可塑至軟塑狀態(tài)，也是西南薄，東北厚。底部即為風(fēng)化巖石和基巖。塔底層直徑13．66m范圍內(nèi)，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(xì)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(jié)構(gòu)設(shè)計上看有很大缺點，沒有做擴大的基礎(chǔ)，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(dá)435kPa，超過了地基承載力。塔傾斜后，使東北部位應(yīng)力集中，超過磚體抗壓強度而壓裂。第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月虎丘塔問題：塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔頂離中心線已達(dá)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(zhì)粘土層上，產(chǎn)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(jìn)行鉆孔注漿和打設(shè)樹根樁加固塔身，獲得成功。第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月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(dá)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(chǔ)，厚61cm，埋深3.66m。1911年動工，1913年完工，自重20000T。第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月地基嚴(yán)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(zhì)軟粘土，盡管采用了7.27m的箱形基礎(chǔ)，建成后當(dāng)年就下沉600mm。1957年6月展覽館中央大廳四角的沉降最大達(dá)1465.5mm，最小沉降量為1228mm。1957年7月，經(jīng)蘇聯(lián)專家及清華大學(xué)陳希哲教授、陳梁生教授的觀察、分析，認(rèn)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(dá)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(chǔ)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(jīng)過精心設(shè)計與施工才能使基礎(chǔ)工程做到既經(jīng)濟合理，又安全可靠。第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月日本關(guān)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(shè)計時預(yù)測沉降：5.7－7.5

m；完成時實際沉降：8.1

m，5cm/月；(1990年)；預(yù)測主固結(jié)完成：20年后；比設(shè)計超填：3m。

第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)西機場設(shè)計時預(yù)測沉降：

5.7－7.5m完成時實際沉降：

8.1m，5cm/月(1990年)預(yù)測主固結(jié)完成：

20年后比設(shè)計超填：

3m問題：沉降大且有不均勻沉降第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月香港寶城滑坡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(jìn)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21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1972寶城滑坡(~20,000m3)(67死、20傷)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月Early1972滑坡前June1972滑坡后第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月成功的基礎(chǔ)工程必須滿足以下要求：基礎(chǔ)設(shè)計所需的資料，主要兩部分地質(zhì)資料關(guān)于上部結(jié)構(gòu)資料成功的基礎(chǔ)工程都必須滿足以下各項穩(wěn)定性及變形要求：（1）埋深應(yīng)足以防止基礎(chǔ)底面下的土向側(cè)向擠出，對單獨基礎(chǔ)尤為重要；（2）埋深應(yīng)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(zhuǎn)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(zhì)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(chǔ)，這點尤為重要；（5）體系應(yīng)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(shè)置方法的角度看，基礎(chǔ)應(yīng)是經(jīng)濟的；（7）地基總沉降及沉降差應(yīng)該是基礎(chǔ)構(gòu)件和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)建所容許；（8）基礎(chǔ)及其施工應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。第24頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月3基礎(chǔ)工程的發(fā)展18—19世紀(jì)，促進(jìn)了巖土力學(xué)的發(fā)展。庫倫（1773）抗剪強度理論和土壓力理論