基础工程 第1章绪论

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1、第1章绪论教学提示：本章主要介绍基础工程的研究内容，阐明基础工程是土木工程的重要组成部分，讲述基础工程的现状和发展以及本课程的学习特点。教学要求：本章主要使学生了解基础工程中的有关概念和术语、基础工程研究的内容，使学生认识到学习基础工程的重要性和意义。1.1基础工程的研究内容各类建筑物和构筑物如房屋、道路、桥梁、大坝、油罐等，都坐落在地层上，它们一般包括三部分，即上部结构、基础和地基。房屋建筑、桥梁桥跨结构及其他构筑物等结构的最下面那部分结构称为基础，它将上部结构的荷载传递到地层中去；而受上部结构荷载影响的那部分地层称为地基，它在上部结构的荷载作用下会

2、产生附加应力和变形。当地基由多层土组成时，地基直接与基础底面相接触，承受主要荷载的那部分土层称为持力层，持力层以下的其他土层称为下卧层。当持力层和下卧层的土质坚实、性能较好时，上部结构对地基的强度、变形和稳定的要求容易得到满足。地基可分为天然地基和人工地基两类，天然地基是不加处理就能满足设计要求，可直接在上面进行修建的天然土层，如密实的砂土层，老黏土层等；人工地基是经过人工处理后才满足要求的土层，如经过处理后的软黏土地基或其他不良地基。显然，当能满足基础工程的要求时，采用天然地基是最“快、好、省”的。另外由于持力层位置的深浅不同，导致基础的埋深也有深浅

3、之分，即基础又可分为浅基础和深基础两大类。浅基础通常埋置深度小于5m，只需经过简单的挖槽、排水等施工工序就可以建造起来，例如扩展基础、柱下条形基础等。反之，若基础埋置较深，要借助于特殊的施工方法才能建造，则称为深基础，例如桩基础、沉井、地下连续墙等。基础工程主要研究在各种可能荷载作用下以及各种工程地质条件下的地基基础问题。关于地基和基础，因为基础是直接与地基土接触的结构部分，与地基土的关系非常密切，设计中往往不能截然分开，正确的基础设计必须建立在合理的地基评价基础上。英语文献中“地基”、“基础”的单词都可采用“Foundation”，反映了两者密不可分

4、的关系。基础工程研究的主要内容包括地基勘察、浅基础、桩基础和其他深基础、挡土墙以及地基处理等。地基勘察是为地基和基础设计服务的，它仍属于岩土工程勘察的范畴，其目的在于用各种勘察手段和方法，揭示和评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。地基的物理性质和状态、承载力大小和变形特性是基础设计的主要依据，因此在设计前必须采取有效手段了解地基的岩土组成、物理力学特性和水文地质条件，这些都是地基勘察的任务。由基础传来的上部荷载将在地基范围内产生不可忽略的附加应力和变形，为了减小地·2·基础工程基中的应力和变形，一般将基础的底面积加大，

5、或者将基础深置于地表之下。由此涉及到的基础类型选择、底面积和埋深的确定等就是基础设计的主要内容。基础上面为上部结构，如墙或柱，下面与地基土接触。因此，在基础设计中，应将基础、上部结构和地基联系在一起考虑，特别是应将地基和基础结合在一起进行设计，以满足地基的稳定性和基础沉降控制的要求。此外，基础的结构刚度、材料的强度和耐久性应符合要求，同时还应考虑施工方便，如基坑的开挖和降低地下水位的要求、施工机械的配置，以及工程的费用和工期安排。基础施工有专门的技术和方法，包括基坑开挖、施工降水、桩基础和其他深基础的专项技术、各类地基处理技术等。基础施工受自然条件和环

6、境条件的影响要比上部结构大得多。例如有无地下室的功能和抗浮防渗要求、抗变形和抗震构造、特殊土地基上的构造等。在地基基础设计中，除了地基稳定性和基础沉降控制的要求外，在基坑开挖中，当开挖至地下水位以下时，会出现渗透稳定的问题；在水工建筑中，当地基的渗透性较大，地基土的级配较差时，在大的水力梯度作用下，也会产生流土和管涌破坏，并引起水量的损失。所有这些设计要求，在天然地基上通过基础选型无法得到满足时，就必须对地基进行处理，以确保建筑物的顺利施工和安全正常运行。地基处理的方法很多，而且处在不断发展之中，有些地基处理方法是近年发明和推广的，如高压旋喷、深层搅拌

7、、强夯和劈裂灌浆等，可列入地基处理或岩土工程新技术的范畴；有些是属于新材料的应用，如土工合成材料用于加筋、防渗和排水(如塑料排水带)等工程。1.2基础工程是土木工程的重要组成部分基础工程是土木工程的重要组成部分，它一方面要用岩土工程的基本理论和方法去解决地基基础方面的工程问题；另一方面，由于基础有独特的功能和构造要求，在基础设计中需要大量的结构计算，所以基础工程也与结构设计和计算密切相关。基础工程课程是土木工程类专业的一门重要的技术基础课。地基基础问题是土木工程领域普遍存在的问题。基础设计和施工是整个结构设计和施工中必不可少的一环。当地基条件复杂或者恶

8、劣时，基础工程经常会成为工程建设中的难点和首先需要解决的问题。而由于岩土条件的复杂性、易变性及