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文档简介
第一章绪论【本章要求】
了解基础工程概念及重要性,了解基础工程现状及发展方向,掌握基础工程设计的基本原则【本章重点】
掌握基础工程课程特点及学习要求
基础工程是研究下部结构物与岩土相互作用共同承担上部结构物所产生各种变形与稳定问题,是基础的设计与施工工作,以及有关的工程地质勘察、基础施工所需基坑的开挖、支护、降水和地基加固工作的总称。
1.1概述余姚河姆渡遗址沼泽地木桩7000年前余姚河姆渡遗址沼泽地木桩7000年前都江堰水利工程都江堰水利工程万里长城中国古代基础工程之成就隋朝大业初年(公元605年左右)石工李春所修建成的赵州石拱桥,造型美观,至今安然无恙。桥台砌置于密实的粗砂层上,一千三百多年来估计沉降量约几厘米。现在验算其基底压力约500-600kpa,这与现代土力学理论给出的承载力值很接近。
开封开宝寺木塔
端拱二年(989),喻皓建成开封开宝寺木塔,他根据当地多西北风,使塔身微向西北倾斜。开封开宝寺木塔焚毁后,庆历元年(1041)建成砖塔,屋檐、斗拱等用特制的铁色琉璃砖块,塔身面砖为有佛像等浮雕图案的铁色琉璃砖,因此俗称铁塔。铁塔高55.88米,呈八角形,共十三层。
开封开宝寺铁塔
都江堰都江堰是我国古代创建的一项闻名中外的伟大的水利工程。在四川灌县城西岷江上游。战国秦昭王时蜀郡守李冰父子率众兴建。汹涌的岷江水经都江堰化险为夷,变害为利,造福农桑,使川西平原成为千百年来旱涝保收的“天府之国”。都江堰工程由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三部分组成。鱼嘴为建于江心的分水堤,由此把岷江水分流导入内外二江,外江为岷江正流,内江经宝瓶口流入川西平原灌溉农田飞沙堰在鱼嘴与宝瓶口之间,用于泄洪,调节鱼嘴流来的水流量,避免过多涌入内江。宝瓶口是引岷江水入内江的总入水口,由人工凿开的玉垒山,成离堆。上海浦东20000m3大油罐1.基底压力:210KN/m2。
2.地基由淤泥质粘性土组成,属河口滨海相沉积。
3.内含薄砂层。
4.容许承载力80KPa基坑工程中央电视台基坑工程青藏铁路建设通风管道路基
热棒:天然“制冷机”青藏铁路路基蕴含的物理知识2006年7月1日,青藏铁路实现了全线贯通,打破了美国的火车旅行家保罗·泰鲁“有昆仑山脉在,铁路就永远到不了拉萨”的“断言”,大长了中国人的志气。4大措施解决千年冻土的问题青藏铁路的成败决定于路基,而路基最大的问题就是多年冻土。夏天气温上升,冻土层就要融化,上面的路也就塌了;而冬天温度降低,冻土膨胀,就会把建在上面的路基和钢轨顶起来,一降一升,火车极易脱轨。针对以上问题,我国的铁路建设者主要是采用了以下4个措施来解决“冻土”问题。(1)热棒:天然“制冷机”进入两大滩冻土区,铁路路基两旁插有一排排碗口粗细、高约2m的铁棒。铁棒间相隔2m,一直向前延伸。我们叫它热棒。热棒在路基下还埋有5m,整个棒体是中空的,里面灌有液氨。热棒的工作原理很简单:当路基温度上升时,液态氨受热发生汽化,上升到热棒的上端,通过散热片将热量传导给空气,气态氨由此冷却液化变成了液态氨,又沉入了棒底。这样,热棒就相当于一个天然“制冷机”。(2)抛括石路桑基:叼廉价氧“土空调”在青葱藏铁腹路路脚基内欧部,丙还有沉一种招廉价币而有粱效的尊“土妇空调您”正系悄无烟声息丝式地运钟转着脉。在装土层沃路基扇中间洽,填尘筑了晃一定农厚度扁的碎崇石。般当夏己季来劳临时尝,青藏施高原气温找升高少,抛败石路砖基表议面的克温度畅上升睬,空气每密度降低矮,而料路基滴冻土恭中的透温度颗较低暂,空租气密棕度较微大,洪这样幻玉热空衣气与箩冷空莫气就国不易对流,无耀形中淡形成汁了外偿界与宽冻土口的隔热码层;当途冬天成来临漆时,挥冻土螺路基写的外弦界温短度较零低,丙空气乞密度溜较大凉,而语路基敌冻土渴层温疗度较运高,迟空气告密度顽较低薯,将投自然司上移灰,与旬外界修进行语热量超交换射,无吼形中档形成办了热叶冷对乎流,阁使路去基冻杆土层困温度熟降低叛,保厌护了顿冻土惯的完督好性乐。3)遮阳茫板:隔问热“烂外衣暴”青藏辈高原厨地处般中低纬度,高星海拔莫地区捏,太阳往辐射十分景强烈哪是该捏地区虹的一新个重畏要特般征。励遮阳余板路君基是枪在路塌基的边坡和坡面上架第设一荣层用就于遮古挡太痰阳辐负射的板材,由撑此完句全消切除太者阳对路堤坡面索的有效宰辐射加热鹿作用鸡,达剑到稳凑定路牛基温损度场觉的目晴的。(4理)以桥扰代路材:“辛最后说绝招此”青藏典铁路貌沿线翻,给订人印誓象最裳深的龙是桥叼多。易极不培稳定起的高辟含冰弟量冻位土区属,用乘热棒宇、抛终石路虑基等殊方法吧都是季不管南用的烧,而魔以桥趟代路桃是解繁决冻云土问淡题的会最后荒绝招寸。桥墩打进望冻土组层30多m,桥糕墩与块冻土罩层间氏的摩擦蜜力足以速支撑农路基张的稳片固性象,冻疯土的腥融化案和膨掀胀对祖路基耻的影袋响这稳时已掠显得存微乎存其微舟。苏通抛大桥苏通螺大桥万四项呆世界戏之最剧:醋最深罩基础苏通猪大桥圈基础溉需要浸在一丘块足乖球场青大小睡的面辣积上逐打下13副1根钢腿筒,培每根饶护筒缸之间湿的距诊离也紫就二三正米,最哨深基鱼础达12光0米深,榆桩基娘础横祥截面握如“足营球场炎”。基础在位于武软弱倍土层族中,梨承受豆的静岛、动细力荷敲载大殿,桩冠基数段量多阴,结沉构受忽力传加力机的理复木杂,丧群桩倒效应云突出愿,国街内外榨规范润难以晴涵盖滔大规奖模水奥上施失工技陵术指饥标严违,工颜艺要租求高逆超大鸭规模瞎钢吊基箱水运上拼励装与纲沉放椅风险钱高,烂难度铜大大排体积虾混凝碗土承唱台施坛工技秤术要亦求高悔、工霉艺复技杂。俯瞰竟杭州抛湾大岛桥救就援平透台大桥棵北岸歇连接删线自搜西塘苦桥互祸通接桐入沪痒杭高箭速步膝云枢乖纽,奸总长29吊.1公里牵,投按资额17筝.8亿元耐。大若桥南遍岸连轧接线田自慈煤溪庵祝东互柄通接担入宁捆波绕奶城高筝速公绢路,煤总长55迅.3公里源,投缸资额34光.3亿元惹。大泽桥和糊两岸壶连接以线总轨投资稀约16甩0亿元买,项皇目资额本金按主要安由宁且波与堆嘉兴拳地方骂政府爹及民欧间企蹈业出盆资,骑其余65塘%来着遗银行吵贷款鉴。杭州时湾跨垃海大妥桥技脊术复最杂、趣工程梳浩大陈,创烛下多馋项世购界纪堆录,迟在五私年建谅设工披期中便,共燃消耗恳钢材76译.9万吨僵,超乖过三盗峡工临程的碌用钢拴量;械消耗肝水泥12愁9.塞1万吨出,可时装满40拴0列火娱车。吩此外认还有逐木材1.番91万立倡方米缝,石筋油沥专青1.腐16万吨姿,混右凝土24疾0万立绍方米止。施尾工人势员共智在海赏中打门下钢对管桩55栏13根、夏钻孔挺桩35虾50根,详其中碑最大鹿的一观根钢除管桩毅直径1.验6米、哗桩长裕约89处.5米,非重量着超过74吨,委其钢引管桩御工程舅规模售创下略世界月纪录叨。大桥愉沿线钓在管泉桩基级础上览,共蚕浇筑讯承台12见72座,艇每座峡面积宋相当该于一个翠篮球已场,高艇度超招过两工层楼河;浇相筑高嫂架墩厕身14效28座,王为国终内特钞大型输桥梁尊之最凝。大雹桥水裂中引宾桥区僻共有54誓0片70米×1歉6米箱姻梁,翁单片乔重达21遇80吨,垮采用冻整孔规预制邮、运线输、罗架设烤一体川化方灭案,额为此屡特别吧研制回了世界招最大的16兰00吨级顿架桥丑机和缩慧亚洲己最大提的30姿00吨级工海上僵起吊裁船。浅海鸭打桩在浅剩滩桥脏墩施工澡中采吴用钻握孔灌遍注桩意基础车,而愉杭州扒湾软羊土层漫厚度猎超过30米,混下方班岩石放层又固深达16昏0多米终,为轰了确攻保大副桥的走安全们牢固渣性,捞又避套免高鬼成本级和高庸技术馆风险毒,大馅桥采头用了粗打摩能擦桩撤的方乎案,吴也就独是利傲用泥渔土的惑包围扭摩擦礼来固候定桩江身桥趣体。陪打桩壤钻孔口时为侧防止献淤泥育反复齿淤积盛,需吓要先级打下直径3.雾1米、长52米的钢热护筒皱,然厚后用睛直径20多厘材米、群长10观0米的划钻杆瘦带动禁钻头怖向下柳钻进旧,起烤钻后初下钢葡筋笼弱,最卧后浇挑筑混愈凝土油;五臭根直径2.但5米的钻址孔灌茄注桩庆才能赞组成忠一个鸦桥墩铺。浅海殖区桥首墩施讽工,冤旁边棵是长茄达10公里反的施客工栈脖桥。解决框滩涂哈难题杭州牙湾地袖区地咳质复烘杂,寨大桥殖南岸多有长秆达10公里荒的滩价涂区土,施呢工设冤备、释车辆哪、船强只难丧以进您入。熟而且庭在浅摇滩地材表以罢下50门-6知0米的滩区域视里,浴零星狗分布洋着寿傅命1万年缴以上喜的浅腿层沼础气。加这些证施工搁时从此海底平不断舍冒出勾的浅联层沼也气有睁井喷图和燃希烧的茄风险促;严校重时预,能胶从海膊底冲驻出海弯面二所三十汪米,欲把施雾工船去冲翻惩,严牢重影模响大斗桥施锅工、贯安全键。针侮对滩熊涂区睁车辆遗难以哲进入务的问洁题,条中铁揪四局摇花费1.床68亿元有建造廉了10公里梨长的普施工穷栈桥据,解感决了微滩涂旗施工兼难题流。海上制钻井贱平台父之基龟础建筑竟物基础地基基贺础上部液结构地诊基(1楼)地基地基--谦--建筑芹物荷旗载作芹用下荷产生守不可变忽略向的附施加应那力与遮变形腔的那届部分堆地层持力觉层:当本地基防为多吴层土悔时,盼与基臣础底雄面相处接触猎的土发称为个持力影层。丸持力央层直木接承拥受基叶础底换面传议给它虫的荷篮载,军故持属力层敲应尽顶可能洗是工克程性饺质好脉的土以层。下卧纷层:榴持力鉴层下风面的冰土层夜称为哨下卧魔层。瓜注意纸地基浸土层豪可能尿不止孝一层迅,凡帖是持具力层律下面买的土私层称樱为下鹊卧层哨。20僻23谊/5表/1境239地基卖持力悔层下卧联层地基罚可分华为:显然宋:采驱用天布然地表基是怎经济皱的。人工字地基:不均能满讲足要时求而肤需要戏事先衡进行夹人工状处理损的地吼基天然狐地基:开资挖基病坑后陷可以普直接矿修筑汇基础广的地巧基(2见)基础基础掏的作恳用:基础--宏--埋藏正于地臭面下啦承受丽上部宿结构平荷载有、并搬将荷抹载传庄递给瞧持力熄层的茫人工摇构筑贝物,是建醉筑物锅的组爹成部再分.应满甲足强度仗、刚滴度和醒耐久困性要求览。扩散投压力鼓;传递讲压力授;调整祸地基朴变形购;抗滑堂或抗差倾覆崖及减秤振浅基俯础——指埋袖深不小大的傍基础亡(d<5蒙m)。基础奶:浅贫基础购、深简基础(1蜻)采用笛常规互施工遭方法酒修建大开使挖降水建造支基础回填勤土(2积)不计舱基础出侧面厅的摩旦擦力深基纠础——对于客浅层厘土质否不良咏,需敬要利啄用深毫处良臂好地稍层,矛采用专桌门的第施工葛方法吃和机叫具建骨造的法基础辟。计蹲算承赔载力时途需要燥计入庙基础语侧面比的摩贡擦力放。深浅鞠结合黄的基尤础:混桩筏即基础奶、桩挂箱基羊础地基包基础垦设计霞方案枯:天然妈地基餐上的遥浅基鸭础(剑优先性选用蜘)人工便地基此上的纱浅基初础天然双地基私上的怜深基恨础深浅庙结合咸的基阶础(丝式桩-筏基尝础、闻桩-箱基型础)对地疾基基贝础设骡计的悠基本后要求不:地基峡承载菠力要缩慧求地基专变形繁要求基础碑强度锄、刚吵度、精耐久直性要域求基础朽类型浅埋基础深埋基础基础浅埋基础独立基础
条形基础
十字交叉基础
箱形基础
桩基础沉井和沉箱基础地下连续墙基础筏板基础
基础逃分类壳体基础深埋基础柱下独立基础墙下独立基础独立房诚基础柱下条形基础墙下条形基础条形蝴基础十字交叉基础筏板基础
箱形基础壳体基础桩基附础沉井基础基础自按埋扁深可候分为捧:浅基灿础和扑深基业础浅基窄础是挑相对浊深基添础而珍言的员,两勺者差链别主歌要在闲施工童方法垦及设怎计原挺则上女。浅心基础说的埋汽深通虑常不已大,叼用一遭般的榆施工会方法另进行第施工差,施钱工条录件及姥工艺觉简单背。浅基泉础有粗:无筋辰扩展划基础(如毛弯石基戴础、测素混略凝土迹基础挑等)扩展夹基础(钢筋百混混挂土基威础)等基础铁按埋设深可辛分为溜:浅基茎础和训深基盆础深基袍础系指涛:埋闭深较谁大的棚基础园。由蝇于深部基础耕埋深储较大刊,可谣利用碑地基抹深部胀较为食坚实聚的土闻层或勾岩层犯作为冰持力乱层。药深基内础是戒采用样特殊椅的结封构形匹式、睛特殊县的施叨工方奶法完守成的沫基础栋。深拌基础胶的施棉工需贱要专精门的占设备雁,且榨施工羊技术登复杂半,造打价高抢,工伤期长扎。深基扶础主要渐包括窗:桩缘瑞基础俩、沉太井基溉础、闭地下剥连续工墙等孕。1.稠2基础拜工程累的设代计内校容一、争基础茅工程携设计毫与施福工所忆需资泰料地质嘉资料有关尼上部缓结构蓄的资闻料地基蛋基础患设计啄资料荷载割资料岩土常工程榨勘察初资料(1盗)建筑驾场地目(不今良)译地质围条件腹及危码害程息度;(2校)地层杏分布配情况支及各膊层岩佳、土迈的物杀理力圣学性诊质;(3纠)地下孕水类挎型、握水位录、腐有蚀性乐等;(4否)地震著设防颜区:采场地净类别闻,砂读土液升化;(5铺)方案觉建议惩。原位愧测试护资料土层
编号
土层名
土性特征描述
天然容重
/kN/m3
孔隙比
e
粘聚力
/kPa
内摩擦角
/
承载力标准值/kPa
压缩模量
/MPa
说明
①
人工填土
褐黄色,稍湿到很湿,上
部约0.5m为杂填土
16
0.7
10
15
不宜作为持力层
②
粉质粘土
灰黄色,软塑
17
0.7
12
15
不宜作为持力层
③
粉砂
灰色,成分为长石、石英
等,稍密,饱和
17.5
0.7
20
150
10
④
粉质粘土
灰黄色,软塑到流塑,呈
透镜体分布
18.5
0.73
15
18
不宜作为持力层
⑤
细砂
灰色,成分为长石、石英
等,稍密,饱和
18.5
0.55
25
200
12
⑥
粘土
灰黄色,硬塑
19
0.5
25
20
300
14
⑦
泥质砂岩
浅灰色,中等风化到微风
化,岩体完整性较好
20
1000
可认为不可压缩
地层驰参数他表二、知基础斩设计笨必须左满足显的基鸟本要弓求地基修与基拘础受窜到各敞种荷艰载后责,其决本身策将产懂生附巾加的太应力以和变建形。业为了级保证淡结构原物的才正常隔使用前和安减全,队地基掘与基营础必迷须具孩有足慕够的网强度甲和隐糕定性舟,变只形也拒应在承容许迹范围搅之内笋。(1觉)要保贞证作点用在项地基踏上的感荷载窗不超彻过地宜基的助承载热能力瓜,保戚证地树基具家有足注够的傻防止彼整体怠破坏目的安违全储椅备。尤即:p≤担f坚(肢pm净ax岛≤1识.2奴f);(2依)控制澡基础透沉降嘴,使盯之不关超过庄地基杀的允萌许变饮形值虎。保精证建放筑物罢不因厕地基天变形揪而损薄坏或柳影响匹正常肢使用跨。地基峰基础洲设计桑要求地基忽基础珍设计附必须双满足强度岂要求—p<fa,即恩作用闲于地醒基上木的荷肾载效肆应(基底哑压应弹力)不得涂超过扇地基代承载缓力(躲特征递值或割容许托值)变形晕要求—s<[s],控怎制地术基的沉变形摔,使队之不释超过卫建筑巾物的乎地基道变形振允许扛值稳定酬要求—挡土见墙、船边坡辱以及杠地基活基础斑保证光具有激足够跃防止钞失稳躁破坏支的安费全储枝备一、汁基础电工程岭学科翼的起罢源基础后工程添既是符一项理古老谣的工耳程技斗术,按又是别一门哀年轻稠的应让用科雁学。追本重溯源肢,世券界文庭化古酬国的陡先民岗,在权史前亲的建邻筑活沿动中值,就希已经揉创造纪了自洁己的挪基础俭工艺腐。二纳千多霞年来遮在世易界各刺地建直造的愈宫殿悟楼宇慰、寺蒜院教兄堂、蔬高塔器亭台栽,长煮城运皂河、导古道碧石桥只、码寒头、馋堤岸绵等工乌程,忧无论斥是至疑今完意好,遵还是候不复犹存在禁,都擦凝聚珍着佚阶名者摧和杰随出人骄物的友智慧予。采用饲石料品修筑锋基础裕、木博材做背成桩悲基础负、石示灰拌乔土夯悲成垫怎层或璃浅基栗础、挥砂土貌水撼毒加密寄、填蚂土击竟实等修岛筑地粗基基仰础的钱传统蝇方法同,目帝前在勤某些巧范围潜内还在应脏用。1.擦3基础鄙工程齿学科野发展库概况一、机基础盯工程洞学科玩的起如源基础淘工程肾学是片一门舍古老重的工婆程技凳术和裕年青须的应傍用科版学。棵远在踏古代匀人类蒸就创航造了淹自己地的地轿基基陪础工杜艺。赛如我弊国都诸江堰棕水利便工程芳、举像世闻馅名的国万里报长城团、隋虾朝南园北大泊运河察、黄丘河大蓬堤、气赵州珠石拱乱桥以冻及许伶许多津多遍漏及全苦国各爬地的彩宏伟灭壮丽森的宫酷殿寺顺院、子巍然姿挺立娃的高赔塔等组等,货都因殊奠基籍牢固亲,虽计经历奴了无岁数次较强震芬强风鸡仍安银然无部恙。酿又如恒秦代键修筑叹驰道匹时采详用的“隐以该金椎”((砖汉书》)路住基压裂实方负法;垂至今店常用绳的石短灰桩侨,灰誓土、弃瓦渣糖垫层蔬和水贞撼砂邀垫层灿等古管有的蒸传统居地基参处理够方法承。再如雨北宋引初著优名木济工喻锦皓建帐造开付封开遍宝寺减木塔档时(处公元98惨9年)拢,因照当地拍多西胖北风痕而将款建于宋饱和店土上怨的塔昌身向施西北枪倾斜绒,以柔借长汪期凤权力作符用而乓渐趋所复正央,克柄服建似筑物匪地基氏不均丧匀沉杂降。痰我国枪木桩酸基础稠更是酿源远瓦流长片。如采钱塘忍江南危岸发朱现的逗河姆舰渡文泉化遗何址中70条00年前胸打人阻沼泽祸地的见木桩救世所冬罕见耗;《水经睬注》记载省的今牵山西康汾水帜上三聚十墩币柱木诱柱梁奖桥(劲公元惨前53宣2年)柔,以详及秦都代的江渭桥至(公甚元前22身1一公际元20档6年,《三辅絮黄图》)等化也都单为木侦桩基而础;乒再如柿郑州窄隋朝流超化俯寺打落人淤待泥的言塔基定木桩炎((匹法苑寨珠林》)、凑杭州世湾五泽代大框海塘孟工程初木桩忘等都特是我狗国古耍代桩税基技躬术应穴用的蹈典范跨。只优是当廉时生桂产力都发展饼水平系所限蛙而未霞能提亲炼成富系统料的科舒学理蚂论。一、天基础断工程绞学科读的起详源18世纪狐到19世纪兰,人鼻们在告大规芝模建典设中虹遇到软了许折多与浙岩土结工程孤相关举的问唱题,暑促进里了岩嚼土力钥学的姐发展丑。例统如法鸽国科庆学家C.正A,库海仑(铁co叙ul雅om枪b渗)在17亲73年提料出了砂土亚抗剪招强度优公式午和挡查土墙宴土压馒力的俱滑楔决理沦;英国头学者W.刑J.旗M.朗肯(R芦an狗ki侧ne妹)又从哀另一店途径辨建立婆了土压扶力理论;法国银工程杯师H.达西(D刃ar粮cy生)在18嗽56年提火出了闸层流壮运动蚀的达西爹定律;捷克斯工程竭师E.文克性勒(w邻in园kl燃er申)在18傲67年提贪出了箩铁轨号下任一拒点的何接触畅压力趟与该老点土彩的沉务降成浇正比的假瓦设;法国镇学者J.布辛件奈斯拍克(B仇ou衣ss气in贫es掌q)在18尚85年提耕出了竖向榨集中鹿荷载退作用亭下半卡无限奋弹性纲体应插力和划位移的理熔论解悔答。19目25年,运太沙资基发止表第允一本粘比较赤系统光完整朽的著挽作《土力上学》标志祸着土验力学模的建饼立。“工共程实执用土串力学杜”的蒜出现仗,标厚志着去“土力退学及跟基础歼工程”,毒真正恨成为胳一门勇工程调科学;1破93厚6年在呆美国久哈佛则召开拦了第贴一届恐国际乞土力委学及沟基础编工程叼学术屡会议钢,至外今已17届,踩特别爬是在20世纪70年代巾以来演,把骑学科济推向刮现代经化。人物角小传简介太沙蛙基K(Ka造rl弃T统er馅za膝gh吉i,顿18桐83~19塌63),堂又译较泰尔喝扎吉议,美嫂籍奥温地利土力候学家,谷现代素土力攀学的返创始滩人。18冶83年10月2日生嘱于布航拉格下(当呢时属盛奥地纤利)翻。19木04年和19肆12年先兔后获斧得格饺拉茨肆(Gr马az)工策业大台学的模学士烛和博吴士学戚位。早期常太沙猫基从伙事广凉泛的横工程唯地质俊和岩推土工友程的之实践捏工作绘,接虽触到圆大量迎的土耍力学楼问题造。后暖期转辽入教句学岗丙位,袜从事霸土力哗学的联教学景和研致究工点作,之并着徐手建浮立现胸代土绣力学出。他肤先后窑在麻川省理宋工学穗院、反维也档纳高兽等工名业学娃院和宵英国杨伦敦要帝国回学院丽任教拳。最支后长牲期在丑美国肿哈佛逢大学巧任教伪。简介太沙仙基在19绕36年的钞第1届到19晨57年的系第4届国钉际主颈力学疮及基梨础工赚程会敏议上守连续屈被选段为主张席。19萝23年太椒沙基咬发表销了渗摩透固污结理刚论,壁第一洗次科茂学地葬研究葛土体餐的固龟结过叙程,限同时秃提出废了土版力学滴的一序个基围本原惜理,久即有编效应涝力原叙理。19瞎25年,厚他发网表的曾世界宿上第塑一本尘土力室学专屑著《建立程在土随的物泳理学唤基础好的土求力学》被公猜认为景是进榨入现剑代土葱力学拿时代以的标锡志。胡随后捎发表角的《理论烛土力蛮学》和《实用桃土力曲学》(中跌译名武)全牺面总养结和絮发展岗了土庸力学响的原户理和德应用匀经验懂,至递今仍煮为工近程界任的重诸要参亦考文删献。成就壮及荣找誉太沙无基集访教学竞、研剖究和犹实践屠于一距体,蛙十分沸重视概工程别实践稠对土姥力学潮发展筐的重蜻大意荒义。现土石皱坝工侧程是型他的斗一项苗重要训研究搅领域异。他未所发给表的却近30劲0种著砌作中丈,有径许多逃是和沸水利糖工程怀有关缴的。航他最王后的吼一篇赌文章陶就是阀介绍诊米逊压(Mi醋ss梢on)坝显软土火地基凡的处朽理问帅题的鱼。由于险学术判和工科程实少践上沫的卓俗越成之就,饿他获努得过9个名絮誉博避士学苹位,耀受过贯多种烫奖励磁。他博是唯亮一得用到过4次美枯国土阁木工盲程师迫学会棵最高拘奖——诺曼旺奖的骗杰出贩学者殃。为丹了表偶彰他锹的功振勋,倦美国辟土木忙工程卷师学疾会还岂建立秒了太谱沙基影奖及飘讲座愤。钱塘纸江大或桥(19葵34劈燕~1饭93辩7)二、虚基延础工查程学阀科的想发展随着述岩土铜工程幅及其他他相回关学医科的靠不断奖发展嘱,基悠础工移程在邻设计台计算差理论刷和方扔法、茄施工饲技术玩和机号械设盗备等则方面醋都有兵了长凯足的罪进展寸。20世纪90年代默以来存,陆愁续编责制了锯规范布规程化有:建筑碌地基白处理虹技术刚规范逆、建脱筑桩何基技早术规洽范、歼高层衬建筑但岩土泥工程懒勘察血技术差规范蚂、岩张土工挣程勘容察技浮术规严范、鉴建筑招地基烫基础从设计事规范等,咬这些服规范唇规程倘都是驾基础堪工程摆在各琴个领散域中致取得余的科五研成顺果和嫩工作勤经验牛的高悉度概偏括,惜反映政了近寺十年续来基惨础工贫程的限发展胀水平富。目前千,基世础工家程中士的关学注点旅是:京设计波计算顷理论私和方婶法方知面的贤研究伪探讨迁,包扶括考痛虑上检部结然构、坛基础席与地对基共乔同工骆作的童理论丝式和计水算方细法,压概率涛极限洁状态师设计驶理论夜和方攻法,倒优化四设计税方法萌,以系及数卡值分尾析方犬法和耐计算照机技愉术的慨应用蛾。目前亩两种岛技术眨也得吴到极悬大重帽视:(一)桩基羞础技筐术:其中谎桩土艺共同床作用努理论浅,新织的桩滔基设窄计控速制理抗论、昏设计公方法狂,桩缴基承处载力徒和沉芽降的跪合理膝估算体,新顺的桩摇型。例如康:大塔直径煌成孔踏灌注拐桩、她预应尺力管输桩、戴挤扩限支盘酷桩、川套筒财桩、闷微型桐桩和纵异型毛桩的盆研究努开发搞,后阁注浆目技术问在桩践基工冒程中雪的应恋用,死以及懂桩基怠础的贱环境绢效应疗等成裳为研友究和磁开发握的重汇点。(二)深基鼓坑开陪挖问腐题研究考的重泼点放批在土讽、水袭压力串的估首算,饥基坑锡支护择设计幕理论现和方烂法的驻深化—优化吵设计烘、概抬念设哲计和方动态症设计愁以及龙时空小效应扇的方直法等栏,新润的基播坑支陷护方绘法。如:裁复合爽土钉苏墙、据地下切连续凳墙、甩锚杆绞挡墙耐等的昂开发刷研究绿,基字坑开杆挖对针环境社的影惩响,膝以及喜逆作旺法技住术的森应用麻的。施工糠及检膝测技僵术的损改进底也是阔基础呆工程与理论氧关心誉的问肠题。对于残深水泳和复宝杂地框质条苹件下伤基础呀工程妄,例胜如,趣大型心桥梁赤、水凡工结晚构、涝近海润工程浩中,毁重要烧的是锤深入用研究钉地震鱼、风较和波切浪冲吃击的娱作用誓,以享及发支展深医水基谷础的效设计遮和施赔工方饱法。一、丛基础滩工程月事故暖造成纠的危衣害建筑鹊物事草故的箱发生糟,许愁多有屡地基委问题低有关谣。主饰要反始映在地基甩强度巩破坏钱、失学稳或舌地基敞产生张过大估的变象形。常圈见的刮基础槐工程誉事故亲包括币:(1樱)地基虚强度棚不足分造成敢的事到故表现鸣在地乓基内衔形成鹿滑移洁面,逝引起楼地基崖滑动颈,从绿而使律建筑僚物倒馅塌。舒重大岸事故骄。(2妥)地基友失稳越工程锅事故土坡具失稳(土坡触产生技滑坡烛及坍如塌现乐象)会导尼致附宵近建葱筑物(构筑捡物)破坏考。(3灯)地基净变形雕过大翁造成毛工程开事故地基赔变形欣超过庄规定剂的允愧许值货时,奔影响恋了正闹常建日筑物降的使漫用,丝式严重亩者发榆生倒亿塌破凯坏。(4增)其他驰工程歇事故地下椒水在舌地基春土中狠的渗稀流及啊水位庙升降厨导致辜地基聪变形建,产吨生沉捎降;同地震躁造成貌的地跨基破班坏;浪此外捷地下至工程波的兴与建等琴,均铺可导鸟致地闸基有气效应除力的者变化殖,造萄成事鹊故。除了欠上述蹈之外目,由嘱于设线计、厚施工删不当唉易造稀成基辣础工明程事往故,得轻者器影响苍建筑粉使用哑,重仇者影梁响建漏筑物们的安鼓全。比较捎成功曲的基尽坑工艺程实玩例一广州替白云修宾馆:该使建筑佛主楼33层,时高11桌4m,总锄重近10万吨态,地扑基自现上而思下为集粉质馒粘土膜、砂寻砾岩越石交影互层碗等。破采用28筛7根的闲钻孔魔灌注伤桩,倘桩嵌饲入基朗岩中1m左右堂,单泼桩竖告向承扶载力45厨00kN,建魄筑物色最终黄沉降走量稳袜定在4m晋m以内缘瑞。二、吉基础染工程惹实例莫分析比较巡寿成功斤的基恰坑工剩程实似例二北京打京城士大厦以基坑团工程:该揭大厦很楼高18转3m,地寺上52层,刮地下4层;司基坑惯开挖牺深度23要.7爪6m。地公层由袖杂填袄土、怎粉质植粘土弹与粉站土互犹层、资圆砾亩、卵葡石层拿等组估成,跟土层令平均渣参数明:=3祖0º,γ=1裕8k冠N/堪m3,c=2恋0k怕Pa。采发用桩居墙锚贸拉支迫护:晓护坡请桩桩具长27扰m,间西距1.矛1m,为48村8x壶30宜0x秘11夸x1模8H型钢宝;用猫三层基钢铰胀线锚滑杆(演分别亲距地喂面5、12、18程m,水辽平间乖距2.大2、2.单2、1.雪65车m,全兴长分购别为30、28、18何m,)慨锚拉工。支办护效附果较兔好,破其边惑坡最域大侧予向位激移仅30招mm。工程棵事故归实例个一加拿答大特场朗斯迈康谷未仓地晋基事梳故:建于19批41年的躁加拿莫大特贺朗斯赠康谷吵仓(T酒ra厚ns暑co陡na惊G罢ra疼in术E丈le友va项to幸r)由65个圆肝柱形典筒仓狮组成除,高31丛m,宽23洋m,其项下为判筏板描基础供。建码成后锄初次死贮存附谷物肚,谷辩仓西写侧突幼然陷锤人土晋中8.涛8m,东县侧抬质高1.林5m,仓皱身倾偏斜27。。加拿大Transcona谷仓,建于1913年。高31m,宽23m。地基破坏后,西侧下陷7.32m,东侧抬高1.52m,倾斜27o。后用388个50T千斤顶纠正,但位置较原先下降4m。
事后绵发现棕基础竹下埋亭藏有突厚达16无m的软咸粘土轰层,绩贮存戚谷物臭后使佛基底对平均塘压力狡超过侧了地贱基的滚极限标承载夕能力矛,地剑基发堵生整唯体滑花移。因该所谷仓福采用筐的是厅片筏郊基础壁,基茶础与取上部餐结构灯刚度龟均很陈强因杯而完腰好无怀损。笛发生贷事故关后,违用了38息8个50械0K虑N的千是斤顶提及支渔撑系抚统对煤其筏乖板基周础实胖施纠狐正,摔纠偏福效果中较好林,但授基础役标高词比原辅来降串低了4m。这是鸭一个父典型地的强蛇度问枯题的玩例子萍。工程轻事故障实例葬二上海狡展览所中心听馆事周故:上海容展览恋中心涌馆位蜓于上桑海市伟延安鞠东路犯北侧己,中沫央大锦厅为盈框架皮结构绑,采扇用箱驴形基冲础,先两翼局展览叼馆采前用条姐形基屯础。孝箱基疮顶面械至中筝央大究厅顶锹部塔巨尖的绢高度是为93跳.6凭3m,基缘瑞础埋培深7.徐27邪m。地阴基为独高压吹缩性霉淤泥疮质粘劣土。展览照馆于19黑54年开号工,香当年株年底弓实测吸地基雨平均席沉降缠量为60逐cm。19讲57年中认央大摩厅四率周的吗沉降付量最闸大处谎达到14矛6.柱55腾cm。19洁79年9月中离央大限厅的材平均自沉降梁量达妄到16欺0c浆m。由于辟沉降坡差过订大,旁导致让中央径大厅绍与两挑翼展宇览馆校连接华、室加内外括连接圈的水仁、暖携、电酿管道特断裂窄,严郑重影蓝响展祥览馆痕的正青常使底用。分析奴发现衬,虽见然根隶据有悄关规序范和注现场勾载荷至试验肉确定叼了地计基承脾载力校,但逢没有采进行财变形刺计算渴,仅顶仅保祝证了浮强度才要求课而忽逆略了迷变形命要求冬。这是那一个专典型付的变斩形过币大而占影响佛正常肚使用屈的工钳程实效例。福州排老火橡车站才服务坑楼下垄沉情黑况工程砍事故洪实例豆三某火惕车站献服务长楼建滥于淤狭泥层捐厚薄毯不均失的软版土地革基上闭。在王上部勿混合仔结构介的柱投下和隶墙下趁分别小设置邮了一伤般的疲扩展哈基础份和毛蓝石条近形基技础。中间商四层推的隔丧墙多鬼,采颈用钢野筋混波凝土晴楼面雅,整仅体刚购度和踩重量哨较两感翼大贺。而岔与之刷相连碑的两讨翼,艺内部家空旷蒙,三申层木雹楼面修通过黎钢筋卵混凝告土梁祝支撑逗在外品墙和疗中柱姜上,雾明显内重量助轻而姥刚度竭不足准。由于帝建筑胶物各镰部分宝的荷狡载和痰刚度有悬殊吸,建费成不拨久便驳出现耀不均舟匀沉弄降。起两冀统墙基泄向中脸部倾驴斜,求致使研墙体打、窗兼台和像钢筋恳混凝娱土楼胳面都怒出现京相当粗严重踩的裂元缝,立影响咐使用粗和安喘全。这是杜一个效典型贺的设断计时灿未从焦地基此一基雷础一只上部惹结构伶相互她作用宾的整代体概足念出谷发进袜行综学合考逐虑,霉以致塔结构榴布局皮不当屿的工尼程实想例。工程饱事故恋实例带四长春疑新世营界广症场深翻基坑册工程齐事故:拟冻建工芦程主但楼42层16具0m高,耀地下合室3层,伤埋深16济m,占光地78趋00翁m2;场枯地地棚层地脆质情黎况为寻:①勺杂填狂土2.唇5m,②挪粉质速粘土7.锄0m,③粱粘土4.垫0m,④役粉质浑粉土2.怠0m,⑤皂砾砂4m,以饶下基忘岩,拴地下愉稳定咬水位责为-3胃m。该工讯程设见计采畜用了孕护桩猜锚杆邮支护:护坊桩Ø0尿.8骨m,桩土长21躺m,孔间距2.姿0m;两戒层锚耽杆分牛别设协在-5夫.0谈m、-9响.5泳m处,合锚杆效全长原分别电为18脏m、20巾m(锚役固段李长度懂分别进为13凳m、14磨m),搞锚孔裤直径15板0m旺m,锚乔杆倾的斜角诱度为18罪º,锚预杆由2Ø兰32纲Ⅱ级螺章纹钢广筋组惰成,奸锚杆常横梁诸用2根43号旧鼠钢轨离组成。该工润程施宪工结沃束后器,基幕坑东扇南侧侍、西婆侧的袖护桩搅相继活拉断序,造唤成大径面积饱塌方病与滑锋坡严任重的仆基坑浅事故教。事位故的巨主要卷原因斥是支勉护结瞎构设拜计不味合理训,两香层锚榨杆太鸟少(利应设擦计成载三层差)且求锚杆下位置握不正凉确,算致使仔护坡忽桩的雄抗弯秒能力芽不足雀而被怖拉断眠,其董次锚乖杆横焰梁与朽护桩播间隙京过大贸,施辞工中锤过多些地使蛇用垫锡木来变充填结间隙忘,这笔就造问成了到桩墙夜及边舒坡的孕位移捡过大乓。工程饥事故湿实例律五意大围利比丸萨斜恩塔:该抬塔于11容73年动棉工修窗建,类建至24顺m高时联发现纺倾斜病而被围迫停绵工,风一百幅年后生续建甘至塔浮顶(它高约55菊m)。侧至今辣塔南怨侧沉宣降了目约3m,北量侧沉沃降了1m多,钢倾斜录了5.线8度。19失32年曾宜在塔构基灌混注了10级00多吨教水泥怨,也绒没有解奏效着。近拌年来勒,该队塔每丈年下闸沉约1m羞m左右技,已吧经成盾为世节界上晕最著闻名的虑基础肃工程蹦处理洽难题气。南侧不下沉3m多,北侧灭下沉1m多,倾斜据度6度,塔顶魄中心元点偏它离5m。虎丘史塔苏州衫虎丘疯塔,细建于闷公元95椒9~96尾1年期爱间,7级8角形误砖塔解,塔按底直携径13镰.6凳6m,高47然.5训m。塔浅顶19艇57年位宫移1.灰7m,19魔78年2.胁3m。重哥心偏狸离基君础轴肚线0.臂92席4m。虎丘塔地基旋土为捆世界帆罕见衡的软萝弱土雪,层仅厚达25丑m。因布此,墨西蜡哥城草艺术抬宫严重纷下沉独,沉烛降量臂竟高晋达4m。临鲁近的副公路熄下沉2m,公劝路路由面至辛艺术做宫门卡前高咱差达2m。参形观者史需步旺下9级台牌阶,奇才能坏从公抢路进佩入艺叶术宫晃。这轨是地慨基沉裕降最严推重的娱典型缠实例。墨西赞哥博物剥馆不虚均匀扣沉降某教教工住焰宅楼深因室笨外地岁面下晃沉导专致楼亿梯入决口拉播裂地基户液化砂土妹液化巡寿造成政的破约坏在19木64年新早泻地氏震(1牧96炸4.哭6.学16,里取氏地嗓震级梨别:7.柜5)时大恰量出呆现而慈引起求广大缴研究旋者的默注意汉。许脸多学画者对遍此作弓了广赚泛的呜研究唱,包趋括大偿量的址实验厌与数旦值计禽算。质砂土复液化湾的机迎理其忆实很细简单甲:对解松砂歌而言显,一溉旦受勒到剪劳切就遮会产原生剪虹缩(n孙eg叙at脉iv标e刊di伶la损ta侧nc塔y),即贼产生盆体积举压缩冈。在饱良和状狼态下垒,由万于水客几乎饮是不暗可压缸缩的虏,如钞砂土能中的葱水在谣受压蔑时无轨法及括时排酒出,滚则会播产生阀很大芽的孔覆隙水击压,搂最终齿导致傲有效感平均杰应力供为零宫,此零时砂程土就肝变成程液体绞。砂抄土一导旦液隔化,刊就会杏对埋朗在土神中的杆建筑舒物造拔成破绘坏影民响。以对基滴础而顶言,煮由于意地基种丧失舰了支垃持能局力,匪无法椅支撑浴上部彩结构泡的重恢量或幼地震智时的借水平榆惯性狡力而止导致果整个蜡结构串的破赌坏。地基绞液化地震饱液化孙在地宋质上抵有如耳下的忽宏观泉现象:(1竞)喷水总冒砂:土体焰中剩呀余孔棋隙水炭压力平所产凯生的址管涌泛所导追致的杏水和傅砂在劫地面振上喷初出。(2)地胳下砂野层液民化:磁地基奋中某蚁些砂绑层,斗在其株上虽沫覆盖摇有一科定厚翻度的立非液身化土堪层,锤但当沿地震问烈度切大于7度时功,地舅下饱比和砂叙层可弦发生紧液化腐,地塌基的馋强度酸降低老。液化枯土层偷的判雅别:影响湿土层享液化磨的主墓要因得素有普振动绍强度仿、透珍水性键、密嘱度、巾粘性议、静疮应力吨状态于等。蚊当地贷基内鄙存在袖如下歉土层继特点六时应戏注意厘:(1)若泛土的父密度运大,傻振动涌下体阅积收径缩的抱趋势匙小,追不易逼液化岗。很叉密的羞土振闹动时粥甚至端会振排松,俱体积舍有增聚大趋债势,亦土内爆空隙篮水压叠力不无仅不讨会增售加,欺反而讯成为涨负值先,土认由外侵部向彻孔隙渐中吸钞收水尤分,鸽土粒家的有道效应病力增言大。液化唯土层锡的判品别:(2)土挠的渗纹透性旋不好起,则盟不易侨排水雅,孔茎隙水摄压力妥得以马增大福,易坦于液识化。(3)土曾的粘顺性大只,则肃在有湖效应吨力消幼失时耀土粒刮还可朵以依驱赖粘酬聚力称来联块系,竞不致舟使骨穷架崩奇溃,苹因此灵粘性穷大的波土不勇易液墨化。(4)若非土的滩有效臂应力由大,年或土告埋深毁大,锁则液位化需痰要较装高的代孔隙辞水压翠力,性故比薪受力截小的兆土更准难液碰化。(5)振尿动强昌度增倍大至饰一定苍程度卵时会险产生仅液化做。一毙般经家验认腾为:福地震之烈度鹅在6度以骄下的鞭地区掀很少涉发现汉液化拒造成冰的喷铜水冒巾砂现筝象。液化事土层牙的判酷别:在一朗般的腥地震奶强度寺下(探烈度6-安9度,维地面亮最大站振动伴加速只度平略均值偏为0.币1-挽0.艘4g),颂在地椒面以卸下15帖m深度股内饱吃和的惩松至育中密仪的砂淹和粉央土是喊最常岛见的世液化刮土。前因为其这类蚀土透士水性睬差、振粘性幕小,宅密度铺差并弓且埋戒藏较竿浅。嫁砾石材、干姿砂、搅粘性抄土、亲黄土班等在7-游9度地会震烈垫度下愁通常掀不会签液化叨。在工扫程地搅质勘凤察中火,液积化层乎常采坟用原不位测劲试方予法来讽判别俭。地基序液化对堤宴坝而草言,职则由嚼于砂颂土液搬化而娘造成斩大面秘积地就基的领水平轰流动鲁,将内堤坝悉冲毁岸,并栽因此盖破坏坑码头析设施川。照纪片4.摧3-孟2及4.化3-闹3分别傻给出龟了阪仁神大阻地震(1洋99端5.至1.水17,里震氏地虎震级资别:7.烘2)中发评生的抗基础腥破坏榆及码余头设慕施破蜓坏的森情景它。另毒外,隐对埋贿入土陆中的系地下稳结构信如地千铁、档地下怜管道戒等,踏由于妄它们警的单堪位体洞积重倾量轻尤于液肥化后条的砂起土,印在土们液化僚时受予到向竖上的伍浮力挠而浮们起,另从而悉产生巡寿破坏枝。照槽片4.现3-弹4是日袋本北裁海道牙十胜橡冲地打震(2梢00婆3.帜9.臣26,里缓氏地坛震级跑别:7.伏8)中拍直摄到络的下备水管劣道窨爪井的歪上浮没情景法。从三、贝基础应工程薪的重睁要性(1)地基何与基炒础的乎设计津与施棋工质壮量影铃响整亿个结问构物抹质量(2哀)基础衔工程盟是隐答蔽工重程,包如有伏缺陷乓,较违难发盟现,机也较中难弥腰补或餐修复(3瓦)基础蚁工程北施工回的进邪度,辨经常列控制宽整个拥结构踏物施戚工进途度(4拥)基础娱工程毒
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