基礎(chǔ)工程第一章緒論

常用符號與單位

A 根底底面面積，m2

Ap 樁身的橫截面面積，m2

a 土的壓縮系數(shù)，MP-1a

a1~2 當(dāng)土樣上的壓力從100kPa至200kPa區(qū)間土的壓縮系數(shù)，MP-1a

b 條形根底寬度，矩形根底短邊，m

Cc 土的壓縮指數(shù)

Cu 土的不均勻系數(shù)

Cv 土的固結(jié)系數(shù)，cm2/ac土的粘聚力，kPaD擴(kuò)底樁底端直徑，mDr土的相對密實(shí)度d天然地面下根底埋深，m;樁身直徑，mmds土粒相對密度(比重)d60土的限定粒徑，mmd10土的有效粒徑，mmE土的變形模量，MPaEs土的壓縮模量，MPae土的孔隙比，偏心距，me0土的初始孔隙比fa修正后的地基承載力特征值，kPafak地基承載力特征值，kPaG根底及其上回填土之總重力，kNGD動水力，kN/m2H土層厚度，m;土樣高度，cm;擋土墻高度，mHg自地面算起的建筑物高度，mh根底高度，mIL土的液性指數(shù)Ip土的塑性指數(shù)i水力坡降K平安系數(shù);基床系數(shù)，kN/mKa主動土壓力系數(shù)K0靜止土壓力系數(shù)Kp被動土壓力系數(shù)k土的滲透系數(shù)，cm/sL房屋長度或沉降縫分隔的單元長度，ml根底底面長度，mlp樁身長度，mM作用于根底底面的力矩，kN·mN作用于根底頂面的垂直荷載，kN;樁頂軸向荷載，kNNc,ND,Nq承載力系數(shù)N10錘重10kg的輕便觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)N(N63.5)錘重63.5kg的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)n土的孔隙度，％;樁的數(shù)量F集中荷載，kNPa總主動土壓力，kNP0總靜止土壓力，kNPp總被動土壓力，kNp根底底面平均壓力，kPapa單位面積主動土壓力，kPapcr地基的臨塑荷載，kPap0根底底面平均附加壓力，kPa;單位面積靜止土壓力，kPapp單位面積被動土壓力，kPaps靜力觸探比貫入阻力，kPapu地基極限荷載，kPaQ根底承受的剪力，kN;單樁所受豎向力設(shè)計(jì)值，kNqpa樁端土的承載力特征值，kPaqsa樁周土摩擦力特征值，kPaqu無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，kPaR土坡穩(wěn)定圓弧法圓弧半徑，mRa單樁豎向承載力特征值，kNs地基最終沉降量，mm;土體中某點(diǎn)任意面上的抗剪強(qiáng)度，kPas′計(jì)算的地基變形值，mmsc地基的固結(jié)沉降量，mmsd地基的瞬時沉降量，mmsr土的飽和度u飽和土中孔隙水壓力，kPa;樁周邊長度，mup樁身周長，mV體積，cm，mv滲透速度，cm/sW截面抵抗矩，m;重力，kNw土的含水量，％wL液限，％wP塑限，％ws縮限，％z根底底面至地基中某點(diǎn)的距離，mzn地基壓縮層沉降計(jì)算深度，mα角度;集中荷載作用下地基附加應(yīng)力系數(shù)αc矩形面積均布荷載作用下地基附加應(yīng)力系數(shù)αtc矩形面積三角形分布豎向荷載作用下地基附加應(yīng)力系數(shù)αs條形面積均布荷載作用下地基附加應(yīng)力系數(shù)αts條形面積三角形分布豎向荷載作用下地基附加應(yīng)力系數(shù)α地基平均附加應(yīng)力系數(shù)β土的變形模量與壓縮模量之比值;擋土墻填土面傾斜角，(°);邊坡坡角，(°)。γ土的重度，kN/m3γd土的干重度，kN/m3γ0基底水平面以上土的加權(quán)平均重度，kN/m3γsat土的飽和重度，kN/m3γw水的重度，kN/m3γ′土的有效重度，簡稱浮重度，kN/m3γ根底及其上填土的平均重度，kN/m3δ土對擋土墻墻背的摩擦角，(°)θ地基的附加壓力擴(kuò)散角，(°)μ土的泊桑比，側(cè)膨脹系數(shù)；土對擋土墻基底的摩擦系數(shù)ξ土的側(cè)壓力系數(shù)σ土體中某點(diǎn)任意面上的法向應(yīng)力，kPaσc土的自重壓力，kPaσcd根底底面處土的自重壓力，kPaσz基底下深度z處地基附加應(yīng)力，kPaσ飽和土中有效應(yīng)力，kPaσ1土體中某點(diǎn)主平面上的最大主應(yīng)力，kPaσ3土體中某點(diǎn)主平面上的最小主應(yīng)力，kPaτ土體中某點(diǎn)任意面上的切向應(yīng)力，kPaτf土的抗剪強(qiáng)度，kPaφ土的內(nèi)摩擦角φ′土的有效摩擦角ηb根底寬度的承載力修正系數(shù)ηd根底埋深的承載力修正系數(shù)ψs沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ψt采暖對凍深的影響系數(shù)第1章緒論

1.1概述根底工程可以定義為共同運(yùn)用土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及工程經(jīng)驗(yàn)解決工程問題的系統(tǒng)科學(xué)。圖1.1地基與根底示意根底工程占建筑物工程造價(jià)的20%~30%，工期占總工期的25%~30%。地基和根底是建筑物的根基，統(tǒng)稱為根底工程。為了保證建筑物的平安和正常使用，在地基根底設(shè)計(jì)中，必須滿足以下兩個技術(shù)條件：①地基的強(qiáng)度條件要求作用于地基的荷載不超過地基的承載能力，保證地基具有足夠的防止整體破壞的平安儲藏。

②地基的變形條件要求建筑物的沉降量、沉降差、傾斜和局部傾斜不能大于地基容許的變形值。1.2地基根底工程問題的主要類型與典型實(shí)例根底工程中的問題主要可分為5類，即：①由于地基根底問題引起的上部結(jié)構(gòu)傾斜、墻體破壞；②根底自身的破壞；③地基承載力缺乏發(fā)生整體滑動破壞或沉降量過大；④邊坡喪失穩(wěn)定性；⑤其他特殊不良地質(zhì)條件引起的地基失效。1.2.1地基根底問題引起的上部結(jié)構(gòu)傾斜、墻體破壞

建筑物的地基由于土質(zhì)不均勻或是上部結(jié)構(gòu)荷載不均勻，都會造成地基不均勻沉降，整體導(dǎo)致建筑物發(fā)生傾斜。這一類問題在工程中是十分常見的，意大利比薩斜塔(圖1.2)就是舉世聞名的建筑物傾斜的典型實(shí)例。圖1.2意大利比薩斜塔當(dāng)建筑物地基產(chǎn)生不均勻沉降超過一定的限度時，建筑物墻體就會開裂。1.2.2根底破壞開裂建筑物地基軟硬不均勻，必然產(chǎn)生不均勻沉降。當(dāng)一幢建筑物的地基軟硬突變時，軟硬地基交界處往往使根底發(fā)生開裂。1.2.3建筑物地基滑動

在天然地基上建造各類建筑物后，由建筑物上部結(jié)構(gòu)荷重傳到根底底面的接觸應(yīng)力數(shù)值，如果超過持力層地基土的抗剪強(qiáng)度，那么地基將產(chǎn)生滑動。典型的工程實(shí)例是加拿大特朗斯康谷倉(圖1.5)。圖1.5加拿大谷倉地基滑動傾倒1.2.4邊坡穩(wěn)定性問題現(xiàn)代建筑工程中經(jīng)常遇到土坡穩(wěn)定問題，例如依山的城市，由于平地已無建筑場地，城市開展，新建工程只好利用山坡地。海港碼頭為船只停泊需修筑岸墻，橫跨江河的橋梁與邊岸連接處需做邊墩，都要分析岸坡的穩(wěn)定性。至于鐵路公路，穿越山嶺，更經(jīng)常遇到路邊山坡穩(wěn)定問題。典型的工程事故實(shí)例是香港寶城大廈(圖1.7)。香港地區(qū)人口稠密，市區(qū)建筑密集。新建住宅只好建在山坡上。1972年7月，香港發(fā)生一次大滑坡，數(shù)萬立方米殘積土從山坡上下滑，巨大的沖擊力正好通過一幢高層住宅——寶城大廈，頃刻之間，寶城大廈被沖毀倒塌。圖1.7香港寶城大廈廢墟

1.2.5其他特殊不良地質(zhì)條件引起地基失效當(dāng)建筑物地基為砂土或粉土?xí)r，地下水位埋藏淺，可能產(chǎn)生振動液化，使地基土呈液態(tài)，失去承載能力，導(dǎo)致工程失事。

新瀉市位于日本本海，市區(qū)存在大范圍砂土地基。1964年6月16日，當(dāng)?shù)匕l(fā)生7．5級強(qiáng)烈地震，使大面積砂土地基液化，喪失地基承載力。新瀉市機(jī)場建筑物震沉915mm，機(jī)場跑道嚴(yán)重破壞，無法使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1964年新瀉市大地震，共毀壞房屋2890幢，3號公寓(圖1.8)為其中之一，上部結(jié)構(gòu)完好。圖1.8日本新瀉市3號公寓圖在石灰?guī)r地區(qū)，由于長期地下水的作用，可能產(chǎn)生溶洞。在山區(qū)，殘積土或坡積土顆粒大小相差懸殊，在地下水作用下，可能產(chǎn)生溶蝕。在礦產(chǎn)采空區(qū)，在地下水作用下可能產(chǎn)生地表塌陷。在地下水流動區(qū)域，如土質(zhì)級配不良，那么細(xì)的土顆?？赡鼙粵_走，而產(chǎn)生管涌。建筑物地基由于地下水活動造成地基的各類事故，必然危及上部建筑物的平安。1.4根底工程的開展概況地基根底工程的開展趨勢：(1)地基處理方面①選用地基處理方案時采用多因素優(yōu)選法。

②重視復(fù)合地基設(shè)計(jì)計(jì)算理論的研究。③進(jìn)一步開發(fā)出把地基處理和消納工業(yè)廢料結(jié)合起來的新技術(shù)。④地基加固機(jī)械向自動化方向開展。(2)根底工程方面①樁基技術(shù)逐漸成為現(xiàn)代化根底工程體系的主流之一，樁型向多樣化方向開展。②地下連續(xù)墻向大深度、高精度方向