第10章 地基和基础结构
【土力学与地基基础】第10章习题
重要提示：以下情况作业将被驳回1）以附件形式提交答案；2）作业成绩不到60分。
选择题10-1根据地基损坏可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，可将地基基础设计分为( )设计等级。
A. 二个B. 三个C. 四个D. 五个10-2 扩展基础不包括( )。
A. 柱下条形基础B. 柱下独立基础C. 墙下条形基础D. 无筋扩展基础10-3为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础顶面至少应低于设计地面（）。
A. 0.1mB. 0.2mC. 0.3mD. 0.5m10-4 除岩石地基外，基础的埋深一般不宜小于( )。
A. 0.4mB. 0.5mC. 1.0mD. 1.5m10-5按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的荷载效应( ) 。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.010-6 计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应( )。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合但其分项系数均为1.010-7 计算挡土墙土压力时，荷载效应( )。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.010-8 计算基础内力时，荷载效应( )。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.010-9地基土的承载力特征值可由( )确定。
《建筑地基基础设计规范》强制性条文
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）新内容有关调整部分：新规范于2002年4月1日启用，原规范（GBJ7-89）于2002年12月31日废止；新规范规定必须严格执行的强制性条文共27条，具体分配为：第3章有2条、第5章有4条、第6章有3条、第7章有3条、第8章有9条、第9章有3条、第10章有4条；新规范主要修订内容是：明确了地基基础设计中承载力极限状态和正常使用极限状态的使用范围和计算方法；强调按变形控制设计的原则，满足建筑物使用功能的要求；细化岩石分类和地基土的冻胀分类；增加有限压缩层地基变形和回弹变形计算方法；增加岩石边坡支护设计方法；增加复合地基设计方法；增加基坑工程设计方法；增加地基基础检测与监测内容；取消了壳体基础设计的规定。
新规范第1.0.2条中明确规定：地基基础设计，必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。
新规范第1.0.4条中明确规定：在设计时，荷载取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定；基础的计算尚应符合现行国家标准《砼结构设计规范》（GB50010）和《砌体结构设计规范》（GB50003）的规定。
强制性条文部分：第3章“基本规定”之强制性条文：第3.0.2条：根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；设计等级为甲级、乙级的建筑物（地基基础设计等级分类参见表3.0.1），均应按地基变形设计；注：场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物，被定为丙级建筑物。
表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：地基承载力特征值小于130Kpa，且体型复杂的建筑；在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。
城市地理学第10章ppt课件
3、地租对城市土地利用模式的影响 （1）城市一般商业中心的地租最高，越是靠近中心商
业区，土地租金越高。
（2）企业希望接近中心商业区，不仅是考虑到运输成 本，还考虑到聚集利益。
（3）城市土地利用的模式是围绕中心商业区的同心环 形地带。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
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（5）萨缪尔森认为，地租是为使用土地所付出的代价。 （6）美国土地经济学家雷利-巴洛维在他所著《土地资 源经济学——不动产经济学》一书中认为，地租是一种经 济剩余。
季节性冻土
在冻土状态，地基强度较高，压缩性较小或不具有压缩性；融 化后承载力大大下降，压缩性集聚增加，使地基溶沉。
膨胀土
受水浸湿，体积膨胀；干燥失水，体积收缩。
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第一节 城市土地的特征与土地利用类型
一、城市土地的概念
城市土地是城市区域内的陆地、水面以及它 们上下一定空间所构成的自然综合体。
根据开发程度的不同，城市土地分为三个层次： 一是，城市建成区的土地；
建筑结构地基和基础
建筑结构地基和基础建筑结构的地基和基础是保证建筑物稳定性和安全性的重要组成部分。
地基是指建筑物所处地面下方的土壤层，而基础则是位于地基上方的承重结构。
本文将对建筑结构的地基和基础进行详细介绍。
地基是建筑物承载土壤的部分，它将建筑物的重量和荷载分散到土壤中，以保证建筑物的稳定性。
地基的选择主要考虑土质、地下水位以及建筑物的性质和用途。
常见的地基类型包括浅基础和深基础。
浅基础主要用于荷载较小，土质较好的场所。
常见的浅基础类型包括扩展基础、台基和锚固杆基础。
扩展基础是指在地基底部扩大一定面积，以增加地面与地基的接触面积，提高承载能力。
台基是指在地面上构筑平台状基础，用于承载大型建筑物，比如高层建筑和桥梁。
锚固杆基础则是通过在地下固定钢筋锚杆，将建筑物的荷载传递到稳定的土体中。
深基础适用于土层较深，承载能力较差的场所。
常见的深基础类型包括桩基础和连续墙基础。
桩基础是指将钢筋混凝土桩或钢桩嵌入土壤中，通过摩擦力和桩端承载力来支撑建筑物。
连续墙基础是指在土壤中用钢筋混凝土或预制混凝土构建连续墙，具有良好的承载能力和刚度。
基础是地基上方承载建筑物重量的部分，它将荷载分散到地基上，保证建筑物的稳定性和安全性。
基础根据结构形式的不同可分为连续基础、独立基础和悬挑基础等。
连续基础是指横向连续支撑建筑物的基础结构，常见的连续基础类型有矩形基础、条形基础和抱杆基础。
矩形基础适用于多根列的建筑物，通过矩形形状将荷载平均分散到地基上。
条形基础适用于一根长条形建筑物，将荷载分散到地基上。
抱杆基础适用于柱状结构，通过包围柱体的基础将荷载传递到地基。
独立基础是指各个柱子的基础分别独立承担。
常见的独立基础类型有矩形基础、扩展基础和桩基础。
矩形基础适用于单根或少数几根柱子的建筑物，通过矩形形状将荷载分散到地基上。
扩展基础是指在柱子周围扩大基础面积，以增加承载能力。
桩基础适用于土壤条件较差的场所，通过桩基础将建筑物的荷载传递到稳定土层。
建筑地基与基础
12.1.2 碎石
碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50 ％的土。
根据粒组含量及颗粒形状，碎石土可按表12.5 （详见P244)分为块石、漂石、碎石、卵石、角砾、 圆砾。
12.1.3 砂土
砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50 ％、粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50％的土。
(1)柱、墙的边缘至基础边缘的距离不应小于 50mm（图12.10
(2)当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时， 交叉基础梁连接处应设置八字角，柱角与八字角之 间的净距不宜小于50mm（图12.10 (a)
(3)单向基础梁与柱的连接，可按图12.10(b)、(c)
(4)基础梁与剪力墙的连接，可按图12.10(d)采用。
一般情况下，红粘土的表层压缩性低、强度较 高、水稳定性好，属良好的地基土层。但随着含水 量的增大，土体呈软塑或流塑状态，强度明显变低， 作为地基时条件较差。
（3） 膨胀土是一种具有强烈的吸水膨胀和失水收缩
特性的粘性土。土呈黄、红褐、灰白色，粘粒含量
膨胀土通常表现为压缩性低、强度高，因此易 被误认为是良好的天然地基。
所有建筑物都是修建在地表上，建筑物上部结 构的荷载通过下部结构最终都会传到地表的土层或 岩层上，这部分起支撑作用的土体或岩体就是地基。 将建筑物所承受的各种作用传递到地基上的下部承 重结构称为基础
地基根据是否经过人工处理分为天然地基和人 工地基
基础底面离地面的深度称为基础的埋置深度。
本章内容
12.1 岩土的工程分类 12.2 建筑基础
图12.9 筏形基础
（a）墙下筏形基础；(b)平板式柱下筏形基础； (c)下梁板式柱下筏形基础；(d)
图12.10 地下室底层柱、剪力墙与基础梁连接的构造要求
国开建筑施工与管理专科《地基基础》期末考试题库
国开建筑施工与管理专科《地基基础》期末考试题库备注：资料整理于2017年3月24日；资料分章节整理；适用于XXX建筑施工与管理专科学员期末考试。
判断题题库第1章1.力学性能满足建筑物的承载和变形能力要求的地层称为天然地基（人工地基）。
(错)2.承载能力要求（抗变形能力要求）是指该地层必须具有足够的强度和稳定性以及相应的安全储备。
(错)3.抗变形能力要求（承载能力要求）是指该地层承受建筑物荷载后不能产生过量的沉降和过大的不均匀沉降。
(错)4.承受建筑物全部荷载的那一部分地层称为地基（基础）。
(错)5.基础（地基）是连接上部结构与地基的结构构件，基础（地基）结构应符合上部结构使用要求。
(错)6.通过特殊的施工方法将建筑物荷载传递到较深土层的基础称为深基础（浅基础）。
(错)第2章1.由自然动力引起地球和地壳物资组成、内部结构和地壳外形不断变化和开展的作用，称为地质作用。
(对)4.岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
(对)5.沉积岩（岩浆岩）是由风化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结形成的岩石。
(错)6.组成土的物质可分为固相、液相和气相三种状态（组成土的物质只有固相、液相两种状态）。
(错)7.由风力搬运形成的土，称为风积土（残积土）。
8.对于级配良好的土，相应的地基土的强度和稳定性也较好，透水性和压缩性也较小（土的颗粒越均匀，级配越好）。
(错)第3章1.由土体自重产生的应力称为自重应力（附加应力），由建筑或地面堆载及基础引起的应力叫附加应力（自重应力）。
(错)2.土中自重应力随深度呈线性增加（减少）。
(错)3.土的自重应力不会引起地基变形，唯有新沉积的土或人工填土，需考虑自重引起的变形。
(对)4.基础底面给地基的压力，称为基底压力，方向向下（方向向上）。
(错)5.土的压缩变形实质上是土中孔隙体积变小的结果。
(对)6.在侧限条件下，土的竖向应力与竖向应变之比，称为压缩模量（变形模量）。
房屋建筑学-第10章建筑构造概论
2、自然界其他因素的影响 我国地域辽阔，自然环境差异较大，不同的气候条件对房 屋的影响也不尽相同，应当根据当地的实际情况对房屋的各 有关部位采取相应的构造措施，如保温、隔热、防潮、防水、 防冻账、防温度变形破坏等，以保证房屋的正常使用。 3、人为因素的影响 由于房屋是供人们使用的，因此人们在房屋内部从事生产、 生活、学习和娱乐等活动往往会对房屋产生不同的影响。如 噪声、振动、化学辐射、爆炸、火灾等都属于人为因素的影 响。房屋的构造应当具备抵御这些不良因素的能力，应通过 在相应的部位采取可靠的构造措施提高房屋的生存能力，避 免遭受不应有的损失。 4、技术和经济条件的影响 随着科技的发展，各种新材料、新工艺、新技术不断涌现， 建筑构造也要根据行业发展的现状和趋势不断调整，推陈出 新。
10.4建筑构造设计原则
必须满足建筑使用功能要求 必须有利于结构安全 必须适应建筑工业化的需要 必须讲求建筑经济的综合效益 必满足建筑使用功能要求 房屋的建造地点不同，使用功能不同，往往对建 筑构造的要求也不同。如寒冷地区的房屋要解决好冬 季的保温问题，炎热地区的房屋把各隔热和通风作为 首先需要满足的条件，计算机房要求防静电，影剧院 和音乐厅要求具有良好的音响环境，民用建筑讲究使 用者的舒适性；工业建筑应当满足生产的需要。应当 根据具体情况，综合运用有关知识，反复比较，选择 合理的房屋构造方案。 2、必须有利于结构安全 房屋中的绝大多数构件是根据其承受荷载的大 小，通过结构计算和设计确定的，有一些构配件的安 全使用主要是通过构造措施来保证，如阳台护栏、楼 梯的栏杆和扶手、抗震构造等。在选择受力的构件时， 应当把确保结构安全放在首位。
建筑构造设计原则
3、必须适应建筑工业化和建筑施工的需要 在满足建筑使用功能、艺术形象的前提下，应尽量采用标 准设计和通用构配件，使构配件的生产工厂化，节点构造定型 化、通用化，为机械化施工创造条件，以适应建筑工业化的需 要。 4、必须注重社会、经济和环境效益 房屋的建造需要消耗大量的材料，在选择构造方案时应 充分考虑建筑的综合效益，因地制宜，就地取材，注重环境保 护，多采用天然建材的替代产品，尽量降低材料费用。在确保 工厂质量的同时，努力降低工程造价。 5、必须注意美观 建筑的立面和体型是确定建筑形象的决定因素，但细部 的构造处理也是对建筑的整体美观有很大影响。
土力学与地基基础习题集与答案第10章
土力学与地基基础习题集与答案第10章(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第10章土坡和地基的稳定性（答案在最底端）1.简答题1.土坡稳定有何实际意义影响土坡稳定的因素有哪些1.【答】山区的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整场地、开挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影响，造成边坡局部土体滑动而丧失稳定性，边坡的坍塌常造成严重的工程事故，并危及人身安全，因此，应选择适当的边坡截面，采取合理的施工方法，必要时还应验算边坡的稳定性以及采取适当的工程措施，以达到保证边坡稳定。
减少填挖土方量、缩短工期和安全节约的目的。
影响边坡稳定的因素一般有一下几个方面：（1）土坡作用力发生变化。
例如由于在坡顶堆放材料或建造建筑物使坡顶受荷，或由于打桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的震动改变了原来的平衡状态。
（2）土体抗剪的强度的降低。
例如土体中含水量或孔隙水压力的增加。
（3）静水压力的作用。
例如雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从而促进捅破的滑动。
（4）地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流常是边坡失稳的重要因素，这是因为渗流会引起动水力，同时土中的细小颗粒会穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，使土体的密实度下降。
（5）因坡脚挖方而导致土坡高度或坡脚增大。
2.何为无黏性土坡的自然休止角无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关3.简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程4.试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同5.分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数6.地基的稳定性包括哪些内容地基的整体滑动有哪些情况应如何考虑7.土坡稳定分析的条分法原理是什么如何确定最危险的圆弧滑动面8.简述杨布(Janbu)条分法确定安全系数的步骤。
2.填空题1.黏性土坡稳定安全系数的表达式为。
2.无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角，称为自然休止角。
地基基础重点精选全文
可编辑修改精选全文完整版地基基础重点第一章、浅地基1、基础类型：独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱型基础。
2、由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基础，称为无筋扩展基础，旧称刚性基础。
由钢筋混凝土材料建造的基础称为扩展基础。
3、基础埋置深度的概念：一般从室外地面标高算起，至基础底面的深度为基础埋深。
4、影响基础埋置深度的因素：1）上部结构情况；2）工程地质和水文地质条件；3）当地冻结深度；4）建筑场地环境条件（邻近存在建筑物、靠近土坡）。
5、无筋扩展基础：B’/h<=[b’/h]=tanα（α-基础的刚性角）6、补偿性设计分类：（1）全补偿性设计：补偿性基础底面实际平均压力等于原有土的自重压力时，称全补偿性设计。
（2）超补偿性设计：当补偿性基础底面实际平均压力小于原有土的自重压力时，称超补偿性设计。
（3）欠补偿性设计：若补偿性基础底面实际平均压力大于原有土的自重应力时，称为欠补偿性设计。
第二章、桩基础与深基础1、按桩的施工方法可分为：预制桩、灌注桩、扩底桩、嵌岩桩。
2、预制桩分为：工厂预制、就地预制；沉桩方法：锤击法、振动法、静力压桩法。
3、灌注桩分为：钻孔灌注桩（长螺旋钻机、潜水钻机、回旋钻机、大直径钻机）、冲孔灌注桩、沉管灌注桩（锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩）、夯压成型灌注桩、钻孔孔底压浆成桩。
4、在饱和软土中设置挤土桩，如设计和施工不当，就会产生明显的挤土效应，导致未初凝的灌注桩桩身缩小乃至断裂，桩上抬和移位，地面隆起，从而降低桩的承载力，有时还会损坏邻近建筑物；桩基施工后，还可能因饱和软土中孔隙水压力消散，土层产生再固结沉降，使桩产生负摩阻力，降低桩基承载力，增大桩基的沉降。
挤土桩若设计和施工得当，可收到良好的技术经济效果，如在非饱和松散土中采用挤土桩，其承载力明显高于非挤土桩。
因此，正确地选择成桩方法和工艺是桩基设计中的重要环节。
5、摩擦桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受，即纯摩擦桩，桩端阻力可忽略不计。
桩基础10章
降量增大。
(3) 钻孔扩底灌注桩： 用钻具钻孔后，再借助安装在钻杆下端 的扩孔机将孔底扩大，当钻杆旋转时逐渐撑 开扩孔机的两把扩刀，其扩大角度不宜超过
15度，扩大后的直径不宜大于3倍的桩身直径。 优点：桩的承载力高。
三、 按桩身材料分类
(1) 钢筋混凝土桩
钢筋混凝土预制桩 钢筋混凝土灌注桩
（2）钢桩
载到持力层，各桩在桩端处的压力分布面积和
桩底面积基本相同，无明显的应力叠加现象, 因此可认为,端承群桩中各桩的工作状态与孤 立的单桩相似,群桩的承载力为各单桩承载力 之和。若各桩的荷载相同，群桩沉降几乎与单 桩相同。
端承桩桩尖平面上的应力分布
摩擦群桩：在竖向荷载作用下，群桩的作用 和孤立单桩相比有显著的差别。作用在摩擦桩 上的荷载是通过桩侧阻力和桩端阻力传递的。 若桩间距小，各桩所传递的附加应力将叠加， 导致桩端平面处的附加应力大大超过单桩，且 附加应力影响的深度和范围也比单桩要大得多。
9.5 桩基础的设计 一、选择桩的类型
1.确定桩的承载性状
根据等级、规模、荷载大小，结合工程地 质剖面图、各层土的性质与厚度，确定桩的受
力工作类型。
2.选择桩的材料和施工方法
根据当地材料供应、施工机具与技术水平、 造价、工期及场地环境等情况选择。
中小型工程可采用素混凝土桩
大工程采用钢筋混凝土桩，采用锤击法
合；使水平荷载和力矩较大方向与承台的长边
平行。
（1）柱基—独立基础 梅花布置，受力条件均匀；行列布置，施 工方便。
（2）墙基—条形基础
一字形：小型工程一排，大中型工程多排。
四、桩基础的验算 1.单桩受力验算 中心受压：Q=(N+G)/n≤R
偏心受压： Q=(N+G)/n≤R
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粒径大于200mm的颗 粒含量超过全重50％
粒径大于20mm的颗粒 含量超过全重50％ 粒径大于2mm的颗粒 含量超过全重50％
注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
c.砂土的分类 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%的土，且粒 径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土称为砂土
d.粉土的分类
粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%，塑性指数 IP≤10的土称为粉土
e.粘性土的分类
粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%，塑性指 数IP＞10的土称为粘性土，粘性土根据塑性指数细分
土的名称 塑性指数 IP＞17
粘土
粉质粘土
10＜IP≤17
f.人工填土的分类
由于人类活动而形成的堆积物称为人工填土。物质成分 较杂乱,均匀性较差，根据其物质组成和成因,可分为素填土、 压实填土、杂填土和冲填土
1776年，库仑根据砂土剪切试验
f
砂土
剪切试验播放
库仑定律：土的抗剪强
度是剪切面上的法向总应 力 的线性函数
f
后来，根据粘性土剪切试验
f tan
f tan c
c:土的粘聚力
c
粘土
:土的内摩擦角
二、土体抗剪强度影响因素 摩擦力的两个来源 1.滑动摩擦：剪切面土粒间表面的粗糙所产生的 摩擦 2.咬合摩擦：土粒间互相嵌入所产生的咬合力 粘聚力：由土粒之间的胶结作用和电分子引力等因 素形成 抗剪强度影响因素 摩擦力：剪切面上的法向总应力、土的初始密度、土 粒级配、土粒形状以及表面粗糙程度 粘聚力：土中矿物成分、粘粒含量、含水量以及土的 结构
坚硬程度类别 坚硬岩 饱和单轴抗压 强度frk(Mpa) frk＞60 较硬岩 较软岩 软岩 5＜frk≤15 极软岩 frk≤5
30＜frk≤60 15＜frk≤30
b.碎石土的分类 粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土称为碎石土
碎石土的分类
土的名称 漂石 块石 卵石 碎石 圆砾 角砾 颗粒形状 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 颗粒级配
基础 将建筑物承受的荷载传递到地基上的实体结构 浅基础 柱下条形基础、筏板基础、箱形基础 深基础 桩基础、沉井、地下连续墙
浅基础与深基础的区别
浅基础 埋置深度
设计计算是否考虑基础侧面摩阻力 施工时是否敞开挖基坑修基础 施工方法 结构形式 工程造价 ≤５米 否 是 简单 简单 低
深基础
>５米
考虑
否 复杂 复杂
虎丘塔
始建于公元959年，塔高47.7米， 迄今已有1000多年的历史。塔的平面 呈八角形，由外壁、回廊与塔心三部 分组成。虎丘塔全部砖砌，外型完全 模仿楼阁式木塔，从明朝起，虎丘塔 即已开始倾斜，至今，塔身最大倾角 为3度59分，塔顶离中心线已达2.31m， 而且底层塔身发生不少裂缝，被称为 “中国第一斜塔”。1961年作为苏州 最古老的建筑物被列为国家级保护文 物，出于保护的考虑，从1975年开始， 虎丘塔便不再允许游客进入，从虎丘 塔结构设计上看有很大缺点，没有做 扩大的基础，砖砌塔身垂直向下砌八 皮砖，即埋深0．5m，直接置于块石 填土人工地基上。估算塔重63000kN， 则地基单位面积压力高达435kPa，超 过了地基承载力。塔倾斜后，使东北 部位应力集中，超过砖体抗压强度而 压裂。
第八章 地基和基础结构
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7
地基岩土的分类和工程特性 地基基础设计的基本规定 地基计算 基础的结构型式和应用 无配筋扩展基础 扩展基础 柱下条形基础
湖北工程学院城建学院 土木建筑工程系结构教研室
基本概念 地基 受建筑物荷载影响的那部分地层 天然地基
人工地基 换土垫层法、化学加固法
赵 州 桥
是世界上现存最早、保存最完整的巨大石拱桥，拱上加 拱的“敞肩拱”的运用，更为世界桥梁史上的首创，比 欧洲最早的敞肩拱桥早了近1100年。地基基础的处理上 也非常合理，该桥桥台座落在较浅的密实粗砂土层上， 沉降很小，现反算其基底压力约为500kPa～600kPa，与 现行的各设计规范中所采用的该土层容许承载力的数值 （550kPa）极为接近。
砂土的分类
土的名称 颗粒级配
砾砂
粗砂 中砂
粒径大于2mm的颗粒含量占全重25％～50％
粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50％ 粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50％
细砂
粉砂
粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85％
粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50％
注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
三 抗剪强度的测定方法
• 1、直接剪切试验 试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）
2、三轴剪切试验 • 应变控制式三轴仪：压力室，加压系统，量测系统 组成 • 应力控制式三轴仪
试验步骤: 1.装样 2.施加周围压力 3.3
3
3
△
• 应变控制式三轴 仪：压力室，量 测系统
分类方法：
8.1地基岩土的分类和工程特性
1.《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002) 根据土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把 地基土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性土、 人工填土六大类 a.岩石的分类 颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理隙的岩体称为 岩石，坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度frk分类
g.特殊土 具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状 态和结构特征的土。 软土、红粘土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土
地基土的主要物理力学指标
风化（物理、 化学）作用 搬运 沉积
岩石
岩石破碎 化学成分改变
大小、形状和 成分都不相同 的松散颗粒集 合体（土）
固相 土 液相 气相
土中颗粒的大小、成分及三相 之间的相互作用和比例关系， 反映出土的不同性质
较高
上部结构
基础 地基
持力层
下卧层
软弱下卧层
地基基础设计必须满足的基本条件
强度要求
地基承载力具有防止整体剪切破坏的安全储备
变形要求
基础沉降量不超过地基变形容许值
稳定性要求
挡土墙、边坡、地基基础具有足够的稳定性
基础成功例子 上海龙华寺
上海地区至今保存最完美 的古塔之一，楼阁式七层 八面砖木宝塔，高40.4米， 塔体橙黄，刹杆高耸，姿 态雄伟美观。其砖身和基 础部分，为宋太平兴国二 年（公元977年)建造时的 原物。是我国古代桩基础 的典范。
• 三、换算指标
质量m 体积V
Vw Va Vv
1.孔隙比e和孔隙率n
孔隙比e ：土中孔隙体积与土
粒体积之比
V
气
mw m
水
ms
土粒
Vs
Vv e Vs
孔隙率n ：土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示
Vv n 100% V
土的抗剪强度
土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力
• 一、库仑定律
金贸大厦 目前中国第一， 世界第三高楼。 88层，高420.5 米，是中国传统 建筑风格与世界 高新技术的完美 结合。
江阴长江公路大桥 是目前中国第一、 世界第四的特大跨 径钢悬索桥。北锚 碇采用大型深沉井 基础，平面尺寸69 米×51米，下沉58 米，为世界第一大 沉井。
基础失败例子
上海工业展览馆
加拿大特朗斯康谷仓
谷仓平面呈矩形，南北向长 59.44m，东西向宽23.47m，高 31.00m，容积36368立方米，谷仓 基础为钢筋混凝土筏板基础，厚度 61cm，埋深3.66m。谷仓于1911年 动工，1913年完工，空仓自重 20000T，相当于装满谷物后满载总 重量的42.5%。 1913年9月装谷物，10月17日当谷仓已装了31822m3谷物时，发现1小时 内竖向沉降达30.5cm，结构物向西倾斜，并在24小时内谷仓倾斜，倾斜度离 垂线达26°53ˊ，谷仓西端下沉7.32m，东端上抬1.52m，上部钢筋混凝土筒 仓坚如磐石,仅有极少的表面裂缝。 谷仓地基土事先未进行调查研究，据邻近结构物基槽开挖试验结果，计 算地基承载力为352kPa，应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，谷仓地 基实际承载力为（193.8-276.6）kPa，远小于谷仓破坏时发生的压力 329.4kPa，因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。 事后在下面做了七 十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，才把 仓体逐渐纠正过来，但其位置比原来降低了４米。
质量m
气
mw m
体积V
Vw Va
水 土粒
2.土粒相对密度ds（土粒比重）： 土粒质量与同体积的4℃时纯水的 质量之比
ms
土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般2.70～2.75； 砂土一般为2.65左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小
Vs
ms s ds Vs
V
Vv
1954年兴建的上海工业展览 馆中央大厅，因地基约有14m厚的 淤泥质软粘土，尽管采用了7.27m 的箱形基础，建成后当年就下沉 600mm。1957年6月展览馆中央大 厅四角的沉降最大达1465.5mm， 最小沉降量为1228mm。1957年7月， 经苏联专家及清华大学陈希哲教 授、陈梁生教授的观察、分析， 认为对裂缝修补后可以继续使用 (均匀沉降) 1979年9月时，展览 馆中央大厅平均沉降达1600mm， 逐渐趋向稳定，工程使用良好。
• 一、土的三相图
质量m 气
mw
体积V
Vw Va Vs
m
水 土粒
ms
V
Vv
二、直接测定指标
1.土的密度ρ：单位体积土的质量
质量m