基礎(chǔ)工程學(xué)

一、課程性質(zhì),目的

性質(zhì):專(zhuān)業(yè)課，(對(duì)巖土工程專(zhuān)業(yè))

目的:通過(guò)教學(xué)，向?qū)W生講授常規(guī)淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論,并相應(yīng)介紹其施工工藝。為便于學(xué)生理解、掌握各種設(shè)計(jì)計(jì)算方法，應(yīng)注意將計(jì)算方法的理論依據(jù)與已學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課(如:土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu))中相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)緊密結(jié)合，概念交待明確，并配合計(jì)算實(shí)例布置相應(yīng)的習(xí)題，使學(xué)生能根據(jù)建(構(gòu))筑物的使用要求、荷載大小、基坑開(kāi)挖規(guī)模及工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件，選擇合理的基礎(chǔ)型式及支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，掌握常規(guī)基礎(chǔ)及支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)方法，了解基礎(chǔ)工程施工及技術(shù)管理方面應(yīng)具備的基本能力。

二、課程的基本內(nèi)容

第一章:地基基礎(chǔ)及其設(shè)計(jì)原則。主要包括地基基礎(chǔ)的主要類(lèi)型;地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念及基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的基本原則等。

第二章:天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。主要包括天然地基計(jì)算;無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)、鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)、柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算。

第三章:筏板基礎(chǔ)。包括筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求、內(nèi)力分析、地基驗(yàn)算及施工中的基本要求。

第四章:沉井基礎(chǔ)。包括沉井的構(gòu)造要求、施工過(guò)程中沉井結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算及施工。

第五章:樁基礎(chǔ)。主要包括單樁豎向承載力的確定、群樁基礎(chǔ)承載力及沉降計(jì)算、樁的水平承載力確定及樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

第六章:基坑開(kāi)挖支護(hù)。主要包括支護(hù)結(jié)構(gòu)的型式、支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式及計(jì)算內(nèi)容，支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算，淺基坑(槽)和深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算及支護(hù)結(jié)構(gòu)施工等。

第七章:地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻的構(gòu)造處理，內(nèi)力計(jì)算及施工。

三、課程的基本要求

第一章:地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則及地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)三者相互作用理論是基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)工作的準(zhǔn)則及理論依據(jù)。學(xué)生應(yīng)熟悉地基及基礎(chǔ)的主要類(lèi)型，掌握三者相互作用的概念及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則。

第二章:天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1.正確運(yùn)用土力學(xué)的基本理論，掌握天然地基的設(shè)計(jì)計(jì)算(包括確定基礎(chǔ)埋深、地基承載力、基礎(chǔ)底面積及地基變形和穩(wěn)定性驗(yàn)算)方法，使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作能順利進(jìn)行。

⑴ 能綜合考慮建筑物的使用要求、荷載大小、場(chǎng)地地質(zhì)條件、地基土的凍脹性及對(duì)已有建筑物基礎(chǔ)的影響等諸因素，合理選擇基礎(chǔ)埋深。

⑵ 掌握確定地基承載力的常用方法，按修正后的地基承載力特征值fa、上部荷載(軸心荷載及偏心荷載)、基礎(chǔ)自重及填土重確定基礎(chǔ)底面積;掌握不同結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的地基變形特征，按規(guī)范要求對(duì)地基進(jìn)行變形驗(yàn)算及穩(wěn)定性驗(yàn)算。

2.對(duì)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，應(yīng)能根據(jù)基礎(chǔ)材料及基底壓力確定基礎(chǔ)的寬高比，確定基礎(chǔ)的寬度及厚度。

3.鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)

⑴ 熟悉鋼筋混凝土基礎(chǔ)的一般構(gòu)造要求。

⑵ 正確理解基底"凈反力"的概念，掌握墻下條基控制截面剪力及彎矩的計(jì)算方法，確定基礎(chǔ)底板的厚度及配筋，并滿足構(gòu)造要求。

⑶ 掌握按抗沖切承載力確定獨(dú)立基礎(chǔ)底板厚度的方法及控制截面彎矩、配筋的計(jì)算方法。對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)，按相應(yīng)公式計(jì)算控制截面凈反力、剪力、彎矩時(shí)，應(yīng)熟悉公式中各項(xiàng)的代換原則。

4.柱下條形基礎(chǔ)

⑴ 熟悉柱下條基的適用條件及構(gòu)造要求，能用倒梁法計(jì)算條基的縱向內(nèi)力，并能按荷載要求、地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)出符合規(guī)范要求的鋼筋混凝土柱下條基，并完成課程設(shè)計(jì)中的相應(yīng)設(shè)計(jì)題。

⑵ 熟悉基床系數(shù)法(彈性地基梁法)的適用條件，能根據(jù)柔性指數(shù)及荷載至梁端的距離區(qū)分無(wú)限長(zhǎng)梁、半無(wú)限長(zhǎng)梁、有限長(zhǎng)梁及短梁。掌握無(wú)限長(zhǎng)梁上計(jì)算截面因兩側(cè)荷載產(chǎn)生的撓度、內(nèi)力的疊加方法。

⑶ 理解十字交叉基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)荷載的分配規(guī)律，了解結(jié)點(diǎn)分配荷載的調(diào)整方法。

第三章:筏板基礎(chǔ)

了解筏板基礎(chǔ)的適用條件、特點(diǎn)及構(gòu)造要求，熟悉筏板基礎(chǔ)的分類(lèi)及筏基內(nèi)力的計(jì)算方法--平板式筏基的條帶法、肋梁式筏基的雙向板法。

第四章:沉井基礎(chǔ)

熟悉沉井基礎(chǔ)地基強(qiáng)度的驗(yàn)算方法及下沉、抗浮安全系數(shù)的計(jì)算方法。能理解沉井基礎(chǔ)在自重作用下的內(nèi)力計(jì)算方法、刃腳的內(nèi)力計(jì)算方法及井壁的內(nèi)力計(jì)算方法。

第五章:樁基礎(chǔ)

熟悉預(yù)制樁及各種灌注樁的類(lèi)型，能按擠土作用對(duì)灌注樁進(jìn)行分類(lèi)。理解樁土體系的荷載傳遞規(guī)律，熟悉樁破壞的幾種模式及對(duì)應(yīng)的Q-S曲線。熟悉按靜載荷試驗(yàn)成果確定單樁豎向極限承載力的幾種方法，掌握用經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定單樁豎向極限承載力的方法，了解單樁抗拔承載力的確定方法。理解端承型及摩擦型群樁的工作性狀、群樁效應(yīng)、承臺(tái)效應(yīng)的含義，掌握確定基樁、復(fù)合基樁承載力特征值及群樁基礎(chǔ)承載力的計(jì)算方法。熟悉群樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算的基本原理。能理解采用水平靜載荷試驗(yàn)、m法、半經(jīng)驗(yàn)公式等方法確定樁基水平承載力的原理。了解樁、承臺(tái)的構(gòu)造要求，掌握承臺(tái)的抗剪、抗沖切、抗彎等內(nèi)力計(jì)算方法，能根據(jù)樁基荷載情況、地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)出復(fù)合規(guī)范要求的獨(dú)立樁基礎(chǔ)，并完成課程設(shè)計(jì)中的相應(yīng)設(shè)計(jì)題。

第六章:基坑開(kāi)挖支護(hù)

熟悉常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法。熟悉基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的主要類(lèi)型及常用維護(hù)結(jié)構(gòu)型式。熟悉支護(hù)結(jié)構(gòu)的一般破壞形式及對(duì)應(yīng)的計(jì)算內(nèi)容，能正確應(yīng)用朗肯、庫(kù)倫理論計(jì)算基坑邊坡土壓力，熟悉特殊情況下的土壓力計(jì)算方法。理解淺基坑(槽)支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。掌握深基坑鋼板樁的常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算(懸臂式、單錨式)方法，熟悉深基坑多錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的原理，掌握非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗(yàn)算方法。了解鉆孔灌注樁擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的常規(guī)計(jì)算方法及樁截面配筋計(jì)算方法。

7. 熟悉土層錨桿的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及穩(wěn)定性驗(yàn)算方法。了解重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及土層錨桿的施工工藝、錨桿試驗(yàn)步驟及承載力的確定方法。能根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境條件對(duì)開(kāi)挖規(guī)模不大的一般深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算，或完成課程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)題。

第七章:地下連續(xù)墻

了解地下連續(xù)墻的適用范圍、逆作法施工原理及內(nèi)力的常規(guī)計(jì)算方法、m法等。了解地下連續(xù)墻的施工工藝。

四、教學(xué)安排