基础工程学

一、课程性质,目的

性质:专业课，(对岩土工程专业)

目的:通过教学，向学生讲授常规浅基础、深基础及基坑支护结构的设计理论,并相应介绍其施工工艺。为便于学生理解、掌握各种设计计算方法，应注意将计算方法的理论依据与已学过的基础课(如:土力学、结构力学、混凝土结构)中相应知识点紧密结合，概念交待明确，并配合计算实例布置相应的习题，使学生能根据建(构)筑物的使用要求、荷载大小、基坑开挖规模及工程地质水文地质条件，选择合理的基础型式及支护结构型式，掌握常规基础及支护结构的基本设计方法，了解基础工程施工及技术管理方面应具备的基本能力。

二、课程的基本内容

第一章:地基基础及其设计原则。主要包括地基基础的主要类型;地基、基础与上部结构相互作用的概念及基础工程设计的基本原则等。

第二章:天然地基上的浅基础设计。主要包括天然地基计算;无筋扩展基础、钢筋混凝土扩展基础、柱下钢筋混凝土条形基础、十字交叉基础的设计计算。

第三章:筏板基础。包括筏板基础的设计及构造要求、内力分析、地基验算及施工中的基本要求。

第四章:沉井基础。包括沉井的构造要求、施工过程中沉井结构的强度计算及施工。

第五章:桩基础。主要包括单桩竖向承载力的确定、群桩基础承载力及沉降计算、桩的水平承载力确定及桩基础的结构设计等。

第六章:基坑开挖支护。主要包括支护结构的型式、支护结构的破坏形式及计算内容，支护结构的荷载计算，浅基坑(槽)和深基坑的支护设计计算及支护结构施工等。

第七章:地下连续墙。地下连续墙的构造处理，内力计算及施工。

三、课程的基本要求

第一章:地基基础的设计原则及地基、基础与上部结构三者相互作用理论是基础工程设计工作的准则及理论依据。学生应熟悉地基及基础的主要类型，掌握三者相互作用的概念及地基基础的设计原则。

第二章:天然地基上的浅基础设计

1.正确运用土力学的基本理论，掌握天然地基的设计计算(包括确定基础埋深、地基承载力、基础底面积及地基变形和稳定性验算)方法，使基础设计工作能顺利进行。

⑴ 能综合考虑建筑物的使用要求、荷载大小、场地地质条件、地基土的冻胀性及对已有建筑物基础的影响等诸因素，合理选择基础埋深。

⑵ 掌握确定地基承载力的常用方法，按修正后的地基承载力特征值fa、上部荷载(轴心荷载及偏心荷载)、基础自重及填土重确定基础底面积;掌握不同结构对应的地基变形特征，按规范要求对地基进行变形验算及稳定性验算。

2.对无筋扩展基础的设计，应能根据基础材料及基底压力确定基础的宽高比，确定基础的宽度及厚度。

3.钢筋混凝土扩展基础

⑴ 熟悉钢筋混凝土基础的一般构造要求。

⑵ 正确理解基底"净反力"的概念，掌握墙下条基控制截面剪力及弯矩的计算方法，确定基础底板的厚度及配筋，并满足构造要求。

⑶ 掌握按抗冲切承载力确定独立基础底板厚度的方法及控制截面弯矩、配筋的计算方法。对偏心受压基础，按相应公式计算控制截面净反力、剪力、弯矩时，应熟悉公式中各项的代换原则。

4.柱下条形基础

⑴ 熟悉柱下条基的适用条件及构造要求，能用倒梁法计算条基的纵向内力，并能按荷载要求、地质条件，设计出符合规范要求的钢筋混凝土柱下条基，并完成课程设计中的相应设计题。

⑵ 熟悉基床系数法(弹性地基梁法)的适用条件，能根据柔性指数及荷载至梁端的距离区分无限长梁、半无限长梁、有限长梁及短梁。掌握无限长梁上计算截面因两侧荷载产生的挠度、内力的叠加方法。

⑶ 理解十字交叉基础结点荷载的分配规律，了解结点分配荷载的调整方法。

第三章:筏板基础

了解筏板基础的适用条件、特点及构造要求，熟悉筏板基础的分类及筏基内力的计算方法--平板式筏基的条带法、肋梁式筏基的双向板法。

第四章:沉井基础

熟悉沉井基础地基强度的验算方法及下沉、抗浮安全系数的计算方法。能理解沉井基础在自重作用下的内力计算方法、刃脚的内力计算方法及井壁的内力计算方法。

第五章:桩基础

熟悉预制桩及各种灌注桩的类型，能按挤土作用对灌注桩进行分类。理解桩土体系的荷载传递规律，熟悉桩破坏的几种模式及对应的Q-S曲线。熟悉按静载荷试验成果确定单桩竖向极限承载力的几种方法，掌握用经验参数确定单桩竖向极限承载力的方法，了解单桩抗拔承载力的确定方法。理解端承型及摩擦型群桩的工作性状、群桩效应、承台效应的含义，掌握确定基桩、复合基桩承载力特征值及群桩基础承载力的计算方法。熟悉群桩基础沉降计算、软弱下卧层承载力验算的基本原理。能理解采用水平静载荷试验、m法、半经验公式等方法确定桩基水平承载力的原理。了解桩、承台的构造要求，掌握承台的抗剪、抗冲切、抗弯等内力计算方法，能根据桩基荷载情况、地质条件，设计出复合规范要求的独立桩基础，并完成课程设计中的相应设计题。

第六章:基坑开挖支护

熟悉常用的边坡稳定性分析方法。熟悉基坑维护结构的主要类型及常用维护结构型式。熟悉支护结构的一般破坏形式及对应的计算内容，能正确应用朗肯、库伦理论计算基坑边坡土压力，熟悉特殊情况下的土压力计算方法。理解浅基坑(槽)支护结构的计算方法。掌握深基坑钢板桩的常规设计计算(悬臂式、单锚式)方法，熟悉深基坑多锚式支护结构计算的原理，掌握非重力式支护结构的稳定性验算方法。了解钻孔灌注桩挡墙支护结构的常规计算方法及桩截面配筋计算方法。

7. 熟悉土层锚杆的设计计算方法及稳定性验算方法。了解重力式支护结构的设计计算内容及土层锚杆的施工工艺、锚杆试验步骤及承载力的确定方法。能根据地质条件、环境条件对开挖规模不大的一般深基坑支护结构进行常规设计计算，或完成课程设计中的设计题。

第七章:地下连续墙

了解地下连续墙的适用范围、逆作法施工原理及内力的常规计算方法、m法等。了解地下连续墙的施工工艺。

四、教学安排