基礎工程學

一、課程性質，目的

性質：專業課，（對岩土工程專業）

目的：通過教學，向學生講授常規淺基礎、深基礎及基坑支護結構的設計理論，並相應介紹其施工工藝。為便於學生理解、掌握各種設計計算方法，應注意將計算方法的理論依據與已學過的基礎課（如：土力學、結構力學、混凝土結構）中相應知識點緊密結合，概念交待明確，並配合計算實例布置相應的習題，使學生能根據建（構）築物的使用要求、荷載大小、基坑開挖規模及工程地質水文地質條件，選擇合理的基礎型式及支護結構型式，掌握常規基礎及支護結構的基本設計方法，了解基礎工程施工及技術管理方面應具備的基本能力。

二、課程的基本內容

第一章：地基基礎及其設計原則。主要包括地基基礎的主要類型；地基、基礎與上部結構相互作用的概念及基礎工程設計的基本原則等。

第二章：天然地基上的淺基礎設計。主要包括天然地基計算；無筋擴展基礎、鋼筋混凝土擴展基礎、柱下鋼筋混凝土條形基礎、十字交叉基礎的設計計算。

第三章：筏板基礎。包括筏板基礎的設計及構造要求、內力分析、地基驗算及施工中的基本要求。

第四章：沉井基礎。包括沉井的構造要求、施工過程中沉井結構的強度計算及施工。

第五章：樁基礎。主要包括單樁豎向承載力的確定、群樁基礎承載力及沉降計算、樁的水平承載力確定及樁基礎的結構設計等。

第六章：基坑開挖支護。主要包括支護結構的型式、支護結構的破壞形式及計算內容，支護結構的荷載計算，淺基坑（槽）和深基坑的支護設計計算及支護結構施工等。

第七章：地下連續牆。地下連續牆的構造處理，內力計算及施工。

三、課程的基本要求

第一章：地基基礎的設計原則及地基、基礎與上部結構三者相互作用理論是基礎工程設計工作的準則及理論依據。學生應熟悉地基及基礎的主要類型，掌握三者相互作用的概念及地基基礎的設計原則。

第二章：天然地基上的淺基礎設計

1．正確運用土力學的基本理論，掌握天然地基的設計計算（包括確定基礎埋深、地基承載力、基礎底面積及地基變形和穩定性驗算）方法，使基礎設計工作能順利進行。

⑴ 能綜合考慮建築物的使用要求、荷載大小、場地地質條件、地基土的凍脹性及對已有建築物基礎的影響等諸因素，合理選擇基礎埋深。

⑵ 掌握確定地基承載力的常用方法，按修正後的地基承載力特徵值fa、上部荷載（軸心荷載及偏心荷載）、基礎自重及填土重確定基礎底面積；掌握不同結構對應的地基變形特徵，按規範要求對地基進行變形驗算及穩定性驗算。

2．對無筋擴展基礎的設計，應能根據基礎材料及基底壓力確定基礎的寬高比，確定基礎的寬度及厚度。

3．鋼筋混凝土擴展基礎

⑴ 熟悉鋼筋混凝土基礎的一般構造要求。

⑵ 正確理解基底“凈反力”的概念，掌握牆下條基控制截面剪力及彎矩的計算方法，確定基礎底板的厚度及配筋，並滿足構造要求。

⑶ 掌握按抗沖切承載力確定獨立基礎底板厚度的方法及控制截面彎矩、配筋的計算方法。對偏心受壓基礎，按相應公式計算控制截面凈反力、剪力、彎矩時，應熟悉公式中各項的代換原則。

4．柱下條形基礎

⑴ 熟悉柱下條基的適用條件及構造要求，能用倒梁法計算條基的縱向內力，並能按荷載要求、地質條件，設計出符合規範要求的鋼筋混凝土柱下條基，並完成課程設計中的相應設計題。

⑵ 熟悉基床係數法（彈性地基梁法）的適用條件，能根據柔性指數及荷載至梁端的距離區分無限長梁、半無限長梁、有限長梁及短梁。掌握無限長樑上計算截面因兩側荷載產生的撓度、內力的疊加方法。

⑶ 理解十字交叉基礎結點荷載的分配規律，了解結點分配荷載的調整方法。

第三章：筏板基礎

了解筏板基礎的適用條件、特點及構造要求，熟悉筏板基礎的分類及筏基內力的計算方法——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

熟悉沉井基礎地基強度的驗算方法及下沉、抗浮安全係數的計算方法。能理解沉井基礎在自重作用下的內力計算方法、刃腳的內力計算方法及井壁的內力計算方法。

第五章：樁基礎

熟悉預製樁及各種灌注樁的類型，能按擠土作用對灌注樁進行分類。理解樁土體系的荷載傳遞規律，熟悉樁破壞的幾種模式及對應的Q—S曲線。熟悉按靜載荷試驗成果確定單樁豎向極限承載力的幾種方法，掌握用經驗參數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、承台效應的含義，掌握確定基樁、複合基樁承載力特徵值及群樁基礎承載力的計算方法。熟悉群樁基礎沉降計算、軟弱下卧層承載力驗算的基本原理。能理解採用水平靜載荷試驗、m法、半經驗公式等方法確定樁基水平承載力的原理。了解樁、承台的構造要求，掌握承台的抗剪、抗沖切、抗彎等內力計算方法，能根據樁基荷載情況、地質條件，設計出複合規範要求的獨立樁基礎，並完成課程設計中的相應設計題。

第六章：基坑開挖支護

熟悉常用的邊坡穩定性分析方法。熟悉基坑維護結構的主要類型及常用維護結構型式。熟悉支護結構的一般破壞形式及對應的計算內容，能正確應用朗肯、庫倫理論計算基坑邊坡土壓力，熟悉特殊情況下的土壓力計算方法。理解淺基坑（槽）支護結構的計算方法。掌握深基坑鋼板樁的常規設計計算（懸臂式、單錨式）方法，熟悉深基坑多錨式支護結構計算的原理，掌握非重力式支護結構的穩定性驗算方法。了解鑽孔灌注樁擋牆支護結構的常規計算方法及樁截面配筋計算方法。

7． 熟悉土層錨桿的設計計算方法及穩定性驗算方法。了解重力式支護結構的設計計算內容及土層錨桿的施工工藝、錨桿試驗步驟及承載力的確定方法。能根據地質條件、環境條件對開挖規模不大的一般深基坑支護結構進行常規設計計算，或完成課程設計中的設計題。

第七章：地下連續牆

了解地下連續牆的適用範圍、逆作法施工原理及內力的常規計算方法、m法等。了解地下連續牆的施工工藝。

四、教學安排