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土木-专业核心-基础工程

一、课程基本信息

开课单位

土木工程学院

课程代码

CE05036

课程名称

基础工程

英文名称

Foundation Engineering

课程性质

专业核心

学  分

3

总 学 时

48

先修课程

工程地质、土力学、混凝土结构设计原理

开课学期

第六学期

适应专业

土木工程

二、课程描述

中文:

本课程的教学应使学生对土木工程的常用基础有所掌握,对相关的基坑工程和地基处理方法以及区域性地基有一般了解。教学中要求学生熟练掌握天然地基上无筋扩展基础和钢筋混凝土浅基础的设计方法,掌握深基础中竖向荷载下桩基(单、群桩基)的计算理论、设计方法和测试及检测原理;掌握深基坑工程的降水与支护基本方法;各种地基处理方法的基本原理和区域性地基的特点;对沉井基础的原理及设计、水平荷载下桩的常用计算理论和设计方法、以及各种地基处理方法的详细设计和较深入探讨区域性地基等。

 

 

英文:

This course aims to give students a broad understanding of the common foundations in civil engineering as well as a general understanding of foundattion excavation enineering, ground treatment and regional foundation. After completingthis course, students should masterthe following contents: (a) design method of non-reinforced spread foundation and reinforced concrete shallow foundation in natural foundation; (b) computing theory, design method and testing/detecting principle of pile foundation under vertical and horizontal loads; (c) dewatering and supportting methods of the deep foundation excavation engnieering; (d)fundamental principlesof the caisson foundation and various ground treatment methods as well as those detailed design approaches; and (e) characteristics of regional foundations.

三、课程内容

(一)  课程教学目标

通过本课程学习,使学生掌握地基基础设计计算及地基处理的基本原理和方法,对一般工程的地基基础具有设计和施工管理能力,并能对常见基础工程事故做出合理的分析和评价。

(二)  基本教学内容

基础工程的设计原则、天然地基上无筋扩展基础和钢筋混凝土浅基础的设计方法、深基础中竖向荷载下桩基(单、群桩基)的计算理论和设计方法及测试和检测原理、深基坑工程的降水与支护基本方法、各种地基处理方法的基本原理和区域性地基的特点、对沉井基础的原理及设计、水平荷载下桩的常用计算理论和设计方法以及各种地基处理方法的详细设计和较深入探讨区域性地基等。

第一章、绪论

教学目的与要求:

(1)熟悉基础工程的设计原则:设计内容、依据及原则(需同时满足强度、变形及稳定性三大要求);

(2)熟悉基础型式选取原则、地基-基础-上部结构共同作用概念。

教学重点:

基础工程的设计原则

教学难点:

教学内容:

地基与基础的基本概念,基础工程重要性,课程基本内容简介、课程特点及学习要求。岩土工程与基础工程学、地基与基础、基础工程现状及学习特点

学时分配:

2学时

第二章、浅基础设计

教学目的与要求:

(1)熟悉基础埋深的影响因素与选择原则,掌握地基承载力的常用确定方法。

(2)熟悉地基变形特征值与验算要求。

(3)掌握按地基承载力确定基础底面尺寸的计算方法

(4)掌握基础强度验算的要点及地基与基础稳定性分析方法。

(5)掌握减轻建筑物不均匀沉降危害的建筑、结构及施工措施。

教学重点:

地基变形特征量与验算要求;基础强度验算的要点及地基与基础稳定性分析方法。

教学难点:

教学内容:

天然地基上的浅基础设计(地基基础设计的基本原则,常用浅基础类型、特点及适用范围,影响基础埋深的主要因素,确定地基承载力的常用方法,按地基承载力设计基础底面尺寸(包括对软弱下卧层进行承载力验算、有筋扩展基础构造与设计等);地基变形特征与验算;扩展基础设计简介, 减轻建筑物不均匀沉降的措施。

学时分配:

10学时

第三章、桩基础

教学目的与要求:

(1)熟悉桩基础设计内容及桩基础验算的具体方法。

(2)掌握竖向荷载下单桩的破坏模式、桩侧负摩阻力的产生条件、单桩承载力的确定方法,并能对水平受荷桩的承载力、桩身内力与位移进行分析。

(3)掌握群桩基础的工作特点与几个重要概念(承台效应、群桩效应、群桩效应系数)、竖向受荷分析、承载力与沉降验算的思路。

教学重点:

竖向荷载下单桩的破坏模式、桩侧负摩阻力的产生条件、单桩承载力的确定方法,并能对水平受荷桩的承载力、桩身内力与位移进行分析。

教学难点:

教学内容:

桩基础概述(设计原则、设计内容、类型及适用条件、构造、施工)桩的类型;竖向受荷桩分析(竖向荷载下单桩承载性状、桩身破坏模式、桩侧正摩阻力、负摩阻力及桩端阻力的概念与计算)单桩竖向承载力的确定;桩的水平承载力与位移简介,竖向群桩受荷分析(工作特点、承载力计算、软弱下卧层验算及桩基沉降验算)桩基础设计(设计内容与步骤、桩基质量检测等)

学时分配:

10学时

第四章、沉井基础

教学目的与要求:

(1)了解沉井的概念、作用、适用条件及主要施工方法。

(2)熟悉沉井的常用类型和基本构造。

(3)掌握沉井的设计内容与验算思路,尤其是作为永久整体深基础的计算方法(刚性桩),以及作为临时支挡结构的受力特点、刃脚等计算与验算位置。

教学重点:

沉井的设计内容

教学难点:

教学内容:

沉井、沉箱基础(类型与适用条件、构造、施工工艺), 沉井、沉箱基础整体验算、结构强度计算;

学时分配:

6学时

第五章、基坑工程

教学目的与要求:

(1)了解基坑工程特点、常用支护结构形式及其适用条件与稳定性分析方法。

(2)熟悉基坑各种常用的控制地下水设计计算方法。

(3)掌握作用于支护结构上的水、土压力计算方法。

(4)掌握悬臂式、单支撑桩墙结构的基本计算方法。

教学重点:

悬臂式、单支撑桩墙结构的基本计算方法

教学难点:

教学内容:

基坑工程概述、常用型式、特点及其适用范围;基坑支护水、土压力计算;悬臂式、单支撑及多支撑桩墙支护结构的结构设计计算、基坑稳定性验算等;基坑工程地下水控制、基坑信息化施工等

学时分配:

8学时

第六章、区域性地基

教学目的与要求:

(1)了解特殊土的种类、形成机理及其判别方法。

(2)熟悉软土、湿陷性黄土、膨胀土、山区地基等的工程性质及处治方法。

教学重点:

软土、湿陷性黄土、膨胀土、山区地基等的工程性质及处治方法

教学难点:

教学内容:

区域性地基基础特点、常用处理方法、适用范围等。

学时分配:

4学时

第七章、地基处理

教学目的与要求:

(1)了解地基处理常用方法及适应性、已有建筑物地基常用加固、托换及纠倾技术。

(2)了解复合地基理论和基本概念,熟悉复合地基承载力确定及地基沉降计算方法。

(3)掌握几种常用处理方法的基本原理及其设计计算方法。

教学重点:

复合地基承载力确定及地基沉降计算方法

教学难点:

教学内容:

地基处理与复合地基(浅层地基处理、排水固结法、注浆加固法、搅拌桩法)散体材料桩复合地基、柔性材料桩复合地基、托换技术等;

学时分配:

8学时

四、考核方式

考核总成绩=平时考核成绩(50%)+期末考试成绩(50%),其中平时考核包括随堂考试(30%)、课程作业及上课出勤等部分(20%)。

五、教材及参考书

教材:赵明华.《土力学与基础工程》(第4版).武汉:武汉理工大学出版社,2014

参考书:赵明华,徐学燕.《基础工程》(第2版).高等教育出版社,2010

周景星.《基础工程》(第2版).清华大学出版社,2007

凌治平等.《基础工程》.同济大学出版社,1997

中华人民共和国行业规范.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

中华人民共和国行业规范.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

中华人民共和国行业规范.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)

六、授课手段

多媒体课程授课和小班课程指导相结合的授课方式。

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