绪论

当人们开始学习土力学地基基础这门课程时，可能会想：为何要学本课程？本课程有何特点？在土木建筑有关专业中究竟起什么作用？如果土力学理论掌握不好，地基基础工程处理不当，会产生什么样的后果？这些问题，通过地基基础工程失事的案例可以得到启示。

案例：

建于1173年的比萨斜塔从地基到塔顶高58.36m，从地面到塔顶高55m，钟楼墙体在地面上的宽度为4.09m，塔顶宽2.48m，总质量约14 453 t，重心在地基上方22.6m处。圆形地基面积为285m ² ，对地面的平均压强为497kPa。倾斜角度为3.99°，偏离地基外沿2.5m，顶层突出4.5m，1174年首次发现倾斜，如图0.1所示。比萨斜塔之所以会倾斜，是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下有好几层不同材质的土层，各种软质粉土的沉淀物和非常软的黏土相间形成，而在深约1m的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成分进行观测后得出的。

最新的挖掘资料表明，钟楼建造在古代的海岸边缘，土质在建造时已经沙化和下沉。而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜，不得不对其采取紧急维护措施。当时建筑师在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘，以探究地基的形态，揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。这一行为使得斜塔失去了原有的平衡，地基开始开裂，最严重的是发生了地下水涌入的现象。这次工程后的勘测结果表明倾斜加剧了20cm，而此前267年的倾斜总和不过5cm。1838年的工程结束以后，比萨斜塔的加速倾斜又持续了几年，然后又趋于平稳，减少到每年倾斜约0.1cm，塔身偏离“自然姿势”已有5m多。

近年来的“楼歪歪”和“楼脆脆”事件更是被人们广泛关注。2009年7月中旬的一场大雨后，某市校园春天小区6号楼和7号楼的一些住户忽然发现，他们两栋楼之间的距离比以往近了很多，两栋斜靠在一起，楼越向上贴得越近。靠得最近的地方，相邻阳台的窗户已经无法打开。经测量，两栋楼相邻的墙壁已经呈20°夹角（图0.2）。校园春天的业主把楼房倾斜的原因归结于在小区旁正在施工的德馨苑小区。业主们认为，德馨苑小区开挖地基后，楼房才发生了问题。而德馨苑小区开发商委托的鉴定机构给出的鉴定报告却认为，楼房倾斜主要是没有按照设计和规范设置排水沟，加上暴雨导致地面积水，引起地基土软化，最后导致建筑物基础沉降。网友们给了这两栋本不该亲密接触的大楼一个响亮的名字：楼歪歪（图0.2）。2009年6月27日清晨5时30分左右，某市莲花河畔景苑小区内一栋在建的13层住宅楼全部倒塌（图0.3），由于倒塌的高楼尚未竣工交付使用，因此，事故并没有酿成特大居民伤亡事故，但造成了一名施工人员死亡。