土力学地基基础复习摘要

1、土力学地基基础复习摘要第第0章章 绪论绪论1 1、基本概念、基本概念 土力学；土力学； 地基；地基； 基础；基础； 持力层持力层 下卧层；下卧层； 软弱下卧层；软弱下卧层； 天然地基；天然地基； 人工地基；人工地基； 基础埋深；基础埋深； 浅基础；浅基础； 深基础深基础2 2、地基与基础设计的基本条件、地基与基础设计的基本条件（1 1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力承载力值。值。（2 2）基础沉降不得超过地基）基础沉降不得超过地基变形变形容许值。容许值。（3 3）具有足够）具有足够防止失稳破坏防止失稳破坏的安全储备。的安全储备。第一章第一章

2、 工程地质工程地质1 1、第四纪沉积层、第四纪沉积层（1 1）残积层）残积层 母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，称为残积层。称为残积层。 以残积层作为建筑物地基时，应注意不均匀沉降和土坡以残积层作为建筑物地基时，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。稳定性问题。（2 2）坡积层）坡积层 雨水和融化雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬雨水和融化雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐堆积形成坡积层。运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐堆积形成坡积层。 坡积层厚薄不均匀，土质也不均匀，孔隙大，压缩性高。坡积层厚薄

3、不均匀，土质也不均匀，孔隙大，压缩性高。以残积层作为建筑物地基时，应注意不均匀沉降和土坡稳定以残积层作为建筑物地基时，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。性问题。（3 3）洪积层）洪积层 由暴雨或大量融雪形成山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，由暴雨或大量融雪形成山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口与山前倾斜平原，堆积形成洪积层。流至山谷出口与山前倾斜平原，堆积形成洪积层。 以洪积层作为建筑物地基时，应注意土层的尖灭和透镜以洪积层作为建筑物地基时，应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降，需要详细进行工程勘察。体引起的不均匀沉降，需要详细进行工程勘察。2 2、不良地质条件、不良地质条件（1 1）

4、断层）断层 （2 2）节理）节理（3 3）滑坡）滑坡 引起滑坡的因素：自然因素；人为因素引起滑坡的因素：自然因素；人为因素（4 4）地下水）地下水 1 1）承压水对工程的影响）承压水对工程的影响 2 2）土的毛细性对工程的影响）土的毛细性对工程的影响 A A：毛细水的上升是引起路基冻害因素之一；：毛细水的上升是引起路基冻害因素之一； B B：对建筑毛细水上升引起地下室过分潮湿；：对建筑毛细水上升引起地下室过分潮湿； C C：毛细水的上升可能引起土地的沼泽化和盐渍化；：毛细水的上升可能引起土地的沼泽化和盐渍化； D D：当地下水有浸蚀性时，毛细水上升对建筑物和构：当地下水有浸蚀性时，毛细水上升对

5、建筑物和构 筑物的基础中的混凝土、钢筋等形成浸蚀作用。筑物的基础中的混凝土、钢筋等形成浸蚀作用。3 3）达西定律）达西定律4 4）动水力）动水力G GD D 土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用的土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用的力，是水流对土体施加的体积力，力，是水流对土体施加的体积力，kN/mkN/m3 3。 水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐渐损失。同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体渐损失。同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透水流作用对土骨架产生中的应力与变形发生变化。

6、这种渗透水流作用对土骨架产生的拖曳力称为动水压力。用的拖曳力称为动水压力。用G GD D表示表示(kN/m(kN/m3 3) )。5 5）流土和管涌）流土和管涌A A：流土：地下水流动时，若水流的方向由上向下，此时动水：流土：地下水流动时，若水流的方向由上向下，此时动水力的方向与重力方向一致，使土颗粒压得更紧，对工程有利。力的方向与重力方向一致，使土颗粒压得更紧，对工程有利。如果地下水水流方向相反，动水力的方向与重力方向相反。如果地下水水流方向相反，动水力的方向与重力方向相反。当动水力足够大时，会将土体冲起，造成破坏。当动水力当动水力足够大时，会将土体冲起，造成破坏。当动水力G GD D的数值

7、等于或者大于土的浮重度时，土体被水冲起的现象，的数值等于或者大于土的浮重度时，土体被水冲起的现象，称为流土。称为流土。 i icrcr称为临界水力坡降，即将产生流土。称为临界水力坡降，即将产生流土。B B：管涌：管涌 当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体粗粒孔隙中充当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的结构，这种作用称作管涌。长期填的细粒土冲走，破坏土的结构，这种作用称作管涌。长期管涌的结果，形成地下土洞，土洞由小变大，可导致地表塌管涌的结果，形成地下土洞，土洞由小变大，可导致地表塌陷。陷。C C：流土与管涌的区别：流土与管涌的区别 a a：流土发生时水力梯度

8、：流土发生时水力梯度i i大于临界水力梯度大于临界水力梯度i icrcr，而管涌可以，而管涌可以 发生在的情况下；发生在的情况下； b b：流土发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可以：流土发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可以 在渗流逸出处，也可以在土体内部；在渗流逸出处，也可以在土体内部； c c：流土破坏往往是突发性的，而管涌破坏一般有一个时间：流土破坏往往是突发性的，而管涌破坏一般有一个时间 发展过程，是一种渐进性质的破坏；发展过程，是一种渐进性质的破坏； d d：流土发生时水流方向向上，而管涌发生时则没有此限制；：流土发生时水流方向向上，而管涌发生时则没有此限制； e e：

9、只要水力梯度达到一定数值，任何类型的土都可以发生流土破坏；而：只要水力梯度达到一定数值，任何类型的土都可以发生流土破坏；而管涌只发生在有一定级配（如不均匀系数管涌只发生在有一定级配（如不均匀系数Cu10Cu10）的无粘性土中，且土）的无粘性土中，且土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。第二章第二章1 1、土的结构：、土的结构： （1 1）单粒结构；（）单粒结构；（2 2）蜂窝结构；（）蜂窝结构；（3 3）絮状结构）絮状结构2 2、土的构造、土的构造 （1 1）层状构造；（）层状构造；（2 2）分散构造；（）分散构造；（3 3）裂隙构造）裂

10、隙构造 （4 4）结核状构造）结核状构造3 3、土的工程特性、土的工程特性 （1 1）压缩性高；）压缩性高； （2 2）强度低；）强度低； （3 3）透水性大；）透水性大；4 4、土的颗粒级配、土的颗粒级配（1 1）土的粒径：）土的粒径： d60d60 控制粒径控制粒径 d10d10 有效粒径有效粒径 d30d30 中值粒径中值粒径（2 2）不均匀程度）不均匀程度： Cu = d60 / d10 Cu = d60 / d10 不均匀系数不均匀系数 Cu Cu 5,5,级配不均匀级配不均匀（3 3）连续程度）连续程度: : Cc = d302 / Cc = d302 / ( (d60 d60 d

11、10 d10 ) ) 曲率系数曲率系数5 5、土的物理性质、土的物理性质（1 1）土的物理性质指标）土的物理性质指标 1 1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度 土的重度、有效重度、饱和重度、干重度土的重度、有效重度、饱和重度、干重度 2 2）土粒的比重）土粒的比重 3 3）土的饱和度）土的饱和度 4 4）土的含水量）土的含水量 5 5）土的孔隙比和空隙率）土的孔隙比和空隙率（2 2）无粘性土的密实度）无粘性土的密实度minmaxmaxreeeeD （3 3）粘性土的物理性质）粘性土的物理性质（4）液性指数和塑性指数（5）粘性土的灵敏度pLpI pLpL

12、I uutqqS 原状土的无侧限抗压强原状土的无侧限抗压强度度重塑土的无侧限抗压强重塑土的无侧限抗压强度度（6 6）粘性土的触变性）粘性土的触变性 饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，低。当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。称为触变性。 土的触变性是土的结构联结形态发生变化引起的，是土的触变性是土的结构联结形态发生变化引起的，是土微观结构随时间变化的宏观表现。土微观结构随时间变化的宏观表现。第三章第三章 土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性与地基沉降计算1 1、土中

13、的自重应力、土中的自重应力（1 1）竖向自重应力）竖向自重应力ninncizizzz12211.由由czcz分布可知竖向自重应力的分布规律为：分布可知竖向自重应力的分布规律为：1 1）土的自重应力分布线是一条折线，折点在土层交界处）土的自重应力分布线是一条折线，折点在土层交界处 和地下水位处，在不透水层面处分布线有突变；和地下水位处，在不透水层面处分布线有突变；2 2）同一层土的自重应力按直线变化；）同一层土的自重应力按直线变化；3 3）自重应力随深度增加而增大；）自重应力随深度增加而增大；4 4）在同一平面自重应力各点相等。）在同一平面自重应力各点相等。（2 2）水平向的自重应力）水平向的自

14、重应力（3 3）地下水位的变化对自重应力的影响）地下水位的变化对自重应力的影响2 2、基础底面的压力、基础底面的压力AG+F=Pkkk（1 1） 轴心荷载下的基底压力轴心荷载下的基底压力AL b（2 2）偏心荷载下的基底压力）偏心荷载下的基底压力3 3、基底附加压力、基底附加压力4 4、地基中的附加应力、地基中的附加应力5 5、地基沉降量计算、地基沉降量计算（1 1）分层总和法）分层总和法 1)1)划分薄层划分薄层hihi 不同土层界面不同土层界面； 地下水位标高处地下水位标高处； 每层厚度每层厚度0.4b(4b(基础宽度）基础宽度）； 2)2)分别计算每分层界面处的自重应力和附加应力，并画出

15、应力图形分别计算每分层界面处的自重应力和附加应力，并画出应力图形 3)3)确定地基中压力层厚度确定地基中压力层厚度znzn。采用应力比。采用应力比: : 一般土层一般土层：z/szz/sz 0.2 0.2； 软粘土层软粘土层：z/szz/sz 0.1 0.1 ； 4)4)计算每薄层土沉降量计算每薄层土沉降量SiSi 5) 5) 计算地基最终沉降量，实际就是将各薄层土沉降量之和计算地基最终沉降量，实际就是将各薄层土沉降量之和s=s= S Si i1i2iiziiiiii1isisieepShshh1eEE 或或（2 2）规范的方法）规范的方法 设地基土层均质、压缩模量不随深度变化，则：设地基土层

16、均质、压缩模量不随深度变化，则：nziii 1sishE )(1110iiiiniisisszzEpss6 6、地基变形分类、地基变形分类（1 1）沉降量）沉降量（2 2）沉降差）沉降差（3 3）倾斜）倾斜（4 4）局部倾斜）局部倾斜7 7、土的变形随时间的变化关系、土的变形随时间的变化关系 先期固结压力；先期固结压力； 正常固结土；正常固结土； 超固结土；超固结土； 欠固结土欠固结土第四章第四章 土的抗剪强度和地基的承载力土的抗剪强度和地基的承载力1 1、土的抗剪强度、土的抗剪强度2 2、地基的承载力、地基的承载力 （1 1）临塑荷载：指在外荷载作用下，地基中刚刚开始产）临塑荷载：指在外荷载

17、作用下，地基中刚刚开始产生塑性变形（局部剪切破坏）时基础底面单位面积上所承受生塑性变形（局部剪切破坏）时基础底面单位面积上所承受的荷载。对应荷载的荷载。对应荷载沉降曲线上的沉降曲线上的P Pcrcr的值。的值。 （2 2）临界荷载：地基中塑性变形达到一定深度时，基础）临界荷载：地基中塑性变形达到一定深度时，基础底面的压力。底面的压力。 （3 3）极限荷载：地基在外荷载作用下产生的应力达到极极限荷载：地基在外荷载作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。对应荷载限平衡时的荷载。对应荷载沉降曲线上的沉降曲线上的p pu u值。值。第五章第五章 土压力和土坡稳定土压力和土坡稳定1 1、土压力、土压力 的

18、种类的种类2 2、土压力的计算、土压力的计算（1 1）主动土压力）主动土压力（2 2）被动土压力）被动土压力3 3、朗肯土压力理论、朗肯土压力理论4 4、库伦土压力理论、库伦土压力理论库伦土压力理论的基本假设：库伦土压力理论的基本假设： （1 1）墙后的填土是理想的散粒体（粘聚力）墙后的填土是理想的散粒体（粘聚力c c=0=0）；）； （2 2）滑动楔体为刚体；）滑动楔体为刚体； （3 3）楔体沿着墙背及一个通过）楔体沿着墙背及一个通过墙踵墙踵的平面滑动。的平面滑动。5 5、特殊情况下土压力的计算、特殊情况下土压力的计算（1 1）填土表面有均布荷载）填土表面有均布荷载（2 2）墙后填土分层（）

19、墙后填土分层（c=0c=0）（3 3）墙后有地下水）墙后有地下水6 6、挡土墙的设计、挡土墙的设计（1 1）抗滑移稳定性验算）抗滑移稳定性验算若验算结果不满足，可以采取以下措施来解决：若验算结果不满足，可以采取以下措施来解决：1 1）修改挡土墙的断面尺寸。通常加大底宽增加墙自重）修改挡土墙的断面尺寸。通常加大底宽增加墙自重W W以增大以增大抗滑力；抗滑力；2 2）在挡土墙基底铺砂、碎石垫层，提高摩擦系数）在挡土墙基底铺砂、碎石垫层，提高摩擦系数 值，增大抗值，增大抗滑力；滑力；3 3）将挡土墙基底做成逆坡，利用滑动面上部分反力抗滑。）将挡土墙基底做成逆坡，利用滑动面上部分反力抗滑。4 4）在软

20、土地基上，抗滑稳定安全系数相关很小，采取其它方）在软土地基上，抗滑稳定安全系数相关很小，采取其它方法无效或不经济时，可在挡土墙墙踵加钢筋混凝土拖板。利法无效或不经济时，可在挡土墙墙踵加钢筋混凝土拖板。利用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和挡土墙之间用钢筋连用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和挡土墙之间用钢筋连接。接。（2 2）抗倾覆稳定性验算）抗倾覆稳定性验算若抗倾覆稳定性不满足要求，则可采取以下措施若抗倾覆稳定性不满足要求，则可采取以下措施1 1）修改挡土墙尺寸，如加大墙底宽增大墙自重）修改挡土墙尺寸，如加大墙底宽增大墙自重W W，以增加较，以增加较多的工程量，不经济。多的工程量，不经济。2 2

21、）伸长墙前趾，增加混凝土工程量不多，需增加钢筋用）伸长墙前趾，增加混凝土工程量不多，需增加钢筋用量。量。3 3）宜将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。）宜将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。4 4）做卸荷台，位于挡土墙竖向墙背上，形如牛腿：卸荷台以）做卸荷台，位于挡土墙竖向墙背上，形如牛腿：卸荷台以上的土压力，不能传到卸荷台以下。土压力呈两个小三角形，上的土压力，不能传到卸荷台以下。土压力呈两个小三角形，因而减小了总的土压力，减小了倾覆力矩。因而减小了总的土压力，减小了倾覆力矩。（3 3）地基承载力验算）地基承载力验算maxminmax1()21.2ff7 7、边坡稳定分析、边

22、坡稳定分析 简单土坡的稳定分析简单土坡的稳定分析第六章第六章 岩土工程勘察岩土工程勘察1 1、岩土工程勘察等级的确定、岩土工程勘察等级的确定2 2、岩土工程勘察的阶段、岩土工程勘察的阶段第七章第七章 天然地基上浅基础的设计天然地基上浅基础的设计1 1、确定基础埋置深度应考虑的因素、确定基础埋置深度应考虑的因素2 2、无筋扩展基础的设计、无筋扩展基础的设计 （1 1）基础底面积的确定）基础底面积的确定 1 1）中心受压）中心受压 2 2）偏心受压）偏心受压 KaGFb71 3fd KaGFAl b71 0fd K0aGFA1.11.4 A1.11.4714fd （2 2）基础高度的确定）基础高度的确定刚性角刚性角（3 3）软弱下卧层承载力的验算）软弱下卧层承载力的验算3 3、扩展基础的设计、扩展基础的设计（1 1