第一章土力学与地基基础绪论

土力学与地基基础教师：文霓电Q：835637754第一章绪论这种现象产生的原因？1、课程主要内容土力学土力学是利用力学的一般原理，将土作为建筑物的地基、材料或介质来研究的一门学科。什么是土？风化岩石地球颗粒堆积物地球土是指：地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。7碎散性土有哪些特点？岩石风化的产物固相—土骨架液相—水气相—空气三相性（三相体系）变形特性强度特性渗透特性为什么要学习土力学？加拿大特朗斯康谷仓事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1911年动工，1913年完工，自重20000T。9与土有关的工程问题为什么要学习土力学？加拿大特朗斯康谷仓处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50T千斤顶以及支撑系统，把仓体逐渐纠正过来，其位置比原来降低了４米。原因：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力小于破坏时的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。2653失事后1913.10.181952.10.5

试验孔填土褐色粉质粘土灰色粉质粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3试验孔西安一住宅楼倾斜290个千斤顶抬正“楼歪歪”.MP410香港1900年建市，1977年成立土力工程署1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad11与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？2015.11.14日，浙江丽水丽水里东村山体滑坡。已确认25人死亡，12人失联。原因：山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。浙江丽水发生山体滑坡已造成4人死亡仍有33人失踪.MP412与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？基坑崩塌13与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？阪神大地震中地基液化神户码头：地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象14与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？阪神大地震中地基液化神户码头：沉箱式岸墙因砂土地基液化失稳滑入海中15与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？以上几个实例可归结为与土有关的强度问题16与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，模量较低，变形较大。1590:

伽利略在此塔做落体实验17与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？比萨斜塔1838-1839：挖环形基坑卸载1933-1935：基坑防水处理基础环灌浆加固1990年1月:

封闭1992年7月：加固塔身，用压重法和取土法进行地

基处理目前:

已向游人开放。处理措施18与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线已达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物而封闭。概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均匀粉质粘土层上，产生不均匀沉降。处理：在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩加固塔身，效果良好。19与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？关西国际机场

世界最大人工岛1986年：开工1990年：人工岛完成1994年：机场运营面积：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m设计时预测沉降：5.7-7.5m完成时实际沉降：8.1m，5cm/月(1990年)预测主固结完成：20年后比设计超填：

3m问题：沉降大且有不均匀沉降20与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？以上几个实例可归结为与土有关的变形问题21Teton坝概况：土坝，高90m，长1000m，建于1972-75年，1976年6月失事损失：直接8000万美元，起诉5500起，2.5亿美元，死14人，受灾2.5万人，60万亩土地，32公里铁路原因：渗透破坏－水力劈裂与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？22Teton坝1976年6月5日上午10:30左右，下游坝面有水渗出并带出泥土。与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？23Teton坝11：00左右洞口不断扩大并向坝顶靠近，泥水流量增加与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？24Teton坝11:30洞口继续向上扩大，泥水冲蚀了坝基，主洞的上方又出现一渗水洞。流出的泥水开始冲击坝趾处的设施。与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？2511：50左右洞口扩大加速，泥水对坝基的冲蚀更加剧烈。Teton坝与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？2611:57坝坡坍塌，泥水狂泻而下Teton坝与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？2712：00过后坍塌口加宽Teton坝与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？28洪水扫过下游谷底，附近所有设施被彻底摧毁Teton坝与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？29失事现场目前的状况Teton坝与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？九江大堤决口溃口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10发生管涌险情，20分钟后，在堤外迎水面找到2处进水口又过20分钟，防水墙后的土堤突然塌陷出1个洞，5m宽的堤顶随即全部塌陷，并很快形成一宽约62m的溃口。与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图砂环管涌口粘性土砂性土渗水杂填土

管涌：在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。堤基管涌与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？管涌砂环砂性土堤基管涌破坏示意图管涌破坏当管涌发生时，渗流将导致向源侵蚀，使堤防基础下部出现渗流通道当水头差足够大时，侵蚀将加速并掏挖堤防基础。形成通道后极易引起溃决与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？33以上几个实例可归结为与土有关的渗透问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？34土工结构物或地基土强度问题变形问题渗透问题强度特性变形特性

渗透特性土力学可以解决工程实践问题，这正是土力学存在的价值以及我们学习土力学的目的。

二．地基与基础的概念