土力学与地基处理基础知识详解演示文稿

土力学与地基处理基础知识详解演示文稿现在是1页\一共有43页\编辑于星期三（优选）土力学与地基处理基础知识现在是2页\一共有43页\编辑于星期三土力学分类指标名称符号量纲测定方法备注渗透性指标渗透系数Kcm/s砂土可直接测定固结系数Cv,Chcm2/s固结试验测定力学性指标变形指标压缩系数am2/kN单向压缩试验压缩模量EskN/m2压缩指数Cc--回弹指数Cs

--弹性指数EdkN/m2单向压缩试验或三轴压缩试验切线模量Et变形模量Eo载荷试验现在是3页\一共有43页\编辑于星期三Chapter1PhysicalCharacteristics&classificationofSoil第一章土的物理性质及其分类现在是4页\一共有43页\编辑于星期三第一章土的物理性质及其分类重点掌握：一.无粘性土和粘性土的工程性质及其分类方法。工程性质：无粘性土的密实度（e、Dr、N63.5）粘性土的稠度，塑限含水量wp和液限含水量wl，塑性指数Ip和液性指数IL。二、土的三相比例指标三个基本指标的定义（）；换算指标（）及其定义。三、了解地基土的工程分类方法1.无粘性土（粗颗粒土），按颗粒含量百分比。2.粉土：指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%、IP≤10的土。3.粘性土：IP>10。粉质粘土10<IP≤17；粘土IP>17。现在是5页\一共有43页\编辑于星期三第一章土的物理性质及其分类—2四、

地下水1.达西定律(Darcy’Law)2.

动水力：流动的水对单位体积土的骨架作用力。3.

流砂：当动水力GD的数值等于或大于土的浮重度γ’时,砂土随水流动，称为流砂。

——称为临界水力梯度。现在是6页\一共有43页\编辑于星期三Chapter2StressandsubsidenceoftheGround第二章

地基的应力和沉降现在是7页\一共有43页\编辑于星期三第二章

地基的应力和沉降地基的应力和沉降（地基的沉降计算）分层总和法规范方法地基固结沉降量地基附加应力计算地基变形参数的确定现在是8页\一共有43页\编辑于星期三第二章

地基的应力和沉降—2地基总沉降量由固结沉降、瞬时沉降和次固结沉降三部分组成：①固结沉降计算：掌握土层的变形参数：a、cc、ES

②瞬时沉降（弹性变形）③次固结沉降（蠕变变形）根据蠕变曲线的变化规律计算。

现在是9页\一共有43页\编辑于星期三第二章

地基的应力和沉降—3重点掌握：一、地基附加应力计算1.基底附加应力的分布形式：假设为线性分布；2.基底附加应力计算：3.用角点法计算地基中任意点的附加应力二、掌握土的压缩性1.

压缩试验和压缩性指标的关系：a、cC、ES=（1+e1）/a2.

分层总和计算法：计算中注意的问题：分层（0.4B）、附加应力的确定、计算深度；如果采用变形参数计算应注意e1为自重应力作用下，e2为自重应力和附加应力共同作用下；3.

规范法现在是10页\一共有43页\编辑于星期三第二章

地基的应力和沉降—4二、掌握应力历史对地基沉降的影响前期固结压力(pre-consolidatedpressure)超固结

(overconsolidation)的压缩曲线正常固结(normallyconsolidatedsoil)欠固结(underconsolidated)三.了解太沙基一维固结理论根据孔隙的变化等于水量的变化建立一维固结微分方程：固结度（U）：将某一时刻固结沉降量和最终固结沉降量之比称为固结度。现在是11页\一共有43页\编辑于星期三Chapter3ShearStrengthofEarth&BearingapacityoftheGround第三章土的抗剪强度与地基承载力现在是12页\一共有43页\编辑于星期三第三章土的抗剪强度与地基承载力土体的破坏往往是剪切破坏。一.

土的强度理论①库仑抗剪强度理论（Coulomb’sEquationforshearstrength）：②摩尔强度理论（Mohr-Coulomb’stheory）。③土的极限平衡条件无粘性土（cohesionlesssoil）粘性土(clayeysoil,cohesivesoil)：现在是13页\一共有43页\编辑于星期三第三章土的抗剪强度与地基承载力—2二.抗剪强度指标的确定①直剪试验（directsheartest）慢剪、固结快剪、快剪）。σ=100，200，300，400→τf②三轴压缩试验(triaxialcompressiontest;围压σ3、轴压σ1=σ3+Δσ1）特点：在整个试验过程中，可控制排水并量测孔隙水压力的大小。不固结不排水试验（UU）固结不排水试验（CU）固结排水试验（Cd）③无侧限抗压强度试验（Unconfinedcompressiontest）σ3=0，只能作一个极限应力圆，当。现在是14页\一共有43页\编辑于星期三第三章土的抗剪强度与地基承载力—3④十字板剪切试验(vanesheartest)是一种原位试验（insitutesting）。属不排水剪切试验，其结果与无侧限抗压强度试验接近。现在是15页\一共有43页\编辑于星期三第三章土的抗剪强度与地基承载力—5四.饱和粘性土(SaturatedSoil)的抗剪强度①UU试验（软粘土）②CU试验正常固结：剪缩超固结：剪胀产生负的孔隙水压力通常有③CD试验，五.抗剪强度指标的选择①用分析地基长期稳定性或透水性，或透水性和排水性较好的地基；②：土的透水性差和排水条件不良的地基；现在是16页\一共有43页\编辑于星期三第三章土的抗剪强度与地基承载力—7七.地基承载力(BearingCapacityofGround)的确定地基承载力：地基承受荷载的能力（容许承载力，极限承载力）。确定方法：荷载试验；理论计算。1.荷载试验(BearingTest,LoadingPlateTest)：地基从变形到失稳的发展过程见图。临塑荷载（pcr）临界荷载(p1/3,p1/4)极限荷载(pu)。现在是17页\一共有43页\编辑于星期三第三章土的抗剪强度与地基承载力—82.理论计算（土的强度理论）对条形基础下土体内的应力进行分析，并根据土的极限平衡条件建立塑性区计算公式，从而得到临塑荷载和临界荷载。假设破裂面的不同形式，用极限平衡法、刚体平衡法进行静力平衡分析，得到不同的地基承载力计算公式。太沙基（Terzaghi）k≥3；

Skempton主要适用于饱和软粘土、浅基础和矩形基础的情况k=1.1~1.5;HansenJ.B.主要适用于倾斜荷载作用k≥2现在是18页\一共有43页\编辑于星期三Chapter4

Earthpressure&slopestability第四章

土压力与土坡稳定现在是19页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定（Earthpressure&

slopestability）一、三种土压力（静止土压力、主动土压力、被动土压力）

1.

静止土压力粘性土：k0=0.5~0.7；砂土：k0=0.34~0.45现在是20页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—22.朗肯（Rankine）土压力理论（挡土墙向前位移：密砂δ=0.5%H；粘土：δ=1~2%H。）假设条件：表面水平的半无限土体，处于极限平衡状态。适合条件：挡土墙的墙背垂直、光滑；挡土墙后填土面水平。现在是21页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—3主动土压力无粘性土：粘性土：

被动土压力：无粘性土：粘性土：3.库仑（Coulomb）土压力理论（挡土墙向前位移：密砂δ=5%H；粘土：δ=10%H）。考虑墙后滑动楔体达到极限平衡状态时，用静力平衡方程解出作用于强背上的土压力。现在是22页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—4以无粘性土条件进行推导。现在是23页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—5二、常见情况下的土压力1.填土表面作用有均布荷载（将均布荷载按竖向荷载计入自重应力）；无粘性土：粘性土：2.墙后填土分层。注意各土层的土压力系数不同；无粘性土：粘性土：3.粘性土应用土压力公式：采用等值内摩擦角法（用等值抗剪强度代替粘性土的抗剪强度）现在是24页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—6三、挡土墙的验算挡土墙在土压力作用下产生变形：抗倾覆稳定性验算：抗滑移稳定性验算：地基承载力验算：四、

土坡稳定性分析当土坡土质均匀，坡度不变，无地下水时，称为简单土坡。1.无粘性简单土坡分析：只要坡面不发生滑动，土坡就可保持稳定。现在是25页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—7２.粘性简单土坡分析：考虑稳定的坡角θ是粘性土的性质指标γ、c、φ与土坡高度H的函数，即：，令N=c/(γ·H)（稳定数），查简单土坡计算图就可解决计算粘性土简单土坡的两类问题：⑴已知粘性土坡的坡角θ和粘性土指标γ、C、φ，求最大允许土坡高度H。⑵已知粘性土土坡高度H和粘性土指标γ、C、φ，求粘性土的稳定坡角θ。３.

圆弧法：土坡失稳滑动面呈曲面，通常呈圆弧，即可采用圆弧法计算。现在是26页\一共有43页\编辑于星期三第四章

土压力与土坡稳定—8当土坡沿弧AB滑动时可视为土体△ABD绕圆心O转动，取土坡1米长度进行分析。滑动力矩MT，由滑动土体△ABD的自重在滑动方向上的分力产生。抗滑力矩MR，由滑动面AB上的摩擦力和粘聚力产生。土坡稳定安全系数

(临时工程，重要工程）滑动圆心的确定。现在是27页\一共有43页\编辑于星期三第二部分(PartTwo)

基础工程(FoundationEngineering)现在是28页\一共有43页\编辑于星期三Chapoter5

SubsoilInvestigation第五章

地基勘察现在是29页\一共有43页\编辑于星期三第五章

地基勘察(subsoilinvestigation)了解、掌握工程勘察方法，尤其是触探(sounding)的方法静力触探(staticsounding)：单桥探头的比贯入阻力;

双桥探头的比贯入阻力;

动力触探(dynamicsounding)：N63.5标准贯入试验的锤击数，N10轻便触探试验。现在是30页\一共有43页\编辑于星期三Chapter6ShallowFoundation

RoutineDesign第六章浅基础常规设计现在是31页\一共有43页\编辑于星期三第六章浅基础常规设计(shallowfoundationroutinedesign)1.浅基础（H≤5m，采用普通法施工。如一般的扩展基础、双柱联合基础）常规设计：浅基础体型不大、结构简单，在计算单个基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协调条件，也不考虑地基与基础的相互作用，这种简化法也经常用于许多连续基础的初步设计，特称为常规设计。2.浅基础的基础类型⑴扩展基础无筋扩展基础（刚性基础）钢筋混凝土扩展基础⑵联合基础⑶独立基础现在是32页\一共有43页\编辑于星期三第六章浅基础常规设计—23.建筑物的安全等级表7.25建筑物安全等级安全等级破坏后果建筑类型一级很严重重要的工业与民用建筑物；20层以上的高层建筑；体型复杂的，14层以上的高层建筑；对地基变形有特殊要求的建筑物；单桩承受的荷载在4000KN以上的建筑物二级严重一般的工业与民用建筑物三级不严重次要的建筑物现在是33页\一共有43页\编辑于星期三第六章浅基础常规设计—34.基础埋置深度的确定考虑建筑上的要求；工程地质条件；水文地质条件；地基冻融条件；场地环境条件。5.地基承载力设计值的确定方法⑴实测数理统计法。按《建筑地基基础设计规范》，对一般工程采用此方法最简便，应用最广泛。⑵现场荷载试验法。对于一级建筑物或地质条件复杂、土质很不均匀的情况，应采用现场荷载试验法。⑶理论公式计算法。一级建筑物进行原状土的三轴压缩试验。⑷当地经验类比法。三级建筑物可根据邻近建筑物的经验确定地基承载力。

6.

《规范》法地基承载力的修正

现在是34页\一共有43页\编辑于星期三第六章浅基础常规设计—47.

按地基承载力确定基础底面尺寸⑴中心荷载下基础底面尺寸的确定⑵偏心荷载下基础底面尺寸的确定中心荷载基础底面尺寸下增大（1.1～1.4）倍，再进行验算或调整。⑶软弱下卧层的验算8天然基础上浅基础设计内容与步骤⑴初步设计基础的结构型式、材料与平面布置；⑵确定基础的埋置深度d；⑶计算地基基础承载力标准值fk加深度修正f’；现在是35页\一共有43页\编辑于星期三第六章浅基础常规设计—5⑷根据作用在基础顶面荷载N和地基承载力f’，计算基础的底面积，并设计基础的长度与宽度。若宽度b>3m，则地基承载力还需进行宽度修正，利用修正后的值f，再次计算基础的最终底面积；⑸设计基础高度与剖面形状（若为刚性基础，基础高度由刚性角确定）；

⑹若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软弱下卧层的承载力；

⑺一级建筑物和部分二级建筑物应计算地基的变形；⑻基础细部结构和构造设计；⑼绘制基础施工图。9.

防止不均匀沉降对建筑结构损害的措施⑴建筑措施⑵结构措施⑶施工措施现在是36