土力学基地及基础(陈兰云)第8章

土力学基础及基础(陈兰云)第8章目录土力学基础概述土压力理论地基承载力基础工程设计地基处理技术01土力学基础概述

土力学的定义与重要性土力学是一门研究土的物理性质、力学行为和工程应用的学科，在土木工程、地质工程和交通工程等领域具有广泛应用。土力学是工程学科中的重要分支，其研究成果为各类工程项目的安全性和稳定性提供了理论基础和技术支持。土力学的发展对于推动相关工程领域的科技进步和产业升级具有重要意义。土的物理性质主要包括密度、含水量、孔隙比、渗透性等，这些性质对土的力学行为和工程性质有重要影响。根据土的工程性质，可以将土分为松散的砂土、粘性土和岩石等类型，不同类型的土具有不同的工程特性，需采取相应的工程措施。了解和掌握土的物理性质是进行土力学分析和工程设计的重要基础。土的物理性质与工程分类在外力作用下，土体将发生变形和破坏，其行为与土的组成、结构和环境条件等因素有关。了解土的力学性质和行为有助于预测土体的变形和破坏，为工程设计和施工提供科学依据。土的力学性质主要包括应力应变关系、强度和稳定性等，这些性质是土力学研究的核心内容。土的力学性质与行为02土压力理论静止土压力是指挡土墙在无外力作用下，墙后填土处于静止平衡状态时作用在墙背上的土压力。定义静止土压力的大小与挡土墙的位移和方向无关，作用在挡土墙的法向方向上，通常简化为垂直压力。特点静止土压力强度P0=γ*h*K0，其中γ为填土容重，h为填土高度，K0为静止土压力系数。计算公式静止土压力特点主动土压力作用在挡土墙的背侧，通常简化为水平方向上的力。定义主动土压力是指挡土墙在外力作用下向前移动，墙后填土达到极限平衡状态时作用在墙背上的土压力。计算公式主动土压力强度Pa=γ*h*K0*sin(θ+δ)，其中θ为填土内摩擦角，δ为外摩擦角。主动土压力03计算公式被动土压力强度Pp=Pa*sin(θ+δ)/sin(θ)。01定义被动土压力是指挡土墙在外力作用下向后移动，墙后填土达到极限平衡状态时作用在墙背上的土压力。02特点被动土压力作用在挡土墙的背侧，通常简化为水平方向上的力。被动土压力当挡土墙后填土表面作用有均布荷载q时，需要分别计算静止土压力、主动土压力和被动土压力的大小，并进行相应的调整。填土表面作用有均布荷载当挡土墙后填土为非均质时，需要考虑不同材料的物理性质和力学性能，以及它们之间的相互作用和影响。非均质填土地震作用对挡土墙的稳定性具有重要影响，需要考虑地震加速度对填土和挡土墙的作用和影响。地震作用特殊情况下的土压力03地基承载力地基承载力是指地基在一定压力作用下，不发生剪切破坏而能承受的最大压力。定义地基承载力是建筑物稳定性的重要保障，如果地基承载力不足，可能导致建筑物倾斜、沉降甚至倒塌。重要性地基承载力的定义与重要性根据土的物理性质和压力分布，通过理论公式计算地基承载力。理论计算法试验法经验法通过现场试验或室内试验，测定地基的实际承载力。根据工程经验，综合考虑地质、水文、气候等因素，估算地基承载力。030201地基承载力的计算方法土的物理性质基础形式与尺寸外部荷载地下水位地基承载力的影响因素01020304如土的密度、含水量、孔隙比等，对地基承载力有直接影响。不同基础形式和尺寸对地基承载力的分布和大小有不同影响。建筑物或其他外部荷载的大小、分布和作用方式，对地基承载力有重要影响。地下水位的高低会影响土的含水量和孔隙比，进而影响地基承载力。04基础工程设计安全性原则经济性原则适用性原则环保性原则基础工程设计的原则与要求基础设计应确保建筑物安全，避免因基础不均匀沉降、滑移、倾覆等造成结构破坏。基础设计应满足建筑物的功能需求，确保建筑物正常使用，防止出现过大变形、振动等问题。在满足安全性和功能性的前提下，应尽量降低基础工程的造价，包括材料、人工和施工方法的选择。基础工程应尽量减少对环境的破坏和污染，合理利用资源，保护生态环境。利用天然土层承载建筑物重量，造价低廉，适用于地质条件良好、荷载较小的建筑物。天然基础通过桩将建筑物荷载传递到深层土层或岩石层，适用于地质条件复杂、荷载较大的建筑物。桩基在天然基础上扩大基底面积，以提高基础承载能力，适用于地质条件较差、荷载较大的建筑物。扩基结合天然基础和桩基的特点，利用多种材料和结构形式共同承载建筑物重量，以提高基础承载力和减少沉降。复合基础基础类型与选择根据建筑物荷载、地质勘察资料和相关规范，进行基础承载力、沉降、稳定性等方面的计算。通过实际工程案例，分析不同类型基础的设计要点、难点及解决措施，提高基础设计的实际应用能力。基础设计计算与实例分析实例分析基础设计计算05地基处理技术目的提高地基的承载能力，防止地基的沉降和不均匀沉降。消除或减少地基中的不良地质现象，如滑坡、泥石流等。地基处理的目的与分类增强地基的稳定性和安全性，保证建筑物的正常使用和安全。地基处理的目的与分类按处理位置基础下地基处理、基础侧地基处理。按处理深度浅层处理、深层处理。按处理方法物理处理、化学处理、生物处理。地基处理的目的与分类换填法将基础下一定范围内的软弱土挖去，然后回填强度高、压缩性低、性能稳定且无侵蚀性的材料，如砂、碎石、素土等。通过在地基中设置砂井、塑料排水板等竖向排水通道，然后在地表进行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高。利用重锤从高处自由下落，对地面进行强力夯实，使土体迅速固结，提高地基承载力。利用振冲器在地基中产生振动力和压力，使砂土、粉土等松散材料得到振实，从而提高地基承载力和防止砂土液化。排水固结法强夯法振冲法常见地基处理方法选择原则根据工程地质勘察资料和建筑物对地基的要求，确定地基处理的目的和要求。选择合理的地基处理方法，综合考虑工程地质条件、环境条件、施工条件和工程经济性等因素。地基处理方案选择与实例分析进行多个方案比较，选择技术可行、经济合理的最优方案。地基处理方案选择与实例分析某住宅楼地基处理该住宅楼采用桩基，由于地下存在软弱土层，采用换填法进行处理，将软弱土层挖去