土力学与地基基础曾惠珍课件

土力学与地基基础主讲人：曾惠珍导论01土力学与地基基础的概念02地基基础工程事故造成的危害03土力学与地基基础的发展概况土力学与地基基础一、土力学与地基基础的概念土：岩石风化后的产物，其特点为散粒性、压缩性及透水性。1土力学：研究土的应力、变形、强度和稳定性以及土与结构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。2土力学与地基基础一、土力学与地基基础的概念地基：支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的那一部分地层称为地基。地基分为持力层和下卧层。位于基础底面下第一层土称为持力层。持力层以下的土层称为下卧层，强度低于持力层的下卧层称为软弱下卧层。3基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础。4土力学与地基基础地基天然地基：没有经过人为处理，直接修建。人工地基：承载力低，高压缩性地基，人工处理后才能修建。基础浅基础深基础深水基础:刚性扩大基础单独和联合基础条形基础筏板和箱形基础桩基础沉井基础（等）水深超过5m，且不能采用一般的土围堰、木板桩围堰等防水技术施工的桥梁基础土力学与地基基础桥梁上部结构为桥跨结构，而下部结构包括桥墩、桥台及其基础。图1-1桥梁结构各部分立面示意图1-下部结构；2-基础；3-地基；4-桥台；5-桥墩；6-上部结构土力学与地基基础地基基础的重要性1）占用相当的造价和工期基础工程在地下或水进行，施工难度较大，造价、工期和劳动力消耗量在整个工程中所占的比重也较大。2）属于隐藏工程基坑回填后，基础埋于地下，属于隐蔽工程。一旦发生地基事故或基础事故，因在建筑物下方，整改不易或后果严重。土力学与地基基础二、地基基础工程事故造成的危害建筑物事故的发生，许多与地基问题有关。主要反映在地基强度破坏、失稳或地基产生过大的变形。常见的基础工程事故包括：(1)地基强度不足造成的事故：表现在地基内形成滑移面，引起地基滑动，从而使建筑物倒塌。1913年加拿大特朗斯康谷仓，建成后初次贮存谷物时，由于地基强度破坏发生整体滑动。事后发现基础下埋藏有厚达16m的软粘土层，贮存谷物后使基底平均压力超过了地基的极限承载能力，地基发生整体滑移。土力学与地基基础

(2)地基变形过大造成工程事故地基变形超过规定的允许值时，影响了正常建筑物的使用，严重者发生倒塌破坏。上海展览中心馆事故：由于沉降差过大，导致中央大厅与两翼展览馆连接、室内外连接的水、暖、电管道断裂，严重影响展览馆的正常使用。分析发现，虽然根据有关规范和现场载荷试验确定了地基承载力，但没有进行变形计算，仅仅保证了强度要求而忽略了变形要求。土力学与地基基础(3)地基失稳工程事故土坡失稳(土坡产生滑坡及坍塌现象)会导致附近建筑物(构筑物)破坏。(4)其他工程事故地下水在地基土中的渗流及水位升降导致地基变形，产生沉降；地震造成的地基破坏；此外地下工程的兴建等，均可导致地基有效应力的变化，造成事故。比萨斜塔：世界著名的比萨斜塔建成后因地基压缩层产生不均匀沉降，使塔体倾斜。比萨斜塔建成后曾经数次加固，但效果甚微，每年仍下沉约1mm，倾斜尚未有加速迹象，已成为一座名副其实的危塔。土力学与地基基础除了上述之外，由于设计、施工不当易造成基础工程事故，轻者影响建筑使用，重者影响建筑物的安全。本课程核心内容需要解决强度、变形、稳定性、渗透、施工等问题。土力学与地基基础三、土力学与地基基础的发展概况我国是一个具有悠久历史的文明古国，我国古代劳动人民在基础工程方面，也早就表现出高超的技艺和创造才能。赵州桥：建筑结构上有独特的技艺，而且在地基基础的处理上也非常合理，该桥桥台座落在较浅的密实粗砂土层上，沉降很小。中国古代案例：赵州桥

土力学与地基基础三、土力学与地基基础的发展概况1776Coulomb（库仑）强度定律，土压力理论1856Darcy（达西）定律1857Rankine（朗肯）新的土压力理论1925Terzaghi

（太沙基）发表《土力学》专著，使土力学成为一门独立学科1949中国土力