土木地质 第7章[].ppt

1、1,一、基本概念,基础：建筑物下部直接与岩、土层接触的部份。 地基：基础下面因建筑物荷载引起天然应力改变的那一部分岩层或土层。,第一节 地基变形及破坏的基本类型,地基,2,二、地基变形破坏的基本类型,第一节 地基变形及破坏的基本类型,1、地基不均匀沉降和变形过大：,主要有,3,二、地基变形破坏的基本类型,第一节 地基变形及破坏的基本类型,2、地基的滑移挤出：,主要有,4,第一节 地基变形及破坏的基本类型,5,第一节 地基变形及破坏的基本类型,三、地基的剪切破坏,6,第一节 地基变形及破坏的基本类型,（1）整体剪切破坏： (硬性土地基)地基内破坏点连通成剪切滑动面，地基沿滑动面剪出,地表土体隆起

2、； （2）局部剪切破坏；(软性地基)地基土在荷载增大情况下,破坏区却限制在一定范围,不形成延伸至地面的连续破裂面,地表土体仅略微隆起； （3）剪冲破坏；(特软地基)地基垂直下沉,两侧地面不发生土体隆起,地基土沿地基两 侧发生垂直剪切破坏。,三、地基的剪切破坏,7,一、地基承载力的基本概念,第二节 地基承载力,地基承载力：单位面积上地基能承受的极限荷载。 允许承载力：保证建筑物安全的规定地基承载力。（一般在弹性变形内）,8,1、载荷试验：（有平板载荷试验和螺旋板载荷试验，这 里指平板载荷试验） 在与基础刚度近似的圆形或方形承压板上逐级加荷，待基本稳定后再加下一级荷载，直到地基破坏。由每一级荷载及

3、其沉降量作出荷载沉降曲线。由直线段的比例界线点所对应的荷载P0作为地基容许荷载。,二、地基承载力的确定方法,（一）现场试验（又叫原位试验）,第二节 地基承载力,9,2、静力触探：（有圆锥静力触探和孔压静力触探）不能用于碎石土、卵石土。将特制的金属圆锥型探头连续压入土层，由于土的阻力使探头受压，探头内部的压力传感器测出土层对探头的比贯入阻力Ps，再用地区经验公式求出地基容许承载力。（现在压力传感器的电讯号已可被自动记录和自动绘成曲线）。,3、旁压试验：将圆柱型旁压器竖直放入土中，利用水或氮气逐级向旁压器探测段的中空硬橡胶皮或加筋和胶膜加压，使其向旁扩张，对周围土体均匀加压。测出压力与径向变形的关

4、系，得地基在水平方向的应力应变曲线。,补充链接,第二节 地基承载力,10,（二）理论公式计算,1、临塑荷载法：采用塑性变形最大深度小于基础宽度的 14 时所对应的临界应力为容许承载力。,2、极限荷载法：用极限荷载应力除以安全系数作为地基 容许承载力。,极限荷载应力：,（Nc、Nd、Nb承载力系数（查表）,（三）查表法：（地基物理指标与承载力之间关系的经验法）,1、基本承载力（f0）：根据地基情况查表得适用于基础 h3m, b2m的地基。 2、容许承载力（f）：,第二节 地基承载力,11,一、各种地基地质条件适用的基础类型,第三节 地基处理问题,（一）基础主要类型,1、按埋置深度划分,2、按基础

5、材料划分,12,第三节 地基处理问题,3、浅基础又可按基础构造分为,一、各种地基地质条件适用的基础类型,（一）基础主要类型,13,第三节 地基处理问题,4、深基础进一步划分,一、各种地基地质条件适用的基础类型,（一）基础主要类型,14,第三节 地基处理问题,5、按基础受力性质分为,一、各种地基地质条件适用的基础类型,（一）基础主要类型,15,第三节 地基处理问题,（二）基础类型的选择（土地基）,1、一般土地基的基础类型选择,16,第三节 地基处理问题,2、特殊土地基基础类型选择,17,二、软弱地基处理措施,第三节 地基处理问题,18,基本原理及定义 是一种与建筑物基础工作条件相似，而且直接对天

6、然埋藏条件下的土体进行的现场模拟试验。 试验装置： 承压板：方形或圆形板（面积0.250.5m2） 加荷载装置：压力源（千斤顶、荷重）、反力架 沉降观测装置：百分表、沉降传感器和水准仪,补充 原位测试,一、静载荷试验,19,油压千斤顶反荷加载静力试验装置,补充 原位测试,20,二、静力触探试验,补充 原位测试,21,比贯入阻力-深度（ps-h）关系曲线,侧摩阻力-深度 （fs-h）关系曲线,摩阻比-深度 （Rf-h）关系曲线,试验成果： 单桥：Psh 曲线；双桥：qch、fsh、Rfh曲线,补充 原位测试,22,资料应用： （1）划分土层 （2）地基土强度（不排水抗剪强度） （3）变形模量 （

7、4）地基承载力 （5）单桩承载力 （6）评价地基土液化,补充 原位测试,23,三、圆锥动力触探（DPT）,补充 原位测试,24,类型： 轻型（锤重10公斤） 重型（锤重63.5公斤） 超重型（锤重120公斤） 影响因素： 杆长 杆侧摩阻 地下水 上覆压力 成果应用： 确定砂土和碎石土的密实度、空隙比 确定地基土的承载力和变形模量 确定单桩承载力标准值,补充 原位测试,25,补充 原位测试,四、标准贯入试验(SPT),试验原理： 属于动力触探的一种。 主要区别：贯入器为圆筒、可以取土样。 试验方法：63.5公斤锤，提升76厘米，自由落体， 贯入度30厘米，依据击数判别土样性质。,优点：具备动力触

8、探的优点，可取土样用于鉴别和室内试验,26,五、十字板剪切试验（VST）,原理：通过扭转十字板剪切仪，测定土体抗扭剪力矩，由此换算土体抗剪强度指标。 优点：简单、有效、可靠 适用范围：均质饱和软粘土 试验目的： （1）测定不排水抗剪强度Cu （2）估算软粘土的灵敏度St,补充 原位测试,27,（六）扁铲侧胀试验,基本原理： 用静力将扁铲形探头贯入土中，利用气压使扁铲侧面圆形刚膜向外扩张，利用不同气压作用下，刚膜侧向位移量大小，推算地基土的相关参数。,补充 原位测试,28,扁胀试验设备 探头尺寸： 长230240mm 宽9496mm 厚1416mm 铲缘刃角12o16o 铲侧钢膜：直径60mm。 扁铲探杆：静力触探相同。,补充 原位测试,29,适用条件：一般粘性土、粉土、中密以下砂土、黄土等。不适用于含碎石的土、风化岩等。 工程应用： （1）划分土类 （2）静止侧压力系数K0 （3）应力历史 （4）不排水抗剪强度Cu （5）土的变形参数 （6）水平固结系数Ch,补充 原位测试,30,（七）旁压试验,旁压试验原理：将圆柱形旁压器竖直置入土中，通过旁压膜对周围土体（岩体）施压，使土体（岩体）产生变形直至破坏，通过量测施加压力和土体变形之间的关系，确定土体的物理力学指标。,优缺点：与静载荷试验相比，旁压试验具有精度高、设备轻便、测试时间短等特点，但精度受成孔质量影响较大。,补充