土力学地基基础》复习摘要.ppt

1、土力学地基基础复习摘要,第0章 绪论 1、基本概念 土力学； 地基； 基础； 持力层 下卧层； 软弱下卧层； 天然地基； 人工地基； 基础埋深； 浅基础； 深基础 2、地基与基础设计的基本条件 （1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。 （2）基础沉降不得超过地基变形容许值。 （3）具有足够防止失稳破坏的安全储备。,第一章 工程地质 1、第四纪沉积层 （1）残积层 母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，称为残积层。 以残积层作为建筑物地基时，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。 （2）坡积层 雨水和融化雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐堆

2、积形成坡积层。 坡积层厚薄不均匀，土质也不均匀，孔隙大，压缩性高。以残积层作为建筑物地基时，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。,（3）洪积层 由暴雨或大量融雪形成山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口与山前倾斜平原，堆积形成洪积层。 以洪积层作为建筑物地基时，应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降，需要详细进行工程勘察。 2、不良地质条件 （1）断层 （2）节理 （3）滑坡 引起滑坡的因素：自然因素；人为因素,（4）地下水 1）承压水对工程的影响 2）土的毛细性对工程的影响 A：毛细水的上升是引起路基冻害因素之一； B：对建筑毛细水上升引起地下室过分潮湿； C：毛细水的上升可能引起土地的

3、沼泽化和盐渍化； D：当地下水有浸蚀性时，毛细水上升对建筑物和构 筑物的基础中的混凝土、钢筋等形成浸蚀作用。,3）达西定律 4）动水力GD 土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用的力，是水流对土体施加的体积力，kN/m3。 水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐渐损失。同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透水流作用对土骨架产生的拖曳力称为动水压力。用GD表示(kN/m3)。,5）流土和管涌 A：流土：地下水流动时，若水流的方向由上向下，此时动水力的方向与重力方向一致，使土颗粒压得更紧，对工程有利。如果地下水水流方向相反，动水力的方向与重力方向相反

4、。当动水力足够大时，会将土体冲起，造成破坏。当动水力GD的数值等于或者大于土的浮重度时，土体被水冲起的现象，称为流土。 icr称为临界水力坡降，即将产生流土。,B：管涌 当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的结构，这种作用称作管涌。长期管涌的结果，形成地下土洞，土洞由小变大，可导致地表塌陷。,C：流土与管涌的区别 a：流土发生时水力梯度i大于临界水力梯度icr，而管涌可以 发生在的情况下； b：流土发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可以 在渗流逸出处，也可以在土体内部； c：流土破坏往往是突发性的，而管涌破坏一般有一个时间 发展过程，是一种渐进性质的破坏

5、； d：流土发生时水流方向向上，而管涌发生时则没有此限制； e：只要水力梯度达到一定数值，任何类型的土都可以发生流土破坏；而管涌只发生在有一定级配（如不均匀系数Cu10）的无粘性土中，且土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。,第二章 1、土的结构： （1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮状结构 2、土的构造 （1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂隙构造 （4）结核状构造 3、土的工程特性 （1）压缩性高； （2）强度低； （3）透水性大；,4、土的颗粒级配 （1）土的粒径： d60 控制粒径 d10 有效粒径 d30 中值粒径 （2）不均匀程度： Cu = d60 / d10 不

6、均匀系数 Cu 5,级配不均匀 （3）连续程度: Cc = d302 / (d60 d10 ) 曲率系数,5、土的物理性质,（1）土的物理性质指标 1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度 土的重度、有效重度、饱和重度、干重度 2）土粒的比重 3）土的饱和度 4）土的含水量 5）土的孔隙比和空隙率 （2）无粘性土的密实度,（3）粘性土的物理性质,（4）液性指数和塑性指数 （5）粘性土的灵敏度,（6）粘性土的触变性 饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。 土的触变性是土的结构联结形态发生变化引起的，是土微观结构随时间变化的宏

7、观表现。,第三章 土的压缩性与地基沉降计算 1、土中的自重应力 （1）竖向自重应力,由cz分布可知竖向自重应力的分布规律为： 1）土的自重应力分布线是一条折线，折点在土层交界处 和地下水位处，在不透水层面处分布线有突变； 2）同一层土的自重应力按直线变化； 3）自重应力随深度增加而增大； 4）在同一平面自重应力各点相等。,（2）水平向的自重应力,（3）地下水位的变化对自重应力的影响,2、基础底面的压力,（1） 轴心荷载下的基底压力,（2）偏心荷载下的基底压力,3、基底附加压力,4、地基中的附加应力,5、地基沉降量计算 （1）分层总和法 1)划分薄层hi 不同土层界面； 地下水位标高处； 每层厚

8、度0.4b(基础宽度）； 2)分别计算每分层界面处的自重应力和附加应力，并画出应力图形 3)确定地基中压力层厚度zn。采用应力比: 一般土层：z/sz 0.2； 软粘土层：z/sz 0.1 ； 4)计算每薄层土沉降量Si 5) 计算地基最终沉降量，实际就是将各薄层土沉降量之和s=Si,（2）规范的方法 设地基土层均质、压缩模量不随深度变化，则：,6、地基变形分类 （1）沉降量 （2）沉降差 （3）倾斜 （4）局部倾斜 7、土的变形随时间的变化关系 先期固结压力； 正常固结土； 超固结土； 欠固结土,第四章 土的抗剪强度和地基的承载力 1、土的抗剪强度,2、地基的承载力 （1）临塑荷载：指在外荷

9、载作用下，地基中刚刚开始产生塑性变形（局部剪切破坏）时基础底面单位面积上所承受的荷载。对应荷载沉降曲线上的Pcr的值。 （2）临界荷载：地基中塑性变形达到一定深度时，基础底面的压力。 （3）极限荷载：地基在外荷载作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。对应荷载沉降曲线上的pu值。,第五章 土压力和土坡稳定 1、土压力 的种类,2、土压力的计算 （1）主动土压力,（2）被动土压力,3、朗肯土压力理论,4、库伦土压力理论 库伦土压力理论的基本假设： （1）墙后的填土是理想的散粒体（粘聚力c=0）； （2）滑动楔体为刚体； （3）楔体沿着墙背及一个通过墙踵的平面滑动。,5、特殊情况下土压力的计算 （1

10、）填土表面有均布荷载,（2）墙后填土分层（c=0）,（3）墙后有地下水,6、挡土墙的设计 （1）抗滑移稳定性验算,若验算结果不满足，可以采取以下措施来解决： 1）修改挡土墙的断面尺寸。通常加大底宽增加墙自重W以增大抗滑力； 2）在挡土墙基底铺砂、碎石垫层，提高摩擦系数值，增大抗滑力； 3）将挡土墙基底做成逆坡，利用滑动面上部分反力抗滑。 4）在软土地基上，抗滑稳定安全系数相关很小，采取其它方法无效或不经济时，可在挡土墙墙踵加钢筋混凝土拖板。利用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和挡土墙之间用钢筋连接。,（2）抗倾覆稳定性验算,若抗倾覆稳定性不满足要求，则可采取以下措施 1）修改挡土墙尺寸，如加大墙

11、底宽增大墙自重W，以增加较多的工程量，不经济。 2）伸长墙前趾，增加混凝土工程量不多，需增加钢筋用 量。 3）宜将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。 4）做卸荷台，位于挡土墙竖向墙背上，形如牛腿：卸荷台以上的土压力，不能传到卸荷台以下。土压力呈两个小三角形，因而减小了总的土压力，减小了倾覆力矩。,（3）地基承载力验算,7、边坡稳定分析 简单土坡的稳定分析,第六章 岩土工程勘察 1、岩土工程勘察等级的确定 2、岩土工程勘察的阶段,第七章 天然地基上浅基础的设计 1、确定基础埋置深度应考虑的因素 2、无筋扩展基础的设计 （1）基础底面积的确定 1）中心受压 2）偏心受压,（2）基础高度的确定刚性角 （3）软弱下卧层承载力的验算,3、扩展基础的设计 （1）墙下条形基础,（2）柱下独立基础设计,4、减轻建筑物有害变形的措施 （1）建筑措施 （2）结构措施 （3）施工措施,第八章 桩基础 1、桩基础的分类 2、桩基础的构造要求 3、单桩承载力的确定 （1）单桩竖向极限承载力标准值 （2）单桩竖向特征值 4、桩的负摩阻力 定义和产生条件,5、桩基础的设计 （1）桩数的计算 对于承受竖向中心荷载的桩基，桩数n： 对于承受竖向偏心荷载