土力學(xué)與地基處理基礎(chǔ)知識(shí)文檔ppt第1頁，共44頁。土力學(xué)分類指標(biāo)名稱符號(hào)量綱測定方法備注滲透性指標(biāo)滲透系數(shù)Kcm/s砂土可直接測定固結(jié)系數(shù)Cv,Chcm2/s固結(jié)試驗(yàn)測定力學(xué)性指標(biāo)變形指標(biāo)壓縮系數(shù)am2/kN單向壓縮試驗(yàn)壓縮模量EskN/m2壓縮指數(shù)Cc--回彈指數(shù)Cs

--彈性指數(shù)EdkN/m2單向壓縮試驗(yàn)或三軸壓縮試驗(yàn)切線模量Et變形模量Eo載荷試驗(yàn)第2頁，共44頁。Chapter1PhysicalCharacteristics&classificationofSoil第一章土的物理性質(zhì)及其分類第3頁，共44頁。第一章土的物理性質(zhì)及其分類重點(diǎn)掌握：一.無粘性土和粘性土的工程性質(zhì)及其分類方法。工程性質(zhì)：無粘性土的密實(shí)度（e、Dr、N63.5）粘性土的稠度，塑限含水量wp和液限含水量wl，塑性指數(shù)Ip和液性指數(shù)IL。二、土的三相比例指標(biāo)三個(gè)基本指標(biāo)的定義（）；換算指標(biāo)（）及其定義。三、了解地基土的工程分類方法1.無粘性土（粗顆粒土），按顆粒含量百分比。2.粉土：指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重的50%、IP≤10的土。3.粘性土：IP>10。粉質(zhì)粘土10<IP≤17；粘土IP>17。第4頁，共44頁。第一章土的物理性質(zhì)及其分類—2四、

地下水1.達(dá)西定律(Darcy’Law)2.

動(dòng)水力：流動(dòng)的水對(duì)單位體積土的骨架作用力。3.

流砂：當(dāng)動(dòng)水力GD的數(shù)值等于或大于土的浮重度γ’時(shí),砂土隨水流動(dòng)，稱為流砂。

——稱為臨界水力梯度。第5頁，共44頁。Chapter2StressandsubsidenceoftheGround第二章

地基的應(yīng)力和沉降第6頁，共44頁。第二章

地基的應(yīng)力和沉降地基的應(yīng)力和沉降（地基的沉降計(jì)算）分層總和法規(guī)范方法地基固結(jié)沉降量地基附加應(yīng)力計(jì)算地基變形參數(shù)的確定第7頁，共44頁。第二章

地基的應(yīng)力和沉降—2地基總沉降量由固結(jié)沉降、瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降三部分組成：①固結(jié)沉降計(jì)算：掌握土層的變形參數(shù)：a、cc、ES

②瞬時(shí)沉降（彈性變形）③次固結(jié)沉降（蠕變變形）根據(jù)蠕變曲線的變化規(guī)律計(jì)算。

第8頁，共44頁。第二章

地基的應(yīng)力和沉降—3重點(diǎn)掌握：一、地基附加應(yīng)力計(jì)算1.基底附加應(yīng)力的分布形式：假設(shè)為線性分布；2.基底附加應(yīng)力計(jì)算：3.用角點(diǎn)法計(jì)算地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力二、掌握土的壓縮性1.

壓縮試驗(yàn)和壓縮性指標(biāo)的關(guān)系：a、cC、ES=（1+e1）/a2.

分層總和計(jì)算法：計(jì)算中注意的問題：分層（0.4B）、附加應(yīng)力的確定、計(jì)算深度；如果采用變形參數(shù)計(jì)算應(yīng)注意e1為自重應(yīng)力作用下，e2為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下；3.

規(guī)范法第9頁，共44頁。第二章

地基的應(yīng)力和沉降—4二、掌握應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響前期固結(jié)壓力(pre-consolidatedpressure)超固結(jié)

(overconsolidation)的壓縮曲線正常固結(jié)(normallyconsolidatedsoil)欠固結(jié)(underconsolidated)三.了解太沙基一維固結(jié)理論根據(jù)孔隙的變化等于水量的變化建立一維固結(jié)微分方程：固結(jié)度（U）：將某一時(shí)刻固結(jié)沉降量和最終固結(jié)沉降量之比稱為固結(jié)度。第10頁，共44頁。Chapter3ShearStrengthofEarth&BearingapacityoftheGround第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力第11頁，共44頁。第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力土體的破壞往往是剪切破壞。一.

土的強(qiáng)度理論①庫侖抗剪強(qiáng)度理論（Coulomb’sEquationforshearstrength）：②摩爾強(qiáng)度理論（Mohr-Coulomb’stheory）。③土的極限平衡條件無粘性土（cohesionlesssoil）粘性土(clayeysoil,cohesivesoil)：第12頁，共44頁。第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力—2二.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的確定①直剪試驗(yàn)（directsheartest）慢剪、固結(jié)快剪、快剪）。σ=100，200，300，400→τf②三軸壓縮試驗(yàn)(triaxialcompressiontest;圍壓σ3、軸壓σ1=σ3+Δσ1）特點(diǎn)：在整個(gè)試驗(yàn)過程中，可控制排水并量測孔隙水壓力的大小。不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU）固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU）固結(jié)排水試驗(yàn)（Cd）③無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)（Unconfinedcompressiontest）σ3=0，只能作一個(gè)極限應(yīng)力圓，當(dāng)。第13頁，共44頁。第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力—3④十字板剪切試驗(yàn)(vanesheartest)是一種原位試驗(yàn)（insitutesting）。屬不排水剪切試驗(yàn)，其結(jié)果與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)接近。第14頁，共44頁。第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力—5四.飽和粘性土(SaturatedSoil)的抗剪強(qiáng)度①UU試驗(yàn)（軟粘土）②CU試驗(yàn)正常固結(jié)：剪縮超固結(jié)：剪脹產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力通常有③CD試驗(yàn)，五.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇①用分析地基長期穩(wěn)定性或透水性，或透水性和排水性較好的地基；②：土的透水性差和排水條件不良的地基；第15頁，共44頁。第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力—7七.地基承載力(BearingCapacityofGround)的確定地基承載力：地基承受荷載的能力（容許承載力，極限承載力）。確定方法：荷載試驗(yàn)；理論計(jì)算。1.荷載試驗(yàn)(BearingTest,LoadingPlateTest)：地基從變形到失穩(wěn)的發(fā)展過程見圖。臨塑荷載（pcr）臨界荷載(p1/3,p1/4)極限荷載(pu)。第16頁，共44頁。第三章土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力—82.理論計(jì)算（土的強(qiáng)度理論）對(duì)條形基礎(chǔ)下土體內(nèi)的應(yīng)力進(jìn)行分析，并根據(jù)土的極限平衡條件建立塑性區(qū)計(jì)算公式，從而得到臨塑荷載和臨界荷載。假設(shè)破裂面的不同形式，用極限平衡法、剛體平衡法進(jìn)行靜力平衡分析，得到不同的地基承載力計(jì)算公式。太沙基（Terzaghi）k≥3；

Skempton主要適用于飽和軟粘土、淺基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)的情況k=1.1~1.5;HansenJ.B.主要適用于傾斜荷載作用k≥2第17頁，共44頁。Chapter4

Earthpressure&slopestability第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定第18頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定（Earthpressure&

slopestability）一、三種土壓力（靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力）

1.

靜止土壓力粘性土：k0=0.5~0.7；砂土：k0=0.34~0.45第19頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—22.朗肯（Rankine）土壓力理論（擋土墻向前位移：密砂δ=0.5%H；粘土：δ=1~2%H。）假設(shè)條件：表面水平的半無限土體，處于極限平衡狀態(tài)。適合條件：擋土墻的墻背垂直、光滑；擋土墻后填土面水平。第20頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—3主動(dòng)土壓力無粘性土：粘性土：

被動(dòng)土壓力：無粘性土：粘性土：3.庫侖（Coulomb）土壓力理論（擋土墻向前位移：密砂δ=5%H；粘土：δ=10%H）?？紤]墻后滑動(dòng)楔體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，用靜力平衡方程解出作用于強(qiáng)背上的土壓力。第21頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—4以無粘性土條件進(jìn)行推導(dǎo)。第22頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—5二、常見情況下的土壓力1.填土表面作用有均布荷載（將均布荷載按豎向荷載計(jì)入自重應(yīng)力）；無粘性土：粘性土：2.墻后填土分層。注意各土層的土壓力系數(shù)不同；無粘性土：粘性土：3.粘性土應(yīng)用土壓力公式：采用等值內(nèi)摩擦角法（用等值抗剪強(qiáng)度代替粘性土的抗剪強(qiáng)度）第23頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—6三、擋土墻的驗(yàn)算擋土墻在土壓力作用下產(chǎn)生變形：抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算：地基承載力驗(yàn)算：四、

土坡穩(wěn)定性分析當(dāng)土坡土質(zhì)均勻，坡度不變，無地下水時(shí)，稱為簡單土坡。1.無粘性簡單土坡分析：只要坡面不發(fā)生滑動(dòng)，土坡就可保持穩(wěn)定。第24頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—7２.粘性簡單土坡分析：考慮穩(wěn)定的坡角θ是粘性土的性質(zhì)指標(biāo)γ、c、φ與土坡高度H的函數(shù)，即：，令N=c/(γ·H)（穩(wěn)定數(shù)），查簡單土坡計(jì)算圖就可解決計(jì)算粘性土簡單土坡的兩類問題：⑴已知粘性土坡的坡角θ和粘性土指標(biāo)γ、C、φ，求最大允許土坡高度H。⑵已知粘性土土坡高度H和粘性土指標(biāo)γ、C、φ，求粘性土的穩(wěn)定坡角θ。３.

圓弧法：土坡失穩(wěn)滑動(dòng)面呈曲面，通常呈圓弧，即可采用圓弧法計(jì)算。第25頁，共44頁。第四章

土壓力與土坡穩(wěn)定—8當(dāng)土坡沿弧AB滑動(dòng)時(shí)可視為土體△ABD繞圓心O轉(zhuǎn)動(dòng)，取土坡1米長度進(jìn)行分析。滑動(dòng)力矩MT，由滑動(dòng)土體△ABD的自重在滑動(dòng)方向上的分力產(chǎn)生?？够豈R，由滑動(dòng)面AB上的摩擦力和粘聚力產(chǎn)生。土坡穩(wěn)定安全系數(shù)

(臨時(shí)工程，重要工程）滑動(dòng)圓心的確定。第26頁，共44頁。第二部分(PartTwo)

基礎(chǔ)工程(FoundationEngineering)第27頁，共44頁。Chapoter5

SubsoilInvestigation第五章

地基勘察第28頁，共44頁。第五章

地基勘察(subsoilinvestigation)了解、掌握工程勘察方法，尤其是觸探(sounding)的方法靜力觸探(staticsounding)：單橋探頭的比貫入阻力;

雙橋探頭的比貫入阻力;

動(dòng)力觸探(dynamicsounding)：N63.5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)，N10輕便觸探試驗(yàn)。第29頁，共44頁。Chapter6ShallowFoundation

RoutineDesign第六章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)第30頁，共44頁。第六章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)(shallowfoundationroutinedesign)1.淺基礎(chǔ)（H≤5m，采用普通法施工。如一般的擴(kuò)展基礎(chǔ)、雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)）常規(guī)設(shè)計(jì)：淺基礎(chǔ)體型不大、結(jié)構(gòu)簡單，在計(jì)算單個(gè)基礎(chǔ)時(shí)，一般既不遵循上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的變形協(xié)調(diào)條件，也不考慮地基與基礎(chǔ)的相互作用，這種簡化法也經(jīng)常用于許多連續(xù)基礎(chǔ)的初步設(shè)計(jì)，特稱為常規(guī)設(shè)計(jì)。2.淺基礎(chǔ)的基礎(chǔ)類型⑴擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)⑵聯(lián)合基礎(chǔ)⑶獨(dú)立基礎(chǔ)第31頁，共44頁。第六章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)—23.建筑物的安全等級(jí)表7.25建筑物安全等級(jí)安全等級(jí)破壞后果建筑類型一級(jí)很嚴(yán)重重要的工業(yè)與民用建筑物；20層以上的高層建筑；體型復(fù)雜的，14層以上的高層建筑；對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物；單樁承受的荷載在4000KN以上的建筑物二級(jí)嚴(yán)重一般的工業(yè)與民用建筑物三級(jí)不嚴(yán)重次要的建筑物第32頁，共44頁。第六章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)—34.基礎(chǔ)埋置深度的確定考慮建筑上的要求；工程地質(zhì)條件；水文地質(zhì)條件；地基凍融條件；場地環(huán)境條件。5.地基承載力設(shè)計(jì)值的確定方法⑴實(shí)測數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)一般工程采用此方法最簡便，應(yīng)用最廣泛。⑵現(xiàn)場荷載試驗(yàn)法。對(duì)于一級(jí)建筑物或地質(zhì)條件復(fù)雜、土質(zhì)很不均勻的情況，應(yīng)采用現(xiàn)場荷載試驗(yàn)法。⑶理論公式計(jì)算法。一級(jí)建筑物進(jìn)行原狀土的三軸壓縮試驗(yàn)。⑷當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)類比法。三級(jí)建筑物可根據(jù)鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定地基承載力。

6.

《規(guī)范》法地基承載力的修正

第33頁，共44頁。第六章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)—47.

按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸⑴中心荷載下基礎(chǔ)底面尺寸的確定⑵偏心荷載下基礎(chǔ)底面尺寸的確定中心荷載基礎(chǔ)底面尺寸下增大（1.1～1.4）倍，再進(jìn)行驗(yàn)算或調(diào)整。⑶軟弱下臥層的驗(yàn)算8天然基礎(chǔ)上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟⑴初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式、材料與平面布置；⑵確定基礎(chǔ)的埋置深度d；⑶計(jì)算地基基礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk加深度修正f’；第34頁，共44頁。第六章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)—5⑷根據(jù)作用在基礎(chǔ)頂面荷載N和地基承載力f’，計(jì)算基礎(chǔ)的底面積，并設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的長度與寬度。若寬度b>3m，則地基承載力還需進(jìn)行寬度修正，利用修正后的值f，再次計(jì)算基礎(chǔ)的最終底面積；⑸設(shè)計(jì)基礎(chǔ)高度與剖面形狀（若為剛性基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高度由剛性角確定）；

⑹若地基持力層下部存在軟弱土層時(shí)，則需驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力；

⑺一級(jí)建筑物和部分二級(jí)建筑物應(yīng)計(jì)算地基的變形；⑻基礎(chǔ)細(xì)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)；⑼繪制基礎(chǔ)施工圖。9.

防止不均勻沉降對(duì)建筑結(jié)構(gòu)損害的措施⑴建筑措施⑵結(jié)構(gòu)措施⑶施工措施第35頁，共44頁。Chapter7Pile-supportedfooting

&deepfoundation第七章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)第36頁，共44頁。第七章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)（pile-supportedfooting&deepfoundation）1.樁基礎(chǔ)的類型和分類2.單樁軸向荷載的傳遞（P312）⑴樁身軸力和