地基与基础复习题

0绪论学习内容：1、关于土的概念(1)、土的定义：土是地表岩石经长期风化、搬运和沉积作用，逐渐破碎成细小矿物颗粒和岩石碎屑，是各种矿物颗粒的松散集合体。

(2)、土的特点：1）散体性2）多孔性3）多样性4）易变性(3)、土在工程中的应用1）作为建筑物地基2）作为建筑材料3）建筑物周围环境3、地基与基础的概念（1）、基础：1）定义：建筑物的下部结构，将建筑物的荷载传给地基，起着中间的连接作用。

2）分类：按埋深可分为：浅基础：埋深较小，可采用深基础：桩基础、地下连续墙（2）地基1）定义：基底以下的土体中因修建建筑物而引起的应力增加值（变形）所不可忽略的那部分土层。

（持力层：直接与基础接触，并承受压力的土层下卧层：2）分类：天然地基：在天然土层上修建，土层要符合修建建筑物的要求（强度条件、变形条件）人工地基：经过人工处理或加固地基。

（一）变形问题1、意大利比萨斜塔意大利比萨斜塔举世闻名的意大利比萨斜塔就是一个典型实例。

因地基土层强度差，塔基的基础深度不够，再加上用大理石砌筑，塔身非常重，1.42万吨。

500多年来以每年倾斜1cm的速度增加，比萨斜塔向南倾斜，塔顶离开垂直线的水平距离已达5．27m，比萨塔的倾斜归因于它的地基不均匀沉降。

比萨斜塔全景2、苏州市虎丘塔：虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶，原名云岩寺塔，落成于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年悠久历史。

1980年6月虎丘塔现场调查，当时由于全塔向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线已达2．31m，而且底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑而封闭、停止开放。

虎丘塔地基为人工地基，由大块石组成，块石最大粒径达1000mm。

人工块石填土层厚1－2m，西南薄，东北厚。

下为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，也是西南薄，东北厚。

塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度而压裂。

3、上海锦江饭店1954年兴建的上海工业展览馆中央大厅，因地基约有14m 厚的淤泥质软粘土，尽管采用了7.27m的箱形基础，建成后当年就下沉600mm。

1957年6月展览馆中央大厅四角的沉降最大达1465.5mm，最小沉降量为1228mm。

1957年7月，经苏联专家及清华大学陈希哲教授、陈梁生教授的观察、分析，认为对裂缝修补后可以继续使用(均匀沉降)。

（二）强度问题1、加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓严重倾倒，是地基整体滑动强度破坏的典型工程实例。

1941年建成的加拿大特朗斯康谷仓，由于事前不了解基础下埋藏厚达16 m的软粘土层，初次贮存谷物时，就倒塌了，地基发生了整体滑动，建筑物失稳，好在谷仓整体性强，谷仓完好无损，事后在主体结构下做了70多个支承在基岩上的砼墩，用了388个500KN的千斤顶，才将谷仓扶下，但其标高比原来降低了4m 。

（三）渗透问题1963年，意大利265m高的瓦昂拱坝上游托克山左岸发生大规模的滑坡，滑坡体从大坝附近的上游扩展长达1800m，并横跨峡谷滑移300－400m，估计有2－3亿立方米的岩块滑入水库，冲到对岸形成100－150m高的岩堆，致使库水漫过坝顶，冲毁了下游的朗格罗尼镇，死亡约2500人，但大坝却未遭破坏。

我国连云港码头的抛石棱体，1974年发生多次滑坡。

1998年长江全流域特大洪水时，万里长江堤防经受了严峻的考验，一些地方的大堤垮塌，大堤地基发生严重管涌，洪水淹没了大片土地，人民生命财产遭受巨大的威胁。

仅湖北省沿江段就查出4974处险情，其中重点险情540处中，有320处属地基险情；溃口性险情34处中，除3处是涵闸险情外，其余都是地基和堤身的险情。

1998年长江全流域特大洪水时，万里长江堤防经受了严峻的考验，一些地方的大堤垮塌，大堤地基发生严重管涌，洪水淹没了大片土地，人民生命财产遭受巨大的威胁。

仅湖北省沿江段就查出4974处险情，其中重点险情540处中，有320处属地基险情；溃口性险情34处中，除3处是涵闸险情外，其余都是地基和堤身的险情。

1、土力学的主要内容有以下三部分内容：一是土的基本性质，包括物理性质和力学性质；二是土体受力后的变形与稳定性问题；三是工程应用的要求和措施，主要是地基设计与处理等。

四是掌握天然地基上一般浅基础的简单设计方法或验算方法五能正确的使用《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）2、学习建议土力学的学习包括理论、试验和经验。

理论学习：掌握理论公式的意义和应用条件，明确理论的假定条件，掌握理论的适用范围；试验：了解土的物理性质和力学性质的基本手段，重点掌握基本的土工试验技术，尽可能多动手操作，从实践中获取知识，积累经验；经验在工程应用中是必不可少的，工程技术人员要不断从实践中总结经验，以便能切合实际地解决工程实际问题。

土力学是利用力学知识和土工试验技术来研究土的强度、变形及其规律等的一门科学。

它既是一门古老的工程技术，也是一门年轻的应用科学。

古人兴建的大型水利工程、宫殿、庙宇、堤坝、大运河、桥梁等，都为本学科的发展积累了丰富的经验，奠定了古典土力学的基础。

然而，这些仅限于工程实践经验，未能形成系统的理论。

土力学的系统理论始于18世纪兴起工业革命的欧洲。

经过17、18世纪很多学者的研究，初步奠定了土力学的理论基础。

但直到1925年美国著名科学家、土力学奠基人太沙基归纳前人的成就，发表了《土力学》一书，比较系统地介绍了土力学的基本内容，土力学才成为一门独立的学科。

20世纪60年代后期，由于计算机的出现、计算方法的改进与测度技术的发愤以及本构模型的建立等，以迎来了土力学发展的新时期。

现代土力学主要表现为一个模型（即本构模型）、三个理论（即非饱和土的固结理论、液化破坏理论和逐渐破坏理论）、四个分支（即理论土力学、计算土力学、实验土力学和应用土力学）。

其中，理论土力学是龙头，计算土力学是筋脉，实验土力学是基础，应用土力学是动力。

未来人类的发展将面对资源与环境以人类生存的挑战，更多的岩土工程问题需要解决，青年学生作为祖国的栋梁，将要肩负起历史的重任。

1.1 地球的构造1. 地球的形状和大小2. 地球的圈层构造外圈层：大气圈、水圈和生物圈。

内圈层：地壳、地幔和地核地壳深度约为20~70 km1.2 地质作用定义：由自然动力引起地球和地壳物质组成、内部结构和地壳形态不断变化和发展的作用。

按照自然动能的来源不同，地质作用可分为内力地质作用和外力地质作用。

第二章地质构造及地貌类型第一节地质构造地壳运动：地壳受到各种内外力的影响，在不断地改变着地球的面貌。

地壳分裂为板块的活动以及宇宙间引力的活动使地壳产生水平和垂直两种运动。

地质构造（倾斜构造、褶皱构造、断裂构造）是地壳运动的产物。

一、倾斜构造——原始沉积地层常是水平展布的或是缓倾角的，由于地壳运动产生倾斜，就是所谓单斜构造，是岩层发生褶曲的一翼。

二、褶皱构造——岩层受地壳运动后产生弯曲变形称褶皱构造，它是岩层塑性变形的结果，岩层仍是连续的，并未失去其完整性。

三、断裂构造——岩层受地壳运动的构造应力而破裂，产生裂隙和断层两种类型，使岩体失去完整性和连续性。

断裂构造的力学性质：裂隙——是存在于岩体中的裂缝，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。

断层——岩体受力断裂后两侧岩块沿断裂面发生了显著位移、错动称为断层。

大的断层包括断层破碎带和其影响带，称为断裂带，如山东郯城延伸至安徽庐江的大断裂绵延上千公里，为世界上著名的活断层——郯庐断裂。

断层带的宽度可由几厘米、几米至几十米。

A．断层的类型——正断层、逆断层、平推断层。

B．断层的工程评价：由于岩层发生强烈的断裂变动，致使岩体裂隙增多、岩石破碎、风化严重、地下水发育，从而降低了岩石的强度和稳定性，对工程造成了种种不利影响。

地壳运动产生的能量以弹性应变能的形式在断层及其附近的岩体长期积累，并使断层两侧相对位移，以弹性应变的形式表现出来。

当应变达到一定程度时，断层突然错动，并使积累在断层及其附近岩体中的应变能快速释放，发生地震。

强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上：活动断裂转折部位、端点部位、分枝部位以及不同方向活动断裂的交汇部位。

处。

一、地质年代地球形成到现在已有60亿年以上的历史，在这漫长的岁月里，地球经历了一连串的变化，这些变化在整个地球历史中可分为若干发展阶段。

地球发展的时间段落称为地质年代。

地质年代在工程实践中常被用到，当需要了解一个地区的地质构造，岩层的相互关系，以及阅读地质资料或地质图时都必须具备地质年代的知识。

岩层的地质年代有两种：一种是绝对地质年代，另一种是相对地质年代。

绝对地质年代：指组成地壳的岩层从形成到现在有多少“年”。

它能说明岩层形成的确切时间，但不能反映岩层形成的地质过程。

相对地质年代：能说明岩层形成的先后顺序及其相对的新老关系，如哪些岩层是先形成的，是老的；哪些岩层是后形成的，是新的，它并不包含用“年”表示的时间概念。

可以看出，相对地质年代虽然不能说明岩层形成的确切时间，但能反映岩层形成的自然阶段，从而说明地壳发展的历史过程。

所以在地质工作中，一般以应用相对地质年代为主。

地址年代表（见课本28页）二、第四纪沉积物地质特征地质年代中第四纪时期是距今最近的地质年代。

在第四纪历史上发生了两大变化即人类的出现和冰川作用。

这反映了第四纪时所特有的自然地理环境，构造运动和火山活动等特点。

而第四纪时期沉积的历史相对较短，一般又未经固结硬化成岩作用，因此在第四纪形成的各种沉积物通常是松散的、软弱的、多孔的，与岩石的性质有着显著的差异，有时就笼统称之为土。

第四纪沉积物是坚硬岩石经长期地质作用后的产物，广泛分布于地球的陆地和海洋，它是由岩石碎屑、矿物颗粒组成，其间孔隙中充填着水和气体，因而构成为由固相、液相、气相组成的三相体系。

第四纪沉积物的形成:第四纪沉积物的成因类型及其特征根据地质成因类型划分，可将第四纪沉积物的主体分为：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土及冰积土等。

定义：土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。

属第四纪沉积物。

根据地质成因类型划分，可将第四纪沉积物的土体分为：1.残积土;2.坡积土;3.洪积土;4.冲积土;5.湖泊沉积物;6.海洋沉积物; 7.风积土;地下水定义：地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水，主要来源于大气降水，经土壤渗入地下形成的。

地下水是地质环境的组成部分之一，能影响环境的稳定性。

主要表现在：地基土中的水能降低土的承载力；基坑涌水不利于工程施工；地下水常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷发生的主要原因；一些地下水还腐蚀建筑材料。

第一节地下水概述1．地下水：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水以及结晶水和结构水。

重力水（自由水）：不受静电引力影响，在重力作用下运动，可传递静水压力，能产生浮托力、孔隙水压力，在运动过程中产生动水压力，具有溶解能力。