土的物理性质及地基土的工程分类共9页word资料

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《土力学和基础工程》试题库

《土力学和基础工程》试题库
A.1.5 B2.5 C.3.5 D.4.5
答:B
6、单桩轴向受压容许承载力等于极限荷载除以()。
A.2 B.3 C.4 D.5
答:A
7、对于摩擦桩群桩基础,其沉降通常比单桩()。
A.大B.小C.相等D.不确定
答:A
8、预制桩在吊运时,一般采用两个吊点,如桩长为L,吊点离每端距离为()。
A.0100LB.0.207LC.0.500LD.0.600L
答:A
3.、()主要依靠桩侧土的摩阻力支承垂直荷载,桩穿过并支承在各种压缩性土层中。
A.高承台桩B.低承台桩C.摩擦桩D.柱桩
答:C
4、()是在现场地基中采用钻孔、挖孔机械或人工成孔,然后浇注钢筋混凝土或混凝土而成的桩。
A.摩擦桩B.柱桩C.预制桩D.灌注桩
答:D
5、考虑到桩与桩侧土体的共同工作条件和施工需要,摩擦桩中心距不得小于()倍成孔直径。
答:矩形、圆端形
5、在轴向荷载作用下,桩顶轴向位移由和组成。
答:桩身弹性压缩、桩底土层压缩
6、当某种原因引起桩周土相对桩有向下位移时,土对桩产生向下的摩阻力,称为。
答:负摩阻力
7、桩侧土下沉量有可能在某一深度处与桩身的位移量相等,即摩阻力为零,该位置称为。
答:中性点
8、群桩基础的承载力常小于各单桩承载力之和,但有时也可能会大于或等于各种单桩承载力之和,群桩的沉降也明显大于单桩,这种现象叫做。
A.基底压力B.基底附加压力C.自重应力D.地基附加应力
答:C
2、由基础底面传至地基单位面积上的压力称为()。
A.基底压力B.基底附加压力C.自重应力D.地基附加应力
答:A
3、由外荷载(如建筑物荷载、交通荷载、堆载等)在地基内所产生的应力称为()。

土力学地基基础第四版习题答案解析

土力学地基基础第四版习题答案解析

第二章土的物理性质和工程分类2.1解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:M=95.15g Ms=75.05g Mw=95.15-75.05=20.1g V=50cm3,Gs=Ms/Vs=2.67有:ρ=M/V=1.9 g/cm3;ρd=Ms/V=1.5 g/cm3;ω=Mw/Ms=0.268=26.8%因为Mw=95.15-75.05=20.1g,ρw=1 g/cm3;所以Vw=20.1cm3;由Gs=Ms/Vs=2.67,推出:Vs= Ms/2.67=75.05/2.67=28.1cm3;Vv=V-Vs=50-28.1=21.9 cm3;Va=Vv-Vw=21.9-20.1=1.8 cm3;天然密度ρ=M/V=1.9 g/cm3;干密度ρd=Ms/V=1.5 g/cm3;饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(20.1+75.05+1.8×1)/50=1.94 g/cm3;天然含水率ω=Mw/Ms=0.268=26.8%孔隙比e=Vv/Vs= 21.9/28.1=0.78孔隙度n=Vv/V=21.9/500=0.438=43.8%饱和度Sr= Vw/Vv= 20.1/21.9=0.9182.2解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:天然密度ρ=M/V=1.84g/cm3;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75;水位以下饱和度Sr= Vw/Vv=1假设V=1 cm3;则:M=1.84g; Ms=2.75Vs;Ms+Mw=1.84;ρw=1 g/cm3;数值上Mw=Vw有 2.75Vs+Vw=1.84Vs+Vw=1解上述方程组得:Vs =0.48;Vw=0.52= Vv;故:Mw=0.52g;Ms=2.75Vs=1.32g;天然密度ρ=M/V=1.84 g/cm3;干密度ρd=Ms/V=1.32 g/cm3;饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.52+1.32+0×1)/50=1.84 g/cm3;天然含水率ω=Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%孔隙比e=Vv/Vs= 0.52/0.48=1.08孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%饱和度Sr= Vw/Vv=12.3解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:干密度ρd=Ms/V=1.54g/cm3;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71;天然含水率ω=Mw/Ms=0.193假设V=1 cm3;则:ρd=Ms/V=1.54 g/cm3;有:Ms=1.54g;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71 有:Vs=0.568 cm3;天然含水率ω=Mw/Ms=0.193有:Mw =0.287g,ρw=1 g/cm3,Vw=0.287cm3;M= Ms+ Mw=1.54+0.287=1.827gVv=V-Vs=1-0.568=0.432 cm3;Va=Vv-Vw=0.432-0.287=0.145 cm3;天然密度ρ=M/V=1.827/1=1.827 g/cm3;干密度ρd=Ms/V=1.54 g/cm3;饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.287+1.54+0.145×1)/1=1.972 g/cm3;天然含水率ω=19.3%孔隙比e=Vv/Vs= 0.432/0.568=0.76孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2%饱和度Sr= Vw/Vv= 0.287/0.432=0.66又已知W L=28.3%;Wp=16.7%;ω=19.3%;所以:Ip= W L- Wp=28.3-16.7=11.6;大于10,小于17,所以为粉质粘土。

《土力学教案》word版

《土力学教案》word版

《土力学教案》word版一、教案概述1. 课程名称:土力学2. 适用年级:大学本科一年级3. 课时安排:本学期共32课时,每课时45分钟4. 教学目标:使学生了解土力学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生分析和解决土力学问题的能力。

二、教学内容1. 第一章土的性质与分类土的组成与结构土的物理性质土的力学性质土的工程分类2. 第二章土的渗透性渗透定律土的渗透系数土的渗透性影响因素渗透问题在工程中的应用3. 第三章土的压力与支撑力土的自重压力静止侧压力主动土压力被动土压力支撑力的计算与应用4. 第四章土的剪切强度与变形特性剪切强度定律土的抗剪强度指标土的变形特性土的变形模量土的泊松比5. 第五章土的稳定性分析土体稳定性的影响因素滑动面与安全系数土的抗滑稳定性分析方法土体稳定性计算实例三、教学方法1. 讲授法:讲解土力学基本概念、原理和公式,阐述土力学问题的解决方法。

2. 案例分析法:分析实际工程案例,使学生更好地理解土力学的应用。

3. 实验法:组织学生进行土力学实验,培养学生的实践操作能力。

4. 小组讨论法:分组讨论土力学问题,提高学生的团队合作能力。

四、教学评价1. 平时成绩:考察学生的出勤、作业、课堂表现等情况。

2. 期中考试:测试学生对土力学基本概念、原理和方法的掌握程度。

3. 期末考试:全面考察学生对本课程知识的掌握和应用能力。

4. 实验报告:评价学生在实验过程中的操作技能和分析问题能力。

五、教学资源1. 教材:推荐《土力学》(第四版),作者:李广信。

2. 辅助教材:推荐《土力学教程》,作者:李俊。

3. 网络资源:搜集相关土力学的学术论文、工程案例等,为学生提供丰富的学习资料。

4. 实验室设备:进行土力学实验,验证土力学原理。

5. 投影仪、PPT等教学设备:辅助课堂教学。

六、第四章土的剪切强度与变形特性(续)土的剪切带发展土的应变软化现象土的残余强度三轴剪切试验土的剪切模量土的剪切强度公式的应用七、第五章土的稳定性分析(续)边坡稳定性分析地基承载力分析土体稳定性设计方法土体稳定性分析的数值方法稳定性分析在工程中的应用实例八、第六章土的动力特性土的动应力与动应变动三轴试验土的动力模量土的阻尼比地震作用下的土动力学问题土的动力特性在工程中的应用九、第七章土的工程应用土在基础工程中的应用土在地下工程中的应用土在道路工程中的应用土在水利工程中的应用土在边坡工程中的应用土在环境工程中的应用十、第八章土力学的实验技术与方法土的物理性质试验土的力学性质试验土的渗透性试验土的剪切强度试验土的动力特性试验实验数据处理与分析十一、第九章土力学数值分析方法土力学数值分析的基本原理有限元法在土力学中的应用有限差分法在土力学中的应用离散元法在土力学中的应用土力学数值分析软件介绍数值分析在土力学问题中的应用实例十二、第十章土力学与地基基础地基的概念与分类地基承载力理论地基变形控制原则地基处理技术地基基础设计方法地基基础在工程中的应用实例十三、第十一章边坡工程边坡稳定的影响因素边坡稳定性分析方法边坡稳定控制技术边坡加固与维护边坡工程实例分析十四、第十二章地下工程地下工程概述地下工程设计原则地下工程支护技术地下工程施工方法地下工程实例分析十五、第十三章土力学在环境工程中的应用土力学在土地利用规划中的应用土力学在地质灾害防治中的应用土力学在土壤污染控制中的应用土力学在生态系统保护中的应用土力学在环境工程实例分析中的应用十一、第十四章土力学在岩土工程中的应用岩土工程概述岩土工程设计原则岩土工程勘察方法岩土工程支护与加固技术岩土工程实例分析十二、第十五章土力学在结构工程中的应用结构工程概述结构工程设计原则结构工程与土力学的关系结构工程的地基处理技术结构工程实例分析十三、第十六章土力学在交通运输工程中的应用交通运输工程概述交通运输工程设计原则交通运输工程的土力学问题交通运输工程的地基处理技术交通运输工程实例分析十四、第十七章土力学在水利工程中的应用水利工程概述水利工程设计原则水利工程的土力学问题水利工程的地基处理技术水利工程实例分析十五、第十八章土力学发展趋势与展望土力学研究的新进展土力学在新技术中的应用土力学在可持续发展中的作用土力学教育与人才培养土力学未来发展趋势与挑战重点和难点解析土力学作为一门研究土壤性质及其与工程结构相互作用的学科,具有很强的实践性和应用性。

土力学复习知识点整理

土力学复习知识点整理

土力学复习知识点整理第一章土的物理性质及其工程分类1.土:岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。

物理风化原生矿物(量变)无粘性土风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土生物风化有机质2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。

3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。

4.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。

(1)土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。

颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。

原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。

次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。

粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小)(2)土的粒组:粒度:土粒的大小。

粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。

(3)土的颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以及土粒总重的百分数表示。

①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。

曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。

②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。

公式:不均匀系数Cu=d60/d10曲率系数Cc=(d30)2/(d60×d10)d60——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径;d10——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径;d30——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。

级配是否良好的判断:a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。

b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好; 反之则级配不良。

③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。

(完整word版)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)

(完整word版)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)

1 总则1.0.1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计。

对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。

1.0.3 地基基础设计,应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。

1.0.4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号2.1 术语2.1.1 地基Subgrade, Foundation soils支承基础的土体或岩体。

2.1.2 基础Foundation将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。

2.1.3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。

2.1.4 重力密度(重度)Gravity density, Unit weight单位体积岩土体所承受的重力,为岩土体的密度与重力加速度的乘积。

2.1.5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续构造面。

2.1.6 标准冻结深度Standard frost penetration在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。

2.1.7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。

2.1.8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石芽出露的地基。

土质学和土力学课后习题答案解析word精品

土质学和土力学课后习题答案解析word精品

完美WORD 格式绪论答案:略第1章土的物理性质及工程一、填空题自由水;3、最松散,最密实;4、塑限,液限;5、单粒,蜂窝,絮状; 7、含水率,黏粒含量。

四、计算题156.6 —45 —82.335.6%1、w=「二1566 4510.0 =18.60kN/m 3 6082.3 3d10.0 =13.72kN/m60G s=2.73二涮- w =18.69-10.0 =8.69kN/m 3 土样 号 (kN/m 3) G s © (%) J (kN/m 3) e n S r (%) 体积 (cm 3) 土的重力(N ) 湿 干 1 18.96 2.72 34.0 14.17 0.92 0.48 100.0 一 一 一 2 17.3 2.74 9.1 15.84 0.73 0.42 34.2 一 一 一 3 19.02.7431.014.50.890.4795.710.0 0.190.145土样号I PI L 土的名称 土的状态 131 17 141.29低液限黏土流塑1、A,2、D ,三、证明题 G s v 1、 - w 1 esV v V s2、G s (1 -n)4、C,5、D,6、D ,二 V v V sV s mWG s (^V;) m sV V s sVV vm wm s 3— V vV v Sr1、固体颗粒,水;2、结合水, 6、土中水的质量,土粒质量;二、选择题 82.32.73 (1 0.356)1.86-1 =0.99S ^ —e sat0.99 1 0.99= 0.4970.356*2.73 0.99-0.982G s e _ 1 e2.73 0.991 0.99310 =18.69kN /m4、 e G (1 十⑷)?w e—12.68 (1 0.105)-1 =0.692Dr%x 「e = 0.941 -°692emax—為山 0.941 —°.46O氓0.5180.4811、蒙脱石,高岭土,伊利石;2、硅氧四面体,氢氧化铝八面体。

(完整word版)工程地质学教案

(完整word版)工程地质学教案理论课程教案课程名称工程地质学章节名称单元(章节)主要内容1.1工程地质课程简介1.2工程地质、地质工程、岩土工程的关系1.3工程地质的学科范畴1.4地球的圈层构造第1章绪论学时2重点地球的圈层构造;地壳、地幔、地核的元素构成。

难点地球圈层构造的由来。

学生应该掌握的知识点地球的圈层构造;地壳、地幔、地核的元素构成。

教学组织方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业备注说明1章节名称第2章岩石的成因类型及其工程地质特性2.1主要造岩矿物2.2岩石2.3地质年代及其特征学时8单元(章节)主要内容1、矿物的物理性质:颜色、硬度、光泽、解理(断口),常见的造岩矿物。

2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类,岩浆岩的结构和构造,常见的岩浆岩。

环境、碳系统循环、地貌重塑的关系。

4、沉积岩的物质组成、分类、结构与构造,层理构造的概念及研究意义。

常见的沉积岩。

5、变质作用的影响身分,变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。

6、地质年代的概念,残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。

解理与端口的概念;风化作用与全球情况、碳系统轮回、地貌重塑的难点关系;层理构造的研究意义;变质岩的结构和构造;残积土、坡积土、洪积土、冲积土的工程意义。

1、矿物的物理性质:颜色、硬度、光泽、解理(断口),常见的造岩矿物。

2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类,岩浆岩的结构和构造。

学生应该掌握的知识点4、堆积岩的物质组成、分类、结构与构造,常见的堆积岩。

5、变质作用的影响因素,变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。

6、地质年月的概念,残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。

讲授构造方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业查阅矿物及岩石的相关资料。

备注本章是本课程的基础和重点。

2章节名称第3章地质构造及其对工程的影响3.1水平构造和单斜构造学时4单元(章节)主要内容3.2褶皱构造3.3断裂构造3.4不整合3.5岩石与岩体的工程地质性质1、水平构造和单斜构造的外观特征及产生原因;岩层产状的表示方法。

2022-2023年注册岩土工程师《岩土专业案例》预测试题16(答案解析)

2022-2023年注册岩土工程师《岩土专业案例》预测试题(答案解析)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第壹卷一.综合考点题库(共50题)1.A.0.8×10-3cm2/sB.1.3×10-3cm2/sC.1.6×10-3cm2/sD.2.6×10-3cm2/s正确答案:B本题解析:暂无解析2.如图所示,条形基础宽度2.0m,埋深2.5m,基底总压力200kPa,按照现行《建筑地基基础设计规范》,基底下淤泥质粘土层顶面的附加应力值最接近下列哪个选项的数值?A.89kPaB. 108kPaC.81kPaD. 200kPa正确答案:A本题解析:答案A正确。

3.某建筑边坡坡高10.0m,开挖设计坡面与水平面夹角50°,坡顶水平,无超载(如图所示),坡体黏性土重度19kN/m3,内摩擦角12°,黏聚力20kPa,坡体无地下水,按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2013),边坡破坏时的平面破裂角θ最接近哪个选项()A. 30°B. 33°C. 36°D. 39°正确答案:B本题解析:根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2013)第6.2.10条。

可得:η=2c/(γh)=2×20/(19×10)=0.211。

因此,可得边坡破坏时的平面破裂角为:4.A.1027kN/mB.1238kN/mC.1330kN/mD.1430正确答案:A 本题解析:5.吉林省松原市某民用建筑场地地质资料如下:① 0~5 m粉土,fak=150 kPa,vs1=180 m/s;② 5~12 m中砂土,fak=200 kPa,vs2=240 m/s;③ 12~24 m粗砂土,fak=230 kPa,vs3=310 m/s;④ 24~45 m硬塑黏土,fak=260 kPa,vs4=300 m/s;⑤45~60 m的泥岩,fak=500 kPa,vsm=520 m/s。

土力学习题集(第三版)含答案

第2章土的物理性质及分类1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内,称得总质量为72.49g,经1 05℃烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土粒相对密度(比重)为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解)。

2. 某原状土样的密度为1.85g/cm 3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先导得公式然后求解)。

3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3,含水量为9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比和相对密度,判断该砂土的密实度。

4. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%,土粒相对密度为2.73 ,液限为33%,塑限为17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。

1.解:2.解:设土颗粒体积为1由得3.解:由因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。

4.解:由得因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土;因为0.75<I L=0.81<1.0,所以该粘性土的状态为软塑。

第3章土的渗透性及渗流3. 某渗透装置如图3-3所示。

砂Ⅰ的渗透系数;砂Ⅱ的渗透系数;砂样断面积A=200,试问:(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管,则测压管中水面将升至右端水面以上多高?(2)砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大?4. 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径,在渗流直径上的水头损失,在60s时间内的渗水量,求土的渗透系数。

一、简答题1地下水渗流时为什么会产生水头损失?水在土体中流动时,由于受到土粒的阻力,而引起水头损失。

并称单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗流力。

3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别?3. 【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关,详见上一题。

《基坑设计规程》word版

1 总则1.0.1 基坑工程是工程建设的重要组成部分。

为保证上海地区工程建设的顺利进行,使基坑工程设计符合“安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工”的原则,特制订本规程。

1.0.2 本规程适用于上海地区建筑物和构筑物以及市政工程中管道沟槽基坑的设计。

1.0.3 基坑工程应根据岩土工程勘察资料,综合考虑主体结构类型、环境、工程造价和施工条件,并结合工程经验,切实做到精心设计,精心施工。

1.0.4 基坑工程的设计和施工,必须确保基坑、支护结构和主体结构基础的安全以及邻近建筑物、构筑物、地下管线等不受损害。

1.0.5 基坑工程施工期间,应对支护结构和邻近建(构)筑物、地下管线等进行监测。

1.0.6 本规程依据现行上海市标准《地基基础设计规范》(DBJ08-11-89)、上海市标准《岩土工程勘察规范》(DBJ08-37-94),采用总安全度的表达式,构件截面设计时应保持规范体系的一致性。

1.0.7 本规程未详尽规定或未列入之内容,应遵照现行的国家规范和地方标准以及上海市人民政府的有关规定执行。

上海市标准基坑工程设计规程 DBJ08-61-973 基本规定3.0.1 基坑工程根据其重要性分为以下三级:3.0.1.1 符合下列情况之一时,属一级基坑工程:(1)支护结构作为主体结构的一部分时;(2)基坑开挖深度大于、等于10米时;(3)距基坑边两倍开挖深度范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护时。

3.0.1.2 除一级和三级以外的均属二级基坑工程;3.0.1.3 开挖深度小于7米,且周围环境无特别要求时,属三级基坑工程。

3.0.2 位于地铁、隧道等大型地下设施安全保护区范围内的基坑工程,以及城市生命线工程或对位移有特殊要求的精密仪器使用场所附近的基坑工程,应遵照市府有关文件和规定执行。

3.0.3 除主管部门批准外,围护墙和土层锚杆等不得超越用地红线。

3.0.4 基坑工程设计应具备下列资料:3.0.4.1 岩土工程勘察报告;3.0.4.2 邻近建筑物和地下设施的类型、分布情况和结构质量的检测资料;3.0.4.3 用地退界线及红线范围图、场地周围地下管线图、建筑总平面图、地下结构平面和剖面图。

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第二章 土的物理性质及地基土的工程分类1. 土力学的研究对象:土土——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,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。

§2-1 土的组成一、土的组成⎪⎩⎪⎨⎧孔隙中的水液气体气冰土颗粒固:::土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质,如干湿、轻重、松紧、软硬等。

这就是土的物理性质。

二、土的固体颗粒(一)土的颗粒级配1.土颗粒的大小直接决定土的性质 2.粒径——颗粒直径大小3.粒组——为了研究方便,将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。

粒组的划分:粉粒粘粒4.颗粒级配——土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的颗粒级配。

颗粒级配的测室方法:——筛析法 比重计法 试验成果分析:①颗粒级配累积曲线(半对数坐标) 见P17 图1-10分析⎩⎨⎧级配良好不均匀粒径大小接近曲线陡级配良好不均匀粒径大小悬殊曲线平缓②不均匀系数(C u )式中:d 60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d 60。

d 10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d 10。

③曲率系数(C c )式中:d 30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表示。

C c ——曲率系数,它描写的是累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。

C c =1~3时 级配良好 (二)土粒的矿物成分漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。

(与每岩相同)砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。

如石英等。

粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。

粘土矿物由两种原子层构成,主要类型⎪⎩⎪⎨⎧高岭石伊利石蒙脱石粘土矿物的特点:细小、亲水性强,吸水膨胀,脱水收缩。

二、土中的水和气(一)土中水⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧毛细水重力水自由水弱结合水强结合水结合水 1. 结合水——指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。

见P19 图1-13 (1)强结合水——指紧靠土粒表面的结合水。

特征:没有溶解盐类的能力,不传递静水压力,只有吸热变成蒸汽时才能移动。

物理指标:容度1.2~2.4g/cm 3 固体状态 冰点-78℃砂土吸 度占土粒质量1%、粘土17%。

特点:极大的粘滞度,弹性和抗剪强度。

(2)弱结合水——指紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。

特征:不能传递静水压力,但水膜较厚的弱结合水能向邻近的较薄的水膜转移。

2.自由水——指存在于土粒表面电场影响范围以外的水。

特点:能传递静水压力,冰点为0℃,有溶解能力。

(1)重力水——存在于地下水位以下的透水土层中的地下水。

特点:①有流动时,产生动水压力,带走土颗粒;②能溶解土中的盐类;③浮力作用。

作用:使土中的孔隙增大,压缩性提高,抗剪强度降低。

(2)毛细水——受水与空气界面的表面张力作用而存在于孔隙中的自由水,一般存在于地下水位以上的透小层中。

机理:当土孔隙中局部存在毛细水时,毛细水的弯液面与土粒接触处的表面引力反作用于土粒上,使土粒之间由于这种毛细压力而挤紧,土因而具有微弱的粘聚力,称为毛细粘聚力。

存在范围:直径0.002~0.5mm的孔隙中3.冰当温度降至零度以下,水结成冰,土即为冻土。

冻土的物点:冻胀性。

危害:当T↑,土体下陷,即融陷现象,使承载力下降,道路翻浆。

三、土的工程特性:1、土的压缩性大2、强度低3、渗透性大四、土中的结构和构造(一)土的结构土的结构——指土颗粒的大小、形状、表面特征,相互排列及其联结关系的综合特征。

分类:土的结构⎪⎩⎪⎨⎧粘粒絮状结构粉粒蜂窝结构砾石层砂层单粒结构,(二)土的构造土的构造——指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征。

思考题:1.土由哪几部分组成?土中三组比例的变化对土的性质有什么影响?2.何谓土的不均匀系数?如何从颗粒级配曲线的陡或平缓来评价土的工程性质?3.土中水具有哪些形态?每种形态的水其本身具有哪些特征?这些特征对土的性质有何影响?4.何谓土的结构?试分析土的各种结构的稳定性。

5.何谓土的构造,试分析土的各种构造对建筑工程的影响。

§2.2土的物理性质指标自然界中的土体结构组成十分复杂,为了分析问题方便,将其看成是三相,简化成一般的物理模型进行分析。

土的三相,即土粒为固相;土中的水为液相;土中的气为气相。

表示土的三相组成部分质量、体积之间的比例关系的指标,称为土的三相比例指标。

主要指标有:比重、天然密度、含水量(这三个指标需用实验室实测)和由它们三位计算得出的指标干密度、饱和密度、孔隙率、孔隙比和饱和度。

这些指标随着土体所处的条件的变化而改变,如地下水位的升高或降低,土中水的含量也相应增大或减小;密实的土,其固相和液相占据的孔隙体积少。

这些变化都可以通过相应指标的数值反映出来。

土的三相比例指标是其物理性质的反映,但与其力学性质有内在联系,显然固相成分的比例越高,其压缩性越小,抗剪强度越大,承载力越高。

m s -土粒质量 m w -土中水质量 m-土的总质量= m s + m wv s -土粒体积 v w -土中水体积 v a -土中气体积 v v -土中空隙体积v v = v w + v a V-土的总体积 = v s + v v一、指标的定义(一)土粒比重(土粒相对密度)d s定义:土粒质量与同体积4℃的纯水的质量之比 公式:1w s 1m s s s 1V m d ρρ=ρ⋅=单位:g/cm 3参考值: 见P 23 表1-9 测定方法:比重瓶法 (二)土的含水量ω定义:土中水的质量与土粒质量之比,称为含水量公式:%100m m sw⨯=ω意义:表示湿度的物理指标,与土的种类,埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。

测定方法:烘干法。

(三)土的密度ρ 定义:土单位体积的质量 公式:V m =ρ单位: g/cm 3 t/m 3测定方法:环刀法(四)土的干密度ρd ,饱和密度ρsat 和有效密度ρ′ 1.干密度定义:土单位体积中固体颗粒的质量(干燥状态) 公式:V m s d =ρ2.饱和密度定义:土孔隙中充满水时的单位体积质量 公式:V V m wv s sat ρ+=ρ3.有效密度(浮密度)定义:在地下水位以下,单体土体积中土粒的质量扣除用体积水的质量后,即为单位土体积中土粒的有效质量。

公式:V V m w s s ρ-=ρ'(五)重度γ,干重度γd 饱和重度γsat ,有效重度γ′ 定义:重度——单位体积的重力 公式:γ=G/V 单位:kN/m 3 换算公式: γ=ρ·g(六)土的孔隙比e ,和孔隙率n1.土的孔隙比定义:土中孔隙体积与土粒体积之比。

公式:s v v /V e =(用小数表示)意义:用来评价天然土层的密实程度 2.土的孔隙率定义:土中孔隙所占体积与总体积之比。

公式%100VVn v⨯=e与n的关系:(七)土的饱和度Sr定义:土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比公式:%100VVSvwr⨯=意义:是评价土的潮湿程度的指标二、指标的换算公式要求全部会推导§2-3 土的物理状态特性指标一、无粘性土的密实度(鉴别方法三种)1、用空隙比e作为划分密实度的标准2、用相对密实度作为划分密实度的标准相对密实度式中:emax——土处于最疏松状态时的孔隙比emin——土被振击后最密实状态下的孔隙比e——天然孔隙比意义:评价土的密实程度3、用标准贯入实验划分密实度的标准二、粘性土的物理特征1、粘性土的界限含水量界限含水量——粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量,称为界限含水量。

包括:缩限、塑限、液限。

2、粘性土的塑性指数和液性指数(一)塑性指数IP用百分数表示,但省去%意义:IP值的大小与粘粘含量有关(二)液性指数Iw意义:表示粘性土软硬程度的物理指标3、粘性土的灵敏度和触变性(一)灵敏度(S t ) 意义: (二)触变性触变性——粘性土的抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为触变性。

思考题:1. 土的三相比例指标有哪些?哪些可以直接测定?哪些可通过换异求得?试令V S =1,由试验测定的指标推导其他三相比例指标。

2. 土粒的相对密度和土的相对密实度有何区别? 如何按相对密实度判定砂土的密实程度?3. 什么是土的塑性指数?其中水与土粘粗细有何关系?塑性指数大的土具有哪些特点?4. 土粒的相对密度与土的相对密实度有何区别?如何按相对密实度判定砂土的密实程度。

5.什么是土的液性指数?如何应用液性指数的大小评价土的工程性质?§2-4 地基土(岩)的分类一、岩石的工程分类(一)按坚硬程度分类 (二)按成因分类 (三)按风化程度分类⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧未风化微风化中等风化强风化 见P 33表1-17(四)按软化系数分类 二、碎石类土定义:粒径>2mm 的颗粘含量超过全重的50%。

三、砂类土定义:粒径>2mm 的颗粒含量不超过全重的50% 粒径>0.075mm 的颗粒超过全重的50% 分类: 四、粉土定义:粒径>0.075mm 的颗粒含量不超过全重的50%,塑性指数I P ≤的土分类:⎩⎨⎧<<<<%10mm005.0%10mm 005.0粘质粉土砂质粉土五、粘性土定义:指塑性指数I P >10的土。

(一)按沉积年代分类 (二)按塑性指数分类 六、特殊土(一)软土——指沿海的滨海相、三角洲相、平原、山区的沼泽相等主要由细粒土组成的孔隙比大(>1)天然含水量高(接近或大于W L )压缩性高和强度低的土层。

(二)人工填土——由人类活动而堆填的土 (三)湿陷性土(黄土)——指土体在一定压力下受水浸湿时产生湿陷变形量达到一定数值的土。

评价:按P=200kPa 时的湿陷量δ表示。

(四)红粘土——指碳酸盐岩系出露的岩石,经“红土化作用”形成并覆盖于基岩上的棕红色高塑性粘土。

特征:ωL >50 收缩性不均匀性当ω在45~50之间时称为次生红粘土(五)膨胀土——指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物组成的粘性土。

特征:含蒙托石、伊里石 吸水膨胀、失水收缩 (六)风化岩和残积土风化岩——指岩石在风化营力等作用下,使其结构、成分、性质等产生不同程度变异的岩石。

残积土——岩石完全风化后未经搬运的残积物。

特点:不均匀性 易产生不均匀沉降。

(七)冻土多年冻土——指土的温度等于或低于零度,含有固态水且这种状态在自然界连续保持三年或三年以上的土。

特点:冻胀、融陷 (八)混合土——由级配不连续的粘粒、粉粒、砾粒和巨粒组组成。

(九)盐渍土——指易溶盐含量>0.5%,且具有吸湿、松胀等特性的土。

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