土力学与地基基础》
土力学与地基基础
知识创造未来
土力学与地基基础
土力学是力学的一个分支，研究土体的力学行为和力学性质。
它主要研究土体的强度、变形特性、流变性和孔隙特性等。
土力学的研究内容包括土体的力学性质试验、土体强度理论、土体变形特性、土体的流变性和孔隙特性等。
地基基础是建筑工程中的一个重要组成部分，它是为建筑物提供稳定支撑和传递荷载的基于地面以下部分。
地基基础承受建筑物和荷载产生的重力荷载、水平荷载和地震荷载等，同时还要满足土壤的承载力和变形要求。
地基基础的设计和施工需要考虑土壤的力学性质和承载力，通过合理的设计和施工保证建筑物的安全和稳定。
土力学与地基基础密切相关，土力学的理论和方法为地基基础的设计和分析提供了重要的依据和指导。
通过研究土体的力学性质和力学行为，可以确定地基基础的荷载传递机理和承载力计算方法，以及地基基础的变形控制和稳定性分析等。
在地基基础工程中，土力学的知识和方法被广泛应用于基坑支护、地基处理、地基改良和基础设计等方面，可以提高工程的安全性和经济性。
1。
《土力学与地基基础》课件
土力学与地基基础是土木工程中的重要学科，它涉及了如何评估土壤的力学 性质和如何建造稳固的基础设施。
定义
土力学是研究土壤的力学性质及其相互作用的学科，而地基基础则是指土壤上承受建筑物荷载的基础结构。
重要性
土力学与地基基础对于建筑物的安全性和稳定性至关重要。它们的正确设计 和施工能够有效地减少土地沉陷和结构损坏的风险。
土的力学性质
土壤具有复杂的力学性质，包括承载力、剪切强度、压缩性等。了解土壤的 这些性质可以帮助我们更好地设计基础工程。
地基基础的分类
地基基础可以分为浅基与深基，浅基包括基础板、隔离墩和地下连续墙等。 深基则包括桩基、墙基和地下连续墙等。
地基基础施工步骤
1
勘察
进行土壤勘察，了解地下土层的性质、厚度和承载能力。
总结与要点
土力学
了解土壤的性质与行为，对基础设计和施工至关重要。
地基基础
为建筑物提供稳固的基础支撑，确பைடு நூலகம்安全和稳定性。
工程实例
学习实际案例，加深对土力学与地基基础的理解与应用。
2
设计
根据勘察结果进行基础设计，选择适当的基础类型和尺寸。
3
施工
进行基础施工，包括挖掘基坑、浇筑混凝土等工序。
土力学与地基工程实例
土力学实验室
利用土力学实验室测试土壤的力 学性质，以支持工程设计和施工 决策。
深基施工
进行复杂工程的基础施工，如高 层建筑和桥梁，确保结构的稳定 性和安全性。
挡土墙
设计和建造挡土墙以支撑土堆或 防止土壤的侵蚀，保护下方区域 免受土壤压力的影响。
《土力学与地基基础》课程
《土力学与地基基础》课程
土力学与地基基础是一门涵盖研究土力学和地基基础原理及施工算法的课程。
通俗地说，它既是一门讲授地基力学原理的应用课程，又是一门讲授建筑基础的设计课程。
土力学专注于研究地基力学，首先要对土的结构形态、力学特性、力学模型、基础地
面应力以及土的自重等特性、状态和构造特性有深入的了解，以确定地基基础的各种参数，再进行彸体土层及基础计算，旨在评价和优选适宜地基基础类型，以及提供进行结构和基
础设计的基础。
地基基础是建筑物及其结构构件与地表相接触、相连接、相承受和传递荷载所必需的
部分。
它既是建筑物结构物与地表相联系及传递力的起支点，又是建筑物结构物状态的保证。
其次，确定地基的类型、容重以及基础的桩架、桩身以及顶灰的设计布局，就是在地
基基础课程中所讲授的。
本课程将教给学生如何根据地基力学和地基基础技术，正确地解决地基和建筑物各种
计算问题，包括土体的静态和动态计算问题，以及地基基础的几何及构造设计常见的方法。
让学生充分了解国家相关规范以及应用于地基基础设计中的现代技术，有较强的应用能力，解决实践中的工程问题。
B本课程的目的在于，使学生掌握建筑和其他结构构件与地表相接触、相连接、相承
受和传递荷载时所要符合的地基力学和地基基础技术原理和方法，建立科学、正确、规范
地进行地基基础设计的理论知识基础和工程实践能力。
《土力学与地基基础》--大学本科教材
(二)冲积物(Q) 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖 的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地 带形成的沉积物。
1平原河谷冲积物 平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元 (图1—7)。
2．山区河谷冲积层 在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地(图1-8)。
(三)其它沉积物 除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物 (Q”)、 湖泊沉积物(Q‘)、 冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等，它们是分别由海洋， 湖泊、冰川及风等的地质作用形成的．
(2)毛细水 毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自 由水．毛细水存在于地下水位以上的透水土层中。毛细 水按其与地下水面是否联系可分为毛细悬挂水(与地下水 无直接联系)和毛细上升水(与地下水相连)两种。 当土孔隙中局部存在毛细水时，毛细水的弯液面和 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(图1—14)，土因而具有微弱的粘 聚力，称为毛细粘聚力。 (二)土中气 。 I 土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。 三 、土的结构和构造 土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及 其联结关系等因素形成的综合特征。一般分为单粒结构、 蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
(1)强结合水 强结合水是指紧靠土粒表面的结合水 (2)弱结合水 弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。 2自由水 自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。它 的性质和普通水一样，能传递静水压力，冰点为0℃，有 溶解能力。 自由水按其移动所受作用力的不同，可以分为重力水 和毛细水。 (1)重力水 重力水是存在于地下水位以下的透水层中的地下水， 它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮 力作用。
3．洪积物(Q”) · 由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时ห้องสมุดไป่ตู้山洪急流， 具有很大的剥蚀和搬运能力。
《土力学与地基基础》教案
《土力学与地基基础》教案第一章：土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、性质和分类，掌握土的三相指标及土的密度、含水率和塑性指数的概念。
学会使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
理解土的工程特性及其对地基基础的影响。
1.2 教学内容土壤的组成与结构土壤的物理性质：密度、含水率、塑性指数土壤的力学性质：抗剪强度、压缩性、渗透性土的分类与工程特性土工试验：密度试验、含水率试验、塑性指数试验1.3 教学方法课堂讲授：讲解土壤的性质、分类和工程特性。
实验教学：指导学生使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
案例分析：分析实际工程案例，理解土壤性质对地基基础的影响。
第二章：土力学基本理论2.1 教学目标掌握土力学的基本概念、原理和定律，包括剪切强度理论、压缩理论和小应变弹性理论。
学会运用土力学理论分析土壤的力学行为。
土力学的基本概念：应力、应变、应力路径剪切强度理论：抗剪强度、库仑定律、莫尔-库仑准则压缩理论：压缩性、压缩系数、压缩模量小应变弹性理论：弹性模量、泊松比、弹性应变2.3 教学方法课堂讲授：讲解土力学的基本概念、原理和定律。
数值分析：运用数值方法分析土壤的力学行为。
案例分析：分析实际工程案例，运用土力学理论解决问题。
第三章：地基基础设计原理3.1 教学目标掌握地基基础的设计原理和方法，包括浅基础、深基础和地下工程的设计。
学会运用土力学和结构力学的知识进行地基基础的设计。
3.2 教学内容浅基础设计原理：承载力计算、基础尺寸确定、沉降计算深基础设计原理：桩基础、沉井基础、地下连续墙地下工程设计原理：隧道、地铁、地下室3.3 教学方法课堂讲授：讲解地基基础的设计原理和方法。
数值分析：运用数值方法分析地基基础的设计问题。
案例分析：分析实际工程案例，运用土力学和结构力学的知识进行地基基础设计。
第四章：地基承载力与稳定性分析掌握地基承载力和稳定性的分析方法，包括极限平衡法、数值方法和实验方法。
学会运用地基承载力和稳定性分析方法解决实际工程问题。
土力学与地基基础
1975年8月，淮河板桥石漫滩水库因老化而垮坝决口，狂泻的大水夺走了万余条猝不及防的性命。 垮坝的重大事故提醒人们，必须重视对岩土工程结构物生命周期与老化规律的研究。
1985年6月12日凌晨，在长江西陵峡上段，兵书宝剑峡出口处发生总体积为2×107m3的新摊滑坡。 新滩古镇滑入长江，古镇全部被毁。由于自1968年以来对该滑坡进行了深入的研究与地表位移 的长期监测，在滑坡发生以前及时发出临滑警报，由于紧急疏散人员而全镇1371人无一伤亡。 这一大灾无人员伤亡的事例说明只要重视岩土工程工作，加强监测和预报，地质灾害是可以预 测、预报，可以减少损失的。
2．基础工程：
基础工程学涵盖各种类型建筑物、构筑物的各类基础 及地基处理的设计与施工技术，其研究领域非常广泛。 基础工程服务于各种类型建筑物与结构物，包括建筑 工程、桥梁工程、水工建筑物、港工建筑物、海上平 台等各种陆上、水上、水下和地下的结构物。基础工 程的研究内容包括浅基础、深基础和桩基础、地基处 理、支挡结构物、基坑工程以及现场监测技术、地基 与基础的共同作用分析技术等，几乎囊括了所有与土 有关的结构工程的设计、计算技术，以及实施设计意 图的施工技术和施工组织管理。
上述事故实例说明，岩土工程方面的事 故具有突发性、灾害性和全局性的特点， 不仅使工程全军覆没，而且常殃及四邻， 危害环境。为了防止工程事故的产生， 在重要工程的各个阶段都应十分重视岩 土工程的勘察、设计、施工和检测。
《土力学与地基基础》
绪 论---土力学及其相关学科
§0 -1 土力学与基础工程
一．土力学及基础工程的基本概念
1．土力学
土力学是从力学与工程的角度研究土的一门学科。 即：土力学是利用力学的一般原理，研究土的物理、 化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因 素作用下工程性质的应用科学。它主要研究土的应 力、变形与强度、稳定性。也研究土——结相互作 用的规律，也是工程力学的一个分支。
【完整版】土力学与地基基础
<<土力学与地基基础>>的内容及其重要性初读该书序,得知它是土木建筑相关专业的重要课程之一.其任务为保证各类建筑物既安全又经济,使用正常,不发生各类地基基础工程事故.因此需要掌握土力学的基本理论与地基基础设计原理和先进经验.学习土力学基本理论,就要从土的物理性质与力学特性着手,牢固掌握土的性质,应力,变形和强度等基本理论知识,从而能够应用这些基本理论和概念,结合力学概念和结构理论以及施工知识,分析和解决地基问题.<<土力学与地基基础>>教材共分9章.第1章“土的力学性质几分类”,这是本课程的基础.要求了解土的三相组成,掌握土的物理性质和土的物理状态指标的定义,物理概念,计算公式和单位.要熟练掌握土的物理性质指标的三相换算,了解地基土的工程分类的依据与准确定名.第2章“土的力学性质”,是图例学的基本理论,也是本课的重点内容.要求掌握土中应力分布及地基沉降的计算方法.掌握土的抗剪强度指标的测试方法,了解土的极限平衡原理和条件,并学会应用计算地基承载力.第3章“土压力与土坡稳定”,要求了解作用挡土墙压力产生的条件,掌握各种情况下土压力的计算方法以及土坡稳定分析方法.第4章“工程地质勘察”,要求了解地基勘察与测试的基本任务内容与方法.了解地基勘察报告的内容和编制工作.第5章“腿安然地基土的浅基础设计”,要求了解浅基础的各种类型与应用.掌握地基承载力的概念和地基承载力基本值,标准值的确定方法,掌握基础的埋置深度和基础尺寸的尺寸设计.第6章“桩基础”,要求了解桩基础的特点及使用条件.了解桩的类型.掌握单桩竖向承载力,群桩承载力与桩基设计.第7章“软弱地基处理”,需要了解软弱土的种类与工程性质.掌握土的压实原理.各类加固地基方法的原理,使用条件和效果.第8章“区域性地基处理”,要求了解湿陷性土,膨胀土三种特殊土地基以及山区地基的特性及其工程措施.第9章“地基基础抗震”要求了解地震的成因类型,地震震级和地震烈度的概念,了解地基的震害与场地土和场地类别的关系.掌握地基土液化的物理概念和液化判别的方法,掌握地基基础抗震设计和基本原则,地基抗震验算和地基基础抗震设计.由于个人对桩基基础这一章颇感兴趣.这里将其做详细介绍.桩基是一种常用的基础形式,是深基础的一种.当天然地基上的浅基础沉降量过大或稳定性不能满足建筑的要求时,常采用这种基础.采用钢筋混凝土,钢管,H型钢等材料作为受力的支承杆件打入土中,称为单桩。
土力学与地基基础课程介绍
《土力学与地基基础》课程介绍
《土力学与地基基础》是建筑工程技术专业的专业课，通过该课程的学习使学生掌握土力学的基本原理和基本概念，了解有关结构设计理论知识分析和解决一般地基基础问题,要求学生能根据上部结构的要求，运用土力学的基本原理,进行一般建筑物的基础设计。
课程作用：
该课程是建筑工程技术专业的一门必修课、专业技术核心课、考试课。
先导课程有建筑材料、建筑力学与结构、建筑识图与构造，后续课
程有建筑工程施工技术、施工组织与管理、建筑工程计量与计价。
通过本课程的学习，使学生能通过各种手段进行工程地质勘察；能
熟练阅读并正确理解地质勘察报告. 能够通过土工试验和常见的的土的
鉴别等实践环节掌握主要指标的测定。
能够运用分层总和法和规范法计
算地基最终沉降量。
能根确定基础的种类；具备无筋扩展基础、钢筋混凝土基础的构造知识及
施工工艺；能确定各种基础的施工方案. 能够掌握地基处理的方法及分类.
根据该课程内容和建筑工程技术专业学生特点，课程教学中灵活运
用案例分析、分组讨论、启发引导等教学方法，引导学生积极思考、乐
于实践、注重学生德智体全面发展；通过学生参与课程建设、案例情境
模拟教学、参与工程实践、参加职业资格考试和技能大赛，培养学生发
现、分析和解决问题的基本能力，培养团队协作精神和创新能力。
课程目标设计如下表：。
《土力学与地基基础》课件
地基承载力计算方法：极限 平衡法、弹性半空间法等
地基承载力定义：地基所能 承受的最大压力
地基承载力验算：根据设计要 求，计算地基承载力是否满足
要求
地基承载力影响因素：土质、 地下水位、地基深度等
地基变形类型： 沉降、侧向位移、 倾斜等
地基变形计算方 法：弹性半空间 法、有限元法等
地基变形控制措施： 加强地基处理、采 用桩基础等
添加标题
破坏阶段：土在外力 作用下产生的应力和 应变达到极限，土体 破坏
抗剪强度：土抵抗剪切破坏的能力 摩擦角：土颗粒之间的摩擦力 影响因素：土的颗粒大小、形状、排列方式等 应用：地基承载力计算、边坡稳定分析等
土的压缩性：土在压力作用下体积减小 的性质
固结过程：包括初始固结、次固结、超 固结等阶段
膨胀土地基的特点： 吸水膨胀、失水收 缩
膨胀土地基的危害： 地基不均匀沉降、 开裂、变形
膨胀土地基的处理 方法：换填、强夯、 注浆、化学加固等
工程实例：某高速公路 膨胀土地基处理工程， 采用换填法进行地基处 理，取得了良好的效果。
汇报人：
保证建筑物安全
地基处理方法：包括换填法、强夯法、挤密法、注浆法等 方案选择依据：根据场地条件、工程要求、经济性等因素综合考虑 优化方法：采用数值模拟、试验研究等手段进行优化 案例分析：结合实际工程案例，分析地基处理方案的选择与优化过程
监测内容：沉 降、位移、应
力、应变等
监测方法：仪 器监测、现场 观测、试验检
测等
质量评价标准： 地基承载力、 变形控制、稳
定性等
案例分析：某 工程地基处理 工程监测与质
量评价实例
PART EIGHT
软土地基的特点：含水量高、压缩性高、抗剪强度低
《土力学与地基基础》教案
《土力学与地基基础》教案一、教学目标1. 了解土力学的基本概念、研究对象和任务。
2. 掌握土的物理性质、力学性质及其指标的测定方法。
3. 理解地基与基础的概念、分类及作用。
4. 掌握地基承载力、地基变形和地基稳定性分析的方法。
二、教学内容1. 土力学的基本概念和研究对象1.1 土力学的定义和发展历程1.2 土力学的研究对象和任务2. 土的物理性质2.1 土的组成和结构2.2 土的密度和湿度2.3 土的粒径分布和级配3. 土的力学性质3.1 土的剪切强度3.2 土的压缩性3.3 土的弹性模量和泊松比4. 地基与基础的概念及分类4.1 地基的定义和作用4.2 基础的分类和特点5. 地基承载力分析5.1 地基承载力概念及其影响因素5.2 地基承载力计算方法三、教学方法1. 采用讲授法，系统讲解土力学与地基基础的基本概念、理论和方法。
2. 结合案例分析，使学生更好地理解和掌握土力学与地基基础的知识。
3. 利用实验和实践环节，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学环境1. 教室环境：宽敞、明亮，配备多媒体教学设备。
2. 实验场地：具备土力学实验所需的仪器和设备。
五、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
2. 期末考试：采用闭卷考试，测试学生对土力学与地基基础知识的掌握程度。
六、教学步骤与计划1. 教学步骤：1.1 土力学的基本概念和研究对象：讲解土力学的定义、发展历程和研究对象，引导学生了解土力学的重要性。
1.2 土的物理性质：介绍土的组成、结构和密度，讲解湿度、粒径分布和级配的概念。
1.3 土的力学性质：讲解剪切强度、压缩性和弹性模量的概念，并通过实例分析其工程应用。
1.4 地基与基础的概念及分类：阐述地基的定义、作用和基础的分类，引导学生理解地基与基础的关系。
1.5 地基承载力分析：介绍地基承载力的概念、影响因素和计算方法，分析实际工程中的地基承载力问题。
2. 教学计划：第1周：土力学的基本概念和研究对象第2周：土的物理性质第3周：土的力学性质第4周：地基与基础的概念及分类第5周：地基承载力分析七、案例分析1. 案例一：某建筑物地基承载力不足，导致地基下沉。
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09年山东建筑大学土木工程专业考试大纲《土力学与地基基础》
《土力学与地基基础》考试大纲
一、课程教学基本要求
1．绪论
掌握土力学和地基基础的基本概念、主要内容及学习要求，以及本学科的发展概况。
2、工程地质概述
掌握岩石和土的成因类型，了解地质构造的基本类型及常见的不良地质条件，了解地下水的基本类型及土的渗透性。
3．土的物理性质与工程分类
了解土的三相组成、土的颗粒特征和土的结构与构造；掌握土的物理性质指标、土的物理状态及土的工程分类。
4．地基中的应力计算
理解自重应力和附加应力的概念，掌握基底压力的简化计算方法和基底附加压力的计算方法，熟练掌握均质土及成层土中的自重应力计算，掌握矩形和条形荷载作用下附加应力的计算方法和分布规律。
5．土的压缩性与地基沉降计算
熟悉土的压缩性、地基沉降的计算方法及饱和土渗透固结的过程。
掌握土的压缩性和压缩指标的确定方法，计算基础最终沉降的分层总和法和规范法，了解应力历史与土的压缩性的关系及地基沉降与时间的关系。
6．土的抗剪强度和地基承载力
了解土的抗剪强度概念与工程意义、掌握库仑公式及土的抗剪强度指标的测定方法，掌握土的极限平衡条件及土体破坏的判定方法。
了解影响抗剪强度的因素、了解地基承载力的理论确定方法。
7．土压力与土坡稳定分析
了解工程中的土压力问题及土压力的类型，掌握静止土压力计算、郎肯土压力及库仑主动土压力理论及计算方法，几种常见情况下的土压力计算，熟悉重力式挡土墙的设计计算方法，掌握简单土坡稳定分析方法。
8．工程地质勘察
了解工程地质勘察的任务和内容，掌握工程地质勘察的常用方法，了解土的野外鉴别和描述方法，了解工程地质勘察报告的主要内容。
9．浅基础设计
熟悉地基基础的设计原则，熟悉基础选型和基础埋置深度的选择，掌握地基承载力的确定及验算，基础底面积的确定，了解减轻地基不均匀沉降的措施；了解地基、基础与上部结构相互作用的概念，掌握刚性基础、钢筋混凝土墙下条形基础、柱下独立基础的设计。
10．桩基础
掌握按照静载试验和现行规范的经验公式确定单桩竖向承载力和群桩承载力的方法；熟悉桩基础设计计算方法；初步了解桩基础的施工要求。
11．地基处理
熟悉常用地基处理方法的使用范围、作用原理、设计要点及施工质量要求。
了解强夯法、挤密法、振冲法
和水泥土搅拌法；掌握换填法处理软弱地基。
12．区域性地基
了解区域性地基的特征与分布，了解其特殊的工程性质及其产生的原因和对工程的影响和危害，了解此类地基土各自的工程评价方法和处理措施。
13．实验教学
基本要求：通过实验，掌握常用的土工实验方法，了解土工试验的基本过程和基本的实验测试技术以及基本的仪器操作及其使用。
二、考试内容
1、土力学与地基基础的基本概念。
2、岩石和土的成因类型和土的渗透性。
3、土的组成及土的结构，土的物理性质指标及其换算方法、无粘性土及粘性土的物理状态划分及土的工程分类标准。
4、土的自重应力计算、基础底面压力的简化计算方法、矩形及条形荷载作用下地基附加应力的计算。
5、土体压缩的特性和土体压缩性指标、分层总和法和规范法计算地基的最终沉降量、饱和土渗透固结过程、有效应力原理及固结度的基本概念。
6、土体抗剪强度的概念、土体的极限平衡条件及土体破坏判定方法、抗剪强度指标的确定方法，地基承载力及地基临塑荷载、塑性荷载、极限荷载的概念。
7、土压力的分类、郎肯土压力及库仑土压力理论的基本假定、利用朗肯理论计算几种常见情况下的主动土压力，无粘性土简单土坡的稳定分析。
8、工程地质勘察的常用方法。
9、地基基础设计的基本要求，地基承载力特征值的确定方法，基础底面尺寸的确定方法，地基持力层及软弱下卧层的承载力验算，减轻不均匀沉降损害的建筑、结构及施工措施。
10、桩基础的分类、单桩竖向承载力的确定方法。
11、常见的地基处理方法、加固原理和适用范围。
三、参考教材
《土力学与地基基础》，孔军主编，中国电力出版社，2006。