土力学与地基基础浅基础
土力学与地基基础
d 60 d10
Cu < 5 表示粒径较均匀、级配不好、曲线较陡、粒径相差较小、土不 密实。 Cu > 5 表示粒径不均匀、级配良好、曲线平缓、粒径相差较大、土密 实。 2.土的矿物成分 ① 块石、碎石、角砾等粗大土粒的矿物成分 — 原生矿物。 ② 砂粒的矿物成分 — 原生矿物的单矿物颗粒。 ③ 粉粒的矿物成分 — 原生矿物的石英。 次生矿物的难溶岩类，CaCO3，MgCO3。 ④ 粘土粒的矿物成分 — 次生矿物（粘土矿物、氧化物与难溶岩类
4
第二节 土的组成与结构 一、土的组成
矿物颗粒（固相）—是土的骨架。 水 （液相） —填充孔隙。 空 气 （气相） —填充孔隙。 或土的组成由 ① 三相体系——固相，液相，气相构成 ②二相体系——孔隙完全被水充满时称饱和土。 即固 相，液相构成。 孔隙完全被气体充满时称干土，即 固相，气相构成土。 （一） 矿物颗粒 1.粒组的划分 将物理性质接近的土粒归为一组，称粒组。 a. 依粒径的大小将土粒划分为六大粒组： d > 200 mm 为块石（漂石） 20 < d < 200 mm 碎石（卵石） 2 < d < 20 mm 角砾（圆石） 0.075 < d < 2 mm 砂砾 0.005 < d < 0.075 mm 粉粒 d < 0.005 mm 粘粒 b . 筛分法确定土的名称 颗粒分析表 颗粒分析级配曲线 — 反映颗粒组成的均匀程度。 不均匀系数 C u =
e=
d s γ w (1 + w)
γ
−1
γ sat =
γd = γ′=
(d s + e )γ w
1+ e
γ
1+ w
=
土力学及基础工程第七章-浅基础
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (1)根据工程地质条件选择合适的土层作为地基 持力层是确定基础埋深的主要因素；
密实土
松软土
松软土 密实土
密实土 软弱土
A
B
C
D
二、影响基础埋深的因素
2、工程地质条件和水文地质条件 (2)合理选择地基持力层应考虑动态（渗流力、 浮托力）的作用；
桩基础：在地基中打桩，把建筑物支撑在桩台上，建筑物的荷 载由桩传到地基深处较为坚实的土层。这种基础叫做桩基础。
深基础：把基础做在地基深处承载力较高的土层上。埋置深度 大于5m或大于基础宽度。在计算基础时应该考虑基础侧壁摩 擦力的影响。这类基础叫做深基础。
四、常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单，在计算单个 基础时，一般既不遵循上部结构与基础的变形协 调条件，也不考虑地基与基础的相互作用。这种 简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计，称 为常规设计。
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度 基础底面至地面（一般指室外设计地面）的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响：建筑物的安全和正常使用；基础施工技术 措施；施工工期；工程造价。 安全方面：对高层稳定、滑移的影响；地基强度、 变形的影响；基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则
二、影响基础埋深的因素 3、相邻建筑物的基础埋深
l12h
二、影响基础埋深的因素 4、地基土冻胀和融陷的影响
dmin Zdhmax
天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋置深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力，确定基础的构造尺寸， 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算（包括变形与稳定性 验算） 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图
土力学与地基基础知识点总结
土力学与地基基础知识点总结一、土力学基础知识点1. 土的物理性质：包括土的颗粒组成、密度、孔隙度、含水量等。
2. 土的力学性质：包括土的强度、变形特性等。
3. 土与水的相互作用：包括渗透流、饱和流等。
4. 土与结构物的相互作用：包括土压力、承载力等。
5. 土与环境的相互作用：包括土壤侵蚀、沉降等。
二、地基基础基础知识点1. 岩石和土壤的分类：岩石按照成因分为火成岩、沉积岩和变质岩；土壤按照成因分为残积土、冲积土和沉积土。
2. 建筑物荷载：建筑物荷载分为永久荷载和可变荷载，其中永久荷载主要来自建筑本身，可变荷载则主要来自人员活动和设备运行等。
3. 地基基础类型：地基基础类型主要有浅基础和深基础两种，其中浅基础包括简单地基（如垫板）、连续墙式地基和筏式地基，深基础包括桩基和墙式基础。
4. 地基处理技术：地基处理技术包括加固、加厚、排水等方法。
5. 地基设计：地基设计主要考虑建筑物荷载、土壤特性、地质条件等因素，以确定合适的地基类型和尺寸。
三、土力学与地基工程实践应用1. 工程勘察：工程勘察是土力学和地基工程实践的重要环节，其目的是了解现场土壤和岩石的特性以及环境条件，为后续工作提供依据。
2. 土体强度试验：土体强度试验包括压缩试验、剪切试验等，可以确定土壤的强度参数，为后续设计提供数据支持。
3. 地下水位测定：地下水位测定是确定渗透流方向和水压力大小的重要手段。
4. 岩土钻探：岩土钻探可以获取现场岩石和土壤样品，进一步了解现场情况。
5. 土壤改良：土壤改良是通过加固、加厚或排水等方法来提高土壤承载力或稳定性的技术手段。
总之，土力学和地基工程是建筑工程中不可或缺的一部分，它们的应用涉及到建筑物的安全性、经济性和环境保护等方面。
在实践中，需要根据具体情况综合考虑各种因素，制定合适的土力学和地基工程方案。
土力学、地基及基础概念
【绪论】1土力学、地基及基础概念：土力学——工程力学的一个分支，用于研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。
基础工程学——关于地基基础设计与施工的知识。
地基：❖定义：承受建筑物或构筑物荷载、受这些荷载影响的那一部分地层。
❖种类：天然地基和人工地基基础：❖定义：支承上部结构荷载并将其传给地层中地基内的、起到承上启下作用的下部结构。
❖种类：浅基础和深基础。
地基与基础设计的基本条件：❖作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
❖基础沉降不得超过地基变形容许值。
❖具有足够防止失稳破坏的安全储备。
3基础工程学学习方法：（1）重视工程地质勘察及现场原位测试（2）重视地区工程经验（3）考虑地基、基础和上部结构的共同工作（4）施工质量的重要性绪论(补充内容)土的物理性质第一节土的形成与颗粒特征一、土体的形成：土是岩石经风化、搬运、堆积而形成的自然历史的产物。
二、土体的三相组成（一）、固体矿物颗粒(固相)1. 矿物成分原生矿物：石英、长石、云母等次生矿物：主要是粘土矿物，包括三种类型高岭石、伊利石、蒙脱石粘土矿物：由硅氧四面体和铝氢氧八面体构成的晶胞所组合而成颗粒大小基本概念粒度:天然土是由大小不同的颗粒组成的,土粒的大小称为粒度。
粒组：天然土的粒径一般是连续变化的，工程上把相近的土粒合并为组，称为粒组。
粒径级配：（1）定义：工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配(粒度成分)。
（2）粒径分析方法•筛分法（d>0.075mm的土）•沉降分析法：（d<0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）（3）表述方法：表格法3. 颗粒形状：•原生矿物圆状、浑圆状、棱角状•次生矿物针状、片状、扁平状（二）、土体中水(液相)：土中的水即为土体中的液相,其含量根据土体中水分子受到电场力的作用大小,土体中的水主要可以分为：（三）、土体中气体(气相)土体中的气体是指存于土体空隙中未被水占据的部分,存在形式有两种:第二节土的结构定义：土体的结构是指土颗粒之间的相互排列和连接方式。
土力学与地基基础总结
土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结一第1章绪论1、基本概念土力学：是用力学的观点研究土各种性能一门科学地基：直接承受建筑物荷载的那一部分土层基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分，通常称为下部结构持力层：直接与基础地面接触的土层下卧层：地基内持力层下面的土层软弱下卧层：地基承载力低于持力层的下卧层天然地基：未经人工处理就可满足设计要求的地基人工地基：地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基基础埋深：从设计地面（一般从室外地面）到基础底面的垂直距离浅基础：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础深基础：借助于特殊施工方法建造的基础。
如桩基、墩基、沉井和地下连续墙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2章土的物理性质和工程分类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（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：Dremaxeemaxemin（3）粘性土的物理性质：（4）液性指数和塑性指数IpLpILpLp（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。
土力学与地基基础第七章
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的 影响程度，地基基础设计应符合下列规定： 1 .所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定； 2 .设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形规定； 3.表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下 列情况之一时，仍应作变形验算： 1）地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑； 2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地 基产生过大的不均匀沉降时； 3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； 4)相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； 5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。 4.对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在 斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性； 5.基坑工程应进行稳定验算； 6.当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在 地基承载力的确定
一、按土的抗剪强度指标计算 当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时，根据土的抗剪 强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算，并应满足变形 要求：
式中 fa---由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值； Mb,Md,Mc---承载力系数，按表5.2.5确定； b---基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土小于 3m时按3m取值； ck---基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。
第五节 基础底面尺寸的确定
基础底面的压力，应符合下式要求： 1. 当轴心荷载作用时 pk≤fa 式中 pk--相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力 值； fa--修正后的地基承载力特征值。 2. 当偏心荷载作用时，除符合式要求外，尚应符合下式要求： pkmax≤1.2fa 式中 pkmax--相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最 大压力值。
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
天然地基上的浅基础设计一、教学目标：1. 让学生了解天然地基的性质和特点；2. 使学生掌握浅基础的设计原理和方法；3. 培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
二、教学内容：1. 天然地基的概念及其分类；2. 天然地基的性质及影响因素；3. 浅基础的设计原理；4. 浅基础的设计方法；5. 设计实例分析。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：天然地基的性质，浅基础的设计原理和方法。
2. 教学难点：天然地基的性质及其对基础设计的影响，浅基础设计的实际应用。
四、教学方法：1. 讲授法：讲解天然地基的概念、性质及分类，浅基础的设计原理和方法。
2. 案例分析法：分析设计实例，让学生更好地理解浅基础设计的过程和技巧。
3. 互动教学法：引导学生参与课堂讨论，提高学生的思考和分析能力。
五、教学准备：1. 教材：天然地基与浅基础设计相关教材；2. 课件：天然地基的性质、浅基础设计原理和方法的图片和动画；3. 设计案例：挑选具有代表性的设计案例供学生分析。
【导入】简要介绍天然地基的概念和重要性，引导学生关注天然地基对建筑基础的影响。
【新课内容】1. 天然地基的性质及影响因素讲解天然地基的分类，分析不同类型地基的性质及影响因素，如土层的分布、密度、含水率等。
2. 浅基础的设计原理介绍浅基础的设计原理，如静承载力、稳定性和沉降控制等，解释基础底面积、埋深和材料选择等设计参数的确定方法。
3. 浅基础的设计方法讲解浅基础的设计方法，包括初步设计、详细设计和施工图设计等阶段，介绍设计过程中应注意的问题，如地基处理、防水隔离等。
【案例分析】分析一个具有代表性的设计案例，让学生了解天然地基对基础设计的影响，以及如何根据地基条件进行合理的设计。
【课堂小结】总结本节课的主要内容，强调天然地基性质对浅基础设计的影响，以及设计过程中应注意的问题。
【作业布置】1. 复习本节课的内容，整理学习笔记；六、教学评估与反馈：1. 课堂问答：通过提问了解学生对天然地基性质和浅基础设计原理的掌握情况；2. 案例分析报告：评估学生对设计案例分析的能力，检查学生能否运用所学知识解决实际问题；3. 作业批改：检查学生对课堂内容的复习和理解，以及对设计案例的分析和处理能力。
土力学与地基基础名词解释
绪论1.土的用途：可用作建筑物的地基；可用作土工建筑材料；充当建筑物2.土的基本特性：碎散性、多相性、多孔性3.土的特点：自然变异性和易变性4.地基：工程上把受建筑物荷载影响且应力应变不能忽略的那部分地层称为地基。
坚硬的天然地层直接作为建筑物地基的称为天然地基，软弱地层需要经过人工加固处理后作为建筑物地基的称为人工地基。
5.基础：把建筑物向地基地基传递荷载的下部结构称为基础。
基础地面至地面的垂直距离称为基础的埋置深度。
浅基础：埋置深度不大，在计算中基础的侧面摩擦力不必考虑，只需挖槽、排水等普通施工程序就可建造的基础；深基础：指埋置于深处的良好土层上，在计算中应考虑基础侧面的摩擦力，并需借助特殊施工方法建造的基础。
6.地基和基础的重要性：地基和基础是建筑物的根本；地基和基础是地下隐蔽工程，施工难度大；地基和基础工程造价高，工期长7.土力学的研究内容：土的基本性质；土体中的应力计算；地基变形量计算；土体稳定性分析8.基础工程（地基和基础的总称）：基础设计和地基处理第一章1.土层：土是具有成层性的。
物质组成、物理化学状态基本一致，工程性质大致相仿的同一层土。
2.土体：由若干厚度不等、性质各异，以一定上下层序组合在一起的土层集合体。
3.土：残积土：无搬运；运积土：有搬运4.土的三相组成：固体颗粒、水、气。
固体颗粒构成土的骨架，没有液体时是干土，没有气体时是饱和土。
5.粒度：土粒的大小6.粒组：大小、性质相近的土粒合并为一组。
7.界限粒径：划分粒组的分界尺寸。
8.0.075毫米是把土分为细粒土和粗粒土的界限粒径。
9.土的颗粒级配：土中各粒组的相对含量占总质量的百分数10.土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的。
粗粒土采用筛分法测定，细粒土采用沉降分析法（密度计法、移液管法）11.不均匀系数C u表明粒度的不均匀程度，C u越大，表明粒度的分布范围越大，土粒越不均匀，颗粒大小相差越悬殊，其级配越好。
曲率系数C c描述了级配曲线分布的连续程度，表明是否有某粒组缺失的情况。
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设计应根据具体情况，按照如下原则进行地 基基础的设计：
⑴ 所有建筑物的地基均应满足地基承载力计 算的有关规定；
⑵ 设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按变 形设计；
⑶ 表10-1所列范围内设计等级为丙级的建筑 物可不做变形验算,如有下列情况之一时,
仍应作变形验算：
地基承载力特征值小于130kPa，且体形复 杂的建筑物；
浅基础特点:由于埋深浅，结构形式简单，施 工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最 常用的基础类型。
地基基础设计的基本原则
基础底面的压力小于地基的容许承载力 地基及基础的变形值小于建筑物要求的
沉降值 地基及基础的整体稳定性必须具有足够
的保证 基础本身的强度满足要求
我国现行《建筑地基基础设计规范》中 根据地基的复杂程度、建筑物规模和功 能以及由于地基问题可能造成建筑物破 坏或影响正常使用的程度，将地基基础 设计分为三个设计等级（表10-1）。
对于只受垂直荷载作用的基础，可根 据荷载的大小经过地基承载力的计算， 选择持力层，确定埋深；如果基础同时 还承受水平荷载作用（如挡土墙、厂房 柱基、烟囱、水塔等构筑物的基础）， 则应加大埋深，以增强土层对基础的嵌 固作用，保证构筑物的稳定性
在地基上及其附近的地面上有堆载或相邻 基础荷载差异较大，可能引起地基产生过 大的不均匀沉降时；
软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；
相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；
地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其 固结未完成时。
⑷ 对经常受水平荷载作用的高层建筑、 高耸结构和挡土墙等，应验算其稳定性；
一、无筋扩展基础
无筋扩展基础 通常是指由砖、 块石、素混凝 土、三合土和 灰土等材料建 造的基础，这 些材料虽有较 好的抗压性能， 但抗拉、抗剪 强度却不高。
烟台大学住宅楼刚性基础
二、扩展基础
扩展基础一般系指 柱下钢筋混凝土独 立基础和墙下钢筋 混凝土条形基础。
扩展基础的抗弯和 抗剪性能良好，可 在竖向荷载较大、 地基承载力不高以 及承受水平力和力 矩荷载等情况下使 用，因此扩展基础 也称为柔性基础。
本章重点
浅基础的类型 基础埋置深度的选择 地基持力层和软弱下卧层 基础的选择和设计
§10.1概述
受建筑物影响的那一部分地层称为地基， 建筑物与地基接触的部分称为基础。建 筑物的地基与基础设计是建筑结构设计 的重要内容之一。
地基可分为天然地基与人工地基。
天然地基：未经加固处理，能直接支承 建筑物的地基
烟台大学六餐厅柱下独立基础
烟台大学六餐厅柱下独立基础
二柱联合基础
三、条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础设置的目的是将承受的集 中荷载均匀地分布到条形基础的底面积上，以减少 地基反力，并通过形成的基础整体刚度来调整可能 产生的不均匀沉降。
四、筏板基础
当地基承载力低，立柱或承重墙传来的荷载较大，以致十字 交叉钢筋混凝土条形基础仍不能满足地基承载力或沉降的要 求时，可采用钢筋混凝土满堂基础，这样既扩大了基底面积 又增加了基础的整体性，从而可避免建筑物的局部发生不均 匀沉降。这种满堂基础即称为筏板变形都 不能满足设计要求时，通过人工加固处 理的地基。
基础根据埋置深度分为浅基础 和深基础。
基础：大多数建筑物基础的埋深不会很 大（一般不大于5米），可以用普通基 础开挖基坑和敞坑排水的方法修建。如 条形基础、片筏基础和箱形（按埋深基 础等。
要求熟悉地基基础设计的基本步骤和方 法；熟悉基础选型、基础埋置深度的确 定；掌握地基承载力特征值的确定，基 础底面积的确定，地基持力层和软弱下 卧层的承载力验算；掌握钢筋混凝土墙 下条形基础、独立基础的设计和柱下条 形基础的设计；了解筏形基础和箱形基 础的设计方法；熟悉减轻基础不均匀沉 降的建筑、结构和施工措施。
岩石锚杆基础是以 细石混凝土和锚杆 灌注于钻凿成型的 岩孔内的基础。适 用于直接建在基岩 上的柱基，以及承 受拉力（或上浮力） 或水平力较大的建 筑物基础。
基础按受力性能分
刚性基础，指用受压极限强度比较大， 而受弯、受拉极限强度较大的材料所建 造的基础
柔性基础，用钢筋混凝土建造的基础。
§10.3 基础埋置深度的选择
第十章 浅基础
本章提要与学习目标 基础设计是建筑结构设计的重要内容之一，
与建筑物的安全和正常使用有着密切的关系。 本章介绍了不同建筑物安全等级条件下的设 计原则，重点讨论了天然地基上浅基础的类 型、基础埋置深度的选择、地基承载力特征 值的确定、基础底面尺寸的确定、无筋扩展 基础与扩展基础的设计，以及柱下条形基础 的设计，简要介绍了筏形基础与箱形基础的 构造及设计原则和减轻不均匀沉降的建筑措 施、结构措施和施工措施。
万象城筏板基础
五、箱形基础
为增大基础刚度，可将 基础做成由钢筋混凝土 顶板、底板及纵横隔墙 组成的箱形基础，它的 刚度远大于筏板基础， 而且基础顶板和底板间 的空间常可利用作地下 室。它适用于地基较软 弱,土层厚，建筑物对不 均匀沉降较敏感或荷载 较大而基础建筑面积不 太大的高层建筑。
六、岩石锚杆基础
深基础：如桩基、沉井和地下连续墙等。
浅基础
浅基础定义: 埋入地层深度较浅，施工一般采 用敞开挖基坑修筑的基础。
浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体 对基础的影响，基础结构形式和施工方法也 较简单。深基础埋入地层较深，结构形式和 施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考 虑基础侧面土体的影响。
一、建筑物的用途、基础类型及荷载 形式
建筑物的用途影响基础埋深的选择。如有地 下室的建筑，埋深由地下室标高决定；工业建 筑中的地下设施和设备基础，不能离建筑物基 础太近。
基础类型是影响埋深的另一个主要因素。对 于由砖石材料砌筑的刚性基础，因其高度相对 较大，若埋深较小则有露的可能因此，基础的 埋深由基础的构造高度决定。
⑸ 基坑工程应进行稳定性验算；
⑹ 当地下水埋藏较浅，建筑地下室或 地下构筑物存在上浮问题时，应进行抗 浮验算。
§10.2 浅基础的类型
根据建筑物的特点和工程地质条件等 划分为：
1. 无筋扩展基础（刚性基础） 2. 扩展基础（柔性基础） 3. 条形基础 4. 筏板基础 5. 箱形基础 6. 岩石锚杆基础