土力学与地基基础
土力学与地基基础论文
土力学与地基基础论文引言：土力学是土壤力学的简称，是研究土壤力学性质和土壤力学变形规律的科学。
在土木工程中，地基基础是承受建筑物自身重力和外部荷载传递到地下的结构部分。
因此，土力学与地基基础的研究对于确保工程的安全性和可靠性至关重要。
本文将重点探讨土力学与地基基础的相关理论和实践。
一、土力学基础知识1. 土壤力学性质土壤力学性质是指土壤在受力作用下的力学反应。
其中包括土壤的颗粒组成、密实度、含水量、含气量等基本性质。
了解土壤的这些性质对于土力学分析和地基基础设计至关重要。
2. 土壤力学参数土壤力学参数是描述土壤物理和力学特性的参数。
常用的土壤力学参数包括内摩擦角、剪切强度、孔隙比等。
这些参数的测定对于土力学和地基基础分析具有重要意义。
3. 土壤力学变形规律土壤在受力作用下会发生变形，土壤力学变形规律研究了土壤的弹性和塑性变形规律。
包括土壤的应力应变关系、体积变形等。
了解土壤的变形规律对于地基基础的设计和施工具有重要的指导作用。
二、地基基础设计原理1. 地基基础分类地基基础根据其形式可以分为浅基础和深基础。
浅基础包括承台、连续墙基础等，适用于较小的建筑物；深基础包括桩基、基槽等，适用于较大和特殊荷载的建筑物。
选择合适的基础形式是地基基础设计的重要环节。
2. 荷载分析地基基础设计需要进行荷载分析，即确定荷载的大小和作用方式。
常见的荷载包括建筑物自重、地震力、风力、水荷载等。
准确的荷载分析对于地基基础的强度计算和稳定性分析至关重要。
3. 基础设计计算基础设计计算是根据土壤力学理论和工程实践，计算基础结构的尺寸和强度。
基础设计计算需要考虑土壤的力学性质、地震作用、地下水位等因素。
合理的基础设计计算可以确保工程的安全和可靠。
三、地基基础施工和监测1. 地基基础施工地基基础施工是将设计好的地基基础安全地建造起来的过程。
地基基础施工包括基坑开挖、基础浇筑、基础处理等步骤。
施工过程中需注意土壤的侧压力、水平位移等因素，确保施工的质量和稳定性。
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。
土力学与地基基础
地基与基础 示意图（ 示意图（一）
地基与基础示意图（ 地基与基础示意图（二）
（续） 土的抗剪强度和地基承载力 土压力和土坡稳定 岩土工程勘察概述 浅基础设计 桩基础 基坑工程 地基处理
1.8 实验教学内容
土的含水量、重度，土的液限与塑限 土的含水量、重度， 土的侧限压缩试验（固结试验） 土的侧限压缩试验（固结试验） 土的直接剪切试验，土的三轴剪切试验（演示） 土的直接剪切试验，土的三轴剪切试验（演示）
2、土的三相组成及土的结构
土的固体颗粒（固相） 2.1 土的固体颗粒（固相） 2.2 土中水和气 2.3 土的结构与构造
土的固体颗粒（固相－骨架） 2.1 土的固体颗粒（固相－骨架）
水（液态、固态） 液态、固态） 土的三相 气体（包括水气） 气体（包括水气） 固体颗粒（骨架） 固体颗粒（骨架）
图2.1 土的三相组成示意图
粘土矿物
粘土矿物特点：粘土矿物是一种复合的铝 硅酸盐晶体 硅酸盐晶体， 粘土矿物特点：粘土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体， 颗粒成片状，是由硅片 铝片构成的晶胞所组叠而成 硅片和 构成的晶胞所组叠而成。 颗粒成片状，是由硅片和铝片构成的晶胞所组叠而成。 硅片的基本单元是硅 氧四面体。它是由1 是硅—氧四面体 硅片的基本单元是硅 氧四面体。它是由1个居中的硅离 子和4个在角点的氧离子所构成，如图2.2(a)所示。 2.2(a)所示 个硅— 子和4个在角点的氧离子所构成，如图2.2(a)所示。由6个硅 氧四面体组成一个硅片，如图2.2(b)所示。 2.2(c)为简化图 2.2(b)所示 氧四面体组成一个硅片，如图2.2(b)所示。图2.2(c)为简化图 形。
（4）颗粒分析试验
颗粒分析试验：确定土中各个粒组相对含量的方法。 颗粒分析试验：确定土中各个粒组相对含量的方法。 试验方法： 试验方法： 筛分法。适用于粒径大于0.075mm的粗粒土。 0.075mm的粗粒土 ①筛分法。适用于粒径大于0.075mm的粗粒土。用一套标 准筛（筛子孔径分别为60 40、20、10、 60、 0.5、 准筛（筛子孔径分别为60、40、20、10、5、2、1、0.5、 0.25、0.1、0.075mm）， ），将分散了的有代表性的试样倒入标 0.25、0.1、0.075mm），将分散了的有代表性的试样倒入标 准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重，并计算出 准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重， 各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。 各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。 沉降分析法。适用于粒径小于0.075mm的细粒土。 0.075mm的细粒土 ②沉降分析法。适用于粒径小于0.075mm的细粒土。具体 有密度计法（也称比重计法）和移液管法（也称吸管法）。 有密度计法（也称比重计法）和移液管法（也称吸管法）。
土力学与地基基础
干密度的最大值称为最大干密度，此时相应的含水率称为最优含水率。 一、粘性土的击实特性
峰值——最优含水率
二、无粘性土的击实特性：风干和饱和状态下击实效果较好。
粘性土无粘性土Fra bibliotek§8 地基土（岩）的工程分类
一、岩石的工程分类
岩石坚硬程度分类
类别
强度（MPa）
代表性岩石
硬质岩石
≥30
花岗岩、闪长岩、玄武岩、石灰岩、石英砂岩、硅 质砾岩、花岗片麻岩、石英岩等
稍密 15≥N63.5>10
松散 10≥N63.5
碎石土的密实度
碎石土密实度野外鉴别方法
密实度 骨架颗粒含量和排列 骨架颗粒含量大于总重的70%，呈交 错排列， 连续接触。 骨架颗粒含量大于总重的60%～70%， 呈交错排列， 大部分接触。 可挖性 锹镐挖掘困难，用撬棍方 能撬动，井壁一般较稳定。 可钻性 钻进极困难，冲击钻探时， 钻杆、吊锤跳动剧烈，孔 壁较稳定。 钻进较困难，冲击钻探时， 钻杆、吊锤跳动不剧烈， 孔壁有塌陷现象。
洪积物常呈现不规则交错的层理构造，如具有夹层、尖灭或透镜体
等产状。
⑷冲积土—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。
⑸其他沉积土—除了上述四种成因类型的沉积物外，还有海洋沉积物、 湖泊沉积物、冰川沉积物及风积物等，它们是分别由海洋，湖泊、 冰川及风等的地质作用形成的．
单粒结构
蜂窝结构
絮状结构
五、土的构造 在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互 关系的特征称为土的构造。 •层状构造、分散构造、裂隙构造。
§4 土的三相比例指标
三相简图
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
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。
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