清华土力学土力学2绪论共63页文档

合集下载

清华土力学土力学2绪论

清华土力学土力学2绪论

绪论 Introduction
一、土力学1与2的关系
Soil Mechanics and Foundation Engineering
1 二者的关系 密切相关, “土力学与基础工程” 区别:土力学1 基本原理 土力学2 应用 专业基础课
2 土力学基本原理的广泛应用-举例 3 土力学2的主要内容
大范畴
土力学2的重要性-工期造价
3 工期和造价
•我国一般民用工程造价中基础工程占1/31/4,软土和复杂情况要高于这个比例。桥 梁占50%~70%。 •工期 *人工降水和开挖:清华图书馆,短桩。 *预压固结 *气候影响,降雨引发事故 五道口商场 *施工和测试,如静载试验
土力学2的重要性
二 土力学2的重要性
工期和造价
土力学2的重要性-工程事故
1 工程事故
事故有三类 1) 规范允许的破坏,如自然灾害和地质灾害
导致的超过设计标准的荷载 2) 对特殊情况的认识不足,基本概念不清楚 3) 违背勘察、设计、施工、管理规范
土力学2的重要性-工程事故
1 工程事故
我国建筑市场问题多,豆腐渣工程。基础工程首当 其冲, 因为是隐蔽工程,偷工减料容易。 • 18%以上新建工程为不合格工程,一般病害的机 率为10% - 30%
土力学(2)
Soil Mechanics
张建红
岩土工程研究所 新水利馆204
Email:
此课件仅供岩土工程学习者参考, 切勿用于商业用途,切勿以清华大 学岩土工程研究所名义开展相关培 训、讲座,否则将追究法律责 任!!!!
绪论Introduction
一、土力学1与2的关系 二、土力学2的重要性 三、土力学2的特殊性
腐败造成事故
腐败造成事故

土力学 (2)ppt课件

土力学 (2)ppt课件

gg
g:重力加速度,取10m/s2。
• 单位:kN/m3
• 在计算土的应力时,将采用重度g 指标。
• 土的四个密度:、 d 、 sat 、 ’ ,与之相对应 四个重度指标: g 、 g d 、 g sat 、 g ’。
sa t d'
gsa t ggdg'
28
3. 反映土的孔隙特征、含水程度的指标
小结
22
第二章 土的物理性质及分类
§ 2.1 土的三相比例指标 § 2.2 粘性土的物理特性 § 2.3 无粘性土的密实度 § 2.4 土的分类
23
2.1.1 土的三相比例关系图
2.1 土的三相比例指标
ma=0
m
mw
Air Water
ms
Soil
质量
Va
Vv
Vw
V
Vs
体积
24
2.1.2 指标的定义 1. 三个基本的三相比例指标
1.2.2 土粒的矿物成分 1. 矿物成分分类 原生矿物 (物理风化)
次生矿物 (化学风化)
高岭石
石英 长石 云母
9克蒙脱土的总表面积大约与一 个足球场一样大
粗粒土
性质稳定
高岭石 伊利石 蒙脱石
伊利石
细粒土
性质不稳定 亲水性
蒙脱石
13
2. 粘土矿物的结晶结构 (1)粘土矿物单元
铝片的结构
硅片的结构
80 70 60 50
• 曲率系数
40
30
Cc
d2 30
d10 d60
20
10 0
d60
d30 d10
10 5.0 1.0 0. 5 0.10 0.0 5 0.01 0.005 0.001

土力学—绪论

土力学—绪论

绪 论
第2页/共15页
上部结构、基础和地基三者之间的关系
土 力 学
• 地基(Ground) 由于建筑物 的修建,使一定范围内土层的 应力状态发生变化,这一范围 内的地层称为地基。 • 基础(Foundation)指与地基 接触的建筑物下部结构。 • 一般建筑物由上部结构 (Superstructure)和基础两部 期地质营力作用风化后覆盖在地 表上的没有胶结或胶结很弱的碎散矿物颗粒集合体。 • 土具有成层性。物质组成、物理化学状态基本一致, 工程性质大体相仿的同一层土称为土层。
力• 学
由若干厚度不等、性质各异、以一定上下层序组合在 一起的土层集合体称为土体。
• 土的基本特性:松散性、孔隙性、多相性及自然变异 性 • 土力学研究对象:与工程建设有关的土
绪 论
第13页/共15页
三、土力学发展简史与趋势
土 力 学
• 十八世纪中叶以前的很长一个时期,土力学停留在经 验积累的感性认识阶段 • 至本世纪二十年代,理论提高阶段 • 1925年美国的K.Terzaghi发表了第一部《土力学》专著, 形成独立学科的阶段
绪 论
第14页/共15页
土力学的发展趋势
绪 论
土 力 学
一、土力学的研究对象
• 土力学(Soil mechanics)是研究土的碎散特性 及其受力后的应力、应变、强度、稳定和渗透 等规律的一门学科。 • 它以力学和工程地质学的知识为基础,研究与 工程建筑有关的土的变形和强度特性,并据此 计算土体的固结与稳定,为各项专门工程服务。
绪 论
第1页/共15页
绪 论
第8页/共15页
加拿大特郎斯康谷仓地基破坏事故
土 力 学
谷仓地基破坏原因: • 事后进行勘查分析,发现基 底之下为厚十余米的淤泥质 软粘土层。 • 地基的极限承载力为251kPa, 而谷仓的基底压力已超过 300kPa,从而造成地基的整 体滑动破坏。 • 基础底面以下一部分土体滑 动,向侧面挤出,使东端地 面隆起。

清华土力学土力学2绪论

清华土力学土力学2绪论

土力学的特殊性-区域地质变化
土力学2的特殊性-区域地质变化
土力学2的特殊性-区域地质变化
云南红土
土力学2的特殊性-区域地质变化
北京地形和地下水分布
土力学2的特殊性-区域地质变化
(2)小区域变化
清华大学:南北高差八米。以三、四教为界分为 东西区,西部比东部低3.3米,西部的故河道,池 塘和淤泥草炭土比较厚。土性不均匀。东部土质 较好。
土力学应用-地基与基础
143m 46m
国家大剧院
三个主厅
212m
歌剧厅 电影厅 音乐厅
土力学应用-地基与基础
国家大剧院
排桩加锚杆 连续墙加锚杆
土力学应用-地基与基础
-26m
-32.5m
土力学应用-地基与基础
土力学应用-地基与基础
土力学应用-地基与基础
国家体育场
2008年北京第29届 奥运会主体育场, 承担开、闭幕式和 田径比赛等主要赛 事。 “鸟巢”方案, 建筑面积25万m2, 观众席10万个,临 时坐席2万个。世 界最大。
土力学(2)
Soil Mechanics
张建红
岩土工程研究所 新水利馆204 Email: cezhangjh@
此课件仅供岩土工程学习者参考, 切勿用于商业用途,切勿以清华大 学岩土工程研究所名义开展相关培 训、讲座,否则将追究法律责 任!!!!
绪论Introduction
1 工程事故 2 土力学2的需求 工期和造价
崔京浩 《伟大的土木工程》 丛书 所有事业中土木工程先行
土力学2的特殊性
三 土力学2的特殊性
1 课程特点:专业基础课 (1)主要内容 (2)实践环节 (3)更新
2 多变性 3 方案与设计的灵活性

土力学(清华大学)

土力学(清华大学)

小于某粒径之土质量百分数P(%) 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
孔径
10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 (0.075)
200g筛土余 P
0
100
10
95
16
87 筛 18 78 分 24 66 法
22 55 38 36 72
水分法
土的形成与风化作用
§1.1土的形成
残积土
无搬运
运积土
有搬运
风化母所岩形表成层的经土风颗化粒作,用受破自碎然成力的 作用岩搬屑运或到细远小近颗不粒同后的,地未点经所搬沉积 的堆运积残物留在原地的堆积物
• 坡积土:土粒粗细不同,性质不均
• 洪积土残:积有分土选性,近•粗颗远粒细表面粗糙
• 冲积土强:风浑圆化度分选性•明多显棱,土角层交迭
Cc = d302 / (d60 ×d10 )
度量, Cc=1~3时为连续级 配, >3或<1为不连续级配
土的粒径级配累积曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
d60 d50 d30
d10
粒径(mm)
固体颗粒 – 级配曲线
§1.2 土的三相组成 – 固体颗粒
小于某粒径之土质量百分数(%) 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
第一章:土的物理性质与工程分类
Physical Conditions and Engineering Behavior of a Soil Mass
本章提要
• 对土的特点进行详细解释 • 对土的组成和和状态进行定量描述

土力学课件(清华大学)

土力学课件(清华大学)
SPT用测得的标准贯入垂击数N,判定砂土的 密实度或粘性土的密度,确定地基和单桩的承
载力;还可评定砂土的震动液化势。标准贯 入试验适用于砂性土与粘性土。
第十二页,共102页。
地基4勘触探 探 动力触探和静力触探
(1) 动力触探
管状探头 标准贯入试验SPT, 63.5 kg, 76cm距,贯入深度
30cm的击数, N 63.5
(1) 动力触探Dynamic Penetration
管状探头 标准贯入试验SPT, 63.5 kg, 76cm距, 贯入深度30cm的击数, N 63.5
锥状探头
轻型10 kg, 50cm落距,贯入深度30cm
中型 28kg 重型 63.5kg 碎石,砾石地层
特重型 120kg
第九页,共102页。
• 单桥探头 端部Ps=Q/A 比贯入阻力
双桥探头 端部和侧壁
• 土的密实度
• 压缩性
• 强度
• 桩和地基的承载力
电缆 传感器
传感器 传感器
单桥探头
第十五页,共102页。
双桥探头
地基勘探
示意图
静力触探是可以迅速、连续的反映土质变化 划分土层, 承载力、 压缩性、不排水抗剪强度、砂土密实度等 静力触探适用于粘性土和砂类土
第十六页,共102页。
地基勘探
5 现场试验 In situ testing
十字板 Vane Shear-饱和软粘土 载荷板试验Loading Plate-深浅均可 旁压仪 Pressuremeter -较深地基
第十七页,共102页。
地基勘探
十字板
F
F Mmax=F×D
f
Mmax D2 D
H
2. 极限承载力pu

土力学课件PPT课件

第15页/共139页
(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.
第16页/共139页
1-3 土 的 组 成
一 土的固体颗粒 · 土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、 矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性 质的重要因素。
第13页/共139页
(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。
第14页/共139页
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)。
形成电场,在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离
子(如Na’、Ca”、A1”等)一起吸附在土粒表面。因为水分
子是极性分子(氢原子端显正电荷,氧原子端显负电荷),
它被土粒表面电荷或水溶液中离子电荷的吸引而定向排列
(图1—13)。
双电子层
第22页/共139页
第23页/共139页
(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。
三 地质年代的概念 地质年代--地壳发展历史与地壳运动,沉积环境 及生物演化相对应的时代段落。 相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的 顺序,所划分的地质年代。 在地质学中,根据地层对比和古生物学方法把地 质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代),每代又分为若干纪,每纪又细分为 若干世及期。在每一个地质年代中,都划分有相应的地 层(参见表1-6) 在新生代中最新近的一个纪称为第四纪,由原岩 风化产物(碎屑物质),经各种外力地质作用(剥蚀、 搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层),通称

清华大学土力学课件


三、剥蚀
风化后的岩石产物在冰川、风、水和重力作用下,从母岩分离 的现象称为剥蚀。
四、搬运
岩石碎块或岩屑从母岩分离后到达新的平衡位置,称为搬运。 1.搬运方式 (1)风; (2)流水; (3)冰川; (4)雪崩; (5)自然起伏地形形成高差,在自重作用下由高处向低处; (6)人工填运。
2.伴随现象 (1)磨园; (2)进一步的破碎或开裂,这是由于相互碰撞、磨擦或冰
五、海相沉积物
海洋按海水深度不同划分为四个区域,滨海地区是指涨潮时 淹没、落潮时落出的地带;浅海地区称为大陆架,水深0~ 200m,宽度100~200km;陆坡地区水深200~1000m,宽度 200~300km;当水深超过1000m时,为深海地区。不同地区 的沉积物不同。
(1)滨海沉积物:主要由卵石、圆砾和砂等组成,具有基本水 平或缓倾斜的层理构造,其强度较高,在砂层中常有波浪作 用留下的痕迹。
(7)稳定土是比较经济的基层材料,他是根据土的物理化学性质提出 的一种土质改良措施;道路一般在车辆的重复荷载作用下工作, 因此需要研究土在重复荷载作用下的变形特性。
(8)在建筑物、桥梁等工程中,地基与基础是建筑物的根基,又属于 地下隐蔽工程,经济、合理的基础工程设计需要依靠土力学基本 理论的支持。
作用;第四系沉积物 教学方法:精讲启发式
绪论
一、土力学的研究对象
土力学是一门研究土的学科,主要解决工程中的土的性质、 强度及稳定性问题。
在工程建设中,土往往做为不同对象来研究。如在土层上修 建房屋、桥梁、道路、铁路时,土是用来支撑上部建筑传来 的荷载,这时土被用作地基;路堤、土坝等土工构筑物,土 又成为建筑材料;地铁、隧道、涵洞等地下工程,土又是地 下结构物周围的介质或环境。

土力学课件清华大学绪论工管


土力学与地基基础
0 绪论
0.1.2 地基和基础 (1)建筑物组成:上部结构、基础和地基,是一整体
上部结构 基础
(a)水闸
(b)柱子
地基
土力学与地基基础
0 绪论
阿联酋迪拜全 球最高的“哈 利法塔 -迪拜 大厦”,162层, 高818m。
土力学与地基基础
0 绪论
918米长的马格德堡水桥位于德国柏林附近的马格德堡,历时6 年,花费5亿欧元建成。确切说它是一座跨越易北河的渠道桥,
0.2.2 国内外工程事故示例
0.2.2.1 变形
Ref:《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》
地基变形特征: ●沉降量
●沉降差
●倾斜
●局部倾斜
0 绪论
土力学与地基基础
(1)倾斜
比萨斜塔
0 绪论
8层55m 直径16m 偏离中心5.27m 倾斜5.5度 修建时间: 1173~1370
●高耸结构 ●地基持力层为 粉砂、下面为粉 土和粘性土;粘 土由南向北变薄
(2)适用范围:砂土、一般粘性土
土力学与地基基础
1.5.4.2 动水力(渗透力)
(1)土颗粒对水流的阻力 F whA
(2)总渗透力为渗透水流
作用在土颗粒上的力,大 小为
J F whA
(3)渗流作用于土骨架单位
体积上的力(单位体积 渗流
力GD、j)为
●大小:
j
J V

whA
●地基的下卧层:持 力层下受荷载影响较 小的土层。
基础
基础底面
附加应力分布 地基持力层 影响深度 地基
地基下卧层 附加应力大小
●天然地基和人工地基
土力学与地基基础

绪论(土质学与土力学)

第四地纪球)
在工程建设中,天然土层被用作各种建筑 物的地基,例如在土层上建造房屋、桥梁等; 还可利用土作为建筑物的材料,如修筑道路和 堤坝,因此土是工程建设上应用最广泛的材料 和介质。
1. 什么是土?
土由于其搬运和堆积方式不同,分为残积土 和运积土两大类。
地球
残积土 无搬运
残积土 强风化 弱风化 微风化 母岩体
2.土有哪些特点?
岩石风化 的产物
散地体球性
非连续介质
受力易变形 体积变化主要是孔隙变化 剪切变形主要由颗粒相对
位移引起 强度低
2.土有哪些特点?
土的组成
•固相-土骨架 •液相-水 •气相-空气
*受力后由固体颗粒和水共 同承担
*孔隙中有水的流动 *相系间质和量的变化直接 影响它的工程性质
多相性 多相介质
4.为什么要学土质学与土力学?
Teton坝
11:00左右 洞口不断扩 大并向坝顶 靠近,泥水 流量增加
4.为什么要学土质学与土力学?
Teton坝
11:30 洞口继续向 上扩大,泥水冲蚀了 坝基,主洞的上方又 出现一渗水洞。流出 的泥水开始冲击坝趾 处的设施。
4.为什么要学土质学与土力学?
Teton坝
5.土质学与土力学包括哪些内容?
土质学与土力学
基础和先导 物理性质 土中应力计算
核心理论 渗透特性 变形特性 强度特性
工程应用 土压力 土坡稳定 地基承载力
6.如何学好土质学与土力学?
注意土的基本特点-通过与其它材料对比
注重理论联系实际-通过现场观察与试验
注重正确学习方法
概念,原理,方法内容间 的内在联系; 要理解记忆, 切忌死记硬背。
有搬运 层理;
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
清华土力学土力学2绪论
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ思而不学则殆。——孔子
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
相关文档
最新文档