土力學(xué)與地基基礎(chǔ)

時(shí)間：2018-04-26 12:20:05 土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 我要投稿

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)

　　第1章緒論

　　1、基本概念

　　土力學(xué)：是用力學(xué)的觀點(diǎn)研究土各種性能一門科學(xué)

　　地基：直接承受建筑物荷載的那一部分土層

　　基礎(chǔ)：將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基中的結(jié)構(gòu)的一部分，通常稱為下部結(jié)構(gòu)

　　持力層：直接與基礎(chǔ)地面接觸的土層

　　下臥層：地基內(nèi)持力層下面的土層

　　軟弱下臥層：地基承載力低于持力層的下臥層

　　天然地基：未經(jīng)人工處理就可滿足設(shè)計(jì)要求的地基

　　人工地基：地層承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行加固處理的地基

　　基礎(chǔ)埋深：從設(shè)計(jì)地面（一般從室外地面）到基礎(chǔ)底面的垂直距離

　　淺基礎(chǔ)：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基礎(chǔ)

　　深基礎(chǔ)：借助于特殊施工方法建造的基礎(chǔ)。如樁基、墩基、沉井和地下連續(xù)墻

　　2、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本條件

　　（1）作用于地基上的荷載效應(yīng)不得超過地基容許承載力值。

　　（2）基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值。

　�。�3）具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備。

　　第2章土的物理性質(zhì)和工程分類

　　1、土的結(jié)構(gòu)：

　�。�1）單粒結(jié)構(gòu)；（2）蜂窩結(jié)構(gòu)；（3）絮狀結(jié)構(gòu)

　　2、土的構(gòu)造

　　（1）層狀構(gòu)造；（2）分散構(gòu)造；（3）裂隙構(gòu)造（4）結(jié)核狀構(gòu)造

　　3、土的工程特性

　�。�1）壓縮性高；（2）強(qiáng)度低；（3）透水性大

　　4、土的顆粒級配

　　（1）土的粒徑： d60 —控制粒徑

　　d10 —有效粒徑

　　d30 —中值粒徑

　　（3）連續(xù)程度:

　　Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系數(shù)

　　5、土的物理性質(zhì)

　　（1）土的物理性質(zhì)指標(biāo)

　　1）土的密度、有效密度、飽和密度、干密度

　　土的重度、有效重度、飽和重度、干重度

　　2）土粒的比重

　　3）土的飽和度

　　4）土的含水量

　　5）土的孔隙比和空隙率

　�。�2）無粘性土的密實(shí)度：

　　Dremaxeemaxemin

　　（3）粘性土的物理性質(zhì)：

　�。�4）液性指數(shù)和塑性指數(shù)

　　IpLp

　　ILpLp

　�。�5）粘性土的靈敏度

　�。�6）粘性土的觸變性

　　飽和粘性土受到擾動(dòng)后，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，土的強(qiáng)度降低。當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度隨時(shí)間又會逐漸恢復(fù)的現(xiàn)象，稱為觸變性。土的觸變性是土的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)形態(tài)發(fā)生變化引起的，是土微觀結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化的宏觀表現(xiàn)

　　第3章土的滲透性與工程降水

　　1、水在土中任意一點(diǎn)的水頭：如果忽略速度水頭，上式可以寫成：

　　2、水力坡降 i ：單位滲流長度上的水頭損失

　　3、達(dá)西定律

　　4、動(dòng)水力J 土體中滲流的水對單位體積土體的骨架作用的力，是水流對土體施加的體積力，kN/m3。水在土中流動(dòng)的過程中將受到土阻力的作用，使水頭逐漸損失。同時(shí)，水的滲透將對土骨架產(chǎn)生拖曳力，導(dǎo)致土體中的應(yīng)力與變形發(fā)生變化。這種滲透水流作用對土骨架產(chǎn)生的'拖曳力稱為動(dòng)水壓力。

　　在工程計(jì)算中，將土的臨界水力坡降除以某一安全系數(shù)Fs(2～3)，作為允許水力坡降[i

　　]

　　設(shè)計(jì)時(shí)，為保證建筑物的安全，將滲流逸出處的水力坡降控制在允許坡降[i]內(nèi)：

　　5、流土和管涌

　　A：流土：地下水流動(dòng)時(shí)，若水流的方向由上向下，此時(shí)動(dòng)水力的方向與重力方向一致，使土顆粒壓得更緊，對工程有利。如果地下水水流方向相反，動(dòng)水力的方向與重力方向相反。當(dāng)動(dòng)水力足夠大時(shí)，會將土體沖起，造成破壞。當(dāng)動(dòng)水力GD的數(shù)值等于或者大于土的浮重度時(shí)，土體被水沖起的現(xiàn)象，稱為流土。

　　icr稱為臨界水力坡降，即將產(chǎn)生流土

　　B：管涌

　　當(dāng)土體顆粒級配不連續(xù)時(shí)，水流可將土體粗�？紫吨谐涮畹募�(xì)粒土沖走，破壞土的結(jié)構(gòu)，這種作用稱作管涌。長期管涌的結(jié)果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導(dǎo)致地表塌陷。 C：流土與管涌的區(qū)別

　　a：流土發(fā)生時(shí)水力梯度i

　　大于臨界水力梯度

　　icr，而管涌可以發(fā)生在任何的情況下

　　b：流土發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部； c：流土破壞往往是突發(fā)的，而管涌破壞一般有一個(gè)時(shí)間發(fā)展過程，是一種漸進(jìn)性質(zhì)的破壞；d：流土發(fā)生時(shí)水流方向向上，而管涌發(fā)生時(shí)則沒有此限制；

　　e：只要水力梯度達(dá)到一定數(shù)值，任何類型的土都可以發(fā)生流土破壞；而管涌只發(fā)生在有一定級配（如不均勻系數(shù)Cu>10）的無粘性土中，且土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細(xì)顆粒的直徑。

　　第4章土的應(yīng)力與有效應(yīng)力原理

　　1、土中的自重應(yīng)力（1）豎向自重應(yīng)力由σcz分布可知豎向自重應(yīng)力的分布規(guī)律為：

　　1）土的自重應(yīng)力分布線是一條折線，折點(diǎn)在土層

　　交界處和地下水位處，在不透水層面處分布線有突變；

　　2）同一層土的自重應(yīng)力按直線變化；

　　3）自重應(yīng)力隨深度增加而增大；

　　4）在同一平面自重應(yīng)力各點(diǎn)相等。

　　（2）水平向的自重應(yīng)力

　　（3）地下水位的變化對自重應(yīng)力的影響

　　2、基礎(chǔ)底面的壓力

　�。�1）軸心荷載下的基底壓力