1、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)劉晶2014-2015學(xué)年(xunin)第二學(xué)期共三百四十五頁(yè)自我介紹劉晶2000-2004 沈陽(yáng)建筑大學(xué) 理學(xué)學(xué)士2004-2007 重慶大學(xué) 工學(xué)碩士(shush)，20082012 英國(guó)雷丁大學(xué)（UNIVERSITY OF READING）工學(xué)博士2012-2013 英國(guó)雷丁大學(xué)（UNIVERSITY OF READING）芬蘭阿爾托大學(xué)（AALTO UNIVERSITY） 聯(lián)合博士后英國(guó)皇家建筑設(shè)備工程師協(xié)會(huì)（CIBSE）會(huì)員三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室客座研究員（Visiting Fellow）中國(guó)綠色建筑與節(jié)能委員會(huì)青年委員會(huì)會(huì)員共三百四十五頁(yè)課程(kchng)

2、介紹1、內(nèi)容 土力學(xué)部分：任務(wù)1-任務(wù)7 土力學(xué)的基本原理 地基基礎(chǔ)部分：任務(wù)8-任務(wù)15 橋涵基礎(chǔ)的類型、設(shè)計(jì)和施工2、教學(xué)(jio xu)安排 1-18周，72學(xué)時(shí)， 理論實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)3、考試 出勤20%、平時(shí)作業(yè)30%、考試50%共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)土的形成地殼(dqio)表面完整堅(jiān)硬的巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化、剝蝕等外力作用而瓦解的碎塊或礦物顆粒，在經(jīng)過(guò)水流、風(fēng)力、重力和冰川等作用的搬運(yùn)，在適當(dāng)?shù)臈l件下，沉積成各種類型的土。土體是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，是一種松散的顆粒堆積物。 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)

3、知任務(wù)1-1 土的形成(xngchng)與組成 一、理論知識(shí) 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)土的形成 風(fēng)化作用（1）物理風(fēng)化：量變；不改變土的礦物成分，產(chǎn)生顆粒較粗的土，顆粒間無(wú)黏結(jié)作用，為無(wú)黏性土；（2）化學(xué)風(fēng)化：質(zhì)變；土的礦物成分發(fā)生改變，長(zhǎng)生(chngshng)顆粒較細(xì)的土，顆粒間有黏結(jié)作用，為黏性土；（3）生物風(fēng)化：同時(shí)具有物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化的作用。 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)2. 土的組成土的物質(zhì)成分包括有作為土骨架的固態(tài)礦物顆粒、孔隙中

4、的水及其溶解物質(zhì)以及(yj)氣體。因此，土是由顆粒（固相）、水（液相）和氣（氣相）所組成的三相體系。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成(z chn) 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒 指標(biāo)：固體顆粒粒徑大?。桓髁筋w粒在土中所占的百分比；固體 顆粒的礦物成分；顆粒的形狀 共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒（1）顆粒大小分析的相關(guān)概念 a）自然界中土粒粒徑：0.005mm200mm b）原因：土的礦物成分(chng fn)； 土所經(jīng)歷的風(fēng)化和搬運(yùn)過(guò)程 共三百四

5、十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒（1）顆粒大小分析的相關(guān)概念 c）重要概念：i）粒度：顆粒粒徑的大小； 引起土的物理性質(zhì)(wl xngzh)變化 ii）粒組：粒度相近的顆粒合為一組； 同粒組的土，物理性質(zhì)相近 iii）顆粒級(jí)配：各粒組的質(zhì)量占干土土樣總質(zhì)量的百分比。 土中各粒組的相對(duì)含量 影響土（特別是無(wú)黏性土）的工程性質(zhì)（主因） 常用來(lái)作為土的分類和定名的標(biāo)準(zhǔn) 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成(z chn) 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒（1）顆粒大小分析的相

6、關(guān)概念 土中顆粒大小分析方法：a）篩析法 b）密度計(jì)法 c）移液管法 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒(kl)（2）篩析法介紹 重點(diǎn)掌握操作步驟 分析篩與振篩機(jī)共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)3. 土中的固體(gt)顆粒（2）篩析法分析土粒大小舉例 風(fēng)干土質(zhì)量1000g 小于 小于0.1mm的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1.8%2mm篩上土質(zhì)量403g 小于2mm的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)59.7%2mm篩下土質(zhì)量597g 細(xì)篩分析時(shí)所取土樣質(zhì)量100g編號(hào)孔徑m

7、m累計(jì)留篩土質(zhì)量g小于該孔徑的土質(zhì)量g小于該孔徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于該孔徑的土占總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)11010090090.090.02719580580.580.53528072072.072.04240359759.759.75128.371.771.742.860.560.739.339.323.570.2592.37.77.74.680.1973.03.01.8底盤總計(jì)3某土樣顆粒大小分析試驗(yàn)的篩析結(jié)果紀(jì)錄共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)(rn wu)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒b. 顆粒級(jí)配曲線法i）橫坐標(biāo)粒徑（用對(duì)數(shù)比例尺） 縱坐標(biāo)

8、小于某粒徑的土質(zhì)量 百分比（普通比例尺）ii）曲線平緩?fù)林懈鞣N粒徑的土粒 都有，顆粒不均勻，級(jí)配良好； 曲線陡峭土粒較均勻，級(jí)配不良 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-1 土的形成與組成 一、理論知識(shí)3. 土中的固體顆粒c. 級(jí)配指標(biāo)i）不均勻系數(shù)： 當(dāng)Cu=5且Cc=/13，則級(jí)配良好(lingho)； 當(dāng)Cu=0.673050松散稍松0.33=Dr0.259中密0.67Dr0.331029極松Dr0.22共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 粉土的物理狀態(tài)i）空隙比（反映(fnyng)密實(shí)度）：密實(shí)

9、、中密合稍密 孔隙比e密實(shí)度e0.75密實(shí)0.75=e0.9稍密共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理(wl)狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 粉土的物理狀態(tài)i）含水率（反映濕度）：稍濕、濕和很濕 含水率w密實(shí)度w20%稍濕20%=w30%很濕共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 黏性土的物理狀態(tài)黏性土最重要的物理狀態(tài)特征是它的稠度。稠度是指土的軟硬程度(chngd)或土對(duì)外力引起變形或破壞的抵抗能力。黏性土的隨著含水率的增大強(qiáng)度明顯降低。 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程

10、性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 黏性土的物理狀態(tài)（1）界限含水率a）按其含水率的不同，黏性土的狀態(tài)分別為：固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)和流動(dòng)(lidng)狀態(tài)。b）黏性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)入另一種狀態(tài)時(shí)的分界含水率稱為界限含水率。c）可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為流動(dòng)狀態(tài)的界限含水率稱為液限，用wl表示d）由半固態(tài)轉(zhuǎn)為可塑狀態(tài)的界限含水率稱為塑限，用wp表示 縮限ws流動(dòng)狀態(tài)可塑狀態(tài)半固態(tài)固態(tài)含水率w液限wl塑限wp共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 黏性土的物理狀態(tài)（2）液限與塑限的測(cè)定(cdng)a）塑限：搓條法b）液限：

11、平行錐式液限儀c）液、塑限：液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 黏性土的物理狀態(tài)（3）液性指數(shù)與塑性指數(shù)a）塑性指數(shù)描述黏性土可塑程度的指標(biāo)。用含水率變化范圍(fnwi)來(lái)衡量。這個(gè)范圍（從液限到塑限）稱為塑性指數(shù)。塑性指數(shù)越大，土的可塑性越好。塑性指數(shù)是黏性土分類的重要標(biāo)注之一。 共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、理論知識(shí)1. 黏性土的物理狀態(tài)（3）液性指數(shù)與塑性指數(shù)b）液性指數(shù)土的天然含水率與塑限的差除以塑性指數(shù)稱為液性指數(shù)。液性指

12、數(shù)是劃分黏性土軟硬程度(chngd)的物理性質(zhì)指標(biāo)。液性指數(shù)越大，土質(zhì)越軟。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、任務(wù)實(shí)施任務(wù)1:某砂土試樣，試驗(yàn)測(cè)定(cdng)土粒相對(duì)密度Gs=2.7，含水率w9.43%，天然密度p1.66gcm3。已知砂樣求此砂土的相對(duì)密度Dr，并判斷砂土所處的密實(shí)狀態(tài)。解1: 砂土在天然狀態(tài)下的空隙比砂土最小空隙比砂土最大空隙比相對(duì)密實(shí)度經(jīng)查表1-8可知：該砂土處于中密狀態(tài)共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)(rn wu)1-4 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)1. 土的結(jié)構(gòu)a）土的結(jié)構(gòu)是指

13、土粒（或團(tuán)粒）的大小、形狀、互相排列及聯(lián)結(jié)的特征。b）土的特征是在成土過(guò)程中逐漸形成的。c）土的結(jié)構(gòu)對(duì)土的工程性質(zhì)有重要影響。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-4 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)1. 土的結(jié)構(gòu)入的結(jié)構(gòu)按其顆粒的排列和聯(lián)結(jié)可分為三種類型。（1）單粒結(jié)構(gòu)a）碎石土和砂土的結(jié)構(gòu)特征。b）特點(diǎn)：土粒間沒(méi)有聯(lián)結(jié)存在，或連結(jié)非常微弱，可以忽略不計(jì)。c）單粒結(jié)構(gòu)的緊密程度取決于礦物成分(chng fn)、顆粒形狀、粒度成分(chng fn)和級(jí)配的均勻程度。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-4 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)

14、1. 土的結(jié)構(gòu)入的結(jié)構(gòu)按其顆粒的排列和聯(lián)結(jié)可分為(fn wi)三種類型。（2）蜂窩結(jié)構(gòu)a）粉粒為主的土的結(jié)構(gòu)特征。b）土粒的引力相對(duì)自重而言 已經(jīng)足夠大。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-4 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)1. 土的結(jié)構(gòu)入的結(jié)構(gòu)按其顆粒的排列(pili)和聯(lián)結(jié)可分為三種類型。（3）絮狀結(jié)構(gòu)a）黏性土顆粒特有的結(jié)構(gòu)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-4 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)1. 土的結(jié)構(gòu)以密實(shí)的單粒結(jié)構(gòu)土的工程性質(zhì)最好，蜂窩狀其次，絮狀結(jié)構(gòu)最差。 強(qiáng)度低，壓縮性大，不可(bk)用作天然地基。共三百四十五頁(yè)任務(wù)

15、1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-4 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)1. 土的構(gòu)造a）指土體中各結(jié)構(gòu)單元之間的關(guān)系；b）分類：層理構(gòu)造；分散構(gòu)造；結(jié)核狀構(gòu)造；裂隙構(gòu)造；c）層理構(gòu)造：細(xì)粒土的一個(gè)重要特征； 分散結(jié)構(gòu)：土層(t cn)中土粒分布均勻，性質(zhì)相近； 結(jié)核狀構(gòu)造：細(xì)粒土中摻有粗顆?；蚋鞣N結(jié)核； 裂隙構(gòu)造：因土體被各種成因形成的不連續(xù)的小裂隙切割而成的一種構(gòu)造。裂隙將破壞土的整體性，增大透水性，對(duì)工程不利。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-4 土的結(jié)構(gòu)(jigu)與構(gòu)造 一、理論知識(shí)1. 土的特性易壓縮、易被水滲透、顆粒間易發(fā)生相對(duì)

16、剪切位移等特性。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-5 土的工程分類(fn li) 一、理論知識(shí)1. 巖石a）按其堅(jiān)硬程度、軟化度和抗風(fēng)化能力分類；b）當(dāng)巖石中所含的特殊成分影響巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)時(shí)，應(yīng)定為特殊性巖石；c）巖石堅(jiān)硬程度的定量劃分，采用巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度（Rc）指標(biāo)。巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度RcMpaRc6060=Rc3030=Rc1515=Rc5Rc=5堅(jiān)硬程度極硬巖硬巖較軟巖軟巖極軟巖巖石的劃分共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-5 土的工程分類 一、理論知識(shí)2. 碎石類土a）指粒徑大于2mm的、顆粒質(zhì)量超過(guò)全

17、部質(zhì)量50%的非黏性土；b）根據(jù)碎石類土的粒徑大小和含量進(jìn)行分類；c）先按表1-16的粒徑將顆粒分組，然后(rnhu)再按表中排列次序由上自下核對(duì)，最先符合條件者，即為這種土的名稱。土的名稱顆粒形狀土的顆粒級(jí)配漂石土渾圓或圓棱狀為主 粒徑大于200mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的50%塊石土尖棱狀為主卵石土渾圓或圓棱狀為主粒徑大于20mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的50%碎石土尖棱狀為主圓礫土渾圓或圓棱狀為主 粒徑大于2mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的50%角礫土尖棱狀為主碎石類土的劃分共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-5 土的工程分類 一、理論知識(shí)3. 砂類土a）指干燥時(shí)呈松散狀態(tài)、粒徑大于2

18、mm的、顆粒質(zhì)量不超過(guò)全部質(zhì)量50%、塑性指數(shù)Ip不大于3的土；b）根據(jù)砂類土的粒徑大小(dxio)和含量進(jìn)行分類；c）先按表1-17的粒徑將顆粒分組，然后再按表中排列次序由上自下核對(duì)，最先符合條件者，即為這種土的名稱。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-5 土的工程分類 一、理論知識(shí)4. 粉土a）塑性指數(shù)Ip10且粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)全部質(zhì)量50%的土；b）性質(zhì)(xngzh)介于砂土和黏性土之間。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-5 土的工程分類(fn li) 一、理論知識(shí)5. 黏性土a）按照土的塑性指數(shù)

19、Ip進(jìn)行劃分土的名稱塑性指數(shù)Ip粉質(zhì)黏土10Ip17黏性土的劃分共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-5 土的工程(gngchng)分類 一、理論知識(shí)6. 特殊土a）黃土；b）紅黏土；c）膨脹土；d）軟土；e）鹽漬土；f）凍土；g）填土。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)(rn wu)1-5 土的工程分類 二、任務(wù)實(shí)施任務(wù)：任取烘干后的5kg土樣篩析，其結(jié)果如下，確定土樣的名稱。篩孔直徑20.50.250.10.1(底盤)總計(jì)留在每層篩上土粒質(zhì)量kg0.300.851.501.550.805.00留在篩上土粒重占全部土質(zhì)量的百

20、分?jǐn)?shù)617303116100大于某粒徑土粒重占全部土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)6235384100/共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-6 土的現(xiàn)場(chǎng)鑒別 一、理論知識(shí)碎石類土的鑒別碎石類土應(yīng)描述(mio sh)碎屑物的成分：a）當(dāng)碎石類土有填充物時(shí)，描述填充物的成分，確定填充物的土類、估計(jì)其含量的百分比；b）沒(méi)有填充物，研究孔隙的大小，顆粒間的接觸是否穩(wěn)定共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)(rn wu)1-6 土的現(xiàn)場(chǎng)鑒別 一、理論知識(shí)1. 砂類土的鑒別砂類土按其顆粒的粗細(xì)和干濕程度可分為：a）礫砂；b）粗礫；c）中砂；d）細(xì)砂；e）粉砂

21、。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-6 土的現(xiàn)場(chǎng)鑒別 一、理論知識(shí)2. 砂類土的鑒別砂類土應(yīng)描述其粒徑和含量的百分比；顆粒的主要礦物成分及有機(jī)質(zhì)和包含(bohn)物，當(dāng)含大量有機(jī)質(zhì)時(shí)，土呈黑色，含量不多時(shí)呈灰色；含多量氧化鐵時(shí)，土呈紅色，含少量時(shí)呈黃色或橙黃色。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-6 土的現(xiàn)場(chǎng)鑒別 一、理論知識(shí)2. 黏性土的鑒別黏性土可按其濕潤(rùn)(shrn)時(shí)狀態(tài)、人手捏的感覺(jué)、黏著程度和搓條的粗細(xì)，分為：a）黏土；b）亞黏土；c）亞砂土。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、

22、理論知識(shí)1. 研究土擊實(shí)性的意義a）未經(jīng)壓實(shí)的填土，壓縮量大，強(qiáng)度低，抗水性能差；b）目的：為了改善填土的工程(gngchng)性質(zhì)，提高土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性和滲透性，必須按一定的標(biāo)準(zhǔn)，采用重錘夯實(shí)、機(jī)械碾壓或振動(dòng)等方法將方法將土壓實(shí)到一定標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到工程(gngchng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、理論知識(shí)1. 研究土擊實(shí)性的意義土的擊實(shí)性用兩種方法確定：a）現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)：查明填筑條件與填筑效果的關(guān)系；b）室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)（目前研究填土擊實(shí)性的重要方法）：在一定條件下用錘擊(chu j)法將土擊實(shí)，以研究土在不同擊實(shí)功下

23、的擊實(shí)性，為工程設(shè)計(jì)提供初步的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、理論知識(shí)2. 土工擊實(shí)試驗(yàn)a）儀器：擊實(shí)儀；b）方法：測(cè)定(cdng)土樣在一定擊實(shí)功的作用下達(dá)到最大密度時(shí)的含水率（最優(yōu)含水率）和此時(shí)的干密度（最大干密度）。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、理論知識(shí)2. 土工擊實(shí)試驗(yàn)c）壓實(shí)度：工地壓實(shí)質(zhì)量控制指標(biāo)。K越接近100%，則壓實(shí)質(zhì)量越高。對(duì)于受力主層或者重要(zhngyo)工程，K要求大些；對(duì)于非受力主層或次要工程，K值可小些共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與

24、工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、理論知識(shí)3. 土工擊實(shí)試驗(yàn)曲線a）在同一擊實(shí)功作用下，一定范圍內(nèi)增加含水率，土的干密度增大，但含水率增加到一定程度后，土的干密度就變小；b）一般情況下細(xì)粒土的試驗(yàn)曲線呈拋物線型，曲線峰值點(diǎn)的干密度就是最大干密度pdmax，相應(yīng)(xingyng)含水率為最優(yōu)含水率wo；c）曲線峰值為最大干密度與最佳含水率交叉點(diǎn)，準(zhǔn)確的確定該點(diǎn)是擊實(shí)試驗(yàn)的關(guān)鍵。 注：如曲線不能給出峰值，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)試驗(yàn)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)(rn wu)1-7 土的擊實(shí)性 一、理論知識(shí)3. 土工擊實(shí)試驗(yàn)曲線共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的

25、物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、理論知識(shí)4. 最優(yōu)含水率估算a）可從土的液塑限值及篩分試驗(yàn)中估算最佳(zu ji)含水率和最大干密度；b）一般無(wú)黏性土的最優(yōu)含水率小于黏性土，最大干密度大于黏粒土；c）細(xì)粒土的最優(yōu)含水率一般在塑限附近，為液限的0.550.65倍。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-7 土的擊實(shí)性 一、實(shí)施任務(wù)4. 細(xì)粒土的室內(nèi)(sh ni)擊實(shí)試驗(yàn)5. 粗粒土的室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)1. 基本概念a）滲透：在水頭差作用下，水透過(guò)

26、(tu u)土體孔隙的現(xiàn)象。b）滲透性：土允許水透過(guò)的性能。c）滲透的影響：i）造成水量損失； ii）引起土體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的變化，改變水土建筑物或地基的穩(wěn)定條件。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)2. 達(dá)西定律（也稱為(chn wi)層流滲透定律）水的滲透速度與試樣兩斷面間的水頭差成正比，而與相應(yīng)的滲透路徑成反比。式中：v滲透速度，ms； h試樣兩端水頭差，m； L滲透路徑，m； i水力梯度，ihL; k滲透系數(shù)，ms （物理意義：當(dāng)水力梯度i1時(shí)的滲透速度）； q滲流量，m3/s； A試樣截面積，m2共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的

27、物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)2. 達(dá)西定律（也稱為層流滲透定律）水的滲透速度與試樣(sh yn)兩斷面間的水頭差成正比，而與相應(yīng)的滲透路徑成反比。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)2. 達(dá)西定律（也稱為層流(cn li)滲透定律）a）滲透系數(shù)k的大小反映了土滲透性的強(qiáng)弱：k值越大，土的滲透性也越大。b）土的顆粒越粗，k值也越大。共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)3. 測(cè)定(cdng)滲透系數(shù)的室內(nèi)試驗(yàn)（1）常水頭試驗(yàn)a）定義：在試驗(yàn)過(guò)程中

28、水頭保持不變（h不變）b）適用對(duì)象：透水性較大的土（無(wú)黏性土）c）共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)3. 測(cè)定滲透系數(shù)的室內(nèi)試驗(yàn)（1）變水頭試驗(yàn)a）定義：在試驗(yàn)過(guò)程中水頭是變化(binhu)的（h改變）b）適用對(duì)象：透水性較差的土c）設(shè)玻璃細(xì)管過(guò)水截面積為a，土樣截面積為A，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，試驗(yàn)開始后任一時(shí)刻土樣的水頭差為h，經(jīng)dt時(shí)間，管內(nèi)水位下落dh，則在dt時(shí)間內(nèi)流經(jīng)試樣的水量為：dQ=-adh共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；

29、土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體(zhngt)穩(wěn)定問(wèn)題。（1）滲透力a）定義：滲透水流施于單位土體內(nèi)土粒上的拖拽力稱為滲透力（j） rw水的重度；i水力梯度 共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形a）定義：土工建筑及地基由于滲透作用而出現(xiàn)的破壞稱為滲透變形或滲透破壞。b）基本形式(xngsh)：流土；管涌共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；

30、土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形a）流土i）定義：指在向上滲流作用下，局部土體表面隆起，或者顆粒群同時(shí)移動(dòng)而流失(lish)的現(xiàn)象；ii）主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流溢出處；iii）常見(jiàn)形式：流砂現(xiàn)象（基坑或渠道開挖時(shí)）共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程性質(zhì)(xngzh)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形(bin xng)滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形a）流土iv）任何類型的土，只要臨界坡降達(dá)到一定程度，都會(huì)發(fā)生流土破壞；v）臨界水力坡降：當(dāng)豎向滲透力等于土體的有效重量時(shí)，即rj，土體就處于流土的臨界

31、狀態(tài)。若設(shè)這時(shí)的水力坡降為ict，則可求得：共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理與工程(gngchng)性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體(zhngt)穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形a）流土vi）應(yīng)用：通過(guò)比較臨界水力坡度和在滲流的溢出處的水力坡降來(lái)判別是否有流土的可能性當(dāng)iict，土體處于流土狀態(tài)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；土體的局部(jb)穩(wěn)定問(wèn)題；整體穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形b）管涌i）定義：在滲

32、流作用下，土體中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙道中發(fā)生移動(dòng)并被帶走的現(xiàn)象；ii）形成因素：土本身的性質(zhì)；iii）管用破壞是一個(gè)漸進(jìn)性質(zhì)的過(guò)程；iv）一般發(fā)生在無(wú)粘性土中，粘性土中則不會(huì)；共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)1 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形b）管涌v）形成條件（兩個(gè)）幾何條件（必要條件）：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； 對(duì)于無(wú)黏性土是否發(fā)生管涌的幾何條件可用下列準(zhǔn)則(zhnz)判別： cu10較不均勻的土可分為以下兩種情況： 情況一：級(jí)配不連

33、續(xù)的土，細(xì)料含量大于35%非管涌土 細(xì)料含量小于25%管涌土 細(xì)料含量25%35%過(guò)渡型土共三百四十五頁(yè)任務(wù)1 土的物理(wl)與工程性質(zhì)的認(rèn)知任務(wù)1-8 土的滲透性 一、理論知識(shí)4. 滲透力和滲透變形滲流引起的變形可歸結(jié)為兩類；土體的局部穩(wěn)定問(wèn)題；整體穩(wěn)定問(wèn)題。（2）滲透變形b）管涌v）形成條件(tiojin)（兩個(gè)） 情況二：級(jí)配連續(xù)的土：cud3管涌土 cud5-d3過(guò)渡型土水力條件：滲透力可用管涌的水力坡降來(lái)表示。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-1 與土中的應(yīng)力有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 一、理論知識(shí)1. 研究土中應(yīng)力的目的a）穩(wěn)定(wndng)問(wèn)題b）變形問(wèn)題共三

34、百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-1 與土中的應(yīng)力有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 一、理論知識(shí)2. 土中的應(yīng)力狀態(tài) 三種情況。（1）三維應(yīng)力狀態(tài)（空間應(yīng)變(yngbin)問(wèn)題）共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-1 與土中的應(yīng)力有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 一、理論知識(shí)2. 土中的應(yīng)力狀態(tài) 三種情況(qngkung)。（2）二維應(yīng)變狀態(tài)（平面應(yīng)變問(wèn)題）共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)分布與計(jì)算任務(wù)2-1 與土中的應(yīng)力(yngl)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 一、理論知識(shí)2. 土中的應(yīng)力狀態(tài) 三種情況。（3）側(cè)向應(yīng)力狀態(tài)（一維應(yīng)變狀態(tài)）共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(

35、fnb)與計(jì)算任務(wù)2-1 與土中的應(yīng)力有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 一、理論知識(shí)3. 土中應(yīng)力的種類 自重應(yīng)力和附加應(yīng)力a）地基中一點(diǎn)總應(yīng)力為自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和；b）附加應(yīng)力才是引起地基變形和失去穩(wěn)定性的原因；c）附加應(yīng)力的大小除了取決于基底壓力的大小、分布(fnb)狀況外，還與計(jì)算點(diǎn)的位置有關(guān)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)2-2 土中的自重應(yīng)力計(jì)算與分布 一、理論知識(shí)1. 均質(zhì)土的自重應(yīng)力等于單位面積上土柱的重力(zhngl)w。在深度z處土的自重應(yīng)力為：自重應(yīng)力隨著深度z線性增加，乘三角形分布圖形。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-2 土中的

36、自重應(yīng)力計(jì)算與分布 一、理論知識(shí)2. 成層土的自重應(yīng)力設(shè)各土層的厚度為hi，重度為ri，則在深度(shnd)z處土的自重應(yīng)力為：即由多層土組成的地基，自重應(yīng)力由每層土的重度和厚度之積累加得到。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-2 土中的自重(zzhng)應(yīng)力計(jì)算與分布 一、理論知識(shí)2. 成層土的自重應(yīng)力共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)分布與計(jì)算任務(wù)2-2 土中的自重應(yīng)力計(jì)算(j sun)與分布 一、理論知識(shí)3. 土層中有地下水時(shí)的自重應(yīng)力（難點(diǎn)）a）在地下水位以下，土體的重度采用土的浮重度r或飽和重度rsat計(jì)算；b）采用浮重度r計(jì)算的自重應(yīng)力在地下水

37、位處發(fā)生轉(zhuǎn)折；c）采用飽和重度rsat計(jì)算的自重應(yīng)力在不透水層頂面要加上靜水壓力。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)分布與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力的分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 基底壓力的分布a）基底壓力是指上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)自重通過(guò)基礎(chǔ)傳遞給地基(dj)、作用于基礎(chǔ)地面并傳至地基(dj)的單位面積壓力。又稱為接觸壓力或基底應(yīng)力；b）基底反力是地基土層反向施加于基礎(chǔ)地面上的力；c）a）和b）是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上；d）基底壓力大小和分布的影響因素： i）基礎(chǔ)（大小、剛度）； ii）荷載（大小、分布）； iii）地基土性質(zhì)； iv）基礎(chǔ)的埋深共三

38、百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力(yl)的分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 基底壓力的分布d）基底壓力大小和分布的影響因素： i）剛性很小的基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)：與作用在基礎(chǔ)上的荷載大小和分布情況相同。在垂直荷載作用下，隨地基一起變形。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力的分布(fnb)與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 基底壓力的分布d）基底壓力大小和分布的影響因素： ii）剛性基礎(chǔ)：隨上部荷載的大小，基礎(chǔ)的埋置深度和土的性質(zhì)而變化。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)(rn wu)2-3 基底壓力的分布與計(jì)算 一、理論

39、知識(shí)2. 中心荷載下的基底應(yīng)力a）簡(jiǎn)化計(jì)算：P-基底豎向荷載，KN；G-基礎(chǔ)自重及上回填土總重，G=rgAdrg-平均重度，取20kN/m3；d-基礎(chǔ)埋深，m；A-基底面積，m2.條件：基礎(chǔ)寬度不太大，荷載較小共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)分布與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力(yl)的分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)3. 偏心荷載下的基底應(yīng)力單向偏心荷載荷載下的矩形基礎(chǔ) ，設(shè)計(jì)時(shí)通常取基底長(zhǎng)邊方向與偏心方向一致，此時(shí)兩短邊邊緣最大壓應(yīng)力與最小壓應(yīng)力計(jì)算公式為M-豎向荷載對(duì)形心主軸偏心距e引起的力矩，kNm；W-基礎(chǔ)地面的抵抗矩，W=ab2/6,m3；e=偏心距，eM/(P+G)共三百四十五頁(yè)任

40、務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力的分布與計(jì)算(j sun) 一、理論知識(shí)3. 偏心荷載下的基底應(yīng)力單向偏心荷載荷載下基底應(yīng)力的分布情況：共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力的分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)3. 偏心荷載下的基底應(yīng)力單向偏心荷載荷載下基底應(yīng)力的分布情況：a）eb6，如果計(jì)算的基底壓力小于零，表明(biomng)基底出現(xiàn)拉應(yīng)力，此時(shí)，基底與地基間局部脫落，而使基底壓力重新分布，有共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-3 基底壓力的分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)4. 基底附加應(yīng)力只有超出(choch)基底處

41、原有自重應(yīng)力的那部分應(yīng)力才使地基產(chǎn)生附加變形，使地基產(chǎn)生附加變形的基底應(yīng)力成為基底附加應(yīng)力。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)分布與計(jì)算任務(wù)(rn wu)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算在均勻的、各向同性的半無(wú)限彈性體表面作用一豎向集中力P時(shí)，半無(wú)限體內(nèi)任意點(diǎn)M的應(yīng)力可由布西奈斯克解計(jì)算。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)(rn wu)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算在均勻的、各向同性的半無(wú)限彈性體表面作用一豎向集中力P時(shí)，半無(wú)限體內(nèi)任意點(diǎn)M的應(yīng)力可由布西奈斯克解計(jì)算。共三百

42、四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算若干個(gè)豎向集中力時(shí)，分別(fnbi)求出各集中力對(duì)該點(diǎn)所引起的附加應(yīng)力，然后進(jìn)行疊加，即 分別表示集中力P1, P2, Pn作用下的土中集中應(yīng)力系數(shù)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算集中荷載作用下，土中附加應(yīng)力的分布規(guī)律：a）在集中應(yīng)力作用線上，附加應(yīng)力隨著深度z的增加而遞減；b）離集中力作用線某一距離r時(shí)，在地表(dbio)處的附加應(yīng)力隨著深度z的增加逐漸遞增，

43、但是到一定深度后，附加應(yīng)力又隨著深度z的增加而減小；c）當(dāng)z一定時(shí)，附加應(yīng)力隨著r的增大而減小。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 集中力作用下土(xi t)中應(yīng)力計(jì)算工程實(shí)際中，分布荷載作用時(shí)的土中應(yīng)力計(jì)算方法：a）荷載分布不規(guī)則時(shí)，把分布荷載分割為許多集中力，然后用布西奈斯克公式和疊加原理計(jì)算；b）基礎(chǔ)底面形狀和分布荷載有規(guī)則時(shí)，即面積分布荷載作用時(shí)的土中應(yīng)力則可以通過(guò)積分求解得到。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)(rn wu)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 矩形面積受均

44、勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力（1）中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力在矩形地面上作用著均布荷載P 時(shí)，承載面積中心點(diǎn)下深z處M點(diǎn)上的豎向附加應(yīng)力為a0應(yīng)力系數(shù)，根據(jù)比值a/b, z/b查表得到。a和b分別為矩形面積的長(zhǎng)邊和短邊，z為荷載作用面到計(jì)算點(diǎn)的距離。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 矩形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力（2）角點(diǎn)下的附加應(yīng)力在矩形地面上作用著均布荷載P 時(shí)，承載(chngzi)面積角點(diǎn)下深z處M點(diǎn)上的豎向附加應(yīng)力為ad應(yīng)力系數(shù)，根據(jù)比值a/b, z/b查表得到。共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)

45、分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 矩形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力（3）任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力角點(diǎn)法在矩形地面上作用著均布荷載P 時(shí)，承載面積任意點(diǎn)N下深z處M點(diǎn)上的豎向附加應(yīng)力，依N點(diǎn)的不同相對(duì)位置，可分為(fn wi)四種情況。a）N點(diǎn)位于矩形承載面積的邊界上附加應(yīng)力為兩個(gè)矩形面積abeN, ecdN角點(diǎn)下附加應(yīng)力之和，即共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力(yngl)分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 矩形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力（3）任意(rny)點(diǎn)下的附加應(yīng)力角點(diǎn)法b）N點(diǎn)位于矩形承載面積內(nèi)附加應(yīng)力為四個(gè)矩

46、形面積角點(diǎn)下附加應(yīng)力之和，即共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加(fji)應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 矩形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力（3）任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力角點(diǎn)法c）N點(diǎn)位于矩形承載面積之外，但在一組對(duì)邊延長(zhǎng)線范圍內(nèi)附加應(yīng)力為面積gbeN, echN角點(diǎn)下應(yīng)力之和，再減去面積gafN, fdhN角點(diǎn)下的應(yīng)力共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)(rn wu)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 矩形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力（3）任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力角點(diǎn)法d）N點(diǎn)位于矩形承載面積之外，也不在一

47、組對(duì)邊延長(zhǎng)線范圍內(nèi)附加應(yīng)力為面積echN, fagN角點(diǎn)下應(yīng)力之和，再減去面積ebgN, fdhN角點(diǎn)下的應(yīng)力共三百四十五頁(yè)任務(wù)2 土中的應(yīng)力分布(fnb)與計(jì)算任務(wù)(rn wu)2-4 土中的附加應(yīng)力分布與計(jì)算 一、理論知識(shí)3. 條形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力在地面上，一均布荷載作用在寬度為b，長(zhǎng)度為無(wú)限長(zhǎng)的條形面積上時(shí)，土中任意點(diǎn)M的豎向附加應(yīng)力為a2附加應(yīng)力系數(shù)。根據(jù)x/b, z/b查表得到。注意：查表時(shí)，應(yīng)注意將坐標(biāo)原點(diǎn)O設(shè)在荷載寬度的中點(diǎn)處，即從O點(diǎn)向兩邊的x值，均取正值。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)2 土中的應(yīng)力分布與計(jì)算任務(wù)2-4 土中的附加(fji)應(yīng)力分布與計(jì)

48、算 一、理論知識(shí)3. 條形面積受均勻荷載作用下的土中豎向附加應(yīng)力條形均布荷載下地基中的應(yīng)力分布規(guī)律共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)地基土壓縮的原因a）外因：i）建筑物荷載作用(zuyng)（外因主要因素）；ii）地下水位大幅下降；iii）施工影響；iv）震動(dòng)影響；v）溫度變化影響；vi）浸水下沉。b）內(nèi)因：i）土中孔隙的壓縮（發(fā)生實(shí)際效果）共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)土的壓縮性是土在壓力作用下體積縮小的過(guò)程(guchng)；土的固結(jié)是土在壓力作用下其壓縮量隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的過(guò)程；土

49、體的壓縮指標(biāo)：a）壓縮系數(shù)a；b）壓縮指數(shù)Cc；c）壓縮模量Es；d）變形模量Eo壓縮指標(biāo)測(cè)定方法：室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試 p53共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基變形(bin xng)的計(jì)算任務(wù)(rn wu)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（1）測(cè)限壓縮試驗(yàn)（固結(jié)試驗(yàn)）測(cè)限：限制土樣側(cè)向變形目的：測(cè)定試樣在測(cè)限與軸向排水條件下的變形和壓力，或孔隙比和壓力的關(guān)系，變形和時(shí)間的關(guān)系，計(jì)算土的各項(xiàng)壓縮指標(biāo)。儀器：壓縮儀共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（1）測(cè)限壓縮試驗(yàn)（固結(jié)試驗(yàn)）試驗(yàn)方法：逐級(jí)壓縮固結(jié)，測(cè)定各級(jí)

50、壓力Pi下土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比e。步驟(bzhu)：一般按P=50kPa，100kPa，200kPa，300kPa，400kPa五級(jí)加荷，測(cè)定各級(jí)壓力下的穩(wěn)定變形量hi，然后計(jì)算響應(yīng)的孔隙比eiGs, wo, po, ho分別為土粒比重、土樣的初始含水率、初始密度和土樣原始高度。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)(rn wu)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（1）測(cè)限壓縮試驗(yàn)（固結(jié)試驗(yàn)）壓縮曲線：a）越陡壓縮性越高；b）越緩壓縮性越低。根據(jù)eP曲線可確定土的壓縮系數(shù)a、壓縮模量Es。根據(jù)elgP曲線可確定土的壓縮指數(shù)Cc。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(d

51、j)變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（2）土的壓縮系數(shù)a、壓縮指數(shù)Cc和壓縮模量Esa）壓縮系數(shù)：土體在測(cè)限條件下，孔隙比減小量與豎向有效壓應(yīng)力增量的比值(bzh)。當(dāng)壓力變化范圍不大，土的壓縮曲線可近似用圖中的M1M2割線代替。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（2）土的壓縮系數(shù)a、壓縮指數(shù)Cc和壓縮模量Esa）壓縮系數(shù)：為了方便應(yīng)用和比較，各種規(guī)范中提出P10.1MPa, P20.2MPa時(shí)用相對(duì)(xingdu)應(yīng)的壓縮系數(shù)a0.1-0.2來(lái)評(píng)價(jià)土的壓縮性。 a）a0.1-

52、0.2=0.5MPa-1，為高壓縮性土。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（2）土的壓縮系數(shù)a、壓縮指數(shù)Cc和壓縮模量Esb）壓縮指數(shù)：土體在測(cè)限條件下孔隙比減小量與豎向有效壓應(yīng)力常用對(duì)數(shù)值增量(zn lin)的比值。 Cc值越大，土的壓縮性越高 a）Cc0.2，為低壓縮性土； b）0.2=Cc0.4，為高壓縮性土。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（2）土的壓縮系數(shù)a、壓縮指數(shù)Cc和壓縮模量Esc）壓縮模量Es（測(cè)限壓縮模量）：土體在完全

53、測(cè)限條件下的豎向應(yīng)力(yngl)增量與相應(yīng)的應(yīng)變?cè)隽康谋戎怠?Es與a成反比，a越大，Es 越小，土的壓縮性越高；壓縮模量Es不是常數(shù)。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（2）土的壓縮系數(shù)a、壓縮指數(shù)Cc和壓縮模量Esc）壓縮模量Es（測(cè)限壓縮模量）：在工程上，常采用Es(0.1-0.2)作為(zuwi)判別土壓縮性高低的標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)， 15MPa時(shí)，屬低壓縮性土。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)1. 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)（3）土的回彈曲線和再壓縮曲線c）壓縮(y su)

54、模量Es（測(cè)限壓縮(y su)模量）：土的壓縮變形是由彈性變形和殘余變形兩部分組成的。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基變形(bin xng)的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)2. 現(xiàn)場(chǎng)(xinchng)載荷試驗(yàn)及變形模量（1）現(xiàn)場(chǎng)載荷實(shí)驗(yàn)共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基變形(bin xng)的計(jì)算任務(wù)3-1 土的壓縮性 一、理論知識(shí)3. 土的應(yīng)力歷史(lsh)概念：指土層在地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中所形成的先期應(yīng)力狀態(tài)以及這個(gè)狀態(tài)對(duì)土層強(qiáng)度與變形的影響。（1）先期固結(jié)壓力概念：土層在歷史上曾經(jīng)承受過(guò)的最大固結(jié)壓力，用Pc表示。方法：elgP曲線來(lái)確定或經(jīng)驗(yàn)做圖法。（2）土的固結(jié)狀態(tài)i）Po=Pc，正常固結(jié)

55、；ii）PoPc，欠固結(jié)土。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)(rn wu)3-2 地基沉降量計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 與沉降有關(guān)的基本知識(shí)（1）地基沉降的基本概念概念：地基沉降量是指地基土壓縮變形達(dá)固結(jié)穩(wěn)定的最大沉降量，或是指地基土在外荷載作用下，變形完全穩(wěn)定時(shí)基底處的最大豎向位移。形成原因：a）附加應(yīng)力引起；b）欠固結(jié)土的自重應(yīng)力；c）地下水下降；d）水的滲流研究目的：確定建筑物最大沉降量、沉降差、傾斜以及局部?jī)A斜，判斷是否超過(guò)允許值，以便為建筑物設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)的措施提供依據(jù)，保證建筑物的安全。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)3-2 地基沉降(chnjing)量

56、計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 與沉降有關(guān)的基本知識(shí)（2）地基沉降的組成總沉降可以分為初始沉降Sd、固結(jié)沉降Sc和次固結(jié)沉降Ss。S=Sd+Sc+Ss共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-2 地基沉降量計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 與沉降有關(guān)的基本知識(shí)（3）土的性質(zhì)對(duì)沉降的影響a）砂土地基：初始沉降是最主要的；b）飽和軟粘土地基：固結(jié)沉降是最主要的；c）計(jì)算方法：初始沉降彈性(tnxng)力學(xué)； 固結(jié)沉降分層總和法； 次固結(jié)沉降分層總和法。共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基變形(bin xng)的計(jì)算任務(wù)(rn wu)3-2 地基沉降量計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 分層總和法分別計(jì)算基礎(chǔ)中心店下地基各

57、分層土的壓縮變形量Si，基礎(chǔ)的總沉降量S等于Si的總和。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-2 地基沉降量計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 分層總和法分層總和法計(jì)算過(guò)程：（1）將土分層分層原則：ad（2）計(jì)算自重應(yīng)力arh（3）計(jì)算附加(fji)應(yīng)力詳見(jiàn)任務(wù)2-4（4）壓縮（受壓）層下限的確定共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基變形(bin xng)的計(jì)算任務(wù)3-2 地基沉降量計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 分層總和法分層總和法計(jì)算過(guò)程：（4）壓縮（受壓）層下限的確定在實(shí)際工程計(jì)算中，采用基底以下某一深度作為基礎(chǔ)(jch)沉降計(jì)算的下限深度。以下式作為確定條件：dzn深度zn處的附加應(yīng)力；dczn深

58、度zn處的自重應(yīng)力當(dāng)zn深度以下存在較軟的高壓縮土層時(shí)，實(shí)際計(jì)算深度還應(yīng)加大，對(duì)軟黏土應(yīng)該加深至共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)3-2 地基沉降量計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 分層總和法分層總和法計(jì)算過(guò)程：（5）計(jì)算各分層的自重應(yīng)力，附加應(yīng)力平均值將薄層底面與頂面的計(jì)算值相加處以2即可。（6）確定各分層壓縮前后的孔隙比由各分層平均自重應(yīng)力、平均自重應(yīng)力與平均附加應(yīng)力之和，在相應(yīng)(xingyng)的壓縮曲線上，可查得初始孔隙比e1i、壓縮穩(wěn)定后的孔隙比e2i。（7）計(jì)算地基最終變形量共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任務(wù)3-3 地基沉降隨時(shí)間變化的計(jì)算 一、理論知識(shí)1. 飽和

59、土的滲透固結(jié)理論（1）滲透固結(jié)概念：指飽和土隨著土中孔隙消散而逐漸壓縮(y su)的過(guò)程。工程上都哦那個(gè)滲透固結(jié)理論來(lái)研究飽和土的壓縮變形。（2）兩種壓力a）有效壓力：由骨架承受的壓力，使土骨架的形狀和體積發(fā)生變形，使土體具有一定的抗剪強(qiáng)度；b）孔隙水壓力：由孔隙水承受的壓力，不改變土體形狀，也不能產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度。共三百四十五頁(yè)任務(wù)(rn wu)3 地基變形的計(jì)算任務(wù)3-3 地基沉降隨時(shí)間(shjin)變化的計(jì)算 一、理論知識(shí)2. 太沙基單向滲透固結(jié)理論（1）基本假設(shè)a） f）p65（2）固結(jié)微分方程的建立飽和土體單向滲透固結(jié)微分方程固結(jié)微分方程的解共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基(dj)變形的計(jì)算任

60、務(wù)3-3 地基沉降隨時(shí)間變化的計(jì)算 一、理論知識(shí)3. 固結(jié)度及其應(yīng)用（1）固結(jié)度Ut指地基在承受荷載后的任一時(shí)刻t的沉降量 St與最終沉降量S的比值(bzh)Ut=St/S則某一時(shí)刻的豎向平均固結(jié)度為采用第一項(xiàng)為解共三百四十五頁(yè)任務(wù)3 地基變形(bin xng)的計(jì)算任務(wù)3-3 地基沉降隨時(shí)間變化的計(jì)算 一、理論知識(shí)3. 固結(jié)度及其應(yīng)用（2）各種( zhn)不同承載情況下固結(jié)度的計(jì)算飽和粘性土層實(shí)際附加應(yīng)力的分布情況可歸納成四種類型：a）情況A。附加應(yīng)力圖形為矩形，根據(jù)Tv值查表3-4得到固結(jié)度Ua；b）情況B。應(yīng)力圖形為三角形，通過(guò)三角形的頂點(diǎn)排水，相當(dāng)于大面積新沉積土層在自重作用下產(chǎn)生固結(jié)