土力學(xué)與基礎(chǔ)工程重點(diǎn)概念總結(jié)_第1頁(yè)
土力學(xué)與基礎(chǔ)工程重點(diǎn)概念總結(jié)_第2頁(yè)
土力學(xué)與基礎(chǔ)工程重點(diǎn)概念總結(jié)_第3頁(yè)
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土力學(xué)與基礎(chǔ)工程覆蓋在地表上碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。土的主要礦物成分:原生礦物:石英、長(zhǎng)石、云母次生礦物:主要是粘土礦物,包括三種類(lèi)型高嶺石、伊里石、蒙脫石粒徑:顆粒的大小通常以直徑表示。稱(chēng)為粒徑(mm)或粒度。粒集合。粒組的劃分:巨粒(>200mm)粗粒(0.075~200mm) 卵石或碎石顆粒(20~200mm)圓礫或角礫顆粒(2~20mm)砂(0.075~2mm)細(xì)粒(<0.075mm) 粉粒(0.005~0.075mm)粘粒(<0.005mm)質(zhì)主要取決于不同粒組的土粒的相對(duì)含量。土的顆粒級(jí)配就是指大小土粒的搭配情況。級(jí)配曲線(xiàn)法:縱坐標(biāo):小于某粒徑的土粒累積含量但對(duì)土的性質(zhì)可能有主要影響的顆粒部分清楚地表達(dá)出來(lái).不均勻系數(shù):可以反映大小不同粒組的分布情況,Cu粒大小分布范圍廣,級(jí)配良好。曲率系數(shù):描述累積曲線(xiàn)的分布范圍,反映曲線(xiàn)的整體形狀土中水-土中水是土的液體相組成部分。水對(duì)無(wú)粘性土的工程地質(zhì)性質(zhì)影響較小,但粘性土中水是控制其工程地質(zhì)性質(zhì)的重要因素,如粘性土的可塑性、壓縮性及其抗剪性水量有關(guān)。結(jié)晶水:土粒礦物內(nèi)部的水。結(jié)合水:受電分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。自由水:存在于土粒表面電場(chǎng)影響范圍以外的土中水。表示土的三相組成部分質(zhì)量、體積之間的比例關(guān)系的指標(biāo),稱(chēng)為比重、天然密度、含水量(個(gè)指標(biāo)需用實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè))干密度、飽和密度、孔隙率、孔隙比和飽和度。質(zhì)稱(chēng)為粘性土的稠度。處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)。由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)的分界含水量,叫界限含水量可塑狀態(tài)時(shí)的含水量的變化范圍來(lái)衡量,從液限到塑限含水量的變化范圍越大,土的可塑性越好。的差值(號(hào)的含水量IP表示。吸附結(jié)合水的能力,即與土中粘粒含量有關(guān),粘粒含量越高,塑性指數(shù)越高(粘土礦物成分、水溶液。IL表示。

液性指數(shù)表證天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系,可塑狀態(tài)0~10,土處于固態(tài)或半固體狀態(tài)。滲透,而土被水流透過(guò)的性質(zhì),稱(chēng)為土的滲透性。土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、水的粘滯度、土中氣體滲流力、動(dòng)水壓力。當(dāng)滲流力和土的有效重度相同且方向相反時(shí),土顆粒間的壓力等流土?xí)r的水頭梯度成為icr。而流失的現(xiàn)象。它主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流逸出處。生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象。主要發(fā)生在砂礫土中。體能夠壓實(shí)到某種密實(shí)程度的性質(zhì)。密度增加到某一值后,含水率繼續(xù)增加反而使干密度減小。干密度的這一最大值稱(chēng)為該擊數(shù)下的最大干密度,此時(shí)對(duì)應(yīng)的含水率稱(chēng)為最優(yōu)含水率地基變形的原因是由于土體具有可壓縮性的內(nèi)在因素附加壓力的作用的外在因素。只有通過(guò)土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力,才能使土粒彼此擠緊,從而引起土的變形,而粒間應(yīng)力又是影響土體強(qiáng)度的一個(gè)重要因素,所以粒間應(yīng)力又稱(chēng)為有效應(yīng)力。因此,土中自重應(yīng)力可定義為土自身有效重力在土體中引起的應(yīng)力。土中豎向和側(cè)向的自重應(yīng)力一般均指有效自重應(yīng)力。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),常把σCZ稱(chēng)為自重應(yīng)力,用σ表示。影響基底接觸壓力大小和分布的因素:A、地基土種類(lèi)(土性B、基礎(chǔ)埋深。C、荷載大小及分布情況。D、地基與基礎(chǔ)的相對(duì)剛度。E、基礎(chǔ)平面形狀、尺寸大小基底附加壓力:有的自重應(yīng)力后,新增加于基底的壓力。附加應(yīng)力:由建筑物荷載在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力有效應(yīng)力:應(yīng)力才能使得土體產(chǎn)生壓縮(或固結(jié))和強(qiáng)度。孔隙水應(yīng)力:u表示??紫端畱?yīng)力的特性與通常的靜水壓力一樣,方向始終垂直于作用面,任一點(diǎn)的孔隙水應(yīng)力在各個(gè)方向是相等的。孔隙水應(yīng)力減?。ㄔ龃螅┑扔谟行?yīng)力的等量增加(減小)土的壓縮性:地基土在壓力作用下體積減小的特性。土體積縮小包括兩個(gè)方面:39.固結(jié):土的壓縮隨時(shí)間增長(zhǎng)的過(guò)程稱(chēng)為固結(jié)。對(duì)于透水性大的無(wú)粘性土,其壓縮過(guò)程在很短時(shí)間內(nèi)就可以完成。而透水性小的粘性土,其壓縮穩(wěn)定所需的時(shí)間要比砂土長(zhǎng)得多。土的壓縮性:在附加應(yīng)力作用下,地基土產(chǎn)生體積縮小沉降:建筑物基礎(chǔ)的豎直方向的位移(或下沉)為了保證建筑物的安全和正常使用,我們必須預(yù)先對(duì)建筑物基最大沉降量和沉降差,在規(guī)定的允許范圍之內(nèi),那么該建筑物的安全和正常使用一般是有保證的;否則,是沒(méi)有保證的。對(duì)后一種情況,我們必須采取相應(yīng)的工程措施以確保建筑物的安全和正常使用。壓縮系數(shù):用單位壓力增量所引起的孔隙比的改變,即壓縮曲C在較高的壓力范圍內(nèi),壓縮曲線(xiàn)近似為一直線(xiàn),壓縮模量E土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力增量p與相應(yīng)的變?cè)隽?的比值——側(cè)限壓縮模量,MPa土體如果曾承受過(guò)比現(xiàn)在大的壓力,其壓縮性將降低,也就是應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性有很大影響。E變形模量與壓縮模量之間的關(guān)系:E情況下的豎向應(yīng)變的比值。E況下的豎向應(yīng)變的比值。分層總和法的基本假定:土的壓縮完全是由于孔隙體積減小導(dǎo)應(yīng)力歷史:土體在歷史上曾經(jīng)受過(guò)的應(yīng)力狀態(tài)。固結(jié)應(yīng)力:能夠使土體產(chǎn)生固結(jié)或壓縮的應(yīng)力土在歷史上曾受到過(guò)的最pc抗剪強(qiáng)度:土體抵抗剪切破壞的極限能力。破壞準(zhǔn)則:土體達(dá)到破壞狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力組合稱(chēng)為破壞準(zhǔn)則。在直剪試驗(yàn)過(guò)程中,不能量測(cè)孔隙水應(yīng)力,也不能控制排水,慢剪直剪試驗(yàn)的缺點(diǎn):剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面;試土壓力:擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力土壓力的大小和分布規(guī)律不僅與擋土墻的高度、填土的性質(zhì)有E0、0擋土墻為剛性,不動(dòng)時(shí)土處于彈性平衡狀態(tài),不產(chǎn)生位移和變形,此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱(chēng)為靜止土壓力。主動(dòng)土壓力E、 a擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí),隨著位移量的逐漸增加,墻后

被動(dòng)土壓力Ep、p擋土墻向填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí),隨著位移量的逐漸增加,墻后土體受到擠壓而引起土壓力逐漸增大,當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí),土壓力增大為最大值,這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力成為被動(dòng)土壓力。朗肯土壓力理論:元體都處于極限平衡狀態(tài),然后根據(jù)土單元體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)應(yīng)力所滿(mǎn)足的條件來(lái)建立土壓力的計(jì)算公式。這樣假定的目的是控制墻后單元體在水平和豎直方向的主應(yīng)力方向。庫(kù)倫土壓力理論破壞面為平面滑動(dòng)體為剛體滑動(dòng)體整體處于極限平衡狀態(tài),在滑動(dòng)面上抗剪強(qiáng)度已充分發(fā)揮。64.朗肯與庫(kù)侖土壓力理論存在的主要問(wèn)題:朗肯理論基于土單元體的應(yīng)力極限平衡條件來(lái)建立,采用的假定是墻背豎直光滑,填土面為水平,其計(jì)算結(jié)果偏于保守。庫(kù)侖土壓力理論基于滑動(dòng)塊體的靜力平衡條件來(lái)建立,采用的假定是破壞面為平面。但當(dāng)墻背與填土的摩擦角較大時(shí),在土體中產(chǎn)生的滑動(dòng)面往往是一個(gè)曲面,會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。被動(dòng)土壓力的計(jì)算常采用朗肯理論。65.朗肯理論與庫(kù)倫理論比較:、基本假定:前者假定擋墻光滑、直立、填土面水平;后(=0。、基本方法:前者應(yīng)用半空間中應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論、結(jié)果比較:朗肯理論忽略了墻背與填土之間的摩擦影響23設(shè)計(jì)方法:先假定截面尺寸,然后驗(yàn)算穩(wěn)定性及強(qiáng)穩(wěn)定性驗(yàn)算,包(2)(3)土坡:具有傾斜坡面的土體邊坡:具有傾斜坡面的巖土體。土坡種類(lèi):天然土坡、人工土坡。一部分土體在外因作用下,相對(duì)于另一部分土體滑動(dòng)滑坡的根本原因:邊坡中土體內(nèi)部某個(gè)面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它73(1)的坡高增加、滲流作用使下滑力產(chǎn)生滲透力、降雨使土體飽和,容重增加、地震作用等;(2)土體軟化、含水量減小使土體干裂,抗滑面面積減小、地下水位上升使有效應(yīng)力減小等。土坡的穩(wěn)定分析就是利用土力學(xué)理論研究發(fā)生滑坡時(shí)滑面可能以及如何采取措施等問(wèn)題。土坡的穩(wěn)定安全度用安全系數(shù)表示。剪切破壞的型式:整體剪切破壞、沖剪破壞、局部剪切破壞沖剪破壞:土的較大壓縮以至于基礎(chǔ)呈現(xiàn)連續(xù)刺入。地基不出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面,基礎(chǔ)側(cè)面地面不出現(xiàn)隆起,因而基礎(chǔ)邊緣下的地基垂直剪切破壞。77.局部剪切破壞:也不呈現(xiàn)沖剪破壞那樣的明顯的陡降。當(dāng)基底壓力達(dá)到一定數(shù)值即相應(yīng)的極限荷載時(shí),基礎(chǔ)兩側(cè)微微隆起,然而剪切破壞區(qū)僅僅被限制在地基內(nèi)部的某一區(qū)域,未形成延伸至底面的連續(xù)滑動(dòng)面。地基的破壞形式,主要與地基土的性質(zhì)尤其是與壓縮性質(zhì)有關(guān)。軟弱粘土或松砂土地基,具有中高壓縮性,常常呈現(xiàn)局部剪切破壞或者沖剪破壞。與基礎(chǔ)埋埋深有關(guān)。地基、基礎(chǔ)的類(lèi)型:天然地基 人工地基淺基礎(chǔ) 深基礎(chǔ)人工地基:種經(jīng)過(guò)人工加固后的土層上。這種地基叫做人工地基。樁基礎(chǔ):由樁傳到地基深處較為堅(jiān)實(shí)的土層。這種基礎(chǔ)叫做樁基礎(chǔ)。深基礎(chǔ):把基礎(chǔ)做在地基深處承載力較高的土層上。埋置深度大5m響。這類(lèi)基礎(chǔ)叫做深基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則:性,應(yīng)具有足夠的安全度;控制地基的變形量,使之不超過(guò)建筑物的地基特征變形允許值;基礎(chǔ)本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。天然地基上的淺基礎(chǔ):5米的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)5的大尺寸基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ):材料所建造的基礎(chǔ)。柔性基礎(chǔ):階寬高比限制,可寬基淺埋。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分甲、乙、丙三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)?;A(chǔ)埋置深度(一般指設(shè)計(jì)地面的距離。基礎(chǔ)埋深選擇的意義:建筑物的安全和正常使用;基礎(chǔ)施工技術(shù)變形的影響;基礎(chǔ)由于凍脹或水影響下的耐久性?;A(chǔ)埋深選擇的原則:在保證建筑物安全、穩(wěn)定、耐久使用的前提下,應(yīng)盡量淺埋,以便節(jié)省投資,方便施工。除基巖外,一般不0.5100mm避免基礎(chǔ)外露。影響基礎(chǔ)埋深的因素:及性質(zhì):工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件、地基土凍脹和融陷條件、場(chǎng)地環(huán)境條件沉降量:基礎(chǔ)某點(diǎn)的沉降值;沉降差:基礎(chǔ)兩點(diǎn)或相鄰柱基中點(diǎn)的沉降量之差;傾斜:基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值;砌體結(jié)構(gòu)沿縱向6~10m的比值。0.002~0.003;

2、排架結(jié)構(gòu):應(yīng)控制柱基的沉降量和沉降差;3、框架結(jié)構(gòu):應(yīng)控制

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