第1章土的物理性質(zhì)及工程分類1.1土的成因與組成1.2土的物理性質(zhì)指標(biāo)1.3土的壓實(shí)及最優(yōu)含水量1.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)及地基土（巖）的工程分類

主要內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知道土的成因與組成，熟悉土的物理性質(zhì)指標(biāo)熟悉土的物理狀態(tài)指標(biāo)，能正確的對(duì)土進(jìn)行分類重點(diǎn)土的組成土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的壓實(shí)及最優(yōu)含水量土的物理狀態(tài)指標(biāo)及地基土（巖）的工程分類難點(diǎn)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理狀態(tài)指標(biāo)及地基土（巖）的工程分類1.1土的成因與組成巖石風(fēng)化（物理、化學(xué)、生物）作用巖石破碎、化學(xué)成分改變搬運(yùn)沉積大小、形狀和成分都不相同的松散顆粒集合體（土）

主要成因類型殘積物1.1.1土的成因坡積物

洪積物

沖積物

圖1-1河谷橫斷面圖

1.1.2土的組成

在天然狀態(tài)下，自然界中的土是由固體顆粒、水和氣體組成的三相體系。固體顆粒構(gòu)成土的骨架，骨架之間貫穿著孔隙，孔隙中充有水和氣體，因此，土也被稱為三相孔隙介質(zhì)。

土固相液相氣相

土的三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也不相同。若土位于地下水位線以下，土中孔隙全部充滿水時(shí)，稱為飽和土；當(dāng)土中孔隙沒有水時(shí)，則稱為干土；土中孔隙同時(shí)有水和氣體存在時(shí)，稱為非飽和土（濕土）。

1．土的固體顆粒

土的固體顆粒即為固相。土粒的大小、形狀、礦物成分以及大小搭配情況對(duì)土的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯影響。

自然界中的土都是由大小不同的土顆粒組成。土顆粒的大小與土的性質(zhì)密切相關(guān)。粒徑大小在一定范圍內(nèi)的土，其礦物成分及性質(zhì)都比較相近。因此，可將土中各種不同粒徑的土粒，按適當(dāng)?shù)牧椒秶?，分為若干粒組，各個(gè)粒組的性質(zhì)隨分界尺寸的不同而呈現(xiàn)出一定質(zhì)的變化。劃分粒組的分界尺寸稱為界限粒徑。我國習(xí)慣把土粒分為六大粒組:漂石(塊石)、卵石（碎石）、圓粒（角礫）、砂粒、粉粒和黏粒。

為了表示土粒的大小及組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（各個(gè)粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)）來表示，稱為土的顆粒級(jí)配。

表1-1粒組劃分標(biāo)準(zhǔn)粒組名稱粒組范圍/mm一般特征漂石(塊石)粒組>200透水性很大，無黏性，無毛細(xì)水卵石（碎石）粒組20～200礫石粒組2～20透水性大，無黏性，毛細(xì)水上升高度不超過粒徑砂粒粒組0.075～2易透水，當(dāng)混入云母等雜質(zhì)時(shí)透水性減小，而壓縮性增加；無黏性，遇水不膨脹，干燥時(shí)松散；毛細(xì)水上升高度不大，隨粒徑變小而增大粉粒粒組0.005～0.075透水性小，濕時(shí)稍有黏性，遇水膨脹小，干燥時(shí)有收縮；毛細(xì)水上升高度較大較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象黏粒粒組<0.005透水性很小，濕時(shí)有黏性、可塑性，遇水膨脹大，干時(shí)收縮顯著；毛細(xì)水上升高度大，但速度慢確定各個(gè)粒組相對(duì)含量的顆粒分析試驗(yàn)方法

適用粗顆粒土，一般用于粒徑小于等于60mm，大于0.075mm的土。它是用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計(jì)算占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

試驗(yàn)器具篩分法密度瓶法

適用于細(xì)顆粒土，一般用于粒徑小于0.075mm的土粒質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的10%以上的土。

密度瓶法

圖1-2顆粒級(jí)配曲線

縱坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒含量百分比,橫坐標(biāo)表示土粒的粒徑(對(duì)數(shù)坐標(biāo)）。顆粒粒徑級(jí)配曲線顆粒級(jí)配的描述

工程上常用不均勻系數(shù)Cu描述顆粒級(jí)配的不均勻程度

d10、d30、d60小于某粒徑的土粒含量為10%、30%和60%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑

工程上把Cu＜5的土視為級(jí)配不良的土；Cu＞10的土視為級(jí)配良好的土

曲率系數(shù)Cc描述顆粒級(jí)配曲線整體形態(tài)，表明某粒組是否缺失情況

對(duì)于礫類土或砂類土，同時(shí)滿足Cu≥5和Cc=1～3時(shí)，定名為良好級(jí)配砂或良好級(jí)配礫

2．土中水

土中水與土顆粒之間的相互作用對(duì)土的性質(zhì)影響很大，而且土顆粒越細(xì)影響越大。土中液態(tài)水主要有結(jié)合水和自由水兩大類。（1）結(jié)合水：是指由土粒表面電分子引力吸附的土中水。（2）自由水：是指存在于土粒電場范圍以外的水，自由水又可分為毛細(xì)水和重力水。

3.土中氣體

土中氣體存在于土孔隙中未被水占據(jù)的部分，分為與大氣連通的非封閉氣體和與大氣不連通的封閉氣體。非封閉氣體

封閉氣體受外荷作用時(shí)被擠出土體外，對(duì)土的性質(zhì)影響不大受外荷作用，不能逸出，被壓縮或溶解于水中，壓力減小時(shí)能有所復(fù)原，對(duì)土的性質(zhì)有較大的影響，使土的滲透性減小，彈性增大和延長土體受力后變形達(dá)到穩(wěn)定的歷時(shí)

1.1.3土的結(jié)構(gòu)

土的結(jié)構(gòu)是指由土粒單元的大小、形狀、表面特征、相互排列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形成的綜合特征。

土的結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu)

蜂窩結(jié)構(gòu)

絮狀結(jié)構(gòu)

單粒結(jié)構(gòu)

a）疏松狀態(tài)b）緊密狀態(tài)

蜂窩狀結(jié)構(gòu)

絮狀結(jié)構(gòu)1.1.4土的構(gòu)造

土的構(gòu)造是指土體中各結(jié)構(gòu)單元之間的關(guān)系。主要特征是土的成層性和裂隙性,即層理構(gòu)造和裂隙構(gòu)造，二者都造成了土的不均勻性。層理構(gòu)造土體被許多不連續(xù)的小裂隙所分割,在裂隙中常充填有各種鹽類的沉淀物。土粒在沉積過程中,由于不同階段沉積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色不同,而沿豎向呈現(xiàn)出成層特征。裂隙構(gòu)造1.1.5土的特性

土與鋼材、混凝土等連續(xù)介質(zhì)相比，具有以下特性

高壓縮性

由于土是一種松散的集合體，土的壓縮性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋和混凝土等。

強(qiáng)滲透性

土的滲透性遠(yuǎn)比其他材料大。特別是粗粒土具有很強(qiáng)的滲透性。低承載力

土的抗剪強(qiáng)度較低，而土體的承載力實(shí)質(zhì)上取決于土的抗剪強(qiáng)度，故土的承載力較低。1.2土的物理性質(zhì)指標(biāo)1.2.1土的三相圖

氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積V1.2.2基本指標(biāo)

土的三相比例指標(biāo)中有三個(gè)指標(biāo)可用土樣進(jìn)行試驗(yàn)測定，稱為基本指標(biāo)，也稱為試驗(yàn)指標(biāo)。

基本指標(biāo)土的密度

和重度

土粒比重（土粒相對(duì)密度）ds

土的天然含水量w

土的密度

和重度

單位體積內(nèi)土的質(zhì)量稱為土的密度

；單位體積內(nèi)土的重量稱為土的重度

。

=m/V

（1-3）

=

g

（1-4）

天然狀態(tài)下土的密度變化范圍比較大，一般黏性土

=1.8～2.0g/cm3,砂土

=1.6～2.0g/cm3。黏性土的密度一般用“環(huán)刀法”測定。土粒比重（土粒相對(duì)密度）ds

土中固體礦物的質(zhì)量與土粒同體積4

oC純水質(zhì)量的比值，稱為土粒比重（無量綱）。

ds=ms/Vs

w=

s/

w

（1-5）

ds的變化范圍不大，常用比重瓶法測定，取決于土的礦物成分。黏性土的ds一般在2.72～2.75；粉土一般在2.70～2.71;砂土一般在2.65～2.69。

土的天然含水量w

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比（用百分?jǐn)?shù)表示），稱為土的含水量。w=mw/ms×100%

（1-6）

含水量是標(biāo)志土的濕度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土層的含水量變化范圍很大，它與土的種類、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。同一類土，含水量越高，則土越濕，一般來說也就越軟。

1.2.3換算指標(biāo)

氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V1.干密度

d和干重度

d

干密度

d

：單位體積內(nèi)土顆粒的質(zhì)量。

2．土的飽和密度

sat和飽和重度

sat

：飽和密度是指土中孔隙完全充滿水時(shí)，單位體積土的質(zhì)量；飽和重度是指土中孔隙完全充滿水時(shí)，單位體積內(nèi)土的重量。

sat=（ms+Vvρw）/V

干重度

d

：單位體積內(nèi)土顆粒的重量。

d

=ms/V

sat=

satg

d

=ρdg3．土的有效密度

＇和有效重度

＇

＇=（ms-Vs

w）/V

g

＇=

＇g

土的有效密度是指在地下水位以下，單位土體積中土粒的質(zhì)量扣除土體排開同體積水的質(zhì)量；土的有效重度是指在地下水位以下，單位土體積中土粒所受的重力扣除水的浮力。4.土的孔隙比e和孔隙率n

孔隙比為土中孔隙體積與土粒體積之比，用小數(shù)表示；孔隙率為土中孔隙體積與土的總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。e=Vv/Vs

n=（Vv/V）×100%

孔隙比是評(píng)價(jià)土的密實(shí)程度的重要物理性質(zhì)指標(biāo)。一般孔隙比小于0.6的土是低壓縮性的土，孔隙比大于1.0的是高壓縮性的土。土的孔隙率也可用來表示土的密實(shí)程度。5．土的飽和度Sr

土中水的體積與孔隙體積之比，稱為土的飽和度，以百分率表示。

Sr=（Vw/Vv）×100%

飽和度用作描述土體中孔隙被水充滿的程度。干土的飽和度Sr

=0%，當(dāng)土處于完全飽和狀態(tài)時(shí)Sr

=100%。根據(jù)飽和度，土可劃分為稍濕、很濕和飽和三種濕潤狀態(tài)：Sr≤50%稍濕50%＜Sr≤80%

很濕Sr＞80%

飽和指標(biāo)間的換算氣水土粒dsρw

Vs＝11+e質(zhì)量m體積V

土的三相指標(biāo)中，土粒比重ds，含水量w和密度ρ是通過試驗(yàn)測定的，可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指標(biāo)Vv=eωdsρw

ds（1＋w）ρw

推導(dǎo)：換算關(guān)系式：【例1-1】某土樣經(jīng)試驗(yàn)測得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為167g。若土粒相對(duì)密度ds為2.66，試求該土樣的含水量w、密度

、重度

、干重度

d、孔隙比e、飽和度Sr、飽和重度

sat和有效重度

＇。

【解答】w=mw/ms×100%=(187-167)×100%/167=11.98%

=m/V=187/100=1.87g/cm3

=

g=1.87×10=18.7kN/m3

d=

dg=msg/V=167×10/100=16.7kN/m3e=ds(1+w)

w/

-1=2.66(1+0.1198)/1.87-1=0.593Sr=w

ds/e=0.1198×2.66/0.593=0.537=53.7%

sat=(ds+e)w/(1+e)=(2.66+0.593)×10/(1+0.593)=20.4kN/m3

＇=(ds-1)

w/(1+e)=

sat-

w=20.4-10=10.4kN/m31.3土的壓實(shí)及最優(yōu)含水量

在工程實(shí)踐中，對(duì)墊層的碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn)，是要求能獲得填土的最大干密度

dmax，與之相對(duì)應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量。其最大干密度可用室內(nèi)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)確定。擊實(shí)試驗(yàn)的操作步驟如下:

1.將代表性的風(fēng)干或在低于60

oC溫度下烘烤干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，過5mm篩，拌勻備用。2.測定土樣風(fēng)干含水量，按土的塑限估計(jì)其最優(yōu)含水量，按依次相差約2%的含水量制備一組（不少于5個(gè)）試樣，其中有兩個(gè)大于和小于最優(yōu)含水量，計(jì)算所需加水量。3.按預(yù)定含水量制備試樣。稱取土樣，每個(gè)約2.5kg，平鋪于一不吸水的平板上，用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑預(yù)定的水量，稍靜置一段時(shí)間再裝入塑料袋內(nèi)或密封盛樣器內(nèi)浸潤備用。浸潤時(shí)間對(duì)高塑性黏土不得少于一晝夜，對(duì)低塑性黏土可酌情縮短，但不少于12h。

4.將直徑9.125cm，高15cm的擊實(shí)筒放在堅(jiān)實(shí)地面上，將制備好的試樣600～800g（其數(shù)量應(yīng)使擊實(shí)后的試樣略大于筒高的1/3）倒入筒內(nèi)，整平其表面，并用圓木板稍加壓緊，然后用錘（錘重2.5kg，錘底直徑5cm）進(jìn)行擊實(shí)，錘擊時(shí)錘應(yīng)自由鉛直落下，落距46cm，對(duì)砂土和粉土，每層為20擊，對(duì)粉質(zhì)黏土和黏土，每層為30擊。錘跡必須均勻分布于土面。然后安裝套環(huán)，把土面刨成毛面，重復(fù)上述步驟進(jìn)行第二層及第三層的擊實(shí)，擊實(shí)后超出擊實(shí)筒的余土高度不得大于10mm。5.用修土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖后，扭動(dòng)并取下套環(huán)，齊筒頂細(xì)心削平試樣，拆除底板。6.用推土器推出擊實(shí)筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取2個(gè)各約15～30g土樣測定其含水量。7.按4～6步驟重復(fù)進(jìn)行其他不同含水量試樣的擊實(shí)試驗(yàn)。圖1-7砂土和黏土的壓實(shí)曲線

計(jì)算上述五個(gè)不同含水量w試樣的五個(gè)相應(yīng)干密度

d，以干密度為縱坐標(biāo)，含水量為橫坐標(biāo)，繪制

d和w關(guān)系曲線，如圖1-7所示。在曲線上，

d的峰值即為最大干密度

dmax，與之相對(duì)應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量wop。圖1-8壓實(shí)功能對(duì)壓實(shí)曲線的影響

在室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)不同的錘擊數(shù)得到的干密度，可繪制數(shù)條

d

-w關(guān)系曲線（見圖1-8）及各錘擊數(shù)下最大干密度的軌跡ab。

1.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)及地基土（巖）的工程分類

1.4.1無黏性土的密實(shí)度

砂土、碎石土統(tǒng)稱為無黏性土。無黏性土的密實(shí)度與其工程性質(zhì)有著密切的關(guān)系，呈密實(shí)狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)度較高，壓縮性較小，可作為良好的天然地基；呈松散狀態(tài)時(shí)，則強(qiáng)度較低，壓縮性較大，為不良地基。判別砂土密實(shí)狀態(tài)的指標(biāo)

孔隙比e

相對(duì)密度Dr

動(dòng)觸探確指標(biāo)孔隙比e

采用天然孔隙比的大小來判斷砂土的密實(shí)度，是一種較簡便的方法。一般當(dāng)e小于0.6時(shí)，屬密實(shí)的砂土,是良好的天然地基。當(dāng)e大于0.95時(shí)，為松散狀態(tài)，不宜作天然地基。這種方法的不足之處是沒有考慮級(jí)配對(duì)砂土密實(shí)度的影響，有時(shí)較疏松的級(jí)配良好的砂土比較密的顆粒均勻的砂土孔隙比要小。另外對(duì)于砂土取原狀土樣來測定孔隙比存在困難。相對(duì)密度Dr

當(dāng)砂土處于最密實(shí)狀態(tài)時(shí)，其孔隙比稱為最小孔隙比emin；而當(dāng)砂土處于最疏松狀態(tài)時(shí)的孔隙比則稱為最大孔隙比emax；砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比用e表示，相對(duì)密度Dr用下式表示：砂土在最松散狀態(tài)時(shí)的孔隙比砂土在天然狀態(tài)下孔隙比砂土在最密實(shí)狀態(tài)時(shí)的孔隙比用相對(duì)密度Dr判定砂土密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)如下：

0＜Dr≤0.33松散0.33＜Dr≤0.67中密0.67＜Dr≤1

密實(shí)按動(dòng)觸探確定無黏性土的密實(shí)度

在實(shí)際工程中，天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐動(dòng)力觸探的錘擊數(shù)N63.5進(jìn)行評(píng)定。《地基規(guī)范》分別給出了判別標(biāo)準(zhǔn)，見表1-3。

表1-3砂土和碎石土密實(shí)度的評(píng)定密實(shí)度松散稍密中密密實(shí)按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N評(píng)定砂土密實(shí)度N≤1010≤N≤1515≤N≤30N＞30按N63.5評(píng)定碎石土的密實(shí)度N63.5≤55≤N≤1010≤N≤20N63.5＞201.4.2黏性土的物理特征

黏性土在干燥時(shí)很堅(jiān)硬，呈固態(tài)或半固態(tài)；隨著土中含水量的增加，黏性土逐漸變軟，可以揉搓成任何形狀，呈可塑態(tài)；當(dāng)土中的含水量過多時(shí)，可形成會(huì)流動(dòng)的泥漿，呈液態(tài)。土的相應(yīng)承載力也逐漸降低，說明黏性土的工程特性與土的含水量有很大關(guān)系。0固態(tài)或半固態(tài)可塑狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)ω塑限ωP液限ωL

我國一般用錐式液限儀測定液限，塑限一般用搓條法測定。液、塑限的測定方法也可用光電式液、塑限儀聯(lián)合測定。

1.黏性土的界限含水量

液塑限聯(lián)合測定儀

下沉深度為10mm所對(duì)應(yīng)的含水量為液限;下沉深度為2mm處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限。2.黏性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)

塑性指數(shù)IP是液限和塑限的差值(省去%)，即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍

塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力,即與土中黏粒含量有關(guān)。黏粒含量越多,塑性指數(shù)就越高。

液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系。當(dāng)IL≤0時(shí),ω≤ωP,土處于堅(jiān)硬狀態(tài);當(dāng)IL＞1時(shí),ω＞ωL,土處于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)IL值可以直接判定土的軟硬狀態(tài)。

液性指數(shù)IL是黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比

表1-4黏性土狀態(tài)的劃分

狀態(tài)液性指數(shù)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑IL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.750.75＜IL≤1IL＞1【例1-2

】某工程的土工試驗(yàn)成果見表1-5。表中給出了同一土層三個(gè)土樣的各項(xiàng)物理指標(biāo)，試分別求出三個(gè)土樣的液性指數(shù),以判別土所處的物理狀態(tài)。表1-5土工試驗(yàn)成果表【解答】（1）土樣1-1:IP

=wL－wP=34.8%－20.9%=13.9%

IL=(w－wP)/IP=(29.5－20.9)/13.9=0.62由表1-4可知，土處于可塑狀態(tài)；（2）土樣2-1:IP=wL－wP

=37.3%－25.8%=11.5%IL=(w-wP)/IP=(30.1－25.8)/11.5=0.37由表1-4可知，土處于可塑狀態(tài)；（3）土樣3-1:IP=wL－

wP=35.6%－23.8%=11.8%

IL=(w－wP)/IP=(27.5－23.8)/11.8=0.31由表1-4可知，土處于可塑狀態(tài)。綜上可知，該土層處于可塑狀態(tài)。1.4.3地基土（巖）的工程分類

分類的目的：

土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同土類間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的交流分類原則：

1.分類要簡明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測定方法簡單，使用方便

2.土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性分類體系與方法分類體系：1.建筑工程系統(tǒng)分類體系2.工程材料系統(tǒng)分類體系

側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對(duì)象為原狀土，例如：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)地基土分類方法。

側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對(duì)象為擾動(dòng)土，例如：《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145-90)工程用土的分類和《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051-93)土的工程分類。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范分類方法：

地基土（巖）可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土等六大類。

1．巖石

巖石是天然形成的，顆粒間牢固聯(lián)結(jié)、呈整體或具有節(jié)理裂隙。巖石作為工程地基和環(huán)境可按下列原則分類。

(1)巖石按堅(jiān)固性可以劃分為硬質(zhì)巖石和軟質(zhì)巖石（見表1-6）。表1-6巖石堅(jiān)固性的劃分

巖石類別代表性巖石硬質(zhì)巖石花崗巖、花崗片麻巖、閃長巖、玄武巖、石灰?guī)r、石英砂巖、石英巖、硅質(zhì)礫巖等軟質(zhì)巖石頁巖、黏土巖、綠泥石片巖、云母片巖等

(2)巖石按風(fēng)化程度可劃分為微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化（見表1-7）。

表1-7巖石按風(fēng)化程度分類

風(fēng)化程度

特征微風(fēng)化巖質(zhì)新鮮，表面稍有風(fēng)化跡象

中等風(fēng)化1.結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層理清晰2.巖體被節(jié)理、裂隙分割成巖塊（20～50cm），裂隙中填充少量風(fēng)化物。錘擊聲脆，且不易擊碎3.用鎬難挖掘，巖芯鉆方可鉆進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化1.結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層理不清晰，礦物成分已顯著變化2.巖體被節(jié)理、裂隙分割成碎石狀（2～20cm）,碎石用手可以折斷3.用鎬可挖掘，手搖鉆不易鉆進(jìn)

2．碎石土

粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50%的土，稱為碎石土。碎石土的劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1-8。碎石土按密實(shí)度可分為密實(shí)、中密、稍密三種類型。

表1-8碎石土的分類土的名稱顆粒形狀粒組含量漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于200mm的顆粒超過全重50%卵石礫石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于20mm的顆粒超過全重50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于2mm的顆粒超過全重50%

3.砂土

粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的50%，且粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重的50%的土稱為砂土。砂土的分類標(biāo)準(zhǔn)見表1-9。

表1-9砂土的分類

土的名稱粒組含量礫砂粒徑大于2mm的顆粒占全重25%～50%粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒超過全重50%中砂粒徑大于0.25mm的顆粒超過全重50%細(xì)砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重85%粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%

4.粉土

粉土為粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過全部質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)等于或小于10的土。粉土的顆粒級(jí)配中0.05～0.1mm和0.005～0.05mm的粒組占絕大多數(shù)，水與土粒之間的作用明顯不同于黏性土和砂土，其性質(zhì)介于黏性土和砂土之間。5.黏性土

塑性指數(shù)IP

大于10的土為黏性土。黏性土根據(jù)塑性指數(shù)的大小可分為黏土、粉質(zhì)黏土（見表1-10）。黏性土的狀態(tài)可按表1-4劃分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑狀態(tài)。

表1-10黏性土的分類塑性指數(shù)IP

土的名稱IP＞17黏土10＜IP≤17粉質(zhì)黏土

6.人工填土人工填土是指由于人類活動(dòng)而形成的堆積物。其物質(zhì)成分較雜亂，均勻性較差，作為地基應(yīng)注意其不均勻性。人工填土根據(jù)其物質(zhì)組成和成因可分為素填土、雜填土和沖填土三類。

(1)素填土是由碎石土、砂土、粉土、黏性土等一種或幾種材料組成的填土，其中不含雜質(zhì)或雜質(zhì)很少。壓實(shí)填土指經(jīng)過壓實(shí)或夯實(shí)的素填土。

(2)雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。

(3)沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。

謝謝！第2章土中應(yīng)力分布及計(jì)算2.1土的自重應(yīng)力2.2基底壓力的計(jì)算2.3地基中的附加應(yīng)力計(jì)算2.4基礎(chǔ)沉降與時(shí)間的關(guān)系2.5建筑物沉降觀測與地基容許變形值主要內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知道土的自重應(yīng)力的概念會(huì)計(jì)算基礎(chǔ)底面上的壓力、地基中的附加應(yīng)力知道土的壓縮特性會(huì)計(jì)算基礎(chǔ)的最終沉降量知道基礎(chǔ)沉降與時(shí)間的關(guān)系重點(diǎn)土的自重應(yīng)力計(jì)算地基中附加應(yīng)力計(jì)算土的壓縮特性基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算難點(diǎn)

基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算2.1土的自重應(yīng)力

土的自重在土內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)力稱為自重應(yīng)力，對(duì)于形成年代比較久遠(yuǎn)的土，在自重應(yīng)力作用下，其壓縮變形已經(jīng)趨于穩(wěn)定。

2.1.1均勻地基土的自重應(yīng)力

a)沿深度的分布b)任意水平面上的分布

對(duì)于天然重度為的均質(zhì)土層，在天然地面以下任意深度z處的豎向自重應(yīng)力，可取作用于該深度水平面上任一單位面積的土柱體自重計(jì)算，即2.1.2多層地基土的自重應(yīng)力

說明：1.地下水位以上土層采用天然重度，地下水位以下土層采用浮重度2.非均質(zhì)土中自重應(yīng)力沿深度呈折線分布

第i層土的天然重度，地下水位以下的土層取浮重度

由于地下水位上下土的重度不同，因此，地下水位面也是自重應(yīng)力分布線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)?shù)叵滤灰韵峦翆又杏胁煌杆畬樱◣r層、堅(jiān)硬的黏土層）存在時(shí)，不透水層層面處沒有浮力，此處的自重應(yīng)力等于全部上覆的水土總重，即式中w

——

水的重度，通常取w=10kN/m3hw

——

地下水位至不透水層頂面的距離（m）

【例2-1】某土層剖面見圖2-3，試計(jì)算各分層面處的自重應(yīng)力，并繪制自重應(yīng)力沿深度的分布曲線。【解答】

粉土層底部：c1=1h1=18kN/m3×3m=54kPa

地下水位面處：c2=c1+2

h2=54kPa＋18.4kN/m3×2m=90.8kPa黏土層底處：c3=c2＋3

h3

=90.8kPa+(19-10)kN/m3×3m=117.8kPa巖層頂面處：

c4=c3＋w

hw=117.8kPa＋10kN/m3×3m=147.8kPa

自重應(yīng)力分布曲線見圖2-3

圖2-3例2-1圖

2.1.3地下水位對(duì)自重應(yīng)力的影響

當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，水位變化范圍內(nèi)的土體，土中的自重應(yīng)力會(huì)增大，這時(shí)應(yīng)考慮土體在自重應(yīng)力增量作用下的變形。若在地基中大量開采地下水，造成地下水位大幅度下降，將會(huì)引起地面大面積下沉的嚴(yán)重后果。

地下水位上升使原來未受浮力作用的土顆粒受到了浮力作用，致使土的自重應(yīng)力減小，也會(huì)帶來一些不利影響。

地下水上升除引起自重應(yīng)力減小外，還將引起濕陷性黃土濕陷。在人工抬高蓄水水位的地區(qū)，滑坡現(xiàn)象常增多。在基礎(chǔ)工程完工之前，如果停止基坑降水使地下水位回升，可能導(dǎo)致基坑邊坡坍塌，或使剛澆注強(qiáng)度尚低的基礎(chǔ)底板斷裂。

2.2基底壓力的計(jì)算

基底壓力：建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)自重通過基礎(chǔ)傳遞給地基，作用于基礎(chǔ)底面?zhèn)髦恋鼗膯挝幻娣e壓力。一般情況下，基底壓力呈非線性分布?；讐毫煽闯墒侵本€或平面分布，進(jìn)行簡化計(jì)算。

2.2.1基底壓力的簡化計(jì)算1．軸心荷載作用下的基底壓力

上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)自重

對(duì)于荷載沿長度方向均勻分布的條形基礎(chǔ)，可延長度方向截取一單位長度（取=1m）進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)，基底壓力按下式計(jì)算條形基礎(chǔ)的寬度基礎(chǔ)平均埋置深度，必須從設(shè)計(jì)地面或室內(nèi)外平均地面算起

2．偏心荷載作用下的基底壓力

單向偏心荷載作用下的矩形基礎(chǔ)基底壓力分布作用于基礎(chǔ)底面形心上的力矩M=(F+G)?e

基礎(chǔ)底面的抵抗矩；矩形截面W=bl2/6

基底與地基之間發(fā)生局部脫開，使基底壓力重新分布

若矩形基礎(chǔ)在雙向偏心豎向荷載作用下，基底壓力仍按材料力學(xué)的偏心受壓公式進(jìn)行計(jì)算，兩端最大、最小壓力為

雙向偏心荷載作用

基礎(chǔ)底面對(duì)x軸的抵抗矩基礎(chǔ)底面對(duì)y軸的抵抗矩2.2.2基底附加壓力

作用于基底的平均壓力減去基底處的自重應(yīng)力，才是新增加的壓力，此壓力稱為基底附加壓力

基底附加壓力

基底平均壓力基底處的自重應(yīng)力【例2-2】某矩形基礎(chǔ)底面尺寸=2.4m，b=1.6m，埋深d=2.0m，所受荷載設(shè)計(jì)值M=100kN·m，F(xiàn)=450kN，（見圖2-8）試求基底壓力和基底附加壓力。

【解答】（1）求基礎(chǔ)及其上覆土重（2）求豎向荷載的合力

R=F+G=（450+153.6）kN=603.6kN

（3）求偏心距

（4）求基底壓力

（5）求基底附加壓力

2.3地基中的附加應(yīng)力計(jì)算

地基中的附加應(yīng)力是指建筑物荷載或其他原因在地基中引起的應(yīng)力增量。

2.3.1豎向集中力作用下地基中的附加應(yīng)力

oyxzrxyzRM(x,y,z)q

P1885年法國學(xué)者布辛涅斯克解

豎向集中力作用下的地基豎向附加應(yīng)力系數(shù)，由r/z值查表

2.3.2均布矩形荷載作用下的地基附加應(yīng)力

1．矩形荷載角點(diǎn)下的附加應(yīng)力

均布矩形荷載角點(diǎn)下的附加應(yīng)力

布辛涅斯克解積分矩形基礎(chǔ)角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)矩形基礎(chǔ)角點(diǎn)下的均布?jí)毫?.均布矩形荷載任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力

角點(diǎn)法計(jì)算地基附加應(yīng)力zMoIVIIIIIIoIIIIIIIVp根據(jù)計(jì)算點(diǎn)的位置，可有以下四種情況

1)計(jì)算點(diǎn)O點(diǎn)在基礎(chǔ)底面邊緣

2)計(jì)算點(diǎn)O點(diǎn)在基礎(chǔ)底面內(nèi)

3)計(jì)算點(diǎn)O點(diǎn)在基礎(chǔ)底面邊緣外側(cè)

4)計(jì)算點(diǎn)O點(diǎn)在基礎(chǔ)底面角點(diǎn)外側(cè)

【例2-3】用角點(diǎn)法分別計(jì)算圖2-12所示的甲乙兩個(gè)基礎(chǔ)基底中心點(diǎn)下不同深度處的地基附加應(yīng)力值，繪分布圖，并考慮相鄰基礎(chǔ)的影響?；A(chǔ)埋深范圍內(nèi)天然土層的重度＝18kN／m3?！窘馕觥?/p>

兩個(gè)基礎(chǔ)的附加應(yīng)力應(yīng)該是兩個(gè)基礎(chǔ)共同產(chǎn)生的附加應(yīng)力之和，根據(jù)疊加原理可以分別進(jìn)行計(jì)算【解題過程】（1）兩基礎(chǔ)基底的附加壓力

（2）計(jì)算兩基礎(chǔ)中心點(diǎn)下由本基礎(chǔ)荷載引起的時(shí)，過基底中心點(diǎn)將基底分成相等的四塊，用角點(diǎn)法計(jì)算，計(jì)算過程列于表2-3

（3）計(jì)算本基礎(chǔ)中心點(diǎn)下由相鄰基礎(chǔ)荷載引起的時(shí)，可按前述的計(jì)算點(diǎn)在基礎(chǔ)底面邊緣外側(cè)的情況以角點(diǎn)法計(jì)算。

(4）的分布圖見圖2-12，圖中陰影部分表示相鄰基礎(chǔ)荷載對(duì)本基礎(chǔ)中心點(diǎn)下的影響。圖2-12

比較圖中兩基礎(chǔ)下的分布圖可見，基礎(chǔ)底面尺寸大的基礎(chǔ)下的附加應(yīng)力比基礎(chǔ)底面小的收斂得慢，影響范圍深，同時(shí)，對(duì)相鄰基礎(chǔ)的影響也較大

【說明】2.3.3線荷載和條形荷載下的地基附加應(yīng)力

理想情況條形基礎(chǔ)實(shí)際情況基礎(chǔ)底面長寬比l/b→∞基礎(chǔ)底面長寬比l/b≥10布辛涅斯克解線積分1.線荷載下的附加應(yīng)力

2．均布條形荷載下的附加應(yīng)力

均布條形荷載是沿寬度方向(圖2-13中x軸方向)和長度方向均勻分布，而長度方向?yàn)闊o限長的荷載。沿x軸取一寬度為dx無限長的微分段，作用于其上的荷載以線荷載代替，運(yùn)用式(2-15)并積分，可求得地基中任意點(diǎn)M處的豎向附加應(yīng)力為均布條形荷載下豎向附加應(yīng)力系數(shù),由x/b，z/b查表【例2-4】如圖2-14所示，條形基礎(chǔ)底面寬度b=2.0m，所受軸向荷載設(shè)計(jì)值F=250kN/m，地基土的重度=18kN/m3，試求基礎(chǔ)中心點(diǎn)下各點(diǎn)的附加應(yīng)力?！窘狻浚?）求基底壓力

（2）求基底附加壓力

（3）基中的附加應(yīng)力按式2-16計(jì)算地基中附加應(yīng)力，以點(diǎn)2為例計(jì)算如下：由，；查表2-6，得=0.82則

其他各點(diǎn)計(jì)算過程如表2-7所示。

表2-7基礎(chǔ)中心點(diǎn)下各點(diǎn)的附加應(yīng)力

計(jì)算點(diǎn)

Z/m

z/b

0001.00128.010.50.250.96122.921.00.500.82105.031.50.750.6785.842.01.000.5570.452.51.250.4658.9/kPa

2.3.4附加應(yīng)力分布規(guī)律

地基中的豎向附加應(yīng)力具有如下的分布規(guī)律1)附加應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象，的分布范圍相當(dāng)大，它不僅分布在荷載面積之內(nèi)，而且還分布到荷載面積以外，這就是所謂的附加應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象。

2)在離基礎(chǔ)底面(地基表面)不同深度處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的為最大，離開中心軸線越遠(yuǎn)越小。3)在荷載分布范圍內(nèi)任意點(diǎn)豎直線上的值，隨著深度增大逐漸減小。

2.4基礎(chǔ)沉降與時(shí)間的關(guān)系

土體完成壓縮過程所需的時(shí)間與土的透水性有很大的關(guān)系。無黏性土因透水性大，其壓縮變形可在短時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定；而透水性小的飽和黏性土，其壓縮穩(wěn)定所需的時(shí)間則可長達(dá)幾個(gè)月、幾年甚至幾十年。土的壓縮隨時(shí)間而增長的過程，稱為土的固結(jié)。

在工程實(shí)踐中，往往需要了解建筑物在施工期間或使用期間某一時(shí)刻基礎(chǔ)沉降值，以便控制施工速度，或是考慮由于沉降隨時(shí)間增加而發(fā)展會(huì)給工程帶來的影響，以便在設(shè)計(jì)中做出處理方案。

對(duì)于已發(fā)生裂縫、傾斜等事故的建筑物，更需要了解當(dāng)時(shí)的沉降與今后沉降的發(fā)展趨勢，作為解決事故的重要依據(jù)。2.4.1土的滲透性

水在土中滲流滿足達(dá)西定律，即

v=ki

滲流速度

水力梯度滲透系數(shù)

當(dāng)水力梯度為定值時(shí)，滲透系數(shù)愈大，滲流速度就愈大。滲透系數(shù)與土的透水性強(qiáng)弱有關(guān)，滲透系數(shù)愈大，土的透水能力愈強(qiáng)。土的滲透系數(shù)可通過室內(nèi)滲透試驗(yàn)或現(xiàn)場抽水試驗(yàn)測定。2.4.2飽和土體的滲流固結(jié)

圖2-25水—彈簧—活塞模型1—帶孔活塞；2—排水孔；3—圓筒；4—彈簧

總應(yīng)力

有效應(yīng)力

孔隙水壓力

飽和土體的滲流固結(jié)過程，就是土中的孔隙水壓力消散并逐漸轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力的過程。2.4.3滲透固結(jié)沉降與時(shí)間關(guān)系

固結(jié)度Ut是指土體在固結(jié)過程中某一時(shí)間t的固結(jié)沉降量st與固結(jié)穩(wěn)定的最終沉降量s之比值（或用固結(jié)百分?jǐn)?shù)表示），即

Ut=st/s

固結(jié)度變化范圍為0

1，它表示在某一荷載作用下經(jīng)過t時(shí)間后土體所能達(dá)到的固結(jié)程度。t時(shí)刻的沉降量最終沉降量

對(duì)于不同的固結(jié)情況，即固結(jié)土層中附加應(yīng)力分布和排水條件兩方面的情況，固結(jié)度計(jì)算公式亦不相同，實(shí)際地基計(jì)算中常將其歸納為5種，如圖2-26所示。不同固結(jié)情況其固結(jié)度計(jì)算公式雖不同，但它們都是時(shí)間因數(shù)的函數(shù)，即

Ut=f（Tv）

Tv=Cvt/H2Cv=1000k(1+e)/

wa土的滲透系數(shù)

水的重度土的壓縮系數(shù)

為簡化計(jì)算，將不同固結(jié)情況的Ut=f（Tv）關(guān)系制成圖（見圖2-26）以備查用。應(yīng)用該圖時(shí)，先根據(jù)地基的實(shí)際情況畫出地基中的附加應(yīng)力分布圖，然后結(jié)合土層的排水條件求得

（

=

za/

zp，

za為排水面附加應(yīng)力，

zp為不排水面附加應(yīng)力）和Tv值，再利用該圖中的曲線即可查得相應(yīng)情況的Ut值。

注：若土層為雙面排水時(shí)，則不論附加應(yīng)力分布圖屬何種圖形，均按情況0計(jì)算其固結(jié)度。Ut

Tv關(guān)系曲線

基礎(chǔ)沉降與時(shí)間關(guān)系的計(jì)算步驟

（1）計(jì)算某一時(shí)間t的沉降量st1）根據(jù)土層的k、a、e求Cv；

2）根據(jù)給定的時(shí)間t和土層厚度H及Cv，求Tv；

3）根據(jù)

=

za/

zp和Tv，由圖2-26查相應(yīng)的U

t；

4）由U

t=st/s

求st。

（2）計(jì)算達(dá)到某一沉降量st所需時(shí)間t1）根據(jù)st計(jì)算Ut2）根據(jù)

和U

t，由圖2-26查相應(yīng)的Tv；

3）根據(jù)已知資料求Cv；

4）根據(jù)Tv、Cv及H，即可求得t。【例2-5】某基礎(chǔ)基底中點(diǎn)下的附加應(yīng)力分布圖如圖2-27所示，地基為厚H=5m的飽和黏土層，頂部有薄層砂可排水，底部為堅(jiān)硬不透水層。該黏土層在自重應(yīng)力作用下已固結(jié)完畢，其初始孔隙比e1=0.84，由試驗(yàn)測得在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力作用下e2=0.80,滲透系數(shù)k=0.016m/年，試求：①1年后地基的沉降量；②沉降達(dá)100mm所需的時(shí)間?！窘馕觥?1)計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量(2)計(jì)算1年后的沉降量

壓縮系數(shù)：a=0.25MPa-1固結(jié)系數(shù)：Cv=11.78m2/年時(shí)間因數(shù)：Tv=

0.4712

附加應(yīng)力比值：

=3.0屬情況4；由圖2-26查得Ut=0.771年后沉降量：s

t=1=Ut

s=0.77

108.70mm=83.70mm(3)計(jì)算沉降st=100mm所需時(shí)間固結(jié)度Ut=st/s=100mm/108.70mm=0.92

由Ut=0.92，

=3.0，查圖2-26，得Tv=0.87

則t=Tv

H2/Cv=0.8752/11.78年=1.85年2.5建筑物沉降觀測與地基容許變形值

建筑物的地基變形允許值是指能保證建筑物正常使用的最大變形值?？捎伞兜鼗?guī)范》查得，如表2-13所示。對(duì)于表中未涉及到的其他建筑物的地基變形允許值，可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基變形的適應(yīng)能力和使用要求確定。

地基變形允許值按其變形特征

沉降量——指基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降值

沉降差——指相鄰單獨(dú)基礎(chǔ)沉降量的差值

傾斜——指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值

局部傾斜——指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6~10m內(nèi)基礎(chǔ)某兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值

注意：當(dāng)建筑物地基不均勻或上部荷載差異過大及結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜時(shí)，對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)，其對(duì)沉降的控制要求各不相同。

謝謝！第3章

土的壓縮性與地基變形計(jì)算

3.1土的壓縮性3.2基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算主要內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知道土的壓縮特性會(huì)計(jì)算基礎(chǔ)的最終沉降量重點(diǎn)土的壓縮特性基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算難點(diǎn)

基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算3.1土的壓縮性

土在壓力作用下體積縮小的特性稱為土的壓縮性

固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出壓縮量的組成

注：在一般壓力作用下，土粒和水的壓縮量與土的總壓縮量相比是很微小的，可以忽略不計(jì)。因此，可以認(rèn)為，土的壓縮就是土中孔隙體積的減小。

土的壓縮性指標(biāo)可通過室內(nèi)試驗(yàn)或原位試驗(yàn)來測定。試驗(yàn)時(shí)力求試驗(yàn)條件與土的天然狀態(tài)及其在外荷載作用下的實(shí)際應(yīng)力條件相適應(yīng)。3.1.1土的壓縮性試驗(yàn)和壓縮曲線

1．壓縮試驗(yàn)

在一般工程中，常用不允許土樣產(chǎn)生側(cè)向變形的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)(又稱側(cè)限壓縮試驗(yàn)或固結(jié)壓縮試驗(yàn))來測定土的壓縮性指標(biāo)，其試驗(yàn)雖未能完全符合土的實(shí)際工作情況，但操作簡便，試驗(yàn)時(shí)間短，故有實(shí)用價(jià)值。

三聯(lián)固結(jié)儀注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護(hù)環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形。或

只要測定土樣在各級(jí)壓力作用下的穩(wěn)定壓縮量，就可算出相應(yīng)的孔隙比e。2．土的壓縮曲線

壓縮曲線有兩種繪制方式

圖2-18土的壓縮曲線

a）e-p曲線b）e-lgp曲線

3.1.2土的壓縮性指標(biāo)

1．壓縮系數(shù)a

壓縮性不同的土，其e-p曲線的形狀是不一樣的。由圖2-18可見，密實(shí)砂土的e-p曲線比較平緩，而壓縮性較大的軟黏土的e-p曲線則較陡。曲線越陡，說明隨著壓力的增加，土孔隙比的減少越顯著，因而土的壓縮性越高。土的壓縮性可用圖2-19中割線MlM2的斜率來表示，即《地基規(guī)范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)a1-2評(píng)價(jià)土的壓縮性a1-2＜0.1MPa-1低壓縮性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中壓縮

a1-2≥0.5MPa-1高壓縮性土2．壓縮模量Es

土在完全側(cè)限條件下的豎向附加應(yīng)力與相應(yīng)的豎向應(yīng)變的比值

Es

Es=(1+e1)/a

用壓縮模量來表示土的壓縮性高低

Es<4Mpa高壓縮性土4MPa≤Es≤15Mpa中等壓縮性土Es>15MPa低壓縮性土3．土的變形模量E0

土的變形模量E0是土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，可以由室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)得到的壓縮模量求得，也可通過靜載荷試驗(yàn)確定。

地基土的泊松比

3.2基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算

地基變形的主要外因是建筑物荷載在地基中產(chǎn)生的附加應(yīng)力，在附加應(yīng)力作用下土層的孔隙體積發(fā)生壓縮減小，引起基礎(chǔ)沉降。常用的計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降的方法有分層總和法及《地基規(guī)范》推薦方法。

3.2.1分層總和法

采用分層總和法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量時(shí)，通常假定地基土壓縮時(shí)不發(fā)生側(cè)向變形，即采用側(cè)限條件下的壓縮指標(biāo)。為了彌補(bǔ)這樣計(jì)算得到的變形偏小的缺點(diǎn)，通常取基底中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。

將地基變形計(jì)算深度范圍的土劃分為若干個(gè)分層(見圖2-20)，按側(cè)限條件分別計(jì)算各分層的壓縮量，其總和即為基礎(chǔ)最終沉降量。

具體計(jì)算步驟1)計(jì)算基底壓力及基底附加壓力

2)按分層厚度將基底下土層分成若干薄層

3)計(jì)算基底中心點(diǎn)下各分層界面處自重應(yīng)力和附加應(yīng)力

4)確定地基壓縮層深度

5)計(jì)算壓縮層深度內(nèi)各分層的自重應(yīng)力平均值和平均附加應(yīng)力。6)從e-p曲線上查得與p1i、p2i相對(duì)應(yīng)的孔隙比e1i和e2i

7)計(jì)算各分層土在側(cè)限條件下的壓縮量

8)計(jì)算基礎(chǔ)的最終沉降量s(mm)

圖2-20地基最終沉降的分層總和法

【例3-1】

試以分層總和法計(jì)算圖2-21所示柱下方形單獨(dú)基礎(chǔ)的最終沉降量。自地表起各土層的重度為：粉土＝18kN／m3；粉質(zhì)黏土=19kN/m3，＝19.5kN／m3；黏土＝20kN／m3。分別從粉質(zhì)黏土層和黏土層中取土樣做室內(nèi)壓縮試驗(yàn)，其e-p曲線見圖2-22。柱傳給基礎(chǔ)的軸心荷載標(biāo)準(zhǔn)值F＝2000kN，方形基礎(chǔ)底邊長為4m?！窘馕觥浚?）計(jì)算基底壓力和基底附加壓力

（2）分層，取分層厚度為1m

（3）計(jì)算各分層層面處土的自重應(yīng)力

計(jì)算結(jié)果見表2-8

（4）計(jì)算基底中心點(diǎn)下各分層面處的附加應(yīng)力

（5）確定壓縮層深度z在6m深度處（點(diǎn)6）

不滿足要求

在7m深度處

滿足要求

壓縮層深度z

n為7m

（6）計(jì)算壓縮層深度內(nèi)各分層的自重應(yīng)力平均值和平均附加應(yīng)力

計(jì)算結(jié)果見表3-1（7）從e-p曲線上查得與p1i、p2i相對(duì)應(yīng)的孔隙比e1i和e2i

（8）計(jì)算各分層土在側(cè)限條件下的壓縮量

計(jì)算結(jié)果見表2-8

（9）計(jì)算基礎(chǔ)的最終沉降量

例3-1計(jì)算結(jié)果

點(diǎn)角點(diǎn)下任意深度z/m/kPa/kPa分層hi/mP1i/kPaΔpi/kPap2i/kPae1ie2iΔsi/mm00271280-11.0371241610.9600.85852.011.0461191-21.0561051610.9350.85839.822.065902-31.070761460.9210.86429.733.075623-41.080531330.9120.87320.444.084434-51.089371260.7770.75711.355.094315-61.099271260.7720.7578.566.0104236-71.0109211300.7650.7546.277.0114183.2.2規(guī)范法

《地基規(guī)范》推薦一種計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量的方法，其實(shí)質(zhì)是在分層總和法的基礎(chǔ)上，采用平均附加應(yīng)力面積的概念，按天然土層界面分層(以簡化由于過多分層所引起的繁瑣計(jì)算)，并結(jié)合大量工程沉降觀測的統(tǒng)計(jì)分析，以沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)對(duì)地基最終沉降量結(jié)果加以修正?！净舅悸贰?．采用平均附加應(yīng)力系數(shù)計(jì)算地基變形的基本公式

2．確定壓縮層深度3．計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量

謝謝！第4章

土的抗剪強(qiáng)度主要內(nèi)容4.1土的抗剪強(qiáng)度與極限平衡條件4.2抗剪強(qiáng)度的確定及試驗(yàn)方法4.3地基承載力

教學(xué)目標(biāo)知道土的抗剪強(qiáng)度庫侖定律知道土的極限平衡條件會(huì)確定土的抗剪強(qiáng)度的一般試驗(yàn)方法知道地基承載力的概念及確定方法重點(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度庫侖定律土的極限平衡條件土的抗剪強(qiáng)度的一般試驗(yàn)方法地基承載力的概念及確定方法關(guān)鍵點(diǎn)土的極限平衡條件地基承載力的概念及確定方法

土的抗剪強(qiáng)度是指在外力作用下，土體內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力時(shí)，土對(duì)剪切破壞的極限抵抗能力。

4.1土的抗剪強(qiáng)度與極限平衡條件4.1.1抗剪強(qiáng)度的庫侖定律

1773年，庫侖（Coulomb，C.A.）通過砂土的剪切試驗(yàn)，得到砂土的抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式為

以后通過對(duì)黏性土樣進(jìn)行試驗(yàn)，得出黏性土的法向應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度之間仍成直線關(guān)系

抗剪強(qiáng)度

黏聚力內(nèi)摩擦角剪切面上的法向應(yīng)力

f

f=tan

f

f=c+tanc

黏性土無黏性土庫侖定律：土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力

的線性函數(shù)

討論:影響土體抗剪強(qiáng)度因素1.摩擦力的兩個(gè)來源

1)滑動(dòng)摩擦：剪切面土粒間表面的粗糙所產(chǎn)生的摩擦。

2)咬合摩擦：土粒間相互嵌入所產(chǎn)生的咬合力。2.粘聚力：是由于土粒之間的膠結(jié)作用、結(jié)合水膜以及水分子引力作用等形成的。3.抗剪強(qiáng)度影響因素

1)摩擦力：剪切面上的法向總應(yīng)力、土的初始密度、土粒級(jí)配、土粒形狀以及表面粗糙程度。

2)粘聚力：土顆粒越細(xì)，塑性越大，其黏聚力也越大。

太沙基有效應(yīng)力原理

認(rèn)為只有土粒間傳遞的有效應(yīng)力才能引起抗剪強(qiáng)度摩擦分量，因此，認(rèn)為土的抗剪強(qiáng)度應(yīng)由下式來表示

無黏性土：

黏性土：

抗剪強(qiáng)度

有效黏聚力孔隙水壓力有效內(nèi)摩擦角剪切面上的法向有效應(yīng)力4.1.2土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)

由材料力學(xué)可知，該點(diǎn)的大、小主應(yīng)力為任意截面上的應(yīng)力

土中任意截面上的應(yīng)力莫爾應(yīng)力圓描述土中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)莫爾應(yīng)力圓方程圓心坐標(biāo)[1/2(

1+

3)，0]應(yīng)力圓半徑r＝1/2(

1－3

)4.1.3土的極限平衡條件

土體受荷后，任意截面mn上將同時(shí)產(chǎn)生法向應(yīng)力與剪應(yīng)力，對(duì)與抗剪強(qiáng)度進(jìn)行比較：通過土體中一點(diǎn)有無數(shù)的截面，當(dāng)所有截面上都滿足τ＜，該點(diǎn)就處于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)所有截面之中有且只有一個(gè)截面上的τ=時(shí)，該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)。

根據(jù)莫爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度曲線的關(guān)系可以判斷土中某點(diǎn)M是否處于極限平衡狀態(tài)

不會(huì)發(fā)生剪切破壞

極限平衡狀態(tài)

從理論上講該點(diǎn)早已破壞，因而這種應(yīng)力狀態(tài)是不會(huì)存在

莫爾－庫侖破壞準(zhǔn)則

3

1c

f2

fM

cctg1/2(1+3)根據(jù)極限應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度線的幾何關(guān)系

黏性土的極限平衡條件

注意:無粘性土取c=0

土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，破壞面與大主應(yīng)力作用面的夾角為

f

f2

f

3

1c

M

cctg1/2(

1+

3)

說明：剪破面并不產(chǎn)生于最大剪應(yīng)力面，而與最大剪應(yīng)力面成

/2的夾角，可知，土的剪切破壞并不是由最大剪應(yīng)力τmax所控制

max

【

例4-1

】

地基中某一點(diǎn)的大主應(yīng)力kPa，小主應(yīng)力kPa。通過試驗(yàn)測得土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=18kPa、，問最大主應(yīng)力面是否破壞？該點(diǎn)處于什么狀態(tài)？小主應(yīng)力減小時(shí)，該點(diǎn)狀態(tài)如何變化？

【解答】（1）最大剪應(yīng)力為剪應(yīng)力最大面上的正應(yīng)力=300.4kPa

該面上的抗剪強(qiáng)度因?yàn)樵诩魬?yīng)力最大面上，所以不會(huì)沿該面發(fā)生剪破。

（2）地基中一點(diǎn)所處狀態(tài)的判別:設(shè)達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)所需小主應(yīng)力為，則由式（3-9）得

=180.7kPa

因?yàn)榈扔谠擖c(diǎn)的實(shí)際小主應(yīng)力，因此該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)，相應(yīng)的摩爾應(yīng)力圓與強(qiáng)度包絡(luò)線相切，如圖3-6中的圓A。

（3）當(dāng)小主應(yīng)力變小時(shí)，摩爾圓直徑變大，與強(qiáng)度包絡(luò)線相割，如圖3-6中的B圓，該點(diǎn)已破壞。

小主應(yīng)力變小時(shí)，摩爾圓直徑變大4.2抗剪強(qiáng)度的確定及試驗(yàn)方法

4.2.1直剪試驗(yàn)

直剪試驗(yàn)的目的是用直剪儀測定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、值

直剪試驗(yàn)原理

對(duì)某一種土體而言，一定條件下抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、值為常數(shù)，所以，τf與為線性關(guān)系，試驗(yàn)中，通常采用4個(gè)試件，分別在不同的垂直壓力p下，施加水平剪切力進(jìn)行剪切，使試件沿人為制造的水平面剪壞，得到4組數(shù)據(jù)（τ，），其中，τ為剪壞面上所受最大剪應(yīng)力，為相應(yīng)正應(yīng)力，這4組數(shù)據(jù)（τ，）對(duì)應(yīng)以τf為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系中的4個(gè)點(diǎn)，根據(jù)4點(diǎn)繪一直線，直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角，縱軸截距為土的黏聚力c，見圖3-8

試驗(yàn)儀器：直剪儀（應(yīng)力控制式，應(yīng)變控制式）百分表剪切盒量力環(huán)根據(jù)試驗(yàn)時(shí)剪切速率和排水條件的不同

快剪

固結(jié)快剪

慢剪

在試件上施加垂直壓力后，立即施加水平剪切力

在試件上施加垂直壓力，待排水固結(jié)穩(wěn)定后，施加水平剪切力

在試件上施加垂直力及水平力的過程中均應(yīng)使試件排水固結(jié)

快剪試驗(yàn)用于模擬在土體來不及固結(jié)排水就較快加載的情況，對(duì)實(shí)際工程中，對(duì)滲透性差，排水條件不良，建筑物施工速度快的地基土或斜坡穩(wěn)定分析時(shí)，可采用快剪；固結(jié)快剪用于模擬建筑場地上土體在自重和正常荷載下作用下達(dá)到完全固結(jié)，而后遇到突然施加荷載的情況例如地基土受到地震荷載的作用屬于此情況；慢剪指標(biāo)用于模擬在實(shí)際工程中，土的排水條件良好（如砂土層中夾砂層）、地基土透水性良好（如低塑性黏土）且加荷速率慢的情況。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的工程情況選擇合適的試驗(yàn)方法。直剪試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：儀器構(gòu)造簡單，試樣的制備和安裝方便，易于操作。缺點(diǎn)：①剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面不符合實(shí)際情況，不一定是土樣的最薄弱面。②試驗(yàn)中不能嚴(yán)格控制排水條件，對(duì)透水性強(qiáng)的土尤為突出，不能量測土樣的孔隙水壓力。③上下盒的錯(cuò)動(dòng)，剪切過程中試樣剪切面積逐漸減小，剪切面上的剪應(yīng)力分布不均勻。4.2.2三軸剪切試驗(yàn)

三軸試驗(yàn)是根據(jù)摩爾庫侖破壞準(zhǔn)則測定土的黏聚力c和內(nèi)摩擦角。常規(guī)的三軸試驗(yàn)是取三個(gè)性質(zhì)相同的圓柱體試件，分別先在其四周施加不同的圍壓（即小主應(yīng)力），隨后逐漸增大大主應(yīng)力直到破壞為止

在三軸剪切試驗(yàn)中，根據(jù)試件排水條件的不同，可分為不固結(jié)不排水剪(UU)，固結(jié)不排水剪（CU）和固結(jié)排水剪（CD）3種試驗(yàn)方法。

對(duì)于飽和黏性土，在不同圍壓下測得不固結(jié)不排水剪的破損摩爾圓直徑相等，其包絡(luò)線為水平線，

固結(jié)不排水剪試驗(yàn)（測孔壓）確定c′和的方法

將所得的總應(yīng)力摩爾圓（圖中各實(shí)線圓）向坐標(biāo)原點(diǎn)平移一相應(yīng)的孔隙水壓力u值，圓的半徑保持不變

【

例4-2

】對(duì)某飽和土做固結(jié)不排水試驗(yàn)，4個(gè)試樣破壞時(shí)的、和相應(yīng)的孔隙水壓力u列表于3-1中。試確定該試樣、和、。表3-1三軸試驗(yàn)成果

試樣編號(hào)

/kPa

/kPa

u/kPa

1234

145218310405

60100150200

21386284

【解答】（1）采用直角坐標(biāo)系，在橫坐標(biāo)上，按適當(dāng)比例尺繪制，繪制、點(diǎn)，以-為直徑，（，0）為圓心繪制摩爾圓，4組試樣共4個(gè)圓，如圖3-13中實(shí)線所示，然后作此4圓的公切線，即為土的抗剪強(qiáng)度包線。量得=17kPa，=17°

（2）采用表3-2的數(shù)據(jù)作有效應(yīng)力圓，如圖3-13中虛線所示，方法同上，然后作此4圓的公切線，量得=12kPa，=25°

表3-2三軸試驗(yàn)成果（有效應(yīng)力）(單位：

kPa)

試樣編號(hào)

1234124391806224888321116圖3-13例3-2

4.2.3無側(cè)限壓縮試驗(yàn)

無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是三軸剪切試驗(yàn)的特例，對(duì)試樣不施加周圍壓力，即

3=0，只施加軸向壓力直至發(fā)生破壞，試樣在無側(cè)限壓力條件下，剪切破壞時(shí)試樣承受的最大軸向壓力qu，稱為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度

飽和軟粘土土的靈敏度

粘性土的原狀土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與原土結(jié)構(gòu)完全破壞的重塑土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值反映土的結(jié)構(gòu)受撓動(dòng)對(duì)強(qiáng)度的影響程度

根據(jù)靈敏度將飽和粘性土分類：低靈敏度土1<St≤2中靈敏度土2<St≤4高靈敏度土St>44.2.4十字板剪切試驗(yàn)

適用于現(xiàn)場測定粘性土的不排水強(qiáng)度，尤其適用于均勻的飽和軟粘土十字板剪切破壞扭力矩

十字板現(xiàn)場試驗(yàn)強(qiáng)度

4.3地基承載力

地基承載力是指地基單位面積上所能承受荷載的能力。通常把地基土單位面積上所能承受的最大荷載稱為極限荷載或極限承載力。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工中，為保證荷載作用下地基不破壞，《地基規(guī)范》規(guī)定地基承載力必須滿足相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均總壓力

修正后地基承載力的特征值建筑物對(duì)地基的要求1.變形要求2.穩(wěn)定要求

地基承載力：地基所能承受荷載的能力。4.3.1地基的破壞形式

試驗(yàn)研究表明，在荷載作用下，建筑物地基的破壞通常是由承載力不足而引起的剪切破壞，地基剪切破壞的形式可分為整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪破壞三種形式

整體剪切破壞

局部剪切破壞

沖剪破壞1.整體剪切破壞1)p-s曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可區(qū)分地基變形的三個(gè)階段

2)地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū)，隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動(dòng)面

3)荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)急劇下沉，并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)兩側(cè)地面明顯隆起2.局部剪切破壞1)p-s曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線段。

2)塑性變形區(qū)不延伸到地面，限制在地基內(nèi)部某一區(qū)域內(nèi)。

3)荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起。3.沖剪破壞1)p-s曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

2)地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)滑動(dòng)面。

3)荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起，而是下陷。

整體剪切破壞的曲線1有兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)a和b，相應(yīng)于a點(diǎn)的荷載稱為臨塑荷載pcr，指地基土即將出現(xiàn)剪切破壞時(shí)的基礎(chǔ)底面的壓力；相應(yīng)于b點(diǎn)壓力稱為極限荷載pu，是地基承受基礎(chǔ)荷載的極限壓力，當(dāng)基底壓力達(dá)到Pu時(shí)，地基就會(huì)發(fā)生整體剪切破壞。臨塑荷載pcr和極限荷載pu稱為地基的兩個(gè)臨界荷載。

4.3.2理論公式法確定地基承載力

1．按塑性區(qū)的深度確定地基承載力

按塑性區(qū)開展深度確定地基承載力的方法，就是將地基中的剪切破壞區(qū)限制在某一范圍，確定地基土所能承受多大的基底壓力，該壓力即為所求的地基承載力。（1）臨塑荷載

是指地基土即將出現(xiàn)剪切破壞時(shí)的基礎(chǔ)底面的壓力。設(shè)條形基礎(chǔ)的寬度為b，埋置深度為d，均布垂直壓力為p，按彈性理論可推導(dǎo)出地基的臨塑荷載計(jì)算公式為

其中Md，Mc為承載力系數(shù)

（2）臨界荷載p1/4和p1/3

理論計(jì)算和工程實(shí)踐表明，用臨塑荷載作為地基特征承載力特征值比較保守，也不夠經(jīng)濟(jì)。國內(nèi)某些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，塑性區(qū)的最大開展深度zmax可達(dá)到基礎(chǔ)寬度b的1/4或1/3，并把這時(shí)的基底壓力稱為臨界荷載p1/4和p1/3

。

中心受壓基礎(chǔ)可取，其臨界荷載為

偏心受壓基礎(chǔ)可取，其臨界荷載為

承載力系數(shù)

提示：上述公式是在條形基礎(chǔ)承受均布荷載條件下推導(dǎo)出來的，可以直接作為地基承載力特征值使用，對(duì)于矩形、圓形基礎(chǔ)可近似應(yīng)用，結(jié)果偏于安全

【

例4-3

】某條形基礎(chǔ)，寬度b=3m，埋置深度d=1.0m。地基土為粉質(zhì)黏土，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)為：=18kN/m3，黏聚力c=10kPa，內(nèi)摩擦角=10°，飽和重度kN/m3。試求：①地基承載力、；②當(dāng)?shù)叵滤簧仙粱A(chǔ)底面時(shí)，承載力有何變化。

【解答】（1）由c=10kPa、=10°，根據(jù)承載力系數(shù)計(jì)算公式，得、、、，分別代入式（3-19）和式（3-20）得（2）當(dāng)?shù)叵滤簧仙粱A(chǔ)底面時(shí)，若抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、不變，則承載力系數(shù)也不變，但基底以下土的重度按浮重度計(jì)，其值為=78.24kPa<

82.56kPa=80.04kPa<85.8kPa

從計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)?shù)叵滤簧仙粱A(chǔ)底面時(shí)，地基承載力將降低。2．按極限荷載確定地基承載力

極限荷載pu是指地基即將出現(xiàn)完全剪切破壞時(shí)相應(yīng)基礎(chǔ)底面的壓力。太沙基公式

1）條形基礎(chǔ)公式2）方形基礎(chǔ)公式

3）圓形基礎(chǔ)公式

式中b——條形基礎(chǔ)為寬度，方形基礎(chǔ)為邊長，圓形基礎(chǔ)為半徑(m)；、、——承載力系數(shù)，由表3-3查得

對(duì)于局部剪切破壞的松軟土，太沙基建議用修正后的、值來計(jì)算，由此得出的承載力系數(shù)、、列入表3-3中供查用。其中，。則修改后的太沙基公式為

實(shí)際工程中，用極限荷載除以安全系數(shù)K后，可以作為地基承載力特征值應(yīng)用。對(duì)于太沙基極限承載力公式，安全系數(shù)K取3。

【

例4-4

】某條形基礎(chǔ)，寬度b=2m，埋置深度d=1.0m。地基土為粉質(zhì)黏土，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)為：=18.5kN/m3，黏聚力c=10kPa，內(nèi)摩擦角=20°，試按太沙基公式計(jì)算地基的極限荷載與地基承載力特征值。

【解答】（1）由