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《土力学课件》课件

《土力学课件》课件
土的渗透性：土的渗透性是指水在土中的流动能力，是影响土的排 水性能和抗渗性能的重要因素
土的工程分类
岩石：坚硬、不易变形，常用于建 筑基础和道路工程
砂土：颗粒较大，易变形，常用于 填筑工程
黏土：颗粒较小，易变形，常用于 防渗工程
粉土：颗粒极小，易变形，常用于 地基处理和防渗工程
淤泥：颗粒极小，易变形，常用于 地基处理和防渗工程
剪切破坏：地基在荷载作用 下产生的剪切破坏
地基承载力计算方法
荷载效应： 计算地基 承受的荷 载效应
地基承载 力：计算 地基的承 载力
地基变形： 计算地基 的变形量
地基稳定 性：计算 地基的稳 定性
地基承载 力与变形 的关系： 分析地基 承载力与 变形之间 的关系
地基承载 力与变形 的计算方 法：介绍 地基承载 力与变形 的计算方 法
数值模拟目的：通过计算机模拟，预测土的变形、强度等特性，为工程设计提供依据
实验操作流程与注意事项
实验准备：确保 实验器材齐全， 包括土样、仪器、 工具等
实验步骤：按照 实验指导书进行， 包括土样制备、 测试、数据处理 等
注意事项：确保 实验环境安全， 遵守实验室规定， 注意操作规范， 避免实验误差
端承桩：适用 于坚硬、密实 的土层，如岩
石、砂土等
摩擦桩：适用 于软土层，如 淤泥、黏土等
端承摩擦桩： 适用于坚硬、 密实的土层和 软土层交界处
复合桩：适用 于多种土层， 如岩石、砂土、 淤泥、黏土等
桩基设计需要 考虑的因素： 土层性质、桩 基类型、桩基 长度、桩基直
径等
桩基设计原则与步骤
确定桩基类型：根据工程地质条件、建筑物荷载、场地条 件等因素选择合适的桩基类型。
实验结果分析： 根据实验数据， 分析土力学特性， 得出结论，撰写 实验报告

《土力学教学课件》课件

《土力学教学课件》课件

实例五：某水利工程土石坝渗漏问题
实例三：某桥梁桩基承载力问题
实例六：某港口码头地基承载力问题
实际工程中土力学应用
地基处理：利用土力学原理进 行地基加固和稳定
边坡稳定：利用土力学原理进 行边坡稳定分析和设计
隧道工程：利用土力学原理进 行隧道设计和施工
地下工程：利用土力学原理进 行地下工程设计和施工
THEME TEMPLATE
土的稳定性分析
土的强度：包括抗压强度、抗剪 强度、抗拉强度等
影响因素：土的性质、结构、应 力状态、地下水等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
土的稳定性：包括抗滑移稳定性、 抗倾覆稳定性等
稳定性分析方法：包括极限平衡 法、有限元法、数值模拟法等
滑坡治理措施
监测预警：建立滑坡监测系统， 实时监测滑坡动态
土力学工程应用 ：包括地基处理 、边坡稳定、隧 道工程等
土力学实验：包 括土的物理性质 实验、土的力学 性质实验、土的 工程性质实验等
课件结构
引言：介绍土力学的基本概念和重要性
案例分析：通过案例分析加深对土力 学的理解
理论部分：介绍土力学的基本原理和 理论
总结：总结土力学的核心内容和学习 要点
实践部分：介绍土力学在实际工程中的 应用
粉土：颗粒极小，易于流动，常用 于地基处理和填筑
淤泥：颗粒极小，易于流动，常用 于地基处理和填筑
冻土：在低温下冻结，常用于地基 处理和道路建设
土压力理论
章节副标题
静止土压力
概念：土压力是指土体对挡土墙或其他建筑物产生的压力 产生原因：土体自重、土体变形、土体渗透等因素 计算方法：静止土压力的计算方法包括朗肯土压力理论、库仑土压力理论等 应用：静止土压力理论在土力学、岩土工程等领域有广泛应用

土力学 全套课件

土力学 全套课件
图1.2 水分子与矿物颗粒的关系 (a)土粒表面的结合水膜 (b)极性水分子
• (3)土中气体
• 1.3 土 的 结 构
• 1.3.1 土的结构
• 土的结构分为3种：
图1.3 单粒结构
• ①单粒结构
(a)松散的单粒结构 (b)密实的单粒结构
• ②蜂窝结构
• ③絮状结构
• 1.3.2 土的构造
• (1)层状构造
• 1)常水头试验
• 2)变水头试验
图2.3 常水头渗透系数测定装量
图2.4 变水头渗透系数测定装量
• (2)现场测定法
• 现场测定渗透系数的方法有野外注水试验 和野外抽水试验。
• 1)抽水试验井点布置
图2.5 现场抽水试验 (a)平面图 (b)剖面图 1—主井；2—观测井
• 2)渗透系数计算 • 分离变量积分：
• 1.1 土 的 形 成 • 1.2 土的三相组成 • 土的三相组成是指土由固体矿物颗粒（固
相）、水（液相）、气体（气相）三部分 组成。 • (1)固体矿物颗粒 • 1）土粒的成分 • 2）颗粒级配
• 3)级配曲线 • 不均匀系数Cu定义为 • 曲率系数Cc定义为
图1.1 颗粒级配曲线图
• (2)土中水 • 1)强结合水 • 2)弱结合水(也称薄膜水) • 3)重力水 • 4)毛细水
• ④毛细水的上升还可能引起土的沼泽化、 盐渍化，对道路、桥梁、水利工程等可能 造成影响。
• 2.2 土的渗透性
• 2.2.1 土的层流渗透定律
• 法国学者达西(H.Darcy)，利用图2.1所示的 装置进行了的土透水性试验研究，于1856 年得出结论：流量Q与过水断面A和水头 (h1-h2)成正比与渗流路径L成反比，即达西 定律：

土力学课件

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§ 1.4 土的结构和构造
1.4.1 土的结构
1.单粒结构 单粒结构 • 粗大土粒在水或空气中下沉 • 颗粒间位置稳定 • 碎石土和砂土的结构特征 • 密实的单粒结构土是良好的天然地基 2.蜂窝结构 蜂窝结构 • 粉粒（0.075～0.005mm）的结构形式 粉粒（ ～ ） • 孔隙大 • 受动力荷载，结构破坏 受动力荷载，
蜂窝结构 单粒结构
3.絮状结构 絮状结构 • 黏粒（0.005～0.0001mm）的结构形式 黏粒（ ～ ） • 结构不稳定
絮状结构
在取土试验或施工过程中都必须尽量减少对土的扰动， 在取土试验或施工过程中都必须尽量减少对土的扰动， 避免破坏土的原状结构。 避免破坏土的原状结构。
1.4.2 土的构造
物理风化 化学风化 生物风化
原生矿物 次生矿物 有 机 质
无粘性土 粘性土
动植物活动引起的岩石和土体 粗颗粒的粒度或成分的变化
2. 土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用 构成土骨架，
重要影响
次要作用
§1-2 土中固体颗粒
1.2.1 土粒的粒度成分
1. 基本概念
• 粒度 —— 土粒的大小，以粒径表示。 土粒的大小，以粒径表示。
1. 土的特点 2. 土粒粒组的划分 3. 级配的判别
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） 物理风化） 石英 长石 云母 高岭石 次生矿物 化学风化） （化学风化）
高 岭 石
9克蒙脱土的总表 面积大约与一个足 粗粒土 性质稳定 球场一样大
伊利石 蒙脱石
伊 利 石
细粒土
3.自由水 自由水
重力水: 重力水 •在重力或水头压力作用下运动的自由水 在重力或水头压力作用下运动的自由水 •对土粒有浮力作用 对土粒有浮力作用 •渗流对土体稳定有重大影响 渗流对土体稳定有重大影响 毛细水: 毛细水 • 存在于水与空气交界面 • 在重力和表面张力作用下自由移动 • 上升高度与颗粒粒径有关

土力学课件ppt

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环境工程中的土力学
总结词
环境保护、土壤修复
详细描述
在环境工程中，土力学主要关注土壤污染和修复、土壤保持和土地复垦等方面。它研究土壤污染物的 迁移转化规律，提出土壤修复和改良的方法和技术，为环境保护和土地资源可持续利用提供科学依据 。
地质工程中的土力学
总结词
岩土工程、地质灾害防治
详细描述
地质工程中的土力学主要研究岩土体的稳定性、变形和渗流 等问题，涉及到边坡工程、地下工程、地基处理等方面的应 用。同时，它也涉及到地质灾害的防治，如滑坡、泥石流等 自然灾害的预测和治理。
04
渗流基本概念
渗流
土中水流在土壤孔隙中的流动现象。
孔隙压力
土壤孔隙中的流体压力。
渗透力
水流在土壤孔隙中流动时对土壤颗粒产生的动水 压力。
达西定律
达西定律描述了水在土壤孔隙中流动 时的速度与压力梯度之间的关系，即 水流的速率与孔隙压力梯度成正比。
达西定律是渗流理论的基本定律，适 用于描述土壤和岩石等连续介质的渗 流。
的数学模型。
常见的固结方程有太沙 基固结方程、剑桥固结
方程等。
土力学在工程中的
07
应用
土木工程中的土力学
总结词
基础建设、建筑安全
详细描述
土力学在土木工程中主要用于研究和解决地基与基础的问题，确保建筑物的安 全性和稳定性。它涉及到土的强度、变形、渗透等基本特性，以及如何进行合 理的地基设计、基础选型和施工方法选择。
土压力理论
02
静止土压力
静止土压力是指土体在无外力作用或外力作用平衡时产生的土压力，通常表现为 土体内部的应力状态。
静止土压力的大小与挡土墙的刚度和位移有关，计算公式为：P = K * γ * H，其 中K为静止土压力系数，γ为土的容重，H为挡土墙高度。

《土力学原理》PPT课件

《土力学原理》PPT课件
2）三相体：颗粒、水、空气，性质复杂。 3）土力学的研究方法：理论＋试验＋经验。
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8
土力学有何特点？
土力学发展的历史
1776 Coulomb 强度定律，土压力 理论 1856 Darcy 渗透定律 1857 Rankine 新的土压力理论 1925 Terzaghi 有效应力原理及渗透固结理论 1936 第一届国际土力学及基础工程会议 1949 中国土力学研究的兴起
精选ppt
5
土有哪些特点？
碎散性 三相体系 自然变异性
力学特性复杂
• 变形特性
• 强度特性 • 渗透特性
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6
土力学有何特点？
学科 土力学
研究对象
天然的三相碎散 堆积物（碎散材料）
理论力学 材料力学 结构力学 弹性力学
流体力学
质点或刚体 连续固体
连续流体
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7
土力学有何特点？
1）天然介质： 种类多 ，变化大，分布形态复杂。
11
土力学包括哪些内容？
1、土的物理性质——土力学基础
2、土中应力——土力学先导
3、强度特性 变形特性——土力学核心 渗透特性
4、土压力——土力学应用
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12
如何学好土力学？
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 内容间联系 要记忆，但不要死记
精选ppt
13
本课程安排和要求
教学环节： 课堂讲授 (14 次 28 学时) 习题讨论课( 2 次 4 学时) 实验课 ( 4 次 8 学时) 课堂表现及作业
考核及成绩 80％ （期末考试）

土力学(全套318页PPT课件)


苏州名胜虎丘塔
土 • 虎丘塔共七层，高47.5m，底层直径13.7m。 呈八角形，全为砖砌，在建筑艺术风格上有独 特的创意，被国务院公布为全国重点文物保护 单位。
力 • 目前该塔倾斜严重塔顶偏离中心线2.31m。经 勘探发现，该塔位于倾斜基岩上，复盖层一边 深3.8m，另一边为5.8m。由于在一千余年前
土 • 作为建筑地基、建筑介质或建筑材料的地壳表 层土体是土力学的研究对象。
• 土力学不仅研究土体当前的性状，也要分析其 性质的形成条件，并结合自然条件和建筑物修
力 建后对土体的影响，分析并预测土体性质的可 能变化，提出有关的工程措施，以满足各类工 程建筑的要求。
学 • 土力学是一门实践性很强的学科，它是进行地 基基础设计和计算的理论依据。
• 土力学研究对象：与工程建设有关的土
上部结构、基础和地基三者之间的关系
土 • 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
力
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。
学 • 一般建筑物由上部结构 （Superstructure）和基础两 部分组成。
坏或不能正常使用，这类问题在土力学中叫做 变形问题。
力 • 如果土受力超过了它所能承受的能力，土便要 被破坏，建筑物将随之倒毁或不能使用。土体 的破坏，在力学中亦称为稳定性丧失。研究土
学 体是否会破坏这一类问题称为稳定问题，土的 稳定性取决于它的强度。
二、土力学研究特点.内容与方法
土 • 土力学是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。
学 • 掌握土体变形与强度指标的测定方法及在工程实践中 的应用。 • 掌握土的动力特性的基本概念。来自三、土力学发展简史与趋势

土力学课件


第四章土的渗透性及渗透稳定
闸底板下地基中的流网
第四章土的渗透性及渗透稳定
• 结合土中所示的渗流装置，说明渗流过程 中水、土两个力系之间的相互转化，即渗 流过程中的有效应力原理。
第五章地基变形计算
• • • • •
土的压缩定律 土的压缩性指标、指标间的关系 土的固结状态、前期固结压力的概念 地基最终变形量的计算 饱和土体一维固结理论的基本假定、固结 过程中两个力系的转化、固结微分方程的 形式 • 固结度的定义及求解 • 固结过程中地基固结沉降量的计算
第五章地基变形计算
• 已知土中土层条件相同，求各土层的固结 度。
第一章土的物理性质及工程分类
三相比例指标 物理状态指标 颗粒级配 土中水的类型
第一章土的物理性质及工程分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 土的三相比例指标中，哪几个是由试验测得的？ • 已知A、B两种土，其中 A B 液限 30％ 9％ 塑限 12％ 6％ 含水率 15％ 6％ 土粒比重 2.7 2.68 饱和度 100％ 100％ 问下列哪些说法是正确的？ 1)A土含的粘粒比B土多； 2) A土的湿容重比B土大； 3) A土的干容重比B土大； 4)A土的孔隙比比B土大。
第三章地基应力计算
• • • • •
自重应力、附加应力的分布规律 自重应力侧向分量σx的分布规律 基底压力的计算、分布图形的判断 饱和土的有效应力原理 自重应力和基底压力中两个力系的概念和 计算
第三章地基应力计算
• 地下水位上升或下降对土的自重应力有何 影响？地下水位突然降落和缓慢降落对土 的自重应力影响是否相同？为什么？ • 土的自重应力为何与x、y坐标无关？ • σx为何会在土层交界面处不连续？对σx的 影响？ • 两相邻基础A、B，A对B的影响在B的基础 底面是否最大？
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2005年7月21日在广州海珠区江南大道南海珠广场深基坑南边发生滑坡
绪论
绪论
比萨斜塔是意大利 比萨城大教堂的独 立式钟楼，位于比 萨大教堂的后面
钟楼始建于1173年， 设计为垂直建造，但 是在工程开始后不久 便由于地基不均匀和 土层松软而倾斜
绪论
比萨 Pisa) 斜塔
绪论
墨 西 哥 城 的 下 沉
绪论
Santa Tecla 滑坡
2001年1月13日，萨尔 瓦多发生了7.6级的强震， 震中位于Santa Miguel 西南60英里。因此在 Santa Tecla 造成 山体 滑坡，最终导致700多人 遇难
舟曲泥石流
绪论
舟曲泥石流
绪论
绪论
舟曲发生泥石流的主要因素：
一、是三眼峪沟内部有滑坡、崩塌等大量的松散固体物质存 在，为泥石流的发生提供了充分的物质条件，其中多数为 1879年7月1日甘肃文县8级地震所诱 发。同时舟曲位于龙 门山地震活动带北缘，又临近天水地震活动带，此前也曾受 汶川地震波及，土质相对疏松，一遇强降雨容易形成泥石流。 二、是三眼峪沟流域上游植被以幼林为主，灌草比例高，局 部裸露，储水能力较弱，在经历今年入夏以来长时间严重干 旱后，表层土变得更加干松。 三、是在近期强降雨作用下，土体强度极大地降低，形成坡 面泥石流，并逐步带动沟坡崩滑岩土形成冲击力巨大的泥石 流，在从中上游汇流至中下游过程中，使得因地震形成的天 然堆石坝逐级溃决，并最终导致泥石流流量的增大和破坏力 的增强。
§1.2 土的三相组成
土粒粒组的划分
粒组名称
漂石或块石 卵石或碎石 圆砾或 角砾 粗 中 细 粗 中 细 极细
表1-1
粒径范围 (mm)
> 200 200~60 60~20 20~5 5~2 2~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.1~0.05
第1章 土的物理性质及工程分类
本章主要内容
• • • • • • • • 1.1 土的生成 1.2 土的三相组成 1.3 土的结构、构造 1.4 土的三相物理性质指标的测定及计算 1.5 无粘性土的特性 1.6 粘性土及粉土的特性 1.7 粘性土水-土系统的工程（物理-化学）特性 1.8 土的工程分类
化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等各种 气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化 作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化，分解为极细颗 粒的过程。 特征：
物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗； 化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。 对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风 化，只不过哪种占优势而已。
§1.1 土的生成
运积土：岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离 开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积土、 冰碛土和沼泽土等。 冲积土：由水流冲积而成；颗粒分选、浑圆光滑 风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积 物；没有层理、细砂或粉粒；黄土 冰碛（qi）土：由冰川剥落、搬运形成的堆积物；不成层、从 漂石到粘粒 沼泽土：在沼泽地的沉积物；含有机质、压缩性高、强度低
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绪论
土力学是力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。
研究内容： 通过研究土的物理、力学、物理化学性质及微观结构，进一步认 识土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的反应特性即土 的压缩性、剪切性、渗透性及动力特性。
需要研究和解决的工程中的三大类问题： 土体稳定或强度问题； 土体变形问题； 渗流：渗透变形与渗透稳定。
§1.2 土的三相组成
（二）土粒的大小和土的级配 粒度，粒径 粒组：把工程性质相近的土粒合并为一组；某粒组的土 粒含量定义为该粒组的土粒质量与干土总质量之比
土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量
随着颗粒大小的不同，土的性质可以有很大的差异。因 此，人们常常按照粒径的范围，将土粒分为若干组，粒 组之间的分界尺寸称为界限粒径。表1-1是国内常用的 一种粒组划分。
§ 1.2
土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用
重要影响
次要作用
§1.2 土的三相组成
土是固体颗粒、水和空气的混合物，常称土为三相 系。 固相：土的颗粒、粒间胶结物； 液相：土体孔隙中的水； 气相：孔隙中的空气。
§1.2 土的三相组成
当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土； 当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土； 一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中 兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。 根据土的粘性分： 粘性土：颗粒很细； 无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚 至堆石（直径几十cm甚至1m）
该城市人口密集。1850年开始抽取地下水，1891－1973年，整个 老城下沉达8.7m造成地面道路、建筑及其他建筑设施的破坏。 土层中地下水位的下降，使有效应力增加，使地基进一步固结沉降。
绪论
圣母教堂，因地表不均匀下沉使其发生严重倾斜，并成为危房
绪论
La Conchita 滑坡
1996年发生在美国加 州的La Conchita ，因 居民已提前撤离固未造 成人员伤亡
§ 1.1 一、土的概念
土的生成
土： 覆盖在地表上的碎散矿物集合体。 岩石：构成地壳的基本物质，是一种或多种矿物的聚合体。 统称为大自然的产物
土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物
风化、搬运、堆积
岩石 压密、岩化 土
岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。
§1.1 土的生成
物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲 击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使 整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。
不同类型的土
§1.2 土的三相组成
一、土的固相 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成 土的骨架最基本的物质，称为土粒。对土粒应从其矿物 成分、颗粒的大小来描述。 （一）成土矿物：原生矿物，次生矿物
原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英 、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物 ，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿 物以及碳酸盐等。