土力学
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1. 土的颗粒级配:土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分比表示,常用颗粒级配曲线表示。
2. 土的物理性质指标:(9个)3个基本指标:天然密度、含水量、土颗粒相对密度6个导出指标:干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。
3. 四个密度大小关系:饱和密度>天然密度>干密度>有效密度4. 塑性指数:是液限和塑限的差值(省去%),即土处在可塑状态的含水量变化范围。
5. 流土(流砂):在渗流作用下,局部土体表面隆起,或某一范围内土 粒群同时发生移动的现象。
6. 管涌:在渗流作用下,无粘性土中的细小颗粒通过较大颗粒的孔隙,发生移动并被带出的现象。
7. 土的最优含水量:在一定的压实功下使土最容易压实,并能达到最大密度时的含水量。
8. 基地压力计算: 偏心荷载下的基底压力式中:M ——作用于基础底面形心上的力矩设计值,M 可能是由竖向偏心荷载引起,可能是由水平力引起,此处:e —— 偏心距W ——与弯矩M 对应的截面抵抗矩,此处:偏心荷载作用下基底压力的三种分布形式:a) e<L/6时, 梯形分布b) e=L/6时,三角形分布c) e>l/6时,理论上将出现拉应力,而实际不可能,因此,基底压力重新调整。
调整后,只出现沿基础局部(而非整个基础底面)的压应力 基础底面最大压应力计算的依据:9.有效应力原理:σ = σ´ + u (饱和土中的总应力为有效应力和孔隙水压力之和)P L p I ωω - = e G F M )(+=62bl W =)2/(3)(2)2(321max max e l b G F P G F b e l P -+=⇒+=⨯-⨯10.分层总和法基本假定、计算步骤、计算原理(简答题)基本假设:1)地基土是均质、各向同性的半无限线性变形体,可按弹性理论计算土中应力。
2)在压力作用下,地基土不产生侧向变形,可采用侧限条件下的压缩性指标。
3)地基沉降仅发生在一定深度范围内。
概念土力学基本原理及应用土力学是土壤力学的简称,是研究土壤的力学性质、力学行为和力学计算方法的一门学科。
它基于大地工程学和土木工程学的基本原理,通过实验、理论和计算方法,研究土壤的应力、应变、变形和稳定性等力学特性,为土木工程的设计、施工和维护提供理论基础和技术支持。
下面将从土力学的基本原理和应用方面进行详细描述。
一、土力学的基本原理1. 应力原理:土壤的内力状态可以由应力表示,而应力可以分为均匀应力和非均匀应力两个部分。
均匀应力分为三个方向上的法向应力和剪切应力,非均匀应力则与土壤的物理性质和边界条件有关。
2. 应变原理:土壤的干燥密度、含水量等物理性质会受到应力的影响,从而导致土壤的体积发生变化,这种变化可以通过应变表示。
土壤的应变又可以分为线性弹性应变和非线性塑性应变两部分。
3. 变形原理:土壤在受到外力作用后会发生变形,这种变形可以分为弹性变形和塑性变形两部分。
弹性变形是指土壤在外力作用下发生的可逆变形,而塑性变形则是指土壤在达到一定应力水平后发生的不可逆变形。
4. 稳定性原理:土壤的稳定性是指土体在外力作用下能够保持稳定的能力,常用于评估土壤的适用性和承载力。
土体的稳定性与土壤的黏聚力、内摩擦角、承载力等因素有关。
二、土力学的应用1. 地基基础设计:通过土力学的理论和方法,可以对地基基础的稳定性和承载力进行分析和计算,从而指导地基基础的设计和施工。
2. 边坡和挡土墙设计:土力学的原理可以用于分析边坡和挡土墙的稳定性,评估其抗滑性和抗倾覆性,并提供相应的设计和施工建议。
3. 地震工程:土力学对地震工程的研究具有重要意义,可以通过分析土壤的动力特性和响应,来评估土壤的液化、地基沉降等问题,从而提高地震工程的安全性。
4. 岩土工程:土力学在岩土工程领域也有广泛应用,可以用于分析土石体的稳定性、地下水流动规律,以及岩土工程中的渗透、固结和变形等问题。
5. 水利工程:土力学可以用于水利工程的土石坝、堤防和渠道的设计和监测,以及泥石流和滑坡等灾害的防治。
1 浅基础:埋置深度不大于3~5m,只需要经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础。
2 深基础:浅层土质不良,埋置深度大于5m,需要借助特殊的施工方法建造起来的基础。
3土的结构:指土颗粒或集合的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们直接的连接特征。
4土的构造:指土层的层理、裂缝和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。
5黏性土的界限含水量:黏性土从一种状态转变另一种状态的分界含水量。
6灵敏度:当土体受到外部扰动作用,其结构遭受破坏时,土的强度降低,压缩性增高。
工程上用灵敏度来衡量黏性土结构性对强度的影响。
7土的抗剪强度:指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
8 触变性:与结构性相反的是土的触变性。
9特殊土:是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土,在工程中需要特别加以注意。
10土的液化:是指饱和状态砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载能力的现象。
11主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时。
作用在墙背上的土压力称为主动土压力。
一般用Ea表示。
12被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称被动土压力。
13静止土压力:当挡土墙静止不动。
墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力称谓静止压力,用Eo表示。
14简单土坡:指土坡的坡度不变,顶面和底面水平,且土质均匀,无地下水。
15桩基础可以采用单根桩的形式承受和传递上的结构的荷载,这种独立基础称为单桩基础。
16由两根或两根以上桩数组成的桩基础称为群桩基础,群桩基础中的单桩称为基桩。
17桩土之间相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向,当桩周土层相对于桩侧向下位移时,桩侧摩阻力方向向下,称为负摩阻力。
19 单桩的破坏模式:屈曲破坏,整体剪切破坏,刺入破坏。
20单桩承载力是指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定性不产生过大变形的承载能力。
第一章土的组成1土的定义:土是岩石风化的产物。
常见的化学风化作用:水解作用,水化作用,氧化作用。
2土是由固体颗粒,水,和气体组成的三相体系。
3固体颗粒:岩石风化后的碎屑物质简称土粒,土粒集合构成土的骨架4土具有三个重要特点:散体性;多相性;自然变异性5粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
土粒的大小叫做粒度。
6采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配;不均匀系数Cu:反映大小不同粒组分布的均匀程度,Cu越大,越不均匀。
曲率系数Cc:反映了d10、d60之间各粒组含量的分布连续情况。
Cc过大或过小,均表明缺少中间粒组。
7土粒大小:也称为粒度,以粒径表示;8土体:9粘土矿物10液相11强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜,亦称吸着水弱结合水紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜,也称薄膜水。
12自由水指土粒表面引力作用范围之外的水.自由水分为:重力水,毛细水。
重力水是存在于地下水位以下的透水土层中的自由水。
毛细水存在于地下水位以上,受水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
13土的构造:指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。
有层理构造,裂隙构造,分散构造14土的结构:指土粒大小、形状、相互排列及其联结关系、土中水性质及孔隙特征等因素的综合特征。
有单粒结构,蜂窝结构,絮状结构15承压水16潜水:17排水距离18双面排水19电泳:在电场作用下向阳极移动;电渗:水分子在电场作用下向负极移动,因水中含有一定量的阳离子(K+,Na+等),水的移动实际上是水分子随这些水化了的阳离子一起移动。
20双电层:反离子层与土粒表面负电荷层组成双电层。
第二章土的物理性质及分类1重度:单位体积土的重量,用γ表示密度:单位体积土的质量,用ρ表示2干密度ρd干容重γd:单位体积内土粒的质量或重量饱和密度ρsat与饱和容重γsat :土中孔隙完全被水充满,土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量浮密度与浮容重:单位体积内土粒质量与同体积水质量之差3土粒相对密度:土的质量与同体积4℃时纯水的质量之比4土的含水率w :土中水的质量与土粒质量之比.测定方法:烘干法。
土力学几个基本概念1、 土:土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体,岩石是广义的土。
土是自然历史的产物,是岩石经风化、搬运、剥蚀、推挤形成的松散集合体。
2、 地基:支撑基础的土体或岩土称为地基,是受土木工程影响的地层。
分类:有天然地基和人工地基两种。
3、 基础:指墙、柱地面以下的延伸扩大部分。
作用:将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据其埋置深度可以分为浅基础和深基础。
4、 基础工程:地基与基础的统称。
5、 持力层:埋置基础,直接支撑基础的土层。
6、 下卧层:卧在持力层下方的土层。
7、 软弱下卧层:f f 软持软弱下卧层的强度远小于持力层的强度。
8、 土的工程性质1. 土的散粒性2. 土的渗透性3. 土的压缩性4. 整体强度弱5.6. 土的性质及工程分类1、土的三相组成:在天然状态下,土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称三相体系。
A 、 土的固体颗粒(固相)a 、土的矿物成分土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受的风化作用。
矿物颗粒成分有两大类:原生矿物,次生矿物。
(1) 原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、云母、长石等。
其矿物成分于母岩相同,其抗水性和抗风化作用都强,故其工程性质比较稳定。
若级配好,则土的密度大、强度高,压缩性低。
(2) 次生矿物:原生矿物经风化作用后形成的新矿物。
如黏土矿物等。
黏土矿物主要由蒙脱石、伊利石和高岭石。
蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。
它的亲水性特强工程性质差。
伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。
高岭石,它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或者两层。
它的亲水性质差,工程性质好。
b 、土粒粒组土粒的大小称为粒度,在工程中,粒度的不同、矿物成分的不同,土的工程性质就不同,因此工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。
土力学一、介绍土力学是土木工程中的一个重要学科,研究土壤力学和土木工程中土壤的应力、应变和变形等方面的规律。
土力学的研究对象是土壤及其力学性质,通过对土壤的特性和行为的研究,可以预测和控制土壤在工程中的行为,为土木工程的设计和施工提供科学依据。
二、土壤力学的基本概念1. 土壤物理性质土壤的物理性质包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙比、相对密度等。
这些性质直接影响土壤的承载力、抗剪强度和渗透性等力学性质,是土壤力学研究的基础。
2. 土壤力学参数土壤力学参数包括土壤的压缩性、内摩擦角、剪切强度参数等。
这些参数描述了土壤在受力作用下的变形和破坏特性,是土壤力学分析和计算的重要依据。
3. 土壤应力状态土壤应力状态是指土壤中的应力分布情况,包括垂直应力、水平应力和剪应力等。
了解土壤的应力状态可以帮助工程师预测土壤的承载力、变形和破坏状态,从而设计出安全可靠的土木工程。
三、土壤力学的应用1. 土壤的承载力分析土壤的承载力是指土壤在承受外力作用下的最大抵抗能力。
工程师通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构、内摩擦角等参数的分析,计算得出土壤的承载力,并根据承载力的大小来设计和选择合适的基础结构和土方工程。
2. 土壤的变形特性研究土壤在受力作用下会发生变形,包括压缩变形、剪切变形和液化等。
了解土壤的变形特性可以帮助工程师预测土壤的沉降和位移,并采取相应的补充措施,确保土木工程的安全和稳定。
3. 土壤的抗剪强度分析土壤的抗剪强度是指土壤在剪切作用下的抵抗能力。
通过对土壤的剪切试验和理论分析,工程师可以确定土壤的剪切强度参数,并结合实际工程条件进行抗剪强度的计算和分析,为土木工程的设计和施工提供重要依据。
四、土力学的挑战与发展土力学作为土木工程中的重要学科,正面临着一系列的挑战和发展机遇。
首先,随着城市化进程的加快和人口增长的需求,工程建设规模不断扩大,对土力学的研究和应用提出了新的要求。
其次,随着科技的进步和实验技术的发展,土力学研究手段和方法也将得到加强和完善,从而能够更加准确和全面地研究土壤的力学性质和行为规律。
土力学(工程管理专业)一:名词解释1.管涌:在渗流作用下,土体中的细颗粒在粗颗粒形成的空隙中流失的现象称为管涌。
2.颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以土粒总含量的百分数表示。
3.临塑荷载:地基中将要出现但尚未出现塑性变形区,其相应的荷载。
4.被动土压力:当挡土墙在外力的作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力。
5.主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力。
6.静止土压力:当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力。
7.地基:支撑基础的土体或岩体。
8.基础:将结构承重的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
9.流砂:当地下水流动,流动力的数值等于或大于土的浮重度时,土体发生浮起而随水流动,这种现象称为流砂。
10.无筋扩展基础:指用砖,毛石,混泥土,毛石混泥土,灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。
11.土的含水量:土中水的质量与土粒质量之比。
12.液限:土自可塑状态变化到流动状态的临界含水量。
13.压缩模量:土体在完全侧限条件下,竖向附加应力与相应的应变增量之比。
14.土的相对密度:土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比。
ds=w sρρ/15.塑性荷载:指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。
16.附加应力:由建(构)筑物荷载在地基中引起的应力增量。
17.土的抗剪强度:土体抵抗剪力破坏的极限能力。
二:选择与填空1.土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比。
2.土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度Sr。
3.实验室中可测的指标:重度,密度,含水量。
4.土中水的质量与土粒质量之比称为土的含水量。
5.土的颗粒级配曲线比较陡说明:级配不好。
6.常见的粘土矿物中,亲水性最好的是:蒙脱石。
7.粘土矿物可分为:蒙脱石,伊利石,高岭石。
8.土是在岩石的风化作用下形成的。
9.Cu>5,级配良好,Cu<5,级配不良。
目录第一章土的物理性质 (1)第二章土的渗透性和水的渗流 (11)第三章土中应力和地基应力分布 (14)第四章土的压缩性及地基沉降计算 (23)第五章土的抗剪强度 (34)第六章天然地基承载力 (43)第七章土压力 (51)第一章土的物理性质一、内容简介土的力学性质由其物理性质所决定,而土的物理性质又取决于土的成分、结构和形成过程等。
在本章中将介绍土的生成、矿物组成、结构及其联结、三相含量指标、土体状态、土(岩)的工程分类等。
二、基本内容和要求1 .基本内容( 1 )土的形成;( 2 )土的粒径组成及物质成分;( 3 )土中的水及其对土性的影响(粘粒与水的表面作用);( 4 )土的结构及联结;( 5 )土的三相含量指标及换算关系;( 6 )土的物理状态及有关指标;( 7 )土(岩)的工程分类。
2 .基本要求★ 概念及基本原理【掌握】土的粒径组成(或颗粒级配、粒度成分);粒组划分;粒径分析;粒径分布曲线(级配曲线)及其分析应用;土的三相含量指标;砂土及粘性土的物理状态及相应指标;砂土的相对密实度及状态划分;粘性土的稠度和可塑性;稠度和稠度界限;塑性指数及液性指数;【理解】土的形成过程;粒径分析方法(筛分法、比重计法);不均匀系数;曲率系数;土的矿物成分及相应的物理性质;土中水的形态及相应的性质;粗粒土、粉土、粘性土的结构及对土性的影响;重塑土;粘性土的灵敏度及触变性;标准贯入试验及标贯数;塑限及液限的确定方法;土(岩)的工程分类★ 计算理论及计算方法【掌握】土的三相含量指标关系的推导;土的三相含量指标的计算;相对密实度的计算;塑性指数及液性指数的计算;★ 试验【掌握】三个基本指标容重、比重、含水量的确定方法;塑限及液限的确定(搓条法及锥式液限仪法)三、重点内容介绍1 .土的生成土的多相性、分布不均匀性的主要原因就是因为其生成的原因和历史不同。
总的来说,土是由地壳表层的岩石(完整的)经长期的变为碎屑,原地堆积或经风力水流等搬运后沉积而形成。
土力学是利用力学的一般原理,研究土德物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
通常把支承基础的土体或岩体称为地基;基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
在天然状态下,土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。
简称三相体系。
固体颗粒构成土的骨架,其大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土物理学性质的重要因素。
土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
矿物颗粒分为:原生矿物和次生矿物。
黏土矿物主要分为:蒙脱石,伊利石,高岭石。
土粒粗细粒组:巨粒、粗粒、细粒三个统称;再按200mm、60mm、2mm、0.075mm、0.005mm 细分为:漂石(块石)、卵石(碎石)、砾粒、粉粒和黏粒。
土的颗粒级配:颗粒级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。
曲线平缓则表示粒径大小相差悬殊,颗粒不均匀,级配良好,反之不良。
工程中常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc来反映土粒颗粒级配的不均匀程度。
Cu=d60/d10 Cc=(d30)²/(d10×d60)d60—小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径;d30,有效粒径;d10中值粒径;Cu反映了大小不同粒组的分布情况,Cc描述了级配曲线分布的整体形态,工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断:1.对于级配连续的土,Cu>5,级配良好;Cu<5,级配不良;2对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,须同时满足Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好,反之则不良。
颗粒分析实验的方法有:1筛分法;2沉降分析法土中水的存在状态,按存在形态分有液态水、固态水和气态水。
工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定等问题都与土中水的运动有关。
土的构造是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称为宏观结构。
一般分为单粒结构、蜂窝结构(0.005~0.075mm)及絮凝结构。
土的构造的最主要特征就是成层性,即层理构造,它是在土的形成过程中,由不同阶段的沉积的物质成分、颗粒大小或颜色的不同,而沿竖向呈现的成层特征。
土的构造的另一特征是土的裂隙性。
这些构造特征都会造成土的不均匀性。
三个基本试验指标:1土的天然密度ρ=m/V 2土的含水量ω=土中水质量/土中颗粒质量3土粒相对密度ds=土粒密度/纯水密度土粒相对密度,砂土(2.65~2.69)粉土(2.70~2.71)粉质黏土(2.72~2.73)黏土(2.74~2.76)有机质土的相对密度一般为2.4~2.5;泥炭土相对密度为1.5~1.8最大孔隙比emax;最小emin;天然e;相对密实度Dr,Dr=emax-e/emax-emin1≥Dr>0.67密实0.67≥Dr>0.33中密0.33≥Dr>0松散相对密实度试验适用于透水性良好的无黏性土,如纯砂、纯硕等。
《建筑地基基础设计规范》中采用标准贯入试验的锤击数N来评价砂类土的密实度,分为四个等级,松散(N≤10)、稍密(10<N≤15)、中密(15<N≤30)、密实(N>30)黏性土,就是指具有可塑状态性质的土,他们在外力作用下,可塑成任何形状而不产生裂缝,当外力去掉后,仍可保持原形状不变(可塑性)。
界限含水量指黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。
土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限,用ωL表示;土由半固态变化到可塑状态的界限含水量称为塑限,用ωp表示;土由半固态不断蒸发水分,体积缩小,直到体积不再缩小时的界限含水量称为缩限,用ωs表示。
塑性指数Ip=ωL-ωp(不带百分数),塑限指数能综合反映土的矿物成分和颗粒大小的影响,因此塑性指数常作为工程上对黏性土进行分类的依据。
液性指数IL=ω-ωp/Ip(用小数表示)<0土体处于坚硬状态;>1土体处于流动状态;0~1,土体处于可塑状态;0<I≤0.25硬塑、0.25<I≤0.75可塑、0.75<I≤1.0软塑地基土的工程分类:按规范分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土六大类。
均质土的自重应力σcz=γz根据弹性理论中圣维南原理可以证明,在基础底面下一定深度所引起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关,而只与其合力的大小和作用点位置有关。
中心荷载作用下,作用在基底上的荷载合力通过基底形心,基底压力假定为均匀分布,平均压力设计值可按下式计算p=F+G/A偏心荷载作用时,pmax=2(F+G)/3b(l/2-e)莫尔-库伦强度理论:当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时,讲该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态,表征该状态下各种应力关系称为极限平衡条件。
若忽略其自身重力,则根据静力平衡条件,可求得任一截面m-n上的法向应力σ和剪应力τ为{σ=1/2(σ1+σ3)+1/2(σ1-σ3)cos2α{τ=1/2(σ1-σ3)sin2α无黏性土的c=0,则其极限平衡条件为σ1=σ3tan²(45°+υ/2)σ3=σ1tan²(45°-υ/2)压缩性指标:a=e1-e2/p2-p1为了统一标准,一般采用p1=100kPa增加到p2=200kPa时所得的压缩系数a1-2当a1-2<0.1Mpa﹣¹时,为低压缩土0.1Mpa≤a1-2<0.5Mpa﹣¹时,为中压缩土a1-2≥0.5Mpa时,为高压缩土压缩指数:Cc=e1-e2/㏒p2-㏒p1Cc<0.2时为低压缩性土,Cc=0.2~0.4时,中压缩性土,Cc﹥0.4,为高压缩性土三轴压缩试验的突出优点是:①试验能严格控制试样的排水条件,准确测定试样在剪切过程中孔隙水压力的变化,从而可定量获得土中有效应力的变化情况;②与直剪试验对比起来,试样中的应力状态相对的较为明确和均匀,不硬性指定破裂面位置;③除抗剪强度指标外,还可测定如土的灵敏度、侧压力系数、孔隙水压力系数等力学指标。
三轴压缩试验;1,固结不排水剪(CU)2.不固结不排水剪(UU)3.固结排水剪(CD)三种试验方法的适用范围:UU试验,地基为透水性差得饱和黏性土或排水不良,且建筑物施工速度快。
常用于施工期的强度与稳定验算;CU试验,建筑物竣工后较长时间,突遇荷载增大。
如房屋加层、天然土坡上堆载等;CD试验,地基的透水性较佳(如砂土等低塑性土)和排水条件良好(如黏土层中游夹砂层),而建筑物施工速度又较慢。
作用在挡土墙上的土压力:1主动土压力,2被动土压力,3静止土压力郎金土压力的适用条件:假定挡土墙墙背竖直、光滑,填土面水平。
地基承载力:临塑荷载的表达式为pcr=3.14(γ0+c*cotυ)/(cotυ+υ-3.14/2)+ γ0d其中γ0表示基底标高以上的土的重度(kN/m³)υ指地基土的内摩擦(弧度)一般认为在中心垂直荷载下,塑性区的最大发展深度Ζmax=b/4,可得P¼=3.14(γ0d+c*cotυ+γb/4)/(cotυ+υ-3.14/2)+ γ0d偏心荷载作用下,改成1/3地基基础设计和计算满足下面三个条件:⑴在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面,应具有足够的安全度。
⑵控制地基的变形,使之不超过建筑物的地基变形允许值,以免引起基础和尚不结构的损坏或影响建筑物的正常使用功能和外观⑶基础的材料、形式、尺寸和构造除应适应上部结构、符合使用要求、满足上述地基承载力(稳定性)和形变要求外,还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。
浅基础的类型有:无筋扩展基础,扩展基础,柱下条形基础,筏形基础,壳体基础,岩层锚杆基础无筋扩展基础的台阶宽高比要求bi/Hi≤tanαbi无筋扩展基础任一台阶的宽度;Hi相应bi的台阶高度;tanα,宽高比的允许值基础埋置深度的选择:为了保护基础不受人类和其他生物活动等的影响,基础宜埋置在地表以下,其最小埋深为0.5m,且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m,同时又要便于周围排水沟的布置。
当寻在相邻建筑物时,新建筑物基础埋深不宜大于原有建筑物基础。
当埋深大于原有建筑物基础时,两基础之间应保持一定净距,其数值应根据原有建筑物荷载大小,基础形式和土质情况,一般不宜小于基础地面高差的1~2倍。
当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设置临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施,或加固原有建筑物地基。
地基承载力:根据规范,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,按以下式修改地基承载力特征值fa=fak+ηb*γ(b-3)+ηd*γm(d-0.5)fak—地基承载力特征值(kPa)ηb、ηd—分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数γ—基础底面以下的重度(kN/m³)b—基础面宽度(m),当b<3m时按3m取值,b>6m时按6m取值d—基础埋置深度(m),一般至室外地面标高算起确定基础尺寸前,必须进行地基承载力验算,pk≤fa,pkmax≤1.2fa偏心荷载作用下pkmax=Fk+Gk/A+Mk/W=Fk+Gk/l*b+(1+6ek/l)或当pkmin<0时,pkmax=2(Fk+Gk)/3ba软弱下卧层和直立层验算pz+pcz≤fak矩形基础附加应力为Pz=lb(pk-γm*d)/(l+2z*tanθ)(b+2z*tanθ)条形基础附加应力为Pz=b(pk-γm*d)/(b+2z*tanθ)地基变形验算:高层建筑横向整体倾斜容许值,人眼可见为1/25=0.004,破坏值为1/150 按桩的设置效应分类:⑴非挤土桩⑵部分挤土桩⑶挤土桩按桩身材料:混凝土桩、钢桩、木桩及组合材料桩按桩径大小:小桩(d≤250mm)、普通桩(250<d<800)、大直径桩(d≥800)。