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土力学与地基基础(马宁主编)思维导图

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土力学与地基基础复习讲义

土力学与地基基础复习讲义
在持续负温作用下，地下水位较高处的粉砂、粉土、粉 质粘土等土层常具有较大的冻胀危害。防治冻胀的工程主要 措施是，要将构筑物基础底面置于当地冻结深度(可查有关 规范)以下，以防止冻害的影响。
三、土中气体
土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分 为与大气连通的非封闭气体和与大气不连通的封闭气 体。
1. 非封闭气体：
1.单粒结构
粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，其特点是土 粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松较大，压缩性较小，是较为良好的天然地基； 疏松单粒结构的土，其骨架不稳定，当受到振动或其他外力作用时，引起 土体较大的变形，这种土层如未经处理一般不宜作为建筑物的地基。
➢ 地基的强度条件 地基有足够的强度，在荷载作用下，地基土不发生剪切破坏 或失稳。
➢ 地基的变形条件 不使地基产生过大的沉降或不均匀沉降，保证建筑物正常使 用。
➢ 基础结构 本身应有足够的强度和刚度，在地基反力作用下不会产生过 大强度破坏，并具有改善沉降与不均匀沉降的能力。
8
第二章 土的性质及工程分类
(2) 粒组：工程上把大小、性质相近的土粒合并为一组。 (3) 界限粒径：划分粒组的分界尺寸 （表2.1）。
3、土的颗粒级配
工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为若干粒组， 为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相 对含量（即各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的 颗粒级配。
工程中常用不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)来反映土颗粒 级配的不均匀程度：
反映了大小不同 粒组的分布情况
描述了级配曲线分布 的整体形态，表明某 粒组是否缺失情况
级配（优/差）判断标准：
① 级配连续的土（级配曲线平缓）： Cu>5，级配良好；Cu愈大，表示土粒愈不均匀。 Cu<5，级配不良。

土力学与地基基础41共51页

土力学与地基基础41共51页

4.2 地基最终沉降量计算
1.地基的最终沉降量：是指地基在建筑
物等其它荷载作用下，地基变形稳定后的 基础底面的沉降量。
最终沉降量
沉降与时间的关系
2.地基沉降的原因：
• 外因：主要是建筑物荷载在地基中产生 的附加应力。（宏观分析）
• 内因：土的三相组成。（微观分析）
A)地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作 用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中 产生的附加应力。
z0

A
施工前z0
p A
Net stress increase
施工 后 p 附加 pz0
B)内因:土由三相组成，具有碎散性，在附加 应力作用下土层的孔隙发生压缩变形，引 起地基沉降。
h
3.计算目的：预知该工程建成后将产生的最终沉 降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，判断地基变 形是否超出允许的范围，以便在建筑物设计时， 为采取相应的工程措施提供科学依据，保证建 筑物的安全。
（2）计算地基附加应力沿深度的分布；
（3）计算土层的竖向固结系数和时间因子；
（4）求解地基固结过程中某一时刻t沉降量。
Cv

k(1 e)
a w
Tv cvt/H2
Ut
st
谢谢！
0
0
附加应力通 代入 引入平均附
式σz=K p0
加应力系数
z


0
Kdz
A
z
p0 z
因此附加应力 面积表示为
A p0z
因此
s
p0
z Es
地基沉降计算深度z1bn
zi-1
56
zi
第i层
34
△z 第n层
p0

《土力学与地基基础》课件

《土力学与地基基础》课件
在荷载作用下，透水性大的饱和无粘性土，其压缩过程在 短时间内就可以结束。相反 地，粘性土的透水性低，饱和粘 性土中的水分只能慢慢排出，因此其压缩稳定所需的时间要 比砂土长得多。土的压缩随时间而增长的过程，称为土的固 结，对于饱和粘性土来说，土的固结问题是十分重要的。
计算地基沉降量时，必须取得土的压缩性指标，压缩性指
标常采用室内试验或原位测试来测定他们。在一般工程中，常 用不允许土样产生侧向变形(侧限条件)的室内压缩试验来测定 土的压缩性指标 。
二、压缩曲线和压缩性指标 (一)压缩试验和压缩曲线
(二)土的压缩系数和压缩指数
压缩性不同的土，其 e p 曲线的形状是不一样的。
曲线愈陡，说明随着压力的增加， 土孔隙比的减小愈显 著，因而土的压缩性愈高，所以，曲线上任一点的切线斜 率a就表示了相应于压力p作用下土的压缩性：
粘性土的物理特征
一 粘性土的界限含水量 粘性土由于其含水量的不同，而分别处于固态、 半固态、可塑状态及流动状态 粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水 量，叫做界限含水量。
我国目前以联合法测定液限和塑限
二、粘性土的塑性指数和液性指数 1、塑性指数是指液限和塑限的差值(省去％符号)，
即土处在可塑状态的含水量变化范围。
缩性。
(三)压缩模量(侧限压缩模量)
根据e p 曲线，可以求算另一个压缩性指标——压
缩模量。它的定义是土在完全侧限条件下的竖向附加压应
力与相应的应变增量之比值。土的压缩模量可根据下式计
算：
ES

p H
1 e1 a
H1
E s 亦称侧限压缩模量，以便与一般材料在无侧限条件
下简单拉伸或压缩时的弹性模量相区别。
表2-1提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。 表中根据界限粒径200、20、2、0．05和0．005mm把 土粒分为六大粒组：漂石<块石)颗粒、卵石(碎石) 颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。

土力学 土工原理 知识点梳理

土力学 土工原理 知识点梳理

2019-2020(2)土力学【土工原理】 课程内容整理1 综述《土力学》是土木工程、水利工程等相关专业的一门重要的专业基础课，是用基础力学的基本原理和土工试验技术研究土的强度、变形、渗透及其规律的一门学科，具有很强的理论性和实践性。

通过本次土力学课程学习，我对土力学的研究内容、研究方法有了一定的了解，掌握了一些重要指标的计算方法。

为了更好地掌握土力学的知识，我绘制了如下知识体系框架图。

依照这一思路，从绪论入手，以“如何解决土力学的三大核心问题”为线索，结合土力学的工程应用，整理本学期《土力学》课程的一些重点内容如下。

2 绪论图 1-1 知识结构思维导图2.1 学科概况2.1.1 土力学的学习目的定义：土是自然历史的产物，是由地壳表层不同成因的岩石在物理、化学生物等风化作用后经过搬运、沉积形成的松散颗粒堆积物。

应用：①把土作为建筑物地基，在土层上修建厂房等；②用土作为材料，修筑堤坝、路基以及空间填料等；③作为环境介质，修建地下商城等；目的：①预防岩土灾害发生；②保障建筑物的安全和正常使用；2.1.2 土的基本特性和特点土是大小不同，形状各异的固体颗粒的集合体。

且具有以下性质：①碎散性，在外力作用下颗粒之间容易产生相对移动；②不均匀性，土的性质随空间和时间而变；③多孔多相，具有区域性2.2 土的物理性质及工程分类1知识点梳理如下（思维导图见下页）：名词解释：土的定义：土是岩石经风化、搬运、沉积或堆积后形成的松散颗粒集合体，是由固相、液相、气相组成的三相体系。

物理风化：物理风化是指岩石中发生的只改变颗粒大小与形状，不改变岩石矿物成分的过程。

化学风化：化学风化指岩石与水、氧气、二氧化碳等物质长时间接触，产生水化、氧化和碳化等化学变化，分解为细小颗粒并且矿物成分发生改变的过程。

生物风化：生物风化指动、植物及人类活动对岩石产生的破坏作用。

（人类的开矿爆破活动也算）1土的工程分类考试不作重点，但考证要引起重视图2-1 第二章思维导图残积土：指岩石经风化后未经自然力搬运而残留在原地的岩石碎屑组成的土。

《土力学》读书笔记思维导图

《土力学》读书笔记思维导图
9.3 黏性 土坡的稳定 分析
0 5
9.5 渗流 和地震条件 下的土坡稳 定分析
9.7 土坡失稳的原因 及防治措施
【本章要点】
【思考题】 【习题】
9.3.1 整体 圆弧滑动法
9.3.2 条分 法
9.5.1 渗流 作用下的土 坡稳定分析
9.5.2 地震 条件下的土 坡稳定分析
9.6.1 土坡稳定分析 的总应力法和有效...
5.3.1 饱和土的有 效应力原理
5.3.3 太沙基单向 渗透固结理论
0 1
5.4.1 分 层总和法
0 2
5.4.2 弹性 力学公式法
0 3
5.4.3 地 基沉降三分 量法
0 4
5.4.4 平 均固结度法
0 6
5.4.6 几 种地基沉降 计算方法的 讨论
0 5
5.4.5 按 实测沉降推 算法
5.5.2 正常固结、 超固结和欠固结土
形式
7.2.2 地基 破坏的过程
7.3.1 临塑 荷载
7.3.2 临界 荷载
7.4.2 太沙基公式
7.4.1 普朗特尔-雷 斯诺极限承载力
公...
7.4.3 汉森公式
7.5.2 按原位试验 确定
7.5.1 按土的抗剪 强度指标确定
7.5.3 按经验确定
第8章 土压力
0 1
8.1 概述
0 2
9.6.2 土的抗剪强度 取值
9.6.3 容许安全系数 的选择
9.6.4 容许安全系数 法的缺陷
9.7.1 土坡 失稳的原因
9.7.2 土坡 失稳的防治 措施
第10章 土的动力特性
0 1
10.1 概述
0 2
10.2 土的 动强度

土力学与地基基础 (2)

土力学与地基基础 (2)
编辑ppt
第一章 土的物理性质及工程分类
1-1 概 述 1土的定义：
土是连续，坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗 粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积 物。 2 土的三相组成：
土的物质成分包括有作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中 的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗粒(固相)、 水(液相)和气(气相)所组成的三相体系。
3)变质作用：在岩浆活动和地壳运动过程中，原岩(原来生 成的各种岩石)在高温、高压下及挥发性物质的渗入下，发生 成分、结构、构造变化的地质作用。 (2)外力地质作用：
由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它 包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、 生物等的作用。 1)风化作用：外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破 碎和化学变化的作用。 2)沉积岩和土的生成：原岩风化产物（碎屑物质），在雨雪 水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等
地质年代：地壳发展历史与地壳运动，沉积环境及生物 演化相对应的时代段落。
相对地质年代：根据古生物的演化和岩层形成的顺序， 所划分的地质年代。
在地质学中，根据地层对比和古生物学方法把地质相对 年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、中生代和新 生代)，每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在 每一个地质年代中，都划分有相应的地层（参见表1-6）
它的工作方法就是：调查勘察、试验测定、分析计算、 方案论证，监测控制、反演分析，修改定案；
编辑ppt
它的研究方法是以三种相辅相成的基本手段， 即数学模拟(建立岩土本构模型进行数值分析)、 物理模拟(定性的模型试验，以离心机中的模 型进行定量测试和其它物理模拟试验)和原体 观测(对工程实体或建筑物的性状进行短期或 长期观测)综合而成的。我国的地基及基础科 学技术，作为岩土工程的一个重要组成部分， 已经、也必将继续遵循现代岩土工程的工作方 法和研究方法进行发展。

土力学及地基基础word

土力学与地基基础讲义一、土力学、地基与基础的概念1.土力学利用力学原理，研究土的应力变形、强度、稳定和渗透性及其随时间变化规律的科学。

2. 基础将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构称基础。

包括深基础和浅基础。

3. 地基把土层中附加应力与变形所不能忽略的那部分地层或（岩层）称为地基。

4. 地基的范围（正常情况下卧层土自然压密状态强度高于持力层。

）持力层：埋置基础的土层即位于基础底面第一层土。

下卧层：在地基范围内持力层以下的土层。

软弱下卧层：强度低于持力层的下卧层。

5. 基础埋置的土层应埋置在良好的持力层上。

二、地基基础设计的基本要求1. 地基有足够的强度，在荷载作用下，地基土不发生剪切破坏或失稳。

2. 不使地基产生过大的沉降或不均匀沉降，保证建筑物正常使用。

3. 基础结构本身应有足够的强度和刚度，在地基反力作用下不会产生过大强度破坏，并具有改善沉降与不均匀沉降的能力。

综上所述：地基种类分人工地基：经过处理而达到设计要求的地基。

天然地基：不需处理而直接利用的地基。

三、地基与基础在工程中的重要性1.地基基础处理不当，影响建筑物的正常使用与安全，如上部结开裂，倾斜，建筑物倒塌，危及生命与财产安全。

例1941年加拿大特朗斯康大谷仓（长60m，宽23m，高31m，重2×105KN）建造在软弱下卧层上，第一次装料就发生整体倒塌。

2.地基基础设计要充分掌握地基土的工程性质，从实际出发进行多方案比较。

四、本课程的特点与任务（一）特点知识面广而综合性强，它涉及的学科内容较广泛，如土力学、工程地质学、施工技术及建筑结构等。

（二）任务1. 掌握地基土的物理性质与土力学的基本知识。

2.能阅读与正确理解工程地质勘察报告。

3.了解地基处理的各种方法。

4.进行一般房屋的地基基础设计。

思考题1．地基与基础的概念？2．地基基础设计的基本要求是什么？第一章土的物理性质第一节土的形成一、岩石的风化1．概念地表岩石长期在不同温度、水、大气、生物活动及其他外力作用的影响下，不断破碎，并发生化学变化，这种变化称为岩石的风化。

(完整版)初中力学知识思维导图

力
力的作用效果
力的种类
力的三要素
力的定义
定义：物体对物体的相互作用。

特点：力的作用是相互的。

大小
方向
作用点
摩擦力
弹力定义大小方向定义大小方向定义大小
方向
重力质量
定义大小
单位
测量
天平使用
密度
定义大小单位测量
测石块密度测盐水密度
改变物体的运动状态
改变物体的形状
压强
液体压强
大气压强
定义
大小单位
流体压强
特点
公式
托里拆利实验
机翼的升力
运动状态
长度测量
速度
定义公式
匀速直线运动平均速度
力和运动
牛顿第一定律
惯性二力平衔功
定义
公式单位
功率
定义
公式单位
能量
定义
大小
种类
动能势能
重力
弹性
转化
简单机械
杠杆
滑轮
斜面
机械效率
力臂
平衡条件
定滑轮
动油轮
滑轮组
轮轴
有用功
总功
与质量成正比
力效果的显现
压力效果
和力的关系
做功能力
做功快慢
做
功
方
法
初中力学知识导图。

地基与基础1 地基基础入门


【相关知识】 1.土力学
应用工程力学方法来研究土的力学性 质的一门学科，是土木工程的一个分支。 它专门研究土的工程性质与受力状态，用 于解决地基与基础及有关工程问题
奥地利工程师卡尔·太沙基(18831963)首先采用科学的方法研究土力学， 被誉为现代土力学之父。土力学被广 泛应用在地基、挡土墙、土工建筑物、 堤坝等设计中。土力学的内容主要土 的基本物理性质和工程性质；土力学 的基本理论和基本分析方法；土力学 的工程应用。
【相关知识】 2.地基与基础
(1)基础：是建筑物向地基传递荷载的下部结构，是建筑物的墙或 柱埋在地下的扩大部分，是建筑物的“脚”。作用是承受上部结构 的全部荷载，把它传给地基。
北宋木桩基础遗址
渤海国二十四块石基础
【相关知识】 2.地基与基础
(2)地基：指基础底面以下，承受基础传递过来的建筑物荷载而产 生应力和应变的岩土层。基础是建筑物的组成部分，而地基则不是。
【相关知识】 1.地质年代
地质年代是指一个地层单位或地质事件的时代和年龄。地质年代包 含两种意义，其一是地质事件从发生至今的年龄，称为绝对年代；其二 是各种地质事件发生的先后顺序，称为相对年代。
(1)绝对年龄。绝对年龄是利用岩石中残留的放射性元素的蜕变，测定岩石形 成后所经历的实际年代（龄），是用距今多少年来表示的。
学习单元1 地基基础入门
项目1
地基基础认知
项目2 工程地质分类识别
单元小结（思维导图）
项目1
地基基础认知
任务1 地基基础的基本概念
【任务引入】
“楼倒倒”事件回放：2009年6月27日清晨， 上海市闵行区莲花南路、罗阳路口西侧“莲花 河畔景苑”小区内一栋在建的13层住宅楼全部 倒塌，由于倒塌的高楼尚未竣工交付使用，所 以，事故并没有酿成特大居民伤亡事故，但是 造成一名施工人员死亡。该楼整体朝南侧倒下， 13层的楼房在倒塌中并未完全粉碎，楼房底部 原本应深入地下的数十根混凝土管桩被“整齐” 地折断后裸露在外。

土力学与地基基础第3章土的物理性质和工程分类122页


（课本没有，补充内容）
比重公式：d s土颗粒

土颗粒 4C纯水
试验换算：4C纯水

土颗粒
d s土颗粒

液体
d s液体
V 土颗粒 4C纯水
V 土颗粒 土颗粒
d s土颗粒
V 土颗粒 液体
d s液体
m土颗粒 m同体积液体
d s土颗粒
d s液体
最后换算公式：d s土颗粒
——土粒重量与同体积纯水在4°C时的重量之比。
Gs
Ws
Vs w
ms
Vs w
单位：无
ms——固体颗粒质量， Vs——固体颗粒体积， ρw——4°C时水的密度，1g/cm3或1t/m3。 土的比重取决于组成土的矿物成分。可用比重瓶法
测出
（课本第41页）
土粒比重（ds或Gs）：可用比重瓶法测出
土粒粒组划分及名称见下表：（课本第34-35页）
非黏性土 黏性土
0.075~0.25
漂石 粒径>200mm
卵石 粒径为60～200mm
圆砾 粒径为2～60mm
砂粒 粒径为0.075～2mm 粉粒像水泥粉，黏粒像米浆。
土的颗粒级配：（课本第35页）
——土中土颗粒的大小及其组成情况 ——工程上常用以土中各个粒组的相对含量(即各粒 组占土粒总量的百分数)来表示，称为土的颗粒级配。
颗粒分析试验：筛分法、沉降分析法
土的颗粒级配：（课本第35页）
颗粒分析试验：筛分法
使用烘干、分散样——适用粒径0.075mm＜d＜60mm的 粗粒土
标准筛——粗筛孔径60、40、20、10、5、2mm 细筛孔径2、1、0.5、0.25、0.075mm
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