8.第八章土力学与基础

土力学与地基基础
• 由于计算上述安全系数时，滑动面为任意 假定，并不是最危险的滑动面，因此所求 结果并非最小的安全系数。通常在计算时 需要假定一系列滑动面，进行多次试算， 计算工作量很大。 • W.费伦纽斯（Fellenius,1927）通过大量计 算分析，提出了以下所介绍的确定最危险 滑动面圆心的经验方法。
土力学与地基基础
瑞典条分法和毕肖普法的比较
• 瑞典条分法忽略各条间力对Ni的影响，i土 条上只有Gi,Ni,Ti三种力作用，低估安全系 数5~20%。 • 毕肖普法忽略土条竖向剪切力的作用，考 虑了土条两侧的作用力，比瑞典条分法更 合理，低估安全系数约为2~7%。
土力学与地基基础
li
K
1 m cb Gi ui b X i tan i
G sin
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土力学与地基基础
• 毕肖普条分法考虑了土条两侧的作用力， 计算结果比较合理。 • 分析时先后利用每一土条竖向力的平衡及 整个滑动土体的力矩平衡条件，避开了Ei 及其作用点的位置，并假定所有的 X i 均等 于零，使分析过程得到了简化。 • 但该方法同样不能满足所有的平衡条件， 还不是一个严格的方法，由此产生的误差 约为2%～7%。另外，毕肖普条分法也可以 用于总应力分析，即在上述公式中采用总 应力强度指标c、φ计算即可。
土力学与地基基础
土坡形态及各部分名称
坡肩 坡顶
坡高 坡脚
坡面
坡角
土力学与地基基础
土力学与地基基础
土力学与地基基础
土力学与地基基础
4.土坡由于其表面倾斜，在自重或外部荷 载的作用下，存在着向下移动的趋势， 一旦潜在滑动面上的剪应力超过了该面 上的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏, 就可 能造成土坡中一部分土体相对于另一部 分的向下滑动，该滑动现象称为滑坡。 5.天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡 开挖等问题，都要演算土坡的稳定性。 亦即比较可能滑动面上的剪应力与抗剪 强度，这种工作称为稳定性分析。

4、特殊性地基，如湿陷性黄土、季节性冻土，要求采用 桩基础将荷载传到深层稳定的土层； 5、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确， 如果采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；
6、当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施 工困难和避免水下施工；
7、地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物 的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定 土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。
8.3.2 单桩竖向静载荷试验 静载荷试验是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法，它 除了考虑地基的支承能力外，也计入了桩身材料对承载力 的影响。 对于灌注桩，应在桩身强度达到设计强度后方能进行静载 荷试验。对于预制桩，由于沉桩扰动强度下降有待恢复， 因此在砂土中沉桩7天后，粘性土中沉桩15天后，饱和软粘 土中沉桩25天后才能进行静载试验。 静载荷试验时，加荷分级不应小于8级，每级加载量宜为预 估限荷载的1/8~1/10。 测读桩沉降量的间隔时间为：每级加载后，第5、10、 15min时各测读一次，以后每15min测读一次，累计一小时 后每隔半小时测读一次。 在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于 0.1mm时可视为稳定，稳定后即可加下一级荷载。
Quk Qsk Qpk u qsik li q pk Ap
二、 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直 径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算：
8.2桩的类型
1、按承台位臵分：高桩承台基础和低桩承台基础 2 按承载性状分类： 摩擦型桩；端承型桩；
3 按成桩方法分类：非挤土桩；部分挤土桩；挤土桩；
4 按桩径（设计直径d）大小分类：小直径桩：d ≤250mm； 中等直径桩： 250mm< d <800mm；大直径桩： d ≥800mm 5、按桩身材料分：木桩，钢筋混凝土桩和钢桩 6、按施工方法分：预制桩；灌注桩

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•多个集中力及不规则分布荷载作用 叠加原理：由几个外力共同作用时所引起的某一参数（内力、 应力或位移），等于每个外力单独作用时所引起的该参数值的 代数和。 n 1 P2 P1 z 2 i Pi z i 1 z 1


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2.角点法计算地基附加应力Ⅱ：计算点在荷载面边缘
o
o
II
I
z (cI cII ) p0
3.角点法计算地基附加应力Ⅲ ：计算点在荷载面边缘外 o III I IV o II
z ( cI cII cIII cIV ) p0
在长度上不变，可视为平面应变问题。当荷载面积的长宽比大于等于10 时，可按条形荷载计算。
地基表面作用线荷载时，视pdy 为集中荷载，按布辛涅斯克解 积分可得
z
2 pz 3
x 2 z 2
2

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•均布荷载情况

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4.角点法计算地基附加应力Ⅳ：计算点在荷载面角点外
I o o
III IV II
z ( cI cII cIII cIV ) p0

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•例题分析
【例】有一矩形底面基础b=4m, l=6m，其上作用均布荷载p0=100kPa，用角
点法计算矩形基础外k点下深度z=6m处N点竖向应力sz值。
4m
d
6m
c 3m
s
z z (ajki) z (iksd ) z (bjkr) z (rksc)

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3m
a i
r

第8章 桩基础 复习思考题一、选择题1、下面属于挤土桩的是（ D ）（A ）钢筋混凝土预制桩 （B ）钢管桩 （C ）钻孔灌注桩 （D ）沉管灌注桩2、桩基承台的宽度与哪一条件无关？（ A ）（A ）承台混凝土强度 （B ）构造要求最小宽度（C ）边桩至承台边缘的距离 （D ）桩的平面布置形式3、在竖向极限荷载作用下，桩顶竖向荷载桩侧阻力承担70%，桩端阻力承担30%的桩称为（ B ）。

（A ）摩擦桩 （B ）端承摩擦桩 （C ）摩擦端承桩 （D ）端承桩4、以下属于非挤土桩的是（ C ）（A ）实心的混凝土预制桩 （B ）下段封闭的管桩 （C ）钻孔灌注桩 （D ）沉管灌注桩5、承台的最小宽度不应小于（ C ）（A ）300mm （B ）400mm （C ）500mm （D ）600mm6、承台边缘至边桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长，边缘挑出部分不应小于（ B ）。

（A ）100mm （B ）150mm （C ）200mm （D ）250mm7、板式承台的厚度是由（ 4 ）承载力决定的。

（1）受弯；（2）受剪切；（3）受冲切；（4）受剪切和受冲切8、端承型群桩基础的群桩效应系数 （ 2 ）（1）1>η （2）1=η （3）1<η9、桩端进入坚实土层的厚度，一般不宜小于桩径的（ 1 ）。

（1）1~3倍 （2）2~4倍 （3）2~5倍 （4）3~4倍10、产生桩侧负摩阻力的情况很多，比如（ 1 ）（1）大面积地面堆载使桩周土压密；（2）桩顶荷载加大；（3）桩端未进入坚硬土层； （4）桩侧土层过于软弱。

11、地基基础设计等级为（ 4 ）的建筑物桩基可不进行沉降验算。

（1）甲级；（2）乙级；（3）乙级和丙级（4）丙级12、某场地在桩身范围内有较厚的粉细砂层，地下水位较高。

若不采取降水措施，则不宜采用（ 2 ）（1）钻孔桩；（2）人工挖孔桩；（3）预制桩；（4）沉管灌注桩13、在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的（ 1 ）（1）1% （2）2% （3）3% （4）4%14、桩的间距（中心距）一般采用（ 3 ）桩径。

土力学与地基基础
主讲: 刘增荣 教授 教材: “地基及基础” 主编: 华南理工大学等院校 出版社:中国建筑工业出版社
绪
言
一、 土力学、地基及基础的有关概念 1 土力学--研究土的应力、变形、强度和稳定 以及土与结构物相互作用等规律的一门力学分支称 为土力学。 2 地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的 那一部分地层称为地基。 3 基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就 是基础(参看图o—1)。 4 地基基础设计的先决条件： 在设计建筑物之前，必须进行建筑场地的地基 勘察，充分了解、研究地基土(岩)层的成因及构造、 它的物理力学性质、地下水情况以及是否存在(或可 能发生)影响场地稳定性的不良地质现象(如滑坡、 岩溶、地震等)，从而对场地件作出正确的评价。
称为界限粒径。 表l-8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。 土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组 的相对含量(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；比重计法 根据颗粒大小分析试验成果，可以绘制如图1—10 所示的颗粒级配累积曲线 由曲线的坡度可判断土的均匀程度 有效粒径；限定粒径。
(二)土粒的矿物成分 土粒的矿物成分主要决定于母岩的成分及其所经受的 风化作用。不同的矿物成分对土的性质有着不同的影响， 其中以细粒组的矿物成分尤为重要 。 1、六大粒组的矿物成分 漂石、卵石、圆砾等粗大颗粒；砂粒；粉粒；粘粒。 2、粘土矿物的比表面 由于粘土矿物是很细小的扁平颗粒，颗粒表面具有很 强的与水相互作用的能力，表面积愈大，这种能力就愈强。 粘土矿物表面积的相对大小可以用单位体积(或质量)的颗 粒总表面积(称为比表面)来表示。 由于土粒大小不同而造成比表面数值上的巨大变化， 必然导致土的性质的突变，所以，土粒大小对土的性质起 着重要的作用。

《土力学》第八章习题及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《土力学》第八章习题及答案第8章土压力一、填空题1.计算车辆荷载引起的土压力时，∑G应为挡土墙的长度与挡土墙后填土的长度乘积面积内的车轮重力。

2.产生于静止土压力的位移为，产生被动土压力所需的微小位移超过产生主动土压力所需的微小位移。

二、名词解释1.被动土压力2.主动土压力三、单项选择题1.挡土墙后填土的内摩擦角φ、内聚力C大小不同，对被动土压力E P大小的影响是：（A）φ越大、C越小，E P越大（B）φ越大、C越小，E P越小（C）φ、C越大，E P越大（D）φ、C越大，E P越小您的选项（）2.朗肯土压力理论的适用条件为：（A）墙背光滑、垂直，填土面水平（B）墙背光滑、俯斜，填土面水平（C）墙后填土必为理想散粒体（D）墙后填土必为理想粘性体您的选项（）3.均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为：（A）矩形（B）梯形（C）三角形（D）倒梯形您的选项（）4.某墙背光滑、垂直，填土面水平，墙高6m，填土为内摩擦角=300、粘聚力C=8.67KPa、重度γ=20KN/m3的均质粘性土，作用在墙背上的主动土压力合力为：（A）60KN/m（B）75KN/m（C）120KN/m（D）67.4KN/m您的选项（）5.某墙背倾角α为100的仰斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为100，则主动土压力合力与水平面的夹角为：（A）00（B）100（C）200（D）300您的选项（）6.某墙背倾角α为100的俯斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为200，则被动土压力合力与水平面的夹角为：（A）00（B）100（C）200（D）（E）300您的选项（）7.某墙背直立、光滑，填土面水平的挡土墙，高4m，填土为内摩擦角=200、粘聚力C=10KPa、重度γ=17KN/m3的均质粘性土，侧向压力系数K0=0.66。

若挡土墙没有位移，作用在墙上土压力合力E0大小及其作用点距墙底的位置h为：（A）E0=52.64 kN/m 、h=2.67m（B）E0=52.64 kN/m、 h=1.33m（C）E0=80.64 kN/m 、h=1.33m（D）E0=89.76 kN/m 、h=1.33m您的选项（）8.如在开挖临时边坡以后砌筑重力式挡土墙，合理的墙背形式是：（A）直立（B）俯斜（C）仰斜（D）背斜您的选项（）9.相同条件下，作用在挡土构筑物上的主动土压力、被动土压力、静止土压力的大小之间存在的关系是：（A）E P> E a > E o（B）E a> E P > E o（C）E P> E o > E a（D）E o> E P > E a您的选项（）10.若计算方法、填土指标相同、挡土墙高度相同，则作用在挡土墙上的主动土压力数值最大的墙背形式是：（A）直立（B）仰斜（C）俯斜（D）向斜您的选项（）11.设计地下室外墙时，作用在其上的土压力应采用：（A）主动土压力（B）被动土压力（C）静止土压力（D）极限土压力您的选项（）12.根据库仑土压力理论，挡土墙墙背的粗糙程度与主动土压力E a的关系为：（A）墙背越粗糙，K a越大，E a越大（B）墙背越粗糙，K a越小，E a越小（C）墙背越粗糙，K a越小，E a越大（D）E a数值与墙背粗糙程度无关您的选项（）第8章土压力一、填空题1.计算、破坏棱体2.零、大大二、名词解释1.被动土压力：挡土结构在荷载作用下向土体方向位移，使土体达到被动极限平衡状态时，作用在挡土结构上的土压力。

选择题p是指基底下塑性变形区的深度z max=( D )时8-1设基础底面宽度为b，则临塑荷载cr的基底压力。

A. b/3B. > b/3C. b/4D. 0，但塑性区即将出现8-2 浅基础的地基极限承载力是指( C )。

A. 基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B. 地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C. 使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D. 使地基中局部土体处于极限平衡状态时的荷载8-3 对于( C )，较易发生整体剪切破坏。

A. 高压缩性土B. 中压缩性土C. 低压缩性土D. 软土8-4 对于( D )，较易发生冲切剪切破坏。

A. 低压缩性土B. 中压缩性土C. 密实砂土D. 软土8-5 地基临塑荷载( B )。

A. 与基础埋深无关B. 与基础宽度无关C. 与地下水位无关D. 与地基土软硬无关8-6 地基临界荷载( D ) 。

A. 与基础埋深无关B. 与基础宽度无关C. 与地下水位无关D. 与地基土排水条件有关8-7 在黏性土地基上有一条形刚性基础，基础宽度为b，在上部荷载作用下，基底持力层内最先出现塑性区的位置在( D )。

A. 条形基础中心线下B. 离中心线b/3处C. 离中心线b/4处D. 条形基础边缘处8-8 黏性土地基上，有两个宽度不同埋深相同的条形基础，问哪个基础的临塑荷载大?(C )A. 宽度大的临塑荷载大B. 宽度小的临塑荷载大C. 两个基础的临塑荷载一样大8-9在 =0的黏土地基上，有两个埋深相同、宽度不同的条形基础，问哪个基础的极限荷载大?( C )A. 宽度大的极限荷载大B. 宽度小的极限荷载大C. 两个基础的极限荷载一样大8-10地基的极限承载力公式是根据下列何种假设推导得到的?( C )A. 根据塑性区发展的大小得到的B. 根据建筑物的变形要求推导得到的C. 根据地基中滑动面的形状推导得到的。

地基承载力计算方法：极限 平衡法、弹性半空间法等
地基承载力定义：地基所能 承受的最大压力
地基承载力验算：根据设计要 求，计算地基承载力是否满足
要求
地基承载力影响因素：土质、 地下水位、地基深度等
地基变形类型： 沉降、侧向位移、 倾斜等
地基变形计算方 法：弹性半空间 法、有限元法等
地基变形控制措施： 加强地基处理、采 用桩基础等
添加标题
破坏阶段：土在外力 作用下产生的应力和 应变达到极限，土体 破坏
抗剪强度：土抵抗剪切破坏的能力 摩擦角：土颗粒之间的摩擦力 影响因素：土的颗粒大小、形状、排列方式等 应用：地基承载力计算、边坡稳定分析等
土的压缩性：土在压力作用下体积减小 的性质
固结过程：包括初始固结、次固结、超 固结等阶段
膨胀土地基的特点： 吸水膨胀、失水收 缩
膨胀土地基的危害： 地基不均匀沉降、 开裂、变形
膨胀土地基的处理 方法：换填、强夯、 注浆、化学加固等
工程实例：某高速公路 膨胀土地基处理工程， 采用换填法进行地基处 理，取得了良好的效果。
汇报人：
保证建筑物安全
地基处理方法：包括换填法、强夯法、挤密法、注浆法等 方案选择依据：根据场地条件、工程要求、经济性等因素综合考虑 优化方法：采用数值模拟、试验研究等手段进行优化 案例分析：结合实际工程案例，分析地基处理方案的选择与优化过程
监测内容：沉 降、位移、应
力、应变等
监测方法：仪 器监测、现场 观测、试验检
测等
质量评价标准： 地基承载力、 变形控制、稳
定性等
案例分析：某 工程地基处理 工程监测与质
量评价实例
PART EIGHT
软土地基的特点：含水量高、压缩性高、抗剪强度低

18
3
粘性土土坡的稳定性分析
瑞典（彼得森，K.E. Petterson, 1915年提出的） 瑞典圆弧法
滑动面
(a) 实际滑坡体
(b)假设滑动面是圆弧面
19
基本思想：
整体圆弧滑动。 稳定系数定义为：
f Fs
滑移面
也可定义为抗滑力矩与滑动力矩之比：
Fs
Mf Ms

f LAC R
1
i
Fs
m
[ci'bi (Wi ui bi ) tan ' ]
W sin
i
i
mi cos i (1
tani tan i ) Fs
பைடு நூலகம்27
考虑地震作用力后的计算公式：
Fs
c' bi bi (hi w hiw ) tan ' i 1 cos i (sin i tan ' ) / Fs
Ni Wi cosi P i 1 i ) 0 i 1 sin(
P i i 1 ) Tfi 0 i Wi sin i P i 1 cos(
li ci' ( N i ui li ) tan ' T fi Fs
由上面三个计算式，消去Ni、Tfi得到满足力极限平衡得方程为： 1 Pi Wi sin i [li ci' (Wi cos i ui li ) tan 'i ] Pi 1 i Fs Pi—剩余下滑力； i —传递系数。 tani ' sin( i 1 i ) i cos( i 1 i ) Fs
W x T
i i
fi

第八章 思考题与习题解答
思考题
1.无粘性土坡稳定的条件是什么？ 答： 对无粘性土坡，理论上只要坡角小于土的内摩擦角，土体就是稳定的。 2.土坡失稳的根本原因是什么？ 答： 引起滑坡的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度， 稳定平 衡遭到了破坏。其剪应力达到抗剪强度的起因有:(1)剪应力的增加； （2）土体本身抗剪 强度的减少。 3．土坡稳定有何意义？影响土坡稳定的因素有哪些？ 答： 见教材第八章 4．简化毕肖普条分法与条分法的主要差别是什么？为什么对同一问题毕肖普法计算的 安全因数要比条分法大？ 答： （1）肖普条分法是在不考虑条块间切向力的前提下，满足多边形闭合条件，就是说， 隐含着条块间有水平力的作用。所以他的特点是：(a)满足整体力矩平衡条件； （b）满 足各条块力的多边形闭合条件，但不满足条块的力矩平衡条件； （c）假定条块间作用力 只有法向力而没有切向力； （d）满足极限平衡条件。 （2） 由于考虑了条块间水平力的作用， 毕肖普法得到的安全因数较条分法略高一些。 5．土坡稳定分析的条分法原理是什么？如何确定最危险圆弧滑动面？ 答： (1)土坡稳定分析的条分法原理是：假定土坡沿着圆弧面滑动，将圆弧滑动土体分 成若干竖直的土条， 计算各土压力系对圆弧圆心的抗滑力矩与滑动力矩， 由抗滑力矩和 滑动力矩之比（稳定安全因数）来判别土坡的稳定性。这时需要选择多个滑动圆心，分 别计算相应的安全因数， 其中最小的安全因数对应的滑动面为最危险的滑动面。 最小安
题 8.4 的简化毕肖普条分法计算（圆心编号：O1 滑弧半径：27m）
Wi （kN） 368.55 563.55 894.66 1037.4 1053.0 627.00 648.00 316.88 271.44 224.25 第一次试算 K＝1.0 第二次试算 K＝1.184 Ai 165.91 211.69 310.93 361.66 377.03 247.47 205.46 148.25 127.72 173.50 第三次试算 K＝1.230 第四次试算 K＝1.227 说明

第8章桩基础复习思考题一、选择题1、下面属于挤土桩的是（ D ）（A）钢筋混凝土预制桩（B）钢管桩（C）钻孔灌注桩（D）沉管灌注桩2、桩基承台的宽度与哪一条件无关？（A ）（A）承台混凝土强度（B）构造要求最小宽度（C）边桩至承台边缘的距离（D）桩的平面布置形式3、在竖向极限荷载作用下，桩顶竖向荷载桩侧阻力承担70%，桩端阻力承担30%的桩称为（ B ）。

（A）摩擦桩（B）端承摩擦桩（C）摩擦端承桩（D）端承桩4、以下属于非挤土桩的是（ C ）（A）实心的混凝土预制桩（B）下段封闭的管桩（C）钻孔灌注桩（D）沉管灌注桩5、承台的最小宽度不应小于（ C ）（A）300mm （B）400mm （C）500mm （D）600mm6、承台边缘至边桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长，边缘挑出部分不应小于（ B ）。

（A）100mm （B）150mm （C）200mm （D）250mm7、板式承台的厚度是由（4 ）承载力决定的。

（1）受弯；（2）受剪切；（3）受冲切；（4）受剪切和受冲切8、端承型群桩基础的群桩效应系数（ 2 ）（1）（2）（3）9、桩端进入坚实土层的厚度，一般不宜小于桩径的（ 1 ）。

（1）1~3倍（2）2~4倍（3）2~5倍（4）3~4倍10、产生桩侧负摩阻力的情况很多，比如（ 1 ）（1）大面积地面堆载使桩周土压密；（2）桩顶荷载加大；（3）桩端未进入坚硬土层；（4）桩侧土层过于软弱。

11、地基基础设计等级为（4 ）的建筑物桩基可不进行沉降验算。

（1）甲级；（2）乙级；（3）乙级和丙级（4）丙级12、某场地在桩身范围内有较厚的粉细砂层，地下水位较高。

若不采取降水措施，则不宜采用（ 2 ）（1）钻孔桩；（2）人工挖孔桩；（3）预制桩；（4）沉管灌注桩13、在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的（ 1 ）（1）1% （2）2% （3）3% （4）4%14、桩的间距（中心距）一般采用（ 3 ）桩径。

破坏阶段
二、临塑荷载的确定（地基承载力的平面问题）
将地基中的剪切破坏区限制在某一范围，视地基土能够承受多 大的压力，该压力即为容许承载力。 附加应力
1 3

p d

( 2 sin 2 )
总应力
1 p d (2 sin 2 ) (d z ) 3
pu
pu
pu
(4) cNc,与黏聚力，和滑裂面长度有关--滑裂面 形状有关。滑裂面形状与有关。 Nc, 是的函 数。
三、Vasiv（魏锡克）极限承载力理论
在Prandtl理论基础上，考虑土的自重，得到： 1 pu bNr cNc qNq 2 tg 2 0 N c ( N q 1)ctg N 2( N q 1)tg N q e tg (45 )
1 3tg 2 (45 ) 2ctg(45 )
2 2
p d sin 2 c z ( 2 ) d sin tg
塑性区的边界方程 注：假设自重应力场静止侧压系数K0=1，具有静水压力性质。
图8-1 地基中的附加大小主应力
1、临塑荷载 pcr 求塑性区最大深度zmax
D
D
极限平衡区与滑裂面的形状
B p A B C E 实际地面
D
F
无重介质地基的滑裂线网
极限承载力pu： pu
cN c
2、 Prandtl -Reissner承载力公式 地基中的极限平衡区
B pu B I 实际地面
D
r0
C
III
F
r
II
E
1.朗肯主动区： pu为大主应力，与水 平方向夹角452 2.普朗德尔区：r=r0e tg 3.朗肯被动区：水平方向为大主应力， 与水平方向夹角45- 2

第8章土压力（答案在最底端）一、简答题1. 静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？2. 挡土墙的位移及变形对土压力有何影响？3. 分别指出下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大；（4）墙背倾斜（俯斜）角减小。

4. 为什么挡土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？5. 土压力有哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？6. 试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。

【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学2005、2006年硕士研究生入学考试试题（A卷）】6. 【答】①主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此时墙背上作用的土压力，用表示。

②静止土压力是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用表示。

③被动土压力是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆，作用在挡土墙上的土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力。

④7. 库仑土压力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】8. 比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。

9. 何为重力式挡土墙？10. 在哪些实际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。

【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】二、填空题1. 挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称。

【同济大学土力学99年试题】2. 朗肯土压力理论的假定是、。

3. 人们常说朗肯土压力条件是库仑土压力条件的一个特殊情况，这是因为此时、、三者全为零。

第八章 桩基础与深基础8.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、概述桩基础与深基础适用范围概述 深基础的类型深基础的特点按承载性状分类按桩的使用功能分类按桩身材料分类桩及桩基础的分类 按桩的施工方法分类按成桩方法分类按桩径大小分类单桩竖向承载力特征值的确定单桩抗拔承载力特征值单桩水平承载力 桩的承载力 桩身材料验算群桩竖向承载力 桩的负摩阻力选择桩的类型确定桩的规格与单桩竖向承载力桩基础设计 计算桩的数量进行平面布置桩基础验算桩承台设计沉井基础地下连续墙深基础 箱桩基础大直径桩墩基础深基槽护坡工程 桩基础与深基础1．桩基础与深基础适用范围（1）天然地基土质软弱若遇天然地基土质软弱，设计天然地基浅基础不满足地基承载力或变形的要求，或采用人工加固处理地基不经济，或时间不允许时，则可采用桩基础或深基础。

（2）高层建筑高层建筑，尤其超高层建筑的设计必须满足地基基础稳定性要求。

例如，在地震区，基础埋置深度d不应小于建筑物高度的1/15，采用浅基础，难以满足此要求，只能用桩基础或深基础。

（3）重型设备重型设备或超重型设备置于一般的天然地基浅基础上，地基将发生强度破坏。

2．深基础的类型深基础类型包括：桩基础，大直径桩墩基础，沉井基础，地下连续墙，箱桩基础和高层建筑深基坑护坡工程等。

其中以桩基础应用最广。

3．深基础的特点（1）深基础施工方法较复杂、埋置深度较大（一般基础埋深大于5m的称为深基础）；（2）深基础的地基承载力高；（3）深基础施工需专门设备；（4）深基础技术较复杂；（5）深基础的造价往往较高；（6）深基础的工期较长。

二、桩及桩基础的分类1．按承载性状分类桩按承载性状可分为摩擦型桩和端承型桩。

（1）摩擦型桩摩擦型桩分为以下两个类型：①摩擦桩。

在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受，即纯摩擦桩，桩端阻力可忽略不计，如图8-1-1（a）所示。

②端承摩擦桩。

在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受；桩端阻力占少量比例，“端承”为形容摩擦桩的，但不能忽略不计。

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竖向力平衡
水平向力平衡 力矩平衡
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安全系数的定义和莫尔－库仑一
五、不平衡推力传递法
l （一）基本假设和受力分析 l 山区土坡往往覆盖在起伏变化的基岩上，土坡失稳多数沿
l 按平面问题考虑，将滑动面以上土体看作刚体，并以它为 脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，而以整 个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义土坡 的安全系数。
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l 一般情况下，土的抗剪强度是随着滑动面上的法向 力的改变而变化的。
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三、毕肖普条分法
l 假定滑动面为圆弧面，考虑了土条侧面的作用力，假 定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数相同，即等于 滑动面的平均安全系数。
l Bishop可采用了有效应力方法推导公式，也可用总应 力分析
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（二）计算公式推导
力平衡
莫尔库仑准则
问题：此处安全系数如何定 义？
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l （三）计算步骤 l 不平衡推力传递法计算时，先假设安全系数为1，然
后从坡顶的一条开始逐条向下推求Pi，直至求出最后一条
的推力Pn，Pn必须为零，否则要重新假定安全系数，
土力学与基础工程第八章演示文稿
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主要内容
l概 述 l 无粘性土土坡稳定分析
l 粘性土土坡稳定分析
l 饱和粘性土土坡稳定性分析讨论
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第八章土压力课后习题答案力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？位移及变形对土压力有何影响？下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大；（4）减小。

土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。

土墙在侧向压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。

序号影响因素主动土压力被动土压力1内摩擦角变大减小增大2外摩擦角变小增大减小3填土面倾角增大增大减小4墙背倾斜（俯斜）角减小减小增大果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。

此外，由于墙背积水，又增加了墙倒塌的主要原因。

）主动土压力、静止土压力、被动土压力；（2）挡土墙的位移方向及大小动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。

【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学究生入学考试试题（A卷）】力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。

式挡土墙？际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。

【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此力，用表示。

是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用表示是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力。