土力学与地基基础
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土力学与地基基础论文引言:土力学是土壤力学的简称,是研究土壤力学性质和土壤力学变形规律的科学。
在土木工程中,地基基础是承受建筑物自身重力和外部荷载传递到地下的结构部分。
因此,土力学与地基基础的研究对于确保工程的安全性和可靠性至关重要。
本文将重点探讨土力学与地基基础的相关理论和实践。
一、土力学基础知识1. 土壤力学性质土壤力学性质是指土壤在受力作用下的力学反应。
其中包括土壤的颗粒组成、密实度、含水量、含气量等基本性质。
了解土壤的这些性质对于土力学分析和地基基础设计至关重要。
2. 土壤力学参数土壤力学参数是描述土壤物理和力学特性的参数。
常用的土壤力学参数包括内摩擦角、剪切强度、孔隙比等。
这些参数的测定对于土力学和地基基础分析具有重要意义。
3. 土壤力学变形规律土壤在受力作用下会发生变形,土壤力学变形规律研究了土壤的弹性和塑性变形规律。
包括土壤的应力应变关系、体积变形等。
了解土壤的变形规律对于地基基础的设计和施工具有重要的指导作用。
二、地基基础设计原理1. 地基基础分类地基基础根据其形式可以分为浅基础和深基础。
浅基础包括承台、连续墙基础等,适用于较小的建筑物;深基础包括桩基、基槽等,适用于较大和特殊荷载的建筑物。
选择合适的基础形式是地基基础设计的重要环节。
2. 荷载分析地基基础设计需要进行荷载分析,即确定荷载的大小和作用方式。
常见的荷载包括建筑物自重、地震力、风力、水荷载等。
准确的荷载分析对于地基基础的强度计算和稳定性分析至关重要。
3. 基础设计计算基础设计计算是根据土壤力学理论和工程实践,计算基础结构的尺寸和强度。
基础设计计算需要考虑土壤的力学性质、地震作用、地下水位等因素。
合理的基础设计计算可以确保工程的安全和可靠。
三、地基基础施工和监测1. 地基基础施工地基基础施工是将设计好的地基基础安全地建造起来的过程。
地基基础施工包括基坑开挖、基础浇筑、基础处理等步骤。
施工过程中需注意土壤的侧压力、水平位移等因素,确保施工的质量和稳定性。
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土力学与地基基础
土力学是力学的一个分支,研究土体的力学行为和力学性质。
它主要研究土体的强度、变形特性、流变性和孔隙特性等。
土力学的研究内容包括土体的力学性质试验、土体强度理论、土体变形特性、土体的流变性和孔隙特性等。
地基基础是建筑工程中的一个重要组成部分,它是为建筑物提供稳定支撑和传递荷载的基于地面以下部分。
地基基础承受建筑物和荷载产生的重力荷载、水平荷载和地震荷载等,同时还要满足土壤的承载力和变形要求。
地基基础的设计和施工需要考虑土壤的力学性质和承载力,通过合理的设计和施工保证建筑物的安全和稳定。
土力学与地基基础密切相关,土力学的理论和方法为地基基础的设计和分析提供了重要的依据和指导。
通过研究土体的力学性质和力学行为,可以确定地基基础的荷载传递机理和承载力计算方法,以及地基基础的变形控制和稳定性分析等。
在地基基础工程中,土力学的知识和方法被广泛应用于基坑支护、地基处理、地基改良和基础设计等方面,可以提高工程的安全性和经济性。
1。
土力学与地基基础知识点总结一、土力学基础知识点1. 土的物理性质:包括土的颗粒组成、密度、孔隙度、含水量等。
2. 土的力学性质:包括土的强度、变形特性等。
3. 土与水的相互作用:包括渗透流、饱和流等。
4. 土与结构物的相互作用:包括土压力、承载力等。
5. 土与环境的相互作用:包括土壤侵蚀、沉降等。
二、地基基础基础知识点1. 岩石和土壤的分类:岩石按照成因分为火成岩、沉积岩和变质岩;土壤按照成因分为残积土、冲积土和沉积土。
2. 建筑物荷载:建筑物荷载分为永久荷载和可变荷载,其中永久荷载主要来自建筑本身,可变荷载则主要来自人员活动和设备运行等。
3. 地基基础类型:地基基础类型主要有浅基础和深基础两种,其中浅基础包括简单地基(如垫板)、连续墙式地基和筏式地基,深基础包括桩基和墙式基础。
4. 地基处理技术:地基处理技术包括加固、加厚、排水等方法。
5. 地基设计:地基设计主要考虑建筑物荷载、土壤特性、地质条件等因素,以确定合适的地基类型和尺寸。
三、土力学与地基工程实践应用1. 工程勘察:工程勘察是土力学和地基工程实践的重要环节,其目的是了解现场土壤和岩石的特性以及环境条件,为后续工作提供依据。
2. 土体强度试验:土体强度试验包括压缩试验、剪切试验等,可以确定土壤的强度参数,为后续设计提供数据支持。
3. 地下水位测定:地下水位测定是确定渗透流方向和水压力大小的重要手段。
4. 岩土钻探:岩土钻探可以获取现场岩石和土壤样品,进一步了解现场情况。
5. 土壤改良:土壤改良是通过加固、加厚或排水等方法来提高土壤承载力或稳定性的技术手段。
总之,土力学和地基工程是建筑工程中不可或缺的一部分,它们的应用涉及到建筑物的安全性、经济性和环境保护等方面。
在实践中,需要根据具体情况综合考虑各种因素,制定合适的土力学和地基工程方案。
土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结一第1章绪论1、基本概念土力学:是用力学的观点研究土各种性能一门科学地基:直接承受建筑物荷载的那一部分土层基础:将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分,通常称为下部结构持力层:直接与基础地面接触的土层下卧层:地基内持力层下面的土层软弱下卧层:地基承载力低于持力层的下卧层天然地基:未经人工处理就可满足设计要求的地基人工地基:地层承载力不能满足设计要求,需进行加固处理的地基基础埋深:从设计地面(一般从室外地面)到基础底面的垂直距离浅基础:埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础深基础:借助于特殊施工方法建造的基础。
如桩基、墩基、沉井和地下连续墙2、地基与基础设计的基本条件(1)作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
(2)基础沉降不得超过地基变形容许值。
(3)具有足够防止失稳破坏的安全储备。
第2章土的物理性质和工程分类1、土的结构:(1)单粒结构;(2)蜂窝结构;(3)絮状结构2、土的构造(1)层状构造;(2)分散构造;(3)裂隙构造(4)结核状构造3、土的工程特性(1)压缩性高;(2)强度低;(3)透水性大4、土的颗粒级配(1)土的粒径: d60 —控制粒径d10 —有效粒径d30 —中值粒径(3)连续程度:Cc = d302 / (d60 ×d10 ) —曲率系数5、土的物理性质(1)土的物理性质指标1)土的密度、有效密度、饱和密度、干密度土的重度、有效重度、饱和重度、干重度2)土粒的比重3)土的饱和度4)土的含水量5)土的孔隙比和空隙率(2)无粘性土的密实度:Dremaxeemaxemin(3)粘性土的物理性质:(4)液性指数和塑性指数IpLpILpLp(5)粘性土的灵敏度(6)粘性土的触变性饱和粘性土受到扰动后,结构产生破坏,土的强度降低。
当扰动停止后,土的强度随时间又会逐渐恢复的现象,称为触变性。
土力学与地基基础引言土力学是研究土体力学性质及其对工程行为影响的科学。
地基基础则是建筑物或其他工程设施所依赖的地面部分。
理解土力学与地基基础对于工程设计和施工至关重要。
本文将介绍土力学的基本概念和原理,并探讨地基基础的类型和设计要点。
土力学的基本概念土力学是研究土壤在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
它主要研究土壤的力学性质,如弹性模量、剪切强度、压缩性等,并探究这些性质对土壤的力学行为产生的影响。
土壤力学性质•弹性模量:土壤的弹性模量是衡量土壤抗变形能力的重要指标。
它表示了土壤在受到外力作用下产生的应变与应力的关系。
弹性模量越大,土壤的刚度越高,变形能力越小。
•剪切强度:剪切强度是土壤抵抗剪切力的能力。
它是衡量土壤抗剪切破坏的重要指标。
剪切强度受到多个因素的影响,如土壤类型、应力状态和水分含量等。
•压缩性:土壤的压缩性是指土壤在受到垂直应力作用下发生的体积变化。
压缩性与土壤的孔隙结构和水分含量密切相关。
不同类型的土壤具有不同的压缩性。
土壤的力学行为土壤在受到外力作用下会发生一系列的力学行为,如压缩、剪切和变形。
对于工程设计和施工来说,了解土壤的力学行为对工程的稳定性和安全性至关重要。
•压缩行为:土壤在受到垂直应力作用下,孔隙体积会减小,导致土壤整体发生压缩现象。
土壤的压缩行为会对建筑物和基础的沉降产生影响。
•剪切行为:土壤在受到剪切力的作用下会发生剪切现象。
剪切行为会影响土体的强度和稳定性,对于土质较松散的地基来说尤为重要。
•变形行为:土壤的变形是指土壤在受到外力作用下,孔隙体积和形状发生改变的过程。
土壤的变形行为对工程的变形和稳定性具有重要影响。
地基基础的类型和设计要点地基基础是建筑物或其他工程设施所依赖的地面部分,它起着分散荷载、传递荷载和保证地面稳定的作用。
地基基础的类型和设计要点因不同的工程需求而有所差异。
1.浅基础:浅基础是指埋置在地表以下较浅深度的地基基础。
它通常用于荷载较小的建筑物和结构,如住宅、仓库和轻型工业厂房等。
一、名词解释1. 土力学:是研究土体在力的作用下的应力-应变或应力-应变-时间关系和强度的应用学科,是工程力学的一个分支。
为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。
主要用于土木、交通、水利等工程。
2.地基:地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。
3.基础:是指建筑物地面以下的承重结构,如基坑、承台、框架柱、地梁等。
4.软弱下卧层:在持力层以下受力层范围内存在软土层,其承载力比持力层承载力小得多,该软土层称为软弱下卧层。
5. 土体:土体不是由单一而均匀的土组成的,而是由性质各异、厚薄不等的若干土层以特定的上下次序组合在一起。
因而土体不是简单的土层组合.而是与工程建筑的安全、经济和正常使用有关的土层组合体。
6.界限粒径:界限粒组的物理意义是划分粒组的分界尺寸7. 土的颗粒级配:又称(粒度)级配。
由不同粒度组成的散状物料中各级粒度所占的数量。
常以占总量的百分数来表示。
8.界限含水量:通常是指土的液限、塑限和缩限。
众所周知,液限和塑限是粘性土极为重要的指标,是粘性土工程分类的主要依据,和天然含水量一起,是估价土的工程特性的主要参数。
9. 土的灵敏度:是指原状土强度与扰动土强度之比ST=原状土强度/扰动土强度。
10.自重应力:是岩土体内由自身重量引起的应力。
11.基底压力:建筑物的荷载通过自身基础传给地基,在基础底面与地基之间便产生了荷载效应(接触应力)。
12.基底附加压力:是指建筑物建造后,基底接触压力与基底处土自重应力之差,一般将其作为作用于弹性半空间表面上的局部荷载,并根据弹性理论来求算地基中的附加应力。
13.地基附加应力:是指荷载在地基内引起的应力增量。
14. 土的压缩性:是指土受压时体积压缩变小的性质。
15. 土的固结:是指松散沉积物转变为固结岩石的过程。
16.压缩系数:是描述物体压缩性大小的物理量。
17.压缩模量Es:是指在侧限条件下受压时压应力6与相应应变qz之比值。
土力学与地基基础项目一绪论1.地基、基础概念地基:地基则是用来承受基础传递过来的荷载,有天然地基,也有经过人工加固过的地基。
基础:基础用来直接承受建筑物上部荷载,并把它传递给地基。
它是建筑物的一部分,有条形基础、独立基础、箱形基础、筏形基础等。
2.天然地基、人工地基天然地基:未经加固处理直接利用天然土层作为地基的,称为天然地基。
人工地基:地基土较弱,工程性质较差,需对地基进行人工加固处理后才能作为建筑物地基的,称为人工地基。
3.持力层、下卧层持力层:通常将直接与基础底面接触的土层称为持力层。
下卧层:在基础范围内持力层以下的土层称为下卧层。
4.简述地基基础设计的基本要求?(1)地基承载力要求:应使地基具有足够的承载力,在荷载的作用下地基不发生剪切破坏或失稳。
(2)地基变形的要求:不使地基产生过大的沉降和不均匀沉降,保证建筑的正常使用。
(3)基础结构本身应具有足够的强度和刚度,在地基反力作用下会发生强度破坏,并且具有改善地基沉降与不均匀沉降的能力。
项目二土的物理性质及工程分类1.土由哪几部分组成?土中水分为哪几类?其特征如何?对土的工程性质影响如何?土体一般由固相、液相和气相三部分组成(即土的三相)。
土中水按存在形态分为:液态水、固态水和气态水(液态水分为自由水和结合水,结合水分为强结合水和弱结合水,自由水又分为重力水和毛细水)。
特征:固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水,液态水是人们日常生活中不可缺少的物质,气态水是土中气的一部分。
影响:土中水并非处于静止状态,而是运动着的。
工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。
2.土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义是什么?如何从土的颗粒级配曲线形态上,Cu和Cc数值上评价土的工程性质?不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。
曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态,表示是否有某粒组缺失的情况。
土的颗粒级配——土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总重的百分数)。
(1)颗粒分析试验
颗粒分析试验就是测定土中各种粒组所占该土的百分数的试验,可分为筛析法和沉降分析法,其中沉降分析法又有密度计法(比重计法)和移液管法等。
对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛分析的方法来测定,而对于料径小于0.075mm的土粒则用沉降分析方法(密度计法或移液管法)来测定。
土的颗粒级配成分的试验方法:筛分法和沉降分析法。
筛析法就是将土样通过各种不同孔径的筛子,并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组,然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。
筛析法是测定土的颗粒组成最简单的一种试验方法,适用于粒径大于0.075 mm的土。
(2)颗粒级配累计曲线
颗粒级配累积曲线——颗粒大小分析试验成果,由其横坐标(对数坐标)表示粒径。
纵坐标则表示用小于(或大于)某粒径的土重含量(或称累计百分含量) 。
小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d10。
小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表示。
当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d 60。
利用颗粒级配累积曲线可以确定土粒的级配指标,如d 60与d10的比值C u称
不均匀系数: 1060d d C u =
曲率系数Cc : 6010230d d d C c =
不均匀系数C u反映大小不同粒组的分布情况。
C u越大表示土粒大小的分布范围越大、土粒越不均匀,其级配越良好,作为填方工程的土料时,则比较容易获得较大的密实度。
曲率系数Cc 描写累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。
反映了限制粒径d60与有效粒径d10之间各粒组含量的分布情况。
一般情况下,工程上把Cu<5的土看作是均粒土,属级配不良;Cu>10的土,属级配良好。
但对于缺乏中间粒径的土,即级配不连续,累计曲线上呈台阶状,则采用Cu 和Cc 共同判断土的级配。
满足Cu 》5和Cc=1~3两个条件时,则级配良好。
砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒搭配比例。
良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充,中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充,如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态,空隙率达到最小值,堆积密度达最大值。
这样可达到节约水泥,提高混凝土综合性能的目标。
因此,砂颗粒级配反映空隙率大小。
曲线平缓,粒径大小相差悬殊,土粒不均匀。
颗粒级配可以在一定程度上反映土的某些性质。
对于级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因而土的密实度较好,相应的地基土的强度和稳定性也较好.透水性和压缩性也较小,可用作堤坝或其它土建工程的填方土料。
如A曲线d60=0.195,d30=0.19,d10=0.182
可计算出Cu=1.071,Cc=1.017 由于Cu<5故级配不良;
B 曲线d60=0.183,d30=0.07,d10=0.019
可计算出Cu=9.632 ,Cc=1.41 Cu和Cc均满足要求级配良好C曲线d60=4,d30=0.3,d10=0.19
可计算出Cu=21.1,Cc=0.118 由于Cc不满足要求故级配不良。