土力学与基础工程-第六章-地基承载力

《土力学与地基基础》教案第一章：土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、性质和分类，掌握土的三相指标及土的密度、含水率和塑性指数的概念。

学会使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。

理解土的工程特性及其对地基基础的影响。

1.2 教学内容土壤的组成与结构土壤的物理性质：密度、含水率、塑性指数土壤的力学性质：抗剪强度、压缩性、渗透性土的分类与工程特性土工试验：密度试验、含水率试验、塑性指数试验1.3 教学方法课堂讲授：讲解土壤的性质、分类和工程特性。

实验教学：指导学生使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。

案例分析：分析实际工程案例，理解土壤性质对地基基础的影响。

第二章：土力学基本理论2.1 教学目标掌握土力学的基本概念、原理和定律，包括剪切强度理论、压缩理论和小应变弹性理论。

学会运用土力学理论分析土壤的力学行为。

土力学的基本概念：应力、应变、应力路径剪切强度理论：抗剪强度、库仑定律、莫尔-库仑准则压缩理论：压缩性、压缩系数、压缩模量小应变弹性理论：弹性模量、泊松比、弹性应变2.3 教学方法课堂讲授：讲解土力学的基本概念、原理和定律。

数值分析：运用数值方法分析土壤的力学行为。

案例分析：分析实际工程案例，运用土力学理论解决问题。

第三章：地基基础设计原理3.1 教学目标掌握地基基础的设计原理和方法，包括浅基础、深基础和地下工程的设计。

学会运用土力学和结构力学的知识进行地基基础的设计。

3.2 教学内容浅基础设计原理：承载力计算、基础尺寸确定、沉降计算深基础设计原理：桩基础、沉井基础、地下连续墙地下工程设计原理：隧道、地铁、地下室3.3 教学方法课堂讲授：讲解地基基础的设计原理和方法。

数值分析：运用数值方法分析地基基础的设计问题。

案例分析：分析实际工程案例，运用土力学和结构力学的知识进行地基基础设计。

第四章：地基承载力与稳定性分析掌握地基承载力和稳定性的分析方法，包括极限平衡法、数值方法和实验方法。

学会运用地基承载力和稳定性分析方法解决实际工程问题。

第六章 挡土结构物上的土压力第一节 概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力，本章将介绍土体作用在挡土结构物上的土压力，讨论土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点，而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关，亦和结构物的刚度、高度及形状等有关。

一、挡土结构类型对土压力分布的影响定义：挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护边坡的稳定，人工完成的构筑物。

常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。

挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。

1．刚性挡土墙指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。

由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽略。

墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。

2．柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。

3．临时支撑边施工边支撑的临时性。

二、墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。

墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小。

1.静止土压力（0E ）墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或位移，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力0E 。

2.主动土压力（a E ）挡土墙在填土压力作用下，向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动，直至土体达到主动平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。

3.被动土压力（p E ）挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到被动极限平衡状态，形成滑动面。

此时的土压力称为被动土压力p E 。

同样高度填土的挡土墙，作用有不同性质的土压力时，有如下的关系：p E >0E > a E在工程中需定量地确定这些土压力值。

Terzaghi （1934）曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验，后来一些学者用不同土作为墙后填土进行了类似地实验。

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。

土力学与基础工程1. 引言土力学是研究土壤力学性质及其变形、稳定性的科学，是基础工程领域中不可或缺的一门学科。

土力学的研究成果及应用可以有效指导和支撑基础工程的设计、施工和维护，保障工程的安全性和可靠性。

本文将重点介绍土力学的基本概念、基础原理，以及土力学在基础工程中的应用。

通过深入探讨土壤的力学性质、土壤的变形特征以及土壤的稳定性问题，读者可以更好地理解土力学在基础工程中的重要作用。

2. 土力学基本概念和原理2.1 土力学的定义土力学是研究土壤在静力学和动力学作用下的力学性质和变形规律的学科。

它主要研究土壤的强度、变形和稳定性等力学性质。

2.2 土壤力学性质土壤的力学性质包括固结特性、压缩特性、剪切特性和渗透特性等。

固结特性描述土壤在外力作用下随时间发生压缩变形的过程；压缩特性描述土壤在不同应力条件下的变形规律；剪切特性描述土壤在剪切应力下发生剪切破坏的规律；渗透特性描述土壤中水分运动的规律。

2.3 土壤的变形特征土壤在外界力的作用下会发生各种变形，主要包括压缩变形、剪切变形和孔隙变形等。

压缩变形是指土壤颗粒在外力作用下随时间逐渐向压实状态过渡的过程；剪切变形是指土壤在剪切应力作用下发生沿一定面内的位移；孔隙变形是指土壤中的孔隙在外力作用下发生变化。

2.4 土壤的稳定性问题土壤的稳定性是指土体在外力作用下保持其原有结构完整性的能力。

土壤的稳定性问题包括坡体稳定性、基坑稳定性、边坡稳定性等。

通过研究土壤的稳定性问题，可以指导工程设计和施工，防止土体滑坡、坍塌等灾害的发生。

3. 土力学在基础工程中的应用3.1 基础工程的定义基础工程是指建筑物或其他工程结构的地下部分，包括基础底板、基础墙、地基、地下室等。

基础工程起着承担和传递上部结构和外部荷载的作用。

3.2 土力学在基础工程中的作用土力学在基础工程中的应用主要包括以下几个方面：3.2.1 地基承载力计算地基承载力是指地基土壤能够承受的最大荷载。

通过土力学的理论和实验研究，可以计算地基土壤的承载力，从而确定基础工程的设计参数，保证基础的稳定性和安全性。

华南理工大学-土力学与基础工程随堂练习第二章土的性质及工程分类1。

(单选题）土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。

A.结合水；B.自由水； C。

强结合水； D.弱结合水.答题: A。

B. C。

D。

（已提交）参考答案：D问题解析：2。

（单选题) 由某土颗粒级配曲线获得d60=12.5mm，d10=0.03mm,则该土的不均匀系数Cu为（）。

A。

416.7； B。

4167； C。

2。

4×10-3； D.12.53。

答题: A. B. C. D。

（已提交）参考答案:A问题解析：3.(单选题) 具有更好的分选性和磨圆度的土是（）。

A。

残积土； B。

坡积土； C. 洪积土； D。

冲积土。

答题： A. B。

C. D. （已提交）参考答案:D问题解析:4.（单选题) 对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（）。

A。

含水量； B.密实度； C.矿物成分； D。

颗粒的均匀程度.答题: A。

B。

C。

D。

（已提交）参考答案：B问题解析：5.(单选题) 处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（ ).A.载荷试验;B.十字板剪切试验；C.标准贯入试验; D。

轻便触探试验。

答题：A。

B。

C。

D。

（已提交）参考答案：C问题解析:6.(单选题）某粘性土的液性指数=0.6，则该土的状态（ )。

A.硬塑；B. 可塑；C. 软塑； D。

流塑。

答题: A。

B。

C。

D. （已提交）参考答案：B问题解析：7.(单选题) 粘性土的塑性指数越大，表示土的（）。

A.含水量w越大；B.粘粒含量越高; C。

粉粒含量越高； D. 塑限Wp 越高。

答题: A. B。

C。

D。

（已提交)参考答案：B问题解析：8。

（单选题）淤泥属于（）。

A.粉土;B.粘性土；C. 粉砂；D. 细砂。

答题: A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析:9.（单选题）粘性土的塑性指数越大，说明（ )。

地基承载力特征值与地基承载力标准值关系这个问题具有普遍的意义，但不是一两句话可以说清楚的，这里涉及土力学的概念、统计的概念和设计方法的概念，而且相互交叉。

首先需要了解新、老规范术语的变化过程。

老规范：（1）由载荷试验求得的称为地基承载力标准值；（2）经过深宽修正以后称为地基承载力设计值；（3）将地基承载力公式计算的结果称为地基承载力设计值；新规范：（1）由载荷试验求得的称为地基承载力特征值；（2）经过深宽修正以后称为修正后的地基承载力特征值；（3）将地基承载力公式计算的结果称为地基承载力特征值。

有位网友做过一个概括，比较简明扼要，而且将地基承载力和设计时所用的载荷联系起来了，概念很清楚，特转引如下：“关于地基承载力的特征值与老规范标准值的关系，要弄清楚这个问题必须比较三本规范，即74规范、89规范和2002规范。

74规范是荷载标准值与容许承载力的比较；89规范是荷载设计值与承载力设计值的比较；2002规范是荷载标准值与承载力特征值的比较。

从74规范到89规范，荷载放大1.25~1.30倍，承载力只放大1.1~1.2倍，设计安全水平提高了约1.15倍。

从89规范到2002规范。

承载力表达式基本不变，去掉1.1的约束，荷载相当于74规范。

设计安全水平又回到74规范的水平。

实际上89规范是不正确的，2002规范的特征值物理意义就是74规范的容许值，表达式与89规范一样，但物理意义不一样。

”我国存在一个不是太好的倾向，就是技术术语的稳定性太差，不尊重约定俗成的习惯，随便下定义、改术语，给使用带来了许多的不方便，这样的例子太多了，标准值和特征值的关系之惑，也是必然的。

工程设计中所用的承载力、强度等性能值，都是属于抗力，其术语存在两种有密切关系但概念不同的体系。

从抗力的机理方面来划分，可分为极限值和容许值，如地基极限承载力和地基容许承载力之分，对材料则有极限强度和容许强度之分。

其概念非常清楚，一种是极限状态，一种是工作状态，极限状态验算需要用安全系数或者分项系数，而工作状态验算是不需要用安全系数的。