土力学与地基基础2.土的性质及工程分类
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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。
绪论一、土力学、地基及基础1、土力学:土力学的研究对象是“工程土”。
土是岩石风化的产物,是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的松散堆积物,颗粒之间没有胶结或弱胶结。
土的形成经历了漫长的地质历史过程,其性质随着形成过程和自然环境的不同而有差异。
因此,在建筑物设计前,必须对建筑场地土的成因、工程性质、不良地质现象、地下水状况和场地的工程地质等进行评判,密切结合土的工程性质进行设计和施工。
否则,会影响工程的经济效益和安全使用。
土力学是工程力学的一个分支,是利用力学原理研究土的应力、应变、强度和稳定性等力学问题的一门应用学科。
由于土的物理、化学和力学性质与一般刚体、弹性固体和流体有所不同,因此,土的工程性质必须通过土工测试技术进行研究。
2、地基:建筑物都是建造在土层或岩层上的,通常把直接承受建筑物荷载的土层或岩层称为地基。
未经人工处理就能满足设计要求的地基称为天然地基;需要对地基进行加固处理才能满足设计要求的地基称为人工地基。
3、基础:建筑物上部结构承受的各种荷载是通过基础传递给地基的,所谓基础是指承受建筑物各种荷载并传递给地基的下部结构。
通常情况下,建筑物基础应埋入地面以下一定深度进入持力层,即基础的埋置深度。
按照基础的埋置深度的不同,基础可分为浅基础和深基础。
在建筑物荷载作用下,地基、基础和上部结构三部分是彼此联系、相互影响和共同作用的,如图1所示。
设计时应根据场地的工程地质条件,综合考虑地基、基础和上部结构三部分的共同作用和施工条件,并通过经济、技术比较,选取安全可靠、经济合理、技术可行的地基基础方案。
二、土力学的发展简史生产的发展和生活的需要,使人类早就懂得了利用土进行建设。
西安半坡村新石器时代的遗址就发现了土台和石础;公元前两世纪修建的万里长城及随后修建的京杭大运河、黄河大堤等都有坚固的地基与基础。
这些都说明我国人民在长期的生产实践中积累了许多土力学方面的知识。
十八世纪产业革命以后,随着城市建设、水利工程及道路工程的兴建,推动了土力学的发展。
答: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。
(1) 对于级配连续的Cu>5,级配良好;反之,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,采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏,则需同时满足Cu>5 和Cc=1-3 两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。
答:影响砂、卵石等无粘性土工程性质的主要因素是密实度。
答:土层发生冻胀的原因是水分的迁移和积聚所致发生冻胀的条件是土的因素、水的因素、温度的因素也是图层发生冻胀的三个必要条件。
答:毛细水是受到水与空气交壤面处表面张力的作用、存在于地下水位以上的透水层中自由水。
在粉细砂和粉土,则毛细水高度大,而且上升速度也快,即毛细现象严重。
答:在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。
影响击实效果的主要因素最重要的是含水量、击实功能、土的性质。
答:土体在自重作用下只能产生竖向变形,而无侧向位移及剪切变形存在。
一 般土层形成地质年代较长,在自重作用下变形早已稳定,故自重压力再也不引起 建造物基础沉降,但对于近期沉积或者堆积的土层以及地下水位升降等情况,尚 应考虑自重应力作用下的变形, 这是因为地下水位 ide 变动, 引起土的重度改变 的结果。
答:因为受地基容许承载力的限制、加之基础还有一定的埋置深度,其基底压 力呈马鞍形分布,而且其发展趋向于均匀,故可近似简化为基底反力均匀分布; 此外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,而只与合力的大小和作用点位置有关。
中心荷载作用时 P=(F+G)/A.偏心荷载作用时 Pmax=(F+G)/A ±M/WMin答: (1)附加应力σ 自基底起算,随深度呈曲线衰减;(2) σ 具有一定的扩散性。
第2章土的物理性质及分类(答案在最底端)一、简答题1.什么是土的物理性质指标?哪些是直接测定的指标?哪些是计算指标?1.【答】(1)土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系,用土的三相比例指标表示,称为土的物理性质指标,可用于评价土的物理、力学性质。
(2)直接测定的指标:土的密度、含水量、相对密度d s;计算指标是:孔隙比e、孔隙率n、干密度d、饱和密度sat、有效密度’、饱和度S r2.甲土的含水量大于乙土,试问甲土的饱和度是否大于乙土?3.什么是塑限、液限和缩限?什么是液性指数、塑性指数?4.塑性指数对地基土性质有何影响?5.什么是土的冻胀性?产生机理是什么?6.说明细粒土分类塑性图的优点。
7.按规范如何对建筑地基岩土进行分类?7. 【答】作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
8.甲乙两土的天然重度和含水量相同,相对密度不同,饱和度哪个大?9.简述用孔隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。
10.简述野外判别碎石土密实度方法?11.什么是土的灵敏度和触变性?试述在工程中的应用。
12.说明下图2-1中各图的横纵坐标,同时标出单位。
(a)级配曲线(b)击实曲线(c)塑性图图2-113.影响土压实性的主要因素什么?14.什么是最优含水量和最大干密度?15.为什么含水量<最优含水量op时,干密度d随增加而增大,>op时,d随增加而减小?16. 在填方压实工程中,土体是否能压实到完全饱和状态?为什么?(华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试)17.影响土击实效果的因素有哪些?18. 为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态,而用液性指数却能说明?(长安大学2007年硕士研究生入学考试)二、填空题1.粘性土中含水量不同,可分别处于、、、、四种不同的状态。
其界限含水量依次是、、。
2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法、、。
3.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定,其测定方法分别是、、。