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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。
《⼟⼒学与地基基础》练习及答案⼟⼒学与地基基础练习册习题⼀⼀、填空1．⼟的物理性质是⼟的最基本的⼯程特性。
2．⼟的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种。
3．⼟的构造主要有层理构造和裂隙构造两种。
4．反映⼟单位体积质量（重⼒）的导出指标有浮密度、饱和密度和⼲密度。
5．⼟的基本指标包括⼟的密度、⼟粒相对密度和⼟的含⽔量，在试验室中分别⽤环⼑法、⽐重瓶法和烘⼲法来测定。
6．⼟的不均匀系数Ku越⼤，曲线越平缓，粒径分布越不均匀。
7. 基底附加压⼒求得后，可将其视为作⽤在地基表⾯的荷载，然后进⾏地基中的附加应⼒计算。
8．⼟粒⽐重是⼟粒的质量与同质量相同体积纯蒸馏⽔在4℃时的质量之⽐。
⽤⽐重瓶⽅法测定。
9．⼟的密度是质量与单位体积之⽐。
⼆、简答1. 何谓⼟粒粒组?⼟粒六⼤粒组划分标准是什么?P42. 在⼟的三相⽐例指标中，哪些指标是直接测定的？其余指标如何导出？P9~P123. 判断砂⼟松密程度有哪些⽅法？P144. 粘⼟颗粒表⾯哪⼀层⽔膜⼟的⼯程性质影响最⼤,为什么?P7三、判断题1．⼟的不均匀系数越⼤，表⽰⼟粒越不均匀。
（∨）2．⼯程上常⽤不均匀系数K u 和曲率系数K c 判断⼟的级配情况。
（∨）3．级配分布曲线纵坐标上60%、30%、10%对应的粒径统称为有效粒径。
（ × ）4.结合⽔没有浮⼒作⽤但能传递静⽔压⼒。
( × )5.级配良好的⼟的颗粒应该是较均匀的。
( × )6.颗粒级配曲线越平缓,⼟的粒径级配较好。
( ∨ )7.相对密度越⼤,砂⼟越松散。
( × ) 四、计算1. 某粘⼟的含⽔量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%，要求： 1).计算该⼟的塑性指标Ip ； 2).确定该⼟的名称； 3).计算该⼟的液性指标IL ； 4).按液性指标数确定⼟的状态。
解：]为粘⼟;176.224.2548 =-=-=pLpWWI 为可塑态;487.06.224.254.36=-=-=PPL I W W I习题⼆⼀、填空1．某点在地下⽔位以下,当地下⽔位下降时该点⾃重应⼒将增加;地下⽔位上升时该点⾃重应⼒将减⼩。
《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。
昆明理工大学土力学与基础工程学习报告学生姓名指导教师秦昆珍学院建筑工程学院专业名称工程力学班级工力151 学号2018年6月11日工管、工力2015级土力学与基础工程一、学习报告任务书二、学习报告目的与任务通过学习报告总结《土力学与基础工程》所学知识，作为教学计划中考核的方式，是重要的教学环节，它为检查学生学习掌握本课程专业知识起着重要作用；并为在今后的工程实践中，正确使用规范、适应规范标准的发展，打下基础。
二、学习报告的基本要求1、学习报告的格式学习报告一律用A4纸打印，正文字体为宋体，小四号。
2、学习报告内容（5500--8000字）（1）、《土力学与基础工程》综述；（土力学与基础工程的基本知识、基本理论和基本方法，相关现行规范的内容以及地基处理等内容）（2）、结合本专业课学习的体会、感兴趣的题材，进行总结。
3、完成时间2018年6月11日《土力学与基础工程》综述0绪论土是岩石经过物理、化学、生物等风化作用的产物，是矿物颗粒组成的集合体，多数情况下是由固体颗粒、水和空气组成的三相体。
土力学是运用力学知识和土工测试技术，研究土的物理、力学性质，以及土的变形及其强度变化规律的一门学科。
“土”是一个广义词，它包括岩石、碎石、砂及细粒土。
研究岩石力学特性的学科称为岩石力学，土力学和岩石力学统称为岩土力学。
随着生产和科学技术的发展，又开辟了许多土力学的分支，如理论土力学、计算土力学、实验土力学、应用土力学、环境土力学、海洋土力学、冻土力学、黄土力学、土动力学等。
1土的物理性质及工程分类土的生成与特性：地球表面的整体岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下发生风化作用，使岩石崩解、破碎，经流水、风、冰川等动力作用，形成形状各异、大小不一的颗粒。
这些颗粒受各种自然力作用，在各种不同的自然环境下堆积起来，就形成了土。
因此，通常说土是岩石风化的产物。
堆积下来的土，在很长的地质年代中发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化，最终又会形成岩石，这就是沉积岩。
<<土力学与地基基础>>的内容及其重要性初读该书序,得知它是土木建筑相关专业的重要课程之一.其任务为保证各类建筑物既安全又经济,使用正常,不发生各类地基基础工程事故.因此需要掌握土力学的基本理论与地基基础设计原理和先进经验.学习土力学基本理论,就要从土的物理性质与力学特性着手,牢固掌握土的性质,应力,变形和强度等基本理论知识,从而能够应用这些基本理论和概念,结合力学概念和结构理论以及施工知识,分析和解决地基问题.<<土力学与地基基础>>教材共分9章.第1章“土的力学性质几分类”,这是本课程的基础.要求了解土的三相组成,掌握土的物理性质和土的物理状态指标的定义,物理概念,计算公式和单位.要熟练掌握土的物理性质指标的三相换算,了解地基土的工程分类的依据与准确定名.第2章“土的力学性质”,是图例学的基本理论,也是本课的重点内容.要求掌握土中应力分布及地基沉降的计算方法.掌握土的抗剪强度指标的测试方法,了解土的极限平衡原理和条件,并学会应用计算地基承载力.第3章“土压力与土坡稳定”,要求了解作用挡土墙压力产生的条件,掌握各种情况下土压力的计算方法以及土坡稳定分析方法.第4章“工程地质勘察”,要求了解地基勘察与测试的基本任务内容与方法.了解地基勘察报告的内容和编制工作.第5章“腿安然地基土的浅基础设计”,要求了解浅基础的各种类型与应用.掌握地基承载力的概念和地基承载力基本值,标准值的确定方法,掌握基础的埋置深度和基础尺寸的尺寸设计.第6章“桩基础”,要求了解桩基础的特点及使用条件.了解桩的类型.掌握单桩竖向承载力,群桩承载力与桩基设计.第7章“软弱地基处理”,需要了解软弱土的种类与工程性质.掌握土的压实原理.各类加固地基方法的原理,使用条件和效果.第8章“区域性地基处理”,要求了解湿陷性土,膨胀土三种特殊土地基以及山区地基的特性及其工程措施.第9章“地基基础抗震”要求了解地震的成因类型,地震震级和地震烈度的概念,了解地基的震害与场地土和场地类别的关系.掌握地基土液化的物理概念和液化判别的方法,掌握地基基础抗震设计和基本原则,地基抗震验算和地基基础抗震设计.由于个人对桩基基础这一章颇感兴趣.这里将其做详细介绍.桩基是一种常用的基础形式,是深基础的一种.当天然地基上的浅基础沉降量过大或稳定性不能满足建筑的要求时,常采用这种基础.采用钢筋混凝土,钢管,H型钢等材料作为受力的支承杆件打入土中,称为单桩。
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。
1 、在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( )A．均匀的B．折线的C．曲线的D．直线的2、在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是( )A．附加应力的变化B．总应力的变化C．有效应力的变化D．自重应力的变化3．在土中对土颗粒产生浮力作用的是( )A．强结合水B．弱结合水C．毛细水D．重力水4、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的( ) 。
A．液化指标B．强度提高系数C．固结系数D．灵敏度5、刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外，还与 ( ) 。
A．基底压力有关B．地基土的压缩模量有关C．基础的底面尺寸有关D．持力层的承载力有关6、在荷载分布范围内,地基中附加应力随深度愈向下( ) .A、始终不变B、愈大C、愈小D、而无法确定7、土体中一点的最危（wei）险破坏面为( )度.A 、45B 、45+ψ/2C 、60D 、908、普通在密砂和坚硬的黏土中最有可能发生地基破坏模式是( ) 。
A、整体剪切破坏模式B、局部剪切破坏模式C、冲切剪切破坏模式D、延性破坏模式9、某场地人为地被挖走了 5 米，则该场地为( )土。
A、正常固结土B、超固结土C、软固结土D、欠固结土10、基础下垫层的厚度普通为( )㎜。
A 、150B 、200C 、100D 、5011、衡量土的颗粒级配是否良好,常用(A、不均匀系数B、含水量)指标判定。
C、标贯击数D、内磨擦角12、中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是( )。
A、中间部位B、边缘部位C、距边缘1/4 基础宽度的部位D、距边缘1/3 基础宽度的部位13、下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是( )。
A、滑动圆弧的圆心位置B、滑动圆弧的半径C、土坡的坡高D、土坡的坡角14、钢筋砼柱下条形基础的肋梁高度不可太小，普通宜为柱距的( )A 、1/10~1/8 B、1/8~1/4 C、1/4~1/3 D、1/3~1/215、有两个不同的基础，其基础总压力相等, 问在同一深度，哪个基础产生的附加应力大( ) . A．宽度小的基础产生的附加应力大B．宽度小的基础产生的附加应力小C．宽度大的基础产生的附加应力大D．两个基础产生的附加应力相等16、重力式挡土墙的顶宽不宜小于() .A 、800mmB 、1000mmC 、200mmD 、500mm17、土体普通只考虑其()。
目录1 .设计资料 (1)1.1 上部结构资料 (1)1.2 建筑物场地资料 (1)2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (1)2.1 选择桩型 (1)2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (2)3 .确定单桩极限承载力标准值 (3)3.1 确定单桩极限承载力标准值 (3)4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4)4.1 ①—C柱的桩和承台的确定 (4)5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 (5)5.1 四桩承台承载力计算（①—C承台） (5)6 .桩顶作用验算 (6)6.1 四桩承台验算（①—C承台） (6)7 .桩基础沉降验算 (7)7.1 C柱沉降验算 (7)8 .桩身结构设计计算 (9)8.1 桩身结构设计计算 (9)9 .承台设计 (10)9.1 四桩承台设计（C柱） (10)10.参考文献 (13)1．设计资料1.1 上部结构资料某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30。
底层层高3.4m（局部10m，内有10 t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。
1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦,建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.2.1。
表1.2.1地基各土层物理、力学指标2. 选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第②层是灰褐色粉质粘土，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较厚，而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土，所以第④层是较适合的桩端持力层。
