土力學(xué)及基礎(chǔ)工程復(fù)習(xí)重點(diǎn)_第1頁(yè)
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1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程復(fù)習(xí)重點(diǎn)第1章 緒論(1) 地基:支承基礎(chǔ)的土體或巖體。(2) 天然地基:未經(jīng)人工處理就可以滿足設(shè)計(jì)要求的地基。(3) 人工地基:若地基軟弱、承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求,則需對(duì)地基進(jìn)行加固處理。(4) 基礎(chǔ):將結(jié)構(gòu)承受的各重作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。第2章 土的性質(zhì)及工程分類(1) 土體的三相體系:土體一般由固相(固體顆粒)、液相(土中水)和氣相(氣體)三部分組成。(2) 粒度:土粒的大小。(3) 界限粒徑:劃分粒組的分界尺寸。(4) 顆粒級(jí)配:土中所含各粒組的相對(duì)量,以土??傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示。(5) 土的顆粒級(jí)配曲線。(6) 土中的水和氣(p9)(7) 工程中常用不均勻系數(shù)和

2、曲率系數(shù)來反映土顆粒級(jí)配的不均勻程度。 不均勻系數(shù)反映了大小不同粒組的分布情況,曲率系數(shù)描述了級(jí)配曲線分布整體形態(tài)。工程上對(duì)土的級(jí)配是否良好可按如下規(guī)定判斷:1. 對(duì)于級(jí)配連續(xù)的土:,級(jí)配良好:,級(jí)配良好。2. 對(duì)于級(jí)配不連續(xù)的土,級(jí)配曲線上呈臺(tái)階狀(見圖2.5曲線C),采用單一指標(biāo)難以全面有效地判斷土的級(jí)配好壞,同時(shí)需滿足和兩個(gè)條件時(shí),才為級(jí)配良好,反之則級(jí)配不良。顆粒分析實(shí)驗(yàn):確定土中各個(gè)粒組相對(duì)含量的方法稱為土的顆粒分析實(shí)驗(yàn)。對(duì)于粒徑大于0.075mm的粗粒土,可用篩分法。對(duì)于粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土,則可用沉降分析法(水分法)。(7) 土的物理性質(zhì)指標(biāo)三個(gè)基本實(shí)驗(yàn)指標(biāo)1. 土的天

3、然密度土單位體積的質(zhì)量稱為土的密度(單位為),即。 (2.10)2. 土的含水量土中的水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比(用百分?jǐn)?shù)表示)稱為土的含水量,即。 (2.11)3. 土粒相對(duì)密度土的固體顆粒質(zhì)量與同體積4時(shí)純水的質(zhì)量之比,稱為土粒相對(duì)密度,即 (2.12)反映土單位體積質(zhì)量(或重力)的指標(biāo)1. 土的干密度土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量,稱為土的干密度,并以表示:。 (2.13)2. 土的飽和密度土孔隙中充滿水的單位體積質(zhì)量,稱為土的飽和密度,即, (2.14) 式中為水的密度,近似取3. 土的有效密度(或浮密度)在地下水位以下,單位體積中土粒的質(zhì)量扣除同體積水的質(zhì)量后,即為單位土體積中土粒的有效

4、質(zhì)量,稱為土的有效密度,即. (2.15)反映土的空隙特征、含水程度的指標(biāo)1. 土的孔隙比土中空隙體積與土粒體積之比稱為土的孔隙比,即。 (2.16)2. 土的孔隙率土中孔隙體積與總體積之比(用百分?jǐn)?shù)表示)稱為土的孔隙率,即。(2.17)3. 土的飽和度土中水的體積與孔隙體積之比稱為土的飽和度,以百分率計(jì),即。 (2.18)指標(biāo)的換算令,則,再由式(2.11)和(2.12)得,。則: 或 土的三相組成比例指標(biāo)換算公式名稱符號(hào)三相比例表達(dá)式常用換算式常見的數(shù)值范圍含水量(%)2060土粒比重黏性土:2.722.75粉土:2.702.71砂土:2.652.69密度(g/cm3) 1.62.0干密度

5、(g/cm3)1.31.8飽和密度(g/cm3)1.82.3有效密度(g/cm3)0.81.3孔隙比e黏性土和粉土:0.401.20砂土:0.30.9孔隙率(%)n黏性土和粉土:3060砂土:2545飽和度(%)Sr0100(9) 若將砂土處于最松撒狀態(tài)的稱為最大孔隙比,砂土處于最緊密狀態(tài)時(shí)的稱為最小孔隙比。而當(dāng)土粒粒徑較均勻時(shí),其差值較小,而當(dāng)土粒粒徑不均勻時(shí),其差值較大,因此利用砂土的最大最小孔隙比與所處狀態(tài)的天然孔隙比進(jìn)行比較,能綜合反映土粒級(jí)配、土粒形狀和結(jié)構(gòu)等因素,該指標(biāo)稱為相對(duì)密實(shí)度,即:一般一百分?jǐn)?shù)表示。顯然,當(dāng),即時(shí),表示砂土處于最疏松狀態(tài);,即時(shí),表示砂土處于最緊密狀態(tài)。因此

6、,根據(jù)值可把砂土的密實(shí)度狀態(tài)分為下列三種: 密實(shí) 中密 松散(10) 界限含水量:黏性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的分界含水量(11) 黏性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù) 液限與塑限之差定義為塑性指數(shù),即 (:液限; :塑限)塑性指數(shù)習(xí)慣上用不帶“%”的百分?jǐn)?shù)表示。Ip越大,表明土的顆粒越細(xì),比比表面積愈大,土的黏粒或親水礦物(如蒙脫石)含量越高,土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍就越大。塑性指數(shù)能綜合反映土的礦物成分和顆粒大小的影響,因此,塑性指數(shù)常作為工程上對(duì)黏性土進(jìn)行分類的依據(jù)。液性指數(shù):天然含水量與分界含水量之間相對(duì)關(guān)系的指標(biāo)。即液性指數(shù)一般用小數(shù)表示。當(dāng)土的天然含水量小于時(shí),小于0,土體處于堅(jiān)硬

7、狀態(tài),當(dāng)大于時(shí),大于1,土體處于流動(dòng)狀態(tài);當(dāng)在和之間時(shí),土體處于可塑狀態(tài)。(12) 黏性土的靈敏度天然狀態(tài)下的黏性土,由于地質(zhì)歷史作用常具有一定的結(jié)構(gòu)性。工程上常用靈敏度St來衡量黏性土結(jié)構(gòu)性對(duì)強(qiáng)度的影響。、分別為原狀土和重塑土式樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。土的靈敏度越高,其結(jié)構(gòu)性越強(qiáng),受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低就越明顯。(13) 土的滲透及滲流水透過土空隙流動(dòng)的現(xiàn)象,稱為滲透或滲流,而土被水透過的的性質(zhì),稱為土的滲透性。(14) 土的滲透系數(shù)(15) 土的壓實(shí)原理在一定的壓實(shí)功(能)下使土最容易壓實(shí),并能達(dá)到最大密實(shí)度的含水量稱為土的最優(yōu)(或最佳)含水量,用表示。與其相對(duì)應(yīng)的干密度則成為最大干密度,以表示

8、。(16) 粗粒土的壓實(shí)曲線(17) 擊實(shí)曲線(p33) 峰值。只有當(dāng)土的含水量達(dá)到最優(yōu)含水量時(shí),才能達(dá)到這個(gè)峰值 擊實(shí)曲線位于理論飽和曲線左邊。 擊實(shí)曲線的形態(tài)。(18) 壓實(shí)系數(shù):工地壓實(shí)時(shí)要求達(dá)到最大干密度與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)所得到的最大干密度之比值,即。 >1 超密(19) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范把土(巖)作為建筑物地基的工程分類,即把土分為巖石、碎石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土六大類。(20) 碎石土:粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土。(21) 砂土:粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%,而粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%的土。(22) 粉土:粒徑大于

9、0.075mm的顆粒含量不超過全重50%,且塑性指數(shù)小于或等于10的土。(23) 黏性土:塑性指數(shù)大于10的土。(24) 人工填土;指由于人類活動(dòng)而堆填形成的各類土,其物質(zhì)成分雜亂,均勻性較差。根據(jù)其物質(zhì)組成和成因可分為素填土(壓實(shí)填土)、雜填土和沖填土三類。復(fù)習(xí)題一、 是非題1、 若土的顆粒級(jí)配曲線較平緩,則表示粒徑相差懸殊,土粒級(jí)配良好。2、 土的相對(duì)密實(shí)度越大,表示該土越密實(shí)。3、 當(dāng)某土樣的含水量在縮限和塑限之間時(shí),土處于可塑狀態(tài)。×4、 黏性土的塑性指數(shù)越大,說明黏性土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍越大。5、 液性指數(shù)是指無黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。

10、15;6、 甲土的飽和度大于乙土的飽和度,則甲土的含水量就一定高于乙土的含水量。×7、 顆粒級(jí)配曲線平緩,表明粒徑大小相差較多,土粒不均勻;曲線較陡,表明土粒大小相差不多,土粒較均勻。8、 土的靈敏度越高,其結(jié)構(gòu)性越強(qiáng),工程性質(zhì)就越好。×9、 土的靈敏度定義為:原狀土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與經(jīng)重塑后的土體無側(cè)線抗壓強(qiáng)度 之比。10、 天然孔隙比大于或等于1.5的黏性土稱為淤泥質(zhì)土。×二、 選擇題(填空題形式)1、 若甲乙兩種圖的不均勻系數(shù)相同,則兩種土限定粒徑與有效粒徑之比值相同。2、 黏性土的塑性指數(shù)越大,表示土的黏粒含量越高。3、 下列黏土礦物中,親水性最強(qiáng)的是蒙脫

11、石。4、 土的三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo)是天然密度、含水量和土粒相對(duì)密度。5、 若土的顆粒級(jí)配曲線很陡,則表示土粒較均勻。6、 不同狀態(tài)下同一種土的重度由大到小的排列順序.7、 某砂土的天然孔隙比與其所能達(dá)到的最大空隙比相等,則該土處于最松散狀態(tài)。8、 對(duì)無黏性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是密實(shí)度。9、 無黏性土,隨著孔隙比的增大,它的物理狀態(tài)是趨向松散。10、 黏性土以塑限指數(shù)的大小來進(jìn)行分類時(shí),當(dāng)大于17為黏土。(超了,應(yīng)該不會(huì)考,書上沒有,百度知道,10到17之間為粉質(zhì)黏土)11、 對(duì)黏性土進(jìn)行分類定名的依據(jù)是塑性指數(shù)。第3章 土中應(yīng)力計(jì)算(1) 土的自重應(yīng)力:土體因自身重力產(chǎn)生的豎向應(yīng)力,即為自重

12、應(yīng)。(2) 均質(zhì)土的自重應(yīng)力:對(duì)于均質(zhì)土(土的重度為常數(shù)),在地表以下深度z處自重應(yīng)力為(3) 成層土的自重應(yīng)力:各土層厚度為,重度為,則深處z處土的自重應(yīng)力可通過對(duì)各土層自重應(yīng)力求和得到,即:例題3.1(4) 柔性基礎(chǔ):柔性基礎(chǔ)是指用抗拉、抗壓、抗彎、抗剪均較好的鋼筋混凝土材料做基礎(chǔ)。剛度小,就像放在地上的柔軟薄膜,在垂直荷載作用下沒有抵抗彎曲變形的能力,基礎(chǔ)隨地基一起變形。(5) 剛性基礎(chǔ):基礎(chǔ)底部擴(kuò)展部分不超過基礎(chǔ)材料剛性角的天然地基基礎(chǔ)。本身剛度較大,受荷后基礎(chǔ)不出現(xiàn)撓曲變形。(6) 中興荷載作用時(shí)(7) 偏心荷載作用時(shí) (a)式中 1、 當(dāng)時(shí),由(a)式知,基底壓力呈梯形分布;2、

13、當(dāng),基底壓力呈三角形分布;3、 當(dāng),也即產(chǎn)生拉應(yīng)力,圖形見書上P49。(8) 基底附加壓力基底附加壓力為建筑物建造后的基底壓力與基底標(biāo)高處原有的自重應(yīng)力之差,即式中 基底處土的自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,; 基底標(biāo)高以上天然土層的加權(quán)平均重度,其中地下水位以下取有效重度; 基礎(chǔ)埋置深度(m),必須從天然地面算起,.。(9) 地基附加應(yīng)力角點(diǎn)法(p54、55)(10) 有效應(yīng)力原理 空隙應(yīng)力+有效應(yīng)力=總應(yīng)力=自重應(yīng)力+靜水壓力+外荷載P , 稱為飽和土的有效應(yīng)力原理。其中:為有效應(yīng)力,為總應(yīng)力,為孔隙水壓力。第4章 土的變形性質(zhì)及地基沉降計(jì)算(1) 土在壓力作用下體積縮小的特性稱為土的壓縮性??陀^地分析,

14、地基土層承受上部建筑物荷載,必定會(huì)產(chǎn)生壓縮變形。內(nèi)因是土本身具有壓縮性,外因是建筑物荷載的作用。土是三相分散體系,地基土被壓縮了,那就是:1、固體顆粒被壓縮了;2、土中水及封閉氣體被壓縮了;3、水和氣體從空隙中被擠出。(2) 土的壓縮變形的快慢與土的滲透性有關(guān)。(3) 土體在外力作用下,壓縮隨時(shí)間增長(zhǎng)的過程,稱為土的固結(jié)。(4) 在壓縮過程中只能發(fā)生豎向變形,不可能側(cè)向變形,所以這種方法也稱為側(cè)限壓縮試驗(yàn)。(5) 壓縮性指標(biāo)評(píng)價(jià)土體壓縮性通常有壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)壓縮模量1、壓縮系數(shù)a:e-p曲線上任一點(diǎn)的切線斜率a表示相應(yīng)于壓力p作用下的壓縮性 如圖4.4所示,壓力由p1增至p2,所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為M

15、1、M2,則土的壓縮性可用圖中割線M1M2斜率表示 由上式可知,只有附加應(yīng)力才會(huì)引起地基的變形。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),通常采用壓力間隔由p1=100kPa(0.1MPa)增加到p2=200kPa(0.2MPa)時(shí)所得到的壓縮系數(shù)a1-2來評(píng)定土的壓縮性高低。3、 壓縮指數(shù):壓縮指數(shù)()越大,土的壓縮性越高。一般認(rèn)為時(shí),為低壓縮性土;時(shí),屬中壓縮性土;時(shí),屬高壓縮性土4、 壓縮模量:壓縮模量與壓縮系數(shù)成反比,越小,就愈小,土的壓縮性愈低。一般認(rèn)為,時(shí)為高壓縮性土;時(shí)為低壓縮性土;時(shí)屬中壓縮性土。 (6) 土的回彈和再壓縮曲線(7) 土的荷載試驗(yàn)即變形模量(p73)(8) 變形模量與壓縮模量的關(guān)系:(9)

16、 地基最終沉降量計(jì)算 地基最終沉降量是指地基土在建筑荷載作用下,不斷產(chǎn)生壓縮,直至壓縮穩(wěn)定時(shí)地基表面的沉降量。分層總和法 1、分層。從基礎(chǔ)底面開始將地基土分為若干薄層,分層原則:厚度h i0.4b(b為基礎(chǔ)寬度)天然土層分界處地下水位處。 2、計(jì)算基底壓力及基地附加壓力:中心荷載 偏心荷載 3、 計(jì)算各分層面上土的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力,并繪制分布曲線。4、 確定沉降深度z n 。按“應(yīng)力比”法確定,即 一般土 軟土 5、計(jì)算各分層土的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力,并設(shè) 3、按公式計(jì)算每一分層土的變形量: 根據(jù)壓縮系數(shù)的定義及關(guān)系還有:式中 第層土的壓縮系數(shù)(); 第層土的側(cè)限壓縮模量(MPa);

17、第層土壓縮前(自重應(yīng)力作用下)的孔隙比,從該土層的壓縮曲線由查取 第層土壓縮終止后(即自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和作用下)的孔隙比,由從該土層的壓縮曲線中查?。?第層土的厚度(m) 7、計(jì)算地基最終沉降量s 將沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)各層土(n層)壓縮變形量相加,可得:例題4.1(p79)(10) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范引入了平均附加應(yīng)力系數(shù)。(11) 地基沉降計(jì)算深度 地基沉降計(jì)算深度,規(guī)范法通過“變形比”試算確定,及要求滿足: 式中 在計(jì)算深度范圍內(nèi),第層土的計(jì)算沉降值(m); 在計(jì)算深度處向上取厚度土層的計(jì)算沉降值(m),按下表確定。當(dāng)無相鄰荷載影響,基礎(chǔ)寬度在130m范圍內(nèi),基礎(chǔ)中點(diǎn)的地基沉降計(jì)算深

18、度也可按下列公式估算:式中 基礎(chǔ)寬度(m),為的自然對(duì)數(shù)。(12) 地基最終沉降量的組成。(填空或者選擇)在荷載作用下,黏性土地基沉降隨時(shí)間的變化如圖所示,經(jīng)歷著三個(gè)不同的發(fā)展階段,或者說總沉降量由三部分組成,即:式中 瞬時(shí)固結(jié)(不排水沉降、畸變沉降); 固結(jié)沉降(主固結(jié)沉降); 次固結(jié)沉降。(13)天然土層應(yīng)力歷史(會(huì)有判斷、選擇、填空) 1、黏性土在形成及存在過程中所經(jīng)受的地質(zhì)作用和應(yīng)力變化不同,所產(chǎn)生的壓密過程及固結(jié)狀態(tài)亦不同。根據(jù)土的先(前)期固結(jié)壓力(天然土層在歷史上所承受過的最大固結(jié)壓力)與現(xiàn)有土層自重應(yīng)力之比,稱為“超固結(jié)比”(OCR),可把天然土層劃分為三種固結(jié)狀態(tài)。 (1)、

19、超固結(jié)狀態(tài)。,即OCR1。其可能由于地面上升或河流沖刷將其上部的一部分土體剝蝕掉,或古冰川下的土層曾經(jīng)受過冰荷載(荷載強(qiáng)度為)的壓縮,后來由于氣候轉(zhuǎn)暖、冰川融化以致使上覆壓力減小等。 (2)、正常固結(jié)狀態(tài)。,OCR=1.土層沉積后厚度無大變化,以后也無其他荷載的繼續(xù)作用。 (3)、欠固結(jié)狀態(tài)。土層逐漸沉積到現(xiàn)在地面,但沒有達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定狀態(tài)。如新近沉積黏性土、人工填土等。(這里 ,代表固結(jié)完成后地面下的計(jì)算深度。)(14)飽和土的滲透固結(jié) 1、飽和粘土在壓力作用下,孔隙水將隨時(shí)間的遷延而逐漸被排除,同時(shí)孔隙體積也隨之縮小,這一過程稱為飽和土的滲透固結(jié)。 2、如圖,彈簧活塞模型。外力,彈簧承擔(dān)的壓

20、力為, 水承擔(dān)的壓力為孔隙水壓力u,則有 (實(shí)為飽和土的有效應(yīng)力原理)可見,飽和土的滲透固結(jié)也就是孔隙水壓力逐漸消散和有效應(yīng)力相應(yīng)增長(zhǎng)的過程。例題4.3(p95)第5章 土的抗剪強(qiáng)度(1) 土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力。(2) 庫(kù)倫公式 1、沙土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式 式中 -土的抗剪強(qiáng)度(kPa) -作用在剪切面上的法向應(yīng)力(kPa) -沙土的內(nèi)摩擦角(°) 2、(1)粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式 式中 c-土的黏聚力(kPa) (2)由上式可知,黏性土的包括摩阻力和黏聚力(c)兩個(gè)組成部分。(3) 土的有效應(yīng)力強(qiáng)度表達(dá)式:式中 土的有效粘聚力(kPa); 土的有效內(nèi)摩擦角(&#

21、176;); 作用在剪切面上的有效法應(yīng)力(kPa); 孔隙水壓力(kPa)土的抗剪強(qiáng)度隨著它的固結(jié)壓密而不斷增長(zhǎng)。土的抗剪強(qiáng)度有兩種表達(dá)方法。土中的統(tǒng)稱為土的應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),直接應(yīng)用這些指標(biāo)所進(jìn)行的土體穩(wěn)定分析就稱為有效應(yīng)力法;而統(tǒng)稱為土的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),應(yīng)用這些指標(biāo)所進(jìn)行的土體穩(wěn)定分析就稱為有效應(yīng)力法。(4)莫爾應(yīng)力圓(5)莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線的關(guān)系(如右圖)(6)土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí),從莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線的幾何關(guān)系可推得土的極限平衡條件無粘性土的,由上式可知,其極限平衡條件為:破壞面與最大主應(yīng)力作用面間的夾角為;破壞面與作用方向的夾角為。(7) 抗剪強(qiáng)度的測(cè)定方法室內(nèi)試驗(yàn)常用的有直接剪

22、切儀、三軸壓縮儀、無側(cè)限抗壓儀和單剪儀等;現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)常用的有十字板剪切儀等。有直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和十字板剪切試驗(yàn)(8)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 1、三種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法: (1)固結(jié)不排水剪(又稱固結(jié)快剪,以符號(hào)CU表示) (2)不固結(jié)不排水剪(又稱快剪,以符號(hào)UU表示) (3)固結(jié)排水剪(又稱慢剪,以符號(hào)CD表示)第六章 土壓力、地基承載力和土坡穩(wěn)定(1)擋土墻的結(jié)構(gòu)形式:重力式、懸臂式、扶壁式等。(2)擋土墻的土壓力:擋土墻后填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力。(3)地基承載力指地基單位面積上承受荷載的能力。(4)作用在擋土墻上的土壓力 根據(jù)擋土墻的位移情況和墻后土體

23、所處的應(yīng)力狀態(tài),可將土壓力分為三種: 1、主動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻向離開土體方向偏移至墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí),作用在墻背上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力,一般用表示。 2、被動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻在外力作用下,向土體方向偏移至墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí),作用在墻背上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力,一般用表示。 3、靜止土壓力:當(dāng)擋土墻不動(dòng),墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí),作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力,用表示(三種土壓力考名詞解釋) (5)在相同的墻高和填土條件下,主動(dòng)土壓力小于靜止土壓力,而靜止土壓力又小于被動(dòng)土壓力,亦即: (判斷)(6)朗金土壓力 主動(dòng)土壓力 1、基本假設(shè):擋土墻墻背豎直、光滑,填土面水平。

24、 2、朗金主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 (無黏性土) (黏性土)黏性土: (6.4) 無黏性土土: 式中:主動(dòng)土壓力系數(shù) , C填土的黏聚力(kPa) 3、取單位墻長(zhǎng)計(jì)算,無黏性土的主動(dòng)土壓力為: 且通過三角形形心,即作用在離墻底處。 4、取單位墻長(zhǎng)計(jì)算,黏性土的主動(dòng)土壓力:式中 臨界深度(a點(diǎn)離填土面的深度)(a點(diǎn)即為圖上應(yīng)力()為零的點(diǎn)) 所以,當(dāng)填土面無荷載時(shí),可令上式(6.4)等于零求得,即:;故臨界深度:。黏性土主動(dòng)土壓力Ea通過三角形壓力分布圖abc的形心(見上頁(yè)右圖),即作用在離墻底處。被動(dòng)土壓力 1、被動(dòng)土壓力強(qiáng)度為 2、被動(dòng)土壓力 取單位墻長(zhǎng)計(jì)算,則總被動(dòng)土壓力為 3、無黏性土的被動(dòng)土壓力

25、通過三角形形心,即作用在離墻底h/3處 黏性土的被動(dòng)土壓力將右圖的梯形分為矩形和三角形,對(duì)墻底求矩得到。(7)其他幾種情況下的土壓力計(jì)算(p127)(8)庫(kù)倫土壓力1、基本假定墻后填土是理想的散粒體(黏聚力c=0)滑動(dòng)破裂面為通過墻踵的平面。 2、朗金理論與庫(kù)倫理論比較:建立在不同的假設(shè)基礎(chǔ)上,用不同的分析方法計(jì)算,只有在最簡(jiǎn)單的情況下,兩種計(jì)算結(jié)果才相同。朗金理論是庫(kù)倫理論的特殊情況。(9) 擋土墻設(shè)計(jì) 常用擋土墻形式:重力式、懸臂式、扶壁式、錨桿及錨定板式和加筋土擋土墻等。(a) 俯斜 (b)直立 (c)仰斜 (d)衡重(10) 擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算要保證擋土墻在土壓力的作用下不發(fā)生繞墻

26、趾點(diǎn)傾覆(圖6.25),必須要求抗傾覆安全系數(shù)(點(diǎn)的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比)1.6,即: (6.26)式中 的水平分力(),; 的豎向分力(),; 擋土墻每延米自重(); 土壓力作用點(diǎn)點(diǎn)的水平距離(m),; 土壓力作用點(diǎn)點(diǎn)的高度(m),; 擋土墻重心離墻趾的水平距離(m); 擋土墻的基底傾角(°); 基底的水平投影寬度(m); 土壓力作用點(diǎn)離墻趾的高度(m)。若驗(yàn)算結(jié)果不能滿足式(6.26)要求時(shí),可按以下措施處理:1、 增加擋土墻斷面措施,使增大,但工程量也增大。2、 加大,伸長(zhǎng)墻趾。但墻趾過長(zhǎng),若厚度不夠,則需配置鋼筋。3、 墻背做成仰斜,可以減小壓力。4、 擋土墻垂直墻背做卸

27、荷臺(tái),形狀如牛腿。(11) 在土壓力作用下,擋土墻也可能沿基礎(chǔ)底面發(fā)生滑動(dòng)。因此,要求基底的抗滑移系數(shù)(抗滑移力與滑動(dòng)力之比)1.3,即: (6.27)式中 擋土墻自重在垂直于基底平面方向的分力,; 擋土墻自重在平行于基底平面方向的分力,; 在垂直于基底平面方向的分力,; 在平行于基底平面方向的分力,; 土對(duì)擋土墻基底的摩擦系數(shù)。若驗(yàn)算不能滿足式(6.27)要求,可采取一下措施加以解決:1、 修改擋土墻斷面尺寸,以加大值;2、 墻基底面做成砂、石墊層,以提高值;3、 墻底做成逆坡,利用滑動(dòng)面上部分反力來抗滑;4、 在軟土地基,其他方法無效或不經(jīng)濟(jì)時(shí),可在墻踵后加拖板,利用拖板上的土重來抗滑。拖

28、板與擋土墻之間應(yīng)用鋼筋連接。(12) 地基承載力即墻身強(qiáng)度驗(yàn)算,例題6.4(p137)(13) 加筋土支擋結(jié)構(gòu)(或稱加筋土擋土墻)由面板、筋帶及填料三部分組成。它借助于與面板相連接的筋帶同填料之間的相互作用,使面板、筋帶和填料形成一種穩(wěn)定而柔性的復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)。(14) 地基的破壞形式:1、剪切破壞;局部剪切破壞;3、沖剪破壞。(15) 地基承載力是指地基承受荷載的能力。(16) 琳塑荷載是指地基土中將要而尚未出現(xiàn)塑性變形區(qū)時(shí)的基底壓力。(17) 地基塑性區(qū)發(fā)展的容許深度與建筑物類型、荷載性質(zhì)以及土的特性等因素有關(guān),目前尚無一致意見。一般認(rèn)為,在中心垂直荷載下,塑性區(qū)的最大發(fā)展深度可控制在基礎(chǔ)寬

29、度的1/4,相應(yīng)的荷載用表示。(18) 地基的極限承載力是地基承受基礎(chǔ)荷載的極限壓力。(19) 無黏性和黏性土坡的穩(wěn)定性分析(p148)第七章 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(1) 基礎(chǔ)是連接上部結(jié)構(gòu)(例如房屋的墻和柱,橋梁的墩和臺(tái)等)與地基之間的過度結(jié)構(gòu),起承上啟下作用。地基可分為天然地基和人工地基,基礎(chǔ)可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。(2) 承載能力極限狀態(tài):這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載大變形,例如地基喪失承載能力而失穩(wěn)破壞(整體剪切破壞)。(3) 正常使用極限狀態(tài):這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值,例如影響建筑物正常使用或外觀的地基變形。(4) 地基基礎(chǔ)設(shè)

30、計(jì)和計(jì)算應(yīng)該滿足的三項(xiàng)基本原則: 1、在防止地基土體剪切破壞和喪失穩(wěn)定性方面,應(yīng)具有足夠的安全度; 2、控制地基的變形,使之不超過建筑物的地基變形允許值,以免引起基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)的損壞或影響建筑物的正常使用; 3、基礎(chǔ)的材料、形式、尺寸和構(gòu)造除應(yīng)能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)、符合使用需要、滿足地基承載力(穩(wěn)定性)和變形要求外,還應(yīng)滿足對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求。(5) 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)系指用磚、毛石、混凝土、毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。(名詞解釋) (6) 擴(kuò)展基礎(chǔ)系指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。(名詞解釋)(7) 建筑地基規(guī)范規(guī)定:當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于

31、3m或埋置深度大于0.5m時(shí),從荷載試驗(yàn)或其他原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值尚應(yīng)按下式修正:(8) 例題7.4(p174)(9) 地基變形特征一般分為:沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜。1、沉降量指基礎(chǔ)某點(diǎn)的沉降指;2、沉降差一般指相鄰柱基中點(diǎn)的沉降量之差;3、傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端的沉降差與其距離的比值;3、局部?jī)A斜指砌體承載結(jié)構(gòu)沿縱向610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。(9)減輕不均勻沉降損害的措施(判斷、選擇) 1、建筑措施 (1)建筑物體型力求簡(jiǎn)單 (2)控制建筑物長(zhǎng)高比及合理布置縱橫墻 (3)設(shè)置沉降縫 (4)控制相鄰建筑物基礎(chǔ)的間距 (5)調(diào)整建筑物的局部標(biāo)高 2

32、、結(jié)構(gòu)措施 (1)減輕建筑物自重 (2)設(shè)置圈梁 (3)減小或調(diào)整基底附加壓力 (4)增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度或采用非敏感性結(jié)構(gòu) 第八章 樁基 (1)樁的分類按承載性狀分類(名詞解釋)1、摩擦型樁:分為摩擦樁和端承摩擦樁 摩擦樁:樁頂極限荷載絕大部分由樁側(cè)阻力承擔(dān),樁端阻力可忽略不計(jì)。 端承摩擦樁:樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),但樁側(cè)阻力分擔(dān)荷載較大。2、端承型樁:分為端承樁和摩擦端承樁端承樁:樁頂極限荷載絕大部分由樁端阻力承擔(dān),樁側(cè)阻力可忽略不計(jì)。 摩擦端承樁:樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),但樁端阻力分擔(dān)荷載較大。按樁的設(shè)置效應(yīng)分類1、 非擠土樁;2、部分?jǐn)D土樁;3、擠土樁。

33、(2) 樁的質(zhì)量檢驗(yàn)1、 開挖檢查;2、抽芯法;3、聲波透射法;4、動(dòng)測(cè)法。(3) 樁頂荷載一般包括軸向力、水平力和力矩。(4) 單樁的破壞模式:屈曲破壞、整體剪切破壞、刺入破壞。(5) 樁土之間相對(duì)位移的方向決定了裝側(cè)摩阻力的方向,當(dāng)樁周土層相對(duì)于樁側(cè)向下位移 時(shí),樁側(cè)摩阻力方向向下,稱為負(fù)摩阻力。通常,在下列情況下應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力作用。 1、在軟土地區(qū),大范圍地下水位下降,使樁周土中有效應(yīng)力增大,導(dǎo)致樁側(cè)土層沉降; 2、樁側(cè)地面承受局部較大的長(zhǎng)期荷載,或地面大面積堆載(包括填土)時(shí); 3、裝穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土。欠固結(jié)土層、液化土層進(jìn)入相對(duì)較硬土層時(shí); 4、凍土地區(qū),由于溫度

34、升高而引起樁側(cè)土的缺陷。(6) 水平受荷樁的內(nèi)力:式中 地基水平抗力系數(shù),根據(jù)對(duì)的假定不同,又可分為多種方法,分別是:1、 常數(shù)法;2法;3、法;4、法。(7) 群樁效應(yīng):樁端處壓力比單樁時(shí)大得多,樁端以下壓縮土層的厚度比單樁要深,此時(shí)群樁中各樁的工作狀態(tài)與單樁的迥然不同,其承載力小于各單樁承載力之總和,沉降量則大于單樁的沉降量。(8) 復(fù)合樁基:樁基在荷載作用下,由樁和承臺(tái)地基共同承擔(dān)荷載,構(gòu)成復(fù)合樁基。復(fù)合樁基中基樁的承載力含有承臺(tái)底的土阻力,故稱為復(fù)合基樁。第9章 沉井基礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ)(1) 沉井的特點(diǎn)是埋置深度較大,整體性強(qiáng),穩(wěn)定性好,具有較大的承載面積,能承受較大的垂直荷載。(2) 沉井基礎(chǔ)施工通常有旱地施工、水中筑島及浮運(yùn)沉井三種。第10章 基坑工程(1) 地下水控制方法有集水明排法、降水法、截水和回灌技術(shù)。第12章 區(qū)域性地基及其他(1) 區(qū)域性地基是指特殊土地基、山區(qū)地基以及地震區(qū)地基等。(2) 濕陷性黃土地基的工程措施:1、地基處理措施;2、防水措施;3、結(jié)構(gòu)措施。(3) 膨脹土是土中黏粒

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