基礎(chǔ)工程總復(fù)習(xí)提綱

1、課程復(fù)習(xí)提綱第一部分第一部分(Part One)土力學(xué)土力學(xué) (Soil Mechanics) 土 的 物 理 性 質(zhì) 及 分 類地 基 沉 降土 的 抗 剪 強(qiáng) 度邊 坡 穩(wěn) 定土 力 學(xué)分類指標(biāo)名稱符號量綱測定方法備注物理指標(biāo)土體天然重度kN/m3環(huán)刀法顆粒比重Gs-比重瓶法含水率w%烘干法第一部分第一部分(Part One)：土力學(xué)：土力學(xué)分類指標(biāo)名稱符號量綱測定方法備注物理指標(biāo)液限Wl%落錐法或碟式儀法適用于粘性土塑限Wp%搓條法適用于粘性土有效粒徑d10mm砂土用篩分法粘土用比重計法在顆分粒徑級配曲線上定出限定粒徑d60mm壓實性指標(biāo)最優(yōu)含水率Wop%擊實試驗在擊實曲線上定出最大干密

2、度 maxmaxkN/m3第一部分第一部分(Part One)：土力學(xué)：土力學(xué)分類指標(biāo)名稱符號量綱測定方法備注滲 透性指標(biāo)滲透系數(shù)Kcm/s砂土可直接測定固結(jié)系數(shù)Cv, Chcm2/s固結(jié)試驗測定力學(xué)性指標(biāo)變形指標(biāo)壓縮系數(shù)am2/ kN單向壓縮試驗壓縮模量EskN/m2壓縮指數(shù)Cc-回彈指數(shù)Cs -彈性指數(shù)EdkN/m2單向壓縮試驗或三軸壓縮試驗切線模量Et變形模量Eo載荷試驗Chapter 1 Physical Characteristics & classification of Soil第一章第一章 土的物理性質(zhì)及其分類土的物理性質(zhì)及其分類第一章 土的物理性質(zhì)及其分類 重點掌握：

3、一.無粘性土和粘性土的工程性質(zhì)及其分類方法。工程性質(zhì)：無粘性土的密實度（e、Dr、N63.5）粘性土的稠度，塑限含水量wp和液限含水量wl，塑性指數(shù)Ip和液性指數(shù)IL 。二、土的三相比例指標(biāo)三個基本指標(biāo)的定義（ ）；換算指標(biāo)（ ）及其定義。三、了解地基土的工程分類方法1.無粘性土（粗顆粒土），按顆粒含量百分比。2.粉土：指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重的50%、IP10的土。3.粘性土：IP10。粉質(zhì)粘土1017。sG、Srnesatddsat、第一章 土的物理性質(zhì)及其分類2四、 地下水1.達(dá)西定律(DarcyLaw)2. 動水力：流動的水對單位體積土的骨架作用力。3. 流砂：當(dāng)動

4、水力GD的數(shù)值等于或大于土的浮重度時,砂土隨水流動，稱為流砂。 稱為臨界水力梯度。tiAQktikAtvAQikvwDiGcrii 0Chapter 2 Stress and subsidence of the Ground第二章第二章 地基的應(yīng)力和沉降地基的應(yīng)力和沉降第二章 地基的應(yīng)力和沉降地基的應(yīng)力和沉降（地基的沉降計算）分層總和法規(guī)范方法地基固結(jié)沉降量地基附加應(yīng)力計算地基變形參數(shù)的確定sEsE第二章 地基的應(yīng)力和沉降2地基總沉降量由固結(jié)沉降、瞬時沉降和次固結(jié)沉降三部分組成： 固結(jié)沉降計算：掌握土層的變形參數(shù)：a、cc、ES 瞬時沉降（彈性變形）彈性力學(xué)公式現(xiàn)場荷載試驗E0，沉降影響系數(shù)。

5、 次固結(jié)沉降（蠕變變形）根據(jù)蠕變曲線的變化規(guī)律計算。 00202110pbErE)(P), y, x(ssdcssss第二章 地基的應(yīng)力和沉降3重點掌握：一、地基附加應(yīng)力計算1.基底附加應(yīng)力的分布形式：假設(shè)為線性分布；2.基底附加應(yīng)力計算：3.用角點法計算地基中任意點的附加應(yīng)力二、掌握土的壓縮性1. 壓縮試驗和壓縮性指標(biāo)的關(guān)系：a、cC、ES=（1+e1）/a2. 分層總和計算法：計算中注意的問題：分層（0.4B）、附加應(yīng)力的確定、計算深度；如果采用變形參數(shù)計算應(yīng)注意e1為自重應(yīng)力作用下，e2為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下；3. 規(guī)范法dpp00pcziiniiizniiniisiiznihe

6、eeheahEsS)1()1(11211111)(1110iiiinisisszzEpSS第二章 地基的應(yīng)力和沉降4二、掌握應(yīng)力歷史(Stress History)對地基沉降的影響前期固結(jié)壓力(pre-consolidated pressure)超固結(jié) (overconsolidation) 的壓縮曲線正常固結(jié)(normally consolidated soil)欠固結(jié)(underconsolidated)三.掌握太沙基（Terzaghi）一維固結(jié)理論根據(jù)孔隙的變化等于水量的變化建立一維固結(jié)微分方程：固結(jié)度（U）(Degree of Consolidation)：將某一時刻固結(jié)沉降量和最終固

7、結(jié)沉降量之比稱為固結(jié)度 。ccrSSU Chapter3 Shear Strength of Earth & Bearing apacity of the Ground第三章第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力土體的破壞往往是剪切破壞。一. 土的強(qiáng)度理論庫侖抗剪強(qiáng)度理論（Coulombs Equation for shear strength）：摩爾強(qiáng)度理論（Mohr-Coulombs theory）。土的極限平衡條件無粘性土（cohesionless soil）粘性土(clayey soil, cohesive soil)：)245

8、(2)245()245(2)245(213231tgctgtgctg)245()245(213231tgtgctgtgff第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力2二.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的確定 直剪試驗（direct shear test）慢剪、固結(jié)快剪、快剪）。=100，200，300，400f 三軸壓縮試驗(triaxial compression test; 圍壓3、軸壓1=3+1）特點：在整個試驗過程中，可控制排水并量測孔隙水壓力的大小。不固結(jié)不排水試驗（UU）固結(jié)不排水試驗（CU）固結(jié)排水試驗（Cd） 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗（Unconfined compression test）3 =0，只能作一個

9、極限應(yīng)力圓，當(dāng) 。2 0uufqc 第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力3 十字板剪切試驗(vane shear test)n是一種原位試驗（in situ testing）。屬不排水剪切試驗，其結(jié)果與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗接近。n若假設(shè)H=V，則有三. 孔隙水壓力系數(shù)（pore pressure coefficients）n根據(jù)有效應(yīng)力原理，當(dāng)已知土中總應(yīng)力之后，求有效應(yīng)力的問題就在于求孔隙壓力。)3/(22DHDMf第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力4n將影響孔隙壓力因素分為受等壓條件下的孔隙壓力系數(shù)B和受偏應(yīng)力條件下的孔隙壓力系數(shù)A。等壓產(chǎn)生的孔隙水壓力： ， 。 飽和土體，B=1；干土B=0。偏

10、壓力條件下產(chǎn)生的孔隙水壓力u1當(dāng)B=1,固結(jié)不排水試驗中，在3作用下固結(jié)穩(wěn)定：固結(jié)排水試驗中：33BuSvCneB11)()(33131311ABuuuABu313331)(uAAu)(03113Auuu0)(0313Au第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力5四.飽和粘性土(Saturated Soil)的抗剪強(qiáng)度UU試驗（軟粘土）CU試驗 正常固結(jié)：剪縮 超固結(jié)：剪脹產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力 通常有CD試驗，五.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇用 分析地基長期穩(wěn)定性或透水性，或透水性和排水性較好的地基； ：土的透水性差和排水條件不良的地基；在以上兩者之間)(21)(21 , 03131ufuC tgCtgCfcuu

11、fcuuCC,很接近，與CCdd,，CuuC,cucuC,第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力7七.地基承載力(Bearing Capacity of Ground)的確定地基承載力：地基承受荷載的能力（容許承載力，極限承載力）。確定方法：荷載試驗；理論計算。1.荷載試驗(Bearing Test ,Loading Plate Test)：地基從變形到失穩(wěn)的發(fā)展過程見圖。臨塑荷載（pcr）臨界荷載(p1/3, p1/4)極限荷載(pu)。第三章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力82.理論計算（土的強(qiáng)度理論）對條形基礎(chǔ)下土體內(nèi)的應(yīng)力進(jìn)行分析，并根據(jù)土的極限平衡條件建立塑性區(qū)計算公式，從而得到臨塑荷載和臨界荷

12、載。假設(shè)破裂面的不同形式，用極限平衡法、剛體平衡法進(jìn)行靜力平衡分析，得到不同的地基承載力計算公式。 太沙基（Terzaghi）k3； Skempton 主要適用于飽和軟粘土、淺基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)的情況k=1.11.5; Hansen J.B.主要適用于傾斜荷載作用 k2bNCNdNPCNdNPcdcdcr4141Chapter 4 Earth pressure & slope stability第四章第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定（Earth pressure & slope stability）一、三種土壓力（靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力）

13、 1. 靜止土壓力 粘性土：k0=0.50.7； 砂土：k0=0.340.45sin1 000kzK第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定22.朗肯（Rankine）土壓力理論（擋土墻向前位移：密砂=0.5%H；粘土：=12%H。）假設(shè)條件：表面水平的半無限土體，處于極限平衡狀態(tài)。適合條件：擋土墻的墻背垂直、光滑；擋土墻后填土面水平。zkaa第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定3主動土壓力 無粘性土： 粘性土： 被動土壓力： 無粘性土： 粘性土： 3.庫侖（Coulomb）土壓力理論（擋土墻向前位移：密砂=5%H；粘土：=10%H）。考慮墻后滑動楔體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時，用靜力平衡方程解出作用于強(qiáng)背上的土壓力。zkpp)

14、245(2tgKppppkczk2zkaaaaakczk2)245(2tgKa第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定4以無粘性土條件進(jìn)行推導(dǎo)。WHABCD1N2NRabcaP)(180aZKaHKZHWaPR庫侖土壓力計算圖18.5圖aaKHHE2222221)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cos21第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定5二、常見情況下的土壓力1.填土表面作用有均布荷載（將均布荷載按豎向荷載計入自重應(yīng)力）；無粘性土：粘性土：2.墻后填土分層。注意各土層的土壓力系數(shù)不同；無粘性土：粘性土：3.粘性土應(yīng)用土壓力公式：采用等值內(nèi)摩擦角法（用等值抗剪強(qiáng)度代替粘性土的抗剪強(qiáng)度）qzk

15、aaaaakcqzk2qhhkaa 2211aaakcqhhk 22211ctgtgctgtgctgtgddd1 第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定6三、擋土墻的驗算擋土墻在土壓力作用下產(chǎn)生變形：抗傾覆穩(wěn)定性驗算：抗滑移穩(wěn)定性驗算：地基承載力驗算：四、 土坡穩(wěn)定性分析n當(dāng)土坡土質(zhì)均勻，坡度不變，無地下水時，稱為簡單土坡。1.無粘性簡單土坡分析：只要坡面不發(fā)生滑動，土坡就可保持穩(wěn)定。3 . 1滑動力抗滑力Kff2 . 1 )(21maxminmax5 . 1傾覆力矩抗傾覆力矩tK2 . 11 . 1tgtgTtgNK滑動力抗滑力第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定7.粘性簡單土坡分析：考慮穩(wěn)定的坡角是粘性土的性質(zhì)指標(biāo)

16、、c、與土坡高度H的函數(shù)，即： ，令N=c/(H)（穩(wěn)定數(shù)），查簡單土坡計算圖就可解決計算粘性土簡單土坡的兩類問題：已知粘性土坡的坡角和粘性土指標(biāo)、C、，求最大允許土坡高度H。已知粘性土土坡高度H和粘性土指標(biāo)、C、 ，求粘性土的穩(wěn)定坡角。. 圓弧法：土坡失穩(wěn)滑動面呈曲面，通常呈圓弧，即可采用圓弧法計算。Hcf,ABCDOiNiQij1210iT土坡穩(wěn)定分析圓弧法44. 5圖第四章 土壓力與土坡穩(wěn)定8當(dāng)土坡沿弧AB滑動時可視為土體ABD繞圓心O轉(zhuǎn)動，取土坡1米長度進(jìn)行分析。滑動力矩MT，由滑動土體ABD的自重在滑動方向上的分力產(chǎn)生。抗滑力矩MR，由滑動面AB上的摩擦力和粘聚力產(chǎn)生。土坡穩(wěn)定安全系

17、數(shù) (臨時工程，重要工程）滑動圓心的確定。5 . 11 . 1TRMMK滑動力矩抗滑力矩第二部分第二部分(Part Two) 地基勘察淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計樁基礎(chǔ)深基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程(Foundation Engineering)Chapoter 5 Subsoil Investigation第五章第五章 地基勘察地基勘察第五章 地基勘察n(subsoil investigation)了解、掌握工程勘察方法，尤其是觸探(sounding)的方法靜力觸探(static sounding)：單橋探頭的比貫入阻力 ; 雙橋探頭的比貫入阻力 ; 動力觸探(dynamic sounding)：N63.

18、5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的錘擊數(shù)，N10輕便觸探試驗。APpssfsccFPfAQq Chapter 6 Shallow Foundation Routine Design第六章第六章 淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計第六章 淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(shallow foundation routine design)1.淺基礎(chǔ)（H5m，采用普通法施工。如一般的擴(kuò)展基礎(chǔ)、雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)）常規(guī)設(shè)計：淺基礎(chǔ)體型不大、結(jié)構(gòu)簡單，在計算單個基礎(chǔ)時，一般既不遵循上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的變形協(xié)調(diào)條件，也不考慮地基與基礎(chǔ)的相互作用，這種簡化法也經(jīng)常用于許多連續(xù)基礎(chǔ)的初步設(shè)計，特稱為常規(guī)設(shè)計。2.淺基礎(chǔ)的基礎(chǔ)類型擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)

19、）鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)第六章第六章 淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計23.建筑物的安全等級表7.25 建筑物安全等級 安全等級破壞后果建筑類型一級很嚴(yán)重重要的工業(yè)與民用建筑物；20層以上的高層建筑；體型復(fù)雜的，14層以上的高層建筑；對地基變形有特殊要求的建筑物；單樁承受的荷載在4000KN以上的建筑物二級嚴(yán)重一般的工業(yè)與民用建筑物三級不嚴(yán)重次要的建筑物第六章第六章 淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計34.基礎(chǔ)埋置深度的確定n考慮建筑上的要求；工程地質(zhì)條件；水文地質(zhì)條件；地基凍融條件；場地環(huán)境條件。5.地基承載力設(shè)計值的確定方法實測數(shù)理統(tǒng)計法。按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，對一般工程采用此方法最簡

20、便，應(yīng)用最廣泛?，F(xiàn)場荷載試驗法。對于一級建筑物或地質(zhì)條件復(fù)雜、土質(zhì)很不均勻的情況，應(yīng)采用現(xiàn)場荷載試驗法。理論公式計算法。一級建筑物進(jìn)行原狀土的三軸壓縮試驗。當(dāng)?shù)亟?jīng)驗類比法。三級建筑物可根據(jù)鄰近建筑物的經(jīng)驗確定地基承載力。 6. 規(guī)范法地基承載力的修正 5 . 030dbffdbk第六章第六章 淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計47. 按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸 中心荷載下基礎(chǔ)底面尺寸的確定偏心荷載下基礎(chǔ)底面尺寸的確定中心荷載基礎(chǔ)底面尺寸下增大（1.11.4）倍，再進(jìn)行驗算或調(diào)整。軟弱下臥層的驗算8天然基礎(chǔ)上淺基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容與步驟初步設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式、材料與平面布置；確定基礎(chǔ)的埋置深度d；計算地基基

21、礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk加深度修正f；fp dfFAG第六章第六章 淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計5根據(jù)作用在基礎(chǔ)頂面荷載N和地基承載力f，計算基礎(chǔ)的底面積，并設(shè)計基礎(chǔ)的長度與寬度。若寬度b3m，則地基承載力還需進(jìn)行寬度修正，利用修正后的值f，再次計算基礎(chǔ)的最終底面積；設(shè)計基礎(chǔ)高度與剖面形狀（若為剛性基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高度由剛性角確定）； 若地基持力層下部存在軟弱土層時，則需驗算軟弱下臥層的承載力； 一級建筑物和部分二級建筑物應(yīng)計算地基的變形；基礎(chǔ)細(xì)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計；繪制基礎(chǔ)施工圖。9. 防止不均勻沉降對建筑結(jié)構(gòu)損害的措施建筑措施結(jié)構(gòu)措施施工措施Chapter7 Pile-supported footing & deep foundation第七章第七章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)第七章第七章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)（pile-supported footing & deep foundation）1.樁基礎(chǔ)的類型和分類2.單樁軸向荷載