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文檔簡介

基礎(chǔ)工程第一章1本課程的主要內(nèi)容第1章緒論;第2章土的物理性質(zhì)及分類;第3章地基的應(yīng)力和沉降;第4章土的抗剪強度;第5章土壓力、地基承載力和土坡穩(wěn)定性;第6章地基勘察;第7章淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計;第8章樁基礎(chǔ);第9章軟弱土地基處理(1)軟基處理當前新技術(shù)一.水平超前排樁工法二.TRD工法三.免共振雙套管快速拔樁工法四.三位一體矩形工字形沉管取土灌注支護樁工法2本課程的主要內(nèi)容五.雙套管取土潛孔錘嵌巖灌注樁工法六.雙套管礫石層成孔后注漿灌注樁工法七.超深水泥土預(yù)應(yīng)力管樁植樁工法八.雙套管取土地連墻工法九.雙套管取土定向擠密擴底樁十.釘形與雙向水泥土攪拌樁(2)典型樁基施工技術(shù)1預(yù)制樁施工2鉆孔灌注樁施工3沉管灌注樁施工4擴底灌注樁施工5全套管灌注樁施工6三岔雙向擠擴灌注樁(DX樁)技術(shù)7水中大直徑深孔群樁施工技術(shù)8超深三軸水泥攪拌樁9CFG樁施工技術(shù)10錨桿噴錨支護施工技術(shù)(土釘墻)11排樁、地下連續(xù)墻施工技術(shù)12螺旋擠土樁技術(shù)13碎石樁技術(shù)3第1章緒論一、地基及基礎(chǔ)的概念二、本學科的發(fā)展概況三、本課程的特點和學習要求4一、地基及基礎(chǔ)的概念

建筑物的全部荷載均由其下的地層來承擔。受建筑物影響的那一部分地層稱為地基;建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)。建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基5基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三部分示意圖6

建筑物的上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三部分,功能不同,研究方法各異,但它們又是建筑物的有機組成部分,缺一不可、彼此聯(lián)系、相互制約。所以,科學的、理想的方法是將三部分統(tǒng)一起來進行設(shè)計計算。依目前的理論水平,還很難做到這一點。盡管如此,我們在處理地基基礎(chǔ)問題時,頭腦里一定要有地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)相互作用的整體概念,盡可能全面地加以考慮。7

建筑物的地基和基礎(chǔ)是建筑物的根本,它們一旦出現(xiàn)問題,建筑物的安全和正常使用必然受到影響。建筑物的事故,絕大多數(shù)都與地基和基礎(chǔ)有關(guān)。組成地層的土或巖石是自然界的產(chǎn)物。建筑物建造在地層上面,所以建筑物場地的工程地質(zhì)條件是決定地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工的先決條件。8

研究土體的應(yīng)力、變形、強度、滲流及穩(wěn)定性的一門力學分支學科稱為土力學。

土力學是本課程的理論基礎(chǔ)。土力學所要研究的兩大基本問題是土體的變形和強度。9

地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足

的基本條件

建筑物的建造使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,所以地基基礎(chǔ)的設(shè)計必須滿足:

a.作用于地基的荷載不超過地基的承載能力(地基土的強度問題);

b.控制基礎(chǔ)沉降使之不超過允許值(地基土的變形問題)。10基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)地基天然地基人工地基11

二、本學科發(fā)展概況作為工程技術(shù),基礎(chǔ)工程是一項古老的工藝。如前所述,只要建造建筑物,注定離不開地基和基礎(chǔ),因此,作為一項工程技術(shù),基礎(chǔ)工程的歷史源遠流長。但人們只能依賴于實踐經(jīng)驗的不斷積累和能工巧匠的技藝更新來發(fā)展這項技術(shù),囿于當時生產(chǎn)力發(fā)展水平,基礎(chǔ)工程還未能提煉成為系統(tǒng)的科學理論。12

作為應(yīng)用科學,基礎(chǔ)工程又是一門年輕的學科。

作為本學科理論基礎(chǔ)的土力學的發(fā)展歷史可以劃分為古典土力學和現(xiàn)代土力學兩個階段。13土力學古典土力學現(xiàn)代土力學一個原理兩個理論一個模型三個理論四個分支(1923~1960)(1963~?)14

在土建、水利、橋隧、道路、港口等有關(guān)工程中,以巖土體的利用、改造與整治問題為研究對象的科技領(lǐng)域,因其區(qū)別于結(jié)構(gòu)工程的特殊性和各專業(yè)巖土問題的共同性,已發(fā)展融合成為一個自成體系的專業(yè)——“巖土工程”。它的研究方法是由三種基本手段(數(shù)學模擬、物理模擬和原位觀測)綜合而成。所謂巖土工程,即為土力學、工程地質(zhì)學、水文地質(zhì)學和巖體力學的結(jié)合。15三、本課程的特點和學習要求

1.特點:本課程涉及水文地質(zhì)學、工程地質(zhì)學、土力學等幾個學科領(lǐng)域,內(nèi)容廣泛、綜合性強。

2.學習要求:牢固掌握土力學中的基本概念和基本原理,做到能夠應(yīng)用這些基本概念和基本原理,結(jié)合有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)理論和施工知識,分析和解決地基基礎(chǔ)問題。16童小東南京東南大學土木工程學院P.C.:210096TelO),3791829(O),

分類第1節(jié)概述第2節(jié)土的組成第3節(jié)土的三相比例指標第4節(jié)無粘性土的密實度第5節(jié)粘性土的物理特征第6節(jié)土的滲透性第7節(jié)地基土(巖)的分類19第1節(jié)概述

土是巖石風化的產(chǎn)物。風化作用物理作用:巖石產(chǎn)生量的變化化學作用生物作用巖石產(chǎn)生質(zhì)的變化20土是三割相體。土液相(水)氣相(氣)固相(土顆粒充)土殘積土運積土風成沉呈積土水成沉積另土冰川沉饅積土21飽和土鵲中的孔閃隙均被耳水所充裕填,所以飽怖和土為臘二相體讀。22第2節(jié)股土的組諸成一、土糠的固相(一)押土的顆殘粒級配按土顆粒增粒徑(d)大小將掉土顆粒分燙組,稱為粒組。劃分粒柏組的分界催尺寸稱為界限粒倘徑。巨粒:>60m兵m粗粒:0.07嗚5~60mm細粒:≤0.0紹75m輩m土的粒組23土顆粒永的大小午及其組坑成情況疼,通常以光土中土菜顆粒各谷個粒組曠的相對含量刻(各粒殘組占土道??偭堪甑陌俜址?shù))來桿表示,遵稱為土的顆粒乎級配。土的顆研粒級配即可由土的顆原粒大小爬分析試店驗(簡稱顆分試袋驗)測定。篩析法密度計法d<0.畫075碧mm移液管雀法d>0.吹075算mm顆分試驗24根據(jù)顆性粒大小葵分析試聞驗結(jié)果勾,可以繪制顆粒級配習累積曲線(橫坐標為粒徑,用對數(shù)坐標表示;縱壇坐標為小于某頭粒徑的隙土重含智量,用常數(shù)坐標表示)失。顆粒級配步曲線的坡度可以大致株反映土的均勻程度。曲線陡眨,表示鞭粒徑大恢小相差撒不多,讀土顆粒芒比較均梅勻;曲全線緩,里表示粒雨徑大小死相差懸芝殊,土謹顆粒不鬼均勻,調(diào)級配良黎好。25幾個特殊疫粒徑:d10,d30,d60小于某粒可徑的土顆怨粒質(zhì)量累罪積百分數(shù)廉為10%時,相應(yīng)欲的粒徑稱疑為有效粒徑d10。與之類似區(qū)可以得到d30和d60(限定粒徑)。土顆粒秤的級配懼指標:不均勻系舉數(shù)Cu=d60/d10曲率系花數(shù)Cc=(d30)2/(d60×d10)26Cu反映大廢小不同路粒組的溉分布情手況。Cu越大,仔表示土漲顆粒大壟小的分較布范圍越大,其橋級配良好團。Cc描寫累積農(nóng)曲線的分滿布范圍,鏈反映曲線微的整體形陸狀。在一般巷情況下飄,Cu<5,均粒土,古為級配不蟻良>10,級配良族好27Cu≥5Cc=1~3級配良堤好礫類土或敲砂類土單獨用Cu來確定土若的級配情愧況是不夠的,喉需同時參心考Cc。28(二)傍土粒的蠻礦物成申分礦物成槽分對土迷的性質(zhì)稱有著重逆要影響,單其中以業(yè)細粒組歪的礦物問成分最測為重要貼。原生礦中物:包括鬧石英、項長石和煎云母等朽。為巖露石物理伯風化的話產(chǎn)物,仆化學性牲質(zhì)穩(wěn)定回或較為柏穩(wěn)定。次生礦物:為原生浩礦物化學逼風化的產(chǎn)甜物。土顆粒經(jīng)的礦物登成分原生礦物次生礦物29次生礦物毫主要是粘土礦觸物。由于晶擁片結(jié)合暢的情況鏟不同,團便形成波了具有抖不同性療質(zhì)的各編種粘土片礦物,肝主要有乎蒙脫石殃、伊里橡石和高徹嶺石。硅氧四車面體硅氧晶片鋁氫氧羽八面體鋁氫氧曉晶片的基本單竿元粘土礦物納結(jié)構(gòu)30蒙脫石濃:親水搬性強(燃吸水膨居脹、脫吳水收縮棟)伊里石砌:親水煩性中等高嶺石或:親水負性差31二、土的晴液相土中水結(jié)合水自由水強結(jié)合曾水弱結(jié)合水重力水毛細水土的含尋水量試貴驗所測揮定的為零土中的自由水和弱結(jié)合水。32三、土口的氣相土孔隙中蜜未被水所泄占據(jù)的部看位由氣體充蕉填。土中的酬氣體若與大氣相慕通,則對土忽的力學性虜質(zhì)影響不料大;若與大氣隔歌絕,使土葡的壓縮誘性提高晴,透水礎(chǔ)性減小碧。33四、土熟的結(jié)構(gòu)寨和構(gòu)造土的結(jié)飾構(gòu)是指巷由土粒獲單元的大小、系形狀、翼相互排示列及其厚聯(lián)結(jié)關(guān)拆系等因旗素形成艦的綜合潮特征。土的結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu):d<0.纏005飄mm(粘粒絲式在海水宴中)蜂窩結(jié)構(gòu):d=0.愚005蘭~0.臣075趕mm(粉粒蘋)單粒結(jié)構(gòu):d>0.哥075球mm分散結(jié)構(gòu):d<0.0徐05mm(粘粒在駱淡水中)緊密疏松34第3節(jié)土違的三相比疼例指標土的三相乒比例指標護定量反映磨了土的三吵相的組成搶情況,有死助于理解芹土的基本方物理性質(zhì)母。土液相(水)氣相(氣)固相(土顆勸粒)土是三相石體。35為了對土敗的基本物茫理性質(zhì)有擔所了解,歇需要對單土的三來相的組砍成情況進行定量爸研究。表絮示土的三其相組成比候例關(guān)系的職指標,稱苦為土的三胸相比例指圣標,包括土粒比重ds、含水量w、密度ρ、孔隙比e、孔隙率n和飽和度Sr。土粒比重ds:土粒質(zhì)森量與同體欄積的4℃時純水固的質(zhì)量滲之比。斤在數(shù)值類上等于象土粒密亭度,但炮無量綱毯。在試蠻驗室用窗“比重綠瓶法”冠測定,啟一般土哥粒比重古的變化派幅度不押大。36土的含水寫量w:土中漏水的質(zhì)放量與土粒質(zhì)恨量之比。四在試驗室員一般用“烘干法曾”測定。企一般來說心,同一類闊土,當含耽水量增大慎時,其強腰度就降低突。土的密度干密度飽和密度有效密斧度干重度飽和重汁度有效重度土的密貞度ρ:土單堤位體積菌的質(zhì)量扁。在試羊驗室一賭般用“捷環(huán)刀法宿”測定覺。37土的孔隙供比e:土中萬孔隙體餃積與土粒體良積之比。艙可以用來耐評價天然土層沒的密實程武度。土的孔隙崗率n:土中芝孔隙體易積與土裳體總體上積之比懶。土的飽悅和度Sr:土中須被水充線滿的孔添隙體積仔與孔隙員總體積槽之比。38第4節(jié)無胡粘性土的慮密實度無粘性卡土的密乳實度與廁其工程戰(zhàn)性質(zhì)有乏著密切仍的關(guān)系紹。呈密店實狀態(tài)靜時,為己良好地腹基;呈乒疏松狀吩態(tài)時,暢為不良招地基。無粘性土嬌的最小孔邀隙比emin:處于奏最緊密煉狀態(tài)的督孔隙比扯。在試技驗室可襲用“振側(cè)擊法”扛測定。無粘性土禍的最大孔按隙比emax:處于最熟疏松狀態(tài)如的孔隙比六。在試驗妄室可用“甘漏斗法”暈或“量筒幸法”測定峽。39無粘性土盲的相對密接實度Dr:無粘性土票的最大孔跟隙比與天博然孔隙比攻之差和最渣大孔隙比域與最小孔機隙比之差焦的比值。Dr=(emax-e)/(emax-emin)相對密實周度的值介辜于0~1之間,穗值越大墳,表示沒越密實抗。40第5節(jié)粘邊性土的物崖理特征一、粘性晚土的界限旁含水量同一種動粘性土逆隨著含棚水量的退不同,錢可分別環(huán)處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀緣瑞態(tài)和流動狀態(tài)。粘性擴土由一鴿種狀態(tài)憶轉(zhuǎn)到另浸一種狀當態(tài)的分淚界含水爭量,稱者為界限含水臉量。0固態(tài)半固態(tài)可塑狀租態(tài)流動狀享態(tài)縮限ws塑限wp液限wlw41液限儀錐式液殲限儀碟式液限援儀塑限:搓條法液限塑限液限:液塑限聯(lián)合測定何儀橫坐標賊:土樣決含水量縱坐標:湯圓錐入土腔深度42二、粘性芝土的塑性則指數(shù)和液陪性指數(shù)塑性指觀數(shù)Ip為液限和切塑限的差值,表鏈示土處饅于可塑符狀態(tài)的些含水量具變化范帽圍。塑性指絕數(shù)在一低定程度畜上綜合匙反映了刻影響粘調(diào)性土特鍬征的各斥種重要亮因素(土的顆難粒組成吉,土的翻礦物成泛分以及蠟土中水越的離子呆成分和誼濃度等)。液性指奴數(shù)Il為粘性隱土的天嘆然含水露量和塑棗限的差獄值與塑椅性指數(shù)剩的比值似。43液性指數(shù)脊可以表示過粘性土所處的軟創(chuàng)硬狀態(tài)。猴液性指數(shù)你的值越大全,表示揉土質(zhì)越鋒軟。三、粘性召土的靈敏爐度和觸變驚性土的靈杯敏度:原狀土飲的強度與晴同一土經(jīng)蘇重塑(含謠水量不變吊,土的結(jié)無構(gòu)被徹底嚴破壞)后正的強度之氏比。土的靈敏礎(chǔ)度越高,響其結(jié)構(gòu)性奶越強,受亮擾動后土粱的強度降戚低就越多紋。施工中吧要盡量減賽少對土結(jié)雕構(gòu)的擾動湯。44土的觸曬變性:粘性土趣的結(jié)構(gòu)遭到破鄙壞,其帖強度就返會降低躺,但隨著時岔間發(fā)展定土體的倆強度會漿逐漸恢喂復(fù),這謀種膠體鈔化學性犬質(zhì)稱為云土的觸因變性。45第6節(jié)土奸的滲透性土的滲透湖性:水流石通過土壇中孔隙棍難易程球度的土汪體性質(zhì)遇。達西定律:土中撓滲流速防度v與水力梯絡(luò)度i之間呈線角性比例關(guān)子系(比例掀常數(shù)k稱為滲稱透系數(shù)俯)。公荒式表示迎為:v=ki在砂性銳土中水支的流動狠滿足達駐西定律解。46在粘性嗽土中只澇有當水賢頭梯度超過起始針梯度(臨么界梯度,黑梯度閾值)才慌開始發(fā)生支滲流。47第7節(jié)剃地基土奶(巖)折的分神類一、巖石驅(qū)的工程分位類(一)巖握石按堅硬卻程度分類1.硬質(zhì)巖石斗(qu≥30MP逗a)2.軟質(zhì)巖補石(qu<30M洋Pa)(二)巖痕石的風化敏程度1.微風化2.中等風化3.強風化48二、土州的工程尺分類一般土粗粒土細粒土礫類土:2~60逐mm砂類土黃:0.0羨75~建2mm粉土:<0.奸075榨mm粘土:<0.0音75mm巨粒土期:>60糾mm特殊土嘆:軟土賣、黃土坑、膨脹鏈土等工程用土49土按有機鍋質(zhì)含量(Wu)的分類土無機土捆:Wu<5%有機質(zhì)示土:10%伴≥Wu≥5瞞%泥炭質(zhì)賄土:60%是≥Wu>1牲0%泥炭:Wu>6伏0%注:有機榨質(zhì)含量Wu按燒失量邁試驗確定敞?!疽灾腥A人撐民共和腐國國家卻標準《巖土工程經(jīng)勘察規(guī)范》(GB5撇0021刺-94)】50軟土:懸指在靜句水或非距常緩慢的流水環(huán)璃境中沉積京,經(jīng)生物斧化學作用下形賴成的軟弱恨土。物理力找學特性炒軟土的天然孔霸隙比大:e>1天然含水嗽量高:w≥wl壓縮系敏數(shù)高滲透系莖數(shù)小抗剪強度桂低靈敏度高51淤泥:e≥1.幟5淤泥質(zhì)戴土:1.5愉>e≥1.傅0軟土52三、細朗粒土按省塑性圖咽分類粗、細傅粒組的性分界粒郊徑:0.07迅5mm。土粗粒土:按顆粒巖大小及祥級配分駐類細粒土:按塑性腎圖分類土的塑性鐘指數(shù)雖然蠟是劃分細鋪粒土的良濱好指標,彈但是塑性盛指數(shù)反映品的只是一汁個相對的虎含水量范厘圍,具有射相同的塑石性指數(shù),秀液、塑限粗卻可能完牧全不同,勿土性也可塌能很不相叔同。53細粒土的答科學合理芹的分類,身應(yīng)綜合考慮塑愿性指數(shù)才和液限舅(或塑成限)。0IpwlⅢⅠMLMHCHCL40Ⅰ:Ip=0.6蠢3(wl-20)Ⅱ:Ip=10Ⅲ:wl=40榮%Ⅱ54有機質(zhì)副土可在凱相應(yīng)的繩土類代號之后藝綴以代號O,如CHO,MHO等?!锻恋姆峙桀悩藴省罚?.粗粒土(試樣醬中粗粒紛組質(zhì)量肥≥總質(zhì)牢量的50%);2.細粒土(試樣中晉細粒組質(zhì)瓦量≥總質(zhì)院量的50%);3.含粗粒的滿細粒土(試樣中躺粗粒組質(zhì)難量為總質(zhì)鍛量的25~5扎0%)。55關(guān)于幾個奴問題的討叢論1.“含水量”滲的名稱:一個指標沉的名稱應(yīng)前能準確地掛反映其所良表示的內(nèi)荷容和意義錫。用中國弓傳統(tǒng)的詞糕語習慣,朱“量”場應(yīng)為一量叢詞,是有每量綱(或橋單位)的鑄,如“質(zhì)飄量”(單脖位為g或kg)、“重驢量”(單婦位為N或kN)等。而從“含水量”的定掃義看,厘它是兩口個質(zhì)量計之比,掉是無量汁綱的。56所以從稱名稱的求科學化由、規(guī)范化的角墾度,從估不至于重造成混鎖淆、便于理解悅的意義上雜,本人認畢為“含水耀量”的名稱需辛更改?,F(xiàn)有學者瞧將含水量溫改稱為“含水率”,從立無量綱她上與定師義是符期合了,壤但本人腔認為似雨乎還不橡確切,已因為“蜻率”一度般反映融某相關(guān)窮部分占昨整體的齡比例(霸與時間呢有關(guān)的肥名詞排完除在外躁,如速個率),秤如“升有學率”臉、“效那率”、根“孔隙選率”等誼;而“桃含水量睡”的定駕義卻是偏整體中殃部分與胸部分的聚比值,占所以稱宰“含水這率”57似也不千妥,建吹議稱為救“含水比”或“水比”。“嘆水比”受似更好一些,亦信可與“孔踏隙比”相積比照。2.“液性指與數(shù)”的沒名稱:“塑性指數(shù)”為兩個歉含水量(印液限和塑袋限)之差養(yǎng),而“液性指刷數(shù)”卻為醒兩個含舟水量之濫差的比淡值,完曠全不同充的概念冊名稱卻隊都用“指數(shù)”的稱謂蔥,似欠妥舅,不便于瀉理解。可浩否改為“相對可塑醉度”,與嚷“液性姥指數(shù)”猾的定義保相符,廁也可與邁無粘性湊土的“相對密實最度”相比照業(yè)。583.有機質(zhì)今含量與院燒失量炕:現(xiàn)行的車中華人久民共和爪國國家標準《巖土工馳程勘察溝規(guī)范》(GB狠500響21-完94)在按劉“有機質(zhì)含侮量”對土監(jiān)進行分妥類時注沙明“有機質(zhì)含蔽量Wu按燒失量兆試驗確定”。《中國國柳家標準旦匯編》(GB7嫌876-別87)中是弄這樣定絲式義“燒失量”的:燒失量鄰不包括刷吸濕水聲,僅包營括有機厘質(zhì)和水幻玉合水,恢石灰性茫土壤中廟還包括灘二氧化神碳。59由燒失駛量的定祖義可知之:有機質(zhì)含量膠高,燒失物量就高;唱燒失量高去,有機衫質(zhì)含量機卻并不鉤一定高勻。也就震是說,燒失量排的高低蓋并不一吩定能準拼確地反角映土中銅的有機唇質(zhì)含量么水平。因此智,燒失量獵與有機贈質(zhì)含量罷是兩個我不能相殃等同的倦概念,顯二者之跌間既有里聯(lián)系又怒存在著暑區(qū)別。而現(xiàn)行列的規(guī)范雜卻把兩貼個不同裝的概念娛混同了謎。60由此可齊見,以與有彈機質(zhì)含由量不同概憶念的燒袋失量作塘為判定慚是否為有機土推的指標,甘是不科學債的、有失腳偏頗的。本人建議執(zhí)應(yīng)當及時黨地修訂現(xiàn)穿行規(guī)范中稠的有關(guān)條竊款和內(nèi)容要,制定以郵真正的有說機質(zhì)含量宵作為衡量爺指標的科欲學的判定蠻標準。4.“孔隙率壯”:從實用價咐值上看,遮在土力學嘉中,“孔隙率”這個應(yīng)指標的策實用意據(jù)義不大您,況且漠與“孔隙比”的關(guān)系侄過于簡單迅,兩者保熊留一個即斃可。這不徐是原則問腹題。61第2章內(nèi)雹容勘誤1.p王24:從上更向下第8行“單位姥土體積……扣除同渡體積水鴨的質(zhì)量忙后”2.p2逗7:從上向軍下第5行“是因盛為它所具京有的單粘結(jié)構(gòu)決綢定的”3.p3讀3:表1-單18從益上向下賣第3行效“粒徑鋪大于20mm的顆粒崇超過全證重50投%”4.p詞35:表1-2擇1第1行“粉質(zhì)把粘上”土粒粒60m窄m土62第2章重捐點內(nèi)容1.土的顆粒茄級配,級聚配指標2.土中水氏的分類3.土的結(jié)殖構(gòu)4.土的三膽相比例稍指標的灰定義5.相對密饑實度6.粘性土互的靈敏塞度和觸燭變性7.土的工喂程分類途原則8.軟土的陰物理力怎學特性63第2章為作業(yè)p39:1-2,1-4,1-6,1-764基礎(chǔ)具工吵程第三章65第3章地躺基的應(yīng)力放和沉降第1節(jié)概福述第2節(jié)餅土中自傍重應(yīng)力第3節(jié)基捧底壓力第4節(jié)地鉆基附加應(yīng)州力第5節(jié)地屑基沉降的主彈性力學某公式第6節(jié)滔土的壓桐縮性第7節(jié)地錯基的最終飾沉降量66第8節(jié)側(cè)應(yīng)力歷委史對地緩基沉降假的影響第9節(jié)眉地基最角終沉降啄計算問鋼題綜述第10節(jié)飽路和土的有刮效應(yīng)力和妹滲透固結(jié)第11節(jié)地柜基沉降發(fā)煉展三分量67第1節(jié)喉概述自重應(yīng)厲力:地基中源摩于土體自遵身重量的昏應(yīng)力。基底壓伏力:建筑物欲的荷載挖通過基腥礎(chǔ)傳遞預(yù)給地基紀,在基禁礎(chǔ)底面贈與地基心之間產(chǎn)探生的接旅觸應(yīng)力保。附加應(yīng)耕力:建筑物西的荷載什在土體追中產(chǎn)生毫的在原幕有應(yīng)力?;A(chǔ)上斗的應(yīng)力嫁的增量礙。68附加應(yīng)影力造成室了地基穩(wěn)土的變形(處于欠傲固結(jié)狀態(tài)瓦的土,自重應(yīng)患力也是趴變形產(chǎn)蓄生的因牲素之一賽)織,從而典導(dǎo)致了征地基中抗各點的念豎向和罵側(cè)向位站移。本章主要逃討論地基柿中的應(yīng)力和豎向位除移(沉降)。要保證塔建筑物由的安全勻和正常透使用必印須控制忘其沉降量和不均勻輩沉降差鴿值(差異沉降番量)不超過孫一定范圍憤,對軟粘脈土地基上女的建筑物痰尤為重要冠。沉降分底析是土力預(yù)學的基本叔課題之一股。69沉降量的猾大小主要巴取決于土體產(chǎn)醬生變形閉的原因和土體本身的性狀兩個方面膛。土體產(chǎn)兄生變形伴的原因碧主要是盲土體中應(yīng)力狀后態(tài)的改罰變(如地輛面荷載震引起地域基中應(yīng)貓力場的損改變,會在地基割中產(chǎn)生澤附加應(yīng)誰力)。土體本身端的性狀主斬要指土的壓蒜縮性(或應(yīng)力~應(yīng)變關(guān)臣系),是鉤指土體奇在附加漢應(yīng)力作燈用下產(chǎn)駕生的效松應(yīng)。70土體的知應(yīng)力~應(yīng)變關(guān)系器十分復(fù)雜,崇常呈彈、粘、句塑性,并且呈非線性、勵各向異性,還受應(yīng)力歷脆史的影響永。地基土中勤附加應(yīng)力松的正確計譯算和地基土悔體性狀襲的正確引描述是提高沉陽降計算精銳度的兩個舟關(guān)鍵問題餓。經(jīng)典的沉摘降計算方攜法對上述鑄兩個問題族是這樣處僵理的:在更荷載作用濕下地基中再附加應(yīng)力從場是根據(jù)半無限瞇空間各腰向同性否、均質(zhì)屠、線彈71性體理論計算鋤的,土體溜壓縮性是濃根據(jù)一維壓縮芬試驗測定的,浙并采用分層總和碼法來計算沉丸降。顯然達,沉降計鑰算模型與泊地基沉降北的真實性步狀存在不竭少差距。72第2節(jié)乎土中自造重應(yīng)力在荷載影作用之送前,地融基中存件在初始應(yīng)懲力場。初始應(yīng)行力場常與土體自重、地基土嚴地質(zhì)歷酷史以及地下水位有關(guān)。鐮在工程輛應(yīng)用上毅,計算舉初始應(yīng)警力場時光常假設(shè)柜天然地間基為水平、均質(zhì)、各向同性的半無限空君間,土層界損面為水平面。于是在袍任意豎直鉛面和水平遞面上均無剪應(yīng)脹力存在。73地基中兼的初始貍應(yīng)力,養(yǎng)即地基中任一點辰的自重應(yīng)力,只需用豎向應(yīng)力閃和水平向扮應(yīng)力表示西。天然地振面下任意伸深度z處水平報面上的露豎向自啊重應(yīng)力鴉為cz=z豎直面上刮的水平向好自重應(yīng)力巧為cx=K0cz=K0zK0為靜止側(cè)梅壓力系數(shù)軋。74土中豎羨向和側(cè)喉向的自抹重應(yīng)力一般均巾指有效自重井應(yīng)力,計算時,對雞地下水能位以下逮土層必毀須以有效重度'代替天然重熔度。為簡五便起見章,常把張豎向有誼效自重檢應(yīng)力cz簡稱為自烘重應(yīng)力,閑并以符號c表示。成層地株基中第n層土底面帽的自重應(yīng)忘力的計算玻公式為75第3節(jié)基嘗底壓力建筑物荷葡載通過基附礎(chǔ)傳遞給地基隊,在基衣礎(chǔ)底面植與地基穗之間必敢然產(chǎn)生接觸應(yīng)力?;桌蕢毫Ψ纸癫寂c基礎(chǔ)的時大小和剛度、作用仗于基礎(chǔ)歉上荷載的亡大小和分布、地基土榴的力學松性質(zhì)以及基礎(chǔ)的拴埋深等因素有弟關(guān)。76根據(jù)圣維南原柿理,基礎(chǔ)而下與其底斗面距離開大于基帖底尺寸碎的土中應(yīng)力徑分布主要痕取決于荷殖載合力的大躺小和作用點位并置,基本枝上不受超基底壓任力分布乓形式的債影響。因此,對渾于具有一針定剛度以眠及尺寸較獨小的柱下賄單獨基礎(chǔ)個和墻下條叼形基礎(chǔ),排其基底壓段力可近似念按直線分國布的圖形盼計算。77一、基丘底壓力技的簡化鏡計算1.中心荷載經(jīng)下的基底曲壓力2.偏心荷睜載下的烤基底壓打力二、基底流附加壓力建筑物凳建造之月前,地嘩基土中垮已存在欲自重應(yīng)喬力。一繭般天然榮土層在政自重作召用下的聞變形早叼已結(jié)束栗,因此明只有基底附加心壓力才能引起牌地基的附加應(yīng)力和變形。基底附催加壓力擇為建筑冒物建造猛后的基底壓訓力與基底榜標高處恰原有的自重應(yīng)當力之差。78第4節(jié)地模基附加應(yīng)景力地基附加般應(yīng)力是指膚建筑物荷般重在土體際中引起的筍附加于原送有應(yīng)力之介上的應(yīng)力擺。其計算方蘇法一般假批定地基土起是半無限空令間內(nèi)的各榴向同性、遲均質(zhì)、線條彈性變形體,吼采用彈性孕力學中關(guān)橫于彈性半量空間的理雁論解答。79一、豎者向集中帆力下的理地基附繭加應(yīng)力采用Bous胡sine培sq解答,豎向毀正應(yīng)力z和豎向位堂移w最為常協(xié)用。如單果地基僻中某點目與局部適荷載的鞠距離比包局部荷翻載的荷么載面尺熄寸大很攻多時,豬就可以息用一個莫集中力悶代替局孕部荷載騾,采用Bous面sine啊sq解答。二、矩形出荷載和圓狼形荷載下章的地基附父加應(yīng)力1.均布的卵矩形荷瀉載先以積分稍法求矩形鋼荷載面角綱點下的地衣基附加應(yīng)岡力,然后慰運用角點法求得矩形呈荷載下任諒意點的地算基附加應(yīng)紹力。802.三角形杠分布的倆矩形荷彩載以積分榮法求三藥角形分客布的矩形荷策載面角躁點下的唯地基附約加應(yīng)力科。注意b是沿三角緣瑞形分布荷勒載方向的夢邊長。3.梯形分鳴布的矩從形荷載已知均漫布和三喇角形分扮布的矩忍形荷載演角點下襪的附加貪應(yīng)力系毀數(shù),即刺可用角暫點法求政算梯形聰分布的亂矩形荷蹈載下地銷基中任絕一點的龜?shù)鼗矫思討?yīng)力。814.均布的老圓形荷碑載可以積盞分法求鹿得均布摸圓形荷載面廟中點下客任意深個度的地盤基附加錘應(yīng)力。三、線帝荷載和緊條形荷碗載下的慎地基附悶加應(yīng)力屬平面應(yīng)克力問題。四、非語均質(zhì)地析基中的段附加應(yīng)糧力1.變形模量師隨深度增甚大的地基疲(應(yīng)力集瓶中)2.雙層地基a.上軟下?lián)]硬(應(yīng)力集規(guī)中)b.上硬下軟(應(yīng)力擴螺散)82第5節(jié)地牧基沉降的犧彈性孩力朝學公式柔性荷載瘋下的地基桂沉降(Bous法sine遇sq解答)83第6節(jié)瓶土的壓彼縮性土的壓縮性:土在引壓力作鄭用下體搖積縮小就的特性漿。由于在縱一般的使壓力作樂用下,洲土粒(志土的固繼相)和規(guī)水(土碌的液相騎)的壓遭縮量與幟土的總濕壓縮量巨相比十溫分微小房誠,故可渴近似認濁為土粒棗和水是掉不可壓匯縮的。84土的壓萄縮源于唐土中孔寧隙體積的減少(氣體壓縮、氣體排出、孔隙水妖的排出)。飽和土由仍土粒和水偽組成,當冷其被壓縮見時,隨著線孔隙體積話的減少,疫土中孔隙壟水被排出倆。在荷載作鉗用下,飽謝和土體中橋產(chǎn)生超靜孔幟隙水壓毀力,在排鳴水條件乖下,隨秘著時間歇發(fā)展,踏土體中圈水被排膏出,超慮靜孔隙揀水壓力叨逐步消壤散,土地體中有效應(yīng)接力逐步增蘇大,直略至超靜存孔隙水熱壓力完攝全消散煉,這一培過程稱扎為固結(jié)。85一、土的程壓縮曲線農(nóng)和壓縮性利指標1.土的壓縮曲線嗽是室內(nèi)土死的壓縮試節(jié)驗得出丑的成果添,是土疲的孔隙比與土所挎受壓力的關(guān)系曲文線。壓縮獄曲線可按漠兩種方式順繪制,一霞種為e~p曲線;崇一種為e~lgp曲線。2.土的壓縮躁性指標(1)土的壓烘縮系數(shù)a由e~p曲線得到座。a.切線斜好率的絕對值(理論上勇的,反映廉某壓力下盡土的壓縮器性)。86b.割線斜飽率的絕對值(實用上的,反狐映某一標壓力范皂圍內(nèi)土脆的壓縮性)。巡壽為了便于拐應(yīng)用,通尸常采用壓盲力由p1=100k腥Pa增加到p2=200俊kPa時所得罰到的壓庫縮系數(shù)a1-2。壓縮系數(shù)隆越大,反據(jù)映土的壓搭縮性越高弓。(2)土的壓縮厭指數(shù)Cc由e~lgp曲線得到襲。土的e~lgp曲線的后守段接近直殺線,直線烘的斜率的絕對值。87壓縮指數(shù)巨越大,反休映土的壓縮性蹄越高。3.壓縮模束量Es壓縮模量:土在完全側(cè)限紐奉條件下的豎向附加畜應(yīng)力增量與相應(yīng)的應(yīng)變增量之比。Es越小,表參示土的壓脊縮性越高伐。884.回彈曲線然和再壓縮胡曲線在室內(nèi)書壓縮試退驗過程伍中,如加壓胳到某一常值pi后,逐級溫進行卸壓辯,則可蠻觀察到土政樣的回彈皮。若測得質(zhì)其回彈穩(wěn)悉定后的孔尺隙比,則紹可繪制相騎應(yīng)的孔隙呈比與壓力潔的關(guān)系曲低線,即回彈曲壞線。由于回箱彈曲線與捕原來的壓楊縮曲線并陸不重合,剩說明土的灶壓縮變形介是由可以逃恢復(fù)的彈性變形和不可恢供復(fù)的塑性變形兩部分口組成的孝,并以饞塑性變君形為主豆。89如重新逐佩級加壓,辨則可測得土樣在暫各級荷融載下再淋壓縮穩(wěn)螞定后的孔隙造比,從諒而繪制再壓縮僅曲線。90基礎(chǔ)刺工程第七講91二、土矩的變形侵模量1.以載荷稅試驗測艱定土的變形?;绷縀0根據(jù)載滔荷試驗襲的觀測蛇數(shù)據(jù),都繪制荷輛載與穩(wěn)腸定沉降討的關(guān)系嶺曲線(p~s曲線)納。曲線刺的開始蕉部分往件往接近襲于直線箱,與直發(fā)線段終母點對應(yīng)拴的荷載販稱為地蘭基的比例界限瘦荷載。92一般的地基承厚載力設(shè)晌計值取接近押于或稍還超過此追比例界貸限值,所以旨通常地基座的變形處卷于直線變淡形階段,淡因而可以還利用彈性崇力學公式相來反求地籃基土的變猜形模量。用載荷試雙驗來測定連土的變形鐵模量,費蠟時、費力魔,且費用捏較高,對露于深層土裂的試驗結(jié)仁果可靠性貸較差。現(xiàn)請應(yīng)著重發(fā)唐展現(xiàn)場快奧速測定變你形模量的堤方法(旁維壓試驗、陳觸探試驗行等)。932.變形模量教與壓縮模撇量土的變形模量E0是土體在無側(cè)限徒條件下的應(yīng)力拳與相應(yīng)慣的應(yīng)變霞的比值業(yè)。土的壓縮模蚊量Es是土體在完全側(cè)扒限條件藍下的有效夫應(yīng)力與勤相應(yīng)的丸應(yīng)變的見比值。由側(cè)向衡不允許怒膨脹的錢條件,房誠可以得皺到土的轎靜止側(cè)猶壓力系資數(shù)K0與泊松比的關(guān)系94由豎向競的應(yīng)力做、應(yīng)變該關(guān)系以扔及壓縮遍模量的刺定義可倍得到土殲的變形稻模量與斯壓縮模唉量換算索的理論關(guān)系在公式95第7節(jié)地攔基的最終萬沉降量在荷載送作用下榜,地基本土體發(fā)察生變形峰,地基攔產(chǎn)生沉掛降。地依基沉降優(yōu)是隨時都間而發(fā)陰展的。產(chǎn)主要介平紹兩種員計算地躁基最終詞沉降量悟的方法能:傳統(tǒng)的分凡層總和法和規(guī)范推薦懸的分層總翁和法。如果沉食降計算的撞分層總和架法所采用基的土的壓虛縮性指標身源自壓縮匹儀的測定易成果,則饒可稱為單向壓縮徹分層總和賢法。96一、傳統(tǒng)棟的分層總王和法采用分層發(fā)總和法計櫻算地基的最終沉降穴量時,將滋壓縮層范背圍內(nèi)的土愛層分成n個分層,應(yīng)用惰彈性理論亂計算在荷皂載作用下蔑各分層中歡的附加應(yīng)豬力,采用課單向壓縮冒條件下的題壓縮性指業(yè)標,分別爭計算各分懇層的壓縮紙量,然后舒求和得到略總沉降。各分層殲壓縮量立的計算戶方法與愧薄壓縮東層地基銅的沉降引計算方怎法相同筆。97單向分層馬總和法假半設(shè):1.基底附加錯壓力為局迫部柔性荷重載,對非均質(zhì)旱地基,由蹦其引起的戀附加應(yīng)力兵分布可按壓均質(zhì)地基房誠計算;2.只須計骨算豎向透附加應(yīng)牙力作用懸下的土傷層壓縮夠變形導(dǎo)架致的地但基沉降疏,剪應(yīng)漂力可忽巨略不計玩;3.土層壓重縮時不覺發(fā)生側(cè)死向變形海。由于以上亡假設(shè),各漲分層的土短就處于單途向壓縮狀證態(tài),應(yīng)采隔用側(cè)限條受件下得到的粒壓縮性指什標來計算鼠各分層的柜壓縮量。98地基土渠的壓縮芽性隨著象深度的增大而鵝降低,倆局部荷鄰載引起拋的附加應(yīng)力又過隨深度的嚷增大而減下少,所以烤超過一定見深度的土誓,其變形紹對沉降量扣的貢獻小析到可忽略丟不計。沉煉降時應(yīng)考趣慮其土體館變形的深晴度范圍內(nèi)押的土層稱紡為地基壓縮割層,該深度崗稱為地基沉降庫計算深度(地基壓德縮層厚糕度)。99地基沉降詢計算深度偉的下限,一般取萌在地基梁附加應(yīng)掏力等于識自重應(yīng)力的20%處,如犯在該深供度以下摸有高壓慚縮性土釘層,則供計算深逆度下限脖取在一洞般取在倘地基附監(jiān)加應(yīng)力自等于自喝重應(yīng)力聯(lián)的10%處。這種確定嬸沉降計算燈深度的傳宗統(tǒng)方法稱有為應(yīng)力比法。100地基壓縮憑層厚度范涂圍內(nèi)的分層厚度酷一般取0.4b(b為基底寬度)諷或1~2m,不同濤土層之沙間的分露界面和混地下水亡面是當培然的分殖層面。計算地葬基最終如沉降量s的分層總皮和法的公濃式如下:101二、規(guī)范屠推薦的分鄙層總和法與傳統(tǒng)咽的分層榨總和法相同之處:也采用候單向壓縮影條件下的洞壓縮性指凝標;與傳統(tǒng)畝的分層販總和法不同之處:1.采用平臘均附加壯應(yīng)力系萌數(shù);2.規(guī)定了地擋基沉降計滔算深度的辨標準,考糾慮了基礎(chǔ)論大小這一巖因素,比間應(yīng)力比法摔更為合理搭;3.提出了各地基的研沉降計籠算經(jīng)驗威系數(shù),鹽使得計顏算結(jié)果羊接近于蓮實測值閉。102地基沉降弟計算深度浮就是第n分層層等底深度zn,確定zn的規(guī)范方法稱僑為變形比雪法。規(guī)范規(guī)說定須將吃地基計拌算沉降戒量s′乘以沉降敵計算經(jīng)驗印系數(shù)s加以修正馬,沉降計滔算經(jīng)驗系丘數(shù)根據(jù)地速區(qū)沉降觀型測資料及畫經(jīng)驗確定勸。103第8節(jié)應(yīng)創(chuàng)力歷史對灑地基沉左降的影響一、沉積爐土層的應(yīng)綱力歷史天然土層節(jié)在歷史上者所經(jīng)受過守的包括自昂重壓力和安其他荷載峰作用形成銅的最大豎蓮向有效固果結(jié)壓力,奏稱為先期(染前期)挽固結(jié)壓陵力,常用pc表示。通常將尤地基中仁土體的身先期固甜結(jié)壓力閱與現(xiàn)有在上覆土紋層壓力撈之比定鉆義為超固結(jié)比OCR。104根據(jù)OCR的大小鎮(zhèn),可對翁土所處旁的不同泛固結(jié)狀冠態(tài)進行錫劃分。OCR>1超固結(jié)晚狀態(tài)=1正常固冷結(jié)狀態(tài)<1欠固結(jié)至狀態(tài)105將室內(nèi)壓膛縮曲線修還正后得到原始壓腔縮曲線友,并可階確定土協(xié)的壓縮性指巡壽標。只摔要在地顧基沉降瞎計算通隙常采用溪的分層誘總和法產(chǎn)中,將池土的壓疫縮性指長標改從負原始壓場縮曲線劍確定,剝就可考門慮應(yīng)力內(nèi)歷史對迅地基沉訪降的影儉響。106正常固結(jié)醫(yī)狀態(tài)的土濃其原始的e~lgp曲線為一地條直線(曲壓縮指數(shù)為Cc);超固結(jié)狀葬態(tài)的土其原始想的e~lgp曲線由織兩條斜煤率不同告的直線軌構(gòu)成(劈燕壓縮指誕數(shù)分別舒為Ce和Cc);欠固結(jié)慣狀態(tài)的尚土其原綢始的e~lgp曲線為裳一條直萬線(壓認縮指數(shù)檔為Cc)107第9節(jié)果地基最脈終沉降并計算項問題綜繭述一、各種喪分層總和蝴法的共同揉假設(shè)共同假設(shè):荷載刷作用下室的非均詞質(zhì)地基阻中的附炸加應(yīng)力本分布,栽可以用叼均質(zhì)彈眼性半空防間的理攤論解答妄來代替耽。分層總和合法以均質(zhì)谷彈性半空塘間的應(yīng)力勝來計算非康均質(zhì)地基河的變形,益在理論上偉顯然不協(xié)投調(diào)。108但是,終實踐表銅明,地膊基沉降計算的準朝確與否,魔更直接地現(xiàn)取決于方法吃本身能恰否反映口地基的貧成層性衫和非均結(jié)質(zhì)性、將能否考售慮到土亮的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)釣系的非垮線性,袋應(yīng)力計江算精確捕度的影邊響畢竟聞還居其晝次。109第10節(jié)飽爽和土的有炒效聾應(yīng)力和滲繡透固結(jié)一、飽和密土中的有泊效應(yīng)力有效應(yīng)力孩原理:對鍋于飽和土二、太沙繁基一維固友結(jié)理論土的固蠅結(jié)是土子力學學群科中最激根本的災(zāi)課題之致一。110土的固結(jié)烤過程的兩溝種特性:1.隨著土習中水的薯排出,肚土體孔隙比減牢小,土體高產(chǎn)生壓縮心,體積變霸??;2.隨著超靜菜孔隙水壓貧力的消散豈,有效應(yīng)笑力逐漸增錘大,土體躲的抗剪強金度得到提扮高。工程中歲常應(yīng)用剖固結(jié)過拌程的這投兩種特皺性,通鍬過排水貿(mào)固結(jié)法敞對軟粘漲土地基梅進行改沃良,達夾到減小斜工后沉支降、提突高地基世承載力再的目的。111固結(jié)模朵型:彈失簧代表非土顆粒骨架,水稍代表孔隙答水,活塞上的小辣孔象征殘土的滲脹透性和苦排水條丸件(孔增的大小抬代表滲蠶透性的視強弱)終。112一維固結(jié)嚷理論研究充土體在荷載作證用下土捐中水的惑流動和囑土體的變?yōu)E形僅發(fā)粱生在一擺個方向逗的土體寺固結(jié)問喬題。一維固結(jié)且理論的基平本假設(shè):1.土是均萌質(zhì)、各花向同性用和完全釘飽和的朗;2.土粒和纏孔隙水胖都是不束可壓縮示的;3.土層的壓見縮和土中屆水的滲流東都是一維欠的;4.土中水覽的滲流撒服從達檔西定律這;1135.在滲透忍固結(jié)中擱,土的輪滲透系數(shù)k和壓縮宋系數(shù)a都是不涂變的常數(shù)首;6.外荷載是蠟一次瞬時挺施加的,隆且在固結(jié)普過程中保與持不變;7.土體的固嶄結(jié)變形是支微小變形會。114根據(jù)達西定律、固結(jié)滲藍流的連續(xù)目條件、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)析系的側(cè)限條訊件和有效應(yīng)力跌原理,可推拋導(dǎo)出飽爺和土的濁一維固改結(jié)微分俘方程結(jié)合初始條件和邊界條件,可求得違上述方程沉的解答。115理論上可來以根據(jù)孔青隙水壓力的解答絲式,求得需相應(yīng)的曾有效應(yīng)訴力的大小和分股布,再算義出任意時洗刻基礎(chǔ)的靈沉降量。風但是這樣差求解不甚屑方便。所誤以引入固瞇結(jié)度的概跡念,使問嚷題得到簡事化。所謂固結(jié)高度,是指息在某一固螞結(jié)應(yīng)力作罪用下,經(jīng)幅某一時間t后,土甘體發(fā)生趙固結(jié)或軌孔隙水勢應(yīng)力消婆散的程持度。116基礎(chǔ)歲工仗程第九講117第11節(jié)裝地基沉撫降發(fā)展寶三分量一、三維被應(yīng)力狀態(tài)告下土的變暮形和地基需沉降的發(fā)富展地表局慨部荷載辮作用下西,地基號土處于陽三維應(yīng)濟力狀態(tài)閃,土中特孔隙水戚的排出廟也是三攜維的。飽和土貪單元體派在受荷城一瞬間敲,孔隙抄水來不洲及排出旬,故土悠的體積腫不會發(fā)著生變化畝。118但是剪應(yīng)掀力增量卻若使單元體發(fā)生剪切畸變。隨著所時間的消逝,土律中孔隙水逼排出使土彩體產(chǎn)生固結(jié)變形。當孔隙劇水壓力完右全消散,高固結(jié)過程可完成之后害,土體在資不變的有娛效應(yīng)力作暈用下,產(chǎn)布生蠕變變觸形。三維應(yīng)力楚狀態(tài)下,奴按變形機場理,地基講土體的總召沉降可以燙分成三部薪分:瞬時沉降,固結(jié)沉降,次固結(jié)兩沉降。119目前關(guān)于瞬時沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)博沉降的計算結(jié)透果,與實際刺情況尚傅存在較瓣大差距畏。從實用晌上看,咱可采用桶信息化匪施工,帖利用沉頁降觀測爺資料來梁推算后泰期沉降命量(雙曲線法、對數(shù)曲線梅法等)。120第3章內(nèi)蘋容勘誤1.p4丸2:圖2-3勝中第2層攜土的豎向夜自重應(yīng)力拋計算公式王“1h1-2h2”+2.p4元3:從上宗向下第3行式(2-4)應(yīng)為1213.p5廳1:從上向啄下第1德行“為P0”4.p5食8:倒數(shù)第1行式(2-2溫6)中“z”p0x5.p72:倒數(shù)池第5行“限條祥件下的豎殲向附加應(yīng)逆力與相應(yīng)少的應(yīng)變增續(xù)量之比值擊?!痹隽?226.p甩76:倒數(shù)第憂4行“條土的測詞壓力…濤.”側(cè)7.p8滲2:從上痕向下第4行“可漏以引入質(zhì)一個系園數(shù)a,….”,式(2-7倆3b)也做相雞應(yīng)改正見。8.p9障3:從上向橡下第9攤行式(敏2-8啞8)中你的“pei”應(yīng)為“pci”9.p9態(tài)7:從上向咸下第14行“…上作用廟著法向途力p(圖2-4鳴8),…”P12310.p102:倒數(shù)第6行式(2-1英07)“僵”應(yīng)為委“表”124第3章重漂點內(nèi)容1.土中自循重應(yīng)力鋪的計算2.地基附露加應(yīng)力露的計算英方法3.土的壓縮查性指標4.計算地基故最終沉降數(shù)的傳統(tǒng)的鹽分層總和間法和規(guī)范證推薦的分貞層總和法125第3章夸作業(yè)p111:2-1,2-5,2-6,2-8126基礎(chǔ)堅工蟲程第四章127第4章土給的抗剪強燃度第1節(jié)概捉述第2節(jié)駝庫倫公繞式和莫席爾-庫倫強遮度理論第3節(jié)拖抗剪強截度的測則定方法第4節(jié)飽劃和粘性土奏的抗剪強寧度第5節(jié)無夕粘性土的劉抗剪強度128第1節(jié)概夸述土的抗猜剪強度是土體嚴抵抗剪切破壞的極限能搞力。土的抗腎剪強度驚對地基塌承載力獨、擋土音墻土壓枝力和土咱坡穩(wěn)定踩等問題淚產(chǎn)生直量接影響呀。129土的抗剪趁強度一般插可分為兩部分:關(guān)一部分與翻顆粒間的是法向應(yīng)力有鵲關(guān),通常焰呈正比例貪關(guān)系,其伙本質(zhì)是摩擦力;另一求部分是否與法向驢應(yīng)力無型關(guān)的土稠粒之間她的粘結(jié)舅力,通躬常稱為粘聚力。130第2節(jié)庫奇?zhèn)惞胶蜐獱?庫倫強度憂理論一、庫嶼倫公式131c和稱為抗剪強凈度指標。影響因素土的抗?jié)杉魪姸茸拥膬?nèi)在因素外在因素崖:試驗時的英排水條件奪等因素顆粒間葉的有效里法向應(yīng)奇力土的孔話隙比132表達方鞠法土的抗剪重強度的總應(yīng)力辜法:總應(yīng)力強截度指標有效應(yīng)力稿法:有效應(yīng)力刻強度指標133二、莫爾-庫倫強度秒理論莫爾提攤出:材總料的破喬壞為剪切破竹壞,當任聯(lián)一平面贈上的剪應(yīng)力等于材料猛的抗剪強西度時該點物就發(fā)生非破壞,炊破壞面算上的剪碧應(yīng)力f是該面上遷法向應(yīng)力的函數(shù)此函數(shù)方在f-坐標中捏是一條閣曲線,垃稱為莫齡爾包線鼠(抗剪碗強度包甩線),纖如下圖寬實線所染示。134莫爾包線瓜表示材料嘉在不同應(yīng)恐力作用下挺達到極限狀態(tài)時,滑鉗動面上深法向應(yīng)簡力與剪應(yīng)濱力f的關(guān)系嚼。莫爾包可線135理論分擊析和實創(chuàng)踐都證寒明,莫爾理達論對土卵比較合乘適,土的莫爾包馳線通常可嘴以近似地始用直線代替(域如上圖刺的虛線樸所示)絨,該直毫線的方短程就是庫倫公式表示的方嚼程。用庫倫公瓦式表示莫碰爾包線的府強度理論曠稱為莫爾-庫倫強度瓣理論。當土體深中任意燃一點在拍某一平墊面上的括剪應(yīng)力航達到土蠢的抗剪傳強度時搜,就發(fā)洋生剪切漿破壞。1360A莫爾圓可侄以表示土剃體中一點居的應(yīng)力狀燭態(tài),莫爾蓋圓圓周上虹各點的坐洪標就表示眼該點在相換應(yīng)平面上路的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。137如果給月定了土遇的抗剪凈強度指標c和以及土中旁某點的應(yīng)慚力狀態(tài),則皺可將抗剪強鎖度包線與莫爾應(yīng)靜力圓畫在同浩一張坐伏標圖上腹,抗剪襯強度包哄線與莫飄爾應(yīng)力申圓的關(guān)歇系可能露有:1.整個莫爾蔽圓位于抗紹剪強度包遼線的下方廉。說明該扒點在任何傍平面上的腥剪應(yīng)力都快小于土的貝抗剪強度聞,所以不百會發(fā)生剪監(jiān)切破壞;1382.莫爾圓少與抗剪突強度包烈線相切,戒切點為A。說明禮在A點所代表的園平面上,覽剪應(yīng)力正士好達到抗著剪強度,猾該點就處關(guān)于極限平公衡狀態(tài)。這時的象莫爾圓稱塊為極限應(yīng)章力圓。3.抗剪強度稻包線是莫哭爾圓的一倒條割線,實際上煤這種情況瞧是不可能喉出現(xiàn)的,走因為該點附任何方向墊上的剪應(yīng)漁力都不可詠能超過土頃的抗剪強婚度。因為土的抗剪派強度是土介體抵抗剪洲切破壞的極限能力。1390Ac莫爾圓與那抗剪強度天之間的關(guān)赴系140由極限傻應(yīng)力圓秒當中的跑幾何關(guān)系,可擱以推導(dǎo)得鞭出:1.粘性土的球極限平衡椅條件為1412.無粘性寇土的極籠限平衡哈條件為1423.破壞面顆與大主榴應(yīng)力面糕的夾角番為。143第3節(jié)抗車剪強度的貓測定方崖法測定土腐的抗剪兼強度的距方法有墓多種。的室內(nèi)單方法測定土歡抗剪強覺度直接剪切辜試驗三軸壓饑縮試驗無側(cè)限抗顛壓強度試雷驗144一、直接速剪切試驗應(yīng)變控制踏式直剪儀盤的試驗原獲理:對同一種創(chuàng)土至少取4個平行試目樣,分別捕在不同垂腰直壓力下剪切豬破壞,背將試驗創(chuàng)結(jié)果繪漂制抗剪行強度f與相應(yīng)殼垂直壓規(guī)力的關(guān)系圖市。試驗結(jié)托果表明,梨對于粘性孤土f~基本上完呈直線雕關(guān)系,癢直線方震程可用但庫倫公桂式表示神;對于借無粘性格土,f~則是通過姑原點的直造線。145直接剪切情儀的優(yōu)點構(gòu)造簡單操作方呈便限定剪機切面不民一定是陪最薄弱避面剪切面上帆剪應(yīng)力分用布不均勻的缺點直接剪夢切儀剪切面烏在剪切隸過程中辨是逐漸者縮小的不能嚴喉格控制營排水條遣件,不督能量測躍孔隙水島壓力146二、三青軸壓縮避試驗三軸壓縮篩儀的試驗況原理:對同一肆種土至漂少取3個平行漏試樣,歌分別在染不同周英圍壓力3下剪切冷破壞,興將試驗箭結(jié)果繪娛制為若料干個極限應(yīng)叼力圓。根據(jù)柏莫爾-庫倫理論禿,這一組當極限應(yīng)力纖圓的公共迎切線即為柱土的抗剪強禾度包線,可近獵似取為鈴一條直耗線,直磚線的方池程即為庫倫公式所表示廳的方程保。1470c三軸壓縮束試驗原理148的優(yōu)點三軸壓蒸縮儀能較嚴張格地控款制排水置條件能量測礦試樣中央孔隙水晨壓力的偽變化剪切破遷壞面為品最薄弱栽面的缺點三軸壓縮嚷儀試驗設(shè)備籮、試驗過桑程相對復(fù)辦雜試樣的受筐力狀態(tài)為乞軸對稱情盲況,與實流際土體的盼受力狀態(tài)中未必相符149直接剪沒切試驗勉和三軸鐘壓縮試驗按剪切前的固結(jié)程眠度和剪切時的排水條件,可以覺分為三龜種試驗持方法:1.不固結(jié)不值排水試驗嶺;2.固結(jié)不排爺水試驗;3.固結(jié)排水購試驗;150三、無拍側(cè)限抗地壓強度壁試驗無側(cè)限抗裹壓強度試果驗可以看作圍壓3=0的三軸晌不排水低剪切試棄驗,試勸件剪切切破壞時如試樣所漠能承受璃的最大剃軸向壓殘力qu稱為無側(cè)限尤抗壓強想度。根據(jù)試萌驗結(jié)果,績只能作一祝個極限應(yīng)屠力圓(1=qu、3=0),對于一毒般粘性悶土就無觀法作出別破壞包舒線。151而對于飽戶和粘性土憂,根據(jù)三軸不固蒙結(jié)不排水檢試驗的結(jié)疏果,其破壞撓包線接朵近于一奶條水平線,即u=0。如僅需塞測定飽跨和粘性什土的不挨排水抗縣剪強度鼠,就可浮以利用妨比較簡裙單的無勞側(cè)限抗認壓強度你試驗代艷替三軸春試驗。1520cu無側(cè)限悅抗壓強顫度試驗qu153無側(cè)限泄抗壓強坦度試驗?zāi)杆玫臉O限應(yīng)力詢圓的水平切殊線就是破壞孤包線。154第4節(jié)飽氧和粘性土盒的武抗剪雀強度一、不固頑結(jié)不排水刷抗剪強度不固結(jié)不糞排水試驗涌(UU試驗)是在施加周圍單壓力時不排水(不固結(jié)壯),且在施加軸向緊壓力直至葬剪切破壞岔的整個試明驗過程中也不允許排響水(不排偽水)。155如果有摘一組飽板和粘性纏土試件艘,都先在某亮一周圍壓猜力下固結(jié)砌至穩(wěn)定,試蕉件中的晶初始孔濾隙水壓饞力為零株,然后糖分別在丈不排水攤條件下修施加周扭圍壓力娃和軸向樹壓力直摘至剪切邪破壞。臂試驗結(jié)粥果見下末圖。1560cu飽和粘性咽土的不固信結(jié)不排水唱試驗157圖中三祝個實線肝圓分別賣表示三個試件楚在不同的秧圍壓作用揮下破壞時導(dǎo)的總應(yīng)饒力圓,引虛線表閑示有效井應(yīng)力圓眼。試驗袋結(jié)果表歐明,雖終然三個潮試件的拾圍壓不雄同,但停破壞時艘的主應(yīng)力差渴相等,所以三吐個總應(yīng)力含圓的直徑弓相同,所閃以破壞包泄線是一條水平線,可得158由于在不湯排水條件燥下,試樣在試驗過養(yǎng)程中含水量不變,體積不變,改變周醫(yī)圍壓力增灣量只能引腹起孔隙水壓吹力的變化,叉并不會改足變試樣中燃的有效應(yīng)蔥力,各試枕件在剪噸切前的儲有效應(yīng)闊力相等路,因此占抗剪強葛度不變霉。如果在較燥高的剪前糊固結(jié)壓力識下進行不維固結(jié)不排險水試驗,遲就會得到憐較大的不稅排水抗剪字強度。159由于只能蔥得到一個尿有效應(yīng)力圓,所以頸不能得到屈有效應(yīng)力血破壞包線,不備固結(jié)不排上水試驗只恩用于測定迫飽和土的講不排水強久度,所以駐可以用無胡側(cè)限抗壓迷強度試驗捆代替三軸哄壓縮試驗嗓來測定飽繪和土的不某排水抗剪討強度。160不固結(jié)沃不排水吸試驗的膏“不固結(jié)”是在保剪持試樣原絲式來有效應(yīng)力不變的鍛情況下,雅在三軸壓伴力室的周希圍壓力下薯不再排水什固結(jié)。如擔果飽和粘插性土從未材固結(jié)過,顛則其中的滋有效應(yīng)力躲為零(先慈期固結(jié)壓修力也為零地),表現(xiàn)分為一種泥法漿狀土,各其抗剪強展度必然也陰等于零。161二、固恰結(jié)不排連水抗剪侄強度固結(jié)不麗排水試蔥驗(CU試驗)是在施加周圍鍋壓力時充分排孝水(固結(jié)奔),而看在施加軸向濫壓力直至湖剪切破壞費的整個試勁驗過程中不允許離排水(不排益水)。飽和粘齊性土的怨固結(jié)不敞排水抗睡剪強度斷受應(yīng)力歷史的影響,希所以首先番要區(qū)分試拐樣是處于起什么樣的固結(jié)狀續(xù)態(tài)。162如果試不樣所受很到的周單圍固結(jié)壓力3大于它所豈曾受到的顛最大固結(jié)壓力pc(先期固表結(jié)壓力),則稱菊試樣處于正常固神結(jié)狀態(tài);而如果3<pc,則稱梨試樣處卸于超固結(jié)狀稠態(tài)。不同固亭結(jié)狀態(tài)放的試樣槐,其抗腳剪強度逃性狀是惜不同的跨。163正常固結(jié)桃狀態(tài)的試鼠樣在剪切過宏程中體番積有減辦小的趨勢(剪縮),但由約于不允許潑排水,故辨產(chǎn)生正的孔隙披水壓力;而強理超固結(jié)貫狀態(tài)的健試樣在襪剪切過介程中,盞先表現(xiàn)全為剪縮誦(產(chǎn)生茶正的孔省隙水壓倉力),朗然后轉(zhuǎn)洋為剪脹(產(chǎn)生負嘆的孔隙水恰壓力)。164基礎(chǔ)絞工程第十二陷講1651.正常固結(jié)簡狀態(tài)的土蠟樣下圖表示縱正常固結(jié)羊狀態(tài)的飽和粘頭性土的姥固結(jié)不民排水試豈驗結(jié)果月,圖中枯用實線表示的票為總應(yīng)力湖圓和總狡應(yīng)力破膜壞包線,用虛線表示的為有效應(yīng)褲力圓和擺有效應(yīng)考力破壞抵包線,uf為剪切扛破壞時矛的孔隙噸水壓力慚。因為霜剪切過飲程中不痕排水,口根據(jù)有深效應(yīng)力啊原理可毯知,有憶效應(yīng)力穴圓與總宗應(yīng)力圓直徑相憑等,位置不總同。1660正常固結(jié)寒狀態(tài)飽和撕粘性土固結(jié)不排訴水試驗結(jié)蕉果167因為正常閥固結(jié)狀態(tài)知的試樣在剪切破壞從時產(chǎn)生正的孔隙蝕水壓力,故有效秩應(yīng)力圓釣在總應(yīng)療力圓的左邊??倯?yīng)力破速壞包線和姨有效應(yīng)力佩破壞包線倚都通過原點,說明固析結(jié)壓力寧為零的況土不會交具有抗貿(mào)剪強度。1682.超固結(jié)偵狀態(tài)的裕土樣超固結(jié)侵狀態(tài)的駝飽和粘電性土的固結(jié)過不排水摩剪切試筒驗得到籠的總應(yīng)孤力破壞說包線如滾下圖所銳示,是洽一條略

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