土力學(xué)與基礎(chǔ)工程教案.doc

土力學(xué)與基礎(chǔ)工程教案學(xué)院： 系別： 教師： 時(shí)間： 緒論要求：了解本課程的研究內(nèi)容和學(xué)習(xí)目的及其在土木工程學(xué)科中的重要地位。了解土力學(xué)及地基基礎(chǔ)的概念及其研究的內(nèi)容，了解土的基本特征及土力學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的一些問題。了解土力學(xué)學(xué)科的發(fā)展過程、概況和趨勢，適當(dāng)介紹本學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域和課題。重點(diǎn)：掌握本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法教學(xué)內(nèi)容：一 基本概念土力學(xué)：利用力學(xué)的一般原理研究土的物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)以及土體在荷載、水、溫度等外界因素作用下的工程性狀的應(yīng)用科學(xué)。（簡要分析一下土與其他均質(zhì)材料的不同之處，以及產(chǎn)生該不同特點(diǎn)的原因）地基：支撐基礎(chǔ)的土體或巖體稱為地基（注：在附加應(yīng)力影響范圍之內(nèi)）基礎(chǔ)：承上啟下，將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到地基的那部分結(jié)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)的一部分二本課程研究的基本問題土力學(xué)研究的主要問題：強(qiáng)度問題，滲透問題、變形問題、穩(wěn)定問題地基與基礎(chǔ)研究的主要問題：基礎(chǔ)選型、淺基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）及深基礎(chǔ)（樁基礎(chǔ)）設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足三個(gè)條件：強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性（邊坡及擋墻等）可分別針對以上造成的工程問題舉例說明下三、本學(xué)科的發(fā)展簡史四、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)計(jì)算原則及所需資料1承載力原則2地基基礎(chǔ)變形原則3地基基礎(chǔ)整體穩(wěn)定原則4基礎(chǔ)自身強(qiáng)度原則成績評定：考勤：10 作業(yè)：20 考試：70第一章 土的物理性質(zhì)和工程分類要求：1.了解土的生成和演變過程，了解土的礦物成分和土中水的種類以及粘土礦物的帶電性質(zhì)、土的結(jié)構(gòu)性和靈敏度等。2.理解土的三相組成、土的三相比例指標(biāo)的定義并掌握其計(jì)算方法(建立土的三相簡圖，介紹各指標(biāo)的定義和公式，推導(dǎo)換算公式。講授時(shí)應(yīng)重點(diǎn)指出和說明可直接測定的三個(gè)基本物理指標(biāo)的意義和測定方法)。3.掌握土的粒徑級(jí)配的分析方法(包括粒組的劃分、顆粒大小分析試驗(yàn)及粒徑級(jí)配曲線繪制、級(jí)配好壞的判斷指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)、粒徑級(jí)配在無粘土分類上的應(yīng)用)。掌握土的物理狀態(tài)判斷指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)(砂性土的相對密度和粘性土的界限含水量)以及利用這些指標(biāo)來判斷其物理狀態(tài)和工程性質(zhì)好壞的方法。5.理解土的壓實(shí)原理。掌握擊實(shí)試驗(yàn)方法、最大干重度和最優(yōu)含水量的概念以及影響土體壓實(shí)的主要因素。6.了解土的工程分類的基本方法。重點(diǎn)：土的三相物理指標(biāo)及換算關(guān)系，土的粒徑級(jí)配及土的物理狀態(tài)的判別。難點(diǎn)：土的三相物理指標(biāo)的換算。需要掌握的基本概念: 顆粒級(jí)配;不均勻系數(shù)/曲率系數(shù);液限/塑限/縮限;液性指數(shù)/塑性指數(shù); 土的靈敏度和觸變形; 最優(yōu)含水量計(jì)算主要掌握: 三相組成指標(biāo)之間的換算及有關(guān)計(jì)算 液限/塑限等的計(jì)算及相關(guān)判斷教學(xué)內(nèi)容：一 土的形成 （簡要介紹） 物理風(fēng)化：形成沙、礫等粗顆粒土 化學(xué)風(fēng)化：形成黏性土 沉積環(huán)境：殘積土、坡積土、沖積土、洪積土 特殊土：軟土、黃土、膨脹土、凍土等二土的三相組成及土的結(jié)構(gòu) 1土中的固體顆粒 粗粒重在粒徑分析 細(xì)粒重在礦物組成 (1)粒組：粒徑界于一定范圍內(nèi)的土粒集合 分為6組：巨粒： 漂石（塊石）顆粒（200mm）；卵石（或碎石）顆粒（60200mm）粗粒： 圓礫（或角礫）（260mm） 沙礫（0.752mm）細(xì)粒： 粉粒（0.005.75mm） 粘粒（5且Cc13討論： 曲線出現(xiàn)平直段反映什么情況？ 曲線出現(xiàn)豎直段反映什么情況？(4)土的礦物成分 原生礦物 次生礦物 ：粘土礦物 （高 嶺石 伊利石 蒙脫石）親水關(guān)系：高嶺石伊利石蒙脫石倍半氧化物及次生二氧化硅、可溶性次生礦物、有機(jī)質(zhì)2土中的水土中的水包括幾種類型，各自的特點(diǎn)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水：緊靠于土顆粒的表面，受電場作用很大，不能移動(dòng)，表現(xiàn)出固態(tài)特性 它的特征是：1）.沒有溶解鹽類的能力，2）.不能傳遞靜水壓力，3）.只有吸熱變成蒸汽時(shí)才能移動(dòng)。 弱結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水外，電場作用范圍內(nèi)的水，是一種粘質(zhì)水膜，受力時(shí)可以從水膜厚處向薄處移動(dòng)，也可因電場引力從一個(gè)土粒周圍轉(zhuǎn)移到另一個(gè)土粒周圍，不能傳遞靜水壓力，但在重力作用下不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。是粘土具有塑性的原因自由水-毛細(xì)水(定義:受到水與空氣交界面處表面張力的作用,存在于地下水位以上透水層中的自由水) 毛細(xì)水上升高度由什么確定: 毛細(xì)水壓力的大小:在彎液面處最大,在的下水面處最小為0. 毛細(xì)水壓力的存在使得毛細(xì)區(qū)的有效應(yīng)力增大 重力水：地下水面以下,土顆粒電分子引力范圍以外的水,僅受重力作用.傳遞靜水壓力產(chǎn)生浮托力.毛細(xì)水的工程地質(zhì)意義：（1）產(chǎn)生毛細(xì)壓力（）： 負(fù)的靜水壓力（2）毛細(xì)水對土中氣體的分布與流通起有一定作用，常是導(dǎo)致產(chǎn)生密閉氣體的原因。（3）當(dāng)?shù)叵滤裆顪\，由于毛細(xì)管水上升，可助長地基土的冰凍現(xiàn)象；地下室潮濕；危害房屋基礎(chǔ)及公路路面；促使土的沼澤化。3土中的氣4土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 粗粒： 單粒結(jié)構(gòu)和蜂窩結(jié)構(gòu) 重力起主要作用 物理作用為主 粗粒： 分散結(jié)構(gòu)（淡水）和絮凝結(jié)構(gòu)（海水） 范德華力庫侖力 表現(xiàn)出粘聚力和可塑性 構(gòu)造：層理構(gòu)造三土的物理性質(zhì)指標(biāo)1.三相組成草圖2. 三個(gè)基本物理指標(biāo): 天然密度: 砂土一般是.4 g/cm3；粉質(zhì)砂土及粉質(zhì)粘土.4 g/cm3；泥炭沼澤土：.4 g/cm3比重砂土的土粒比重一般為：2.65 ；粉質(zhì)砂土的土粒比重一般為：2.68粉質(zhì)粘土的土粒比重一般為：2.682.72；粘土的土粒比重一般為：2.7-2.75含水量其他指標(biāo): 表示孔隙含量的指標(biāo): e n含水程度指標(biāo): (可以大于100%) Sr (不能大于100%)表示土的密度或者容重的指標(biāo): 換算利用三相草圖或者單元三項(xiàng)組成圖, 注意單位 4基本物理性質(zhì)指標(biāo)間的相互關(guān)系（1）、孔隙比與孔隙率的關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒體積=1，則孔隙體積，土體體積，于是，由或（2）、干密度與濕密度和含水量的關(guān)系設(shè)土體體積V=1，則土體內(nèi)土粒質(zhì)量，水的質(zhì)量：于是由：（3）、孔隙比與比重和干密度的關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒體積，則孔隙體積，土粒質(zhì)量，于是：由得：、（4）、飽和度與含水量，比重和孔隙比的關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒體積Vs=1，則孔隙體積，土粒質(zhì)量，孔隙水質(zhì)量孔隙水體積：由：得當(dāng)時(shí)，土飽和，則：式中：飽和含水量，：土粒比重。常見的物理性質(zhì)指標(biāo)及互相關(guān)系換算公式見教材P29 表1-13例題：某原狀土樣，經(jīng)試驗(yàn)測得天然密度含水量w=12。9%，土粒比重Gs=2.67，求孔隙比e，孔隙度n和飽和度Sr。解：繪三相草圖（1）設(shè)土的體積V=1.0cm3根據(jù)密度定義得：（2）根據(jù)含水量定義得：從三相圖可知：，即（3）根據(jù)土粒比重定義：土粒的質(zhì)量與同體積純蒸餾水在4攝氏度時(shí)質(zhì)量之比，即 （4）（5）從三相可知或（6）根據(jù)孔隙比定義：得（7）根據(jù)孔隙度定義：得或（8）根據(jù)飽和度定義：得例題薄壁取樣器采取的土樣，測出其體積V與重量分別為38.4cm3和67.21g，把土樣放入烘箱烘干，并在烘箱內(nèi)冷卻到室溫后，測得重量為49.35g。試求土樣的（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），飽和度。（）解： 四土的物理狀態(tài)指標(biāo) 1 粗粒土: 相對密實(shí)度:砂土按相對密度分類： 疏松的 中密的 密實(shí)的 野外采用標(biāo)貫試驗(yàn)例題：某天然砂層，密度為1.47g/cm3，含水量13%，由試驗(yàn)求得該砂土的最小干密度為1.20g/cm3；最大干密度為1.66 g/cm3；問該砂層處于哪種狀態(tài)？解：已知： 由公式： 得該砂層處于疏松狀態(tài)。2細(xì)粒土: 稠度界限,液限(),塑限(),縮限,液性指標(biāo)(IL): 反映土的軟硬成度 1流塑塑性指標(biāo)(IP): - 反映粘粒含量的多少,是細(xì)粒土分類的重要指標(biāo)3土的靈敏度和觸變性 土的靈敏度：原狀土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與重塑土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比，是反映土的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)弱的指標(biāo) 靈敏度的分類：1 不靈敏 1-2 低靈敏 2-4 中等靈敏 4-8靈敏 8-16很靈敏 16 流動(dòng) 土的觸變性：含水量和密度不變，土因重塑而軟化，又因靜置而逐漸硬化，強(qiáng)度有所恢復(fù)的性質(zhì)稱為土的觸變性。（土體微粒重新排列形成新的連接，目前尚無好的指標(biāo)來描述）五、土的工程分類 了解土的工程分類的意義,以及土的工程分類的方法 粗粒土按顆粒級(jí)配劃分 細(xì)粒土采用塑性指數(shù) 兩種典型的分類方法：水電部 將土做為填土；建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 將土做為建筑地基 具體做的時(shí)候：先分大類 再分小類六、土的壓實(shí)性1 粒土的壓實(shí)特性： 完全飽和或者干燥下易于密實(shí)細(xì)粒土的壓實(shí)特性：最優(yōu)含水量的概念，細(xì)粒土的壓實(shí)和哪些因素有關(guān)？第二章 土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求：1.了解影響土的滲透性的主要因素。掌握達(dá)西滲流定律及滲透系數(shù)測定的基本方法。理解達(dá)西定律的適用范圍。2.掌握滲透力的概念和計(jì)算方法。理解流砂現(xiàn)象和管涌現(xiàn)象發(fā)生的條件和判別方法。了解滲透破壞的防止措施。重點(diǎn)：達(dá)西滲流定律及滲透系數(shù)的測定。難點(diǎn)：滲透力的計(jì)算需要掌握的基本概念: 水力坡降及臨界水力坡降;滲透力; 流土和管涌計(jì)算主要掌握: 滲透力的計(jì)算及是否發(fā)生流土破壞的判斷 二維流網(wǎng)的應(yīng)用,求涌水量及判斷是否發(fā)生流土破壞教學(xué)內(nèi)容：一達(dá)西定理及其適用條件,確定滲透系數(shù)的方法; 滲透系數(shù)的大小與那些因素有關(guān)適用于粗粒土層流的情況下、紊流及粘性土中又如何？（一）滲透系數(shù)的測定方法：室內(nèi)試驗(yàn)：常水頭：適用于砂類土 整個(gè)過程中水頭保持不變 變水頭：適用于粘性土 水頭隨時(shí)間發(fā)生變化室外試驗(yàn)： 采用抽水試驗(yàn)或注水試驗(yàn) 用抽水試驗(yàn)測得滲透系數(shù)： （二）影響滲透系數(shù)的因素 顆粒大小及級(jí)配 孔隙比 礦物成分 結(jié)構(gòu) 飽和度 流體的動(dòng)力粘滯系數(shù)（三）層狀地基的等效滲透系數(shù) 水平滲流： 特點(diǎn)：各層土中水力坡降相同；總滲流量等于各層滲流量之和 等效滲流系數(shù)： 豎直滲流：特點(diǎn)：各層流速相同；總水頭損失等于各層水頭損失之和等效滲流系數(shù)： 二維流網(wǎng)的特點(diǎn)（了解）（一） 推導(dǎo)：利用單元土體流入水量與流出水量相等得到典型的Laplace方程 （二）二維流網(wǎng)必須滿足以下幾個(gè)條件： 流線與等勢線垂直； 流線與等勢線構(gòu)成的網(wǎng)格的長寬比為常數(shù) 必須滿足流場的邊界條件（三）流網(wǎng)的應(yīng)用： 可求得流網(wǎng)內(nèi)各點(diǎn)的冊壓水頭、水力坡降、流速與滲流量三滲透力和滲透變形：（一） 單位體積的滲透力（二） 兩種滲透變形：流土和管涌 流土（砂）：在向上的滲透力作用下克服了土體向下的重力，而使土體處于懸浮狀態(tài)失去穩(wěn)定，土粒隨水流動(dòng)的現(xiàn)象稱為流土（砂）管涌：在滲透力水流作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng)、流失形成貫通的滲流通道，造成土體塌陷的性質(zhì)稱為管涌臨界水力梯度的概念：當(dāng)土顆粒的重力與滲透力相等時(shí)，土顆粒不受任何力作用，好像處于懸浮狀態(tài)，這時(shí)的水力坡降即為臨界水力坡降四減小滲透變性的措施（一）對于流土：1減小水力坡降：上游做垂直防滲帷幕、上游做水平防滲鋪蓋、下游打減壓井或挖減壓溝2. 增大i 下游加透水蓋重（二）對于管涌：1. 改變水力條件（外因）：降低土層內(nèi)部及滲流溢出處的水力坡降2. 改變幾何條件（內(nèi)因）：在滲流溢出部位鋪設(shè)層間滿足要求的反濾層第三章 土體中的應(yīng)力要求：1.了解土中應(yīng)力計(jì)算的基本假定，了解剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)底面應(yīng)力分布的假定。掌握基底壓力計(jì)算的簡化方法。理解彈性半空間體表面作用集中荷載時(shí)土體中應(yīng)力分布的特點(diǎn)。2.掌握自重應(yīng)力的計(jì)算方法，掌握半無限體表面作用各種分布荷載時(shí)，土中豎向應(yīng)力的計(jì)算方法(利用圖表或公式)。3.理解有效應(yīng)力的基本原理，理解有滲流作用時(shí)土中有效應(yīng)力的計(jì)算方法。重點(diǎn)：各類分布荷載作用下土中豎向應(yīng)力的計(jì)算。難點(diǎn)：土中有效應(yīng)力的概念和孔隙水壓力的計(jì)算。需要掌握的基本概念: 自重應(yīng)力;基底壓力及基底附加壓力;有效應(yīng)力原理計(jì)算主要掌握: 自重應(yīng)力;基底壓力及基底附加壓力計(jì)算 地基附加應(yīng)力的計(jì)算原理和過程;教學(xué)內(nèi)容：一.自重應(yīng)力重應(yīng)力的概念/分布特點(diǎn)(有效應(yīng)力)及計(jì)算(不同土層,有地下水位,有隔水層時(shí)如何計(jì)算)分層時(shí)：某地基的地表為素填土，1=18.0kNm3，厚度h1=1.50m；第二層為粉土，2=19.4kN、m3，h2= 3.60m；第三層為中砂，3=19.8kNm3。厚度h3= 1.80m；第四層為堅(jiān)硬整體巖石。地下水位埋深1.50m。計(jì)算地基土的自重應(yīng)力分布。若第四層為強(qiáng)風(fēng)化巖石，基巖頂面處土的自重應(yīng)力有無變化？解：二. 基底壓力及基底附加壓力的概念及其計(jì)算(偏心荷載作用下如何計(jì)算,以及里面d/的取值問題;（一）基底壓力的概念及其分布特點(diǎn) 柔性基礎(chǔ)：均勻分布 比如大壩 路堤等 剛性基礎(chǔ)：隨著壓力的增大 馬鞍形 拋物線形 鐘形（二）基底壓力的計(jì)算：彈性地基梁法 剛性基礎(chǔ)均勻分布假定（三）基底壓力計(jì)算均布荷載作用下：小偏心荷載作用下（）：大偏心荷載作用下（）：；注：，、d的物理意義（四）基底附加壓力的概念及其計(jì)算 注意里面d的取值問題三. 確定土體中附加應(yīng)力的基本假定是什么,如何求得的(Boussinesq解,彈性狀態(tài)下的積分疊加原理)四. 附加應(yīng)力分布的特點(diǎn)是怎樣的?（以矩形均布荷載為例） 附加應(yīng)力隨著深度的增加而衰減 附加應(yīng)力具有一定的擴(kuò)散性，它不僅分布在基底范圍內(nèi)，而且分布在基底荷載面積外相當(dāng)大的部分 基底下任意深度水平面上基底中軸線上附加應(yīng)力最大五. 附加應(yīng)力計(jì)算過程,角點(diǎn)法的應(yīng)用(矩形均布,矩形三角形分布, 條形均布, 條形三角形分布)(各自的附加應(yīng)力系數(shù)是如何確定的)矩形均布荷載 (l/b,z/b) 角點(diǎn)下的附加應(yīng)力系數(shù) 任意位置處的附加應(yīng)力如何求？ 三角形矩形荷載 (l/b,z/b)、(l/b,z/b)圓形均布荷載： (z/r0)圓形荷載中心下的附加應(yīng)力系數(shù)、(z/r0) 圓形荷載周邊下的附加應(yīng)力系數(shù)均布條形荷載作用下(z/b,x/b)六. 有效應(yīng)力原理(總應(yīng)力由有效應(yīng)力及孔隙水壓力組成;土的變形和強(qiáng)度只與有效應(yīng)力有關(guān)) 有效應(yīng)力原理的概念及計(jì)算(飽和土) (非飽和土)靜水時(shí)： 七有毛細(xì)水以及滲流作用情況下有效應(yīng)力的計(jì)算)向上滲流時(shí)：向下滲流時(shí)：第四章 土的壓縮性質(zhì)及變形計(jì)算要求：（1）土的壓縮性和沉降計(jì)算掌握壓縮試驗(yàn)方法及壓縮曲線的繪制、壓縮性高低的判別、側(cè)限變形條件下壓縮變形計(jì)算的各種公式。掌握壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)的概念和意義。理解回彈指數(shù)和先期固結(jié)壓力等的概念和確定方法。掌握正常固結(jié)土體沉降的計(jì)算方法。理解超固結(jié)土及欠固結(jié)土的概念及其沉降計(jì)算方法。掌握利用分層總和法計(jì)算最終沉降量的方法。了解規(guī)范法計(jì)算最終沉降量的方法。（2）土體的滲透固結(jié)理論理解太沙基一維固結(jié)理論的基本假定和適用條件。掌握不同定解條件下通過圖表確定固結(jié)度和沉降量或由固結(jié)度確定時(shí)間因素、有效應(yīng)力和沉降時(shí)間的方法。了解多維固結(jié)理論的基本概念。重點(diǎn)：分層總和法計(jì)算沉降量。難點(diǎn)：太沙基固結(jié)理論需要掌握的基本概念: 壓縮系數(shù)/壓縮模量/變形模量;瞬時(shí)沉降/主固結(jié)沉降/次固結(jié)沉降;有效應(yīng)力原理；平均固結(jié)度要求會(huì)的計(jì)算:（1）分層總和法的計(jì)算步驟（2）一維固結(jié)計(jì)算教學(xué)內(nèi)容：1、土的壓縮性的組成及實(shí)質(zhì),什么叫做土的固結(jié)?（1）從土的三相組成角度來考慮固體顆粒的壓縮土中水的壓縮：占總壓縮量的1/400不到，可忽略不計(jì)空氣的排出水的排出：壓縮量的主要組成部分說明：土的壓縮被認(rèn)為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果（2）無粘性土、粘性土壓縮特點(diǎn)？（3）土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時(shí)間增長的過程2、壓縮指標(biāo): 壓縮系數(shù)/體積壓縮系數(shù)/回彈再壓縮系數(shù);壓縮模量;變形模量這些指標(biāo)中哪些是室內(nèi)實(shí)驗(yàn)得到的哪些是室外實(shí)驗(yàn)得到的,他們之間的關(guān)系如何(,)要求會(huì)推導(dǎo);（1） 壓縮系數(shù)： （通過壓縮試驗(yàn)求得）低壓縮性土中壓縮性土高壓縮性土Mpa-10.1Mpa-1Mpa-1Mpa-1（2）壓縮指數(shù)： 用來研究應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響（3）壓縮模量： （完全側(cè)限條件下，通過壓縮試驗(yàn)求得） 利用三相組成圖及壓縮前后土顆粒體積不變來推導(dǎo) 體積壓縮系數(shù)：（4）變形模量：無側(cè)限條件下豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比 （通過現(xiàn)場載荷板壓縮試驗(yàn)求得）與的關(guān)系：，利用廣義hooke定理以及、的定義來推導(dǎo)說明：土的變形模量與一般彈性理學(xué)中的彈性模量在定義上是相的：應(yīng)力增量與其在同一方向所產(chǎn)生的應(yīng)變增量的比值。（5）旁壓模量：現(xiàn)場旁壓試驗(yàn)求得1. 什么叫做應(yīng)力歷史? 應(yīng)力歷史對土的沉降有何影響?土的應(yīng)力歷史：土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)先期固結(jié)壓力pc ：土在其生成歷史中曾受過的最大有效固結(jié)壓力討論：對試樣施加壓力p時(shí)，壓縮曲線形狀ppc 常壓縮曲線，斜率陡，土體壓縮量大土層的先期固結(jié)壓力對其固結(jié)程度和壓縮性有明顯的影響，用先期固結(jié)壓力pc與現(xiàn)時(shí)的土壓力p0的比值描述土層的應(yīng)力歷史，將粘性土進(jìn)行分類了解先期固壓力的確定方法2. 什么叫做超固結(jié)比?正常固結(jié)土/超固結(jié)土/欠固結(jié)土是如何定義的?3. 引起地基沉降的因素有那些?外力因素：附加應(yīng)力內(nèi)因：土的組成、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)等土的基本性質(zhì)等應(yīng)力路徑應(yīng)力歷史4. 掌握最終沉降量的計(jì)算方法(分層總和法,規(guī)范法的基本假定及其計(jì)算過程)二者之間的比較基本假定: (1)地基是均質(zhì)、各向同性的半無限線性變形體，可按彈性理論計(jì)算土中應(yīng)力,附加應(yīng)力計(jì)算時(shí)取基礎(chǔ)中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算;(2)在壓力作用下，地基土不產(chǎn)生側(cè)向變形，可采用側(cè)限條件下的壓縮性指標(biāo) 分層總和法的計(jì)算步驟:(1) 分層 分層原則 ; 天然土層面及地下水位處(2)繪制基礎(chǔ)中心點(diǎn)下地基中自重應(yīng)力和附加應(yīng)力分布曲線(3)確定地基沉降計(jì)算深度 按照 (軟土取0.1)確定(4)計(jì)算各分層土的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力(5)計(jì)算各分層沉降量(6)計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量規(guī)范法的計(jì)算步驟:求基底壓力和基底附加壓力確定沉降計(jì)算深度, 不存在相鄰荷載時(shí)初步取 (Zn=b(2.5-0.4lnb)沉降計(jì)算、求平均附加應(yīng)力系數(shù),計(jì)算每層沉降量、校驗(yàn)Zn(按照確定計(jì)算并計(jì)算最終沉降量 與及p0與fak的關(guān)系有關(guān)7. 性土沉降組成: 瞬時(shí)沉降:加載后地基瞬時(shí)發(fā)生的沉降; 采用彈性理論,采用不排水變形模量主固結(jié)沉降:飽和與接近飽和的粘性土在基礎(chǔ)荷載作用下,隨著超靜孔隙水壓力的消散,土骨架產(chǎn)生變形所引起的沉降; 分層總和法, 壓縮模量次固結(jié)沉降:主固結(jié)結(jié)束后,在有效應(yīng)力不變的條件下,土骨架仍隨時(shí)間發(fā)生變形. 利用S-lgt曲線,次固結(jié)指數(shù)進(jìn)行計(jì)算8 太沙基一維固結(jié)理論太沙基一維固結(jié)理論的基本假定:(1) 土體是均質(zhì)彈性,完全飽和;(2) 土粒和水不能壓縮;(3) 水的滲出以及土的壓縮只能沿豎向發(fā)生;(4) 水的滲流服從Darcy定理,且滲透系數(shù)k不變;(5) 孔隙比的變化與有效應(yīng)力的變化成正比,壓縮系數(shù)a不變;(6) 外荷載一次瞬時(shí)施加.第五章 土的抗剪強(qiáng)度與突破穩(wěn)定分析要求：（1）了解土的抗剪強(qiáng)度的組成及影響土的抗剪強(qiáng)度的因素（2）理解土的抗剪強(qiáng)度定律和極限平衡條件；（3）掌握用直剪儀和三軸儀測定土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的方法。（4）了解土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：抗剪強(qiáng)度定律、土的極限平衡條件、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測定和取值方法難點(diǎn)：排水條件對飽和粘性土抗剪強(qiáng)度的影響需要掌握的名詞: 莫爾庫倫強(qiáng)度理論，UU/CU/CD試驗(yàn)， 要求會(huì)的計(jì)算:土體是否受剪破壞教學(xué)內(nèi)容;一 庫倫公式總應(yīng)力表達(dá)：無粘性土：粘性土：有效應(yīng)力表達(dá)：無粘性土：粘性土：二 莫爾庫倫強(qiáng)度理論1莫爾-庫倫強(qiáng)度理論:以庫倫公式作為抗剪強(qiáng)度公式,根據(jù)剪力是否達(dá)到抗剪強(qiáng)度作為破壞準(zhǔn)則的理論就稱為莫爾-庫倫強(qiáng)度理論2莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線之間的關(guān)系：（1）相離：彈性狀態(tài)（2）相切：極限平衡狀態(tài)（3）相割：破壞 （該狀態(tài)實(shí)際上不存在）3極限平衡條件：處于極限平衡狀態(tài)時(shí)各種應(yīng)力之間的關(guān)系稱為極限平衡條件采用主應(yīng)力表達(dá)時(shí)： 三土體受剪破壞的判斷(1) ，破壞 ;極限平衡; 不破壞(2) 固定求 不破壞; 極限平衡; 破壞固定求 破壞; 極限平衡; 不破壞（3）作圖法根據(jù)莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線這件的關(guān)系來判斷【例】地基中某一單元土體上的大主應(yīng)力為430kPa，小主應(yīng)力為200kPa。通過試驗(yàn)測得土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=15 kPa，j =20o。試問該單元土體處于何種狀態(tài)？單元土體最大剪應(yīng)力解答：已知s1=430kPa，s3=200kPa，c=15kPa，j =20o 1土體狀態(tài)判斷方法1 18.800滿足 基底最大壓力148.05 kPa1.2=192.6 kPa 持力層地基承載力滿足要求 第八章 天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一淺基礎(chǔ)有哪些類型？無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（高寬比控制）擴(kuò)展基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)巖層錨桿基礎(chǔ)二確定基礎(chǔ)埋置深度要考慮哪些問題？建筑結(jié)構(gòu)條件與場地環(huán)境條件工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件地基凍融條件相鄰建筑物的影響三淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)都有哪些內(nèi)容？1選擇基礎(chǔ)的材料、類型和平面布置；2選擇基礎(chǔ)的埋置深度；3確定地基承載力；4確定基礎(chǔ)尺寸；5進(jìn)行地基變形與穩(wěn)定性驗(yàn)算；6進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；7繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說明。 四防止不均勻沉降損害的措施（一）建筑措施 1.建筑物的體型力求簡單 2.在應(yīng)力突變處，宜設(shè)置沉降縫 3.相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距4.調(diào)整建筑物某些組成部分的標(biāo)高（二）結(jié)構(gòu)措施 1.減輕建筑物的自重（減小基底壓力） 2.設(shè)置圈梁（增加建筑物的整體性） 3.減小或調(diào)整基底附加壓力 第九章 樁基礎(chǔ)一.樁的分類（一）按承載性能分 摩擦樁：樁頂荷載由樁側(cè)或主要由樁側(cè)阻力承受 摩擦樁 端承摩擦樁 端承樁：樁頂荷載由樁端或主要由樁端阻力承受 端承樁 摩擦端承樁（二）按照施工方法分 預(yù)制樁：混凝土預(yù)制樁、鋼樁、木樁 灌注樁：沉管灌注樁、鉆（沖）灌注樁、挖孔樁（三）按樁的設(shè)置效應(yīng)分： 非擠土樁、部分?jǐn)D土樁、擠土樁二樁的質(zhì)量檢驗(yàn)方法 開挖、抽芯、聲波透射法、動(dòng)測法截面0.30.3m預(yù)制樁，樁長15m，C30混凝土，土層分布：013.5m粘土，qs1k=36kPa，13.5m以下粉土，qs2k=64kPa，qpk=2100kPa，試計(jì)算由土對樁支承的單樁承載力設(shè)計(jì)值（gsp=1.65）。三了解單樁在豎向荷載下的工作性能？四何為單樁豎向承載力？如何確定單樁的豎向承載力？五單樁和群樁的工作性能有何不同？六何謂負(fù)摩阻力、中性點(diǎn)？樁基在哪些情況下易于產(chǎn)生負(fù)摩阻力？ 七樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)都有哪些內(nèi)容？ 例：截面0.30.3m預(yù)制樁，樁長15m，C30混凝土，土層分布：013.5m粘土，qs1k=36kPa，13.5m以下粉土，qs2k=64kPa，qpk=2100kPa，試計(jì)算由土對樁支承的單樁承載力設(shè)計(jì)值（gsp=1.65）。28第十章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻沉井基礎(chǔ)的定義：沉井是一種井筒狀結(jié)構(gòu)物，是依靠在井內(nèi)挖士，借助井體自重及其它輔助措施而逐步下沉至預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高，最終形成的建筑物基礎(chǔ)的一種深基礎(chǔ)型式。沉井基礎(chǔ)的特點(diǎn)：占地面積小，不需要板樁圍護(hù)，與大開挖相比較，挖土量少，對鄰近建筑物的影響比較小，操作簡便，無需特殊的專業(yè)設(shè)備。近年來，沉井的施工技術(shù)和施工機(jī)械都有很大改進(jìn)。沉井基礎(chǔ)的典型施工方法：觸變泥漿潤滑套法；壁后壓氣（空氣幕）法；鉆吸排土沉井施工技術(shù)；中心島式下沉沉井基礎(chǔ)的使用范圍：1上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大，以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎(chǔ)與其它深基礎(chǔ)相比較，經(jīng)濟(jì)上較為合理時(shí)；2在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時(shí)；3巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時(shí)。地下連續(xù)墻簡介利用各種挖槽機(jī)械，借助于泥漿的護(hù)壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。第十一章 地基處理簡介1、換土墊層法：挖除淺層軟弱圖或不良土，分層碾壓或夯實(shí)土，按回填的材料可分為砂（石）墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土（灰土、二灰）墊層等它可提高持力層的承載力，減小沉降量，消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性，防止土的凍脹作用及改善土的抗液化性。2、擠密法利用擠密或振動(dòng)使深層土密實(shí)，并在振動(dòng)或擠密過程中，回填砂、礫石、碎石、土、灰土、二灰或石灰等，形成砂樁、碎石樁、土樁、灰土樁、二灰樁或石灰樁，與樁間土一起組成復(fù)合基礎(chǔ)，從而提高地基承載力，減小沉降，消除或部分消除土的濕陷性或液化性3、排水固結(jié)法通過布置垂直排水井，改善地基的排水條件，及采取加壓、抽氣、抽水和電滲等措施，以加速地基土的固結(jié)和強(qiáng)度增長，提高地基土的穩(wěn)定性，并使沉降提前完成4、深層攪拌法水泥土攪拌法施工時(shí)分濕法（亦稱深層攪拌法）和干法（亦稱粉體噴射攪拌法）兩種：濕法是利用深層攪拌機(jī)，將水泥漿和地基土在原位拌和；干法是利用噴粉機(jī)，將水泥粉或石灰粉與地基土在原位拌和。攪拌后形成柱狀水泥土體，可提高地基承載力，減少沉降，增加穩(wěn)定性和防止?jié)B漏、建成防水帷幕5、加筋法 在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料、鋼帶、鋼條、尼龍繩或玻璃纖維作為拉筋，或在軟弱土層上設(shè)置樹根樁或碎石樁等，使這種人工復(fù)合土體，可承受抗拉、抗壓、抗剪和抗彎作用，用以提高地基承載力，減小沉降和增加地基穩(wěn)定性6、強(qiáng)夯法 利用強(qiáng)大的夯擊能，迫使深層土液化和動(dòng)力固結(jié)，使土體密實(shí)，用以提高地基