土力學(xué)基本概念

1、.土是礦物或巖石碎屑構(gòu)成的松軟集合體地基：通常把支承基礎(chǔ)的土體或巖體稱為地基基礎(chǔ)：是將結(jié)構(gòu)承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分地基與基礎(chǔ)設(shè)計三個基本條件：1作用于地基上的荷載效應(yīng)不得超過地基容許承載力或地基承載力特征值，保證建筑物不因地基承載力不足造成整體破壞或影響正常使用，具有足夠防止整體破壞的安全儲備2基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值，保證建筑物不因地基變形而損壞或影響其正常使用3擋土墻、邊坡以及地基基礎(chǔ)保證具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備。固體顆粒構(gòu)成土的骨架，其大小和形狀、礦物成分及其組成情況是決定土物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素礦物顆粒兩類：1原生礦物，即巖漿在冷凝過程中形成的礦物2次生礦物

2、，系原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用后而形成新的礦物粒度：土粒的大小 界限粒徑：劃分粒組的分界尺寸顆粒級配：土中所含各粒組的相對含量，以土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示，稱為土的顆粒級配結(jié)合水：是指受電分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水自由水：是存在于土粒表面電場影響范圍以外的土中水重力水是存在地下水位以下，土顆粒電分子引力以外的水，在本身重力作用下運動毛細(xì)水：是受到水與空氣交界面處表面張力的作用，存在與地下水位以上的透水層中自由水電泳：固體顆粒在直流電作用下向某一電極移動的現(xiàn)象電滲：水分子向相反電極移動的現(xiàn)象反離子：固定層和擴(kuò)散層中所含的陽離子與土粒表面的負(fù)電荷的電位相反，故稱為反離子強(qiáng)結(jié)合水：固定層中的機(jī)型水

3、分子形成的水膜 弱結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水以外、擴(kuò)散層內(nèi)的水影響凍脹的因素：1土的因素2水的因素3溫度的因素防凍脹措施：要將構(gòu)筑物基礎(chǔ)底面置于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度以下，以防止凍害的影響土的結(jié)構(gòu)：是指土粒單元的大小、形狀、相互排列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形成的綜合特征單粒 蜂窩 絮凝土的構(gòu)造：在同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)系的特征成層性（層理構(gòu)造） 裂隙型 重度 土的重力密度 密實度：影響砂、卵石等無粘性土工程性質(zhì)的主要因素粘性土是指具有可塑狀態(tài)性質(zhì)的土，它們在外力作用下，可塑成任何形狀而不發(fā)裂，仍可保持原形狀不變界限含水量：粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的分界含水量塑性指數(shù)：液限與塑

4、限之差值 液性指數(shù)：表征土的天然含水量與分界含水量之間相對關(guān)系的指標(biāo)靈敏度：粘性土結(jié)構(gòu)性對強(qiáng)度影響 觸變性：粘性土隨時間發(fā)展土體強(qiáng)度恢復(fù)的化學(xué)性質(zhì)最優(yōu)含水量：在一定的壓實功能下使土最容易壓實，并能達(dá)到最大密實度時的含水量土的液化是指飽和狀態(tài)砂土或粉土在一定強(qiáng)度的動荷載作用下表現(xiàn)出類似液體性質(zhì)而完全喪失承載力的現(xiàn)象有效應(yīng)力：土顆粒間的接觸應(yīng)力在截面積上的平均應(yīng)力滲透：水透過土孔隙流動的現(xiàn)象 滲流：土被水流透過的性質(zhì)管涌：在滲透水流作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的空隙中移動，以致流失；隨著土的孔不斷擴(kuò)大，滲透速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體

5、塌陷基底壓力：建筑物荷載是通過基礎(chǔ)傳給地基的，在基礎(chǔ)底面與地基之間產(chǎn)生接觸壓力壓縮性：土在壓力作用下體積縮小的特性 超固結(jié)狀態(tài)：天然土層在地質(zhì)歷史上受到過的固結(jié)壓力pc大于目前的上覆壓力p1正常固結(jié)狀態(tài)：指的是土層在歷史上最大固結(jié)壓力作用下壓縮穩(wěn)定，但沉積后土層厚度無大變化，以后也沒有受到過其他荷載的繼續(xù)作用的情況欠固結(jié)狀態(tài)：土層逐漸沉積到現(xiàn)在地面，但沒達(dá)到固定穩(wěn)定狀態(tài)固結(jié)度：地基在任一時間t的固結(jié)沉降量sct與其最終沉降量sc之比稱為固結(jié)度土的固結(jié)：土體在外力作用下，壓縮隨時間增長的過程土的變形模量是指土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值 E0土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力極限平

6、衡狀態(tài)：當(dāng)土體中某點任一平面上的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度時，將該點即瀕于破壞的臨界狀態(tài) 極限平衡條件：表征該狀態(tài)下各種應(yīng)力之間的關(guān)系砂土液化：飽和沙土在動荷載作用下，其強(qiáng)度全部喪失而會像流體一樣流動的現(xiàn)象翻漿：在孔隙水壓力驟增引起的滲透壓力作用下，粉土顆粒擠入粗粒材料，嚴(yán)重時可在粗粒材料的表面冒出主動土壓力：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，作用在墻背上的土壓力稱為主動土壓力被動土壓力：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，作用在墻背上的土壓力稱為被動土壓力靜止土壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)時，作用在墻背上的土壓力庫侖基本假定

7、：1墻后填土是理想的散粒體2滑動破裂面為通過墻踵的平面臨塑荷載是指地基土中將要而尚未出現(xiàn)塑性變形區(qū)時的基底壓力獨立基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)中最常用和最經(jīng)濟(jì)的形式擴(kuò)展基礎(chǔ)系指柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)類型：1無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)2擴(kuò)展基礎(chǔ)3柱下條形基礎(chǔ)4筏形基礎(chǔ)5殼體基礎(chǔ)6巖層錨桿基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)適用：1地基的上層土質(zhì)太差而下層土質(zhì)較好，或地基軟硬不均或荷載不均，不能滿足上部結(jié)構(gòu)對不均勻變形的要求2地基軟弱，采用地基加固措施不合適，或地基土性特殊3除承受較大垂直荷載外，尚有較大偏心荷載、水平荷載、動力或周期性荷載作用4上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的不均勻沉降相當(dāng)敏感，或建筑物受到大面積地面超載的影響5地下水位

8、很高，采用其他基礎(chǔ)型式施工困難，或位于水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ)6需要長期保存、具有重要歷史意義的建筑物樁基設(shè)計內(nèi)容：1選擇樁的類型和幾何尺寸2確定單樁豎向（和水平向）承載力設(shè)計值3確定樁的數(shù)量、間距和布樁方式4驗算樁基的承載力和沉降5樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計6承臺設(shè)計7繪制樁基施工圖承載能力極狀態(tài)對應(yīng)于樁基達(dá)到最大承載能力導(dǎo)致整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于樁基達(dá)到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達(dá)到耐久性要求的某項限值1所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計算，內(nèi)容包括：1樁基的豎向承載力和水平承載力計算，某些條件下尚應(yīng)考慮樁、土承臺相互作用產(chǎn)生的承載力群樁效應(yīng)2樁端平面以下軟弱下臥層承載力驗算3樁基抗震承載力驗算4承臺及樁身承載力計算2以下樁基尚應(yīng)進(jìn)行變形驗算：1樁端持力層為軟弱土的一、二級建筑物以及樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層的一級建筑樁基的沉降驗算，并宜考慮上部結(jié)構(gòu)與樁基的相