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文檔簡(jiǎn)介
1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程期末復(fù)習(xí)資料一、概念1.土 土:由巖石經(jīng)物理化學(xué)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積,形成固體礦物、流體水和氣體的一種集合 體。2. 正常固結(jié)土、超固結(jié)土、欠固結(jié)土 正常固結(jié)土:正常固結(jié)土指土層歷史上經(jīng)受的最大壓力,等于現(xiàn)有覆蓋土的自重壓力。 超固結(jié)土:超固結(jié)土指土層歷史上曾經(jīng)受過(guò)大于現(xiàn)有覆蓋土重的前期固結(jié)壓力。 欠固結(jié)土:欠固結(jié)土指土層目前還沒(méi)有達(dá)到完全固結(jié), 土層實(shí)際固結(jié)壓力小于土層自重壓力。 3.固結(jié)度固結(jié)度:地基在豎向荷載作用下,對(duì)某一深度z處,經(jīng)歷時(shí)間t,有效應(yīng)力 ;t與總應(yīng)力 的比值,稱為該點(diǎn)的固結(jié)度。4. 土的變形模量、土的壓縮模量 土的變形模量:指無(wú)側(cè)限情況下單軸受壓時(shí)的應(yīng)力
2、與應(yīng)變之比。 土的壓縮模量:土的試樣單向受壓,應(yīng)力增量與應(yīng)變?cè)隽恐确Q為壓縮模量。5. 土層自重應(yīng)力、附加應(yīng)力 土層自重應(yīng)力:在未修建筑物之前,由土體本身自重引起的應(yīng)力稱為土的自重應(yīng)力。 土層的附加應(yīng)力:建筑物荷載在地基中增加的壓力稱為附加壓力。6. 瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降 瞬時(shí)沉降:瞬時(shí)沉降是地基受荷后立即發(fā)生的沉降。 固結(jié)沉降:地基受荷后產(chǎn)生的附加應(yīng)力,使土體的孔隙減小而產(chǎn)生的沉降稱為固結(jié)沉降。次固結(jié)沉降:地基在外荷作用下,經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間, 土體中超孔隙水壓力以完全消散,有效應(yīng) 力不變的情況下,由土的固體骨架長(zhǎng)時(shí)間緩慢蠕變所產(chǎn)生的沉降稱為次固結(jié)沉降。7. 土的極限平衡條件 土體的極限
3、平衡條件是指土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)土的應(yīng)力狀態(tài)和土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)之間的關(guān)系式,即 1、 3與內(nèi)摩擦角和粘聚力c之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。8. 莫爾庫(kù)侖強(qiáng)度理論莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論:土體發(fā)生剪切破壞時(shí)破壞面上的剪應(yīng)力f和法向應(yīng)力 n滿足關(guān)系式f f gtan c 。9. 粘性土的液限、塑限、縮限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、活動(dòng)度、靈敏度、觸變性 液限:粘性土呈液態(tài)與塑態(tài)之間的分界含水率稱為液限。 塑限:粘性土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的分界含水率稱為塑限。 縮限:粘性土呈半固態(tài)與固態(tài)之間的分界含水率稱為縮限。 塑性指數(shù):液限與塑限的差值,去掉百分?jǐn)?shù)符號(hào),稱塑性指數(shù)。 液性指數(shù):粘性土的液性指數(shù)為天然含水率與塑限的差值和
4、液限與塑限差值之比。 活動(dòng)度:粘性土的塑性指數(shù)與土中膠粒含量百分?jǐn)?shù)的比值稱為活動(dòng)度。靈敏度: 粘性土的原狀土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與原狀土結(jié)構(gòu)完全破壞的重塑土 (保持含水率和密 度不變)的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值稱為靈敏度。觸變性:當(dāng)粘性土受到擾動(dòng)時(shí),土的強(qiáng)度就降低,但靜置一段時(shí)間,土的強(qiáng)度又逐漸增長(zhǎng), 這種性質(zhì)稱為土的觸變性。10. 地基的極限荷載地基的極限荷載特指地基在外荷作用下產(chǎn)生的應(yīng)力達(dá)到極限平衡時(shí)的荷載。11. 土的靜止土壓力靜止土壓力:當(dāng)擋土墻不動(dòng)時(shí),墻后土體由于墻的側(cè)限作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)墻后土體作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。12土坡穩(wěn)定安全系數(shù)抗滑力矩M R土坡穩(wěn)定安全系數(shù):土坡
5、的抗滑力矩與滑動(dòng)力矩的比值,即KR滑動(dòng)力矩Mt13. 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ):由磚、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基礎(chǔ),稱為無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)。 擴(kuò)展基礎(chǔ):由鋼筋混凝土材料建造的基礎(chǔ)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。14. 地基承載力特征值地基承載力特征值是指,由荷載試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形階段內(nèi)規(guī)定的變形 所對(duì)應(yīng)的壓力值,其最大值稱為比例界限值。15. 箱形基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ):箱型基礎(chǔ)是指由底板、 頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量?jī)?nèi)隔墻構(gòu)成的整體剛度較大的鋼筋 混凝土箱形結(jié)構(gòu),漸成箱基。16. 預(yù)制樁預(yù)制樁:在施工前已預(yù)先制作成型,再用各種機(jī)械設(shè)備把它沉入地基至設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁。17. 樁的負(fù)摩阻力、樁的中性點(diǎn)
6、樁的負(fù)摩阻力:當(dāng)樁周土層的沉降超過(guò)樁的沉降時(shí),則樁周土產(chǎn)生向下的摩阻力,稱為負(fù)摩阻力。18.軟弱地基軟弱地基:地表下相當(dāng)深度范圍內(nèi)存在軟弱土的地基。19.粘性土的最優(yōu)含水率、最大干密度粘性土在某種壓實(shí)功能作用下,達(dá)到最密時(shí)的含水率稱為最優(yōu)含水率;對(duì)應(yīng)的干密度稱為最大干密度。20.托換技術(shù)托換技術(shù):是指解決原有建筑物的地基處理、基礎(chǔ)加固或改建問(wèn)題; 解決在原有建筑物基礎(chǔ)下,修建地下工程以及在原有建筑物鄰近建造新工程而影響到原有建筑的安全等問(wèn)題的技術(shù) 總稱。21. 樹(shù)根樁樹(shù)根樁:樹(shù)根樁是指小直徑、高強(qiáng)度的鋼筋混凝土樁。22. 膨脹土膨脹土:膨脹土是指土中粘粒成分主要由親水礦物組成,同時(shí)具有顯著的吸
7、水膨脹和失水收縮兩種變性特性的粘土。23. 季節(jié)性凍土、隔年凍土、多年凍土季節(jié)性凍土:指地殼表層冬季凍結(jié)而在夏季又全部融化的土。隔年凍土:指冬季凍結(jié)而翌年夏季并不融化的那部分凍土。 多年凍土:指持續(xù)凍結(jié)時(shí)間在兩年或兩年以上的土。24. 地震地震:地震是由內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用引起的地殼振動(dòng)現(xiàn)象的總稱。25. 地震烈度、地震震級(jí)地震烈度:地震烈度是指受震地區(qū)地面影響和破壞的強(qiáng)烈程度。地震震級(jí): 地震震級(jí)是表示地震本身強(qiáng)度大小的等級(jí), 作為衡量震源釋放出能量大小的一種 度量。26. 地震基本烈度地震的基本烈度:一個(gè)地區(qū)今后50 年內(nèi),在一般場(chǎng)地條件下,可能遭遇超載概率為10%的地震烈度稱為基本
8、烈度。二、簡(jiǎn)答1. 建筑地基變形特征的分類及其定義分類:沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜沉降量:沉降量特指基礎(chǔ)中心的沉降量,以mm為單位。 沉降差:沉降差指同一建筑物中,相鄰兩個(gè)基礎(chǔ)沉降量的差值,以mm為單位。 傾斜:傾斜特指獨(dú)立基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值,以。表示。 局部?jī)A斜:局部?jī)A斜指磚石砌體承重結(jié)構(gòu),沿縱向6-10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值,以0表示。2. 分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟.用坐標(biāo)紙按比例繪制地基土層分布剖面圖和基礎(chǔ)剖面圖 .計(jì)算地基土的自重應(yīng)力.計(jì)算基礎(chǔ)底面接觸壓力. 計(jì)算基礎(chǔ)底面附加應(yīng)力.計(jì)算地基中的附加應(yīng)力分布 .確定地基受壓層深度 zn沉降計(jì)算分層
9、.計(jì)算各土層的壓縮量.計(jì)算地基最終沉降量3. 減少沉降差的措施.設(shè)計(jì)中盡量使上部荷載中心受壓,均勻分布;遇高低層相差懸殊或地基軟硬突變等情況,可合理設(shè)置沉降縫;.增加上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻沉降的調(diào)整作用;.妥善安排施工順序; .人工補(bǔ)救措施。4. 太沙基公式、斯凱普頓公式、漢森公式的使用條件太沙基公式:太沙基公式是常用的極限荷載計(jì)算公式,適用于基礎(chǔ)底面粗糙的條形基礎(chǔ), 推廣應(yīng)用于方形基礎(chǔ)和圓形基礎(chǔ)。斯凱普頓公式:飽和軟土地基,內(nèi)摩擦角0 :當(dāng)基礎(chǔ)土的內(nèi)摩擦角0時(shí),太沙基公式難以應(yīng)用;淺基礎(chǔ):斯凱普頓公式還適用于淺基礎(chǔ),基礎(chǔ)的埋深d 2.5b。此條件通常都能滿足;矩形基礎(chǔ):斯凱普頓公式還考慮了基礎(chǔ)
10、寬度與長(zhǎng)度比值b/l的影響。漢森公式:傾斜荷載作用:漢森公式最主要的特點(diǎn)是適用于傾斜荷載作用;基礎(chǔ)性狀:基礎(chǔ)寬度與長(zhǎng)度的比值、矩形基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)的影響都已經(jīng)計(jì)入;基礎(chǔ)埋深:漢森公式適用于基礎(chǔ)埋深 d b基礎(chǔ)底寬的情況,并考慮了基礎(chǔ)埋深與基礎(chǔ)寬度之比值的影響。5. 地基的破壞形式復(fù)習(xí)資料第3頁(yè) 共 14 頁(yè) 地基整體滑動(dòng)破壞: 當(dāng)?shù)鼗亮己没蛑械龋?上部荷載超過(guò)地基極限荷載 pu 時(shí), 地基中的 塑性變形區(qū)擴(kuò)展連成整體, 導(dǎo)致地基發(fā)生整體滑動(dòng)破壞。 若地基中有軟弱的夾層, 則必然沿 著軟弱夾層滑動(dòng);若為均勻地基,則滑動(dòng)面為曲面。 地基局部剪切破壞:當(dāng)基礎(chǔ)埋深大,加荷速率快時(shí),因基礎(chǔ)旁側(cè)荷載 q
11、d 大,阻止地 基整體滑動(dòng)破壞,使地基發(fā)生基礎(chǔ)底部局部剪切破壞。 地基沖切剪切破壞:若地基為松砂或軟土,在外荷作用下使地基產(chǎn)生大量沉降,基礎(chǔ)豎 向切入土中,發(fā)生沖切剪切破壞。6. 朗肯土壓力理論的假設(shè)條件和適用條件 朗肯土壓力理論假設(shè)條件:表面水平的半無(wú)限土體,處于極限平衡狀態(tài)。適用條件:擋土墻的墻背豎直光滑;擋土墻后填土表面水平。7. 影響土坡穩(wěn)定性的條件土坡坡度;土坡高度;土的性質(zhì);氣象條件;地下水的滲流;地震。8. 工程建設(shè)可行性研究勘察的目的和主要任務(wù)目的:對(duì)擬選場(chǎng)址的穩(wěn)定性和適宜性做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià);主要任務(wù): 搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)巖土工程資料即當(dāng)?shù)氐?/p>
12、建 筑經(jīng)驗(yàn); 在分析已有資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘,了解場(chǎng)地的地層分布、構(gòu)造、成因與地質(zhì)年 代和巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)作用即地下水的水位、水質(zhì)情況。 對(duì)各方面條件較好且傾向于選取的場(chǎng)地,如已有資料不充分,應(yīng)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)測(cè) 繪即勘探工作。 當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上擬選場(chǎng)地時(shí),應(yīng)進(jìn)行比選分析。9. 工程建設(shè)初步勘查的主要任務(wù) 搜集與分析可行性研究階段巖土工程勘察報(bào)告; 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘與測(cè)試,初步查明地層分布、構(gòu)造、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地下水埋藏條件 及凍結(jié)深度,可以粗略些,但不能有錯(cuò)誤。 通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查,查明場(chǎng)地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響 及其發(fā)展趨勢(shì); 對(duì)于抗震設(shè)防等級(jí)大于或等
13、于六級(jí)的場(chǎng)地,應(yīng)判定場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng); 初步繪制水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性; 對(duì)高層建筑可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開(kāi)挖和支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià)。10. 工業(yè)與民用建筑工程中常用的巖土工程勘察方法的分類及各自的定義 鉆探法:用各種鉆探工具鉆入地基中分層取土進(jìn)行鑒別、 描述和測(cè)試的方法稱為鉆探法。 觸探法:觸探法是間接的勘察方法,不取土樣,不描述,只將一個(gè)特別探頭裝在鉆桿底 部,打入或壓入地基土中,由探頭所受阻力的大小探測(cè)土層的工程性質(zhì),稱為觸探法。 掘探法: 在建筑場(chǎng)地是上用人工開(kāi)挖鉆井、 探槽或平洞, 直接觀察了解土層情況與性質(zhì), 稱為掘探法。11. 天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容
14、與步驟 初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式、材料與平面布置; 確定基礎(chǔ)的埋置深度 d ; 計(jì)算地基承載力特征值fak ,并經(jīng)深度和寬度修正, 確定修正后的地基承載力特征值 fa ;復(fù)習(xí)資料第4頁(yè)共 14 頁(yè) 根據(jù)作用在基礎(chǔ)頂面荷載 F 和寬度修正后的地基承載力特征值,計(jì)算基礎(chǔ)的底面積; 計(jì)算基礎(chǔ)高度并確定剖面形狀; 若地基持力層下部存在軟弱土層時(shí),則需驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力; 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙級(jí)建筑物和部分丙級(jí)建筑物應(yīng)計(jì)算地基的變形; 驗(yàn)算建筑物或構(gòu)筑物的穩(wěn)定性; 基礎(chǔ)細(xì)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì); 繪制基礎(chǔ)施工圖。12. 防止地基凍害的措施 對(duì)在地下水位以上的基礎(chǔ),基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)回填非凍脹性的中砂或粗砂,其厚
15、度不應(yīng)小于10cm ;對(duì)在地下水位以下的基礎(chǔ),可采用樁基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)或采取其他有效措施; 已選擇地勢(shì)高、地下水位低、地表排水條件良好的建筑場(chǎng)地。對(duì)低洼場(chǎng)地,宜在建筑物 四周向外一倍凍深范圍內(nèi),是室外地坪至少高出地面 300 500mm 防止雨水、地表水、生產(chǎn)廢水、生活污水進(jìn)入建筑地基,應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。在山區(qū)應(yīng)設(shè) 置水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝,宜排走地表水和潛水流。 在強(qiáng)凍脹性和特強(qiáng)凍脹性地基上,其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁,并控制 上部建筑的的長(zhǎng)高比,增強(qiáng)房屋的整體剛度。 當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺(tái)下有凍土?xí)r,應(yīng)在梁或承臺(tái)下留有相當(dāng)于該土層凍脹 量的空隙,以防止因土的凍脹將梁或承
16、臺(tái)拱裂。 外門(mén)斗、 室外臺(tái)階和散水坡等部位宜于與主體結(jié)構(gòu)斷開(kāi), 散水坡分段不宜超過(guò) 1.5m ,坡 度不宜小于 3%,其下填入非凍脹性材料。 對(duì)跨年度實(shí)施的建筑,入冬前應(yīng)對(duì)地基采取相應(yīng)的防護(hù)措施,按采暖設(shè)計(jì)的建筑物,當(dāng) 冬季不能正常采暖,也應(yīng)對(duì)地基采取保溫措施。13. 深基礎(chǔ)的特點(diǎn) 深基礎(chǔ)施工方法較復(fù)雜; 深基礎(chǔ)的地基承載力較高; 深基礎(chǔ)施工需專門(mén)設(shè)備; 深基礎(chǔ)技術(shù)較復(fù)雜 深基礎(chǔ)的造價(jià)往往比較高 深基礎(chǔ)的工期較長(zhǎng)14. 樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條件 樁穿越較厚的松散填土、自重失陷性黃土、欠固結(jié)土層,進(jìn)入相對(duì)較堅(jiān)硬土層時(shí); 樁周存在軟弱土層,鄰近樁的地面承受局部較大的長(zhǎng)期荷載,或地面大面積堆載、堆土 時(shí)
17、,使樁周土層發(fā)生沉降; 由于降低地下水位,使樁周土中的有效應(yīng)力增大,并產(chǎn)生顯著的大面積土層壓縮沉降。15. 地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn): 施工期間不需降水, 不需擋土護(hù)坡, 不需立模板與支撐,把施工護(hù)坡與 永久性工程融為一體。因此,這種基礎(chǔ)形式可以避免開(kāi)挖大量的土方,可縮短工期,降低造價(jià)。尤其在城市密集建筑群中修建深基礎(chǔ)時(shí), 為防止對(duì)鄰近建筑物安全穩(wěn)定的影響, 地下連 續(xù)墻更顯示它的優(yōu)越性。16. 不良地基的分類 濕陷性黃土地基 膨脹土地基 泥炭土地基 多年凍土地基 巖溶與土洞地基 山區(qū)地基 飽和粉細(xì)砂與粉土地基17.強(qiáng)夯法加固地基的效果 提高地基承載力 深層地基加固 消除液化 消除濕陷
18、性 減少地基沉降量18. 強(qiáng)夯法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn): 設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝方便、原理直觀; 應(yīng)用范圍廣,加固效果; 需要人員少,施工速度快; 不消耗水泥、鋼材,費(fèi)用低,通??杀葮痘?jié)省投資 30% 70% 。 缺點(diǎn) 振動(dòng)大,有噪音,在市區(qū)密集建筑區(qū)難以實(shí)施; 強(qiáng)夯理論不成熟,不得不采用現(xiàn)場(chǎng)試夯才能最后確定強(qiáng)夯參數(shù); 強(qiáng)夯的振動(dòng)對(duì)周圍建筑物的影響研究還不夠;19. 換填墊層法的作用 提高地基承載力; 減小地基沉降量; 加速軟土的排水固結(jié); 防止凍脹; 消除膨脹土的脹縮作用;20 建筑地基加固的方法 機(jī)械夯實(shí)法; 強(qiáng)夯法; 換填墊層法; 預(yù)壓固結(jié)法; 擠密法; 振沖法; 化學(xué)加固法 托換技術(shù)21. 砂石樁加
19、固粘性土地基的加固機(jī)理 砂石樁在粘土地基中,主要利用砂石樁本身的強(qiáng)度及其排水效果,其作用包括: 砂石樁置換:在粘性土中形成大直徑密實(shí)砂石樁樁體,砂石樁與粘性土形成符合地基, 共同承擔(dān)上部荷載,提高了地基承載力和整體穩(wěn)定性。 上部荷載產(chǎn)生對(duì)砂石樁的應(yīng)力集中,減少了對(duì)粘性土的應(yīng)力,從而減少了地基的固結(jié)沉 降量,將砂石樁處理淤泥質(zhì)粘性土地基,可減少沉降量 20% 30% ; 排水固結(jié):砂石樁在粘性土地基中形成排水通道,因而加速固結(jié)速率。22. 高壓噴射注漿法加固地基的機(jī)理此法是用鉆機(jī)鉆孔至需要的加固深度后, 將噴射管插入地層預(yù)定的深度, 用高壓泵將水泥漿 液從噴射管噴出,使土體結(jié)構(gòu)破壞并與水泥漿液混
20、合。膠結(jié)硬化后形成強(qiáng)度大。壓縮性小、 復(fù)習(xí)資料第5頁(yè) 共 14 頁(yè)不透水的固結(jié)體,達(dá)到加固的目的。23. 強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理動(dòng)力密實(shí)機(jī)理:強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土為動(dòng)力密實(shí)機(jī)理,即強(qiáng)大的沖擊能強(qiáng)制超壓密地基,使土中氣象體積大幅度減少。 動(dòng)力固結(jié)機(jī)理:強(qiáng)夯加固細(xì)粒飽和土為動(dòng)力固結(jié)機(jī)理,即強(qiáng)大的沖擊能與沖擊波破壞土 的結(jié)構(gòu),使土體局部液化并產(chǎn)生許多裂隙,作為孔隙水的排水通道,加速土體固結(jié),土體發(fā) 生觸變,強(qiáng)度逐漸恢復(fù)。動(dòng)力置換機(jī)理:強(qiáng)夯加固淤泥為動(dòng)力置換機(jī)理,即強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥成整式置換 或間隔夯入淤泥成樁式碎石墩。24. 建筑物凍害的防治措施換填法物理化學(xué)法保溫法排水隔水法結(jié)構(gòu)措
21、施25. 地震的成因分類及其定義 構(gòu)造地震:由地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使巖層移動(dòng)和斷裂,積累的大量能量釋放出來(lái),引起地殼振動(dòng),稱為構(gòu)造地震;火山地震:由火山活動(dòng)引起的地震稱為火山地震; 陷落地震:由地下溶洞塌陷、崩塌或大滑坡等沖擊力引起的地震,稱為陷落地震;激發(fā)地震:由于人類活動(dòng)破壞了地層原來(lái)的相對(duì)穩(wěn)定性引起的地震稱為激發(fā)地震。26. 地震作用下地基的液化機(jī)理飽和松砂與粉土主要是單粒結(jié)構(gòu), 處于不穩(wěn)定狀態(tài)。 在強(qiáng)烈地震作用下, 疏松不穩(wěn)定的砂粒 與粉粒移動(dòng)到更穩(wěn)定的位置;但地下水位下的土的孔隙已完全被水充滿, 在地震作用的短暫 時(shí)間內(nèi),土中的孔隙水無(wú)法排出, 砂粒與粉粒位移至孔隙水中被漂浮, 此時(shí)土體
22、的有效應(yīng)力 為零,地基喪失承載力,造成地基不均勻下沉,導(dǎo)致建筑物破壞。27. 振動(dòng)對(duì)土的體力學(xué)的力學(xué)影響土的強(qiáng)度降低;地基產(chǎn)生附加沉降;砂土與粉土產(chǎn)生液化;粘性土產(chǎn)生觸變。三、計(jì)算1某住宅工程地質(zhì)勘查中取原狀土做實(shí)驗(yàn)。用天平秤50cm3濕土質(zhì)量為95.15g,烘干后質(zhì)量為75.05g ,土粒比重為2.67。計(jì)算此土樣的天然密度、干密度、飽和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙度、飽和度。解:已知:V 50 cm3m 95.15g ms 75.05g Gs 2.6795.155031.90g / cm501.50g /cm3ms75.05復(fù)習(xí)資料 第7頁(yè) 共14頁(yè)3復(fù)習(xí)資料 第9頁(yè) 共14頁(yè)1100%
23、26.7%mwms 20.1gVwmw20.1cm3Va匹Gs28.11cm3V Vw Vs 1.79cm3mssat1.94g/cm3Vw Va0.7843.8%Sr0.91832某賓館地基土的試驗(yàn)中,已測(cè)得土樣的干密度d 1.54g/cm,含水率19.3%,土粒比重Gs 2.71,。計(jì)算土的e , n和S。此土樣又測(cè)得 l 28.3% , p 16.7%,計(jì) 算I P和Il,描述土的物理狀態(tài),定出土的的名稱。(已知:Ip 17 粘土 ;10 Ip 17 粉質(zhì)粘土 ; 3 Ip 10 粉土; Ip 3 砂類土)解:已知: d 1.54 g / cm3,19.3%,Gs 2.71因?yàn)?dVs1
24、.54V 2.71n 1埒也2%n43.2%e1 n0.761 43.2%則 m d 1 V 1.837g19.3 16.728.3 16.70.224又 匹 19.3%, m mw ms 1-837g msm3所以 Vww 0.297cmwVvng/30.432 cmSrVw°.2970.69Vv0.432I pLp100%11.6因?yàn)?0Ip 11.617,故為粉質(zhì)粘土通過(guò)上兩式可得m.0.297gIlp0 Il 0.2240.25,故為硬塑狀態(tài)。3.一辦公樓地基土樣,用體積為100cm3的環(huán)刀取樣試驗(yàn),用天平測(cè)得環(huán)刀加濕土的質(zhì)量為241.00 g,環(huán)刀質(zhì)量為55.00g,烘干后
25、土樣質(zhì)量為162.00g,土粒比重為2.70,計(jì)算該土樣的,Sr,e,n ,sat,d ,并比較各種密度的大小。解:已知:V 100cm3,241.00 55.00186g,ms 162g,Gs 2.70則mwms 24 gVsGs60cm3Vvmwms14.8%V Vs 40 cmmw 24cm33Va Vv Vw 16cmSr40600.67satVvVm40%31.86g /cmVmwmsVag wV2.02g/cm312122復(fù)習(xí)資料 第11頁(yè) 共14頁(yè)1.62 g/cm3所以sat34某干砂試樣 d 1.69g/cm , Gs 2.70,經(jīng)細(xì)雨后,體積未變,飽和度達(dá)到40% ,試問(wèn)細(xì)
26、雨后砂樣的密度、重度、含水量是多少?解:已知 d 1.69g / cm3,Gs 2.70雨后Sr 40%孔隙比e 310.60dSrge雨后含水量:9.0%Gs雨后砂樣密度Gs 11 e31.84g / cm雨后砂樣重度g 18.4 KN / m35.有一個(gè)完全飽和的粘土土樣,測(cè)得總體積3V 100cm,已知土粒對(duì)水的相對(duì)密度Gs 2.66,土樣的含水量 1 45%,將該土樣置于烘干箱烘了一段時(shí)間后,測(cè)得土樣體3積V2 95cm,235%,問(wèn)土樣烘干前后的密度、干密度、孔隙比、飽和度各為多少?解:烘烤前因?yàn)橥翗油耆柡图碨r1 100%所以s3干密度 di - w 1.21g /cm1 e3密
27、度 1 d1 111.755g/cm烘烤后土樣中的干土質(zhì)量不變即msd1V1 121g此時(shí)土樣的總質(zhì)量 m2 mu 12121 1.35 163.4gm3土樣密度 21.72g /cmV2rOg. 3土樣干密度 d2 -1.274g/cmV2G- 12土樣孔隙比e2- w 11.0882G- 2土樣飽和度Sr2 亠丄 85.57%e>6已知地基土中某點(diǎn)的最大主應(yīng)力為1 600kPa,最小主應(yīng)力力狀態(tài)的莫爾應(yīng)力圓;求最大剪應(yīng)力 max值及其作用面的方向,角15°的斜面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。3 200kPa。繪制該點(diǎn)應(yīng)并計(jì)算與最大主應(yīng)力面呈夾1600kPa ,3200kPa解:取直角
28、坐標(biāo)系,在橫坐標(biāo)0上,按應(yīng)力比例尺確定由公式,將數(shù)值代入得:3 sin 260%2200sin 23 sin 2當(dāng)sin2 1時(shí),max,此時(shí) 290°,即 45°當(dāng)15°時(shí),cos 2600 2002600 200cos30°2573kPa復(fù)習(xí)資料第17頁(yè)共14頁(yè)3 sin2 600 200 sin 30° 100kPa2 22.0m,基礎(chǔ)7某海港碼頭倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)獨(dú)立淺基礎(chǔ)。基礎(chǔ)底面尺寸:長(zhǎng)度I 4.0m,寬度b埋深d 2.0m。地基為飽和土,內(nèi)摩擦角 0 ,粘聚力c 10kPa,天然重度19.0kN/m3,( 1 )計(jì)算此倉(cāng)庫(kù)地基的極限荷載和地
29、基承載力;若其他條件都不變,問(wèn)以下兩種情況,地基的極限荷載和承載力為多少?(2)只把基礎(chǔ)寬度b 2.0m加大一倍為4.0m ; ( 3)只把基礎(chǔ)埋深d 2.0m加大一倍為4.0m。(安全系數(shù)均取1.5)解:(1 )地基的極限荷載鑒于地基為飽和軟土,0,應(yīng)用公式Pu5c 10.2-I1 0.2bd計(jì)算極限何載bdPu5c 10.2 -1 0.2-dIb2.02.0510 10.21 0.2 -19.0 2.0 104kPa4.02.0p 104地基承載力f u69.3kPaK 1.5(2)把基礎(chǔ)寬度加大一倍 b 4.0mbdPu 5c 10.21 0.2dIb5 10 14.00.210.2 空
30、 19.0 2.0 104kPa4.04.0地基極限荷載地基承載力fKu i05 693kPa(3)只把基礎(chǔ)埋深加大一倍為 d 4.0mbdPu 5c 10.2 10.2dIb5 10 12.00.24.01 0.219.0 4.0 153kPa4.02.0地基極限荷載p.153地基承載力f u102kPaK 1.58.已知某擋土墻高度 H8.0m,墻背豎直、光滑,填土表面水平,墻后填土為中砂,重度330o。( 1)計(jì)算作用在擋土墻18.0kN/m3,飽和重度 sat 20kN /m,內(nèi)摩擦角4.0m時(shí),計(jì)算總主動(dòng)土壓力Fa與水壓力Pw(靜止土壓力系數(shù)K。0.4)上的總靜止土壓力 F0,總主動(dòng)土壓力 Pa ; ( 2 )當(dāng)墻后地下水位上升至離墻頂解:(1 )墻后無(wú)地下水情況:總靜止土壓力F0應(yīng)用公式F01 H2K。,取中砂的靜止土壓力系數(shù)K。20.4,可得總1 2靜止土壓力P0- H 2K0218.0 82 0.4230.4kN /m總主動(dòng)土壓力Pa擋土墻墻背豎直、光滑,填土表
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