桂林理工大學(xué)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)復(fù)習(xí)

1、絕版復(fù)習(xí)資料6A605版權(quán)所有土力學(xué)復(fù)習(xí)資料 緒論 一、概念 1土力學(xué)： 是利用力學(xué)基本原理和土工測試技術(shù)等方法，研究地表土的物理、力學(xué)特性及其受力后強(qiáng)度和體積變化規(guī)律的學(xué)科土力學(xué)里的兩個理論，一個原理是強(qiáng)度理論、變形理論和有效應(yīng)力原理 土力學(xué)中的基本物理性質(zhì)有哪四個？應(yīng)力、變形、強(qiáng)度、滲流。 2地基:支撐基礎(chǔ)的土體或巖體。分類:天然地基、人工地基 3基礎(chǔ):結(jié)構(gòu)的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。根據(jù)基礎(chǔ)埋深分為:深基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ) 4土:連續(xù)、堅固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。 二、知識點(diǎn)91土的工程用途：（1） 建筑物的地基（2）

2、建筑材料（3） 建筑環(huán)境或介質(zhì)2地基與基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足的三個條件：作用于地基上的荷載效應(yīng)（基底壓應(yīng)力）不得超過地基容許承載力特征值，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。即滿足土地穩(wěn)定性、承載力要求。 基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值。即滿足變形要求。 基礎(chǔ)要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐久性。 3若地基軟弱、承載力不滿足設(shè)計要求如何處理？需對地基進(jìn)行基礎(chǔ)加固處理，例如采用換土墊層、深層密實(shí)、排水固結(jié)、化學(xué)加固、加筋土技術(shù)等方法進(jìn)行處理，稱為人工地基。土的結(jié)構(gòu)組成與物理性質(zhì)一、概念1粒組：工程上常把大小、性質(zhì)相近的土粒合為一組，稱粒組2土的顆粒級配：土中所含各顆粒的相對含量，以及土

3、?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示。 3結(jié)合水：指受電分子吸引作用吸附于土粒表面的水4土的結(jié)構(gòu)：指土粒的原位集合體特征，是由顆粒大小、形狀、表面特征相互排列和聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形成的綜合特征。5土的構(gòu)造：指同一土層中成分和大小都相近的顆粒或顆粒集合體相互關(guān)系的特征6界限含水量：黏性土從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)的分界。（名詞解釋4分）二、知識點(diǎn)1三相體系:固相（固體顆粒）、液相（土中水）、氣相（氣體）三部分組成。 2粒組劃分（如圖）粒度分析方法有哪些？使用條件？ 答：土的顆粒粒徑及級配是通過土的顆粒分析試驗測定的。常用方法有兩種：篩選法（d0.075mm）3反映土的顆粒級配狀況有哪些指標(biāo)？如何計算？ 沉降分析法（d抗

4、剪強(qiáng)度:破壞。) 5. 土中剪應(yīng)力最大的面在哪個位置？應(yīng)力最大的面是否是最危險的面？地基產(chǎn)生壓縮的原因1)外因：建筑物荷載作用；地下水位大幅度下降；施工影響，基槽持力層土的結(jié)構(gòu)擾動；振動影響，產(chǎn)生震陷；溫度變化影響，凍融；浸水下沉，濕陷2)內(nèi)因：固相礦物本身壓縮，極小，可忽略；液相水的壓縮，很小，可忽略；土中水與氣體受壓后從孔隙中擠出， 孔隙的體積減小，使土的孔隙減小。土體強(qiáng)度問題在工程實(shí)踐中應(yīng)用有以下（1）地基承載力與地基穩(wěn)定性（2）擋土墻及地下結(jié)構(gòu)（3）土坡穩(wěn)定性問題。土中發(fā)生剪切破壞的平面不一定是剪應(yīng)力最大的面，當(dāng)土的內(nèi)摩擦角=0時，破裂面與最大剪應(yīng)力是一致的. 7. 直剪試驗優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)

5、點(diǎn):設(shè)備簡單，操作方便；測試時間短；結(jié)果便于整理操作方便。缺點(diǎn)： 剪切面是 人為固定剪切面 剪切面 應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜 剪切面 面積逐漸減小 排水條件不明確8土的極限平衡條件P9310.三軸試驗方法(3種):固結(jié)不排水剪(又稱固結(jié)快剪，符號CU)不固結(jié)不排水(又稱快剪，符號UU)固結(jié)排水剪(又稱慢剪，符號CD) ucud11.UU試驗:地基為透水性差的飽和黏性土或排水不良，且建筑物施工速度快。常用于施工期的強(qiáng)度與穩(wěn)定驗算。 12.三軸試驗的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：設(shè)備構(gòu)造及操作相對復(fù)雜，現(xiàn)場無法試驗1.應(yīng)力狀態(tài)明確；2 排水條件清楚，可控制3 破壞面不是人為固定的4 結(jié)果較可靠 。12.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度

6、試驗對應(yīng)于UU試驗，還可以測定飽和黏土的靈敏度。13.靈敏度：原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值（St=qu/q0）是表征土的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)弱的指標(biāo)低靈敏土 1 St2 中靈敏土 2 St4 土的靈敏度愈高， 其結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)度降低就愈多 高靈敏土 St4 P96土壓力、地基承載力和土坡穩(wěn)定 一、概念1. 擋土墻是防止土體坍塌的構(gòu)筑物。 2. 擋土墻的土壓力是指擋土墻后填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力。 3. 地基承載力是指地基單位面積上承受荷載的能力。 4. 土壓力的三種類型。根據(jù)擋土墻位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力可分為三種:主動土壓力、被動土壓力、靜止土壓力。(3分) 5. 主

7、動土壓力:當(dāng)擋土墻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。6. 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。用E0表示。靜止土壓力沿墻高呈三角形分布，如取單位墻長，則作用在墻上的靜止土壓力為: E0=1/2hk0 h擋土墻墻高(m) E0的作用點(diǎn)在距墻底h/3處7. 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，作用在墻背的土壓力。一般用Ep表示。8. 靜土壓力的用：地下室外墻，拱橋橋臺，基巖上的擋土墻。 9.三種土壓力的大小關(guān)系:在相同的墻高和填土條件下:EaE0Ep。(2分 選擇題) 10朗肯主動

8、土壓力計算結(jié)果ea與實(shí)際值相比偏小，ep與實(shí)際值相比偏大，并解釋說明（P110筆記）11臨街深度Z0（填空）： 12水土分算P122（結(jié)合圖分析）二、知識點(diǎn)1 朗肯基本假設(shè)及使用條件：半空間應(yīng)力狀態(tài)、墻后土體處于極限平衡狀態(tài)；2.朗肯土壓力理論假定（適用條件）:擋土墻為剛體擋土墻墻背豎直、光滑填土面水平(5分) 12.庫侖土壓力理論:根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計算理論。 13.庫侖土壓力理論的基本假設(shè):墻后填土是理想的散粒體(黏聚力c=0)滑動破裂面為通過墻踵的平面。 14. 庫侖土壓力理論適用范圍:砂土或碎石填料的擋土墻計算，可考慮墻背傾

9、斜以及墻背與填土間的摩擦等多種因素的影響。分析時，一般沿墻長度方向取1m考慮。15. 朗肯土壓力與庫倫土壓力理論的比較(p119) 一、 概念+知識點(diǎn)1土坡分為天然土坡和人工土坡. 天然土坡是指由于地質(zhì)作用天然形成的土坡。人工土坡是指因人類平整場地、開挖基坑等而形成的土坡。2土坡滑動一般系指土坡在一定范圍內(nèi)整體沿某一滑動面向下和向外滑動而喪失穩(wěn)定性。 3影響土坡穩(wěn)定的五個因素:(1)土體的類型:c、,大土坡安全. (2)邊坡的幾何形狀：坡高越高,坡角越大越不安全.(3)荷載 (4).土體中水的影響：降雨、蓄水、使巖土軟化,存在滲透力. (5).振動：爆破、地震引起土體抗剪強(qiáng)度減小 內(nèi)因：剪應(yīng)力

10、的增加 外因：土體自身抗剪強(qiáng)度的降低19.土坡的穩(wěn)定性分析:無黏性土坡的穩(wěn)定性分析黏性土坡穩(wěn)定性分析 20.無粘性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)=抗滑力/下滑力21.粘性土坡的穩(wěn)定性分析常用的方法為：條分法22.采用瑞典圓弧條分法計算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)等于假定的土楔體的抗滑力矩與下滑力矩之比淺基礎(chǔ)一、概念1地基承載力：地基承受荷載的能力。數(shù)值上用地基單位面積上所能承受的荷載來表示。2臨塑荷載（Pcr）:地基土開始出現(xiàn)剪切破壞但未破壞的單位面積上承受的荷載。3臨界荷載(P1/4 P1/3):允許地基產(chǎn)生一定范圍塑性區(qū)所對應(yīng)的荷載。4.P1/4:允許塑性變形區(qū)最大深度為基礎(chǔ)寬度的1/4.5地基極限承載力（極限荷

11、載）Pu:是指地基剪切破壞發(fā)展至即將失穩(wěn)時所能承受的極限荷載， 它相當(dāng)于地基中應(yīng)力狀態(tài)從局部剪切階段過渡到完全破壞地基隆起階段時的界限荷載。抗力的三個來源：滑動土體的自重產(chǎn)生的抗力、滑裂面上粘聚力產(chǎn)生的抗力、側(cè)載荷 產(chǎn)生的抗力6.地基承載力特征值P140：由載荷實(shí)驗測定地基土壓力變形曲線線性變形階段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。二、知識點(diǎn)1地基變形的三個階段：1，壓密階段 2，塑性變形階段 3，破壞階段2.地基的基本破壞形式: 1.整體剪切破壞，2.局部剪切破壞 3. 沖剪破壞地基基礎(chǔ)設(shè)計依據(jù):上部結(jié)構(gòu)條件、工程地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件。 1. 地基基礎(chǔ)設(shè)計方案:天然地基上的

12、淺基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)人工地基深基礎(chǔ)(或樁基礎(chǔ)) 1、d的確定，主要考慮那些因素？P1412、確定fak的方法有哪些？3、基礎(chǔ)埋深選擇的原則在保證建筑物安全、穩(wěn)定量淺埋，以便節(jié)省投資，方便施工小于0.5米。4基礎(chǔ)底面尺寸的確定2. 天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容和一般步驟（了解）充分掌握擬建場地的工程地址條件和地質(zhì)勘察資料 綜合考慮選擇基礎(chǔ)類型和平面布置方案 選擇地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度 確定地基承載力 按地基承載力(包括持力層和軟弱下臥層)確定基礎(chǔ)底面尺寸 進(jìn)行必要的地基穩(wěn)定性和變形驗算 進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計繪制施工圖。 3. 地基基礎(chǔ)設(shè)計和計算應(yīng)滿足的三項基本原則:（了解）(滿足強(qiáng)度、沉降、穩(wěn)

13、定性要求) 具有足夠的安全度控制地基的變形滿足對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、耐久性的要求。 6.淺基礎(chǔ)的類型:無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(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) 7.無筋擴(kuò)展基礎(chǔ):指磚、毛石、混凝土、灰土、三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，適用于多層民用建筑和輕型廠房。 8.擴(kuò)展基礎(chǔ):指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 9.持力層:直接支撐基礎(chǔ)的土層。下臥層:其下的各土層。 10.基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至地面(天然地坪面)的距離。 11.選擇基礎(chǔ)埋置深度時應(yīng)考慮的主要因素？也即選擇合適的地基持力層。1 建筑物結(jié)構(gòu)條件與場地環(huán)境條件工程地

14、質(zhì)條件水文地質(zhì)條件地基凍融條件。12地基承載力確定方法:原位測試法(載荷試驗法)理論公式法(臨塑荷載公式、塑性荷載公式、地基極限承載公式、建筑地基設(shè)計規(guī)范公式) P16515.減輕地基不均勻沉降的措施.：一、建筑措施（1） 建筑物的體型應(yīng)力求簡單（2） 控制長高比及合理布置墻體（3） 設(shè)置沉降縫 ；（4） 控制相鄰建筑物之間的距離（5） 調(diào)整某些設(shè)計標(biāo)高 。 二、結(jié)構(gòu)措施（1） 減輕建筑物的自重 ；（2） 增強(qiáng)建筑物的整體剛度和強(qiáng)度（3） 減小或調(diào)整基底附加壓力（4） 采用非敏感性結(jié)構(gòu) 三、施工措施在開挖基坑時，避免擾動基底土的結(jié)構(gòu)序上，先應(yīng)先重后輕、先高后低減少基礎(chǔ)開挖時，由于井點(diǎn)降水相鄰建

15、筑物造成的附加沉降。樁基礎(chǔ)1.采用深基礎(chǔ)方案的情況:當(dāng)建筑場地淺層地基土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求，也不宜采用地基處理等措施時，往往需要以地基深層堅實(shí)土層或巖層作為地基持力層。 2. 深基礎(chǔ)的類型:樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻。 3. 樁基礎(chǔ)的組成:樁、承臺。 4. 柱基礎(chǔ)的特點(diǎn):承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、便于機(jī)械化施工、適應(yīng)性強(qiáng)。 5. 樁基礎(chǔ)的適用條件(簡答)荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時地基計算沉降過大或結(jié)構(gòu)對不均勻沉降敏感當(dāng)施工水位或地下水位較高時，采用樁基礎(chǔ)可減小施工困難和避免水下施工

16、在地震區(qū)、可液化地基中，采用樁基礎(chǔ)可增加結(jié)構(gòu)物的抗震能力。需要長期保存、具有重要?dú)v史意義的建筑物。 6. 樁基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容(簡答)（不怎么考）場地勘察提出勘察報告確定樁機(jī)持力層確定樁型、外形尺寸和構(gòu)造確定單樁承載力確定樁數(shù)和布樁，擬定承臺尺寸和埋深根據(jù)荷載條件驗算作用在樁上的力驗算承臺的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，必要時驗算樁基的整體承載力和沉降量，驗算下臥層強(qiáng)度。單樁設(shè)計，繪制樁、承臺施工圖。 7. 單樁基礎(chǔ):樁基礎(chǔ)的一種。采用單根樁的形式承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的獨(dú)立基礎(chǔ)。 8.樁的分類:按承載性狀分:摩擦型樁、端承型樁按施工方法分:預(yù)制樁、灌注樁按樁的設(shè)置效應(yīng)分:非擠土樁、部分?jǐn)D土樁、擠土樁。按樁的材料分:

17、鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁、組合材料樁等按樁徑大小分:小直徑樁(d250mm)、中等直徑樁(250mmd800mm)和大直徑樁(d800mm) 11.樁側(cè)負(fù)阻摩力:樁土之間相對位移的方向決定了樁側(cè)摩阻力的方向，當(dāng)樁周土層相對于樁側(cè)向下位移時，樁側(cè)摩阻力方向向下。 7.深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)的區(qū)別？ 深基礎(chǔ)：把基礎(chǔ)做在地基深處承載力較高的土層上大于5m 或大于基礎(chǔ)寬度。在計算基礎(chǔ)時應(yīng)該考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的影響，這類基礎(chǔ)叫做深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：做在天然地基上，埋置深度小于5米的一般基礎(chǔ)（ 柱基或墻基 ） 以及埋置深度雖超過5 米，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（ 如箱形基礎(chǔ) ）， 在計算中基礎(chǔ)的側(cè)面摩擦力不必考慮，統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)8樁基礎(chǔ)和其它深基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)及適用性1、優(yōu)點(diǎn)2、適用范圍(1) 高層建筑。(2) 重型工業(yè)廠房和荷載很大的建筑物(3) 軟弱地基和某些特殊土上的永久建