第一章土力學與地基基礎緒論

土力學與地基基礎教師：文霓電Q：835637754第一章緒論這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？1、課程主要內容土力學土力學是利用力學的一般原理，將土作為建筑物的地基、材料或介質來研究的一門學科。什么是土？風化巖石地球顆粒堆積物地球土是指：地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長期的風化作用而形成的、覆蓋在地表上碎散的、沒有膠結或膠結很弱的顆粒堆積物。7碎散性土有哪些特點？巖石風化的產(chǎn)物固相—土骨架液相—水氣相—空氣三相性（三相體系）變形特性強度特性滲透特性為什么要學習土力學？加拿大特朗斯康谷倉事故：1913年9月裝谷物，10月17日裝了31822Ｔ谷物時，1小時豎向沉降達30.5cm24小時傾斜26°53ˊ西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉完好無損概況：長59.4m，寬23.5m，高31.0m，共65個圓筒倉。鋼混筏板基礎，厚61cm，埋深3.66m。1911年動工，1913年完工，自重20000T。9與土有關的工程問題為什么要學習土力學？加拿大特朗斯康谷倉處理：事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用388個50T千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉體逐漸糾正過來，其位置比原來降低了４米。原因：地基土事先未進行調查，據(jù)鄰近結構物基槽開挖取土試驗結果，計算地基承載力應用到此谷倉。1952年經(jīng)勘察試驗與計算，地基實際承載力小于破壞時的基底壓力。因此，谷倉地基因超載發(fā)生強度破壞而滑動。2653失事后1913.10.181952.10.5

試驗孔填土褐色粉質粘土灰色粉質粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3試驗孔西安一住宅樓傾斜290個千斤頂抬正“樓歪歪”.MP410香港1900年建市，1977年成立土力工程署1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20傷)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad11與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？2015.11.14日，浙江麗水麗水里東村山體滑坡。已確認25人死亡，12人失聯(lián)。原因：山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降低，使得土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。浙江麗水發(fā)生山體滑坡已造成4人死亡仍有33人失蹤.MP412與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？基坑崩塌13與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？阪神大地震中地基液化神戶碼頭：地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴重損傷液化：松砂地基在振動荷載作用下喪失強度變成流動狀態(tài)的一種現(xiàn)象14與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？阪神大地震中地基液化神戶碼頭：沉箱式岸墻因砂土地基液化失穩(wěn)滑入海中15與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？以上幾個實例可歸結為與土有關的強度問題16與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？比薩斜塔目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達5.27m，傾斜5.5°1360：再復工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m1272：復工，經(jīng)6年，至7層，高48m，再停工1178：至4層中，高約29m，因傾斜停工1173：動工原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，變形較大。1590:

伽利略在此塔做落體實驗17與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？比薩斜塔1838-1839：挖環(huán)形基坑卸載1933-1935：基坑防水處理基礎環(huán)灌漿加固1990年1月:

封閉1992年7月：加固塔身，用壓重法和取土法進行地

基處理目前:

已向游人開放。處理措施18與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？虎丘塔問題：塔身向東北方向嚴重傾斜，塔頂離中心線已達2.31m，底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險建筑物而封閉。概況：位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7層，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均勻粉質粘土層上，產(chǎn)生不均勻沉降。處理：在塔四周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻并對塔周圍與塔基進行鉆孔注漿和打設樹根樁加固塔身，效果良好。19與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？關西國際機場

世界最大人工島1986年：開工1990年：人工島完成1994年：機場運營面積：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m設計時預測沉降：5.7-7.5m完成時實際沉降：8.1m，5cm/月(1990年)預測主固結完成：20年后比設計超填：

3m問題：沉降大且有不均勻沉降20與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？以上幾個實例可歸結為與土有關的變形問題21Teton壩概況：土壩，高90m，長1000m，建于1972-75年，1976年6月失事?lián)p失：直接8000萬美元，起訴5500起，2.5億美元，死14人，受災2.5萬人，60萬畝土地，32公里鐵路原因：滲透破壞－水力劈裂與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？22Teton壩1976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？23Teton壩11：00左右洞口不斷擴大并向壩頂靠近，泥水流量增加與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？24Teton壩11:30洞口繼續(xù)向上擴大，泥水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開始沖擊壩趾處的設施。與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？2511：50左右洞口擴大加速，泥水對壩基的沖蝕更加劇烈。Teton壩與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？2611:57壩坡坍塌，泥水狂瀉而下Teton壩與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？2712：00過后坍塌口加寬Teton壩與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？28洪水掃過下游谷底，附近所有設施被徹底摧毀Teton壩與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？29失事現(xiàn)場目前的狀況Teton壩與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？九江大堤決口潰口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10發(fā)生管涌險情，20分鐘后，在堤外迎水面找到2處進水口又過20分鐘，防水墻后的土堤突然塌陷出1個洞，5m寬的堤頂隨即全部塌陷，并很快形成一寬約62m的潰口。與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？長江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過程示意圖砂環(huán)管涌口粘性土砂性土滲水雜填土

管涌：在滲流作用下，無粘性土體中的細小顆粒，通過土的孔隙，發(fā)生移動或被水流帶出的現(xiàn)象。堤基管涌與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？管涌砂環(huán)砂性土堤基管涌破壞示意圖管涌破壞當管涌發(fā)生時，滲流將導致向源侵蝕，使堤防基礎下部出現(xiàn)滲流通道當水頭差足夠大時，侵蝕將加速并掏挖堤防基礎。形成通道后極易引起潰決與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？33以上幾個實例可歸結為與土有關的滲透問題與土有關的工程問題緒論為什么要學習土力學？34土工結構物或地基土強度問題變形問題滲透問題強度特性變形特性

滲透特性土力學可以解決工程實踐問題，這正是土力學存在的價值以及我們學習土力學的目的。

二．地基與基礎的概念