【土力學(xué)和地基基礎(chǔ)】復(fù)習(xí)總結(jié)

第1章 緒論1、根本概念土力學(xué)：是用力學(xué)的觀點研究土各種性能一門科學(xué)地基：直接承受建筑物荷載的那一局部土層根底：將上部構(gòu)造的荷載傳遞到地基中的構(gòu)造的一局部，通常稱為下部構(gòu)造持力層：直接與根底地面接觸的土層下臥層：地基內(nèi)持力層下面的土層軟弱下臥層：地基承載力低于持力層的下臥層天然地基：未經(jīng)人工處理就可滿足設(shè)計要求的地基人工地基：地層承載力不能滿足設(shè)計要求，需進展加固處理的地基 根底埋深：從設(shè)計地面一般從室外地面到根底底面的垂直距離 淺根底：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的根底深根底：借助于特殊施工方法建造的根底。如樁基、墩基、沉井和地下連續(xù)墻2、地基與根底設(shè)計的根本條件1作用于地基上的荷載效應(yīng)不得超過地基容許承載力值。2根底沉降不得超過地基變形容許值。3具有足夠防止失穩(wěn)破壞的平安儲藏。第2章 土的物理性質(zhì)和工程分類1、土的構(gòu)造： 1單粒構(gòu)造；2蜂窩構(gòu)造；3絮狀構(gòu)造2、土的構(gòu)造 1層狀構(gòu)造；2分散構(gòu)造；3裂隙構(gòu)造4結(jié)核狀構(gòu)造3、土的工程特性 1壓縮性高； 2強度低； 3透水性大2不均勻程度： Cu = d60 / d10 不均勻系數(shù) Cu 5,級配不均勻4、土的顆粒級配1土的粒徑： d60控制粒徑 d10 有效粒徑 d30 中值粒徑3連續(xù)程度: Cc = d302 / (d60 ×d10 ) 曲率系數(shù)5、土的物理性質(zhì)1土的物理性質(zhì)指標1土的密度、有效密度、飽和密度、干密度土的重度、有效重度、飽和重度、干重度2土粒的比重 3土的飽和度4土的含水量 5土的孔隙比和空隙率2無粘性土的密實度：3粘性土的物理性質(zhì)：4液性指數(shù)和塑性指數(shù)5粘性土的靈敏度6粘性土的觸變性飽和粘性土受到擾動后，構(gòu)造產(chǎn)生破壞，土的強度降低。當擾動停頓后，土的強度隨時間又會逐漸恢復(fù)的現(xiàn)象，稱為觸變性。土的觸變性是土的構(gòu)造聯(lián)結(jié)形態(tài)發(fā)生變化引起的，是土微觀構(gòu)造隨時間變化的宏觀表現(xiàn)第3章 土的滲透性與工程降水1、水在土中任意一點的水頭： 如果忽略速度水頭，上式可以寫成：2、水力坡降i ：單位滲流長度上的水頭損失3、達西定律4、動水力J 土體中滲流的水對單位體積土體的骨架作用的力，是水流對土體施加的體積力，kN/m3。水在土中流動的過程中將受到土阻力的作用，使水頭逐漸損失。同時，水的滲透將對土骨架產(chǎn)生拖曳力，導(dǎo)致土體中的應(yīng)力與變形發(fā)生變化。這種滲透水流作用對土骨架產(chǎn)生的拖曳力稱為動水壓力。在工程計算中，將土的臨界水力坡降除以某一平安系數(shù)Fs(23)，作為允許水力坡降i設(shè)計時，為保證建筑物的平安，將滲流逸出處的水力坡降控制在允許坡降i內(nèi)：5、流土和管涌A：流土：地下水流動時，假設(shè)水流的方向由上向下，此時動水力的方向與重力方向一致，使土顆粒壓得更緊，對工程有利。如果地下水水流方向相反，動水力的方向與重力方向相反。當動水力足夠大時，會將土體沖起，造成破壞。當動水力GD的數(shù)值等于或者大于土的浮重度時，土體被水沖起的現(xiàn)象，稱為流土。icr稱為臨界水力坡降，即將產(chǎn)生流土B：管涌 當土體顆粒級配不連續(xù)時，水流可將土體粗?？紫吨谐涮畹募毩Ｍ翛_走，破壞土的構(gòu)造，這種作用稱作管涌。長期管涌的結(jié)果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導(dǎo)致地表塌陷。C：流土與管涌的區(qū)別a：流土發(fā)生時水力梯度i大于臨界水力梯度icr，而管涌可以發(fā)生在任何的情況下b：流土發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部；c：流土破壞往往是突發(fā)的，而管涌破壞一般有一個時間開展過程，是一種漸進性質(zhì)的破壞； d：流土發(fā)生時水流方向向上，而管涌發(fā)生時那么沒有此限制；e：只要水力梯度到達一定數(shù)值，任何類型的土都可以發(fā)生流土破壞；而管涌只發(fā)生在有一定級配如不均勻系數(shù)Cu>10的無粘性土中，且土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細顆粒的直徑。第4章 土的應(yīng)力與有效應(yīng)力原理1、土中的自重應(yīng)力1豎向自重應(yīng)力由cz分布可知豎向自重應(yīng)力的分布規(guī)律為：1） 土的自重應(yīng)力分布線是一條折線，折點在土層交界處和地下水位處，在不透水層面處分布線有突變；2同一層土的自重應(yīng)力按直線變化；3自重應(yīng)力隨深度增加而增大；4在同一平面自重應(yīng)力各點相等。2水平向的自重應(yīng)力3地下水位的變化對自重應(yīng)力的影響2、根底底面的壓力1 軸心荷載下的基底壓力2偏心荷載下的基底壓力3、基底附加壓力4、地基中的附加應(yīng)力第5章 土的壓縮和固結(jié)1、有關(guān)概念：固結(jié)：飽和土壓縮的全過程叫做土的固結(jié) 瞬時沉降：施加荷載后，土體在很短時間內(nèi)產(chǎn)生的沉降主固結(jié)沉降：依賴于孔隙水壓力變化而產(chǎn)生的固結(jié)次固結(jié)沉降：指孔隙水壓力完全消散，主固結(jié)沉降完成后的那局部沉降壓縮系數(shù)：一般取壓縮曲線上M1M2兩點切線的斜率值，稱為土的壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)：壓縮模量：土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力增量與相應(yīng)的應(yīng)變增量的比值變形模量：指的是土體在無側(cè)限的情況下單軸受壓時的應(yīng)力和應(yīng)變之比體積壓縮系數(shù)：先期固結(jié)壓力：土體在固結(jié)過程中所受的最大豎向有效應(yīng)力正常固結(jié)土：先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)時的土壓力pcp1超固結(jié)土：先期固結(jié)壓力大于現(xiàn)時的土壓力pc>p1欠固結(jié)土：先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)時的土壓力pc<p1固結(jié)度Ut：土的固結(jié)過程中某一時間t的固結(jié)沉降量s1與固結(jié)穩(wěn)定的最終沉降量s之比2、地基沉降量計算的分層總和法 1)劃分薄層hi不同土層界面；地下水位標高處；每層厚度0.4b(根底寬度； 2)分別計算每分層界面處的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力，并畫出應(yīng)力圖形 3)確定地基中壓力層厚度zn。采用應(yīng)力比: 一般土層：z/sz 0.2； 軟粘土層：z/sz 0.1 ； 4)計算每薄層土沉降量Si 5) 計算地基最終沉降量，實際就是將各薄層土沉降量之和s=SSi3、地基變形分類1沉降量2沉降差3傾斜4局部傾斜第6章 土的抗剪強度1、土的抗剪強度第7章 土壓力1、土壓力的種類2、土壓力的計算1 23、朗肯土壓力理論4、庫倫土壓力理論 庫倫土壓力理論的根本假設(shè)： 1墻后的填土是理想的散粒體粘聚力c=0； 2滑動楔體為剛體； 3楔體沿著墻背及一個通過墻踵的平面滑動。5、特殊情況下土壓力的計算1填土外表有均布荷載2墻后填土分層c=03墻后有地下水第8章 地基的承載力地基變形的三個階段：壓縮階段；剪切階段；塑性流動階段地基破壞的三個模式：整體剪切破壞；局部剪切破壞；沖切剪切破壞1臨塑荷載：指在外荷載作用下，地基中剛剛開場產(chǎn)生塑性變形局部剪切破壞時根底底面單位面積上所承受的荷載。對應(yīng)荷載沉降曲線上的Pcr的值。2臨界荷載：地基中塑性變形到達一定深度時，根底底面的壓力。3極限荷載：地基在外荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力到達極限平衡時的荷載。對應(yīng)荷載沉降曲線上的pu值。地基的容許承載力：第9章 土坡穩(wěn)定分析 簡單土坡的穩(wěn)定分析：第10章 淺根底1、確定根底埋置深度應(yīng)考慮的因素2、無筋擴展根底的設(shè)計1根底底面積確實定1中心受壓：2偏心受壓：2根底高度確實定剛性角3軟弱下臥層承載力的驗算3、擴展根底的設(shè)計1墻下條形根底2柱下獨立根底設(shè)計4、減輕建筑物有害變形的措施1建筑措施2構(gòu)造措施3施工措施第11章 樁根底1、樁根底的分類摩擦型樁和端承樁按實用功能分：1豎向抗壓樁摩擦型樁和端承樁；2豎向抗拔樁；3水平受荷樁；4復(fù)合受荷樁按樁身材料分;1混凝土樁；2鋼樁；3組合材料樁按施工方法分：1灌注樁沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁；2預(yù)制樁按成樁過程的擠土效應(yīng)分：1非擠土樁；2擠土樁；3局部擠土樁2、樁根底的構(gòu)造要求3、單樁承載力確實定1單樁豎向極限承載力標準值2單樁豎向特征值4、樁的負摩阻力定義：土和樁身發(fā)生相對位移時，土對樁側(cè)的摩擦力才能發(fā)揮出來。假設(shè)樁的沉降大于周圍土體的沉降，土就產(chǎn)生向上的支承樁的摩擦力，稱正摩擦力。反之，假設(shè)樁周上體的沉降大于樁身沉降，那么土就對樁產(chǎn)生向下的摩擦力，此種摩擦力，如同施于樁上的荷載，拉樁下沉，稱負摩阻力。 產(chǎn)生條件：1欠固結(jié)的軟土或新填土，由于土層在自重下固結(jié)而產(chǎn)生；2由于軟土外表有大面積堆載或新填土，使樁周的上層產(chǎn)生壓縮變形；3由于軟土層下面透水層中抽水或其它原因，地下水降低，土中有效應(yīng)力增大而引起樁周土的下沉；4在自重濕陷性黃土產(chǎn)生自重濕陷時，也會使樁上產(chǎn)生負摩擦力。在樁周圍的土層相對于樁側(cè)作向下的位移時，土產(chǎn)生于樁側(cè)的摩擦阻力方向向下為負摩擦力。 5靈敏度較高的飽水粘性土，受打樁等施工擾動(振動、擠壓、推移)影響，附加超靜孔隙水壓力增加，軟土觸變增強，隨后又減弱產(chǎn)生新的固結(jié)下沉； 6大面積軟土地區(qū)打入擠土樁，使原來地面隆起，樁間土內(nèi)總應(yīng)力和孔隙水壓力都普遍增高，隨后這局部樁間土的固結(jié)引起土相對于樁體的下沉； 7打樁和樁靜載荷試驗作業(yè)過程中，當卸荷和樁身向上回彈時，在樁身上部也可能引起樁外表的負摩擦力。 在上述各種情況下，土的自重和地面上的荷載都將通過負摩擦力傳遞給樁。由此可見，樁的負摩擦力問題必定與地基內(nèi)軟弱土層或濕陷性土的存在有關(guān)。這種土層愈厚，負摩擦力的影響也就愈大。5、樁根底的設(shè)計1樁數(shù)的計算對于承受豎向中心荷載的樁基，樁數(shù)n：對于承受豎向偏心荷載的樁基，樁數(shù)n ：2單樁承載力的驗算3承臺配筋計算4柱對承臺的沖切驗算5承臺變階處的沖切驗算6角樁對承臺的沖切驗算7承臺的抗剪驗算第12章 軟弱地基處理1、軟弱地基；不良地基2、換土墊層法的設(shè)計1墊層厚度的驗算2墊層寬度17 / 17