土力学典型范例
土力学与地基基础--典型案例
与土有关的典型工程案例一、与土或土体有关的强度问题1．加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓，由于地基强度破坏发生整体滑动，是建筑物失稳的典型例子。
（1）概况加拿大特朗斯康谷仓平面呈矩形，长59.44 m,宽23.47 m。
高31.0m。
容积36368 m3。
谷仓为圆筒仓，每排13个圆筒仓，共5排65个圆筒仓组成。
谷仓的基础为钢筋混凝土筏基，厚61cm，基础埋深3.66m。
谷仓于1911年开始施工，1913年秋完工。
谷仓自重20000t，相当于装满谷物后满载总重量的42 5% 。
1913年9月起往谷仓装谷物，仔细地装载，使谷物均匀分布、10月当谷仓装了31822m3谷物时，发现1小时内垂直沉降达30.5cm。
结构物向西倾斜，并在24小时间谷仓倾倒，倾斜度离垂线达26o53ˊ。
谷仓西端下沉7.32m，东端上抬加拿大谷仓地基滑动而倾倒端下沉7 32m，东端上抬1.52m。
1913年10月18日谷仓倾倒后，上部钢筋混凝土筒仓艰如盘石，仅有极少的表面裂缝。
（2）事故原因1913年春事故发生的预兆：当冬季大雪融化，附近由石碴组成高为9 14m的铁路路堤面的粘土下沉1m左右迫使路堤两边的地面成波浪形。
处理这事故，通过打几百根长为18.3m的木桩，穿过石碴，形成一个台面，用以铺设铁轨。
谷仓的地基土事先未进行调查研究。
根据邻近结构物基槽开挖试验结果，计算承载力为352kPa，应用到这个仓库。
谷仓的场地位于冰川湖的盆地中，地基中存在冰河沉积的粘土层，厚12.2m.粘土层上面是更近代沉积层,厚3.0m。
粘土层下面为固结良好的冰川下冰碛层,厚3.0 m.。
这层土支承了这地区很多更重的结构物。
1952年从不扰动的粘土试样测得：粘土层的平均含水量随深度而增加从40％到约60％；无侧限抗压强度qu从118.4kPa减少至70.0kPa平均为100.0kPa；平均液限wl =105%，塑限wp=35％，塑性指数Ip=70。
试验表明这层粘土是高胶体高塑性的。
土力学案例分析 3
案例一 计算土坡稳定安全系数【例9—2】如图9—10所示，一均质黏性土坡，高20m ，边坡为3:1，土的内摩擦角 20=ϕ，黏聚力a kp c 81.9=，重度3/66.17m KN =γ，试用瑞典圆弧条分法计算土坡的稳定安全系数。
第一次试算（1）按比例绘出土坡的剖面图，假定滑弧圆心及相应的滑弧的位置。
因为是均质土坡，其边坡为1:3，由表9-1查得，， 352521==ββ作MO 的延长线，在MO 的延长线上取一点1O ，作为第一次试算的圆弧中心，通过坡脚作相应的滑弧AC ，其半径R=60m 。
第一次试算土坡的剖面简图（2）将滑动土体ABC 分成若干条，并对土体进行编号，土条宽度取m R b m R 61.0,60===，土条编号取滑弧圆心的铅垂线下作为0条，顺滑方向依次为-1，-2，-3，，反方向为1,2,3,4,5,6,7,8。
（3）量出各土条的中心高度为i h （各土条高度如上图所示），并列表计算i i ααcos ,sin 及∑i i h αsin ，∑i i h αsin ，其中n Rnbi 1.0sin ==α，符号“+”为滑动力与滑动方向相同，“-”则为滑动力与滑动方向相反。
应注意滑动土体两端土条的宽度往往不会恰好等于b,将土条的实际高度i h 折算成假定宽度b 时的高度'i h ，第-3土条，实际高度0.65i h m =，而实际宽度 2.1i b m =，如假定宽度6b m =，则折算后土条高度' 2.10.650.236i i i b h h m b ⨯===故：33 2.5 2.560.5 2.1sin ()()0.2760b b R α--+⨯+⨯=-=-=-由图上可得第7土条的实际高度为7 5.7h m = 实际宽度为 3.9i b m =同理可得：7sin 0.68α='7 3.705h m =（4）求出滑弧中心角，由图上可查得68θ=，计算滑弧长度⋂L686071.17180180L R mππθ=⨯⨯=⨯⨯=（5）计算安全系数s F ，将以上计算结果带入式（9-7a ），得到第一次试算的安全系数为土条号数 i h sin i α cos i α sin i i h α cos i i h α -30.23 -0.3 0.954 -0.069 0.22 -2 2.96 -0.2 0.980 -0.592 2.90 -1 5.874 -0.1 0.995 -0.587 5.84 0 8.175 0 1.000 0.000 8.18 1 9.874 0.1 0.995 0.987 9.82 2 10.96 0.2 0.980 2.192 10.74 3 11.41 0.3 0.954 3.423 10.88 4 11.16 0.4 0.917 4.464 10.23 5 10.13 0.5 0.866 5.065 8.77 6 8.175 0.6 0.800 4.905 6.54 7 3.705 0.7 0.714 2.594 2.65 ∑22.38276.77∑∑∑∑∑+=+=iii i iiii i ii iiiiiii sh b h b l c W W l c F αγϕαγαϕαsin tan cos sin )tan cos (tan cos 9.8171.1717.6660.36476.771.54sin 17.66622.382i i i i cL b h b h γφαγα+∑⨯+⨯⨯⨯===∑⨯⨯因为1.541S F => 在该点挡土墙是稳定的。
土力学例题
w w h2 40.00 kPa
az q 1z0 Ka1 2c1 Ka1 0
又设临界深度为z0，则：
即:
z0 0.794 m
各点土压力强度绘于上图中, 可见其总侧压力为：
1 1 E 19.46 3 0.794 21.37 4 40.00 35.72 21.37 4 2 2 215.64 kN/m
【解】已知σ1＝480kPa，σ3＝210kPa ，c=20kPa，
υ＝18° （1）直接用τ与τf的关系来判别 由式（5－2）和（5－3）分别求出剪破面上的法向应力σ和剪应力τ为
由式（5－6）求相应面上的抗剪强度τf为
由于τ> τf，说明该单元体早已破坏。
（2）利用公式（5－8）或式（5－9）的极限平衡条件来判别
b=4m
2.计算地基土的自重应力
自重应力从天然地面起算，z的取 值从基底面起算
z(m) σc(kPa)
0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2 16 35.2 54.4 65.9 77.4 89.0
3.计算基底压力 G G Ad 320kN
F G p 110 kPa A
4.计算基底附加压力
35.72kPa 40.0kPa
第二层填土的土压力强度为：
Ka2 0.390
q 1h1 Ka2 2c2 Ka2 21.37 kPa a1
h2 Ka2 2c2 Ka2 35.72 kPa a 2 q 1h1 2
第二层底部水压力强度为：
土坡角、填土与墙背摩擦角等指标如图所示 , 试按库仑理论计算主动土 压力Ea及作用点位置。
【解】
土力学与地基基础设计实例
设计题目某教学楼为两层钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础，柱网布置如图4-7所示，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来的轴心荷载为680kN，弯矩值为80kN·m，水平荷载为10kN。
柱永久荷载效应起控制作用，柱截面尺寸为350mm ×500mm，试设计该基础。
2.工程地质情况该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土（ηb=0、ηd=1.0），土的天然重度为18 kN/m3，f ak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，标准冻深为1.0m（根据地区而定）。
3.基础设计⑴确定基础的埋置深度dd=Z0+200 =（1000 +200）mm=1200 mm根据GB50007-2002规定，将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为650 mm，基础分二级，室内外高差300mm，如图4-8所示。
2⑵确定地基承载特征值f a假设b ＜3m,因d =1.2m ＞0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正, ()[]22m d ak a m /kN 6.242m /kN 5.02.1180.1230)5.0(=-⨯⨯+=-+=d f f γη⑶确定基础的底面面积m 35.1m 21.52.1=+=h A ≥22a km 11.3m 35.1186.242680=⨯-=⨯-+h f P F k γ 考虑偏心荷载影响，基础底面积初步扩大12%，于是 22m 73.3m 11.32.12.1=⨯=='A A取矩形基础长短边之比l/b =1.5，即l =1.5bm 58.15.173.35.1===A b 取b=1.6 m 则l =1.5b =2.4 mA = l ×b =2.4×1.6 m=3.84 m 2⑷持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为kN 68.783kN )35.184.320680(kN 680K K =⨯⨯+=+=+h A G F γ m kN 5.86m )kN 65.01080(k ⋅=⋅⨯+=+=Vh M Mm 11.0m 68.7835.86k k 0==+=k G F M e ＜m 4.06m 4.26==l 符合要求。
土力学
例题：3.2-43)1()(ωγγγγγ+-='s w s ωγγγ、、s ←'第1层细砂浮重度)1()(1ωγγγγγ+-='s w s3m /k 10)18.01(9.2519)81.99.25(N =+⨯-=第2层粘土浮重度32m /k 1.7)50.01(8.268.16)81.98.26(N =+⨯-='γabcd 268m kN 238m kNa 点自重应力：0z 0z ===γσcz ，b 点自重应力：a k 38219z 2z P cz =⨯===γσ，c 点自重应力：地下水位以下，透水土层；a k 683'38h 5z 1i i P cz =⨯+=∑==γγσ，d 点自重应力：地下水位以下，透水土层；a k 4.964'68h 9z 2i i P cz =⨯+=∑==γγσ，例题3.3211185.75.07.15m kN h cz =⨯==γσ2221245.4328.1785.7m kN h cz cz =⨯+=+=γσσ()2332345.6028.93.1845.43m kN h cz cz =⨯-+='+=γσσ 4434h cz cz γσσ'+= ()265.10068.95.1645.60m kN =⨯-+=()w cz cz h h γσσ4344++='()205.1798.96265.100m kN =⨯++=2554565.23632.1905.179m kN h cz cz =⨯+=+='γσσ例题3.4某基础底面尺寸L=3m ，b=2m ，基础顶面作用轴心力Fk=450kN,弯矩Mk=150kN.m ，基础埋深d=1.2m ，试计算基底压力并绘出分布图。
解：3/201442.12320mkN kNAd G G G k ≈=⨯⨯⨯==γγm 25.0144450150=+=+=k k k G F M eL/6=3/6=0.5m e<L/6: 梯形a k 9.481.149325.0612314445061min max P l e A G F p p k k k k =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛±+=⎭⎬⎫• 二、土的剪切破坏：• 【例5.2】σ1为100kPa ，σ3为30kPa,c =0kPa ，ϕ =30o 。
土力学与地基基础--典型案例
与土有关的典型工程案例一、与土或土体有关的强度问题1．加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓，由于地基强度破坏发生整体滑动，是建筑物失稳的典型例子。
（1）概况加拿大特朗斯康谷仓平面呈矩形，长59.44 m,宽23.47 m。
高31.0m。
容积36368 m3。
谷仓为圆筒仓，每排13个圆筒仓，共5排65个圆筒仓组成。
谷仓的基础为钢筋混凝土筏基，厚61cm，基础埋深3.66m。
谷仓于1911年开始施工，1913年秋完工。
谷仓自重20000t，相当于装满谷物后满载总重量的42 5% 。
1913年9月起往谷仓装谷物，仔细地装载，使谷物均匀分布、10月当谷仓装了31822m3谷物时，发现1小时内垂直沉降达30.5cm。
结构物向西倾斜，并在24小时间谷仓倾倒，倾斜度离垂线达26o53ˊ。
谷仓西端下沉7.32m，东端上抬加拿大谷仓地基滑动而倾倒端下沉7 32m，东端上抬1.52m。
1913年10月18日谷仓倾倒后，上部钢筋混凝土筒仓艰如盘石，仅有极少的表面裂缝。
（2）事故原因1913年春事故发生的预兆：当冬季大雪融化，附近由石碴组成高为9 14m的铁路路堤面的粘土下沉1m左右迫使路堤两边的地面成波浪形。
处理这事故，通过打几百根长为18.3m的木桩，穿过石碴，形成一个台面，用以铺设铁轨。
谷仓的地基土事先未进行调查研究。
根据邻近结构物基槽开挖试验结果，计算承载力为352kPa，应用到这个仓库。
谷仓的场地位于冰川湖的盆地中，地基中存在冰河沉积的粘土层，厚12.2m.粘土层上面是更近代沉积层,厚3.0m。
粘土层下面为固结良好的冰川下冰碛层,厚3.0 m.。
这层土支承了这地区很多更重的结构物。
1952年从不扰动的粘土试样测得：粘土层的平均含水量随深度而增加从40％到约60％；无侧限抗压强度qu从118.4kPa减少至70.0kPa平均为100.0kPa；平均液限wl =105%，塑限wp=35％，塑性指数Ip=70。
试验表明这层粘土是高胶体高塑性的。
土力学.范文
土力学.范文第一篇：土力学.范文1．某宾馆为高层建筑，地基土软弱，采用预制桩基础。
地基土层：表层为粉质粘土，w＝30.9％，wL＝35.1％，wp＝18.3％，层厚h1＝2.00m；第②层为淤泥质土w＝26.2％，wL＝25.0％，wp ＝16.5％，e＝1.10，层厚h2＝7.0m；第③层为中砂，中密状态、层厚5～80m。
求预制桩桩周各层土的摩擦力标准值qs和桩的极限侧阻力标准值qsik。
2．上述宾馆采用钢筋混凝土预制桩，桩端进入中砂1.0m。
问桩端土承载力标准值qp是多少？桩的极限端阻力标准值qpk为多大? 若采用钢筋混凝土桩，横截面为300mm×300mm。
桩承台底部埋深1.0m，桩长为9.0m，用送桩器送入地面下0.90m。
计算单桩竖向承载力标准值和设计值。
3．某校教师住宅为6层砖混结构，横墙承重。
作用在横墙墙脚底面荷载为165.9kN／m。
横墙长度为10.5m，墙厚37cm。
地基土表层为中密杂填土，层厚h1＝2.2m，桩周土的摩擦力qs1＝llkPa；第②层为流塑淤泥，层厚h2＝2．4m，qs2＝8kPa；第③层为可塑粉土，层厚h3＝2.6m，qs3＝25kPa，第④层为硬塑粉质粘土，层厚h4＝6.8m，qs4＝40kPa，桩端土承载力标准值qp＝1800kPa。
试设计横墙桩基础。
4．某场地土层分布情况为：第一层，杂填土，厚1.0m；第二层，淤泥，软塑状态，厚6.5m，第三层为粉质粘土，IL=0.25，厚度较大。
现需设计一框架内柱的预制桩基础。
柱底在地面处的竖向荷载设计值F ＝1700kN,M＝180kN⋅m，水平荷载H＝100kN,初选该桩截面尺寸为350mm×350mm，试设计该桩基础。
第二篇：土力学论文非饱和土的抗剪强度研究曹琴(西南科技大学，绵阳，621010)摘要：非饱和土的抗剪强度是非饱和土中的基本问题。
如何快速经济地确定非饱和土的抗剪强度指标是非饱和土工程应用的关键性问题之一。
一些土力学试验实验
实验一：密度试验（环刀法）一、概述土的密度ρ是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。
土的密度反映了土体结构的松紧程度，是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据，也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。
土的密度一般是指土的天然密度。
二、试验方法及原理密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。
对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎、难以切削的土，可用蜡封法，对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。
环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。
1．仪器设备(1)恒质量环刀：内径6. 18cm(面积30cm2）或内径7. 98cm(面积50cm2），高20mm，壁厚1.5mm；(2)称量500g、最小分度值0. 1g的天平；(3)切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。
2. 操作步骤(1) 按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。
(2) 在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。
(3)擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量，准确至0. 1g。
环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3.，并取其两次测值的算术平均值。
实验二：含水率试验（烘干法）一、概述土的含水率是指土在温度105-110℃下烘到衡量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。
二、试验方法及原理含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等，其中以烘干法为室内试验的标准方法。
烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法，是室内测定含水率的标准方法。
土力学重要例题
3-1 某土层及其物理指标如图3-31所示，计算土中自重应力。
(参考答案：9m 处kPa cz 8.103=σ)习题3-1图解：第一层土为细砂，地下水位以下的细砂是受到水的浮力作用，其浮重度‘γ为：3s 65.10)18.01(69.220)169.2()1()1(G m KN w G s =+⨯⨯-=+-=γγ’第二层粘土层的液性指数109.125482550>=--=--=pL p L w w w w I ，故认为粘土层受到水的浮力作用。
其浮重度为：3s 8.01)50.01(72.219)172.2()1()1(G m KN w G s =+⨯⨯-=+-=γγ’0,0z ===z cz γσ;a cz kP m z 40220,2=⨯==σ;a cz kP m z 95.71365.10220,5=⨯+⨯==σ; a cz kP m z 104401.8365.10220,9=⨯+⨯+⨯==σ3-2 如图3-32所示桥墩基础，已知基础底面尺寸b =4m ，l =10m ，作用在基础底面中心的荷载N =4000kN ，M =2800k N ﹒m ，计算基础底面的压力并绘出分布图。
（参考答案：kPa p 205m ax =）图3-32 习题3-2图解：mN M 67.0647.040002800e =>===a kP e l N p 2053.1103400022b 32'max =⨯⨯⨯=-=）（3-3 一矩形基础，宽为3m ，长为4m ，在长边方向作用一偏心荷载G F +=1200kN 。
偏心距为多少时，基底不会出现拉应力？试问当min p =0时，基底最大压力为多少？（参考答案：kPa p 200m ax =） 解：基底不出现压应力，则偏心距m l 67.0646e ==≤ 当min p =0，则m l 67.0646e ===基底最大压应力KN 12002134p m ax =⨯⨯⨯，则a kP p 200m ax =3-4 某构筑物基础如图3-4所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN ，偏心距1.31m ，基础埋深为2m ，底面尺寸为4m ×2m 。
土力学在基坑支护中的应用实例
土力学在基坑支护中的应用实例一、引言在城市建设中，基坑工程是不可避免的一项重要任务。
基坑工程施工中，为了保证土壤的稳定和施工的安全，需要进行基坑支护。
土力学是研究土壤的物理力学性质和力学行为的学科，在基坑支护中起到至关重要的作用。
本文将介绍土力学在基坑支护中的应用实例，并探讨土力学对基坑工程的重要性。
二、基坑支护的需求基坑工程是建筑施工中的一项重要工程，通常用于地下空间的建设，如地下车库、地下商场等。
在基坑工程中，由于土壤的自重和周边地下水的压力，容易引起土壤的塌陷和基坑的失稳，给工程的施工和安全带来威胁。
因此，基坑支护是必不可少的。
基坑支护的主要任务是保护基坑周边的土壤和周边建筑物的安全，以及为施工提供一个稳定的施工环境。
三、土力学在基坑支护中的应用实例1. 壁面支护在基坑工程中，壁面支护是最常见的一种基坑支护措施。
壁面支护的目的是保持基坑的稳定和保护周边地下结构的安全。
土力学在壁面支护中的应用主要有以下几个方面：（1）确定支护结构的稳定性：土力学可以通过分析土壤的力学性质，确定壁面支护结构的稳定性。
通过计算土壤的抗拉强度、抗剪强度等参数，可以确定壁面支护结构的设计参数，保证基坑的稳定性。
（2）选择合适的支护材料：土力学可以通过考察土壤的塑性指标和力学参数，选择合适的支护材料。
根据土壤的塑性指标，可以确定使用钢板桩、混凝土桩或预应力锚杆等不同的支护材料。
2. 土壤加固在某些情况下，基坑工程中的土壤可能比较松散或弱化，需要进行土壤加固。
土力学在土壤加固中的应用主要有以下几个方面：（1）选择合适的加固方法：土壤加固的方法有很多，包括土钉墙、土石桩、注浆加固等。
根据土壤的力学性质和工程需求，可以选择最合适的加固方法。
（2）计算加固效果：土力学可以通过计算土壤的力学参数，来预测土壤加固后的效果。
通过对土壤进行试验和数值模拟，可以评估土壤加固的效果，并确定加固后的土壤的力学性质。
四、土力学对基坑工程的重要性土力学在基坑工程中的应用不仅体现在基坑支护的具体实例中，更重要的是土力学对于基坑工程的整体设计和施工过程的指导作用。
土壤力学工程案例研究
土壤力学工程案例研究在土木工程领域中，土壤力学是一个重要的分支，它研究土地的力学性质以及土壤与结构物之间的相互作用。
本文将通过几个案例研究，介绍土壤力学在工程实践中的应用。
案例一：基础设计和沉降分析某地发生地震后，一座建筑物出现了严重的沉降问题。
工程师们进行了现场勘察和土壤力学测试，发现该地区的土壤是黏性土。
根据试验结果，工程师们设计了适当的基础结构，采用了承载力较高的桩基础，并进行了沉降分析。
通过数值模拟和实测数据对比，工程师们验证了基础设计的有效性，并成功地解决了沉降问题。
案例二：边坡稳定性分析在山区公路修建过程中，一处边坡发生了滑坡事故。
工程师们使用土壤力学的方法对该边坡进行了稳定性分析。
通过采集土壤样本进行室内试验，并结合现场地质勘测数据，工程师们计算出边坡的抗剪强度和安全系数。
根据分析结果，工程师们采取了合理的加固措施，包括增加排水系统和加固土体。
这些措施成功地提高了边坡的稳定性，确保了公路的安全运行。
案例三：地基处理和沉降控制在一个大型工业项目的场地上，存在着土壤承载力不足和大量沉降的问题。
工程师们进行了土壤力学测试，并采取了相应的地基处理措施。
他们选择了加固地基和采用沉降控制技术。
通过合理地选择加固材料、优化施工工艺以及进行严密的监测，工程师们成功地解决了土壤承载力和沉降问题，确保了工业项目的可持续发展。
案例四：地震响应分析当地发生了一次大地震后，某座桥梁的结构安全性备受关注。
工程师们进行了地震响应分析，运用土壤动力学理论来研究土壤与结构物之间的相互作用。
通过数值模拟和实测振动数据对比，工程师们评估了桥梁结构的抗震性能，并提出了相应的加固建议。
这些建议帮助工程师们改善了桥梁的抗震能力，提高了公众的安全感。
结论通过以上案例研究，我们可以看到土壤力学在工程实践中的重要作用。
从基础设计到边坡稳定性分析，再到地基处理和地震响应分析，土壤力学为工程师们提供了科学的依据和方法。
它不仅保障了工程的安全性和可靠性，也使我们能够更好地理解土地与结构物之间的相互作用。
土壤力学工程案例
土壤力学工程案例1. 案例背景土壤力学是研究土壤力学性质和土体力学行为的学科，广泛应用于土木工程、建筑工程、地质工程等领域。
本文将介绍一起土壤力学工程案例，以展示土壤力学在实际工程项目中的应用和重要性。
2. 工程概况该工程是一座位于城市中心的高层建筑项目。
由于场地原本是一片低洼地，土壤具有较高的含水量和可压缩性，因此在施工前需要进行土壤力学工程分析和处理。
3. 土壤测试与勘察在项目开始前，施工方委托专业的土壤力学工程师进行土壤测试和勘察工作。
通过采集土壤样本，并运用力学试验仪器和实验室测试手段，对土壤的物理性质、力学性质和工程性质进行准确的测定与分析。
4. 土层力学参数确定根据土壤测试结果和现场勘察数据，土壤力学工程师对土体的力学参数进行确定。
这些参数包括土壤的重度、压缩特性、剪切强度、弹性模量、抗压强度等等。
确定准确的土层力学参数是进行土壤力学分析和设计的基础。
5. 土壤稳定性分析在土壤力学工程中，稳定性是一个重要的考虑因素。
基于土壤力学参数和现有的地质条件，工程师使用适当的计算方法和软件，对土壤的稳定性进行分析。
这包括坡面稳定性分析、地基承载力分析等等。
6. 土壤处理与加固根据土壤力学分析的结果，施工方采取了相应的土壤处理与加固措施。
这包括土壤改良、排水系统的设计和安装、地基加固措施的实施等等。
通过切实的土壤处理与加固措施，保证了工程的稳定性和安全性。
7. 施工监测与维护在土壤力学工程中，施工过程中的监测与维护工作至关重要。
工程师对施工现场进行实时监测，通过监测数据的分析和比对，及时发现并处理施工过程中可能出现的问题。
这保证了工程的顺利进行和高质量完成。
8. 结果与效益经过土壤力学工程的合理设计和施工，该高层建筑项目顺利完成，并且经过多次自然灾害的考验也保持了较好的稳定性和安全性。
该案例充分体现了土壤力学在工程项目中的重要作用和作用。
结论土壤力学工程案例展示了土壤力学的应用和重要性。
通过合理的土壤测试、力学参数确定、稳定性分析、土壤处理与加固、施工监测与维护等工作，可以保证工程的稳定性和安全性。
土力学基础试题经典【范本模板】
1、浅基础1.1 土中应力计算1。
1.1自重应力计算【例题1】无隔水层时自重应力计算某地基地质剖面如图2.1。
1-2所示,细砂层地面处的自重应为（)kPa。
（A）62.05 （B）47.05 （C）82。
05 (D)42。
05解耕植土层地面处：σcz=17.0×0。
6=10。
2(kPa）地下水位处：σcz=10.2+18。
6×0.5=19.5（kPa）粉质砂土底面处：σcz=19.5+（19.7-10)×1。
5=34.05（kPa）细砂层底面处：σcz=34.05+(16。
5—10)×2=47。
05(kPa) 应选答案(B）例题分析（1)地下水位以上土的重度应选用土层的天然重度。
(2）地下水位以下土的重度应选用浮重度，即土的饱和重度减去水的重度,即：γi′=γi-γw案例模拟题1某地质剖面如图2.1.1—3所示，粉土底面处的自重应力为（)kPa. (A）66.5 （B）90。
9 (C）65.9 (D）50.9【例题2】有隔水层时自重应力计算某地质剖面如图2。
1.1-4所示，泥岩层内顶面的自重应力为( )kPa. （A）41.7 (B)31。
85 （C）36.85 (D)41.85解：泥岩应视为不透水层，其顶面的自重应力为：σcz=17。
5×1.0+19。
0×0。
5+(19。
7-10）×0。
5=10×0。
5=36。
85（kPa) 应选答案(C ）.例题解析(1)透水层中地下水位以下土体重度应为浮重度:γi′=γi—γw(2)若地下水位以下存在不透水层时,不透水层层面以上的自重应力求解与透水层土体求法相同，不透水层层顶面内的自重应力有突变,即自重应力等于上覆水土的总重。
案例模拟题2某工程地质剖面如图2。
1。
1—5所示。
（1）地下水位以下0。
5m 处土的自重应力为（ ）kPa. （A28 (B)23 (C)27 （D)25 （2)泥岩层顶面内土的自重应力为（ )kPa 。
土力学例题讲解汇总
土力学例题讲解第二章土的物理性质和工程分类例题1（第二章）：某施工现场需要回填2000M3的土方（实方），填土的来源是从附近的土丘开挖，经堪察及室内实验，该土的物理指标分别为：d S=2.7、ω=16%、e=0.6、ωL=28%、ωP=15%要求填土的质量为ω=18%、ρd=1.76 t / m3。
问：（1）土丘上土的名称和状态；（2）应从土丘上开采多少土；（3）回填碾压时应洒多少水，填土的孔隙比减少多少；解：（1）由已知条件，有：I P= ωL－ ωP =28－15＝13 查表1－5 P18 10<I P=13 <17 知其为粉质粘土I P=( ω－ ωP ) / I P =(16 －15) / 13 = 0.08查表1－6 (P19) 0 < I L= 0.08 < 0.25 知该土目前处于为硬塑状态（2）要求填土的质量为达到ρd填土=1.76 t / m3；则回填2000M3的土方（实方）需要干土（土粒）为：m s=2000 m3×1.76 t / m3=3520 t 而来源土丘上土的干密度为：ρd土丘＝d SρW/（1+e）=2.7×1.76/（1+0.6）＝1.69 t / m3；则应从土丘上挖方：V挖方＝3520 t / 1.69 t / m3＝2083 m3；（3）由公式ω = m w / m s→m w = ω ×m s；应加水：m w =△ω ×m s =（18%－16%）×3520 = 70.4 t回填土碾压后，土的孔隙比为：e = d SρW / ρd－1 = 2.7×1 / 1.76－1＝0.534则填土的孔隙比减少：0.6 －0.534 ＝0.066作业题：某施工现场需要回填25000 M 3 的土方（实方），现有土料： ω=15.8%、ρ=1.76 t / m3。
问：（1）若要求填方质量达到ρd=1.63 t / m3；则至少需要运来多少方土料才够用；（2）压实前，若使土的含水量增加到最优含水量ω0P =18%，需要用多少水；例题2（第二章）：试分析计算，将以下指标名称填入下列数据前的括号内γ、d s、ω、γsat、γd、γ ’、e、n、S r( ds ) 2.70，( ) 0.80，( r ) 18Kn/m3；( ) 0.675，( ) 20%，( r’) 9.4Kn/m3；( rd ) 15Kn/m3，( rsat ) 19.4Kn/m3，( ) 44.4%解：1、土粒的相对密度一般为2.65～2.75之间，显然，上述数字中d s= 2.72、题给共有4个重度指标，依次为9.4Kn/m3、15Kn/m3、18Kn/m3、19.4Kn/m3；由重度指标的定义，我们知：γ ’＜γd＜γ＜γsat；经比较可得到：γ ’= 9.4Kn/m3、γd= 15Kn/m3、γ= 18Kn/m3、γsat= 19.4Kn/m3；3、根据公式：ρd=ρ /（1+ω）(其中：ρ=1.8T/m3)→ω=ρ /ρd－1=(1.8 / 1.5－1) ×100％= 20%e= d s ρw / ρd－1 =( 2.7 ×1) / 1.5－1= 0.8Sr= ω d s / e = (20% × 2.7) / 0.8 = 0.675n=e/(1+e)= 0.8 / ( 1 + 0.8 ) × 100％ = 44.44%第三章 地基的应力与变形例题1（第三章）：集中力作用下地基中的附加应力在地基上作用一集中力P=100KN ，要求确定：（1） 在地基中Z=2m 的水平面上，水平距离r = 0、1、2、3、4m 处各点的附加应力。
例题 土力学课件
1.某一原状土样,经试验测得基本指标如下:密
度 1.67 g cm3 , 含水量 12.9% , 土粒比
重 ds 2.67
求:孔隙比，孔隙率，饱和度、干密度、饱和 密度和有效密度。
例2：土密度的应用：
条件：某填土工程的填量为 V 30000m3 ，压实后 的干密度要求不小于d 1.70t m3 ，压实时的最优 含水量为 op 18% ，取土现场土料，天然含水 量 15% ，天然密度 1.64t m3
例:对某场地进行浅层平板载荷试验,圆形承压板面积 0.5m2,试坑深度为1.9m,试验土层为粉质粘土,p-s曲线 有明显的直线段,直线段斜率为0.07mm/kPa,直线段端 点对应荷载值为200kPa,该土层的变形模量.
解:圆形承压板面积0.5m2,直径d=0.798m.
圆形承压板 I0 0.785 ,粉质粘土的泊松比 0.38 变形模量:
例3：某砂土土样的密度 1.77 g cm3 ，含水
量 9.8% ，土粒的相对密度 ds 2.68 ，
对该砂样进行相对密度试验，得到其最大干密 度 d max 1.74 g cm3，最小干密度 d min 1.37 g cm3 。
求：确定该砂土的相对密实度并判断其密实程 度。
2.场地湿陷性类型
求:基底附加压力
F
1 18 kN m3
sat 20 kN m3
【例题分析】 • 【例】某条形地基，如下图所示。基础上作用荷载
F=400kN/m，M=20kN•m，试求基础中点下的附加应 力，并绘制附加应力分布图
F 0.1m M
1.5m
0 ＝18.5kN/m3
2m
分析步骤I：
F=400kN/m
2m 112.6kPa
土壤力学工程设计案例
土壤力学工程设计案例设计背景土壤力学工程设计是土木工程中的重要领域之一，涉及到土壤力学性质、地基工程、基础设计等方面。
本文章将以一个土壤力学工程设计案例为例，详细介绍设计过程和方法。
设计案例简介本案例是一座多层住宅建筑的基础设计。
该建筑位于一个低洼地带，地质条件复杂，其中包括各种类型的土壤。
设计的目标是确保建筑物的稳定和安全，同时最大限度地减小地基工程所需的成本。
一、场地勘察与土壤性质分析在设计之前，我们首先进行了详细的场地勘察和土壤性质分析。
通过采集样品并进行室内试验，我们确定了场地的地质特征和土壤力学参数。
根据勘察结果，我们将场地土壤分为三个类型：粘性土、砂性土和岩石。
二、基准承载力计算根据土壤性质分析结果，我们可以计算出不同类型土壤的基准承载力。
基准承载力是指在不考虑建筑物自重的情况下，土壤能够承受的最大荷载。
通过使用适当的计算方法和公式，我们确定了各种类型土壤的基准承载力，并将其用于后续的设计中。
三、基础类型选择根据场地勘察和土壤性质分析的结果，我们选择了适合该场地的基础类型。
考虑到多层住宅建筑的重量和场地土壤的特性，我们决定采用扩展基础作为建筑的基础类型。
扩展基础能有效分散建筑物的荷载，并提供稳定的承载能力，适应场地的条件。
四、基础尺寸设计在选择了基础类型之后，我们进行了基础尺寸的设计。
这涉及到对基础的宽度、长度和深度等参数进行合理的确定。
根据建筑物的荷载和土壤的承载能力，我们采用了合适的设计方法来计算基础的尺寸，并确保基础能够稳定地支撑建筑物。
五、基础施工方案在进行基础设计的同时，我们也制定了基础施工方案。
这包括基础的施工工艺、施工顺序和材料选择等方面。
考虑到场地土壤的特性，我们采用了适当的施工方法来确保基础的质量和稳定性。
六、基础处理措施根据土壤性质和场地条件，我们还采取了一些特殊的基础处理措施。
例如，在粘性土地层中，我们采用了加固桩的方法来增加基础的稳定性。
在砂性土地层中，我们采用了土工合成材料来提高土壤的承载能力。
土力学123
1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒相对密度（比重）为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。
1.解：湿土重：干土重：水重：环刀体积水体积土体积湿土密度含水率干土密度孔隙比2. 某原状土样的密度为1.85g/cm 3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。
2.解：设土颗粒体积为1由得3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水量为9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0. 461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度，判断该砂土的密实度。
3.解：由因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
24. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73 ，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。
4.解：由得孔隙比=相对密度*含水率最大干密度=相对密度/（1=孔隙比）饱和密度=（相对密度+孔隙比）/(1+孔隙比)因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土；因为0.75<I L=0.81<1.0,所以该粘性土的状态为软塑。
5.经测定，某地下水位以下砂层的饱和密度为1.991g/cm3，土粒相对密度为2.66，最大干密度为1.67g/c m3，最小干密度为1.39g/cm3，试判断该砂土的密实程度。
5.解：由得因为2/3< SPAN>所以该砂土的密实度为密实。
6.已知某土样含水量为20%，土粒相对密度为2.7，孔隙率为50%，若将该土加水至完全饱和，问10m3该土体需加水多少？6.解：由得由，且，得当时，当时，故应加水7.某土样，土粒相对密度为2.7，孔隙比为0.95，饱和度为37%，现要把饱和度提高到90%，则每1的该土样中应加多少水？7.解：由得8.某土样孔隙体积，土粒体积，土粒相对密度为d s=2.69，求孔隙比e和干重度γd；当孔隙被水充满时，求饱和重度γsat和含水量ω。
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典型范例
【例7-1】如图所示一高5m的挡土墙，墙后填土由两层组成，填土表面有20kPa的均布荷载，计算作用在墙上的总的主动土压力和作用点的位置。
【解题思路】
本题是典型的利用朗肯土压力理论计算土压力的实际应用，在填土表面有均布荷载作用，并且墙背后填土分层，在计算土压力时，应根据每一层的土压力系数分别进行计算。
由于上下两层都是粘土层，注意要判断是否存在负侧压力区，若存在负侧压力区，在计算土压力强度中应该不予考虑。
总的土压力合力是土压力强度分布图形的面积，相应作用点在强度分布图形的形心处。
【解答】
（1）主动土压力系数计算
第一层填土主动土压力系数为
第二层填土主动土压力系数为
（2）粘性土层中负侧压力区的判断
对于粘性土，需判别填土中是否存在拉应力区。
计算第一层填土中的临界深度
说明在第一层中存在负侧压力区，深度为地表范围内0.50m。
第二层填土中的临界深度
说明在第二层土中不存在负侧压力区。
（3）墙后各点主动土压力强度计算
B点的主动土压力为
F点交界面以上的主动土压力为
F点交界面以下的主动土压力为
A点的主动土压力为
（4）主动土压力合力计算
第一层总的主动土压力为
第二层总的主动土压力为
整个墙上总的主动土压力为
（5）合力作用点计算
土压力合力作用点在分布图形的形心处。
合力Ea的作用点在A点以上的距离
【例7-2】某折线型挡土墙如图所示，墙背为砂性填土，填土的内摩擦角ϕ＝400，重度γ＝19kN/m3，与墙背的外摩擦角δ＝ϕ/2＝200，墙顶填土面倾角β＝29°45’（1∶1.75），上段墙背倾角α1＝18°26’（3∶1）。
下段墙背倾角为α2＝－14°02’（1∶0.25）。
试用延长墙背法计算该挡土墙背的土压力分布及其合
力。
【解题思路】
本题是库仑土压力理论在实际工程中具体应用的典型算例，墙背后填土不水平，墙背不光滑同时墙背倾斜而且分成两段，这种挡土墙的实用计算方法如下：将折线型挡土墙AB（上）段视为一俯斜型挡土墙，计算墙背土压力E
a1
，延长BC（下）段墙背与填土面相交，得交点D，
并以虚线相连，将DC视为仰斜型挡土墙墙背计算土压力E
a2
（但不计虚线部分土压力），计
算折线型挡土墙墙背土压力合力Ea（为E
a1和E
a2
的矢量和）及其作用方向与水平面的夹角
（E
a 的作用点为E
a1
和E
a2
作用线的交点，可通过几何关系求得）
【解答】
（1） AB墙段上的土压力计算
AB（上）段墙背土压力分布可由库仑土压力理论求得主动土压力系数
土压力分布情况
A点：
B点：
合力大小：
合力作用方向与水平面的夹角为：
（2） BC墙段上的土压力计算
BC（下）段墙背，计算时将其延长至与填土面相交，其交点可由填土面直线方程及BC段墙背直线方程求得，若设A点为坐标原点，则B点坐标为（0.667，－2）。
填土面直线方程为：
BC段直线方程为：
因此得到D点座标：，故延长后BC段墙的高度为
BC（下）段墙背土压力分布可由库仑土压力理论求得主动土压力系数
土压力分布情况
B点：
C点：
合力大小
合力作用方向与水平面的夹角为：
（3）总土压力计算
总土压力是两段墙背受到土压力的矢量和，可以通过压力力的矢量三角形得到。
与的夹角为：
故与水平面的夹角为。
备注：延长墙背法计算结果一般稍偏大，若采用楔体试算法可得其总压力。