《土力学与地基基础(第3版)》教案5

筏板基础
筏板基础，也称为整体基础，将所有基础连成一个整体，适用于荷载较 大、地基承载力较低或地基土层较差的建筑物。
土质分类与识别
土的物理特性
土的物理特性，如颗粒大小、 形状和矿物成分，决定了土壤 的分类。
土的层次结构
不同的土壤层具有不同的物理 性质，并影响地基的承载力和 稳定性。
实验室测试
实验室测试，例如颗粒大小分 析和比重测试，用于识别和分 类土壤。
地基的沉降量，确保沉降量不
础能够承受建筑物荷载和各种
超过允许范围，避免建筑物出 现不均匀沉降导致的破坏.
外力，避免发生破坏.
基础型式与基础构造
独立基础
适用于荷载较小的独立柱，单个柱下独立 设置。独立基础应避免偏心受力，并应考 虑柱底的荷载和基础的尺寸。
条形基础
适用于承重墙体或排列较密的柱体，通常 沿墙体或柱体布置，承受墙体或柱体的荷 载，并将其传递给地基。
土的渗流
1
渗流的基本概念
渗流是指水在土体孔隙中的流动。渗流速度取决于水头差、
土的渗透系数和孔隙率。
2
渗透系数
渗透系数表示土体渗透性的指标。渗透系数越大，土体越容
易透水。
3
达西定律
达西定律描述了渗流速度与水头梯度之间的关系。它是一个
重要的渗流计算公式。
土的有效应力理论
总应力
土体中所有应力的总和，包括有效应力和孔隙水压力。
挡土结构设计
1 1. 挡土墙类型
2 2. 稳定性分析
根据材料和结构形式，挡土墙
分析挡土墙的稳定性，确保结
ห้องสมุดไป่ตู้
可分为重力式、砌体式、钢筋
构安全可靠，防止滑移、倾覆
混凝土式、浆砌石式等。
或破坏。
3 3. 设计原则
4 4. 防护措施
主要考虑结构强度、稳定性、
对挡土墙进行排水、加固等防
经济性、施工可行性等因素。
未来，我们将继续学习更深入的理论知识，并结合实际工程案例，提升解决 实际问题的能力。
木支护
木支护成本低，施工方便，适 用于基坑深度较浅、地质条件 简单的场合，但抗变形能力和 耐久性较差。
喷射混凝土支护
喷射混凝土支护适用于地质条 件较差、施工进度要求较高的 基坑，具有施工速度快、造价 低等优点。
课程总结与展望
本课程介绍了土力学与地基基础的基本原理和工程应用，涵盖了土的性质、 地基承载力、基础设计、边坡稳定性等内容。
4 4. 抗浮校验
确保地基基础在各种荷载作用
对于地下水位较高的地区，需
下，不会发生倾覆、滑移等失
进行抗浮校验，防止基础上浮
稳现象.
.
地基类型及其特点
浅基础
浅基础，也称为表层基础，埋深 小于等于基础宽度，适用于荷载 较小、地基承载力较高的建筑物 。
深基础
深基础，也称为桩基础，埋深大 于基础宽度，适用于荷载较大、 地基承载力较低或地基土层较差 的建筑物。
选择合适的沉降计算方法
根据土层的性质、基础形式和荷载情况，选择合适的沉降计算方法，例如弹性理论法或数值计算法。
考虑不同因素的影响
考虑基础形式、荷载分布、土层的压缩性、时间效应等因素对沉降的影响。
进行沉降计算和分析
根据选择的计算方法，进行沉降量计算，并分析结果，确保沉降量符合设计要求。
基础抗浮设计
浮力计算
孔隙水压力
土体中孔隙水对固体颗粒的压力，受地下水位和渗流影响。
有效应力
总应力减去孔隙水压力，反映土体固体颗粒之间的实际接触压力。
土的极限承载力理论
承载力
土体在一定条件下所能承受的最大荷载。
破坏形式
通常分为剪切破坏和冲切破坏。
影响因素
土的物理力学性质、基础形状、埋深等。
计算方法
采用经验公式、极限平衡法等进行计算。
设计流程
从地基承载力设计、基础类型选择、沉降计算到抗浮、抗滑移设 计，本章将逐步引导读者掌握地基基础设计的关键步骤。
地基基础设计的基本原理
1 1. 土体承载力
2 2. 沉降控制
地基土能够承受建筑物荷载的
控制建筑物沉降量，避免因沉
能力，是地基基础设计的基础
降不均匀导致结构破坏.
.
3 3. 稳定性分析
桩基础设计
桩基础类型
根据桩的材料和施工方法，可以分为预制桩、灌注桩、复合桩等 。
预制桩是在地面预先制成，然后打入或压入土中。灌注桩是在土 中钻孔后，再灌注混凝土。
复合桩是由两种或两种以上材料组成的桩。
桩基设计要点
桩基设计需要考虑桩的承载力、沉降量、抗拔力、抗剪力等因素 。 还需要考虑桩基的施工工艺和环境条件。 例如，在地震区，需要设计抗震桩基。
地基承载力设计
1 1. 确定地基承载力
2 2. 计算基础尺寸
根据土的物理力学性质和地基
根据建筑物荷载和确定的地基
的具体条件确定地基的承载力
承载力，计算出基础的尺寸，
，并选择合适的安全系数.
确保基础能够承受建筑物荷载
.
3 3. 考虑地基沉降
4 4. 验算基础强度
在计算基础尺寸时，需要考虑
对基础进行强度验算，确保基
筏形基础
适用于多层建筑或高层建筑，通常用于地 基承载力较低或地基不均匀的情况。筏形 基础的承载力较大，可以承受建筑物的整 体重量，并将其传递给地基。
基础的沉降计算
计算基础的沉降量
计算基础的沉降量是地基基础设计中至关重要的一步，它直接影响着建筑物的稳定性和使用寿命。
确定沉降控制指标
根据建筑物的类型、功能和使用要求，确定允许的沉降量和差值。
分类标准
根据不同的分类系统，例如美 国统一土分类系统 (USCS) 和 英国标准土分类系统 (BS)，对 土壤进行分类。
土的物理力学性质
土的物理力学性质是指土体在荷载作用下发生的变形和破坏的规律。这些性 质是进行地基基础设计和边坡稳定性分析的基础。 土的物理力学性质主要包括：密度、孔隙率、含水率、饱和度、塑性指数、 液性指数、抗剪强度等。 这些性质可以通过实验测试或根据经验公式进行推算。
浮力是液体或气体对浸入其中的 物体产生的向上托力。浮力大小 等于物体排开流体的重量。
抗浮验算
基础抗浮验算应确保基础结构在 水位变化时不会被浮起。抗浮验 算方法主要有浮力计算法和有效 应力法。
抗浮措施
当基础抗浮验算不满足要求时，需要采取抗浮措施，如增加基础重量、 设置锚固、改变基础形式等。
基础抗滑移设计
《土力学与地基基础 （第3版）》教案5
本教案是针对《土力学与地基基础》教材第3版的第五章内容编写的。第五章 主要讲解土的压缩性，包括压缩试验、压缩性指标以及压缩变形计算。
hd by h d
本章概述
内容概览
本章将深入探讨地基基础设计的基本原理，涵盖地基类型、土质 分类、土的物理力学性质等内容，为后续章节的具体设计提供理 论基础。
边坡防护设计
护坡结构
护坡结构可以防止边坡的侵蚀和崩塌。
植被防护
植物根系可以加固边坡土壤，减少雨水冲刷。
排水措施
排水措施可以降低地下水位，减少边坡的地下水压力。
基坑支护设计
钢板桩支护
钢板桩支护适用于基坑深度较 深、地质条件较复杂的情况， 具有较强的抗变形能力和抗渗 能力。
混凝土支护
混凝土支护结构坚固，耐久性 强，适用于地质条件较好的基 坑，但施工周期较长。
护措施，延长其使用寿命。
边坡稳定性分析
边坡稳定性分析
边坡稳定性分析是土力学与地基 基础的重要内容之一。它主要涉 及边坡的稳定性评估，以确保边 坡的安全性。
安全系数
通过对边坡进行稳定性分析，我 们可以确定边坡的稳定性系数， 并根据系数的大小来评估边坡的 安全性。
防治措施
对于不稳定的边坡，需要采取相应的防治措施，如边坡支护、排水措施 等，以提高边坡的稳定性。
土的沉降分析
计算沉降量
1
预测建筑物或结构的沉降量，确保结构的稳定性。
分析沉降模式 2
评估沉降的均匀性，避免不均匀沉降导致的结构破坏。
确定沉降影响 3
了解沉降对建筑物或结构的影响，并采取措施进行预防或补偿。
沉降分析是土力学与地基基础设计的重要组成部分，它有助于预测建筑物或结构的沉降量以及沉降模式。 通过分析沉降，可以评估沉降对建筑物或结构的影响，并采取措施进行预防或补偿。
抗滑移设计
基础抗滑移设计旨在确保基础在受到水平荷载作用时，不会发生 水平移动或滑移。水平荷载主要来自地震力、风荷载、土压力、 水压力等。设计时需要考虑各种因素的影响，例如基础底面与地 基之间的摩擦系数、基础的形状尺寸等。
设计方法
常用的抗滑移设计方法包括：摩擦力法、锚固法、基础形状设计 法等。摩擦力法主要利用基础底面与地基之间的摩擦力来抵抗水 平荷载。锚固法则通过设置锚固装置，将基础固定在地基上。基 础形状设计法通过合理设计基础形状，例如设置斜坡或台阶，来 增强基础的抗滑移能力。