土力学-第六章-地基变形
2012土力学名词解释
《土力学》名词解释09级考试，名词解释：1.液性指数 2.压缩模量 3.达西定律 4.最优含水率 5.被动土压力6.超固结比7.固结度8.不均匀系数9.砂土相对密实度 10.临塑荷载马亢班小测，名词解释：1.管涌 2.先期固结压力 3.塑性指数 4.灵敏度 5.超固结比 6.压缩系数 7.不均匀系数 8.相对密实度 9。
渗透系数第一章 土的组成（王志磊）1. d60—小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径，称为限定粒径（限制粒径）；d10—小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径，称为有效粒径；2.不均匀系数C u : 小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径与小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径的比值。
即C u =d 60/d 10.3.曲率系数C c ：C c =d 230/(d 60*d 10).4.毛细水：受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以上的透水层中自由水5.结合水－指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。
这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压，使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。
结合水分为强结合水和弱结合水两种。
6.强结合水：紧靠土粒表面的结合水，其性质接近于固体，不能传递静水压力，具有巨大的粘滞性、弹性和抗剪强度，冰点为-78度，粘土只含强结合水时，成固体状态，磨碎后成粉末状态。
7.弱结合水:强结合水外围的结合水膜。
8.土的结构:指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。
土的结构和构造对土的性质有很大影响。
9.土的构造:物质成分和颗粒大小等都相近的同一土层及其各土层之间的相互关系的特征称之。
第二章 土的物理性质及分类（杨少鹏，李顺时）1.土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比(用百分数表示)。
2土粒相对密度（比重）：土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比。
3.土的密度：土单位体积的质量称为土的（湿）密度。
4.土的干密度：土单位体积中固体颗粒部分的重量。
土力学PPT课件： 地基变形计算
e1
e0
h1 h0
1
e0
其中：e0
Gs 1 0
0
w
1
h Vs 0 A
1 e
0
hi ei
❖压缩曲线是室内压缩实验的成果，它是土的孔隙比e 与所受压力P的关系曲线。
•压缩性曲线的形状与土样的成分、结构、状态及受力历 史等有关。
•压缩性不同的土，其e-p曲线的形状不同。曲线愈陡，说 明压力增加时孔隙比减小得多，土易变形，压缩性愈高。
载荷试验
载荷试验观测标准：
a. 每级加载后，按间隔10、10、10、15、15、30分钟 读数，当连续2个小时内，每1个小时的沉降量小于 0.1mm时，可加下一级荷载；
b. 当出现承压板周围土有明显的侧向挤出或发生裂纹 时、当沉降s急剧增大时、当某一级 荷载24小时不能达到稳定标准时， 即可终止加载；
（二）压缩定律
1.压缩系数
e p曲线上任一 点切线斜率 a就表示了相应于压力 p作用下的压缩性。
压缩系数
a de e1 - e2 dp p2 - p1
式中 : a称为压缩系数 单位为MPa-1；
p1 : 相当于某深度处的自重 应力[kPa]； p2 : 相当于某深度处的自重 应力与附
加应力之和[ kPa]；
六、由原始压缩曲线求土的压缩性指标
原始压缩曲线是指室内压缩试验e—logp曲线镜修正 后得出的符合现场原始土体孔隙比与有效应力的关系 曲线。 1. 正常固结土
（1）先作b点 （2）再作c点 （3）然后作bc直线
（原始压缩曲线）
2. 超固结土
（1）先作b1点 （2）过b1点作一直线 （3）再作c点 （4）然后作bc直线 (原始压缩曲线）
体积压缩系数
《土力学》复习附答案版
土力学习题集及详细解答《土力学》习题第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较大，其夯实后密实度较大。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥ 5 且曲率系数为 1～3 的土。
3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。
5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。
7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越小，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越大。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为有效粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为限制粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为：（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造您的选项（ D ）2.土的结构为絮状结构的是:（A）粉粒（B）碎石（C）粘粒（D）砂粒您的选项（ C ）3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（C U为不均匀系数，C C为曲率系数）：（A）C U< 5（B）C U>10（C）C U> 5 且C C= 1へ3（D）C U< 5 且C C= 1へ3您的选项（ A）4.不能传递静水压力的土中水是：（A）毛细水（B）自由水（C）重力水（D）结合水您的选项（ D ）第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是缩限、塑限。
2.根据塑性指数，粘性土被分为粘土及粉质粘土。
3.淤泥是指孔隙比大于 1.5 且天然含水量大于 W L 的土。
4.无粘性土根据土的颗粒级配进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量 50% 的土。
土力学课后简答题
简答题第一章1、什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。
根据颗分试验成果绘制的曲线（采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
2、土中水按性质可分为哪几类？4、什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系，土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。
基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结（粒径0.075~0.005mm）、絮状结构（粒径<0.005mm）。
单粒结构：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。
蜂窝结构：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。
絮状结构：土粒较长时间在水中悬浮，单靠自身中重力不能下沉，而是由胶体颗粒结成棉絮状，以粒团的形式集体下沉。
5、什么是土的构造？其主要特征是什么？土的宏观结构，常称之为土的构造。
是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。
其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。
7、土的颗粒矿物质按其成分分为哪两类？毛细水是存在于地下水位以上，受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。
它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。
毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响；在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。
在粉土和砂土中毛细现象最显著。
10、粘土的活动性为什么有很大差异？粘土颗粒（粘粒）的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质，而粘土矿物是很细小的扁平颗粒，颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力，表面积（比表面）愈大，这种能力就愈强，由于土粒大小而造成比表面数值上的巨大变化，必然导致土的活动性的极大差异，如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍，因而具有极强的活动性。
土力学与地基基础习题集与答案第6章
第6章土中应力一简答题1．成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量?【答】不能。
利用弹性力学公式估算最终沉降量的方法比较简便，但这种方法计算结果偏大。
因为的不同。
2．在计算基础最终沉降量(地基最终变形量)以及确定地基压缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重度进行计算?【答】固结变形有效自重应力引起3．有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变化时，对基础沉降有什么影响？当基础底面为不透水的可压缩性土层时，地下水位上下变化时，对基础有什么影响？【答】当基础埋置在透水的可压缩性土层上时:地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，基础沉降增加。
地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。
是地基承载力下降,若遇见湿陷性土会引起坍塌。
当基础埋置在不透水的可压缩性土层上时:当地下水位下降，沉降不变。
地下水位上升，沉降不变。
4．两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同,试问哪一个基础的沉降大？为什么？【答】引起基础沉降的主要原因是基底附加压力，附加压力大,沉降就大。
（〈20）因而当基础面积相同时，其他条件也相同时。
基础埋置深的时候基底附加压力大，所以沉降大。
当埋置深度相同时，其他条件也相同时，基础面积小的基底附加应力大,所以沉降大5．何谓超固结比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土?【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。
超固结比值等于1时为正常固结土6．正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量，是否相等？【答】不相同，因为压缩性指标不同7．采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降？【答】对于软粘土，尤其是土中含有一些有机质,或是在深处可压缩压缩土层中当压力增量比（指土中附加应力与自重应力之比）较小的情况下，此压缩沉降必须引起注意。
土力学习题
第二章土的物质组成及土水相互作用、单项选择题1.土颗粒的大小及其级配，通常是用粒径级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示(A)土粒大小较均匀，级配良好(B)土粒大小不均匀，级配不良(C)土粒大小不均匀，级配良好2.土的可塑性范围与比表面大小关系叙述正确的是(A)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范围大(B)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范围大(C)粘土的比表面与砂土相似，颗粒细，故可塑性范围大3.对土粒产生浮力的是(A)毛细水(B)重力水(C)结合水4.如果用高价阳离子置换双电层中的低价阳离子，则粘土的塑性指数(A)增大(B)减小(C)不变5.当粘土矿物成分已知时，颗粒水膜厚度与水化阳离子的原子价大小的关系:(A)高价阳离子比低价阳离子构成水膜厚(B)低价阳离子比高价阳离子构成水膜厚(C)与阳离子的阶数无关，只与离子的浓度有关6.毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？(A)粘土颗粒电场引力作用(B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用7.三种粘土矿物中, 的结构单元最稳定。
(A)蒙脱石(B)伊利石(C)高岭石8.颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力，称为表面能。
颗粒大小和表面能之间的关系(A)颗粒越大，表面能越大(B)颗粒越细，表面能越大(C)颗粒越圆，表面能越大9.三种粘土矿物的亲水性大小，哪种次序排列是正确的:(A)高岭石＞伊利石＞蒙脱石(B)伊利石〉蒙脱石〉高岭石 (C)蒙脱石〉伊利石〉高岭石川、a 土的干重度比 b 土大 W 、a 土的孔隙比比b 土大、问答题什么是粒组？什么是粒度成分？ 土的粒度成分的测定方法有哪两种，它们各适用于何种土类?三、计算题1. a 、b 、c 三个土样的颗粒分析成果如下表，做出它们的颗粒级配曲线，并判断它们的颗粒级配情况和第三章 土的物理性质及工程分类、单项选择题测指标。
2. 砂性土的分类依据主要是3. 已知a 和b 两种土的有关数据如下:n 、a 土的重度比b 土大1. 2. 什么是颗粒级配曲线，它有什么用途? 3. 粘土矿物有哪几种？对土的矿物性质有何影响? 4. 土中水有几种存在形态，各有何特性? 5. 土的结构有哪几种类型？各对应哪类土?1. 土的三相比例指标包括：土粒比重、含水量、 密度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中为实(A)含水量、孔隙比、饱和度(B)密度、含水量、孔隙比 (C) 土粒比重、含水量、密度(A)颗粒粒径及其级配(B)孔隙比及其液性指数 (C) 土的液限及塑限I 、a 土含的粘粒比b 土多4. 有下列三个土样，试判断哪一个是粘土:(A)含水量w=35%,塑限w p =22%,液性指数I L =0.9 (B)含水量w=35%，塑限W p =22%，液性指数I L =0.85 (C)含水量w=35%，塑限W P =22%，液性指数I L =0.755. 有一个非饱和土样， 在荷载作用下饱和度由 80%增加至95%。
土力学讲义
土力学讲义适用范围:本课程为大学课程,一般适用于本科、专科以及自考类同学。
参考教材:中南大学土力学及基础工程38讲哈工大土力学及基础工程58讲齐加连主讲讲义大纲:第一章土的组成1土的定义：土是岩石风化的产物。
常见的化学风化作用：水解作用，水化作用，氧化作用。
2土是由固体颗粒，水，和气体组成的三相体系。
3固体颗粒:岩石风化后的碎屑物质简称土粒，土粒集合构成土的骨架4土具有三个重要特点：散体性；多相性；自然变异性5粒组：介于一定粒度范围内的土粒。
土粒的大小叫做粒度。
6采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配；不均匀系数Cu：反映大小不同粒组分布的均匀程度，Cu越大，越不均匀。
曲率系数Cc:反映了d10、d60之间各粒组含量的分布连续情况。
Cc过大或过小，均表明缺少中间粒组。
7土粒大小：也称为粒度，以粒径表示；8土体：9粘土矿物10液相11强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜，亦称吸着水弱结合水紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜，也称薄膜水。
12自由水指土粒表面引力作用范围之外的水.自由水分为：重力水，毛细水。
重力水是存在于地下水位以下的透水土层中的自由水。
毛细水存在于地下水位以上，受水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
13土的构造：指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。
有层理构造，裂隙构造，分散构造14土的结构：指土粒大小、形状、相互排列及其联结关系、土中水性质及孔隙特征等因素的综合特征。
有单粒结构，蜂窝结构，絮状结构15承压水16潜水：17排水距离18双面排水19电泳：在电场作用下向阳极移动；电渗：水分子在电场作用下向负极移动，因水中含有一定量的阳离子（K+，Na+等），水的移动实际上是水分子随这些水化了的阳离子一起移动。
20双电层：反离子层与土粒表面负电荷层组成双电层。
第二章土的物理性质及分类1重度：单位体积土的重量，用γ表示密度：单位体积土的质量，用ρ表示2干密度ρd 干容重γd ：单位体积内土粒的质量或重量饱和密度ρsat 与饱和容重γsat ：土中孔隙完全被水充满，土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量浮密度与浮容重：单位体积内土粒质量与同体积水质量之差3土粒相对密度:土的质量与同体积4℃时纯水的质量之比4土的含水率w :土中水的质量与土粒质量之比.测定方法：烘干法。
土力学中地基变形与时间的关系
ａ ｉ ｅ ｉ ｏ ｌｍ ｅ ｈａ ｃ ｎｄ ｔｍ ｎ ｓ ｉ ｃ ｎｉ ｓ
Ｗ Ｕ ｏ ｈ ｉ Ｇｕ — ｕ 。ＬＩ ＡＮＧ —ｕ，ＬＩ Ｚ ｎ — ｉ Ｌｉ ｆ Ｕ ｏ ｇ ｍ ｎ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＡｅ ｏ ｐ ｃ ｎ ｖｌＥｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｓ ｈ ｏ ｒ ｓ ａ ｅａ ｄ Ｃｉ ｉ ｏ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｈａ ｂ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｅ ｓｔ ，Ｈａ ｂ ｎ ０ ，Ｃ ｉ ａ ｒ ｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｒ ｉ ，１ ０ ０ ５ １ ｈｎ ）
土 力 学 中地 基 变 形 与 时 间 的 关 系
吴 国辉 ， 立 孚 ， 宗 民 梁 刘
（ 尔滨 工 程 大 学 航 天 与 建 筑 工 程 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １ ０ ０ ） 哈 黑 ５ ０ １
摘
要： 固结理论是从地基沉降计算的需要 出发 而建立起来 的。在现代 土力学及其工 程实践 中， 固结理 论仍 占有非
一
瞬时孑 隙水压 力为 Ｌ
一 ０ ０＜ ￡ ∞ ） （ ） （ ＜ ． ２
Ｕ ＝ ＝ ＝ ． （ ３ １）
收 稿 日期 ：０ １１—６ ２ １ １１ 基金项 目： 高等学校博 士学科点 专项科 研基金 （０ ６ ２ ７ ２ ） 中央 ２ ０ ０ １０ ０ ； 高校基 本科 研 业 务 费 专 项 资金 资 助 （ ＵＣＦ ０ ２ ５ ＨＥ １０ ０ ；
Ｈ ＥＵＣＦ１ ０ ０ ） ０ ２ ９
着 时 间的延续 逐 渐被 挤 出 ， 同时 孔 隙体 积 也 随着 减
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｉ ｍ ｅ ｈ ｎｃ ；ｃ ｎ ｏ ｉａ ｉｎ ｔ ｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏｌ ｃ ａ ｉｓ ｏ ｓ ｌ ｔ ｈ ｏ ｙ；ｄ ｕ ｌ ｏ ｓｉｕ ｉｅｒ ｌｔ ｎ；ｃ ｎ ｏｉａ ｉｎ ｄ ｇ ｅ ｄ ｏ ｏ ｂｅ ｃ ｎ ｔｔ ｔｖ ｅａ ｉ ｏ ｏ ｓ ｌ ｔ ｅ ｒｅ ｄ ｏ
东南大学等四校合编《土力学》第4版重点笔记
东南大学等四校合编《土力学》第4版重点笔记东南大学等四校合编《土力学》（第4版）笔记和课后习题（含考研真题）详解目录绪论0.1 复习笔记第一章土的组成1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 考研真题与典型题详解第二章土的物理性质及分类2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 考研真题与典型题详解第三章土的渗透性及渗流3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 考研真题与典型题详解第四章土中应力4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 考研真题与典型题详解第五章土的压缩性5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 考研真题与典型题详解第六章地基变形6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 考研真题与典型题详解第七章土的抗剪强度7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 考研真题与典型题详解第八章土压力8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 考研真题与典型题详解第九章地基承载力9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 考研真题与典型题详解第十章土坡和地基的稳定性10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 考研真题与典型题详解第十一章土在动荷载作用下的特性11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 考研真题与典型题详解•试看部分内容复习笔记考点一：土力学的概念及学科特点★（1）土力学是指研究土体的一门力学，它是研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科。
广义的土力学包括土的生成、组成、物理化学性质及分类在内的土质学。
（2）土是由岩石经历物理、化学、生物风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用等交错复杂的自然环境中所生成的各类沉积物。
（3）特殊土有遇水沉陷的湿陷性土（如常见的湿陷性黄土）、湿胀干缩的胀缩性土（习称膨胀土）、冻胀性土（习称冻土）、红黏土、软土、填土、混合土、盐渍土、污染土、风化岩与残积土等。
（4）对土的基本力学性质和土工问题计算方法的研究验证，是土力学的两大重要研究课题。
土力学讲课第六章地基土承载力
例题分析
有一条形基础，宽度 b = 3m ，埋深 h = 1m ，地基土内摩擦角 j =30 °，黏聚力 c =20kPa ，天然重度 =18kN/m 3 。试求：
（ a ）地基临塑荷载； （ b ）当极限平衡区最大深度达到 0.3 b 时的均布荷载数值。 解
：
（ a ）计算公式：
（b）临界荷载：
（1）原位测试
（1） 静载荷试验
fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)
fak :静载荷试验确定的承载力-特征值（标准值） fa ：深宽修正后的承载力特征值（设计值）
（2）承载力公式法：
fa=Mbb+Md md+Mcck fa :承载力特征值（设计值）
——相当与
p1/4=NB /2+Nq d+Ncc
时，有：
化简后，得到：
p
0.3b
=333.8kPa
总结上节课的内容 极限承载力理论界和半理论解 1 Prantl解 假设和滑裂面形状 2 太沙基解，一般解形式 3 极限承载力的影响因素 , c, ，D, B,
pu
B
2
N cNc qNq
B
p 实际地面 D I 45o－/2 III II E F
• 合力= 1， 3 • 设k0 =1.0 • 弹性区的合力：
图6.5 条形均布荷载作用下地基主应力
p D (a)无埋置深度 (b)有埋置深度 1,3 ( 0 sin 0 ) ( D z ) （ 1）
允许地基中有一定的塑性区，作为设计承载力
--考察地基中塑性区的发展
D
D
I区：朗肯主动区
垂直应力pu为大主应力，
高等土力学教材 第六章 土工数值分析(一)土体稳定的极限平衡和极限分析
土工数值分析（一）土体稳定的极限平衡和极限分析目录1 前言 (2)2 理论基础－塑性力学的上、下限定理 (4)2.1 一般提法 (4)2.2 塑性力学的上、下限定理 (5)2.3 边坡稳定分析的条分法 (7)3 土体稳定问题的下限解－垂直条分法 (9)3.1 垂直条分法的静力平衡方程及其解 (9)3.2 数值分析方法 (11)3.3 垂直条分法的有关理论问题 (15)3.4 垂直条分法在主动土压力领域中的应用 (19)4 土体稳定分析的上限解－斜条分法 (23)4.1 求解上限解的基本方程式 (23)4.2 上限解和滑移线法的关系 (24)4.3 边坡稳定分析的上限解 (27)4.4 地基承载力的上限解 (27)5 确定临界滑动模式的最优化方法 (30)5.1 确定土体的临界失稳模式的数值分析方法 (30)5.2 确定最小安全系数的最优化方法 (31)6 程序设计和应用 (39)6.1 概述 (39)6.2 计算垂直条分法安全系数的程序S.FOR (39)6.3 计算斜条分法安全系数的程序E.FOR (53)1土工数值分析（一）：土体稳定的极限平衡和极限分析法1前言边坡稳定、土压力和地基承载力是土力学的三个经典问题。
很多学者认为这三个领域的分析方法属于同一理论体系，即极限平衡分析和极限分析方法，因此，应该建立一个统一的数值分析方法。
Janbu 曾在1957年提出过土坡通用分析方法。
Sokolovski(1954)应用偏微分方程的滑移线理论提出了地基承载力、土压力和边坡稳定的统一的求解方法。
W. F. Chen (1975) 在其专著中全面阐述了在塑性力学上限和下限定理基础上建立的土体稳定分析一般方法。
但是，上述这些方法只能对少数具有简单几何形状、介质均匀的问题提供解答，故没有在实践中获得广泛的应用。
下面分析这三个领域分析方法的现状以及建立一个统一的体系的可能性。
有关边坡稳定分析的理论的研究工作，从早期的瑞典法，到适用的园弧滑裂面的Bishop简化法，到适用于任意形状、全面满足静力平衡条件的Morgenstern - Price法(1965)，其理论体系逐渐趋于严格。
土力学第六章土压力计算
第六章挡土结构物上的土压力第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力，本章将介绍土体作用在挡土结构物上的土压力，讨论土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点，而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关，亦和结构物的刚度、高度及形状等有关。
一、挡土结构类型对土压力分布的影响定义：挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护边坡的稳定，人工完成的构筑物。
常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。
挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。
1．刚性挡土墙指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。
由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽略。
墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。
2．柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。
3．临时支撑边施工边支撑的临时性。
二、墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。
墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小。
1.静止土压力（0E ）墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或位移，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力0E 。
2.主动土压力（a E ）挡土墙在填土压力作用下，向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动，直至土体达到主动平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。
3.被动土压力（p E ）挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到被动极限平衡状态，形成滑动面。
此时的土压力称为被动土压力p E 。
同样高度填土的挡土墙，作用有不同性质的土压力时，有如下的关系：p E >0E > a E在工程中需定量地确定这些土压力值。
Terzaghi （1934）曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验，后来一些学者用不同土作为墙后填土进行了类似地实验。
陈希哲《土力学地基基础》(第5版)配套题库-章节题库【圣才出品】
第六章工程建设的岩土工程勘察一、名词解释1．触探法答：触探法是间接的勘察方法，不取土样，不描述，只将一个特别探头装在钻杆底端，打入或压入地基土中，由探头所受阻力的大小探测土层的工程性质。
2．标准贯入试验答：标准贯入试验是指用标准质量的铁锤提升至标准高度自由下落，将特制的圆锥探头贯人地基土层标准深度，所需的击数N值的大小来判定土的工程性质的好坏。
二、填空题1．岩土工程勘察阶段可分为、、三个阶段。
【答案】场址选择（可行性研究）；初步勘察；详细勘察【解析】岩土工程勘察阶段可分为场址选择（可行性研究）、初步勘察、详细勘察三个阶段。
2．工业与民用建筑岩土工程勘察中，最常用的勘察方法有、、。
【答案】钻探法；触探法；掘探法【解析】工业与民用建筑岩土工程勘察中，最常用的勘察方法有钻探法、触探法和掘探法。
第七章天然地基上浅基础的设计一、名词解释1．基础〖7.1.1〗[中南大学2011年]答：基础是指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。
目前工程界采用的各种方案，可归纳为天然地基上的浅基础、不良地基人工处理后的浅基础、桩基础、深基础等四种类型。
2．地基承载力特征值〖7.4.3〗[中南大学2013年、2011年、2010年]答：地基承载力特征值f ak是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
3．基床系数〖7.8.3〗[西安工业大学2013年]答：文克尔地基模型，假设地基上任一点所受的压应力P与该点的地基沉降s成正比，这个比例系数称为基床系数（简称基床反力系数）。
二、填空题1．基础根据其刚度大小分成及。
【答案】柔性基础；刚性基础〖7.12.2〗【解析】基础根据其刚度大小分成柔性基础和刚性基础。
2．地基基础方案的类型包括、、及。
【答案】天然地基上的浅基础；不良地基人工处理后的浅基础；桩基础；深基础【解析】地基基础方案天然地基上的浅基础、不良地基人工处理后的浅基础、桩基础和深基础四种类型。
土力学名词解释整理
《土力学》名词解释09级考试，名词解释：1.液性指数 2.压缩模量 3.达西定律 4.最优含水率 5.被动土压力6.超固结比7.固结度8.不均匀系数9.砂土相对密实度 10.临塑荷载马亢班小测，名词解释：1.管涌 2.先期固结压力 3.塑性指数 4.灵敏度 5.超固结比 6.压缩系数 7.不均匀系数 8.相对密实度 9。
渗透系数第一章 土的组成（王志磊）1.土的三相：水（液态、固态）气体（包括水气）固体颗粒（骨架）2.原生矿物。
即岩浆在冷凝过程中形成的矿物。
3.次生矿物。
系原生矿物经化学风化作用后而形成新的矿物4.粘土矿物特点：粘土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体，颗粒成片状，是由硅片和铝片构成的晶胞所组叠而成。
5. d60—小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径，称为限定粒径（限制粒径）；d10—小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径，称为有效粒径；6.不均匀系数C u : 小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径与小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径的比值。
即C u =d 60/d 10.7.曲率系数C c ：C c =d 230/(d 60*d 10).6.毛细水：受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以上的透水层中自由水7.结合水－指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。
这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压，使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。
结合水分为强结合水和弱结合水两种。
8.强结合水：紧靠土粒表面的结合水，其性质接近于固体，不能传递静水压力，具有巨大的粘滞性、弹性和抗剪强度，冰点为-78度，粘土只含强结合水时，成固体状态，磨碎后成粉末状态。
9.弱结合水:强结合水外围的结合水膜。
10.土的结构:指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。
土的结构和构造对土的性质有很大影响。
11.土的构造:物质成分和颗粒大小等都相近的同一土层及其各土层之间的相互关系的特征称之。
河海大学_土力学_课后习题答案
河海大学_土力学_课后习题答案思考题2 2-1土体的应力，按引起的原因分为自重应力和附加应力两种；按土体中土骨架和土中孔隙（水、气）的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。
有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。
土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算，如果存在地下水，且水位与地表齐平或高于地表，则自重应力计算时应采用浮重度，地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。
2-3 附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
空间问题有三个附加应力分量，平面问题有两个附加应力分量。
计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限的。
2-4 实际工程中对于柔性较大（刚度较小）能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。
对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。
柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同；刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。
2-5 基地中心下竖向附加应力最大，向边缘处附加应力将减小，在基底面积范围之外某点下依然有附加应力。
如果该基础相邻处有另外的荷载，也会对本基础下的地基产生附加应力。
2-6 在计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体，而且在深度的水平方向上都是无限的，这些条件不一定同时满足，因而会产生误差，所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。
2-7 有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
静孔隙水应力：习题22-1 解：根据图中所给资料，各土层交界面上的自重应力分别计算如下：cz0 0urhwwcz1 1h1 18.5'cz2 1h1 cz2 1h1 cz3 1h1 cz4 1h1 2-2解：23kPa7kPa55 (2 03h 37 1 8 122h 'h2' 55 222h 'h2 '2 'h3 221 0 )1kPa65 (1 946 5 10 )3kPa9 22kPa1 11h 'h2 '2 'h3 3'h 2249 2(1 9.5 10 )土的最大静孔隙水应力为：u0 rwhw 10 6 60kPa FV P G P GAd 2106基底压力：2 0 63 __ 3(1 62kN46 6pmpmaxinFvl b(16el)0.3178.k1Pa) 95.k9Pa6基底静压力：pn pmin r0d 95.9 17 1.0 78.9kPa pt pmaxpmin178.1 95. 98k2P.2 a只有前两章的,不过包括所有的思考题① 求O点处竖向附加应力由：m lzo12 n z 0 0 KS 0.250 0bb.5 4KSpn 4 0.25 78.9 78.9kPa b 1.5 0.5 n zb 0.5pt2由：m l0 Kt1 0 Kt2 0.2500 2 0.2582.2220.55kPazo2 2Kt1由：m lpt20 zo3 2Kt2bzo4 2KS4pt22 n z 2 0.25b82.22.50 KS4 0.250 020.55kPaz0 z01 z02 z03 z04 120kPa②求A点下4m处竖向附加应力由：m lzA16 4 n z 4 2.7 KS 0.103 6bb.52KSpn 2 0.1036 78.9 16.35kPa0.67 Kt 0.0695b662Ktpt 2 0.0695 82.2 11.4258kPa1.50.25 n z4由：m lzA2③zA zA1 zA2 16.35 11.4258 27.78kPa求B点下4m处竖向附加应力由：m l zB11.33 KS 0.1412b3b32KSpn 2 0.1412 78.9 22.28kPapt20.141282.225.80kPa3 1 n z 4zB2 KS由：m lzB3 Kt1pt2pt231 n z82.2282.221.33 Kt1 0.058 5Kt2 0.08260.0585 0.08262.39kPa3.39kPazB2 Kt2zB zB1 zB2 zB3 zB4 33.86kPa2-3 解：2-4 解：① 求自重应力zM 1h1 1'h2 19 4 (20 9.8) 1 86.19kPa zN zM 3'h3 86.19 (18.5 9.8) 3 112.26kPa 第三章思考题3 3-1水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比，而与渗径长度成反比，即：v khLki 即为达西定律。
土力学第6章
（3）次固结沉降Ss
次固结沉降（亦称次压缩沉降）是指主 固结过程结束后，在孔隙水压力已经消散、 有效应力不变的情况下，土的骨架仍随时间 继续发生的变形。这种变形的速率已与孔隙 水排出的速率无关。而主要取决于土骨架本 身的蠕变性质。
七、地基沉降与时间的关系
1.有效应力原理
饱和土的有效应力原理表达形式为:
s
i 1
n
zi
n e e2i H i 1i ESi i 1 1 e i 1
zi H i
s s
i 1
n
p0 zi i zi 1 i 1 ESi
中等地基 软弱地基 坚实地基
s计 s实 s计 s实 s计 s实
2．粘性土地基的变形特征 在荷载作用下，透水性大的无粘性土（通常指砂土和 碎石土），其压缩过程在很短时间内就可完成，而透水性 小的粘性土，其压缩过程需要很长时间才能完成。一般认 为，由建筑物静载引起的地基沉降量，对无粘性土可认为 在施工期间已全部完成；对低压缩性粘性土，在施工期间 只完成最后沉降量的50％～80％；中等压缩性粘性土为20 ％～40％；而高压缩性粘性土仅为5％～20％。 根据粘性土地基在荷载作用下的变形特征，可将地基 最终沉降量分成三部分：
（2）固结沉降Sc 固结沉降（亦称主固结沉降）是指饱和或接近 饱和的粘性土在基础荷载作用下，随着孔隙水的逐 渐挤出，孔隙体积相应减少吐骨架产生变形）所造 成的沉降（固结压密过程）。固结沉降速率取决于
孔隙水的排出速率。地基固结沉降计算通常采用分
层总和法，但土的压缩性指标从原始压缩曲线中确 定，从而考虑了应力历史时地基沉降的影响。
土力学
第6章 地基变形
第6章
土力学第六章天然地基承载力(精品资料)收集资料
第六章天然地基承载力引言结合第四章的铁道校区的主教学楼案例，启发学生引出地基承载力的计算问题，进一步引出一下概念：天然地基、人工地基、地基承载力、极限承载力、容许承载力。
§ 6.1 地基的破坏形态一、地基破坏的三种形态1．整体剪切破坏(general shear failure)基底剪切破坏面与地面贯通，形成一弧形滑动面。
密实砂土，基础埋深很浅；或饱和粘土，荷载急速增加的情况下，极易造成整体剪切破坏。
2．局部剪切破坏(local shear failure)地基中剪切面延伸到一定位置，未扩展到地面。
一般性粘土或中密砂土，基础埋深较浅；或基础埋深较大时，无论是砂性土或粘性土地基，最常见的破坏形态是局部剪切破坏。
图6.1 整体剪切破坏图 6.2 局部剪切破坏3．冲切破坏(punching shear failure)松砂或其它松散结构的土，易造成冲切破坏。
基础边形成的剪切破坏面垂直向下的发展。
备注采用设问法，引出本章要研究的内容。
注意三种地基破坏形态的破坏面对比，P~S曲线对比。
图6.3 冲切破坏第一种在理论上研究较多；第三种在理论上研究得很少，因为作为建筑物地基，很少选择在松砂或其它松散结构的土层上，故无研究必要；第二种破坏形态在天然地基中经常遇到，其理论工作在前一阶段进展较慢，近年来研究已有了突破性进展。
二、地基变形的三个阶段地基的变形可分为三个阶段：1.当P≤P a时，为弹性变形阶段；2.当P a< P< P k时，为弹塑性混合变形阶段；3.当P > P k时，为塑性变形阶段。
三、确定地基容许承载力的方法1.按控制地基中塑性区开展深度的方法。
只要地基中塑性区的开展深度小于某一界限值，地基就具有足够的安全储备。
2.按理论公式推求地基的极限荷载P k再除以安全系数的方法。
3.按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力。
4.按原位测试的方法确定地基的容许承载力。
备注介绍冲切破坏研究的进展情况。
土力学地基基础习题集及答案1
土力学与地基基础习题集及详细解答张怀静编著北京建筑工程学院2006 年12 月第二部分《土力学》习题1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是荷载，基础的作用是荷载。
2.地基基础设计，就地基而言，应满足条件和条件。
3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为地基，埋深小于5m 的基础被称为基础。
二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较，其夯实后密实度较。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。
3.利用曲线可确定不均匀系数C u；为了获得较大密实度，应选择C u 值较的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是水和水。
5.影响压实效果的土中气是与大气的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。
6.对于粒径小于0.075mm 的颗粒分析应采用法，对于粒径大于0.075mm 的颗粒分析应采用法。
7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为：（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造您的选项（）2.土的结构为絮状结构的是:（A）粉粒（B）碎石（C）粘粒（D）砂粒您的选项（）3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（CU 为不均匀系数，CC为曲率系数）：（A）CU< 5（B）CU>10（C）CU > 5 且CC= 1 へ3（D）CU >10 且CC= 1 へ34.不能传递静水压力的土中水是：（A）毛细水（B）自由水（C）重力水（D）结合水您的选项（）第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是、。
土力学考试复习每章题库
压缩模量为 1500kPa，固结系数 Cv=19.1m2/y，试求： （1）软黏土在自重作用下平均固结度 达到 0.6 时产生的沉降量； （2）当软黏土固结度为 0.6 时，在其上填筑路堤，路堤引起的附 加应力各点相等为 120kPa，即为矩形分布。求路堤填筑后 0.74 年，软土又增加了多少变形 量？（计算中不考虑施工期的固结影响，路堤为透水的。 ）
187.5kN/m
1.0m
2
的压缩性大小。
P(kPa) e 50 0.964 100 0.952 200 0.936 400 0.914
2.已知某土体的初始孔隙比 e0，原始高度 H0，在 p1 和 p2 作用下土样稳定后的高度分别 为 H1 和 H2，试用给出的符号表示 e1、e2 和压缩系数 a。 3.某土层压缩系数为 0.50MPa-1，天然孔隙比为 0.8，土层厚 1m，已知该土层受到的平 均附加应力 z =60kPa，求该土层的沉降量。 4.粘性土地基的附加应力可简化为直线分布，上下层面处的附加应力分别为 300kPa 和 100kPa，粘性土的压缩性如下表所示。试计算粘土层的变形量。
极限平衡时的大主应力 1 ； （2）极限平衡面与大主应力面的夹角； （3）当 1 280 KPa ， 土体是否发生剪切破坏？
第六章 土压力
思考题 1.什么是主动土压力、被动土压力和静止土压力？三者的关系是什么？ 2.郎肯土压力理论的基本假设是什么? 3.库伦土压力理论的基本假设是什么？ 4.郎肯土压力理论和库伦土压力理论有何区别？ 习题 1.挡土墙高 6m，墙背垂直，光滑，墙后填土面水平，填土重度 18kN/m3，饱和重度为 19kN/m3，内聚力 c=0，内摩擦角 =30°，求： (1) 墙后无地下水时的主动土压力分布与合力； (2) 挡土墙地下水位离墙底 2m 时，作用在挡土墙上的主动土压力和水压力。 2.挡土墙高 4.5m，墙背垂直、光滑，墙后土体表面水平，土体重度 =18.5kN/m3， c=10kPa， =25°，求主动土压力沿墙高的分布及主动土压力合力的大小和作用点位置。 3.挡土墙高 5m， 墙背倾斜角 （俯斜） =20°， 填土倾角 =20°， 填土重度 =19.0kN/m3， c=0kPa， =25°，填土与墙背的摩擦角 =15°，用库仑土压力理论计算： （1）主动土压力的大小、作用点位置和方向； （2）主动土压力沿墙高的分布。
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d
p0
sz
z
• 规范法：S0.025S • 经验公式：Zn=B(2.5-0.4lnB) • 计算到压缩性较大土层底面
计算深度
z
地基最终沉降量分层总和法
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
计算步骤 – 情况1
a) b) c) d) 原地基的自重应力分布sz 基底附加压力p0 确定地基中附加应力z分布 确定计算深度zn
s角点
pB 2 c (1 ) E
荷载作用面中心处沉降采用迭加法，由角点处沉降计 算式得到，即： pB pB 2 s中心 2c (1 ) o (1 2 ) E E 可见，矩形荷载中心处沉降为角点处沉降的2倍。
荷载作用面平均沉降为：
s平均 0.848 s中心
σ sz
压缩前 压缩后
p12 sz z
e1 e2 H 1 e1
e1
e2
（a）e-p曲线 （b）e-lgp曲线
单一土层一维压缩问题
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
计算公式：e-p曲线
e1 e2 a(p2 p1 )
情况1：不考虑地基回弹
• 沉降量从原基底算起
• 适用于基础底面积小，埋深浅，施工快的情况
情况2：考虑地基回弹
• 沉降量从回弹后的基底算起 • 适用于基础底面大，埋深大，施工期长的情况 已知：地基各土层的压缩曲线 原状土压缩曲线
地基最终沉降量分层总和法
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
施工步骤
基坑开挖：基础土层卸
载，基础底面回弹
地面
基础施工：基础土层重
加载，基础底面再压缩
d
基底
基坑回填：基础土层重
加载，基础地面再压缩
建筑物施工：基础土层
压缩沉降
地基最终沉降量分层总和法
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
计算步骤
p
仁者乐山 智者乐水
t
S
可压缩层
不可压缩层
σz=p
S
t∞时地基最终沉降稳定以后的 最大沉降量，不考虑沉降过程。
以一维侧限应力状态土的压缩特性 为基础的分层总和法
最终沉降量S∞：
计算方法：
地基的最终沉降量计算
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
单一土层一维压缩问题
地基最终沉降量分层总和法
• 当p2 < p
推定的原位 再压缩曲线
B
Cc
推定的原位 压缩曲线
C
H p2 S Ce lg( ) 1 e1 p1
p1 p p 2 p(lg)
单一土层一维压缩问题
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
计算步骤：
以公式 S e1 e 2 H 为例 1 e1
H/2 H/2
仁者乐山 智者乐水
计算公式：e-lgp曲线-超固结土
可使用推定的原位压缩和再压
缩曲线的Cc和Ce值进行计算： • 当p2 > p
e1 e2 S z H v H H 1 e1
e
e1 e2
A
Ce
p H p 2 Ce lg( ) Cc lg( ) S 1 e1 p 1 p
工 程 实 例
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
建 筑 物 立 面 高 差 过 大
工 程 实 例
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
建筑物过长：长高比7.6:1
47m
39 150 194 199 175 沉降曲线(mm) 地基沉降计算是工程设计的重要内容，对建筑工 程、高等级公路、机场等工程尤其重要，也是土 力学基本课题之一。 87
0 z
根据广义虎克定律, 半无限弹性体内任一点A（x, y, z） 处的竖向应变可表为：
z
1 z ( x y ) E
§6.2 地基变形的弹性力学公式
仁者乐山 智者乐水
集中荷载作用下地基任一点沉降 在集中力P作用下，上式中点A处 y 和 z 可采用布辛涅 的附加应力 x ， 斯克解，则可得到A点的沉降：
可使用推定的原位 压缩曲线的Cc值进 行计算：
e S H 1 e1 H p2 Cc lg( ) 1 e1 p1
S z H v H
e1 e2 H 1 e1
e
e1
实验室试验结果
B
Cc
推定的原位 压缩曲线
e2
p1
C
p 2 p(lg)
单一土层一维压缩问题
§6.3 地基最终沉降量
sz
z
计算深度
地基最终沉降量分层总和法
§6.3 地基最终沉降量
仁者乐山 智者乐水
计算步骤 – 情况1
... ...
d) 确定计算深度zn
e) f) g) 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加Si
地面
p
d
基底
• 经验法（普通分层法）：
一般土层：σz=0.2σsz
软土层：σz=0.1σsz
墨西哥某宫殿
工 程 实 例
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
Kiss
由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触
工 程 实 例
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
基坑开挖，引起阳台裂缝
工 程 实 例
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
建新 筑建 物筑 开引 裂起 原 有
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除
S a a (p 2 p1 )H pH 1 e1 1 e1
e e1 e2
e1 e2 S z H v H H 1 e1
自重应 力状态 附加应 力状态
a S A 1 e1
S m vpH m v A
pH pH S Es E0
p1
2 2 1 1
§6.1 概述
仁者乐山 智者乐水
1.地基沉降的原因：
外因：主要是建筑物荷载在地基中产生的附 加应力。（宏观分析） 内因：土的三相组成。（微观分析）
§6.1 概述
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A)地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作
用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中 产生的附加应力。
p
z0
A
s z dz
P (1 2 )
E x2 y 2
对于任意（面）荷载(假定为柔性荷载)，地基沉降可 由上两式按迭加原理积分求得，如同计算附加应力。
下面将重点介绍矩形均布荷载下地基沉降计算式。
§6.2 地基变形的弹性力学公式
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矩形荷载作用下地基任一点沉降 均布柔性矩形荷载密度为p，荷载作用面积L×B。在 该荷载作用下，荷载作用面（z=0）角点处沉降表达式为：
计算步骤 – 情况2
a) 原地基的自重应力分布sz b) 开挖后地基中自重应力分布 d d p
地面
'sz ＝sz f ( d, z)
计算步骤 – 情况1
a) 原地基的自重应力分布sz b) 基底附加压力p0 c) 确定地基中附加应力z分布
d) e) f) g) 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加Si
地面
p d
基底
d
p0
• sz从地面算起； • z从基底算起，由基底 附加应力p0=p-d引起
§6.2 地基变形的弹性力学公式
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有限厚度弹性土层
有限厚度弹性土层上作用有柔性荷载时
其沉降可采用下述方法计算。设有限厚度弹 性土层厚度为H，下卧层为不可压缩层，则地 面沉降可近似采用下式计算：
s z dz z dz sz 0 sz H
0 H
H sz 2
p
,e1
σz=p
H
σ sz
• 确定：
H； sz ；z
• 查定： p1 sz e1
e
p
p 2 sz z e 2
• 算定： S e1 e2 H 1 e1
e1 e2
p1 p2
p
单一土层一维压缩问题
§6.3 地基最终沉降量
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基本假定和基本原理：
假设基底压力为线性分布
附加应力用弹性理论计算 侧限应力状态,只发生单向沉降
只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降
将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为 各层沉降量之和： S S
i
理论上不够完备，缺乏统一理论 ,是一个半经验性方法
地基最终沉降量分层总和法
p p2
p
单一土层一维压缩问题
§6.3 地基最终沉降量
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计算公式：e-lgp曲线 优点:
可使用推定的原位压缩和再压 缩曲线
可考虑土层的应力历史，区分 正常固结土和超固结土分别进 行计算
单一土层一维压缩问题
§6.3 地基最终沉降量
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计算公式：e-lgp曲线-正常固结土
地基沉降计算的若干问题
地基的最终沉降量计算
§6.3 地基最终沉降量
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计算简图
p
H/2 H/2
H sz 2
S z H v H
,e1
σz=p