第6章_地基变形
土力学习题集及超详细解答
土力学习题及详细解答《土力学》习题绪论一、填空题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Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu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:粉粒碎石粘粒砂粒您的选项（）3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（C U为不均匀系数，C C为曲率系数）：C U< 5C U>10C U> 5 且C C= 1へ3C U< 5 且C C= 1へ3您的选项（）4.不能传递静水压力的土中水是：毛细水自由水重力水结合水您的选项（）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、。
2.根据塑性指数，粘性土被分为土及土。
3.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。
4.无粘性土根据土的进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。
《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。
完整版)《建筑地基基础设计规范》
完整版)《建筑地基基础设计规范》上的建筑物，应按变形控制设计原则，满足使用功能要求。
第5章“地基基础设计的计算方法”之强制性条文：第5.2.1条：地基基础设计中，应根据地基土和岩石的性质和特点，选择合适的承载力计算方法和参数，确保设计的合理性和安全性。
第6章“地基基础设计的变形计算”之强制性条文：第6.2.1条：地基基础设计中，应根据地基土和岩石的变形特点，选择合适的变形计算方法和参数，确保设计的合理性和安全性。
第7章“地基基础设计的稳定性计算”之强制性条文：第7.2.1条：地基基础设计中，应根据地基土和岩石的稳定性特点，选择合适的稳定性计算方法和参数，确保设计的合理性和安全性。
第8章“地基基础设计的施工及验收”之强制性条文：第8.2.1条：地基基础施工前，应进行地基土和岩石的勘察和试验，确定地基的性质和特点，制定合理的施工方案和验收标准。
第9章“地基基础设计的监测与检测”之强制性条文：第9.2.1条：地基基础施工后，应进行地基的监测和检测，及时发现和解决地基问题，确保建筑物的安全和稳定。
第10章“特殊地基基础设计”之强制性条文：第10.2.1条：特殊地基基础设计中，应根据地基的特殊性质和特点，选择合适的设计方法和参数，确保设计的合理性和安全性。
新规范于2002年4月1日开始实施，取代了原规范（GBJ7-89）。
新规范共有27条强制性条文，分别分配在第3章至第10章中。
新规范明确了地基基础设计中承载力极限状态和正常使用极限状态的使用范围和计算方法，并强调按变形控制设计的原则，满足建筑物使用功能的要求。
同时，对岩石分类和地基土的冻胀分类进行了细化，并增加了有限压缩层地基变形和回弹变形计算方法、岩石边坡支护设计方法、复合地基设计方法、基坑工程设计方法、地基基础检测与监测内容。
取消了壳体基础设计的规定。
新规范第1.0.2条明确规定了地基基础设计必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则，精心设计。
土力学 课件第6章3节
≥ uA
σA
二、饱和土的渗透固结过程（P170） 饱和土的渗透固结过程（ ）
u
饱和土的渗透固结过程可借助弹簧活塞模型了解 •饱和土渗透固结时的土中总 饱和土渗透固结时的土中总 应力通常是指附加应力σ 应力通常是指附加应力 z （因为土在自重下的固结已 完成） 完成）
排水面
促使水排出， 超孔隙水压力 u = γ w h 促使水排出，σ/使土压缩变形 •加压瞬间时（t=0）：u=σz ,σ/=0；水未排出，土未 加压瞬间时（ ） 加压瞬间时 ；水未排出， 压缩变形 σ′ = σz − u •t＞0时：随着水排出，u＜σz ,σ/＞0，土压缩变形 ＞ 时 随着水排出， ＜ ， 增长→u逐渐减小，σ/ 相应增大 逐渐减小， 随t增长 增长 逐渐减小 •渗透固结完成时（t→∞）：u=0 ，σ/=σz；水停 渗透固结完成时（ 渗透固结完成时 ） 止排出， 止排出，土固结变形完全稳定
（P174） P174）
p0 H − ∫ u z ,t dz
0
H
p0 H
某一时刻孔隙水压 图面积ade 力u图面积 图面积
•总应力图面积 起始孔隙水压力图面积 （补充） 总应力图面积=起始孔隙水压力图面积 总应力图面积 补充） =最终有效应力图面积 最终有效应力图面积
将 u z ,t = 4 σ z
π
m =∞ m =1
∑
1 mπ z s in e m 2H
−
m 2π 4
2
Tv
（P173） ）
m2π 2 − Tv 4
代入上式， 代入上式，得： U
z
1 = 1− 2 ∑ 2e π m=1 m
Tv
8
m=∞
= f (Tv )
当Uz＞30%时，可近似取 时
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-第六章土压力、地基承载力和土坡稳定
土楔在三力作用下，静力平衡
E 1 2 h Ka 2
滑裂面是任意给定的，不同滑裂面得 到一系列土压力E，E是q的函数，E 的最大值Emax，即为墙背的主动土压 力Ea，所对应的滑动面即是最危险滑 动面
1 2 Ea h 2 cos 2 ( ) sin( )sin( ) 2 cos cos( ) 1 cos( ) cos( )
36.6kPa
paB下 1h1K a 2 2c2 K a 2＝ .2kPa － 4 paC ( 1h1 2 h2 ) K a 2 2c2 K a 2 36.6kPa
＝ 主动土压力合力 Ea 10.4 2 / 2 (4.2 36.6) 3 / 2 71.6kN / m
hKp ＋2c√Kp
1.粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区 2.合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积 3.合力作用点在梯形形心
hp
四、例题分析 【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土
面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下 图所示 ，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力 分布图
pa zKa 2c K a
pa zK a
h
hKa
1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布 2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积 3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处
h/3
Ea
(1/ 2)h2 Ka
当c＞0, 粘性土
pa zKa 2c K a
z0 ≤0说明不存在负侧压力区，
2.成层填土情况（以无粘性土为例）
h1
h2 h3
A B
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，
地基变形计算
乙量筒松砂顶面小心缓慢地注水， 在砂面以上高度h正好使砂层表面 也增加σ的压力，结果发现砂层 顶面不下降，表明砂土未发生压 缩，即砂土的孔隙比e不变。
二、土的有效应力原理
土体中存在两种不同性质应力：
1 e0 1 ei
H
ei e0 H0 1 e0
根据某级荷载作用下的稳定变形量ΔH i， 按上式计算各级荷载p作用下达到的稳定孔隙 比ei，可绘制e—p曲线，称为压缩曲线。
在室内的有侧限 压缩试验中，一般按 四级加荷p=50kPa、 l00kPa、200kPa、 400kPa，测定各级 压力下的稳定变形量 S，然后由按上式计 算相应的孔隙比e。
一、土的压缩性及影响因素
土的压缩性指土在外部压力和周围环境作用下 体积减小的特性。土体体积减少包括三方面：
①土颗粒本身被压缩； ②封闭在土中的水和气体被压缩； ③土孔隙体积减小，土颗粒发生相对位移，孔
隙中水和气体向外排出体积随之减小。 研究表明，土的压缩只是由于孔隙体积减小的
结果。
Cc值越大，土的压缩性越 高，低压缩性土的Cc一般
小于0.2，高压缩性土的
Cc值一般大于0.4。
（3）压缩模量Es
侧限压缩模量简称压缩模量，用Es来表示。其定义为 土在完全侧限的条件下竖向应力增量 p（如从 p1 增 至p2 ）与相应的应变增量 e的比值：
（2）饱和土体内任意平面上受到的总应 力由有效应力和孔隙水压力两部分组成， 即σ=σ′+u。
太沙基利用图所示装置来模拟土固结过程. 活塞板上的孔模拟土的孔隙，弹簧模拟土 颗粒骨架，而筒中水模拟孔隙中的水。
第六章、地基承载力计算
K 0 ＝1
塑性区的边界方程
Z p 0 D sin 2 c ( 2 ) 0D sin tan
塑性区的最大发展深度Zmax 塑性区的最大发展深度Zmax，可由dz/d＝0 的 条件求得，即
dz p 0 D 2 cos 2 ( 2) 0 d sin
8 地 基 承 载 力
地基承载力：地基土在强度和变形允许 范围内没，单位面积上所能承受荷载的 能力。 极限承载力：地基即将丧失稳定性时的 承载力。
地基勘探
现场载荷试验
千 斤 顶
荷载板
地基的破坏形式
地基剪切破坏的型式：整体剪切破 坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。
பைடு நூலகம்
P～S关系曲线
P～S曲线特征 当基础荷载较小时，基底压力P与沉降S基本 上成直线关系(oa)。属于线弹性变形阶段。 当荷载增加到某一数值时，在基础边缘处的土 开始发生剪切破坏．随着荷载的增加，剪切破坏区 (或称塑性变形区)逐渐扩大。这时压力与沉降之间成 曲线关系(ab)，属于弹塑性变形阶段。 如果基础上的荷载继续增加．剪切破坏区不断 扩大，最终在地基中形成一连续的滑动面，基础急 剧下沉或向一侧倾倒，同时基础四周的地面隆起， 地基发生整体剪切破坏，属于塑性破坏阶段。 曲线有两个转折点a和b，相应于a点的荷载称为 临塑荷载Pcr，指地基土开始出现剪切破坏时的基底 压力。 相应于b点压力称为地基极限承载力Pu，是地基 承受基础荷载的极限压力，当基底压力达到入时， 地基就发生整体剪切破坏。
太沙基极限承载力公式：
pu Nq 1 BNr 0 DN q cNc 2 e
3 ( ) tan 2
2 cos2 ( 450
2
土力学复习题2-知识归纳整理
土力学习题集及详细解答第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Cu；为了获得较大密实度，应挑选Cu 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、单项挑选题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（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（ ）4.不能传递静水压力的土中水是：知识归纳整理（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 、 。
2.根据塑性指数，粘性土被分为 土及 土。
3.淤泥是指孔隙比大于 且天然含水量大于 的土。
4.无粘性土根据土的 举行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量 的土。
第六章地基变形计算
cbp0
式中，c角点沉降系数。
c
1
[m ln
1
m2 1 ln( m m
m2 1)]
均布矩形荷载p0作用下，其平均沉
降为：
积分得： S ( s(x, y)dxdy) / A
S
A
1
2
E0
mbp0
式中，m平均沉降影响系数。
其中 m=l/b
06:38
16
局部荷载作用下得地面沉降 (a)柔性荷载 (b)刚性荷载
次固结变形定义 ？
次固结变形为主固结变形完成后土体的变形。在时间上把主 固结变形和次固结变形截然分开的意见在学术界看法是不一致的 。
地基沉降分成三部分是从变形机理角度考虑，并不是从时间 角度划分。地基固结沉降和次固结沉降难以在时间上分开。
06:38
14
初始沉降(瞬时沉降）计算
地基沉降的弹性力学公式
地基最终沉降量的计算常用方法有(传统的)分层总和法和规范推荐的分层总 和法。 分层总和法
在地基沉降计算深度范围内将地基土划分为若干分层来计算各分层的压缩量 ，然后求其总和。每个分层压缩量的计算方法与无侧向变形条件下的压缩量计算 方法相同。
最终沉降量与时间无关
06:38
18
单向压缩分层总和法假设：
1.基底附加压力(p0)认为是作用于地表的局部柔性荷载，在非均 质地基中引起的附加应力分布可按均质地基计算；
Hຫໍສະໝຸດ ap 1 e1Hp Es
H
mv
pH
土层只能发生竖向 压缩变形，不能发 生侧向变形，没有 瞬时沉降。
土的一维压缩
06:38
20
分层总和法
第六章 筏形和箱形基础(有用)-4-6.5箱形基础
第四节箱形基础
第六章 筏形和箱形基础
地基变形计算：
为使地基变形计算所取用的参数尽可能与地基实际受 力状态相吻合，可以在室内进行模拟实施施工过程的压 缩——回弹试验，可以考虑开挖回弹变形对 沉降的影响。
变形计算略。
第四节箱形基础
第六章 筏形和箱形基础
在计算整体弯曲产生的弯矩时，将上部结构的刚度折 算成等效抗弯刚度，然后将整体弯曲产生的弯矩按基础刚 度占总刚度的比例分配到基础。
基底反力可参照基底反力系数法或其他有效方法确定。
由局部弯曲产生的弯矩应乘以0.8的折减系数，并叠加 到整体弯矩中去。
第四节箱形基础
箱形基础的内力分析： （1）上部结构等效刚度
第四节箱形基础 一、箱基设计的相关的规定
第六章 筏形和箱形基础
2）（《混凝土高规》第 12.3.7、12.3.8 条，《箱筏规范》第 5.2.6、 5.2.14 条）箱形基础各部位配筋要求见表 6.4.2。
箱形基础各部位配筋要求
表 6.4.2
序号
情况
配筋要求
1
顶部、底板及墙体
（2）当上部结构为现浇剪力墙体系时，箱基内力仅考 虑局部弯曲计算；
（3）当上部结构为框架—剪力墙体系时，箱基内力一 般只按局部弯曲计算。
第四节箱形基础
第六章 筏形和箱形基础
箱形基础的内力分析：
上部结构为现浇剪力墙体系时
由于上部结构刚度相当大，以致箱基的整体弯曲小到 可以不予考虑，箱基顶板内力仅按局部弯曲计算，即顶板 按实际荷载，底板按均布基底反力作用的周边固定的双向 连续板分析。
箱形基础具有刚度大、承载力高等优点，同时也存在对使 用功能影响大、设计施工复杂、材料用量大、经济性较差等不 足，因此，箱形基础比较适宜于用作软弱地基上的面积较小、 平面形状简单的重型建筑物的基础，同时一般可用作有特殊要 求的人防地下室（图6.4.1）。
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
土力学教案
教案2010 ~ 2011 学年第1 学期学院、系室天津城市建设学院土木工程系课程名称土力学专业、年级、班级土木专业08级结构1-6主讲教师刘举、李顺群天津城市建设学院教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。
任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。
教案可以按每堂课（指同一主题连续1~4节课）设计编写。
教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。
2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。
3、题目：标明章、节或主题。
4、教学内容：是授课的核心。
将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。
5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。
教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。
6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。
7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。
8、日期的填写系指本堂课授课的时间。
天津城市建设学院教案教师姓名：仲晓梅职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日天津城市建设学院教案教师姓名：李顺群职称：副教授10年月日。
第六章 地基处理
ω = m⋅n⋅β
20
8.地基处理
Hunan University
复合地基变形s计算 8.2.4 复合地基变形 计算
s = s1 + s2
s
s2
下卧层
加固区
h
z
s ——复合地基的沉降; 复合地基的沉降;
s1 复合地基加固区的压缩量; ——复合地基加固区的压缩量 复合地基加固区的压缩量;
s——地基压缩层厚度内加固区下卧层的压缩量。 地基压缩层厚度内加固区下卧层的压缩量。 地基压缩层厚度内加固区下卧层的压缩量 2
18
8.地基处理
Hunan University
二、稳定分析法
1、按分别强度指标计算
τ ps = m ⋅ τ p + (1 − m) ⋅ τ s
式中 ：
τ ps、τ p、τs
—— 分别为复合地基 、 桩体和桩间土抗 分别为复合地基、
剪强度。 剪强度。
19
8.地基处理
Hunan University
三、复合模量 Eps
定义：将加固区视为一均质的复合土体， 定义：将加固区视为一均质的复合土体，则与原复合地基等价的均质
复合土体模量称为复合模量。 复合土体模量称为复合模量。
E ps = m E p + (1 − m ) E s = [1 + m ( n − 1)] E s
13
8.地基处理
Hunan University
29
8.地基处理
s =
∑
n
i=1
∆ Pi ⋅ H E psi
i
式中： 加固区土层变形量； 式中：s——加固区土层变形量； 加固区土层变形量 ∆Pi ——第i 层复合土体上附加应力增量； 层复合土体上附加应力增量 E psi——第i 层复合地基的压缩模量； Hi——第i 层复合土体的厚度； n——复合土体分层总数。 ——复合土体分层总数。 ——复合土体分层总数
《土力学》第六章习题集及详细解答
《土力学》第六章习题集及详细解答第6章土中应力一填空题1．分层总和法计算地基沉降量时，计算深度是根据应力和应力的比值确定的。
2．饱和土的有效应力原理为：总应力σ=有效应力σˊ+孔隙水压力u ，土的和只随有效应力而变。
地下水位上升则土中孔隙水压力有效应力。
3．地基土层在某一压力作用下，经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值称为。
二选择题1．对非压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度的标准是（ D ）。
(A) ；(B) ；(C) ；(D)2．薄压缩层地基指的是基底下可压缩土层的厚度H与基底宽度b的关系满足（ B ）。
(A) ；(B) ；(C) ；(D)3．超固结比的土属于（ B ）。
(A) 正常固结土；(B) 超固结土；(C) 欠固结土；(D) 非正常土4．饱和黏性土层在单面排水情况下的固结时间为双面排水的（ C ）。
(A) 1倍；(B) 2倍；(C) 4倍；(D) 8倍5．某黏性土地基在固结度达到40%时的沉降量为100mm，则最终固结沉降量为（ B ）。
(A) 400mm ； (B) 250mm ； (C) .200mm ； (D) 140mm6．对高压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度的标准是（ C ）。
(A) ；(B) ；(C) ；(D)7．计算时间因数时，若土层为单面排水，则式中的H取土层厚度的（ B ）。
(A)一半； (B) 1倍； (C) 2倍； (D) 4倍8．计算地基最终沉降量的规范公式对地基沉降计算深度的确定标准是（ C ）。
(A) ；(B) ；(C) ；(D)9．计算饱和黏性土地基的瞬时沉降常采用（ C ）。
(A) 分层总和法； (B) 规范公式； (C) 弹性力学公式；10．采用弹性力学公式计算地基最终沉降量时，式中的模量应取（ A ）(A) 变形模量； (B) 压缩模量； (C) 弹性模量； (D) 回弹模量11．采用弹性力学公式计算地基瞬时沉降时，式中的模量应取（ C ）。
地基基础判断
地基基础判断、选择、简答练习题地基基础判断题第1章1．力学性能满足建筑物的承载和变形能力要求的地层称为天然地基（人工地基）。
2．承载能力要求（抗变形能力要求）是指该地层必须具有足够的强度和稳定性以及相应的安全储备。
3．抗变形能力要求（承载能力要求）是指该地层承受建筑物荷载后不能产生过量的沉降和过大的不均匀沉降。
4．承受建筑物全部荷载的那一部分地层称为地基（基础）。
5．基础（地基）是连接上部结构与地基的结构构件，基础（地基）结构应符合上部结构使用要求。
6．通过特殊的施工方法将建筑物荷载传递到较深土层的基础称为深基础（浅基础）。
第2章1．由自然动力引起地球和地壳物质组成、内部结构和地壳形态不断变化和发展的作用，称为地质作用。
2．地质作用按照动力来源的不同，可划分为内力地质作用、外力地质作用及工程地质作用。
3．矿物是指地壳中具有一定化学成分内部构造和物理性质的自然元素或化合物。
4．岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
5．沉积岩（岩浆岩）是由风化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结形成的岩石。
6．组成土的物质可分为固相、液相和气相三种状态（组成土的物质只有固相、液相两种状态）。
7．由风力搬运形成的土，称为风积土（残积土）。
8．对于级配良好的土，相应的地基土的强度和稳定性也较好，透水性和压缩性也较小（土的颗粒越均匀，级配越好）。
第3章1．由土体自重产生的应力称为自重应力（附加应力），由建筑或地面堆载及基础引起的应力叫附加应力（自重应力）。
2．土中自重应力随深度呈线性增加（减少）。
3．土的自重应力不会引起地基变形，唯有新沉积的土或人工填土，需考虑自重引起的变形。
4．基础底面给地基的压力，称为基底压力，方向向下（方向向上）。
5．土的压缩变形实质上是土中孔隙体积变小的结果。
6．在侧限条件下，土的竖向应力与竖向应变之比，称为压缩模量（变形模量）。
7．分层总和法计算结果与沉降观测比较，对于坚实地基（软弱地基），理论计算值比实测值大。
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天然地面
p0
d
ci zi
基底
分层总和法的计算步骤
5.计算各分层中的平 均自重应力和平均 竖向附加应力。
基底
天然地面
p0
d
c(i-1) z(i-1)
p1i
p1i
Δpi
c (i 1) ci
2
ci
zi
pi
z (i 1) zi
2
分层总和法的计算步骤
6. 确 定 地 基 沉 降 计 算深度。
s
Q 1
2
2
2
E x y
Q 1
2
Er
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6.2 地基变形的弹性力学公式
均布荷载作用下地基表面沉降的弹性力学公式：
pb 2 s (1 ) E0
沉降影响系数 表 6-1
沉降影响系数ω不基础的刚度（柔性或刚性）、基础底面形状 以及计算点的位置相关。
天然地面
p0
d
ci zi
基底
z 0.2 c
高压缩性土
沉 降 多深合适呢 z 0.1 c 计 算 深 度
分层总和法的计算步骤
7. 计算各分层土的压缩量。
e
ei e1i e2i si i H i Hi Hi 1 e1i 1 e1i ai ( p2i p1i ) pi Hi Hi 1 e1i Esi
得到地基总的沉降量。
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6.3 基础最终沉降量的计算
一. 分层总和法计算基础最终沉降量
分层总和法的基本假定：
基底附加压力p0是作用于地基表面的局部荷载； 地基土体仅产生竖向压缩，丌产生侧向变形；
可利用室内侧限压缩试验的成果（e-p 曲线）迚行计算
对于一定的土层厚度，土的物理力学性质是丌变的，且压力是 均匀分布的；
弹性力学公式的理论基础：
布西奈斯克课题（均匀的各向同性的半无限弹性体表面作用竖 向集中力）的位秱解。
弹性力学公式的基本假定：
地基是均质的、各向同性的线弹性半无限连续体； 基础整个底面和地基土体一直保持接触。
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6.2 地基变形的弹性力学公式
集中荷载作用下地表沉降
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量
Ai
Ai-1
A5346 1 1 si ( A1342 A1562 ) ( Ai Ai 1 ) Esi Esi Esi
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6.3 基础最终沉降量的计算
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量
Ai ( i p0 ) zi
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量
Ai
Ai-1
z 1 zi 1 si z dz dz z dz zi1 zi1 E Esi zi1 Esi si
zi zi
dz
zi 0 z
zi1
0
z dz
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6.3 基础最终沉降量的计算
自重应力作用 下的孔隙比 附加应力作用 后的孔隙比
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0
100
200 300 400
p(kPa)
分层总和法的计算步骤
8. 将各分层土的压缩量迚行求和，得到地基土总的沉降量。
s si
i 1
n
对分层总和法的讨论
（1）分层总和法假设地基土在侧向丌能变形，只在竖向发生
b(m) b≤2
2<b≤4
Δz(m) 0.3 0.6
4<b≤8
8<b≤15 15<b≤30
0.8
1.0 1.2 1.5
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b>30
6.3 基础最终沉降量的计算
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量 沉降计算深度的确定
当无相邻荷载影响，基础宽度在1～30m范围内时，地基沉降
用分层总和法计算基础中点 的例 题 6.1
地基土层室内压缩试验成果
荷载 （p/kPa） 0 50 100 200 300 孔隙比 e 粘 土 0.651 0.625 0.608 0.587 0.570 粉质粘土 0.978 0.889 0.855 0.809 0.773
载引起的附加应力迚
行叠加计算基础沉降。 相邻荷载引起的附加 应力的计算相当于计 算点的投影位于荷载 作用面积之外的情形。
例 题 6.1
如图所示的单独基础，基底
尺寸为3.0×2.0m，传至基
础 顶 面 的 荷 载 为 300kN ， 基础埋置深度为1.2m，地 0 1 2 3 4 5
下水位在基底以下0.6m，
计算深度也可按下列简化公式计算：
zn b 2.5 0.4ln b
在沉降计算深度范围内有基岩存在时，取基岩表面为沉降计算深度。
当存在较厚的坚硬粘土层，其孔隙比小于0.5、压缩模量大于50MPa，
或存在较厚的密实砂卵石层，其压缩模量大于80MPa时，沉降计算深 度可取至该层土表面。
z(i-1) zi
Δpi
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6.3 基础最终沉降量的计算
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量
规范法的基本思想：
直接按照实际的附加应力分布曲线计算各个分层的平均附加 应力，各个分层的平均附加应力等于该分层附加应力分布图
的面积。
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6.3 基础最终沉降量的计算
建筑物荷载通过基础传逑给地基，基底压力在地基土体中产 生附加应力，在附加应力作用下，地基土体产生变形。
在建筑物荷载作用下，地基土体主要由于压缩而引起的竖直
方向的变形称为沉降。
自重应力使地基土体压缩稳定，附加应力是导致地基土体产
生沉降的主要原因。
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6.1 概 述
内因
土具有 压缩性
该方法实质上是一种简化并经过修正的分层总和法。
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6.3 基础最终沉降量的计算
三. 粘性土地基沉降的组成
sd
t
次压缩沉降
sc
ss
s sd sc ss
瞬时沉降 固结沉降
s
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6.3 基础最终沉降量的计算
三. 粘性土地基沉降的组成
瞬时沉降： 地基土体随着荷载的施加即时发生的沉降。是地基 土体的丌排水剪切变形（形状变形）。
Ai 1 ( i 1 p0 ) zi 1
附加应力图的等效矩形化处理
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6.3 基础最终沉降量的计算
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量
规范法的计算公式：
p0 si ( zi i zi 1 i 1 ) Esi
l z f , b b
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6.1 概 述 地基沉降
一致沉降 （绝对沉降量） 差异沉降 （沉降差）
在上部结构产生附加的应力作用
影响上部结构的安全和正常使用
为了保证建筑物的安全和 正常使用，地基的最大沉 降量和沉降差都必须控制 在一定的范围之内。
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6.1 概 述
产生地基沉降的其他原因：
第 6 章 地 基 变 形
e
p
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内容提要
6.1 概 述
6.2 地基变形的弹性力学公式 6.3 基础最终沉降量的计算
分层总和法 规范法（应力面积法）
6.4 地基变形不时间的关系
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第 6 章
6.1 概
述
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6.1 概 述
地基变形的产生
n n
竖向平均附加应力系数 表 6-5，6-6
p0 s si ( zi i zi 1 i 1 ) i 1 i 1 Esi
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6.3 基础最终沉降量的计算
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量 沉降计算深度的确定
沉降计算深度zn应满足如下条件：
sn 0.025 si
i 1
n
si ——在计算深度范围内，第 i 层土的计算沉降值； sn ——由计算深度向上取厚度为Δz的土层的压缩量（包括考虑
相邻荷载的影响）。
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6.3 基础最终沉降量的计算
二. 规范法（应力面积法）计算基础最终沉降量 沉降计算深度的确定 计算厚度 Δz 的取值
压缩，这种假设只有当压缩土层厚度同基础底面荷载分布面
积相比很小时才近似成立。 （2）分层总和法假定地基土丌能发生侧向变形导致计算结果 偏小，而取基础底面中心点下的地基附加应力计算基础的平 均沉降导致计算结果偏大，因此二者在一定程度上得到了相
互弥补。
特殊情形的处理
相邻荷载影响的考虑：
天然地面
叠加法
将相邻荷载引起的附 加应力不基础本身荷
湿陷性黄土地基的湿陷沉降；
大城市由于过度开采地下水造成的地面沉降。
（原因：地下水位下降以后地层的自重应力增大）
地基沉降的主要研究内容：
最终沉降量的大小 沉降不时间的关系
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第 6 章
6.2 地基变形的弹性力学公式
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6.2 地基变形的弹性力学公式
一般取基底中心点下的地基附加应力来计算各分层土的竖向压 缩量，认为地基总的沉降量等于各分层土的竖向压缩量之和。
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分层总和法的计算步骤
天然地面
1. 地基土分层