土力学及地基基础
土力学与地基基础
知识创造未来
土力学与地基基础
土力学是力学的一个分支，研究土体的力学行为和力学性质。
它主要研究土体的强度、变形特性、流变性和孔隙特性等。
土力学的研究内容包括土体的力学性质试验、土体强度理论、土体变形特性、土体的流变性和孔隙特性等。
地基基础是建筑工程中的一个重要组成部分，它是为建筑物提供稳定支撑和传递荷载的基于地面以下部分。
地基基础承受建筑物和荷载产生的重力荷载、水平荷载和地震荷载等，同时还要满足土壤的承载力和变形要求。
地基基础的设计和施工需要考虑土壤的力学性质和承载力，通过合理的设计和施工保证建筑物的安全和稳定。
土力学与地基基础密切相关，土力学的理论和方法为地基基础的设计和分析提供了重要的依据和指导。
通过研究土体的力学性质和力学行为，可以确定地基基础的荷载传递机理和承载力计算方法，以及地基基础的变形控制和稳定性分析等。
在地基基础工程中，土力学的知识和方法被广泛应用于基坑支护、地基处理、地基改良和基础设计等方面，可以提高工程的安全性和经济性。
1。
土力学与地基基础
地基与基础 示意图（ 示意图（一）
地基与基础示意图（ 地基与基础示意图（二）
（续） 土的抗剪强度和地基承载力 土压力和土坡稳定 岩土工程勘察概述 浅基础设计 桩基础 基坑工程 地基处理
1.8 实验教学内容
土的含水量、重度，土的液限与塑限 土的含水量、重度， 土的侧限压缩试验（固结试验） 土的侧限压缩试验（固结试验） 土的直接剪切试验，土的三轴剪切试验（演示） 土的直接剪切试验，土的三轴剪切试验（演示）
2、土的三相组成及土的结构
土的固体颗粒（固相） 2.1 土的固体颗粒（固相） 2.2 土中水和气 2.3 土的结构与构造
土的固体颗粒（固相－骨架） 2.1 土的固体颗粒（固相－骨架）
水（液态、固态） 液态、固态） 土的三相 气体（包括水气） 气体（包括水气） 固体颗粒（骨架） 固体颗粒（骨架）
图2.1 土的三相组成示意图
粘土矿物
粘土矿物特点：粘土矿物是一种复合的铝 硅酸盐晶体 硅酸盐晶体， 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 铝片构成的晶胞所组叠而成 硅片和 构成的晶胞所组叠而成。 颗粒成片状，是由硅片和铝片构成的晶胞所组叠而成。 硅片的基本单元是硅 氧四面体。它是由1 是硅—氧四面体 硅片的基本单元是硅 氧四面体。它是由1个居中的硅离 子和4个在角点的氧离子所构成，如图2.2(a)所示。 2.2(a)所示 个硅— 子和4个在角点的氧离子所构成，如图2.2(a)所示。由6个硅 氧四面体组成一个硅片，如图2.2(b)所示。 2.2(c)为简化图 2.2(b)所示 氧四面体组成一个硅片，如图2.2(b)所示。图2.2(c)为简化图 形。
（4）颗粒分析试验
颗粒分析试验：确定土中各个粒组相对含量的方法。 颗粒分析试验：确定土中各个粒组相对含量的方法。 试验方法： 试验方法： 筛分法。适用于粒径大于0.075mm的粗粒土。 0.075mm的粗粒土 ①筛分法。适用于粒径大于0.075mm的粗粒土。用一套标 准筛（筛子孔径分别为60 40、20、10、 60、 0.5、 准筛（筛子孔径分别为60、40、20、10、5、2、1、0.5、 0.25、0.1、0.075mm）， ），将分散了的有代表性的试样倒入标 0.25、0.1、0.075mm），将分散了的有代表性的试样倒入标 准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重，并计算出 准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重， 各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。 各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。 沉降分析法。适用于粒径小于0.075mm的细粒土。 0.075mm的细粒土 ②沉降分析法。适用于粒径小于0.075mm的细粒土。具体 有密度计法（也称比重计法）和移液管法（也称吸管法）。 有密度计法（也称比重计法）和移液管法（也称吸管法）。
土力学、地基及基础概念
【绪论】1土力学、地基及基础概念：土力学——工程力学的一个分支，用于研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。
基础工程学——关于地基基础设计与施工的知识。
地基：❖定义：承受建筑物或构筑物荷载、受这些荷载影响的那一部分地层。
❖种类：天然地基和人工地基基础：❖定义：支承上部结构荷载并将其传给地层中地基内的、起到承上启下作用的下部结构。
❖种类：浅基础和深基础。
地基与基础设计的基本条件：❖作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
❖基础沉降不得超过地基变形容许值。
❖具有足够防止失稳破坏的安全储备。
3基础工程学学习方法：（1）重视工程地质勘察及现场原位测试（2）重视地区工程经验（3）考虑地基、基础和上部结构的共同工作（4）施工质量的重要性绪论(补充内容)土的物理性质第一节土的形成与颗粒特征一、土体的形成：土是岩石经风化、搬运、堆积而形成的自然历史的产物。
二、土体的三相组成（一）、固体矿物颗粒(固相)1. 矿物成分原生矿物：石英、长石、云母等次生矿物：主要是粘土矿物，包括三种类型高岭石、伊利石、蒙脱石粘土矿物：由硅氧四面体和铝氢氧八面体构成的晶胞所组合而成颗粒大小基本概念粒度:天然土是由大小不同的颗粒组成的,土粒的大小称为粒度。
粒组：天然土的粒径一般是连续变化的，工程上把相近的土粒合并为组，称为粒组。
粒径级配：（1）定义：工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配(粒度成分)。
（2）粒径分析方法•筛分法（d>0.075mm的土）•沉降分析法：（d<0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）（3）表述方法：表格法3. 颗粒形状：•原生矿物圆状、浑圆状、棱角状•次生矿物针状、片状、扁平状（二）、土体中水(液相)：土中的水即为土体中的液相,其含量根据土体中水分子受到电场力的作用大小,土体中的水主要可以分为：（三）、土体中气体(气相)土体中的气体是指存于土体空隙中未被水占据的部分,存在形式有两种:第二节土的结构定义：土体的结构是指土颗粒之间的相互排列和连接方式。
土力学与地基基础第一章
1.5 粘性土的稠度
1.5.1 界限含水量
粘性土的土粒很细，单位体积的颗粒总表面积较大， 土粒表面与水相互作用的能力较强，土粒间存在粘结力。 稠度就是指土的软硬程度，是粘性土最主要的物理状态 特征。当含水量较大时，土粒被自由水所隔开，表现为 浆液状；随着含水量的减少，土浆变稠，逐渐变为可塑 状态，这时土中水主要表现为弱结合水；含水率再减少， 土就变为半固态；当土中主要含强结合水时，土处于固 体状态，如图1.4所示。
图1.5 土的结构
2、土的颗粒级配 对于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。 (1)土的颗粒级配测定方法 ①筛分法----适用于粒径小于等于60mm而大于0.075mm ②比重瓶法-----适用于粒径小于0.075mm (2)颗粒级配表达方式
(1.11) (1.12) (1.12)
同样条件下，上述几种重度在数值上有如下关系，即
(1.13)
(4)土的孔隙比和孔隙率 土中孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比，用符 号e（小数）表示，用以评价天然土层的密实程度。
(1.14)
土中孔隙体积与土的总体积的比值称为孔隙率，用 符号n表示。
(1.15)
(5)饱和度 土中水的体积与孔隙体积之比称为饱和度，用符 号Sr表示。反映土体的潮湿程度。
图1.10 含水量与干密度关系曲线
1、可以总结出如下的特性： (1)、峰值(ωop＝ ωp +2)； (2)、击实曲线位于理论饱和曲线左侧
(3)、击实曲线的形态 2、 影响击实效果的因素 (1)、含水量的影响 (2)、击实功能的影响 (3)、不同土类和级配的影响 3、压实特性在现场填土中的应用 为了便于工地压实质量的控制，可采用压实系数λ来表示,即
土力学 地基和基础
土 —— 是地壳岩石经过物理、化学、生物等风化作用的产物 ，是各种矿物颗粒组成的松散集合体，是由固体颗粒、 水和空气组成的三相体系。
土力学—— 是运用力学基本原理和土工测试技术，研究土
的形成、组成、密度或软硬状态等物理性质以及土的 应力、变形、强度和稳定性等静力、动力性状及其规 律的一门学科。（简单说 ：就是用力学的观点研究土 各种性能一门科学。）
• 4）·确定基础底面尺寸，必要时进行下卧层强度验算;
• 5）·对设计等级为甲级、乙级的建筑以及不符合表7-2规定的 丙级建筑物，进行地基变形验算;
6）·对于建于斜坡上的建筑物和构筑物及经常承受较大水平荷载的高层 建筑和高耸结构，进行地基稳定性验算； 7）·确定基础的剖面尺寸，进行基础结构计算； 8）·绘制基础施工图。 验算中如发现某项设计要求得不到满足，或虽然满足，但尺寸或埋深显 得过大而不经济，则需适当修改尺寸或埋置深度，重复各项验算，直到 各项要求全部满足，使基础尺寸较为合理为止。
易透水，（当混入云母等杂质时透水性 减小，而压缩性增加）；无粘性，遇水膨胀小， 干燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径 变小而增大。
粉粒
透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小， 0.005＜d ≤0.075 干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，
极易出现冻胀现象。
粘粒
≤0.005
透水性很小，湿时有粘性、可塑性，遇 水膨胀大，干时收缩显著，毛细水上升高度 大，但速度较慢。
➢粘性土从一种状态过度到另一种状态的分界含水量称为界限含水量。
粘性土随含水量变化可改变土的物理形态
稠度状态
含水量
固态 半固态
可塑状态
流动状态
ω
稠度界限
缩限ws
土力学与地基基础
基础应埋置在良好的持力层 上。
地基的分类
按地质情况分
土基
岩基 天然地基 人工地基
按现场施工分
建筑物地基应满足的两个基本条件：
地基的强度条件。要求建筑物的地基应有 足够的承载力，在荷载作用下，不发生剪切 破坏或失稳 地基的变形条件。要求建筑物的地基不产 生过大的变形（包括沉降、沉降差、倾斜和 局部倾斜），保证建筑物正常使用。
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地基与基础
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地基基础是建立在土力学基础上的设计 理论与计算方法，和土力学密不可分的。 研究地基基础工程，必然涉及到大量的 土力学问题。 地基与基础是两个完全不同的概念。
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地 基
建筑物下方承受建筑物全部 荷载的地层称为地基。
位于基础底面下方的土层称 为持力层。
持力层以下的土层称为下卧 层，强度低于持力层的下卧 层称为软弱下卧层。
基本概念
重力水－存在于地下水位以下 、土颗粒电分子引力范围以外 的水，因为在本身重力作用下 运动，故称为重力水。 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 （图2.4所示）。 土的毛细现象是指土中水 在表面张力作用下，沿着细的 孔隙向上及向其他方向移动的 现象。
基础的分类
• 按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛 石基、混凝土基础、钢筋混凝土基础； • 按埋置深度可分为：浅基础、深基础； • 按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础； • 按构造形式可分为：条形基础、独立基础、 满堂基础和桩基础。
2、土的三相组成
土是岩石经风化、剥 蚀、破碎、搬运、沉积 等过程的产物，是由固 体颗粒、水和气体组成 的三相分散体系。 固体颗粒（骨架）
矿物质 固体颗粒 有机质
土力学与地基基础总结
土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结土力学与地基基础总结一第1章绪论1、基本概念土力学：是用力学的观点研究土各种性能一门科学地基：直接承受建筑物荷载的那一部分土层基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分，通常称为下部结构持力层：直接与基础地面接触的土层下卧层：地基内持力层下面的土层软弱下卧层：地基承载力低于持力层的下卧层天然地基：未经人工处理就可满足设计要求的地基人工地基：地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基基础埋深：从设计地面（一般从室外地面）到基础底面的垂直距离浅基础：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础深基础：借助于特殊施工方法建造的基础。
如桩基、墩基、沉井和地下连续墙2、地基与基础设计的基本条件（1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
（2）基础沉降不得超过地基变形容许值。
（3）具有足够防止失稳破坏的安全储备。
第2章土的物理性质和工程分类1、土的结构：（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮状结构2、土的构造（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂隙构造（4）结核状构造3、土的工程特性（1）压缩性高；（2）强度低；（3）透水性大4、土的颗粒级配（1）土的粒径： d60 —控制粒径d10 —有效粒径d30 —中值粒径（3）连续程度:Cc = d302 / (d60 ×d10 ) —曲率系数5、土的物理性质（1）土的物理性质指标1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度土的重度、有效重度、饱和重度、干重度2）土粒的比重3）土的饱和度4）土的含水量5）土的孔隙比和空隙率（2）无粘性土的密实度：Dremaxeemaxemin（3）粘性土的物理性质：（4）液性指数和塑性指数IpLpILpLp（5）粘性土的灵敏度（6）粘性土的触变性饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。
当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。
绪论土、土力学、地基及基础的概念
压力理论，这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。
瑞典费兰纽斯(Fellenius，1922)为解决铁路坍方提出了土坡稳
定分析法。
通过许多研究者的不懈努力、经验积累，到1925 年，美国太沙基(Terzaghi)在归纳发展以往成就的基 础上，发表了第一本《土力学》(Erdbaumechanik) 专著，1929年又与其他作者一起发表了《工程地质 学》(lngenieurgeologie)。从此土力学与基础工程 就作为独立的学科而取得不断的进展。从1936年至 今，召开了多届“国际土力学与基础工程学术会议。 许多国家和地区也都开展了类似的活动，交流和总结 本学科新的研究成果和实践经验，并定期出版土力学 与基础工程的杂志刊物，这些对本学科的发展都起到 了推动作用。
虎丘塔地质剖面图
渗透破坏－ Teton坝
损失： 直接8000万美元，起 诉5500起，2.5亿美元， 死14人，受灾2.5万人， 60万亩土地，32公里 铁路
概况： 土坝，高90m，长1000m，建于 1972-75年，1976年6月失事
原因： 渗透破坏－水力劈裂
碰头的筒仓
这两个筒仓是 农场用来储存饲料 的，建于加拿大红 河谷的Agassiz （ 阿加西）粘土层上 ，由于两筒之间的 距离过近，在地基 中产生的应力发生 叠加，使得两筒之 间地基土层的应力 水平较高，从而导 致内侧沉降大于外 侧沉降，仓筒向内 倾斜。
2、学习本课程的任务
学习土力学的基本原理和主要概念，运用这些 原理和概念并结合建筑结构设计方法和施工知识， 会分析和计算地基基础问题。
3、方法 理论实践相结合，因为这门课是实践性很强的学 科，仅仅有书本上知识还是远远不够的，必须在实 践锻炼中才能真正提高。 三、本学科的发展概况 国内早期：
土力学、地基及基础
绪论一、土力学、地基及基础1、土力学：土力学的研究对象是“工程土”。
土是岩石风化的产物，是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的松散堆积物，颗粒之间没有胶结或弱胶结。
土的形成经历了漫长的地质历史过程，其性质随着形成过程和自然环境的不同而有差异。
因此，在建筑物设计前，必须对建筑场地土的成因、工程性质、不良地质现象、地下水状况和场地的工程地质等进行评判，密切结合土的工程性质进行设计和施工。
否则，会影响工程的经济效益和安全使用。
土力学是工程力学的一个分支，是利用力学原理研究土的应力、应变、强度和稳定性等力学问题的一门应用学科。
由于土的物理、化学和力学性质与一般刚体、弹性固体和流体有所不同，因此，土的工程性质必须通过土工测试技术进行研究。
2、地基：建筑物都是建造在土层或岩层上的，通常把直接承受建筑物荷载的土层或岩层称为地基。
未经人工处理就能满足设计要求的地基称为天然地基；需要对地基进行加固处理才能满足设计要求的地基称为人工地基。
3、基础：建筑物上部结构承受的各种荷载是通过基础传递给地基的，所谓基础是指承受建筑物各种荷载并传递给地基的下部结构。
通常情况下，建筑物基础应埋入地面以下一定深度进入持力层，即基础的埋置深度。
按照基础的埋置深度的不同，基础可分为浅基础和深基础。
在建筑物荷载作用下，地基、基础和上部结构三部分是彼此联系、相互影响和共同作用的，如图1所示。
设计时应根据场地的工程地质条件，综合考虑地基、基础和上部结构三部分的共同作用和施工条件，并通过经济、技术比较，选取安全可靠、经济合理、技术可行的地基基础方案。
二、土力学的发展简史生产的发展和生活的需要，使人类早就懂得了利用土进行建设。
西安半坡村新石器时代的遗址就发现了土台和石础；公元前两世纪修建的万里长城及随后修建的京杭大运河、黄河大堤等都有坚固的地基与基础。
这些都说明我国人民在长期的生产实践中积累了许多土力学方面的知识。
十八世纪产业革命以后，随着城市建设、水利工程及道路工程的兴建，推动了土力学的发展。
土力学与地基基础
土力学与地基基础引言土力学是研究土体力学性质及其对工程行为影响的科学。
地基基础则是建筑物或其他工程设施所依赖的地面部分。
理解土力学与地基基础对于工程设计和施工至关重要。
本文将介绍土力学的基本概念和原理，并探讨地基基础的类型和设计要点。
土力学的基本概念土力学是研究土壤在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
它主要研究土壤的力学性质，如弹性模量、剪切强度、压缩性等，并探究这些性质对土壤的力学行为产生的影响。
土壤力学性质•弹性模量：土壤的弹性模量是衡量土壤抗变形能力的重要指标。
它表示了土壤在受到外力作用下产生的应变与应力的关系。
弹性模量越大，土壤的刚度越高，变形能力越小。
•剪切强度：剪切强度是土壤抵抗剪切力的能力。
它是衡量土壤抗剪切破坏的重要指标。
剪切强度受到多个因素的影响，如土壤类型、应力状态和水分含量等。
•压缩性：土壤的压缩性是指土壤在受到垂直应力作用下发生的体积变化。
压缩性与土壤的孔隙结构和水分含量密切相关。
不同类型的土壤具有不同的压缩性。
土壤的力学行为土壤在受到外力作用下会发生一系列的力学行为，如压缩、剪切和变形。
对于工程设计和施工来说，了解土壤的力学行为对工程的稳定性和安全性至关重要。
•压缩行为：土壤在受到垂直应力作用下，孔隙体积会减小，导致土壤整体发生压缩现象。
土壤的压缩行为会对建筑物和基础的沉降产生影响。
•剪切行为：土壤在受到剪切力的作用下会发生剪切现象。
剪切行为会影响土体的强度和稳定性，对于土质较松散的地基来说尤为重要。
•变形行为：土壤的变形是指土壤在受到外力作用下，孔隙体积和形状发生改变的过程。
土壤的变形行为对工程的变形和稳定性具有重要影响。
地基基础的类型和设计要点地基基础是建筑物或其他工程设施所依赖的地面部分，它起着分散荷载、传递荷载和保证地面稳定的作用。
地基基础的类型和设计要点因不同的工程需求而有所差异。
1.浅基础：浅基础是指埋置在地表以下较浅深度的地基基础。
它通常用于荷载较小的建筑物和结构，如住宅、仓库和轻型工业厂房等。
土力学与地基基础
一、名词解释1. 土力学：是研究土体在力的作用下的应力-应变或应力-应变-时间关系和强度的应用学科，是工程力学的一个分支。
为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。
主要用于土木、交通、水利等工程。
2.地基：地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。
3.基础：是指建筑物地面以下的承重结构，如基坑、承台、框架柱、地梁等。
4.软弱下卧层：在持力层以下受力层范围内存在软土层，其承载力比持力层承载力小得多，该软土层称为软弱下卧层。
5. 土体：土体不是由单一而均匀的土组成的，而是由性质各异、厚薄不等的若干土层以特定的上下次序组合在一起。
因而土体不是简单的土层组合.而是与工程建筑的安全、经济和正常使用有关的土层组合体。
6.界限粒径：界限粒组的物理意义是划分粒组的分界尺寸7. 土的颗粒级配：又称（粒度）级配。
由不同粒度组成的散状物料中各级粒度所占的数量。
常以占总量的百分数来表示。
8.界限含水量：通常是指土的液限、塑限和缩限。
众所周知，液限和塑限是粘性土极为重要的指标，是粘性土工程分类的主要依据，和天然含水量一起，是估价土的工程特性的主要参数。
9. 土的灵敏度：是指原状土强度与扰动土强度之比ST=原状土强度/扰动土强度。
10.自重应力：是岩土体内由自身重量引起的应力。
11.基底压力：建筑物的荷载通过自身基础传给地基，在基础底面与地基之间便产生了荷载效应（接触应力）。
12.基底附加压力：是指建筑物建造后，基底接触压力与基底处土自重应力之差，一般将其作为作用于弹性半空间表面上的局部荷载，并根据弹性理论来求算地基中的附加应力。
13.地基附加应力：是指荷载在地基内引起的应力增量。
14. 土的压缩性：是指土受压时体积压缩变小的性质。
15. 土的固结：是指松散沉积物转变为固结岩石的过程。
16.压缩系数：是描述物体压缩性大小的物理量。
17.压缩模量Es：是指在侧限条件下受压时压应力6与相应应变qz之比值。
土力学与地基基础 PPT
曲率系数： Cc=(d30)2/(d60× d10)
有效粒径 ——小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时相应 的粒径。
限定粒径 ——小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时相应 的粒径。
中值粒径 ——小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时相应 的粒径。
任务一土的成因与组成
土中水 结合水
自由水
任务二土的物理性质指标
的含水量，亦称为土的含水率。即：
w mW 100% ms
任务二土的物理性质指标
土的基本指标
2、土的土的密度ρ和重度
单位体积内土的质量称为土的密度ρ ，单位体积内土所受 的重力(重量)称为土的重度 。
m/V g
任务二土的物理性质指标
土的基本指标
3、土的比重Gs
土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比，称为土粒比重 (无量纲)，亦称为土粒相对密度。即：
建构筑物中将结构所承受的各种荷载传递到地基上的结构组成部分 称为基础。
二、地基与基础研究的内容
地基与基础是一门实用性很强的学科，其研究内容 涉及土质学、土力学、结构设计、施工技术以及与 工程建设相关的各种技术问题。
二、地基与基础研究的内容
为了保证建筑物的安全和正常使用，在地基基础设计中 ，须满足以下3个技术条件：
三、地基与基础理论的发展
▪ 1773年 ▪ 1857年 ▪ 1885年
▪ 1925年 ▪ 1936年 ▪ 1949年
• 法国的库仑-砂土抗剪强度理论与土压力理论 英国朗肯—朗肯土压力理论
法国布新奈斯克（Boussinesq）—弹性半空间解 美国太沙基—《土力学》专著与有效应力原理 美国召开第一次国际土力学及基础工程会议 我国土力学研究进入发展阶段
土力学与地基基础
土力学与地基基础一、填空题1•未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。
2、在大主应力（（T 不变的情况下，当作用于土体上的小主应力（訂实际）小于极限状态下的小应力（（T 3时,土体处于破坏状态。
3、在计算成层土的自重应力时，地下水位以上土层的重度取天然重度，地下水位以下的重度取浮重度，不透水层以下的重度取饱和重度。
4、粘性土能压实到最实密状态的含水率称最优含水率，相应的干密度称为最大干密_________ 5•土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结。
6、若基底压力P不变，增大基础埋置深度D，土中的附加应力将减小」基的沉降也将减 _ 小。
7•基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
8•土的渗透系数K越大，说明土的渗透性能越强，颗粒越细，含粘粒越多的土渗透系数越小。
—9•土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机—10•土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀，级配良好。
11. 土的自重应力不引起地基变形，只有作用于地基上的附加压力，才是地基压缩变形的主要原因。
12地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。
13•土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结。
二、选择题1、软弱下卧层的承载力特征值应进行（A）（A）深度修正（B）宽度修正（C）宽度和深度的修正（D）仅当宽度大于3m时才需做宽度修正2、具有地下室的筏形基础的地基承载力要比同样条件下条形基础的地基承载力（C）（A）高（B）一样（C）低（D）无法确定3、当地基受力层范围内存在软弱下卧层时，若要显著减小柱下扩展基础的沉降量，较可行的措施为（A）（A）增大基底面积（B）减小基底面积（C）增大基础深度（D）减小基础深度二、判断是非题1、层理构造是沉积岩所特有构造，而杏仁状、气孔状构造却是变质岩所特有构造。
（X）2、地球最内部的核心部分称为地核，地核与地幔的分界面为古登堡面。
（V）3、气孔状构造，流纹状构造常在浅成岩中出现。
土力学与地基基础
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12.1 软 土 地 基
软弱土是指抗剪强度较低、压缩性较高、渗透 性较小、天然含水率较大的饱和黏性土。常见 的软弱土有：淤泥、淤泥质土、泥炭和泥炭质 土和其他高压缩性的黏土及粉土等，其中淤泥 和淤泥质土是软弱土的主要类型。淤泥一般是 指天然含水率大于液限、天然孔隙比不小于1.5 的黏土，而淤泥质土则是指天然含水率大于液 限、天然孔隙比在1.0～1.5的黏土或粉土。这 些软弱土广泛分布在我国东南沿海地区和内陆 的江、河、湖沿岸及周边地区。
19
12.5.2 冻土的冻胀性指标
1. 冻胀量
2. 融陷
3. 融化压缩系数
4. 冻胀力
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12.6 盐渍土地基
12.6.1 盐渍土的分类及腐
蚀性
1. 盐渍土的分类
2. 盐渍土的腐蚀性
1) 物理侵蚀 2) 化学腐蚀
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12.6.2 盐渍土的融陷性
1. 室内压缩试验
2. 现场浸水荷载 试验
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12.7 山 区 地 基
膨胀土是土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成， 具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性 的黏性土。虽然一般黏性土也都有膨胀、收缩 特性，但其变形量不大；而膨胀土的膨胀—收 缩—再膨胀的周期性变形特性非常显著，并给 工程带来危害，因而将其作为特殊土从一般黏 性土中区别出来。我国膨胀土分布很广，以云 南、广西、湖北、安徽、河北、河南等省(区)的 山前丘陵和盆地边缘最严重，此外，贵州、陕 西、山东、江苏、四川等地都有分布。
1. 岩溶形态
2. 岩溶地基处理措施
24
12.7.3 土洞
1. 土洞的形成
2. 土洞的探查
3. 处理方法
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12.8 地震区的地基基础
土力学及地基基础
地基：受建筑物荷载影响的那•部分地层土的重度：单位体积土所受的重力土层的应力历史：土层从形成至今所受应力的变化状况主动土压力：若挡土墙在土压力作用下向前移动或转动，当位移量达到某肯定值时，墙背填土开头消失连续的滑动面，此时挡土墙上的土压力称为主动土压力换填垫层法：是一种直接置地基持力脆弱土的方法，适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土等的浅层处理。
基础：建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为基础界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量土的抗剪强度：指土体反抗剪切破坏的极限力量自然土坡：指自然形成的山坡或江河岸坡强夯法：是指将很重的锤从高处自由落下，对地基进行剧烈夯击，巨大的冲击能量在土中产生了很大的冲击波和动应力，使地基土密实，从而提高地基的强度并降低其压缩性，还可改善其反抗振动液化的能力和消退黄土的湿陷性。
角点法：计算均布荷载下的地基竖向附加应力时，若计算点不位于矩形面角点之下，则可能通过作帮助线把荷载面分成若干个矩形面积，使计算点正好位于这些矩形面积的角点之下，然后应用叠加原理进行计算，这种方法叫做角点法液限和塑限：指土处于可塑状态时的上限和下限的含水量。
脆弱下卧层：在地基持力层下面的地基范围内，强度明显低于持力层的土层称为脆弱下卧层。
静力触探：静力触探借静压力将触探头压入土层，采用电测技术测得贯入阻力来判定土的力学性质。
胶结法：又称化学加固法，是通过压力灌注或机械搅拌混合等方式，采用水泥浆液或化学浆液将土颗粒胶结起来，从而改善土的性质，提高地基承载力，削减沉降量。
沉积岩：是在地表条件下由原岩经风化剥蚀作用而形成的岩石碎屑、溶液析出物或有机质等，经流水、风、冰川等搬运到陆地低洼处或海洋中沉积，再经成岩作用而形成的。
液性指数：是粘性土的自然含水量和塑限的差值（除去百分号）与塑性指数之比，用符呈IL表示。
压缩模量：土在完全侧限条件下竖向附加应力与相应的竖向应变的比值，称为。
三合土：石灰、砂子、骨料按1:2:4或1:3:6的体积比拌和匀称后再分层夯实的土层。
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土力学及地基基础第一次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共18道小题)1. 对粒径分布曲线来说，当某一段曲线很陡时，说明该范围粒径的颗粒（）(A) 含量很低(B) 含量很高(C) 含量比较适中(D) 不能反映其含量]正确答案：B2. 下列哪个是表示土的有效粒径（）(A) d10(B) d30(C) d50(D) d60正确答案：A3. 在下列指标中，不可能大于1的指标是( )(A) 含水量(B) 孔隙比(C) 液性指数(D) 饱和度正确答案：D4. 影响黏性土性质的土中水主要是（）(A) 弱结合水(B) 强结合水(C) 重力水(D) 毛细水正确答案：A5. 根据达西定律，水在土中的渗流速度与（）成正比。
(A) 水力梯度的一次方(B) 水力梯度1/2次方(C) 孔隙率(D) 水头正确答案：A6. 若土的级配曲线很平缓，则表示（）(A) 不均匀系数小(B) 粒径分布不均匀(C) 粒径分布较均匀(D) 级配良好正确答案：B7. 以下不属于土的三相体系的是（）(A) 颗粒(B) 水(C) 矿物(D) 气体正确答案：C8. 若土的级配曲线很平缓，则表示（）(A) 不均匀系数小(B) 粒径分布不均匀(C) 粒径分布较均匀(D) 级配良好正确答案：B9. 在下列指标中，不可能大于1的指标是( )(A) 含水量(B) 孔隙比(C) 液性指数(D) 饱和度正确答案：D10. 某黏性土的塑性指数IL=0.5，则该土的软硬状态为（）(A) 硬塑(B) 可塑(C) 软塑(D) 流塑正确答案：B11. 根据达西定律，水在土中的渗流速度与（)成正比。
(A) 水力梯度的一次方(B) 水力梯度1/2次方(C) 孔隙率(D) 水头正确答案：A12. ( )是土的重要力学性能指标之一(A) 剪切面上荷载产生的法向应力(B) 土的抗剪强度指标(C) 剪切试验土样(D) 试验的排水条件正确答案：B13. 影响黏性土性质的土中水主是（）(A) 弱结合水(B) 强结合水(C) 重力水(D) 毛细水正确答案：A14. 下列哪个是表示土的有效粒径（）(A) d10(B) d30(C) d50(D) d60正确答案：B15. 若土中某个粒径范围的颗粒很少，则在粒径分布曲线上，对应于这一范围的曲线将( )(A) 基本呈线性(B) 基本铅垂(C) 很缓(D) 很陡正确答案：C16. 已知土体：ds=2.8 e=1 则该土的临界水力梯度为（）(A) 1.8(B) 1.4(C) 0.9(D) 2.8正确答案：C17. 关于孔隙比的说法正确的是（）(A) 孔隙比是土中孔隙体积与土总体积的比(B) 用符号标示为e=VV/V(C) 孔隙比变化范围很大，有的大于1.0,也可以小于1.0。
(D) 孔隙比越小，在荷载作用下的变形越大。
正确答案：C18. 达西定律描述的是( )状态下的渗透规律(A) 层流(B) 紊流(C) 层流和紊流(D) 层流或紊流正确答案：A土力学及地基基础第二次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共19道小题)1. 土的压缩主要是其( )的结果。
(A) 土粒发生压缩(B) 孔隙水发生压缩(C) 孔隙减小(D) 强度降低正确答案：C2. 当土中一点的孔隙水压逐渐消散时，该点的有效应力( )(A) 逐渐减小(B) 逐渐增大(C) 保持不变(D) 始终为0正确答案：B3. 设PC为前期固结压力，P0为土的自重压力，则对超固结土，有( )(A) PC＞P0(B) PC≤P0(C) PC≤P0(D) PC＜P0正确答案：A4. 土的抗剪强度的影响因素中，最重要的是( )(A) 剪切速率(B) 应力历史(C) 排水条件(D) 应力状态正确答案：C5. 设PC为前期固结压力，P0为土的自重压力，则对超固结土，有( )(A) PC＞P0(B) PC≤P0(C) PC≤P0(D) PC＜P0正确答案：A6. 土的抗剪强度的影响因素中，最重要的是（）(A) 剪切速率(B) 应力历史(C) 排水条件(D) 应力状态正确答案：C7. 库仑极限强平衡条件公式的形式有多个表示方法，其中错误的为（）(A)(B)(C)(D) 正确答案：B8. 下列哪种试验不是室内剪切试验( )(A) 直接剪切试验(B) 三周压缩试验(C) 无侧限抗压试验(D) 十字板剪切试验正确答案：D9. 在荷载作用下，地基沉降随时间变化，经历了几种不同的阶段（）(A) 瞬时沉降(B) 固结沉降(C) 次固结沉降(D) 以上三种均存在正确答案：D10. 下列土中，( )的抗剪强度线可能是一条水平线。
(A) 饱和砂土(B) 饱和粘土(C) 硬粘土(D) 密实砂土正确答案：B11. 土样产生剪切破坏的标准是（)(A) 剪切面上荷载产生的剪应力大(B) 剪切面上抗剪强度小(C) 剪切面上荷载产生的剪应力大于等于抗剪强度(D) 剪切面上荷载产生的剪应力达到最大正确答案：C12. 饱和软黏土性土的抗剪强度及其灵敏度原位测试方法易采用（）(A) 静力触探试验(B) 动力触探(C) 十字板剪力试验(D) 旁压试验正确答案：C13. 相应于任意确定的基准面，土中的总水头H包括（）(A) 势水头(B) 势水头+静水头(C) 静水头+动水头(D) 势水头+静水头+动水头正确答案：D14. 土中一点的大、小主应力分别为σ1、σ3，已接近极限平衡（破坏）状态，则当( )时，可能导致该点达到极限平衡状态。
(A) σ1不变,加大σ3(B) σ1不变,减小σ3(C) σ3不变，减小σ1(D) σ1、σ3以同样的量值增加正确答案：B15. 天然状态砂土的密实度一般用（）来测定(A) 载荷试验(B) 轻便触探试验(C) 现场十字板剪切试验(D) 标准贯入试验正确答案：D16. 下列粒组中，粒径范围最小的为( )(A) 粉粒(B) 砂粒(C) 粘粒(D) 角砾正确答案：A17. 由搓条法，可测得粘性土的( )(A) 液限(B) 塑限(C) 液限和塑限(D) 缩限正确答案：B18. 蜂窝结构通常是( )的结构形式。
(A) 粘土(B) 粉土(C) 粗砂(D) 中砂正确答案：A19. 浅基础的极限承载力是指（）(A) 地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载(B) 地基中塑性区开展的最大深度为1/4基底宽时的荷载(C) 地基中塑性区开展的最大深度为1/3基底宽时的荷载(D) 地基土达到整体剪切破坏时的荷载正确答案：D土力学及地基基础第三次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共20道小题)1. 库仑土压力理论的适用条件（）(A) 墙背必须光滑、垂直(B) 墙后填土为理想散粒体(C) 填土面必须水平(D) 墙后填土为理想黍性体正确答案：B2. 以下哪些基础形式属浅基础（）(A) 沉井基础(B) 桩基础(C) 地下连续墙(D) 墙下条形基础正确答案：D3.下列钢筋混凝土基础中，抗弯刚度最大的基础形式是（）(A) 柱下条形基础(B) 十字交叉基础(C) 箱形基础(D) 筏板基础正确答案：C4. 高层建筑为了减小地基的变形，较为有效的基础形式是（）(A) 钢筋混凝土十字交叉基础(B) 箱型基础(C) 筏板基础(D) 扩展基础正确答案：B5. 库仑土压理论中，假定( )(A) 墙背为铅垂的(B) 墙背为光滑的(C) 滑动面为光滑的(D) 均不是正确答案：D6. 设作用于挡墙上的静止土压力为E0，主动土压力Ea，被动土压力为Ep，则( )(A) Ea最大，Ep最小(B) Ep最大，Ea最小(C) E0最大，Ea最小(D) Ep最大，E0最小正确答案：B7. 某墙背直立的挡土墙，若墙背与土的摩擦角为100，则主动土压力合力与水平面的夹角为（）(A) 200(B) 300(C) 100 (D) 450 确答案：C8. 设作用于挡墙上的静止土压力为E0，主动土压力Ea，被动土压力为Ep，则( )(A) Ea最大，Ep最小(B) Ep最大，Ea最小(C) E0最大，Ea最小(D) Ep最大，E0最小正确答案：B9. 采用不固结不排水试验方法对饱和黏性土进行剪切试验，土样破坏面与水平面的夹角为（）(A) 450+φ/2(B) 450-φ/2(C) 450(D) 900正确答案：A10. 当地基受力层范围内存在软弱下卧层时，若要显著减小柱下扩展基础的沉降量，较行之有效的措施是（）(A) 增大基底面积(B) 减小基底面积(C) 增大基础埋深(D) 减小基础埋深正确答案：D11. 莫尔圆与强度包线（）时，说明土体处于极限平衡状态。
(A) 相离(B) 相切(C) 相割(D) 不一定正确答案：B12. 土的抗剪强度的影响因素中，最重要的是( )(A) 剪切速率(B) 应力历史(C) 排水条件(D) 应力状态正确答案：C13. 对高层建筑物，其地基变形验算应以哪种变形特征做控制（）(A) 沉降量(B) 局部倾斜(C) 沉降差(D) 倾斜正确答案：D14. 当建筑物长度较大时设置较大时设置沉降缝，其作用是（）(A) 减少地基不均匀沉降的结构措施(B) 减少地基不均匀沉降的施工措施(C) 减少地基不均匀沉降的建筑措施(D) 减少地基不均匀沉降的构造措施正确答案：C15. 对高层建筑物，其地基变形验算应以哪种变形特征做控制（）(A) 沉降量(B) 局部倾斜(C) 沉降差(D) 倾斜正确答案：D16. 设p、p0分别为浅埋刚性基础的基底平均压力及基底附加压力，则应有（）(A) p<p0(B) p>p0(C) p=p0(D) p<p0正确答案：B17. 通常，地基的最终沉降量与土的（）密切相关。
(A) 强度(B) 压缩性(C) 渗透性(D) 前述三项正确答案：D18. 砂土直剪试验时，剪切破坏面上的( )最大。
(A) 正应力(B) 正应力与剪应力之比(C) 剪应力(D) 剪应力与正应力之比正确答案：D19. 根据朗肯土压理论，当墙后填土的（）时，挡墙上的主动土压力将减小。
(A) 重度增大(B) 粘聚力减小(C) 内摩擦角增大(D) 墙高增大正确答案：C20. 若墙背光滑，则由库仑土压理论计算出的主动土压力Ea，其作用方向（）(A) 必为水平的(B) 必为铅垂的(C) 必垂直于墙背(D) 不一定正确答案：C土力学及地基基础第四次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题)1. 桩产生负摩阻力时，下列说法中正确的时（）(A) 桩距越大，下拉荷载可能越小(B) 桩身轴力、桩身沉降沿深度逐步衰减(C) 单桩极限承载力由桩周土总侧阻力和桩端阻力所组成(D) 采用涂层法措施后，可使桩身负摩阻力、沉降减小，但中性点深度变大正确答案：C2. 湿陷性黄土具有下列哪种性质（）(A) 在一定压力作用下浸湿湿陷(B) 在一定压力作用下浸湿不湿陷(C) 在土自重应力下浸湿不湿陷(D) 在土自重应力下不浸湿湿陷正确答案：A3. 将桩按受力性状分为端承型好桩和摩擦型桩，下列哪种桩属于摩擦型桩（）(A) 端承摩擦型桩(B) 摩擦端承型桩(C) 端承桩(D) 以上选项均不正确正确答案：A4. 如下图1所示边坡中，AC为破裂面，求土坡的稳定系数（）(A) 5.68(B) 4.68(C) 2.84(D) 根据已知条件不能确定正确答案：A5. 下列术语中何者指的是群桩基础中的单桩？（）(A) 基桩(B) 单桩基础(C) 桩基(D) 复合桩基正确答案：A6. 下列属于深基础的是（）(A) 柱下条形基础(B) 沉井(C) 筏型基础(D) 箱型基础正确答案：B7. 与灌注桩相比，预制桩具有( )的优点(A) 桩身混凝土质量容易保证(B) 可采用很大的桩长(C) 可采用很大的直径(D) 前述三点均是正确答案：A8. 桩产生负摩阻力时，关于中性点深度以下说法正确的是（）中性点深度越大。