边坡稳定分析和地基承载力

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岩土基础考试知识点总结

岩土基础考试知识点总结

岩土基础考试知识点总结一、岩土力学基础知识1. 土的力学性质土是由颗粒、空隙和水组成的多相介质,具有各向同性和非线性的特性。

土体的密实度、孔隙率、孔隙结构、水分状态、颗粒大小和形状、颗粒间的相互作用等因素都会影响土的力学性质。

2. 孔隙水压力和孔隙水压力系数土体中的水受到土颗粒和土体孔隙的约束,会产生孔隙水压力,这种压力作用在土体内外都会引起较大的影响。

孔隙水压力系数是表示孔隙水压力变化的影响系数,通常通过实验测定得到。

3. 土体的应力状态土体在受到外力作用时,会产生内部的应力,主要包括有效应力和孔隙水压力。

有效应力能够引起土体变形和破坏,孔隙水压力则会影响土的强度和稳定性。

4. 土体的强度特性土体的强度受到多种因素的影响,主要包括土的类型、含水量、密实度、孔隙结构、颗粒力学性质等。

通过室内外试验可以获得土的压缩特性、抗剪强度、固结性质等数据。

这些数据对于工程设计和施工具有重要的指导意义。

5. 土体的变形特性土体在受力作用下会发生变形,主要包括弹性变形、塑性变形和剪切变形。

土体的变形特性会影响到土的承载能力、变形模式、稳定性等。

二、岩土基础工程设计1. 地基地质勘察地基地质勘察是基础工程设计的第一步,通过勘察可以获取地下岩土层厚度、性质、承载能力、地下水位和水位压力等信息。

这些信息对于基础设计和工程施工都具有重要的指导意义。

2. 土体的承载能力计算土体的承载能力是指土壤在一定条件下能够承受的最大荷载。

承载能力的计算需要考虑土的类型、含水量、密实度、孔隙结构等因素,可以通过静、动力学试验获得。

土的承载能力是设计基础和选用地基类型的重要依据。

3. 土体的变形分析土体的变形分析包括地基沉降、变形模式、变形值等内容,通过有限元分析、模型试验和现场观测等手段可以获得土体的变形特征和规律。

变形分析是衡量地基稳定性和安全性的重要参考。

4. 岩土基础施工技术岩土基础的施工技术包括挖土、回填、打桩、支护等工序,需要根据地基情况、工程要求和施工条件等因素进行选择。

如何确定堤坝的地基承载力

如何确定堤坝的地基承载力
仅要求地基作变形和边坡稳定验算不要求作地基承载力验算地基承载力刚性半刚性基础下地基的承载力3软基上的堤坝的最大填土高度是极限荷载有地基承载力含义沿海软基上的海堤最大填筑高度2530巴加咀土坝坝前淤土上加高控制施工速率逐步加高1962初期坝58m1966坝后加高8m66m1974不同点
几个容易误解的
土力学问题
这里的极限荷载,不是一般的地基承载力, 是极限坡高
如何计算堤坝极限高度?用边坡稳定分析方法
2. 有效应力条分法边坡稳定计算
甲 F s (W ic o W i is s u ilii )tin g cli
N i W icoisuili
总重分解为法向力,减水压力
W N
乙 F s (W iu ib W )c iso i itn is gcli
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(Wi uib)cosi ——土条总重减水重,分解为法向力
原因:由于没有考虑土条上力的平衡
毕肖普法不存在此问题
Fs
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(W ( i uib)tgcb) Wi sini
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3. 浮密度
浮容重(浮重度) 土在水下的有效容重
浮密度
Ni (W iuib)cois
总重减水重,分解)求法向力是为了 求滑面抗剪强度 要用滑面上的有效应力
(2)毕肖普法 W 分解后,减水压力
W
N
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u ili N
乙 Ni (W iuib)cois
水下用浮容重
W
N W
N
正确: u 应理解为超静水压力

《路基路面工程》复习思考题

《路基路面工程》复习思考题

第一章总论一、名词解释1.公路自然区划2.路基临界高度3.平均稠度4.路拱5.柔性路面6.刚性路面二、思考题1.简述路面结构层的特点、作用及材料。

2.路基和路面在公路中各起什么作用?有哪些基本要求?3.判断土基干湿类型的分界稠度法和临界高度法各自的依据条件和资料有哪些?4.路基干湿类型有那些划分方法,干湿类型对路基有哪些影响?5.试述新建公路土基干湿类型的确定方法。

6.为何要进行公路目然区划,制定自然区划的原则又是什么?试述公路自然区划的意义。

7.影响路基路面的水有哪些?水对路基有哪些影响?8.试述地下水对路基的影响和气温对路面的影响。

9.对路基填料有什么要求,对不同性质的土,填筑路堤时要注意哪些问题?10.为什么路面要划分结构层次,如何进行划分?11.试述面层的作用及对其基本要求。

12.试述基层和垫层的作用及对各自的基本要求。

13.试从材料,物理力学特性,行车性能和设计控制指标各方面讲述柔性路面与刚性路面的区别。

14.我国现行路面是怎样分类与分级的?简述其意义。

三、计算题:1 已知某市属于Ⅳ4区,有一段粘土路基,路面底面高出地面0.3m,地下水位距地面0.8m,请确定该路基的干湿类型和平均湿度。

第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质一、名词解释1.双圆荷载图式2.劲度模量3.累计当量轴次4.路基工作区5. 土基回弹模量6.加州承载比CBR7.疲劳破坏8.滑坡9.地基反应模量 10.Miner定律11.沉陷二、思考题1.车辆的车轮对路面的作用由哪些?在沥青路面厚度设计计算中,主要考虑哪些力?为什么?2.在路面设计中,如何进行交通量轴载换算,依据是什么?3.什么是标准轴载的当量轴次,它与哪些因素有关?4.车轮的接触压力、接触面面积应怎样计算?单圆和双圆图式对路面的设计起什么作用?5.说明轴载等效换算的意义;怎样计算设计年限内标准轴载的累计作用次数?6.简述路基的病害及防治措施。

7.土基在重复荷载作用下产生的塑性变形累积的破坏程度取决于何种因素?8.在重复荷载作用下,路基路面材料的变形有何规律性?9.我国路面设计的标准轴载是什么?为何如此设定?其参数有哪些?10.简述单圆荷载图示、双圆荷载图式有什么区别?11.什么叫劲度?沥青混合料的劲度主要同哪些因素有关?12.简述路面材料的累积变形与疲劳特性,并举例说明。

边坡稳定性分析2篇

边坡稳定性分析2篇

边坡稳定性分析2篇边坡稳定性分析(一)引言边坡是指在道路、河道、铁路、水库、矿山等山区地带或特殊地质条件下,因建设需要而开挖或局部破坏岩土体,形成的斜坡或峭壁。

由于其受自然环境、地质条件、工程施工等诸多因素的影响,边坡容易发生滑坡、崩塌和塌方等不稳定现象,给工程运行和周围环境造成极大的危害与损失。

因此,边坡稳定性分析对于确保工程安全运行和人民生命财产安全具有十分重要的意义。

稳定性分析方法边坡稳定性分析常见的方法有多种,主要包括力学分析法、有限元数值模拟法、模型试验法等。

以力学分析法为例,首先需要对边坡的主要信息进行调查,包括边坡地质、工程地质、水文地质、地下水位、工程建设历史等。

其次,根据荷载和载荷的方向、大小、分布等条件,选取合适的地质模型、荷载模型,并采用合理的力学方法进行稳定性分析。

最后,根据分析结果,提出相应的加固和治理方案。

分析评估指标边坡稳定性分析的主要指标包括破坏形式、安全系数以及承载能力等。

其中,破坏形式是指发生破坏时边坡的形态和特征,它直接影响到治理方案的制定和实施。

安全系数是衡量边坡稳定性的重要指标,其定义为承载力与荷载的比值,即:$${\rm {安全系数}}={\rm {承载力}}\div{\rm {荷载}}$$三种承载状态及相应的安全系数如下:1.安全状态:安全系数大于1.5;2.可疑状态:安全系数介于1.0-1.5,需要加强监测和治理;3.失稳状态:安全系数小于1.0,已进入失稳状态,需立即采取加固措施。

承载能力是指边坡抵抗荷载的能力和承受破坏的最大荷载。

在进行稳定性分析时,需要根据边坡的承载能力和荷载特点来确定合适的安全系数范围,以确保边坡的稳定性。

结论边坡稳定性分析是确保工程安全的重要手段,其目的是找出边坡存在的问题,并提出相应的加固和治理方案,以保障工程的长期运行和人民生命财产安全。

稳定性分析方法多种多样,需要根据具体情况选择合适的分析方法和指标,并在稳定性分析的基础上,制定科学合理的加固和治理措施。

重载货物运输背景下公路路基边坡稳定性分析

重载货物运输背景下公路路基边坡稳定性分析

中国储运网H t t p ://w w w .c h i n a c h u y u n .c o m4.结语:寄售制是一种有益于供应链上下游企业的物料管理模式,可以减轻库存压力,快速响应客户需求,有效提高服务水平,增强在行业市场中的整体竞争力。

但是寄售制并不是适用于所有种类的产品,通常存在竞争品的备件、成本不高但是售价高的产品、仓储或者货运花费比较高的产品以及需求稳定同时库存透明的产品,采购方和供应商之间比较容易协商达成寄售策略。

近年来,这种供应模式在制造行业中已经成为一种趋势,也在实践中获得了巨大的效益。

不过合理的寄售策略也需要遵守一些原则,首先是合作性原则,要求采购方和供应商之间相互信任,保证信息透明和信息共享;然后还要遵守互惠原则,采购方和供应商应该共同关注的不是利益和成本如何分配,应该从整体上共同降低成本的投入和风险的发生;再就是目标一致的原则,当然确定共同目标的前提是采购方和供应商都要明确自己的责任;最后双方还要遵循持续改进的原则,在实践中会产生各种问题,面对问题及时调整,才能达成最后的目标,双方才能享受到利益。

寄售制的最理想状态即零库存,但鉴于采购方与供应商之间的物料需求的周期性与不确定性,如何实现真正意义上的“零库存”管理值得进一步研究。

C(作者单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司)引用出处[1]顾波军,杨新龙.寄售模式下海产品供应链收益共享协同契约研究[J ].浙江海洋大学学报(人文科学版),2018,35(01):31-37.[2]张杨.基于寄售的供应链库存控制策略研究[J ].物流科技,2018,41(01):136-138.[3]胥海军.寄售采购(V MI )在供应链中的作用[J ].纳税,2017(15):1931.公路路基边坡概况为实现对重载货物运输对公路路基边坡稳定性的影响分析,选择以某公路作为依托,针对该公路路基边坡,模拟重载货物运输,并对其稳定性变化情况进行分析。

土力学第四版习题答案

土力学第四版习题答案

土力学第四版习题答案第一章:土的物理性质和分类1. 土的颗粒大小分布曲线如何绘制?- 通过筛分法或沉降法,测量不同粒径的土颗粒所占的比例,然后绘制颗粒大小分布曲线。

2. 如何确定土的密实度?- 通过土的干密度和最大干密度以及最小干密度,计算土的相对密实度。

3. 土的分类标准是什么?- 根据颗粒大小、塑性指数和液限等指标,按照统一土壤分类系统(USCS)进行分类。

第二章:土的力学性质1. 土的应力-应变关系是怎样的?- 土的应力-应变关系是非线性的,通常通过三轴试验或直剪试验获得。

2. 土的强度参数如何确定?- 通过土的三轴压缩试验,确定土的内摩擦角和凝聚力。

3. 土的压缩性如何影响地基沉降?- 土的压缩性越大,地基沉降量越大,反之亦然。

第三章:土的渗透性1. 什么是达西定律?- 达西定律描述了土中水流的速度与水力梯度成正比的关系。

2. 如何计算土的渗透系数?- 通过渗透试验,测量土样在一定水力梯度下的流速,计算渗透系数。

3. 土的渗透性对边坡稳定性有何影响?- 土的渗透性增加可能导致边坡内部水压力增加,降低边坡的稳定性。

第四章:土的剪切强度1. 什么是摩尔圆?- 摩尔圆是一种图解方法,用于表示土的应力状态和剪切强度。

2. 土的剪切强度如何影响基础设计?- 土的剪切强度决定了基础的承载能力,是基础设计的重要参数。

3. 土的剪切强度与哪些因素有关?- 土的剪切强度与土的类型、密实度、含水量等因素有关。

第五章:土的压缩性与固结1. 固结理论的基本原理是什么?- 固结理论描述了土在荷载作用下,孔隙水逐渐排出,土体体积减小的过程。

2. 如何计算土的固结沉降?- 通过固结理论,结合土的压缩性指标和排水条件,计算土的固结沉降量。

3. 固结过程对土工结构有何影响?- 固结过程可能导致土工结构产生不均匀沉降,影响结构的稳定性和使用寿命。

第六章:土的应力路径和强度准则1. 什么是应力路径?- 应力路径是土体在加载过程中应力状态的变化轨迹。

地基稳定性分析

地基稳定性分析

地基稳定性分析建筑地基的稳定性分析和评价《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。

一、地基稳定性地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。

按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。

评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。

二、地基稳定性分析评价内容影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。

一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。

通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。

特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。

如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。

按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下:1、地基承载力计算与验算验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。

地基承载力

地基承载力

地基勘探
锥状探头
穿心锤 锤垫 触探杆
尖锤头
轻型动力触探 10kg 中型动力触探 28kg 重型动力触探 63.5kg
地基勘探
(2) 静力触探Static Cone Penetration
• 单桥探头 端部Ps=Q/A 比贯入阻力 双桥探头 端部和侧壁 • 土的密实度 • 压缩性 电缆 传感器 • 强度 传感器 传感器 • 桩和地基的承载力
四、确定地基容许承载力的方法
确定地基容许承载力的方法,一般有以下三种: 1. 根据载荷试验的p-s曲线来确定地基容许承载力; 2. 根据设计规范确定(新规范已取消); 3. 根据地基承载力理论公式确定地基容许承载力。
主要内容 -本课程重点
地基勘探 Site investigation 地基承载力
Bearing Capacity of Foundation Soil
局部剪切破坏p-s曲线转折点不明显,没有明显的直线 段,其破坏的特征为: 随着荷载的增加,基础下也产生压密区I及塑性区II,但 塑性区仅仅发展到地基某一范围内,土中滑动面并不延伸 到地面,基础两侧地面微微隆起,没有出现明显的裂缝。 其p-s曲线如图中曲线b所示。 p-s曲线在转折点后, 其沉降量增长率虽较前一 阶段为大,但不象整体剪 切破坏那样急剧增加,在 转折点之后,p-s曲线还是 呈线性关系。 局部剪切破坏常发生 于中等密实砂土中。 于中等密实砂土中。
地基承载力: 地基承载力:地基土单位面积上所能承受荷载的能力。 极限承载力(p 极限承载力 u): 地基不致失稳时单位面积能承受的最大荷载。 地基容许承载力(p 地基容许承载力 a): 考虑一定安全储备后的地基承载力。
二、地基变形的三个阶段
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边坡稳定性分析范文

边坡稳定性分析范文

边坡稳定性分析范文首先,确定边坡的几何形状、岩土物理力学参数和边坡下方地层情况非常重要。

边坡的几何形状和大小直接影响到边坡的稳定性,岩土物理力学参数是进行力学分析的基础,而边坡下方地层情况则对边坡的稳定性有重要影响。

其次,建立边坡的力学模型是进行边坡稳定性分析的关键步骤。

力学模型可以是二维平面模型,也可以是三维空间模型,其选择应根据实际情况和分析目的来确定。

一般来说,二维平面模型适用于较简单的边坡,而三维空间模型适用于较复杂的边坡。

然后,确定荷载条件和边界条件是进行稳定性分析的基础。

荷载条件包括自重、附加荷载(如雨水、地下水等)和地震作用等,边界条件包括边坡上部和下部的约束情况。

荷载条件和边界条件的合理确定对于分析结果的准确性和可靠性非常重要。

稳定性分析是边坡稳定性分析的核心内容,也是最关键的步骤之一、常用的稳定性分析方法包括平衡法、极限平衡法、有限元法等。

平衡法是最简单也是最基本的稳定性分析方法,它假设边坡在稳定状态下满足力学平衡条件,通过比较剪切抗力和剪切力矩之间的关系来评估边坡的稳定性。

极限平衡法是在平衡法的基础上引入潜在滑移面,通过比较潜在滑移面上的剪切抗力和剪切力矩之间的关系来评估边坡的稳定性。

有限元法是一种数值分析方法,通过离散化边坡为有限个单元,并在每个单元内求解力学平衡方程来分析边坡的稳定性。

最后,根据分析结果确定相应的加固措施是边坡稳定性分析的最终目的。

根据边坡的具体情况和不同的加固要求,可以采取不同的加固措施,如加宽边坡、设置挡土墙、增加护坡等。

加固措施的选择应综合考虑边坡的稳定性和经济性。

总之,边坡稳定性分析是对地表或岩石边坡进行稳定性评估和分析的一项重要工作。

通过准确地评估和分析边坡的稳定性,我们能够确定边坡的安全系数,并采取相应的加固措施,以确保边坡的安全运行和保护环境的稳定。

abaqus在岩土工程中的应用 案例文件

abaqus在岩土工程中的应用 案例文件

abaqus在岩土工程中的应用案例文件abaqus是一种强大的有限元分析软件,可广泛应用于岩土工程中。

下面列举了10个关于abaqus在岩土工程中的应用案例。

1. 地基承载力分析:abaqus可以模拟地基承载力分析,包括地基沉降、土体变形等问题。

通过建立地基土的有限元模型,可以计算地基承载力和变形情况,进而评估土壤的稳定性和可行性。

2. 地下水渗流分析:abaqus可以模拟地下水渗流问题,包括渗流压力、渗流速度等。

通过建立地下水流动的有限元模型,可以计算地下水渗流的分布情况,进而评估地下水资源的利用和保护。

3. 边坡稳定性分析:abaqus可以模拟边坡的稳定性分析,包括边坡滑动、倾斜等问题。

通过建立边坡的有限元模型,可以计算边坡的稳定系数和安全系数,进而评估边坡的稳定性和安全性。

4. 岩土隧道分析:abaqus可以模拟岩土隧道的力学行为,包括围岩应力、位移等问题。

通过建立隧道的有限元模型,可以计算隧道围岩的应力分布和变形情况,进而评估隧道的稳定性和安全性。

5. 地震响应分析:abaqus可以模拟地震对岩土工程的影响,包括地震波传播、结构动力响应等问题。

通过建立岩土工程的有限元模型,可以计算地震波的传播路径和结构的动力响应,进而评估岩土工程的地震安全性。

6. 桩基工程分析:abaqus可以模拟桩基工程的力学行为,包括桩身承载力、桩身变形等问题。

通过建立桩基的有限元模型,可以计算桩身的承载能力和变形情况,进而评估桩基工程的稳定性和可行性。

7. 岩土地下工程分析:abaqus可以模拟岩土地下工程的力学行为,包括地下开挖、地下水渗流等问题。

通过建立岩土地下工程的有限元模型,可以计算地下工程的应力分布和变形情况,进而评估地下工程的稳定性和安全性。

8. 岩土边坡防护分析:abaqus可以模拟岩土边坡的防护措施,包括挡土墙、护坡等问题。

通过建立岩土边坡的有限元模型,可以计算防护结构的稳定性和抵抗能力,进而评估边坡的安全性和可行性。

路基边坡稳定性设计

路基边坡稳定性设计

路基边坡稳定性设计路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。

例如,在岩质或土质山坡上开挖路堑,有可能因自然平衡条件被破坏或边坡过陡,使坡体沿某一滑动面产生滑动。

对河滩路堤、高路堤或软弱地基上的路堤,也可能因水流冲刷、边坡过陡或地基承载力过低而出现填方土体(或连同原地面土体)沿某一剪切面产生坍塌。

路基边坡的稳定性涉及岩土性质与结构、边坡高度与坡度、工程质量与经济等因素。

一般情况下,对边坡不高的路基,如不超过8 m的土质边坡、不超过12 m 的石质边坡,可按一般路基设计,采用规定的坡度值,不作稳定性分析计算。

对地质和水文条件复杂、高填深挖或有特殊使用要求的路基,应进行稳定性分析,保证路基设计既满足稳定性要求,又满足经济性要求。

4.1 边坡稳定性分析概述4.1.1 影响路基边坡稳定性的因素根据土力学原理,路基边坡滑坍是因边坡土体中的剪应力超过其抗剪强度所产生的剪切破坏。

因此,凡是使土体剪应力增加或抗剪强度降低的因素,都可能引起边坡滑坍。

这些因素可归纳为以下5点:①边坡土质。

土的抗剪强度取决于土的性质,土质不同则抗剪强度也不同。

对于路堑边坡而言,除与土或岩石的性质有关外,还与岩石的风化破碎程度和形状有关。

②水的活动。

水是影响边坡稳定性的主要因素,边坡的破坏总是或多或少地与水的活动有关。

土体的含水率增加,既降低了土体的抗剪强度,又增加了土内的剪应力。

在浸水情况下,还有浮力和动水压力的作用,使边坡处于最不利状态。

③边坡的几何形状。

边坡的高度、坡度等直接关系土的稳定条件,高大、陡直的边坡,因重心高,稳定条件差,易发生滑坍或其他形式的破坏。

④活荷载增加。

坡脚因水流冲刷或其他不适当的开挖而使边坡失去支承等,均可能增大边坡土体的剪应力。

⑤地震及其他震动荷载。

4.1.2 边坡稳定性分析方法路基边坡稳定性分析与验算的方法很多,归纳起来有力学分析法、图解法和工程地质法(比拟法)。

力学分析法又称极限平衡法,假定边坡沿某一形状滑动面破坏,按力学平衡原理进行计算。

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

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。

土力学经典问题的极限分析上、下限解

土力学经典问题的极限分析上、下限解

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建筑地基的稳定性分析和评价

建筑地基的稳定性分析和评价

建筑地基的稳定性分析和评价一、地基稳定性地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。

按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。

评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。

二、地基稳定性分析评价内容影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。

一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。

通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。

特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。

如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。

按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下:1、地基承载力计算与验算验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。

应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。

2、变形验算建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。

在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。

路基第四章路基边坡稳定性设计说明

路基第四章路基边坡稳定性设计说明

BD
A 深路堑
沿直线形态 滑动面下滑
D
A
陡坡路堤
假定AD为直线滑动面,并通过坡脚点A,土质均匀,取 单位长度路段,不计纵向滑移时土基的作用力,可简化
成平面问题求解。
一、试算法
由图,按静力平衡得:
K= R N f cL Q cos tan cL
T
T
Q sin
ω——滑动面的倾角;
B
D
f——摩擦系数,f=tanφ;
L——滑动面AD的长度; H
R
N——滑动面的法向分力; T——滑动面的切向分力; c——滑动面上的粘结力; Q——滑动体的重力。
T αω
A
ω
N Q
直线滑动面上的力系示意图
K= R N f cL Q cos tan cL
T
T
Q sin
滑动面位置ω不同
力学分析法:数解方法 ★
似 解
图解法:图解简化
基本方法:
抗滑力
稳定系数 K= R T
<1:边坡不稳定
K =1:极限平衡状态 >1:边坡稳定,工程上一般规定K≥1.20~1.25
行车荷载是边坡稳定的主要作用力,换算方法:
行车荷载换算成相当于路基岩土层厚度,计入滑动体的 重力中;换算时按荷载的不利布置条件,取单位长度路段。
Kmin 2a f ctg 2 a f a csc
cotα=0.5,α=63026′ cscα=1.1181 f=tan250=0.4663, a=2c/γH=0.2778
Φ=250, c=14.7kpa, γ=17.64
H=6m
Kmin 2a f ctg 2 a f a csc

一级注册结构工程师《专业基础考试》真题及典型题详解(土力学与地基基础 土压力、地基承载力和边坡稳定)

一级注册结构工程师《专业基础考试》真题及典型题详解(土力学与地基基础 土压力、地基承载力和边坡稳定)

第五节 土压力、地基承载力和边坡稳定单项选择题(下列选项中,只有一项符合题意)1.正常固结砂土地基土的内摩擦角为30度,根据你的经验,其静止土压力系数为( )。

[2017年真题]A.0.50B.1.0C.0.68D.0.25【答案】A【解析】静止土压力系数可通过试验测定,也可采用经验公式确定。

正常固结砂土地基,有效内摩擦角φ′=30°,静止土压力系数K0=1-sinφ′=1-sin30°=0.50。

2.在黏聚力为10kPa,内摩擦角为10°,重度为18kN/m3的黏性土中进行垂直开挖,侧壁保持不滑动的最大高度为( )。

[2013年真题]A.1.3mB.0mC.5.2mD.10m【答案】A【解析】对黏性土,取K=1.0,代入数据,垂直壁允许最大高度为:max 33tan 452210101.01810tan 4521.32h K m ϕγϕ=⎛⎫︒- ⎪⎝⎭⨯⨯=⎛⎫⨯⨯⨯︒- ⎪⎝⎭=3.在饱和软黏土地基上进行快速临时基坑开挖,不考虑坑内降水。

如果有一测压管埋置在基坑边坡位置内,开挖结束时的测压管水头比初始状态会( )。

[2010年真题]A .上升B .不变C .下降D .不确定【答案】B【解析】饱和软土地基中含有水,快速临时开挖意味着不排水,不考虑坑内降水,则开挖结束后测压管水头不变。

4.如在开挖临时边坡以后砌筑重力式挡土墙,合理的墙背型式是( )。

[2007年真题]A .仰斜B .俯斜C .直立D .背斜【答案】A【解析】重力式挡土墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型。

开挖临时边坡以后砌筑重力式挡土墙,所承受的压力比较大,所以一般采用主动土压力形式,应选择仰斜墙背,仰斜墙背上土压力最小。

5.挡土墙后填土处于主动极限平衡状态,则挡土墙( )。

A.在外荷载作用下推挤墙背后土体B.在外荷载作用下偏离墙背后土体C.被土压力推动而偏离墙背土体D.被土体限制而处于原来位置【答案】C【解析】挡土墙在土压力作用下产生向着离开填土方向的移动或绕墙根的转动时,墙后土体因为所受限制的放松而有下滑趋势。

路基边坡稳定性评价分析

路基边坡稳定性评价分析

路基边坡稳定性的评价分析摘要:路基是路面结构的支撑体,在实践中常常出现的路面损坏现象大部分都是由于路基强度不足,稳定性变差,在外荷载作用下产生过量变形所致。

路基的施工质量是获得坚实而又稳定的路基和保证路基路面整体具有良好使用性能的关键。

如何快速可靠地进行路基施工质量的评价、有效地进行路基施工过程的质量控制和及时消除路基施工的质量隐患,是确保高等级公路路基路面质量和使用寿命的关键技术之一。

本文结合实例,对杭徽高速公路临安汪家埠至昌化段的路基基础进行评价。

关键字:路基基础评价稳定性一、工程概况杭徽高速公路临安汪家埠至昌化段,全长67.992km,路线起于汪家埠,经青山、青山水库、牧家桥、锦城、玲珑、徐家坞、化龙、章东、横塘岭、藻溪、上肇、下肇、松溪、大吉岭、赤兰畈、於潜、太阳、下玉山、界头、芦岭,终于昌化。

其中汪家埠-徐家坞段(k21+100~k44+712)为新建路段,徐家坞-昌化段(k44+712~k89+092)为利用现02省道一级公路改高速公路段。

路基宽度:新建段33.5m,改建段22.5m,桥涵与路基同宽。

二、路基基础评价1、填方路基主要分布于山间河谷冲积平原,山间河谷及两侧坡麓地带。

路基土主要有第四系冲洪积亚粘土、含角砾(碎石)亚粘土、含亚粘土角砾(碎石)和第四系残坡积含角砾(碎石)亚粘土、含亚粘土角砾(碎石)及风化基岩。

地表农田区分布有薄层软塑状耕植土和池塘底部薄层流塑状的淤泥,另在汪家埠、柯家村、杨岱村分布有少量软塑状亚粘土,其埋深>5m,层厚2.0m~8.0m,除此之外未发现其它软弱层。

区段内,路基土工程地质条件较好,土层压缩性低,强度较高,地基土承载力在180~400kpa之间。

大部分需清除表层浮土和塘泥,经压实后直接作为路基持力层。

路基处理措施:⑴清除表层浮土压实后再堆填。

⑵基底坡度大于1:5的山坡地带,宜挖台阶,台阶宽2m,阶面内倾2%-4%。

台阶面岩为松散岩类,应压实后再堆填。

泥质粉砂岩路堤边坡稳定性分析和防护措施研究

泥质粉砂岩路堤边坡稳定性分析和防护措施研究

据计算结果和实际工程地质状况确定采用锚杆加固的防护措施,加固后的边坡稳定性分析结果表明边坡安全系数符合安全要
求。该分析方法和锚杆加固措施可为以后该类地质状况的边坡稳定性分析和防护设计提供借鉴。
关键词:路堤边坡;泥质粉砂岩;稳定性分析;安全系数;锚杆
中图分类号:U213. 1+58
文献标识码:A
文章编号:1673-5781(2019)01-0104-04
土层与锚固体 粘结强度标准值
fibk /kPa
/
10
5. 34
15
8
19
20
12
19. 7
55
/
23
/
27
15
21
270
21
22. 5
360
地基土水平 抗力系数的 比例系数m
10 60 120 210
2边坡稳定性分析及评价
2.1边坡稳定性计算分析方法 在边坡的稳定性分析中,潜在滑动面和稳定性安全系数是
较破碎,层厚4.10〜6.10m,平均厚度5. 22m。 (4)中风化泥质粉砂岩(T):褐红色,中厚层状构造,泥质
胶结,节理裂隙发育,岩芯呈柱状,节长6〜30cm,最长65cm, 为极软岩、较破碎,最大揭露厚度为6. 30m。 1. 3水文地质
边坡地下水主要类型为上层滞水,上层滞水主要分布于杂 填土中,水量贫乏。地下水主要靠侧向补给和大气降水补给, 径流到邻近区域,以蒸发等形式排泄。据区域资料,地下水位 年变化幅度2〜4m⑶。 1.4岩土物理力学参数
⑵粉质黏土( Q4al):褐黄色、棕红色,湿润,可塑状,局部 含细砂,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,摇振无反应。该层 分布区域较广,层厚0. 80〜7. 60m,平均厚度2. 79m。

边坡稳定分析的极限平衡法,是土力学中的一个经典的领域

边坡稳定分析的极限平衡法,是土力学中的一个经典的领域

岩质边坡稳定分析程序EMU使用手册1前言传统的边坡稳定极限平衡分析法采用垂直条分法,这个方法没有考虑岩质边坡中存在断层、节理等不连续结构面的特征。

在自然界中,绝大部分岩体至少存在一组陡倾角的结构面。

滑体沿某一滑裂面滑动的同时在其内部也产生沿陡倾角结构面的剪切破坏。

因此使用多块体破坏模式来分析岩质边坡的稳定性有一定的合理性。

Sarma首先提出对滑坡体进行斜分条的极限平衡分析法。

而这些条块的倾斜界面即为这一组陡倾角的结构面。

该法假定沿条块面也达到了极限平衡,这样,通过静力平衡条件即可唯一地确定边坡的安全系数或加载系数。

其它学者也提出了类似的方法。

这个方法受到Hoek教授的推崇(Hoek, 1983)。

近十多年来,许多学者致力于塑性力学的极限分析理论在边坡稳定领域的应用研究,并取得了一些进展。

例如,Sokolovski (1954), Booker(1972)等人根据塑性力学理论,创造了滑移线理论,但是他们的这种方法仅局限于边坡几何形状与物理条件十分简单的情况。

Sloan(1988,1989)运用有限元方法和线性规划方法给出了下限与上限分析方法,但是未见这种方法的实际应用的例子。

事实上,由于数值收敛困难、合理的变形模式难以确定等众多问题都未能得到很好的解决,这类方法很难在实际中得到运用。

1991年,Giam 和Donald在已有研究工作的基础上,成功地将塑性力学的上限定理运用到边坡稳定分析领域,即边坡稳定分析的能量法。

这种方法将滑动土体划分为一种多块体模式,然后基于摩尔-库仑破坏准则及相关联流动法则,构造一个协调位移场,并根据虚功原理,求出边坡安全系数的上限。

1992年,我国学者陈祖煜在澳大利亚Monash 大学任高级研究员期间,与Donald教授合作,对这一方法做出了重要发展。

并且在中国水利水电科学研究院岩基室研究人员的共同努力下,得到了完善和推广:在理论方面,提出了计算速度场的微分方程和相应的解,相应的功能平衡方程在一些具体的情况下可以回归到Sokolovski的滑移线理论解,一系列的算例表明,这一方法可与50年代Sokolovski提供的滑移线方法获得完全一致的结果。

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第八讲边坡稳定分析和地基承载力一、内容提要:本讲主要讲述①边坡稳定分析:土坡滑动失稳的机理、均质土坡的稳定分析、土坡稳定分析的条分法;②地基承载力:地基破坏的过程、地基破坏型式、临塑荷载和临界荷载、地基极限承载力斯肯普敦公式、太沙基公式、汉森公式二、重点、难点:土坡滑动失稳的机理、地基破坏的过程、临塑荷载和临界荷载以及地基极限承载力公式三、内容讲解:第一节边坡稳定分析一、土坡滑动失稳的机理工程实际中的土坡包括天然土坡和人工土坡,天然土坡是指天然形成的山坡和江河湖海的岸坡,人工土坡则是指人工开挖基坑、基槽、路堑或填筑路堤、土坝形成的边坡。

1、土坡滑动失稳的原因一般有以下两类情况:(1)外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态。

如基坑的开挖,由于地基内自身重力发生变化,改变了土体原来的应力平衡状态;又如路堤的填筑、土坡顶面上作用外荷载、土体内水的渗流、地震力的作用等也都会破坏土体内原有的应力平衡状态,导致土坡坍塌。

(2)土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏。

如外界气候等自然条件的变化,使土时干时湿、收缩膨胀、冻结、融化等,从而使土变松,强度降低;土坡内因雨水的浸入使土湿化,强度降低;土坡附近因打桩、爆破或地震力的作用将引起土的液化或触变,使土的强度降低。

【例题1】关于土坡失稳的原因,一般包括有()。

A. 外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态B. 土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏C. 土的抗压强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏D. A、B答案:D【例题2】在下列各种土坡中,不属于人工土坡的是()。

A. 山坡B. 基坑边坡C. 路堑边坡D. 土坝边坡答案:A2、边坡的破坏类型与特征边坡在自然与人为因素作用的破坏形式主要有:滑坡、塌滑、崩塌、剥落几种,其主要特征见表15-10-1。

【例题3】边坡破坏的主要形式中不包括( )。

A.崩塌B. 滑坡C. 泥石流D. 剥落答案:CB.【例题4】基坑开挖时,由于土方堆载于基坑边缘,引起边坡滑动,称为( )。

A、滑坡;B、塌滑;C、崩塌;D、剥落;答案:B3、边坡稳定分析的目的及计算分析方法对边坡稳定进行分析,其目的在于根据工程地质条件确定合理的边坡容许坡度和高度,或验算拟定的尺寸是否稳定、合理。

【例题5】对边坡进行稳定性分析,其目的是( )。

A.确定土坡的下滑推力B.确定采取何种支护措施C.判断边坡的破坏类型D.根据工程条件确定合理的边坡容许坡度和高度答案:D对边坡的计算分析主要是针对土坡的稳定程度而言,通常用安全系数来衡量(《港口工程地基规范》(JTJ250-98)采用极限状态设计表达式),表明土坡在预计的最不利条件下具有的安全保障。

土坡的安全系数可定义为滑动面上抗滑力矩与滑动力矩之比,即或是抗滑力Tf与滑动力T之比,或实有的抗剪强度与土坡中最危险滑动面上产生的剪应力的比值,;也有用黏聚力、摩擦角、临界高度表示的。

所有不同的表达方式均是在不同情况下为应用方便而提出的,这些都是工程计算的手段,其可靠程度在很大程度上决定于计算中选用的土的物理力学性质指标(主要是土的抗剪强度指标c、φ和土的重度γ值)必须选用得当,才能使验算切合实际。

【例题6】下列不能表示土坡的安全系数的是( )。

A. 滑动面上抗滑力矩与滑动力矩之比,即B.抗滑力与滑动力之比,C.实有的抗剪强度tf 与土坡中最危险滑动面上产生的剪应力的比值,D.可用抗渗流力与渗流力之比表示答案:D【例题7】对土坡安全系数的计算,其可靠程度在很大程度上取决于( )。

A、计算方法选用得当;B、计算结果的准确性;C、土的抗剪强度指标的选用;D、土的重度的选用;答案:C、D二、砂性土土坡的稳定分析根据实际观测,由均质砂性土构成的土坡,破坏时滑动面大多近似于平面,成层的非均质的砂类土构成的土坡,破坏时的滑动面也往往近似于一个平面,因此在分析砂性土的土坡稳定时,一般均假定滑动面是平面。

工程中一般要求K>1.25~1.30。

上述安全系数公式表明,砂性土坡所能形成的最大坡角就是砂土的内摩擦角,根据这一原理,工程上可以通过堆砂锥体法确定砂土的内摩擦角(也称为砂土的自然休止角)。

【例题8】某砂质边坡,砂土的内摩擦角为45°,边坡倾角为30°,该边坡的稳定系数为( )。

A. 1.7B. 0.6C. 1D. 1.35答案:A三、均质粘性土土坡的整体稳定分析1. 滑动面的形式均质粘性土土坡在失稳破坏时,其滑动面常常是一曲面,通常近似于圆柱面,在横断面上则呈现圆弧形,因而在分析粘性土坡稳定性时,常常假定土坡是沿着圆弧破裂面滑动,以简化土坡稳定验算的方法。

2. 均质土坡的整体稳定分析法对于均质简单土坡,其圆弧滑动体的稳定分析可采用整体稳定分析法进行。

所谓简单土坡是指土坡顶面与底面水平,坡面BC为一平面的土坡,如图15-10-2所示。

分析图15-10-2所示均质简单土坡,若可能的圆弧滑动面为AD,其圆心为O,滑动圆弧半径为R。

滑动土体ABCDA的重力为W,它是促使土坡滑动的滑动力。

沿着滑动面AD上分布土的抗剪强度将形成抗滑力T f。

将滑动力W及抗滑力T f分别对滑动面圆心O取矩,得滑动力矩Ms及抗滑力矩Mr为:由于滑动面上的正应力是不断变化的,上式中土的抗剪强度沿滑动面AD上的分布是不均匀的,因此直接按公式(15-10-3)计算土坡的稳定安全系数有一定误差。

上述计算中,滑动面AD是任意假定的,需要试算许多个可能的滑动面,找出最危险的滑动面即相应于最小稳定安全系数Kmin的滑动面。

四、粘性土土坡稳定分析的条分法由于整体分析法对于非均质的土坡或比较复杂的土坡(如土坡形状比较复杂、或土坡上有荷载作用、或土坡中有水渗流时等)均不适用,费伦纽斯等提出了粘性土土坡稳定分析的条分法。

1. 条分法的基本原理如图15-10-3所示土坡,取单位长度土坡按平面问题计算。

设可能的滑动面是一圆弧AD,其圆心为O,半径为R。

将滑动土体ABCDA分成许多竖向土条,土条宽度一般可取b=0.1R,任一土条i上的作用力包括:土条的重力Wi其大小、作用点位置及方向均巳知。

滑动面ef上的法向反力Ni及切向反力T i,假定N i、T i作用在滑动面ef的中点,它们的大小均未知。

土条两侧的法向力E i、E i+1及竖向剪切力X i、X i+1,其中Ei和X i可由前一个土条的平衡条件求得,而E i+1和X i+1的大小未知,E i+1的作用点位置也未知。

由此看到,土条i的作用力中有5个未知数,但只能建立3个平衡条件方程,故为非静定问题。

为了求得N i、T i值,必须对土条两侧作用力的大小和位置作适当假定。

费伦纽斯的条分法是不考虑土条两侧的作用力,也即假设E i和X i的合力等于E i+1和X i+1的合力,同时它们的作用线重合,因此土条两侧的作用力相互抵消。

这时土条i仅有作用力W i、N i及T i,根据平衡条件可得:2. 最危险滑动面圆心位置的确定上述稳定安全系数K是对于某一个假定滑动面求得的,因此需要试算许多个可能的滑动面,相应于最小安全系数的滑动面即为最危险滑动面。

也可以采用费伦纽斯或泰勒提出的近似方法确定最危险滑动面圆心位置,但当坡形复杂时,一般还是采用电算搜索的方法确定。

【例题9】有一边坡,其几何尺寸如图所示。

滑坡体的面积为150m2。

边坡土层由两层土组成,从坡顶到埋深5.8m处为第一层,其黏聚力c=38.3kPa,φ=0°;5.8m以下为第二层,其黏聚力c=57.5kPa,φ=0°;。

两层土的平均重度为γ=19.25kN/m。

若边坡以O点为圆心做圆弧滑动,则该边坡的稳定系数为( )。

A. 2.72B. 2.27C. 2.85D. 2.58 答案:B【解析】(1)滑坡体的自重(取单位宽度):W=19.25×150=2887.5kN(2)滑坡体的下滑力矩为:M=2887.5×4.98=14397.75kN.m (3)计算滑坡体抗滑力矩。

第二节地基承载力地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷载,通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。

如果基底压力超过地基的极限承载力,地基就会失稳破坏。

由于地基土的复杂性,要准确地确定地基极限承载力是一个比较复杂的问题。

本节主要从土的强度和地基稳定性角度介绍确定地基承载力常见的几种理论方法。

一、地基土的承载性状(一)地基破坏的过程通过地基土现场载荷试验可得到其荷载p与沉降s的关系曲线即p—s曲线,从p—s曲线形态来看,地基破坏的过程一般将经历如下三个阶段:1. 压密阶段(或称线弹性变形阶段)在这一阶段,p—s曲线接近于直线,土中各点的剪应力均小于土的抗剪强度,土体处于弹性平衡状态。

在这一阶段,荷载板的沉降主要是由于土的压密变形引起的,如图15-11-1中p—s曲线上的0 段。

通常将p—s曲线上相应于点的荷载称为比例界限p cr。

2. 剪切阶段(或称弹塑性变形阶段)在这一阶段p—s曲线已不再保持线性关系,沉降的增长率随荷载的增大而增加。

在这个阶段,地基土中局部范围内(首先在基础边缘处)的剪应力达到土的抗剪强度,土体发生剪切破坏,这些区域也称塑性区。

随着荷载的继续增加,土中塑性区的范围也逐步扩大,直到土中形成连续的滑动面。

因此,剪切阶段也是地基中塑性区的发生与发展阶段。

剪切阶段相当于图15-11-1中p—s曲线上的段,而点对应的荷载称为极限荷载。

3. 破坏阶段当荷载超过极限荷载后,荷载板急剧下沉,即使不增加荷载,沉降也不能稳定,这表明地基进入了破坏阶段。

在这一阶段,由于土中塑性区范围的不断扩展,最后在土中形成连续滑动面,土从载荷板四周挤出隆起,基础急剧下沉或向一侧倾斜,地基发生整体剪切破坏,如图15-11-2(a)所示。

破坏阶段相当于图15-11-1中p—s曲线上的bc段。

【例题10】通过对地基土现场载荷试验得到的p—s曲线分析,地基破坏的过程一般将经历的阶段中不包括()。

A.压密阶段B.剪切阶段C. 破坏阶段D. 软化阶段答案:D【例题12】在图15-11-1中,a点所对应的荷载为(①),b点所对应的荷载为(②)。

A. 比例界限B. 极限荷载C. 临塑荷载D. 临界荷载答案:①A;②B(二)地基破坏型式试验研究表明:地基剪切破坏的型式除了上述整体剪切破坏以外,还有局部剪切破坏和冲剪破坏型式。

局部剪切破坏的特征是,随着荷载的增加,基础下塑性区仅仅发展到地基某一范围内,土中滑动面并不延伸到地面,基础两侧地面微微隆起,没有出现明显的裂缝,如图15-11-2(b)所示。

其p—s曲线如图15-11-1中的曲线B所示,在p—s曲线上也有一个转折点,但不像整体剪切破坏那么明显,在转折点之后,p—s曲线仍呈线性关系。

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