土力学教案-7PPT课件

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《土力学课件》课件

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土的渗透性:土的渗透性是指水在土中的流动能力,是影响土的排 水性能和抗渗性能的重要因素
土的工程分类
岩石:坚硬、不易变形,常用于建 筑基础和道路工程
砂土:颗粒较大,易变形,常用于 填筑工程
黏土:颗粒较小,易变形,常用于 防渗工程
粉土:颗粒极小,易变形,常用于 地基处理和防渗工程
淤泥:颗粒极小,易变形,常用于 地基处理和防渗工程
剪切破坏:地基在荷载作用 下产生的剪切破坏
地基承载力计算方法
荷载效应: 计算地基 承受的荷 载效应
地基承载 力:计算 地基的承 载力
地基变形: 计算地基 的变形量
地基稳定 性:计算 地基的稳 定性
地基承载 力与变形 的关系: 分析地基 承载力与 变形之间 的关系
地基承载 力与变形 的计算方 法:介绍 地基承载 力与变形 的计算方 法
数值模拟目的:通过计算机模拟,预测土的变形、强度等特性,为工程设计提供依据
实验操作流程与注意事项
实验准备:确保 实验器材齐全, 包括土样、仪器、 工具等
实验步骤:按照 实验指导书进行, 包括土样制备、 测试、数据处理 等
注意事项:确保 实验环境安全, 遵守实验室规定, 注意操作规范, 避免实验误差
端承桩:适用 于坚硬、密实 的土层,如岩
石、砂土等
摩擦桩:适用 于软土层,如 淤泥、黏土等
端承摩擦桩: 适用于坚硬、 密实的土层和 软土层交界处
复合桩:适用 于多种土层, 如岩石、砂土、 淤泥、黏土等
桩基设计需要 考虑的因素: 土层性质、桩 基类型、桩基 长度、桩基直
径等
桩基设计原则与步骤
确定桩基类型:根据工程地质条件、建筑物荷载、场地条 件等因素选择合适的桩基类型。
实验结果分析: 根据实验数据, 分析土力学特性, 得出结论,撰写 实验报告

《土力学》教案.ppt

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3.成层性:土粒在沉积过程中,不同阶段沉积物成分、颗粒大 小及颜色等不同,而使竖向呈现成层的特征。
4. 变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿 物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化。
§2.2 土的三相组成
土体中由土的颗粒形成骨架,骨架之间存在孔隙,孔隙中存 在着液态水和空气。
《土力学》教案
主要内容:土的生成与特性;土的三相组 成;土的三相比例指标
重点内容:土的三相组成;土的三相比例 指标及其相互关系
教学方法:精讲启发式与逻辑推理式
第二章 土的物理性质与工程分类
§2.1 土的生成与特性
一、土的生成
土是由岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后的产物,土的 来源是岩石。地球表面30~80km范围是地壳,地壳原来是坚硬 的岩石。 完整岩石 风化和剥蚀 不同粒度的固体颗粒 搬运和沉积 土(第四纪沉积物)成岩作用 岩石。
(2)沉降分析法,包括比重计法和移液管法。可参考有关《土 工试验规程》 ,留在试验课讲解。
所以,在地壳变动的亿万年历史长河中,岩石和土可能交替地 反复形成,周期性的破碎和集合。
二、土的特性
在土力学中,将土作为一种工程材料来研究。与其它材料相 比,土有如下特性:
1.散体性(压缩性大、强度低、透水性大):颗粒之间无粘结 或弱粘结,存在大量孔隙,可以透水、透气。
2.多相性:土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系, 三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质。
(3)《土的分类标准》(GBJ145-90)的划 分标准(表2-3)。
表1-1为《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的划分标准
粒组统称 巨粒组
粗粒组
细粒组
粒组名称

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(三)其它沉积物 除了上述四种成囚类型的沉积物外,还有海洋沉积物
(Q”)、 湖泊沉积物(Q‘)、 冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等,它们是分别由海洋, 湖泊、冰川及风等的地质作用形成的.
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1-3 土 的 组 成
一 土的固体颗粒 · 土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、 矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性 质的重要因素。
第13页/共139页
(二)冲积物(Q) 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖 的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地 带形成的沉积物。
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1平原河谷冲积物 平原河谷除河床外,大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元 (图1—7)。
2.山区河谷冲积层 在山区,河谷两岸陡削,大多仅有河谷阶地(图1-8)。
形成电场,在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离
子(如Na’、Ca”、A1”等)一起吸附在土粒表面。因为水分
子是极性分子(氢原子端显正电荷,氧原子端显负电荷),
它被土粒表面电荷或水溶液中离子电荷的吸引而定向排列
(图1—13)。
双电子层
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(1)强结合水 强结合水是指紧靠土粒表面的结合水 (2)弱结合水 弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。 2自由水 自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。它 的性质和普通水一样,能传递静水压力,冰点为0℃,有 溶解能力。 自由水按其移动所受作用力的不同,可以分为重力水 和毛细水。 (1)重力水 重力水是存在于地下水位以下的透水层中的地下水, 它是在重力或压力差作用下运动的自由水,对土粒有浮 力作用。
三 地质年代的概念 地质年代--地壳发展历史与地壳运动,沉积环境 及生物演化相对应的时代段落。 相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的 顺序,所划分的地质年代。 在地质学中,根据地层对比和古生物学方法把地 质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代),每代又分为若干纪,每纪又细分为 若干世及期。在每一个地质年代中,都划分有相应的地 层(参见表1-6) 在新生代中最新近的一个纪称为第四纪,由原岩 风化产物(碎屑物质),经各种外力地质作用(剥蚀、 搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层),通称

《土力学》教案》课件

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《土力学》教案课件第一章:土力学概述1.1 土力学的定义和研究对象1.2 土的分类和性质1.3 土力学的研究方法和基本原理1.4 土力学在工程中的应用第二章:土的物理性质2.1 土的组成和结构2.2 土的粒径分布和孔隙率2.3 土的密度和相对湿度2.4 土的渗透性和毛细作用第三章:土的力学性质3.1 土的压缩性和固结理论3.2 土的剪切强度和剪切变形3.3 土的弹性模量和泊松比3.4 土的粘聚力和内摩擦角第四章:土的压力和稳定性4.1 土的自重压力和有效压力4.2 土的浮力4.3 土的抗剪强度和稳定性分析4.4 土的压力分布和支撑结构的设计第五章:土的动力性质5.1 土的动力响应和动力特性5.2 土的动剪切强度和动模量5.3 土的动力压缩和动力固结5.4 土的动力稳定性和地震工程第六章:土工测试方法6.1 土样采集和制备6.2 土的物理性质测试6.3 土的力学性质测试6.4 土的渗透性测试第七章:土的工程应用7.1 土在基础工程中的应用7.2 土在地下工程中的应用7.3 土在水利工程中的应用7.4 土在道路工程中的应用第八章:土的加固和改良8.1 土的加固方法和技术8.2 土的改良方法和材料8.3 土的加固和改良效果评价8.4 土的加固和改良在工程中的应用第九章:土力学数值分析9.1 土力学数值模型的建立9.2 土力学数值分析的方法和算法9.3 土力学数值分析在工程中的应用案例9.4 土力学数值分析的局限性和发展趋势第十章:土力学发展趋势与展望10.1 土力学研究的新理论和新方法10.2 土力学在可持续发展和环境保护中的应用10.3 土力学在智能化和数字化技术的发展趋势10.4 土力学在工程实践中的挑战和机遇重点解析本文档详细介绍了《土力学》教案课件的十个章节内容,涵盖了土力学的概述、物理性质、力学性质、压力和稳定性、动力性质、土工测试方法、土的工程应用、土的加固和改良、土力学数值分析以及土力学的发展趋势与展望等方面的基础知识、应用技术和研究动态。

土力学课件ppt

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环境工程中的土力学
总结词
环境保护、土壤修复
详细描述
在环境工程中,土力学主要关注土壤污染和修复、土壤保持和土地复垦等方面。它研究土壤污染物的 迁移转化规律,提出土壤修复和改良的方法和技术,为环境保护和土地资源可持续利用提供科学依据 。
地质工程中的土力学
总结词
岩土工程、地质灾害防治
详细描述
地质工程中的土力学主要研究岩土体的稳定性、变形和渗流 等问题,涉及到边坡工程、地下工程、地基处理等方面的应 用。同时,它也涉及到地质灾害的防治,如滑坡、泥石流等 自然灾害的预测和治理。
04
渗流基本概念
渗流
土中水流在土壤孔隙中的流动现象。
孔隙压力
土壤孔隙中的流体压力。
渗透力
水流在土壤孔隙中流动时对土壤颗粒产生的动水 压力。
达西定律
达西定律描述了水在土壤孔隙中流动 时的速度与压力梯度之间的关系,即 水流的速率与孔隙压力梯度成正比。
达西定律是渗流理论的基本定律,适 用于描述土壤和岩石等连续介质的渗 流。
的数学模型。
常见的固结方程有太沙 基固结方程、剑桥固结
方程等。
土力学在工程中的
07
应用
土木工程中的土力学
总结词
基础建设、建筑安全
详细描述
土力学在土木工程中主要用于研究和解决地基与基础的问题,确保建筑物的安 全性和稳定性。它涉及到土的强度、变形、渗透等基本特性,以及如何进行合 理的地基设计、基础选型和施工方法选择。
土压力理论
02
静止土压力
静止土压力是指土体在无外力作用或外力作用平衡时产生的土压力,通常表现为 土体内部的应力状态。
静止土压力的大小与挡土墙的刚度和位移有关,计算公式为:P = K * γ * H,其 中K为静止土压力系数,γ为土的容重,H为挡土墙高度。

土力学课程讲解PPT学习教案

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土力学
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A B
8.3 朗肯土压力
一、基本假设与适用条件 二、无粘性土的土压力 三、粘性土的土压力 四、例题
土力学
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二、无粘性土的土压力
1 主动土压力
土力学
z
z
x M
x
z
土体处于极限平衡状态时, 无粘性土处主动土压力时,1 =z,c =0代 入上式 中,知
p zp K 2 C K p 1 . 5 8 3 2 . 7 2 7 1 1 . 6 0 1 6 . 0 8 4 k 7 7 pa
P p1 2 (3.2 3 8 1.8 0) 7 3 3.3 4k0 5 /N m y 3 .2 3 3 8 1 .5 ( 1.0 8 3 7 7 .2 ) 3 3 8 0 .5 1 1 .1 m 5
kat g2(452)
主动土压力为
a zka H
总土压力为
Ea 12H2ka
Ea H/3
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土力学
二、无粘性土的土压力
2 被动土压力
土体在水平方向压缩,z不变,x不断增大,直至到达极限平衡状态。莫尔 圆III与抗剪强度曲线相切于T2。
由极限平衡条件知:
3=z,c=0,
1 3 t2 g ( 4 5 2 ) 2 c t( 4 g 5 2 )
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三、粘性土的土压力
填土面无荷载的条件下,z=0,土不能抗拉,会出现裂缝,可认为此部分土 压力为零。
土Байду номын сангаас学
2c
z0 ka
时,a=0。
深度z0是a由负变正的界限, 常称为 临界深 度。
由上图三角形分布,可计算处土压力 :

土力学全套课件

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不同类型的土
§1.2 土的三相组成
一、土的固相 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质,是构成
土的骨架最基本的物质,称为土粒生矿物
原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英 、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物 ,如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿 物以及碳酸盐等。
绪论
比萨斜塔是意大利 比萨城大教堂的独 立式钟楼,位于比 萨大教堂的后面
钟楼始建于1173年, 设计为垂直建造,但 是在工程开始后不久 便由于地基不均匀和 土层松软而倾斜
绪论
比萨 (Pisa) 斜塔
绪论
墨 西 哥 城 的 下 沉
该城市人口密集。1850年开始抽取地下水,1891-1973年,整个 老城下沉达8.7m造成地面道路、建筑及其他建筑设施的破坏。 土层中地下水位的下降,使有效应力增加,使地基进一步固结沉降。
残积土:岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点:湿热地带,粘土,深厚,松软,易变;
寒冷地带,岩块或砂,物理风化,稳定 。
§1.1 土的生成
运积土:岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离 开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积土、 冰碛土和沼泽土等。
冲积土:由水流冲积而成;颗粒分选、浑圆光滑
对一般的土而言,通常既经历过物理风化,又有化学风 化,只不过哪种占优势而已。
土从其堆积或沉积的条件来看可分为:
§1.1 土的生成

残积土

河流冲积土
土运积土
风积土 冰碛土 沼泽土

残积土
土无机有土机运土积(沼土泽冰 风 冲土)碛 积 积土 土 土
72 水分法
土的粒径级配累积曲线

《土力学》电子课件 第七章土力学

《土力学》电子课件 第七章土力学
堤等的边坡。
坡高 H
坡肩 坡顶
坡面
坡角θ
滑动面
坡脚 边坡各部位名称
§7.2 土坡稳定及其影响因素(二)
▪ 影响土坡稳定的因素 ➢ 边坡的坡角θ,θ越小愈稳定但不经济; θ太大则经济而不
安全。
➢ 坡高H,其他条件相同,H越大越不安全。 ➢ 土的性质,如重度γ和强度参数 φ、c值。φ 、c值大,则
土坡安全。有时由于地震等原因,使得φ值降低或产生孔 隙水压力,可使原来稳定的边坡失稳而滑动,地下水位上 升,对土坡不利。
Ks ttaan n ta1n/332 1.87
稳定
2)有顺坡向渗流时,土坡的安全因数为
K ssa'ttta a n n (19 1 1 9 0 ) 1/ta 3 n320.89
3)若将坡比改成1:4,土坡的稳定安全因数为
'tan (1910)tan32 K ssattan 191/4 1.18
▪ 7.3.2 有渗流作用的无粘性土土坡 ➢ 在坡面上渗流逸出处取一单元土体,除自重外还受到渗
流力作用。若渗流为顺坡,则逸出处渗流方向与坡面平 行,渗流力的方向也与坡面平行,下滑的剪切力为:
T J W s in J
➢ 单元土体所能发挥的最大抗剪力仍为Tf,则安全因数为
J

N
α
W
有渗流的无粘性土坡
稳定数Ns:
Ns
H
c
查图。
例题2
▪ 已知某工程基坑开挖深度H=5m,地基土的天然重度γ
= 19 kN/m3,内摩擦角φ=15°,内聚力c=12kPa。求 稳定坡角为多少?
解:1)洛巴索夫图解法
Ns
c
H
0.126
查图得:坡角β=64°

大学课件-土力学(完整)

大学课件-土力学(完整)

n Vv 100% V
Sr
V Vv
100 %
饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr=0,饱和土 Sr=100%。砂土根据饱和度分为三种状态: Sr≤50%稍湿; 50%<Sr≤80%很湿; Sr>80%饱和
m ms mw Vs Vw Va
VV
质量m 气 水
体积V 3.不同状态下土的密度和重度
例:石英、云母、长石等 特征:矿物成分的性质较稳定,由其组成的土具
有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点
次生矿物:岩石经化学风化后所形成的新的矿物,其
成分与母岩不相同
例:粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等
特征:性质较不稳定,具有较强的亲水性,遇水
易膨胀的特点
• 二、土中的水
土中水的含量明显地影响土的性质(尤其是粘性土)。 土中水除了一部分以结晶水的形式吸附于固体颗 粒的晶格内部外,还存在结合水和自由水 1.结合水
于重力,接触后,不再继续下沉,形成链环单位,很多链 环联结起来,形成孔隙较大的蜂窝状结构
蜂窝结构
絮状结构
3.絮状结构:细微粘粒大都呈针状或片状,质量极轻,
在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时,土粒表
面的弱结合水厚度减薄,粘粒互相接近,凝聚成絮状物
下沉,形成孔隙较大的絮状结构
• 五、土的构造
土的构造是指土体中各结构单元之间的关系。主要特 征是土的成层性和裂隙性,即层理构造和裂隙构造, 二者都造成了土的不均匀性
固相 土 液相
气相
土中颗粒的大小、成分及三相 之间的相互作用和比例关系, 反映出土的不同性质
§1.1 土的组成及其结构与构造
• 一、土的固相
土粒的大小、相关矿物成分以及大小搭配情况 对土的物理力学性质有明显影响 1.土的颗粒级配

土力学-07-3-PPT课件

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土力学地基基础
第七章 桩基础
A ci
A ce
图25 承台底分区图
Bc
土力学地基基础
第七章 桩基础
台底分担的荷载总值增加时,反力的分布图式基 本不变。利用上述特征,可以通过加大外区与内区的 面积比来提高承台底地基土分担荷载的份额。 对于经常承受动力作用的桩基础或不能保证台底
与地基土保持良好接触时通常不能考虑承台底地基土
的统一计算式为:
R Q /s Q /p Q /c (7-40a) s sk p pk c ck
qck Ac Qck n

(7-40b)
土力学地基基础
第七章 桩基础
当单桩极限承载力标准值Quk由静载试验确定时, 基桩的设计值R按下式计算:
R Q / Q / s p uk s p c ck c
桩侧摩阻力不易发挥,桩顶荷载基本上通过桩身直接
传到桩端处土层上。 各桩端的压力没有重叠(图22),可认为端承型 群桩基础的工作性状与单桩基本一致; 同时,由于桩侧摩阻力不易发挥,桩与桩之间的 干扰很小,群桩基础的承载力就等于各单桩的承载力 之和;群桩的沉降量也与单桩基本相同。
土力学地基基础
第七章 桩基础
式,随桩顶荷载水平、桩径桩长、台底和桩端土质、
承台刚度以及桩群的几何特征等因素而变化。 若以桩群外围包络线为界,将台底面积分为内 外两区,则内区反力比外区小而且比较均匀,当桩
距增大时内外区反力差明显降低。
土力学地基基础
第七章 桩基础
3 1 2
3
图24 复合桩基
1.台底土反力; 2.上层土位移 3.桩端贯入、桩基整体下沉
s p
群桩中基桩平均极限承 载力 Q um 单桩极限承载力 Q u

土力学(清华大学)7PPT课件

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18
第1节 概述
江岸崩塌滑坡-渗流
-
19
第1节 概述
三峡库区滑坡问题-蓄水造成的滑坡
2001年,重庆市云阳县发生两次大型滑坡,其中武隆边坡失稳 造成79人死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理
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20
第1节 概述
漫湾滑坡
1989年1月8日 坡高103m。流纹岩中有强风化的密集 节理,包括一小型不连续面。事故导致电站厂房比计 划推迟一年,修复时安装了大量预应力锚索。
-
21
第1节 概述
坝体内浸润线太高
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22
第1节 概述
西藏易贡巨型滑坡
楔形槽
-
23
第1节 概述
西藏易贡巨型滑坡
时间:2000年4月9日 规模:坡高3330 m, 堆积体2500m、宽约
2500m,总方量=280-300×106 m3 天然坝:坝高=290 m, 库容=1534 ×106 m3 地质:风化残积土。 险情:湖水以每日0.5 m速度上升。
(3) 抗滑力:R N tg V c o s tg
(4) 安全系数: F sT'R Jsa 'tcso is n tgsa 't ttg g
-
39
第2节 无粘性土土坡
二. 有沿坡渗流情况
3. 讨 论
Fs ' tg sat tg
JW R
N
• sa t 0 .5 与无渗流比较, Fs减小近一倍
2340m
滑距(m)
8000
27
第1节 概述
滑坡堰塞湖—易贡湖
-
28
第1节 概述
湖水每天上涨50cm!
-

土力学PPT

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§7.4
地基承载力
二、按土的抗剪强度指标确定
1、《建筑地基规范》推荐的理论公式 2、魏锡克公式(或汉森公式)
1、《建筑地基规范》推荐的理论公式
当e≤0.033b,根据土的抗剪 强度指标确定地基承载力
f a M bb M d m d M c ck
fa ——土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值
§7.3 基础埋置深度的选择
一、概念
1、基础埋置深度
基础底面至地面(一般指室外设计地面)的距离。
2、基础埋深选择的意义 影响:建筑物的安全和正常使用;基础施工技术 措施;施工工期;工程造价。 安全方面:对高层稳定、滑移的影响;地基强度、 变形的影响;基础由于冻胀或水影响下的耐久性。
3、基础埋深选择的原则 在保证建筑物安全、稳定、耐久使用的前提下, 应尽量浅埋,以便节省投资,方便施工。 除基岩外,一般不宜小于0.5米。 基础顶面应低于设计外地面100mm以上,以避 免基础外露。
设计基本原则
满足如下要求: p fa 1、承载力 x a pm 1.2 f a 2、变形 s [s ] 3、稳定 4、基础本身(强度、刚度、耐久性、 抗裂··) ·· ··
两种极限状态设计
• 承载能力极限状态:以结构内力(地基荷载)
超过其承载能力为依据-----各种失稳、结构破坏。
• 正常使用极限状态:以结构(地基)的变形、
常规设计
常用浅基础体型不大、结构简单,在计算单 个基础时,一般既不遵循上部结构与基础的变形 协调条件,也不考虑地基与基础的相互作用。这 种简化法也经常用于其它复杂基础的初步设计, 称为常规设计。
天然浅基础设计内容及步骤
1、选择基础的材料和类型 2、选择基础的埋臵深度 3、确定地基承载力 4、根据地基承载力,确定基础的构造尺寸, 必要时进行下卧层强度验算。 5、进行必要的地基验算(包括变形与稳定性 验算) 6、进行基础的高度设计 7、绘基础施工图

《土力学》教案》课件

《土力学》教案》课件

《土力学》教案课件第一章:土力学概述1.1 土力学的定义解释土力学的概念,它是研究土壤的性质、应力分布和变形规律以及土与其他材料相互作用的科学。

1.2 土力学的研究对象讨论土壤的组成、分类和土壤颗粒的特性。

介绍土力学在不同领域中的应用,如建筑工程、水利工程和道路工程等。

第二章:土的物理性质2.1 土的组成与结构解释土壤的颗粒组成,包括砂、粘土和有机质等。

探讨土壤的微观结构和宏观结构。

2.2 土的物理参数介绍土的密度、孔隙比、饱和度和含水率等基本物理参数。

解释这些参数对土壤性质和工程应用的影响。

第三章:土的力学性质3.1 土的剪切强度介绍土的抗剪强度概念,包括内摩擦角和剪切强度曲线。

探讨影响土剪切强度的因素,如应力历史、颗粒大小和结构等。

3.2 土的变形特性解释土的弹性模量和粘弹性特性。

讨论土的压缩性和膨胀性,以及这些性质对土体稳定性的影响。

第四章:土的压力和应力分布4.1 土的自重应力计算土的自重应力,包括有效应力和总应力。

探讨土的自重应力对土体稳定性的影响。

4.2 土的孔隙水压力解释孔隙水压力的概念和计算方法。

讨论孔隙水压力对土的应力状态和渗透性的影响。

第五章:土的渗透性5.1 渗透定律介绍达西定律和渗透系数的概念。

探讨影响土渗透性的因素,如颗粒大小、结构和孔隙率等。

5.2 土的渗透稳定性讨论土的渗透稳定性和渗透破坏现象。

解释如何通过改善土的渗透性来提高土体的稳定性。

第六章:土的力学模型6.1 土的力学模型概述介绍土的力学模型的重要性,包括模型在工程设计和分析中的应用。

讨论不同的土力学模型,如弹性模型、塑性模型和粘弹性模型。

6.2 土的应力应变关系解释土的应力应变曲线的特点,包括初始阶段、弹性阶段和塑性阶段。

探讨不同的应力应变关系模型,如线性模型、非线性模型和应变硬化模型。

第七章:土的稳定性分析7.1 土的抗倾覆稳定性介绍土的抗倾覆稳定性的概念和计算方法。

讨论影响土抗倾覆稳定性的因素,如土壤的重度、水文条件和基础形状等。

土力学(全套318页PPT课件)

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苏州名胜虎丘塔
土 • 虎丘塔共七层,高47.5m,底层直径13.7m。 呈八角形,全为砖砌,在建筑艺术风格上有独 特的创意,被国务院公布为全国重点文物保护 单位。
力 • 目前该塔倾斜严重塔顶偏离中心线2.31m。经 勘探发现,该塔位于倾斜基岩上,复盖层一边 深3.8m,另一边为5.8m。由于在一千余年前
土 • 作为建筑地基、建筑介质或建筑材料的地壳表 层土体是土力学的研究对象。
• 土力学不仅研究土体当前的性状,也要分析其 性质的形成条件,并结合自然条件和建筑物修
力 建后对土体的影响,分析并预测土体性质的可 能变化,提出有关的工程措施,以满足各类工 程建筑的要求。
学 • 土力学是一门实践性很强的学科,它是进行地 基基础设计和计算的理论依据。
• 土力学研究对象:与工程建设有关的土
上部结构、基础和地基三者之间的关系
土 • 地基(Ground) 由于建筑
物的修建,使一定范围内土层
的应力状态发生变化,这一范

围内的地层称为地基。
• 基础(Foundation)指与地基
接触的建筑物下部结构。
学 • 一般建筑物由上部结构 (Superstructure)和基础两 部分组成。
坏或不能正常使用,这类问题在土力学中叫做 变形问题。
力 • 如果土受力超过了它所能承受的能力,土便要 被破坏,建筑物将随之倒毁或不能使用。土体 的破坏,在力学中亦称为稳定性丧失。研究土
学 体是否会破坏这一类问题称为稳定问题,土的 稳定性取决于它的强度。
二、土力学研究特点.内容与方法
土 • 土力学是研究与工程建筑有关的土的变形和强度 特性,并据此计算土体的固结与稳定,为各项专 门工程服务。
学 • 掌握土体变形与强度指标的测定方法及在工程实践中 的应用。 • 掌握土的动力特性的基本概念。来自三、土力学发展简史与趋势

土力学 课件第7章1-2节

土力学 课件第7章1-2节

2 2 σ1 −σ3 τ= sin 2α 2
σ=
σ1 +σ3
+
σ1 −σ3
P186
cos 2α
小 主 应 力 面 大主应力面
式中:α —土中一点任一平面( mn面)与大主应 式中: 土中一点任一平面( 面 土中一点任一平面 的夹角, 力作用面的夹角 以逆时针为正(补充) 力作用面的夹角,以逆时针为正(补充) 由上两式可导出莫尔应力圆方程:(补充) 由上两式可导出莫尔应力圆方程:(补充) 莫尔应力圆方程:(补充
σ=
σ1 + σ3
2
2、土中一点的极限平衡条件(剪切破坏条件) 、土中一点的极限平衡条件(剪切破坏条件) 要判断土中一点是否剪切破坏, 要判断土中一点是否剪切破坏,可将莫尔应力圆与 抗剪强度包线画在同一张坐标图上 莫尔应力圆与抗剪强度包线之间的关系有以下三种 莫尔应力圆与抗剪强度包线之间的关系有以下三种 情况: P187) 情况:(P187) 莫尔应力圆与抗剪强度包线相离(不相交) ①莫尔应力圆与抗剪强度包线相离(不相交) P187 莫尔应力圆Ⅰ位于抗剪强度包线的下方) (莫尔应力圆Ⅰ位于抗剪强度包线的下方) •说明土中这一点的任一平 说明土中这一点的任一平 面上的τ< 面上的 < τf 所以该点未剪切破坏, 所以该点未剪切破坏, 该点未剪切破坏 处于弹性平衡状态( 处于弹性平衡状态(稳 定状态) 定状态)
与土的抗剪强度有关的工程问题主要有: 与土的抗剪强度有关的工程问题主要有:P183 ①土坡和地基稳定性 都必须选用合适的抗 ②挡土墙侧土压力 剪强度指标进行计算 ③地基承载力
滑动面
§7.2 土的抗剪强度理论
一、库伦公式及抗剪强度指标 抗剪强度τ 有两种表达方法: 抗剪强度 f 有两种表达方法:P185 总应力法(库伦公式) 应用上较方便 总应力法(库伦公式)←应用上较方便 有效应力法←反映了土的强度本质 比较合理, 反映了土的强度本质, 有效应力法 反映了土的强度本质,比较合理,但 应用有一定困难 1、库伦公式(库伦定律)(P184) 、库伦公式(库伦定律) ) 无粘性土(砂土) 无粘性土(砂土): 粘性土和粉土: 粘性土和粉土 反映了τ 反映了 f 的 变化规律
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第七章 土坡稳定分析
主要内容:
一、无粘性土坡稳定分析 二、粘性土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
§7-1 概述
一、土坡形态与分类
土坡:指具有倾斜坡面的土体。 本章以简单土 坡为研究对象分析其稳定性。 1、土坡分类:(1)天然土坡与人工土坡
(2)无粘性土坡与粘性土坡 2、土坡形态:简单土坡各部分名称如图。
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解:1、干坡或完全浸水时: (1)坡比为1:3: K = tanφ/tanβ= 1.6 (2)坡比为1:4: K = tanφ/tanβ= 2.1
2、顺坡渗流时: K = γ′tanφ/γsat tanβ= 0.8
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第七章 土坡稳定分析
§7-3 粘性土坡稳定分析
稳定分析方法:包括圆弧滑动法、条分法、稳定 数法等。
一、圆弧滑动法: 1、假定条件:
设滑动面为圆柱面,视滑动体为刚体。
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第七章 土坡稳定分析
2、分析方法:
设滑动面为AC,以滑动土体为脱离体,分析其 受力比较滑动面上的阻滑力矩与滑动力矩确定稳定 性。
稳定安全系数(K): K=τf LR/Ga 又写成:K=Cu LR/Ga
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二、研究意义:土坡失稳表现为滑坡 2
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第七章 土坡稳定分析
三、土坡稳定分析方法
1、极限平衡法: 2、有限元法:
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第七章 土坡稳定分析
§7-2 无粘性土坡稳定分析
一、原理与方法:
坡面上任一土颗粒稳定则土坡稳定。通过稳定安 全系数(k)分析稳定性。 其中稳定安全系数(k) :即抗滑力与滑动力的比值。
(1)按比例绘制土坡剖面: (2)确定危险滑动面圆心: (3)滑动体分条: (4)计算土条的滑动力与抗滑力: (5)计算滑动体的滑动力矩与抗滑力矩: (6)计算稳定安全系数(K):
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第七章 土坡稳定分析
例7-3 教材262页 例10-2
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(二)毕肖普法:
(1)确定K:分析计算得: K=T'/T=γ′tanφ/γsat tanβ
(2)讨论: 显然,当坡面有顺坡渗流时,稳定安全系数约降 低一半。
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第七章 土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
例7-1 某砂砾土坡若饱和重度
γsat=19KN/m3,内摩擦角φ=28°,坡比为 1:3,试求: (1)在干坡或完全浸水时,其稳定安全系数 为多少?若坡比为1:4,其稳定安全系数 又为多少? (2)若坡比为1:3,当有顺坡渗流时土坡是 否还能保持稳定?
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You Know, The More Powerful You Will Be
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结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
第七章 土坡稳定分析
2、确定危险滑动面圆心的方法:
对于均质粘性土坡: (1)φ=0时: (2)φ>0时:
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第七章 土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
二、稳定数法(图表法):
1、方法: 将土坡极限状态时,坡高H、坡角β 、抗
剪强度指标c与φ、土的重度r之间的关系绘 成关系曲线。 定义稳定数:Ns=c/rH 利用 关系曲线或图表分析稳定性。
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第七章 土坡稳定分析
2、解决的问题: (1) 确定土坡的允许坡高: (2)确定土坡的稳定坡角:
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第七章 土坡稳定分析
例7-2 教材258页 例10-1
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第七章 土坡稳定分析
三、条分法:
适用于φ>0以及非均质粘性土坡等情况。 分析时将滑动体分成若干土条分析受力, 通过比较滑动面上的抗滑力矩与滑动力矩分 析土坡稳定性。 常见的条分法有瑞典条分法、毕肖普法等。
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第七章 土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
(一)瑞典条分法:
1、分析方法: (适用于中小工程) 该方法不计土条两侧的法向力与剪切力,仅考
虑土条自重和滑动面上的作用力。利用平衡条件 计算抗滑力矩与滑动力矩,进而确定稳定安全系 数。
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第七章 土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
2、计算步骤:
1、分析方法: 该方法考虑土条两侧的侧向力,但仅考虑
土条间的法向力,土条自重和滑动面上的作 用力,利用平衡条件确定稳定安全系数。 2、计算方法:
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第七章 土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
例7-4 教材265页 例10-3
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学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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第七章 土坡稳定分析
二、无粘性土坡稳定分析:
1、干坡或水下坡: (1)确定K:
分析计算得:K=T'/T=tanφ/tanβ (2)讨论: 显然, k= 1,β= φ,土坡极限平衡状态;
k>1, β< φ,土坡稳定。 一般,k=1.3—1.5
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第七章 土坡稳定分析
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第七章 土坡稳定分析
2、有渗流土坡(顺坡渗流):
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