土力学及地基基础第10讲地基的最终沉降量计算方案共28页
【土力学与地基基础】第10章习题
重要提示:以下情况作业将被驳回1)以附件形式提交答案;2)作业成绩不到60分。
选择题10-1根据地基损坏可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,可将地基基础设计分为( )设计等级。
A. 二个B. 三个C. 四个D. 五个10-2 扩展基础不包括( )。
A. 柱下条形基础B. 柱下独立基础C. 墙下条形基础D. 无筋扩展基础10-3为了保护基础不受人类和生物活动的影响,基础顶面至少应低于设计地面()。
A. 0.1mB. 0.2mC. 0.3mD. 0.5m10-4 除岩石地基外,基础的埋深一般不宜小于( )。
A. 0.4mB. 0.5mC. 1.0mD. 1.5m10-5按地基承载力确定基础底面积时,传至基础底面上的荷载效应( ) 。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.010-6 计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应( )。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合但其分项系数均为1.010-7 计算挡土墙土压力时,荷载效应( )。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.010-8 计算基础内力时,荷载效应( )。
A. 应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B. 应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数D. 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.010-9地基土的承载力特征值可由( )确定。
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
地基容许沉降量与减少沉降的措施(土力学课件)
减少沉降量的措施 -作业1
地基容许沉降量-作业1 简答题: 简述减小沉降的措施有哪些?
地基容许沉降量-作业1
减小沉降量的措施有:
(1)设计时正确选择建筑物基础的持力层,尽量避 开地基表面软弱、松散土层及地基中的软弱土层;
(2)设计时正确选择合适的基础形式,减小对地基 的压力从而减小沉降量;
地基容许沉降量-作业1
《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB 10093-2017规定: 基础沉降按恒载计算,其工后沉降量不应超过表1、表2 规定值:
表1 有砟轨道静定结构墩台基础工后沉降限制
设计速度 250km/h及以上
200km/h 160km/h及以下
沉降类型 墩台均匀沉降 相邻墩台沉降差 墩台均匀沉降 相邻墩台沉降差 墩台均匀沉降 相邻墩台沉降差
20
200km/h
相邻墩台沉降差
10
超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足表1、表2的规定 外,尚应根据沉降差对结构产生的附加应力的影响确定。
3.减少沉降的措施
(1)减小沉降量的措施
①设计时正确选择建筑物基础的持力层,尽量避 开地基表面软弱、松散土层及地基中的软弱土层;
②设计时正确选择合适的基础形式,减小对地基 的压力从而减小沉降量;
限值(mm) 30 15 50 20 80 40
《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB 10093-2017规定: 基础沉降按恒载计算,其工后沉降量不应超过表1、表2 规定值:
表2 无砟轨道静定结构墩台基础工后沉降限制
设计速度
沉降类型
限值(mm)
墩台均匀沉降
20
250km/h及以上
相邻墩台沉降差
5
墩台均匀沉降
表2 无砟轨道静定结构墩台基础工后沉降限制
土力学与砌体结构第10章桩基础
第 10 章 桩 基 础
(四)应计算沉降的桩基 1、设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层
的建筑桩基 ; 2、设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀
或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基;
3、软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。
(五)应计算水平位移的桩基 受水平荷载较大、或对水平位移有严格限制的桩基。
第 10 章 桩 基 础
第 10章 桩基础
本章内容简介
1、概述 2、桩及桩基础的分类 3、单桩在竖向荷载下的受力性状 4、竖向抗压桩承载力的确定 5、竖向抗拔桩承载力的确定 6、水平荷载作用下桩的承载力与变形 7、桩基沉降计算 8、桩基础设计
第 10 章 桩 基 础
§10.1 概 述
桩的定义
设置于土中的竖直或倾斜的柱型构件, 在竖向荷载作用下,通过桩土之间的 摩擦力(桩侧摩阻力)和桩端土的承 载力(桩端阻力)来承受和传递上部 结构的荷载。
2、按承载性状分类
分类
依据 类型
亚类
分类标准
摩 擦
纯摩擦桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩侧阻力承受
按 承 载
型 桩
端承摩擦桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩侧阻力承受
性 状 分
端 承
纯端承桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩端阻力承受
型 桩
摩擦端承桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受
第 10 章 桩 基 础
2、按承台与地面的相对位置分类
低承台桩: 承台在地面以下,
承台本身承担 部分荷载
高承台桩 承台在地面以上, 桥桩,码头,栈桥。
第 10 章 桩 基 础
烟台滨海国际酒店,裙房位于海面上,采用高承台桩
答案《土力学与地基基础》 复习题
厦门大学网络教育2017-2018学年第二学期《土力学地基基础》课程复习题一、单项选择1某无粘性土坡坡角β=20°,内摩擦角 ϕ=30°,则稳定安全系数K为( B )A K=0.82B K=1.59C K=0.63D K=1.212 浅基础的地基临塑荷载是指( A )A 地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B 地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C 使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D 使地基中局部土体处于极限平衡状态时的荷载3 对于( C ),较易发生整体剪切破坏A 高压缩性土B 中压缩性土C 低压缩性土D 软土4对墙背粗糙的挡土墙,按朗肯理论计算的被动土压力将(B )A 偏大B 偏小C 基本相同D 无法确定5土中一点发生剪切破坏时,破裂面与小主应力面的夹角为( D )A 45 ︒+ϕB 45 ︒C 45 ︒+ϕ/2D 45 ︒-ϕ/26某工程的地基为细砂进行渗透试验,已知试样长度为20cm,试样截面面积为5cm2,试验水头为50cm。
试验经历100s,测得渗流量为5cm3,则粗砂的渗透系数k为( C )A 1×10-3cm/sB 2×10-3cm/sC 4×10-3cm/sD 0.5×10-3cm/s7 同一种土的γ、γsat、γ'和γd之间的大小顺序为( C )A γd <γ'<γ<γsatB γd <γ<γ'<γsatC γ'<γd <γ<γsatD γ'<γ <γd <γsat8 土的压缩主要是( D )A 土颗粒的压缩B 土中水的压缩C土中气的压缩 D 孔隙体积的减小9 地下水位升高会引起自重应力(B )A增大B减小 C 不变 D 不能确定10按规范法确定地基的最终沉降量,则与此计算无关的计算参数为( D )A 土层厚度B基础宽度C土的压缩模量D土的泊松比11下列说法不正确的是( C )A 排水路径越长,固结完成所需时间越长B 渗透系数越大,固结完成所需时间越短C 固结系数越大,固结完成所需时间越长D在同一时刻,土体中不同点的固结度不全是相同的12对土质均匀性较差,对荷载有较大差异的框架柱基础,比较合理的基础方案是( D )。
《土力学与地基基础》练习答案
土力学与地基基础练习册习题一一、填空1.土的物理性质是土的最基本的工程特性。
2.土的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种。
3.土的构造主要有层理构造和裂隙构造两种。
4.反映土单位体积质量(重力)的导出指标有浮密度、饱和密度和干密度。
5.土的基本指标包括土的密度、土粒相对密度和土的含水量,在试验室中分别用环刀法、比重瓶法和烘干法来测定。
6.土的不均匀系数Ku越大,曲线越平缓,粒径分布越不均匀。
7. 基底附加压力求得后,可将其视为作用在地基表面的荷载,然后进行地基中的附加应力计算。
8.土粒比重是土粒的质量与同质量相同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比。
用比重瓶方法测定。
9.土的密度是质量与单位体积之比。
二、简答1. 何谓土粒粒组?土粒六大粒组划分标准是什么?P42. 在土的三相比例指标中,哪些指标是直接测定的?其余指标如何导出?P9~P123. 判断砂土松密程度有哪些方法?P144. 粘土颗粒表面哪一层水膜土的工程性质影响最大,为什么?P7三、判断题1.土的不均匀系数越大,表示土粒越不均匀。
(∨)2.工程上常用不均匀系数K u 和曲率系数K c 判断土的级配情况。
( ∨ )3.级配分布曲线纵坐标上60%、30%、10%对应的粒径统称为有效粒径。
( × )4.结合水没有浮力作用但能传递静水压力。
( × )5.级配良好的土的颗粒应该是较均匀的。
( × )6.颗粒级配曲线越平缓,土的粒径级配较好。
( ∨ )7.相对密度越大,砂土越松散。
( × ) 四、计算1. 某粘土的含水量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%,要求: 1).计算该土的塑性指标Ip ; 2).确定该土的名称; 3).计算该土的液性指标IL ; 4).按液性指标数确定土的状态。
解: ]为粘土;176.224.2548 =-=-=p L p W W I 为可塑态;487.06.224.254.36=-=-=P P L I W W I习题二一、填空1.某点在地下水位以下,当地下水位下降时该点自重应力将增加;地下水位上升时该点自重应力将减小。
土力学 基础沉降量计算
郑州大学远成教育土力学及地基基础在线测试答案
《土力学及地基基础》第04章在线测试A BC D、已知某基础边长分别为处的竖向附加应力为A BC D、已知某矩形基础,基底边长为,作用于其上的柱荷载为A BC D、条形基础在中心荷载作用下地基中最大剪应力发生在_______。
A BC D、下列作用于地基表面荷载的分布形式中,可按平面应变问题计算地基附加应力的是______。
A BC DC、土中水向上渗流D、地面大面积堆载E、地下水位大幅抬升2、现行计算地基附加应力的假定包括_________。
A、地基土是各向同性的B、地基土是均质的C、地基是半无限空间线弹性体D、地基土分层E、地基土为均匀的无粘性土3、下列有关地基附加应力的论述正确的有_________。
A、条形荷载的影响深度比方形荷载的大B、距离地面越深,附加应力的分布范围越广C、竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无限传播,在传播过程中,应力强度不断降低D、在集中力作用线上的附加应力最大,向两侧逐渐减小E、同一竖向线上的附加应力随深度而变化4、当地基中的地下水产生向下的一维渗流时,以下论述正确的有_______。
A、地基中的竖向有效应力比没有渗流时的要大B、地面产生沉降C、孔隙水压力比没有渗流时的要大D、孔隙水压力比没有渗流时的要小E、地基中的竖向有效应力和没有渗流时的一样大5、下列有关等代荷载法计算地基附加应力的论述正确的是_______。
A、荷载面可以分成任意形状的的面积单元B、每个面积单元上的分布荷载可用集中力和力矩的形式代换正确错误、上软下硬的双层地基将产生附加应力集中现象。
正确错误、计算不透水层顶面处的自重应力时,地下水位以下的土采用其饱和重度。
正确错误、当土中水有渗流时,竖向有效应力增大。
正确错误、在用角点法计算矩形面积均布荷载作用下地基中的附加应力时,计算点必须位于划分出来的各个矩形的公共角点下。
正确错误《土力学及地基基础》第05章在线测试A BC D、饱和粘性土主固结过程中,随时间的迁延____。
土力学:(分层总和法与规范法)(2010)
总结大量实践经验,提出经验修正系数ψs 是:
软弱地基
——
ψ s
>
1.0
坚实地基
——
ψ s
<
1.0
列表计算沉降量
P1
P2
计算沉降量
Si
=
e1i − e2i 1+ e1i
计算附加应力
水位深3.4m, 水位下土Ysat=18.2KN/m3,a2=0.25MPa-l。计算柱基中点的沉降 量。
σc
L=b=4m
16
解:基底压力
35.2
σ = P + G = 1440 + 20 × 4 × 4 ×1
54.4
A
4×4
67.5
= 110kPa
83.9
基底附加压力 σ 0 = σ − γ ⋅ d = 110 −16×1= 94.0kPa 分层 h≤0.4b=1.6m 计算自重应力
欠固结土
沉积间断
连续沉积固结
新近沉积土层 固结未完成
超固结比
OCR = Pc p1
OCR = 1 OCR > 1 OCR < 1
正常固结土 超固结土 欠固结土
OCR 愈大,土的超固结程度愈高,压缩性愈小。
P117
作图求解前期固结压力的方法 ( 卡萨格兰德法 )
步骤:
1)在e-logP曲线上寻找曲率半径 最小的点C;
hi
∑ S = Si ≈ 53.4mm
Si
=
e1 − e2 1+ e1
地基最终沉降量计算
1.1分
(4)沉降计算深度为有限值。理论上沉降计算深度应为无穷大,但 层
由于荷载作用下的附加应力扩散随深度而减小,在一定深度处,附加 总
应力已经很小,因此该深度以下土层的压缩变形值可以忽略不计。
和
法
2.沉降量的计算
(1)绘制地基剖面图和基础剖面图。 (2)将地基分层。 (3)根据式(2-3)计算地基土的自重应力σcz,并绘出自重 应力在基础中心线处沿深度z的分布图,如图3-5所示。 (4)计算基底附加应力p和地基附加应力σz,并绘出附加应力 在基础中心线处沿深度z的分布图,如图3-5所示。 (5)确定地基压缩层深度。 (6)分别计算基础中心点下地基各个土层的变形量Δsi。由式 (3-1)可得
土力学与地基基础
1.2规 范 推 荐 法2.计 Nhomakorabea公式图3-7 用规范推荐法计算地基沉降量的分层示意表
1.2规 范 推 荐 法
3.确定地基变形计算深度 地基变形计算深度zn应满足如下公式要求。
确定地基变形深度时,应注意以下几点。 (1)如确定的计算深度下部仍有较软土层时,则应继续计算。 (2)当无相邻荷载影响且基础宽度b在1~30 m范围内时,基 础中点的地基变形计算深度也可按下列简化公式计算。
(7)计算地基总的沉降量s。地基总的沉降量s为各个土层变形 量Δsi之和,即
1.1分 层 总 和 法
2.沉降量的计算
图3-5 分层总和法计算地基沉降
1.1分 层 总 和 法
1.计算步骤
① 确定分层厚度
②确定地基变 形计算深度
③确定各层 土的压缩 模量
④计算各 层土的压 缩变形量
⑥计算地基的 最终沉降量。
⑤确定 沉降计 算经验
系数
1.2规 范 推 荐 法
土的压缩性与地基沉降计算—地基沉降量计算(土力学课件)
1 5
Ai-16
2
C i-1σz0
△z
(2)计算原理
利用附加应力面积A的等代值计算地基任意 土层的沉降量,因此第i层沉降量为
si
Ai
Ai1 Esi
z(0)
Esi
( zi Ci
zi1Ci1)
根据分层总和法基本原理可得 地基沉降量的基本公式
s
n i1
si
n i1
(z 0) Esi
(
ziCi
△z
zi
zi-1
第i层 第n层
b C i-1
Ci
平均附加应力 系数曲线
s
ms
n
si
i 1
ms
n
i 1
z(0)
Esi
( zi Ci
zi1Ci1 )
2.地基总沉降量的计算
(2)计算原理
厚度为z均质地基土,在侧限条件下,压缩模量Es 不随深度变化,土层的压缩量为
分层总和法
si
zi
Esi
hi
按铁路桥涵地基和基础设计规范 计算地基沉降量-案例1
按《铁路桥涵地基和基础设计规范》计算地基沉降量-案例1
矩形基础长3.6m,宽2m,地面以上荷载重量F=900KN, 地基为均质黏土,重度γ=18KN/m3,e0=1.0;a=0.4MPa-1。 试按《铁路桥涵地基和基础设计规范》计算地基沉降量 (确定修正系数时,按σz0=σ0 确定)
分层总和法简介-作业1
1.分层总和法:将地基压缩层范围以内的土层划 分成若干薄层,分别计算每一薄层土的变形量, 最后总和起来,即得基础的沉降量。 2.地基最终沉降量:地基变形完全稳定时,地基 表面的最大竖向变形量。
分层总和法简介-作业1
土力学及地基基础第10讲地基的最终沉降量计算解答
(8)计算深度内压缩模量的当量值
Es
Ai
5MPa
( Ai / Esi )
(9)确定沉降计算经验系数ψs
按第二章角点法计算附加应力,注意查表时b=1m,z从基底算起。
(4)计算每层土自重应力和附加应力平均值。
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平均自重应力和附加应力计算表格
分层点编号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
深度
0 0.4 1.4 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4 7.2
平均自重应 力/kPa
18.3 26.3 34.6 42.0 48.5 54.9 61.4 67.9 74.5
平均附加应力 /kPa
53.8 45.6 31.5 22.0 16.8 13.2 10.6 8.6 7.0
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(5)地基沉降计算深度的确定
地基的最终沉降量计算
刘忠玉 教授
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本讲知识点: 一、分层总和法 二、《规范》法 三、几种特殊情况下的地基沉降计算 四、地基最终沉降量的组成
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一、分层总和法
地基最终沉降量是指地基土在建筑荷载作用下达到压缩稳定 时地基表面的沉降量。 1. 基本假设
z Es
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地基沉降计算深度zn
zi zi-1
zi zi-1
3.某一层的压缩量和地基沉降量
第i层
1 b 56
34
2
p0
1
2
Ai
34
i p0
p0
1 5
Ai-16
2
p i1 0
第i层压缩量为
si si si1
Ai
土力学地基基础教案
土力学地基基础教案(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--土力学地基基础教案土力学地基基础教案《土力学与地基基础》授课教案深圳大学建筑与土木工程学院第一章绪论§本课程的内容和作用科与实践:国内外地基基础工程事故及分类举例并分析事故原因二、本门课程知识构架三、地基基础设计中需满足的技术条件要求:概括了解地基基础工程事故的种类及原因.对本学科需解决的问题有初步的总体认识.了解地基基础概念,建筑工程对地基基础的要求,了解本门课程的知识构架.了解地基基础设计中需满足的技术条件.授课方法:通过大量图片实例,让学生直观了解教学内容,提高学习和对本课程的兴趣,学生提早适应和入门.§本课程发展概况要求:了解本学科中关键理论的产生、发展情况及学科现状.授课方法:在强调学科的实验性时,要举例简要讲解.如:2个土压力理论,3种剪切试验方法.§本课程的特点和学习要求要求:了解本课程内容的广泛性和综合性及实验性,对本课程应掌握的内容要有总体的认识.授课方法:讲解本门课程知识构架时,对应土力学定义,结合教材目录.使学生清楚教材内容的编排顺序和原因.从而对本课程教学内容有宏观和总体的把握.第二章地基土(岩)的物理性质及分类§土的三相组成要求:了解土的矿物成分.掌握土的粒组、颗粒级配概念.理解颗粒级配曲线的含义及Cu、Cc与级配好坏的关系.理解毛细水分类与原理,强弱结合水的概念和特性.掌握土的结构和构造划分.重点:土的粒组,颗粒级配的概念.弱结合水的工程特性,毛细水对工程的影响.授课方法:结合生活与工程实际举例讲解毛细水的作用.使用图例讲解土的结构与构造.§土的物理性质指标要求:理解掌握三项基本指标的概念.了解基本实验方法.理解掌握六项换算指标的概念.了解和区别指标的常见值及工程应用.了解应用三相草图求解换算公式.记住有效重度与饱和重度关系公式.重点:9个指标的含义及区别.指标的工程应用.三项基本指标的实验方法.授课方法:通过指标定义公式的比较及强调各自的物理意义,区别9个物理性质指标.通过与实际工程中各种建筑材料的重度的比较,使学生记住各种重度的常见值,增强学生的量化概念.§土的物理状态指标一、无粘性土的密实度要求:掌握密实度的概念及各种密实度指标概念.了解各种指标的优缺点,适用范围及密实度划分结果.重点:砂土,碎石土密实度划分方法及划分结果.二、粘性土的稠度要求:掌握稠度及稠度界限含水量的概念.掌握界限含水量概念含义和实验方法.掌握塑性指数,液性指数概念含义及应用.掌握粘性土软硬状态的划分.了解粘性土灵敏度和触变性的概念.重点:指标的含义和应用.授课方法:对比强调无粘性土、粘性土在影响松密和软硬因素方面的差异.§土的压实性要求:了解压实原理.理解影响压实效果的因素.重点:最大干密度概念及室内试验方法.难点:影响压实效果的因素(最优含水量、击实功)§地基土的工程分类要求:掌握《地基规范》分类法划分结果.理解各类土的定义分类依据,定名.掌握碎石土,砂土,粘土工程特性.重点:砂土,粘土,粘性土定义、分类依据、定名及工程特性.第三章土的压缩性与地基沉降计算§地基中的自重应力一、均质地基情况二、成层地基情况三、有效应力分布规律四、地下水升降及隔水层对自重就力的影响.要求:掌握竖向自重应力的求解方法.理解侧向自重应力求解方法.掌握有效应力概念掌握自重应力分布曲线的变化规律.理解地下水位升降对自重应力的颢响.重点:有效应力原理.授课方法:重点解释粒间应力与土的变形和强度的内在关系.反复强调自重应力,一般指有效自重应力.要求学生课上先讨论均质和成层土自重应力求解公式和应力分布规律后,再给出授课内容.§基础底面接触压力基础底面接触压力的分布基础底面接触压力的简化计算(中心受压基础,偏心受压基础)基础底面附加压力要求:理解随荷载增加,柔性基础、刚性基础基底压力分布变化规律,架桥作用的概念.理解一般工业与民用建筑中基底压力分布图形.了解影响基底接触压力大小和分布的因素.掌握基底接触压力的计算方法.(中心受压和单向偏心受压)掌握基底附加压力概念及计算方法.重点:基底接触压力和附加压力的计算.授课方法:强调基底附加压力为新增应力,再由同学讨论埋深取值问题.§地基中的附加应力一、附加应力的定义和假设二、不同面积上受各种荷载作用下,附加应力的计算方法.集中力作用下地基中附加应力的计算.矩形均布荷载作用下地基中附加应力的计算及角点法.三、附加应力分布规律要求:理解附加应力计算的基本假设.了解竖向集中力作用下地基中附加应力的布辛奈斯克解答.了解均布的矩形荷载角点下的地基附加应力的求解方法.并掌握求解任意点地基附加应力的角点法.了解其它荷载作用下地基中附加应力求解方法(三角形分布的矩形荷载,均布圆形荷载中心点下,线性和条形荷载下).理解掌握附加应力分布规律.重点:应用角点法求地基中任一点附加应力的方法.附加应力分布规律.难点:附加应力分布规律.授课方法:对各种荷载作用下附加应力的求解仅在引入布辛奈斯克解后,讲明利用积分方法求解,不讲具体推导过程,只给出结果σz=KP0,并对K做定性解释;对条形均布荷载作用下地基中附加应力给出大、小主应力公式,以备后用;通过例题讲解归纳出附加应力分布规律;通过应力分布图形比较条形,矩形荷载作用下附加应力影响范围的不同.§土的压缩性一、压缩试验及压缩性指标二、静载荷试验及变形模量.要求:掌握土压缩性和固结的概念.掌握压缩试验方法、假定,压缩曲线的绘制,压缩系数,压缩指数,压缩模量的含义及公式,土压缩性的评价.理解土的回弹和再压缩曲线.了解静载荷试验方法和变形模量E0的确定.理解Es与E0的关系.重点:压缩试验及压缩性指标的公式及含义.难点:公式e=e0-s(1+e0)/h0及Es=(1+e)/a的推导.授课方法:对Es和E0重点做定性的比较,简单介绍定量公式.§地基最终沉降量的计算一、分层总和法二、规范推荐法要求:理解地基最终沉降量概念.理解分层总和法假定、计算方法及步骤.理解规范推荐法计算公式及计算方法和步骤.重点:沉降量计算公式的含义、推导,两种方法中地基沉降计算深度的确定方法,αv、Cc的含义.授课方法:通过课堂上对例题的讲解加强学生对两种沉降计算方法的理解.§应力历史对地基沉降的影响要求:掌握先期固结压力的概念;正常固结土、超固结土、欠固结土概念.了解先期固结压力的'求解方法—卡萨格兰德法.了解原始压缩曲线的概念和考虑应力历史影响的地基最终沉降计算方法.重点:先期固结压力的概念.§建筑物沉降观测与地基容许变形值一、建筑物的沉降观测二、地基变形特征要求:理解沉降观测的意义和范围.授课方法:让学生先自己看书,然后加以解释.第四章土的抗剪强度及地基承载力§土的抗剪强度一、抗剪强度的基本概念二、直剪试验与库仑定律要求:理解掌握土的抗剪强度的概念.掌握库仑定律.了解抗剪强度的来源和影响因素.重点:抗剪强度的来源.孔隙水压力对实验的影响,3种实验方法:排水剪,不排水剪,固结不排水剪.授课方法:孔隙水压力对土体强度的影响,结合三种实验方法来讲解.§土的极限平衡理论一、土中一点的应力状态二、土的极限平衡状态与极限平衡理论要求:掌握莫尔应力圆概念.掌握极限平衡概念及条件.重点:莫尔应力圆概念及极限平衡概念、条件.难点:莫尔应力圆的含义与抗剪强度包线的关系.授课方法:结合抗剪强度包线与莫尔应力圆重叠图形,分析土体中某一载面上剪应力与抗剪强度的关系,指出并非抗剪强度最大,则一定先破坏,从而加深同学对抗剪强度的理解.通过例题加深学生对极限平衡概念的认识与应用.§抗剪强度指标的测定方法一、直剪试验二、三轴压缩试验三、无侧限抗压强度试验四、十字板剪切试验要求:了解试验原理,熟悉依据排水条件而产生的不同试验方法.理解各种试验优缺点及适用条件.重点:实际工程中如何依据不同的排水条件选择相适应的试验方法.授课方法:结合土力学实验室内直剪、三轴压缩、无侧限抗压强度试验的演示来加深学生对土体抗剪强度理论、公式等的认识.§地基破坏类型及承载力的确定一、地基破坏类型二、地基临塑荷载、临界荷载、极限荷载概念及地基承载力的确定要求:熟悉地基剪切破坏三种型式(整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏)及破坏发生的条件.理解临塑荷载,临界荷载的含义,了解公式推导原理和方法.简单了解地基极限承载力理论.理解地基承载力的理论确定方法.重点:地基剪切破坏的三种型式.临塑荷载、临界荷载、极限荷载的含义.授课方法:结合P—S曲线讲授Pcr、Pu、P1/3的概念第五章土的塑性和土的临界状态§土的塑性一、土的塑性二、塑性力学的基本概念(屈服准则、流动法则、硬化规律)要求:理解掌握屈服准则、流动法则、硬化规律的概念.理解土体屈服的概念.重点:屈服准则、流动法则、硬化规律的概念.授课方法:采用讨论的方式,让学生总结土体与一般的建筑材料的力学特性的差异,教师补充并引出土体是弹塑性材料,需要研究土体的塑性.通过试验曲线来讲解把握土体塑性的三个准则(屈服、流动、硬化).§土的临界状态与临界状态线一、土的临界状态二、土的临界状态线要求:理解三维p-q-e空间的屈服面及其在二维平面上的投影.理解临界状态的概念及条件.重点:土体在三维p-q-e空间的屈服面形式.授课方法:首先和学生一起复习正常固结土的p-q曲线、e-p曲线,然后逐渐引入体在三维p-q-e 空间的屈服面.§临界状态模型一、典型的砂土行为二、典型的粘土行为要求:理解模型中参数M、G、N、l、k、参数的含义及其确定方法.重点:参数M、G、N、l、k、参数的含义及其确定方法.§粘性土屈服面的形状湿面与干面粘性土屈服面形状要求:理解粘性土屈服面形状在干面、湿面不同.认真理解粘性土的强度包络线由拉伸断裂线、Hvorslev面、临界状态线这三部分组成.重点:参数M、G、N、l。
《土力学与地基基础》课程题库(第10章)(1)
《土力学与地基基础》课程题库(第10章)一、名词解释桩侧负摩阻力、群桩效应、承台效应、桩基础、基桩二、单项选择题1、预制桩按施工工艺的不同来分类,不包括()。
A.锤击沉桩B.振动沉桩C.沉管灌注桩D.静力压桩2、预制桩施工工艺中,产生噪声最大的是()。
A.锤击沉桩B.振动沉桩C.扩底灌注桩D.静力压桩3、当桩周土体因某种原因对桩产生向上作用的摩阻力,此称为()。
A.正摩阻力B.负摩阻力C.上摩阻力D.下摩阻力4、当桩周土体因某种原因对桩产生向下作用的摩阻力,此称为()。
A.正摩阻力B.负摩阻力C.上摩阻力D.下摩阻力5、对于入土深度相同的桩,若有负摩阻力产生,则桩的承载力相对()。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断6、对于入土深度相同的桩,若有负摩阻力产生,则桩基沉降量()。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断7、产生桩侧负摩阻力的情况有多种,例如()。
A、桩附近地面大面积堆载B、桩顶荷载增大C、桩端未进入坚硬土层D、场地地下水位上升8、关于群桩基础的承载力和各单桩的承载力之和的大小比较,一般情况下,摩擦型群桩基础的承载力()各单桩的承载力之和。
A.大于B.小于C.等于D.远大于19、以下关于群桩中单桩桩顶竖向力,正确的是()。
A.其平均值不应小于1倍基桩竖向承载力特征值B.其平均值不应大于1倍基桩竖向承载力特征值C.其最大值不应大于1倍基桩竖向承载力特征值D.其最大值不应大于1.1倍基桩竖向承载力特征值10、受偏心荷载作用的群桩基础,当()时,持力层承载力才能满足要求。
A .B .且C .D .且11、桩基础的桩端进入持力层的最小深度宜为桩身直径的()。
A.0.1倍~0.3倍B.0.2倍~0.4倍C.1倍~3倍D.2倍~4倍12、嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度不宜小于()。
A.0.1m B.0.5m C.1.0m D.1.5m13、嵌岩灌注桩桩端以下()倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布,且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。
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2.2m 1.2m
5.8m
【解】
F=851.2kN
粉质粘土
γ=18.3kN/m3γsat=18.5kN/m3
淤泥质土 γ=17.9kN/m3
淤泥
0.8m
(1)地基分层
0.4m 1.0m
1.0m 0.8m 0.8m 0.8m 0.8m 0.8m 0.8m
地基的最终沉降量计算
刘忠玉 教授
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本讲知识点: 一、分层总和法 二、《规范》法 三、几种特殊情况下的地基沉降计算 四、地基最终沉降量的组成
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一、分层总和法
地基最终沉降量是指地基土在建筑荷载作用下达到压缩稳定 时地基表面的沉降量。 1. 基本假设
d σc线
n
s si i 1
N 郑州大学远程教育学院
σz线
5. 算例
【例】柱荷载F = 851.2 kN,基础 埋深d=0.8 m,基底尺寸l×b = 8 m × 2 m,地基土层参数如图和 下表所示。试用分层总和法计 算基础沉降量。
地基土e-p关系表
H1
由于
ae1e2 , p2p1
Es 1 ae1
所以
s az
1e1
H1
z
Es
H1
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3. 分层总和法的思路
• 如果将地基分层,分别计算基础中心点下各个分层土的压缩变
形量△si,基础的最终沉降量s等于△si的总和。
•第i土的压缩量ei
平均附加应力 /kPa
53.8 45.6 31.5 22.0 16.8 13.2 10.6 8.6 7.0
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(5)地基沉降计算深度的确定
压力p/kPa 粉质粘土e 淤泥质土e
50 0.899 0.925
100 0.855 0891
200 0.807 0.848
300 0.773 0.823
2.2m 1.2m
5.8m
F=851.2kN
粉质粘土
γ=18.3kN/m3γsat=18.5kN/m3
淤泥质土 γ=17.9kN/m3
淤泥
0.8m
自重应力 /kPa 14.6 22.0 30.5 38.7 45.2 51.7 58.2 64.6 71.1 77.9
附加应力 /kPa 54.6 53.3 37.9 25.1 18.9 14.7 11.7 9.4 7.7 6.4
平均自重应 力/kPa
18.3 26.3 34.6 42.0 48.5 54.9 61.4 67.9 74.5
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4. 分层总和法计算步骤
分层; 绘制基础中心点下地基中自重应力和附加应力分布曲线; 确定地基沉降计算深度; 确定沉降计算深度范围内的分层界面; 计算各分层压缩量; 计算基础最终沉降量。
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2.单一压缩土层的沉降计算
在一定均匀厚度土层上施加无限大均布荷载,竖向应力增加,孔
隙比相应减小,土层产生压缩变形,没有侧向变形。
∞
p0
可压缩土层
H2
s
∞ 土层竖向应力由自重应力p1增
加到p2=p1+σz,引起孔隙比从
e1减小到e2,而竖向附加应力
H1
为σz=p0,则
sH1H2
e1e2 1e1
地基分层
地基沉降计算深度
(1) 土层分界面与地下水位面为 天然层面;
(2)每层厚度hi ≤0.4b
绘制基础中心点下自重应
d σc线
σz线
力和附加应力分布曲线
确定基础沉降计算深度
应力比方法:一般取附加应力与自重应力的比值为20%处;对于软土,应 该取σz = 0.1σc处,若沉降深度范围内存在基岩时,计算至基岩表面为止。
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计算各分层压缩量
根据自重应力、附加应力曲
线、e-p压缩曲线计算任一
分层压缩量
si
e1i e 2i 1 e1i
hi
a i z i 1 e1i
hi
zih i E si
计算基础最终沉降量
地基沉降计算深度
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平均自重应力和附加应力计算表格
分层点编号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
深度
0 0.4 1.4 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4 7.2
分层厚度
0.4 1.0 1.0 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
pF G 8.5 2 2 1 8 0 .8 2 0 6.2 9 kPa
A
2 8
p 0 p c d 6 .2 9 1 .3 8 0 .8 5 .6 k 4P
按第二章角点法计算附加应力,注意查表时b=1m,z从基底算起。
(4)计算每层土自重应力和附加应力平均值。
每层厚度按≤0.4b = 0.8 m, 但地下水位、土层界面出 单独分层。 为计算方便,第2,3层厚 分别取了1.0m。
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(2)地基竖向自重应力计算
从地面起算,计算基底以及各层底自重应力。
(3)地基竖向附加应力计算
基底平均压力 基底附加压力
计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限线性变形体; 地基土在压力作用下不允许侧向膨胀,计算时采用完全侧限条件下的
压缩性指标; 采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。
注意:采用侧限指标使得结果偏小,而基底中心点下的 附加应力一般较大,这样取值可使误差减小。
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si e 1 1 i e e 1 i 2 i h i a i(1 p 2 ie 1 ip 1 i)h i E z siih i
p1i——第i层自重应力的平均值; p2i——第i层自重应力与附加应力之和的平均值; E1i——由第i层的p1i从土的压缩曲线上查得的相应孔隙比; e2i——由第i层的p2i从土的压缩曲线上查得的相应孔隙比。