第一章土力學(xué)與地基基礎(chǔ)緒論

1、 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)教師：文霓教師：文霓 電話電話1890819953418908199534QQQQ：835637754835637754 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論第一章第一章 緒論緒論 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論這種這種現(xiàn)象現(xiàn)象產(chǎn)生產(chǎn)生的原的原因？因？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論1 1、課程主要內(nèi)容、課程

2、主要內(nèi)容u土力學(xué)土力學(xué)土力學(xué)是利用力學(xué)的一般原理，將土作為建筑物的地基、土力學(xué)是利用力學(xué)的一般原理，將土作為建筑物的地基、材料或介質(zhì)來(lái)研究的一門(mén)學(xué)科。材料或介質(zhì)來(lái)研究的一門(mén)學(xué)科。什么是土？什么是土？風(fēng)化風(fēng)化巖石巖石地球地球顆粒堆積物顆粒堆積物地球地球土是指：土是指： 地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長(zhǎng)期的風(fēng)化作用而形成的、地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長(zhǎng)期的風(fēng)化作用而形成的、覆蓋在地表上碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。覆蓋在地表上碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論7碎散性碎散性土有哪些特點(diǎn)？土有哪些特點(diǎn)？巖石風(fēng)化的巖石風(fēng)化

3、的產(chǎn)物產(chǎn)物固相固相土骨架土骨架液相液相水水氣相氣相空氣空氣三相性三相性（三相體系）（三相體系） 變形特性變形特性 強(qiáng)度特性強(qiáng)度特性 滲透特性滲透特性 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？加拿大特朗斯康谷倉(cāng)加拿大特朗斯康谷倉(cāng) 事故：事故：19131913年年9 9月裝谷物，月裝谷物，1010月月1717日裝了日裝了3182231822谷物時(shí)，谷物時(shí)，1 1小時(shí)豎向沉降達(dá)小時(shí)豎向沉降達(dá)30.5cm30.5cm2424小時(shí)傾斜小時(shí)傾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 東端上抬東端上抬1.52m1.52m上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)

4、損上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損概況：長(zhǎng)概況：長(zhǎng)59.4m59.4m，寬，寬23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565個(gè)圓筒倉(cāng)。個(gè)圓筒倉(cāng)。 鋼混筏板基礎(chǔ)，厚鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 1911 1911年動(dòng)工，年動(dòng)工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論9與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？加拿大特朗斯康谷倉(cāng)加拿大特朗斯康谷倉(cāng) 處理：處理：事后在下面做了七十多個(gè)支撐于基巖上的混凝土墩，使用事后在下面做了七十多個(gè)支撐

5、于基巖上的混凝土墩，使用388388個(gè)個(gè)50T50T千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉(cāng)體逐漸糾正過(guò)來(lái)，其位置比原來(lái)千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉(cāng)體逐漸糾正過(guò)來(lái)，其位置比原來(lái)降低了米。降低了米。 原因：原因：地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開(kāi)挖取土試鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開(kāi)挖取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)用到此谷倉(cāng)。用到此谷倉(cāng)。1952年經(jīng)勘察年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載力小于破壞時(shí)的基底壓力。力小于破壞時(shí)的基底壓力。因此因此，谷倉(cāng)谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)。26 53 失事后失事后1913.10.181

6、952.10.5 試驗(yàn)孔試驗(yàn)孔填土填土褐色粉質(zhì)粘土褐色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3 試驗(yàn)孔試驗(yàn)孔西安一住宅樓傾斜西安一住宅樓傾斜 290個(gè)千斤頂抬正個(gè)千斤頂抬正“樓歪歪樓歪歪”.MP4 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論10香港香港1900年建市，年建市，1977年成立土力工程署年成立土力工程署1972 Po Shan 滑坡滑坡 ( 20,000 m3)(67 死、死、20 傷傷) 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論11與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)

7、？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？2015.11.14日，浙江麗水麗水里東村山日，浙江麗水麗水里東村山體滑坡。體滑坡。已確認(rèn)已確認(rèn)2525人死亡，人死亡，1212人失聯(lián)。人失聯(lián)。原因：原因：山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得低，使得土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。浙江麗水發(fā)生山體滑坡已造成浙江麗水發(fā)生山體滑坡已造成4人死亡人死亡 仍有仍有33人失蹤人失蹤.MP4 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論12與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)

8、題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？基坑崩塌基坑崩塌 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論13與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？阪神大地震中地基液化阪神大地震中地基液化神戶(hù)碼頭：神戶(hù)碼頭：地震引起大面積砂土地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和沉降，的側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷遭到嚴(yán)重?fù)p傷 液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下下喪失強(qiáng)度變成流動(dòng)狀態(tài)喪失強(qiáng)度變成流動(dòng)狀態(tài)的一種的一種現(xiàn)象現(xiàn)象 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基

9、礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論14與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？阪神大地震中地基液化阪神大地震中地基液化神戶(hù)碼頭：神戶(hù)碼頭：沉箱式岸墻因砂土地基液化沉箱式岸墻因砂土地基液化失穩(wěn)滑入海中失穩(wěn)滑入海中 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論15與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為與土有關(guān)的以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為與土有關(guān)的強(qiáng)度問(wèn)題強(qiáng)度問(wèn)題 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論16與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什

10、么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？比薩斜塔比薩斜塔目前：目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m， 塔頂離中心線已達(dá)塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜，傾斜5.51360：再?gòu)?fù)工，至再?gòu)?fù)工，至1370年竣工，全塔共年竣工，全塔共8層，高度為層，高度為55m1272：復(fù)工，經(jīng)復(fù)工，經(jīng)6年，至年，至7層，高層，高48m，再，再停工停工1178：至至4層中，高約層中，高約29m，因傾斜停工，因傾斜停工1173：動(dòng)工動(dòng)工原因：原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，模量較低，變形較大變形較大。1590: 伽利略伽利略在此塔做落在此塔做落體實(shí)驗(yàn)

11、體實(shí)驗(yàn) 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論17與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？比薩斜塔比薩斜塔1838-1839：挖環(huán)形基坑卸載挖環(huán)形基坑卸載1933-1935：基坑防水處理基坑防水處理 基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固1990年年1月月: 封閉封閉1992年年7月：月：加固塔身，用壓重加固塔身，用壓重 法和取土法進(jìn)行地法和取土法進(jìn)行地 基處理基處理目目 前前: 已向游人開(kāi)放。已向游人開(kāi)放。 處理措施處理措施 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論18與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要

12、學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？虎丘塔虎丘塔問(wèn)題：?jiǎn)栴}：塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔 頂離中心線已達(dá)頂離中心線已達(dá)2.31m，底層，底層 塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn) 建筑物而封閉。建筑物而封閉。概況：概況：位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元宋太祖建隆二年（公元961961年）。全塔年）。全塔7 7層，層，高高47.5m47.5m，塔的平面呈八角形。，塔的平面呈八角形。原因：原因：坐落于不均勻粉質(zhì)粘土層上，坐落于不均勻粉質(zhì)粘土層上， 產(chǎn)生產(chǎn)生不均勻沉降不均勻沉降。處理：處理：在塔四周建造一圈樁排式地下

13、在塔四周建造一圈樁排式地下 連續(xù)墻并對(duì)塔周?chē)c塔基進(jìn)行連續(xù)墻并對(duì)塔周?chē)c塔基進(jìn)行 鉆孔注漿和打設(shè)樹(shù)根樁加固塔鉆孔注漿和打設(shè)樹(shù)根樁加固塔 身，效果良好。身，效果良好。 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論19與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng) 世界最大人工島世界最大人工島19861986年：年：開(kāi)工開(kāi)工19901990年：年：人工島完成人工島完成19941994年：年：機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)面積：面積：4370m4370m1250m1250m填筑量：填筑量6m m3 3平均厚度：平

14、均厚度：33m33m設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)沉降：設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)沉降：5.7-7.5 m5.7-7.5 m完成時(shí)實(shí)際沉降：完成時(shí)實(shí)際沉降：8.1 m8.1 m，5cm/5cm/月月 (1990 (1990年年) )預(yù)測(cè)主固結(jié)完成：預(yù)測(cè)主固結(jié)完成：2020年后年后比設(shè)計(jì)超填：比設(shè)計(jì)超填：3m3m問(wèn)題：?jiǎn)栴}：沉降大且有沉降大且有不均勻沉降不均勻沉降 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論20與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為與土有關(guān)的與土有關(guān)的變形問(wèn)題變形問(wèn)題 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一

15、章 緒論緒論21Teton壩壩概況：概況：土壩，高土壩，高90m90m，長(zhǎng)，長(zhǎng)1000m1000m，建于，建于1972-751972-75年，年，19761976年年6 6月失事月失事?lián)p失：損失：直接直接80008000萬(wàn)美元，起訴萬(wàn)美元，起訴55005500起，起，2.52.5億美元，死億美元，死1414人，受災(zāi)人，受災(zāi)2.52.5萬(wàn)人，萬(wàn)人，6060萬(wàn)畝土地，萬(wàn)畝土地，3232公里鐵路公里鐵路原因：原因：滲透破壞水力劈裂滲透破壞水力劈裂與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論22Teto

16、n壩壩19761976年年6 6月月5 5日上日上午午10:3010:30左右，下左右，下游壩面有水滲出并游壩面有水滲出并帶出泥土。帶出泥土。與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論23Teton壩壩1111：0000左右左右洞口不斷擴(kuò)大并洞口不斷擴(kuò)大并向壩頂靠近，向壩頂靠近，泥泥水流量增加水流量增加與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論24Teton壩壩11:3011:30洞口繼續(xù)向上

17、擴(kuò)大，泥洞口繼續(xù)向上擴(kuò)大，泥水沖蝕了壩基，主洞的水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開(kāi)始沖擊壩流出的泥水開(kāi)始沖擊壩趾處的設(shè)施。趾處的設(shè)施。與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論251111：5050左右左右洞口擴(kuò)大加速，泥水洞口擴(kuò)大加速，泥水對(duì)壩基的沖蝕更加劇對(duì)壩基的沖蝕更加劇烈。烈。Teton壩壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論2611:57

18、11:57 壩坡坍塌，泥水壩坡坍塌，泥水狂瀉而下狂瀉而下Teton壩壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論271212：0000過(guò)后過(guò)后坍塌口加寬坍塌口加寬Teton壩壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論28洪水掃過(guò)下游谷底，洪水掃過(guò)下游谷底，附近所有設(shè)施被徹附近所有設(shè)施被徹底摧毀底摧毀Teton壩壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力

19、學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論29失事現(xiàn)場(chǎng)目前的失事現(xiàn)場(chǎng)目前的狀況狀況Teton壩壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論九江大堤決口九江大堤決口潰口原因：潰口原因：堤基管涌堤基管涌19981998年年8 8月月7 7日日13:1013:10發(fā)生管涌險(xiǎn)發(fā)生管涌險(xiǎn)情，情，2020分鐘后，在分鐘后，在堤外迎水面找到堤外迎水面找到2 2處進(jìn)水口處進(jìn)水口又過(guò)又過(guò)2020分鐘，防水分鐘，防水墻后的土堤突然塌墻后的土堤突然塌陷出陷出1 1個(gè)洞，個(gè)洞，5 m5 m寬的堤

20、頂隨即全部寬的堤頂隨即全部塌陷，并很快形成塌陷，并很快形成一寬約一寬約62m62m的潰口。的潰口。 與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖砂砂環(huán)環(huán)管管涌涌口口粘性土粘性土砂性土砂性土滲水滲水雜填土雜填土管涌：管涌：在滲流作用下，無(wú)粘性土體中的細(xì)小顆粒，通過(guò)在滲流作用下，無(wú)粘性土體中的細(xì)小顆粒，通過(guò)土的孔隙，發(fā)生移動(dòng)或被水流帶出的現(xiàn)象。土的孔隙，發(fā)生移動(dòng)或被水流帶出的現(xiàn)象。 堤基管涌堤基管涌與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？ 土土 力力 學(xué)學(xué)與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論管涌管涌砂環(huán)砂環(huán)砂性土堤基管涌破壞示意圖砂性土堤基管涌破壞