土力學(xué)基地及基礎(chǔ)(陳蘭云)第8章

土力學(xué)基礎(chǔ)及基礎(chǔ)(陳蘭云)第8章目錄土力學(xué)基礎(chǔ)概述土壓力理論地基承載力基礎(chǔ)工程設(shè)計地基處理技術(shù)01土力學(xué)基礎(chǔ)概述

土力學(xué)的定義與重要性土力學(xué)是一門研究土的物理性質(zhì)、力學(xué)行為和工程應(yīng)用的學(xué)科，在土木工程、地質(zhì)工程和交通工程等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。土力學(xué)是工程學(xué)科中的重要分支，其研究成果為各類工程項目的安全性和穩(wěn)定性提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。土力學(xué)的發(fā)展對于推動相關(guān)工程領(lǐng)域的科技進步和產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。土的物理性質(zhì)主要包括密度、含水量、孔隙比、滲透性等，這些性質(zhì)對土的力學(xué)行為和工程性質(zhì)有重要影響。根據(jù)土的工程性質(zhì)，可以將土分為松散的砂土、粘性土和巖石等類型，不同類型的土具有不同的工程特性，需采取相應(yīng)的工程措施。了解和掌握土的物理性質(zhì)是進行土力學(xué)分析和工程設(shè)計的重要基礎(chǔ)。土的物理性質(zhì)與工程分類在外力作用下，土體將發(fā)生變形和破壞，其行為與土的組成、結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。了解土的力學(xué)性質(zhì)和行為有助于預(yù)測土體的變形和破壞，為工程設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)。土的力學(xué)性質(zhì)主要包括應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、強度和穩(wěn)定性等，這些性質(zhì)是土力學(xué)研究的核心內(nèi)容。土的力學(xué)性質(zhì)與行為02土壓力理論靜止土壓力是指擋土墻在無外力作用下，墻后填土處于靜止平衡狀態(tài)時作用在墻背上的土壓力。定義靜止土壓力的大小與擋土墻的位移和方向無關(guān)，作用在擋土墻的法向方向上，通常簡化為垂直壓力。特點靜止土壓力強度P0=γ*h*K0，其中γ為填土容重，h為填土高度，K0為靜止土壓力系數(shù)。計算公式靜止土壓力特點主動土壓力作用在擋土墻的背側(cè)，通常簡化為水平方向上的力。定義主動土壓力是指擋土墻在外力作用下向前移動，墻后填土達到極限平衡狀態(tài)時作用在墻背上的土壓力。計算公式主動土壓力強度Pa=γ*h*K0*sin(θ+δ)，其中θ為填土內(nèi)摩擦角，δ為外摩擦角。主動土壓力03計算公式被動土壓力強度Pp=Pa*sin(θ+δ)/sin(θ)。01定義被動土壓力是指擋土墻在外力作用下向后移動，墻后填土達到極限平衡狀態(tài)時作用在墻背上的土壓力。02特點被動土壓力作用在擋土墻的背側(cè)，通常簡化為水平方向上的力。被動土壓力當(dāng)擋土墻后填土表面作用有均布荷載q時，需要分別計算靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力的大小，并進行相應(yīng)的調(diào)整。填土表面作用有均布荷載當(dāng)擋土墻后填土為非均質(zhì)時，需要考慮不同材料的物理性質(zhì)和力學(xué)性能，以及它們之間的相互作用和影響。非均質(zhì)填土地震作用對擋土墻的穩(wěn)定性具有重要影響，需要考慮地震加速度對填土和擋土墻的作用和影響。地震作用特殊情況下的土壓力03地基承載力地基承載力是指地基在一定壓力作用下，不發(fā)生剪切破壞而能承受的最大壓力。定義地基承載力是建筑物穩(wěn)定性的重要保障，如果地基承載力不足，可能導(dǎo)致建筑物傾斜、沉降甚至倒塌。重要性地基承載力的定義與重要性根據(jù)土的物理性質(zhì)和壓力分布，通過理論公式計算地基承載力。理論計算法試驗法經(jīng)驗法通過現(xiàn)場試驗或室內(nèi)試驗，測定地基的實際承載力。根據(jù)工程經(jīng)驗，綜合考慮地質(zhì)、水文、氣候等因素，估算地基承載力。030201地基承載力的計算方法土的物理性質(zhì)基礎(chǔ)形式與尺寸外部荷載地下水位地基承載力的影響因素01020304如土的密度、含水量、孔隙比等，對地基承載力有直接影響。不同基礎(chǔ)形式和尺寸對地基承載力的分布和大小有不同影響。建筑物或其他外部荷載的大小、分布和作用方式，對地基承載力有重要影響。地下水位的高低會影響土的含水量和孔隙比，進而影響地基承載力。04基礎(chǔ)工程設(shè)計安全性原則經(jīng)濟性原則適用性原則環(huán)保性原則基礎(chǔ)工程設(shè)計的原則與要求基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)確保建筑物安全，避免因基礎(chǔ)不均勻沉降、滑移、傾覆等造成結(jié)構(gòu)破壞?；A(chǔ)設(shè)計應(yīng)滿足建筑物的功能需求，確保建筑物正常使用，防止出現(xiàn)過大變形、振動等問題。在滿足安全性和功能性的前提下，應(yīng)盡量降低基礎(chǔ)工程的造價，包括材料、人工和施工方法的選擇?；A(chǔ)工程應(yīng)盡量減少對環(huán)境的破壞和污染，合理利用資源，保護生態(tài)環(huán)境。利用天然土層承載建筑物重量，造價低廉，適用于地質(zhì)條件良好、荷載較小的建筑物。天然基礎(chǔ)通過樁將建筑物荷載傳遞到深層土層或巖石層，適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、荷載較大的建筑物。樁基在天然基礎(chǔ)上擴大基底面積，以提高基礎(chǔ)承載能力，適用于地質(zhì)條件較差、荷載較大的建筑物。擴基結(jié)合天然基礎(chǔ)和樁基的特點，利用多種材料和結(jié)構(gòu)形式共同承載建筑物重量，以提高基礎(chǔ)承載力和減少沉降。復(fù)合基礎(chǔ)基礎(chǔ)類型與選擇根據(jù)建筑物荷載、地質(zhì)勘察資料和相關(guān)規(guī)范，進行基礎(chǔ)承載力、沉降、穩(wěn)定性等方面的計算。通過實際工程案例，分析不同類型基礎(chǔ)的設(shè)計要點、難點及解決措施，提高基礎(chǔ)設(shè)計的實際應(yīng)用能力?；A(chǔ)設(shè)計計算與實例分析實例分析基礎(chǔ)設(shè)計計算05地基處理技術(shù)目的提高地基的承載能力，防止地基的沉降和不均勻沉降。消除或減少地基中的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡、泥石流等。地基處理的目的與分類增強地基的穩(wěn)定性和安全性，保證建筑物的正常使用和安全。地基處理的目的與分類按處理位置基礎(chǔ)下地基處理、基礎(chǔ)側(cè)地基處理。按處理深度淺層處理、深層處理。按處理方法物理處理、化學(xué)處理、生物處理。地基處理的目的與分類換填法將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去，然后回填強度高、壓縮性低、性能穩(wěn)定且無侵蝕性的材料，如砂、碎石、素土等。通過在地基中設(shè)置砂井、塑料排水板等豎向排水通道，然后在地表進行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強度逐步提高。利用重錘從高處自由下落，對地面進行強力夯實，使土體迅速固結(jié)，提高地基承載力。利用振沖器在地基中產(chǎn)生振動力和壓力，使砂土、粉土等松散材料得到振實，從而提高地基承載力和防止砂土液化。排水固結(jié)法強夯法振沖法常見地基處理方法選擇原則根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料和建筑物對地基的要求，確定地基處理的目的和要求。選擇合理的地基處理方法，綜合考慮工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、施工條件和工程經(jīng)濟性等因素。地基處理方案選擇與實例分析進行多個方案比較，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案。地基處理方案選擇與實例分析某住宅樓地基處理該住宅樓采用樁基，由于地下存在軟弱土層，采用換填法進行處理，將軟弱土層挖去