土力學(xué)與地基基礎(chǔ)-教案1

※緒論一、課程內(nèi)容介紹1、地基與基礎(chǔ)的基本概念及分類地基:受建筑物荷載影響的那部分土層?；A(chǔ)：建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)。{天然地基：未經(jīng)人工處理的地基{地基的分類人工地基：原來的承載力和變形不能滿足設(shè)計要求時，對地基進(jìn)行加固處理{淺基礎(chǔ)：埋深在1~5米以內(nèi)的簡單一般房屋的基礎(chǔ)，例如：筏板基礎(chǔ)等{基礎(chǔ)的分類深基礎(chǔ)：建筑物荷載較大或建筑物下部土層較軟弱時，即出埋置的較深，需要采用特殊的基礎(chǔ)類型或施工方法。例如：樁基礎(chǔ)等2、基礎(chǔ)及地基的作用荷載——上部結(jié)構(gòu)——基礎(chǔ)——地基二、發(fā)展歷史三、地基與基礎(chǔ)在工程重要性隱蔽工程，質(zhì)量的好壞及設(shè)計的合理性直接關(guān)系到整個工程的質(zhì)量和造價。地基與基礎(chǔ)的工程造價占整個的工程造價的25%~50%左右，一些特殊的地基基礎(chǔ)甚至更高。歷史上及身邊的一些著名典型的地基與基礎(chǔ)實例：加拿大特朗斯康谷倉，意大利比薩斜塔，上海工業(yè)展覽館中央大廳，浙江大學(xué)某試驗樓。四、課程的特點及學(xué)習(xí)要求特點：1、研究對象比較復(fù)雜多變，這是由地基土的分布及性質(zhì)本性決定的。2、涉及的內(nèi)容比較廣，包括土力學(xué)、結(jié)構(gòu)、施工等多門學(xué)科的內(nèi)容3、研究方法的特殊性在研究的過程中把復(fù)雜的土簡單話，使得能用彈性力學(xué)的方法計算，因為土的復(fù)雜多樣多采用一些經(jīng)驗參數(shù)，并根據(jù)理論和實際列出公式和方法?！?、土的物理性質(zhì)與工程分類1、1、2土的定義及形成土的定義：巖石風(fēng)化、搬運、沉積所形成的產(chǎn)物。按照土的成因土的分類：殘積土：殘積土是由巖石風(fēng)化后，未經(jīng)搬運而殘留于原地的土。它處于巖石風(fēng)化殼的上部，是風(fēng)化殼中的劇風(fēng)化帶，向下則逐漸變?yōu)榘腼L(fēng)化的巖石。它的分布主要受地形的控制，在雨水產(chǎn)生地表逕流速度小，風(fēng)化產(chǎn)物易于保留的地方，殘積物就比較厚。在不同的氣候條件下、不同的原巖，將產(chǎn)生不同礦物成份、不同物理力學(xué)性質(zhì)的殘積土。我國南方花崗巖分布廣泛，如深圳地區(qū)約占60%的面積，花崗巖殘積土的厚度在15－40m之間，是該區(qū)城市建筑物基礎(chǔ)的主要持力層。坡積土：坡積土是殘積土經(jīng)水流搬運，順坡移動堆積而成的土。其成份與坡上的殘積土基本一致。由于地形的不同，其厚度變化大，新近堆積的坡積土，土質(zhì)疏松，壓縮性較高。洪積土:洪積土是山洪帶來的碎屑物質(zhì)，在山溝的出口處堆積而成的土。山洪流出溝谷后，由于流速驟減，被搬運的粗碎屑物質(zhì)首先大量堆積下來，離山漸遠(yuǎn)，洪積物的顆粒隨之變細(xì)，其分布范圍也逐漸擴(kuò)大。其地貌特征，靠山近處窄而陡，離山較遠(yuǎn)寬而緩，形如錐體，故稱為洪積扇。山洪是周期性發(fā)生的，每次的大小不盡相同，堆積下來的物質(zhì)也不一樣，因此，洪積土常呈現(xiàn)不規(guī)則交錯的層理。由于靠近山地的洪積土的顆粒較粗，地下水位埋藏較深，土的承載力一般較高，常為良好地基；離山較遠(yuǎn)地段較細(xì)的洪積土，土質(zhì)軟弱而承載力較低。沖積土：沖積土是由于河流的流水作用，將碎屑物質(zhì)搬運堆積在它流經(jīng)的區(qū)域內(nèi)，隨著從上游到下游水動力的不斷減弱，搬運物質(zhì)從粗到細(xì)逐漸沉積下來，一般在河流的上游以及出山口,沉積有粗粒的碎石土、砂土,在中游丘陵地帶沉積有中粗粒的砂土和粉土,在下游平原三角洲地帶，沉積了最細(xì)的粘土。沖積土分布廣泛,特別是沖積平原是城市發(fā)達(dá)、人口集中的地帶。對于粗粒的碎石土、砂土，是良好的天然地基，但如果作為水工建筑物的地基，由于其透水性好會引起嚴(yán)重的壩下滲漏；而對于壓縮性高的粘土，一般都需要處理地基。其他沉積土：例如風(fēng)積土是由風(fēng)作為搬運動力，將碎屑物由風(fēng)力強的地方搬運到風(fēng)力弱的地方沉積下來的土。風(fēng)積土生成不受地形的控制，我國的黃土就是典型的風(fēng)積土。主要分布在沙漠邊緣的干旱與半干旱氣候帶。風(fēng)積黃土的結(jié)構(gòu)疏松，含水量小，浸水后具有濕陷性。1、3土的組成土是由固體（土顆粒）、液體（水）和氣體（空氣）三部分組成的，也稱為三相體。土的固體顆粒土顆粒土的固體顆粒是由大小不等、形狀不同的礦物顆?；驇r石碎屑按照各種不同的排列方式組合在一起，構(gòu)成土的骨架。這些固體相的物質(zhì)稱為"土粒"，是土中最穩(wěn)定、變化最小的成分。土中的固體顆粒的大小和形狀，礦物成分及其組成情況是決定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。土顆粒的形狀、大小組成影響土的力學(xué)性質(zhì)土的顆粒級配自然界中的土粒，大小懸殊、性質(zhì)各異，直徑變化幅度很大，從數(shù)米的漂石到萬分之幾毫米的粘粒，隨著顆粒的減小，由無粘性變?yōu)橛姓承裕瑵B透性也由大變小。為了研究土中各種大小土粒的相對含量及其與土的工程地質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系，就有必要將工程地質(zhì)性質(zhì)相似的土粒歸并成組，按其粒徑的大小分為若干組別，這種組別稱粒組。工程上常以土中各個粒組的相對含量即各粒組占土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示土中顆粒的組成情況，這種相對含量稱為顆粒級配。土粒粒組的劃分粒組名稱粒徑范圍（mm）漂石或塊石顆粒>200卵石或碎石顆粒200-20圓礫或角礫顆粒粗中細(xì)20-10

10-5

5-2砂粒粗中細(xì)2-0.5

0.5-0.25

0.25-0.10.1-0.075粉粒粗細(xì)0.075-0.010.01-0.005粘粒<0.005

對于粒徑大于0.075mm的粗粒組可用篩分法測定，粒徑小于0.075mm的粉粒和粘粒難以篩分，一般可以根據(jù)土粒在水中下沉?xí)r的速度與粒徑的理論關(guān)系，用比重計或移液管法測得顆粒級配。篩析法介紹：土樣在風(fēng)干、分散以后取一定量的土樣倒入一套按孔徑大小排列的標(biāo)準(zhǔn)篩，經(jīng)充分振搖后，分別稱出留在各個篩子及底盤上的土的質(zhì)量，，求出各個粒組的相對含量百分?jǐn)?shù)，根據(jù)實驗結(jié)果在半對數(shù)坐標(biāo)紙上，以縱坐標(biāo)表示小于某粒徑顆粒含量占總土量的百分?jǐn)?shù)，橫坐標(biāo)表示顆粒直徑，繪出顆粒級配曲線圖。從曲線的陡緩大致可以判斷土的均勻程度，曲線越陡表示粒徑范圍小，土粒均勻，相反曲線越平緩，粒徑范圍廣，土粒不均勻。在工程中我們常用不均勻系數(shù)Cu來表示土的不均勻程度，—小于某粒徑顆粒含量占總土重的60%時的粒徑，也叫限定粒徑?！∮谀沉筋w粒含量占總土重的10%時的粒徑，也稱為有效粒徑。Cu〈5，級配不良Cu〉5，級配良好。顆粒級配曲線越平緩，不均勻系數(shù)越大，顆粒分布范圍越廣，越不均勻，其級配就越好，顆粒級配曲線越陡，不均勻系數(shù)越小，顆粒分布范圍越小，顆粒越均勻，級配越差。二、土中水液態(tài)水：結(jié)合水，自由水結(jié)合水：實驗表明，極細(xì)的土粒表面一般帶有負(fù)電荷，圍繞土粒形成電場，由于水分子是極性分子，即一端為正電荷，另一端顯負(fù)電荷，在土粒電場范圍內(nèi)的水分子和陽離子一起吸附在土粒表面而定向排列形成一層薄的水膜，這層水就稱為結(jié)合水。根據(jù)電荷作用的大小分為強結(jié)合水，弱結(jié)合水。自由水：遠(yuǎn)離土粒，水分子自由移動的能力越來越強，到只受重力影響，可自由流動的水稱為自由水，自由水傳遞靜水壓力。分為重力水、毛細(xì)水。土粒、結(jié)合水、自由水示意圖三、土中氣體土中的氣體存在于土孔隙中未被水所占據(jù)的部位。在粗粒的沉積物中常見到與大氣相通的空氣，它對土的力學(xué)性質(zhì)影響不大。在細(xì)粒土中則常存在與大氣隔絕的封閉氣泡，使土在外力作用下彈性變形增加，透水性減小。對于淤泥和泥炭等有機(jī)質(zhì)土，由于微生物的分解作用，在土中蓄積了某種可燃?xì)怏w（如硫化氫、甲烷等），使土層在自重作用下長期得不到壓密，而形成高壓縮性土層。四、土的結(jié)構(gòu)1、單粒結(jié)構(gòu)無粘性土2、蜂窩結(jié)構(gòu)粉粒3、絮狀結(jié)構(gòu)粘粒五、土的構(gòu)造1、層狀結(jié)構(gòu)2、分部結(jié)構(gòu)3、裂隙結(jié)構(gòu)1、4土的物理性質(zhì)比例指標(biāo)一、三相圖自然界中的土體結(jié)構(gòu)組成十分復(fù)雜，為了分析問題方便，將其看成是三相，簡化成一般的物理模型進(jìn)行分析。土的三相，即土粒為固相；土中的水為液相；土中的氣為氣相。表示土的三相組成部分質(zhì)量、體積之間的比例關(guān)系的指標(biāo)，稱為土的三相比例指標(biāo)。-土粒質(zhì)量-土中水質(zhì)量m-土的總質(zhì)量-土粒體積-土中水體積-土中氣體積-土中空隙體積V-土的總體積二、土的三個基本物理指標(biāo)（土工實驗指標(biāo)）1、土的天然密度ρ與比重γ：天然狀態(tài)下單位體積的土的質(zhì)量。γ=2、土粒比重：土粒質(zhì)量與同體積的4℃時純水的質(zhì)量之比，一般用ds表示，無量綱。ρs－土粒密度（g/cm3）；ρw1－純水在4℃時的密度（單位體積的質(zhì)量），等于1g實際上，土粒比重在數(shù)值上就等于土粒密度，但前者無因次。土粒比重決定于土的礦物成分，它的數(shù)值一般為2.6－2.8；有機(jī)質(zhì)土為2.4－2.5。同一種類的土，其比重變化幅度很小。土粒比重可在試驗室內(nèi)用比重瓶測定。將置于比重瓶內(nèi)的土樣在105-110℃下烘干后冷卻至室溫用精密天平測其質(zhì)量，用排水法測得土粒體積，并求得同體積4℃由于比重變化的幅度不大，通?？砂唇?jīng)驗數(shù)值選用。土的名稱砂土粉土粘性土粉質(zhì)粘土粘土土粒比重2.65－2.692.70－2.712.72－2.732.74－2.763、天然含水量：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，一般用w表示，以百分?jǐn)?shù)計。含水量w是反映土的濕度的一個重要物理指標(biāo)。天然狀態(tài)下土層的含水量稱天然含水量，其變化范圍很大，與土的種類、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。一般干的粗砂土，其值接近于零，而飽和砂土，可達(dá)40%；堅硬的粘性土的含水量約小于30%，而飽和狀態(tài)的軟粘性土（如淤泥），則可達(dá)60%或更大。一般說來，同一類土，當(dāng)其含水量增大時，強度就降低。土的含水量一般用"烘干法"測定。先稱小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量，然后置于烘干箱內(nèi)維持100-105℃烘至恒重，再稱干土質(zhì)量，濕、干土質(zhì)量之差與干土質(zhì)量的比值，就是土的含水量。這三個物理性質(zhì)指標(biāo)可以從試驗中直接得到，所以又叫土工試驗指標(biāo)。在衡量土的一些工程性質(zhì)的時候，這三個指標(biāo)有時并不能很直觀的說明，例如土的密實程度與孔隙的大小有關(guān)，而從這三個指標(biāo)并不能直觀的看出來，因此我們就需要用其他的一些物理指標(biāo)來說明。而這些其他的物理性質(zhì)指標(biāo)是可以由前面的三個物理性質(zhì)指標(biāo)推倒出來的，因此我們稱這三個物理性質(zhì)指標(biāo)為基本物理性質(zhì)指標(biāo)。三、換算指標(biāo)1、土的孔隙比e：是土中孔隙體積與土粒體積之比，孔隙比用小數(shù)表示。天然狀態(tài)下土的孔隙比稱為天然孔隙比，它是一個重要的物理性指標(biāo)，可以用來評價天然土層的密度程度。一般e<0.6的土是密實的低壓縮性土，e>1.0的土是疏松的高壓縮性土。2、孔隙率n：土中孔隙所占體積與總體積之比，空隙率用百分?jǐn)?shù)表示。一般粘性土的孔隙率為30～60%，無粘性土為25～45%。3、土的飽和度Sr:土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比。飽和度可以反映土的干濕程度，砂土根據(jù)飽和度Sr的指標(biāo)值分為稍濕、很濕與飽和三種濕度狀態(tài)，其劃分標(biāo)準(zhǔn)見下表：砂土濕度狀態(tài)稍濕很濕飽和飽和度Sr（%）Sr≤5050<Sr≤80Sr>804、土的干密度ρd（γd干重度）：單位土體積內(nèi)土顆粒的質(zhì)量。=工程中常用土的干密度作為評定土體緊密程度的指標(biāo)，以控制填土的工程質(zhì)量。5、土的飽和密度ρsat（γsat干重度）：土體中孔隙被水充滿時單位體積的質(zhì)量。=6、水下土的密度（有效密度）ρ‘（有效重度γ’）：處于水面以下的土，由于受到水的浮力作用，單位土體積內(nèi)土顆粒的有效質(zhì)量稱為土的有效密度。以上就是土的其他六個物理性質(zhì)指標(biāo)，這些這些其他的物理性質(zhì)指標(biāo)由實驗測定比較難，但是他們可以由前面的三個物理性質(zhì)指標(biāo)推倒出來的，因此我們稱這前面三個物理性質(zhì)r、ds、w指標(biāo)稱為基本物理性質(zhì)指標(biāo)。四、用三個基本物理性質(zhì)指標(biāo)換算其他六個指標(biāo)。假設(shè)：土中土顆粒的體積Vs=1已知土的三個基本物理性質(zhì)指標(biāo)γ，w，ds根據(jù)：重力WW根據(jù)：Ws根據(jù)因為假設(shè)由此我們就可以得到土的三相圖，根據(jù)土的三相圖，我們來計算一下其他的六個物理性質(zhì)指標(biāo)。=====-1=1、5無粘性土的一般工程性質(zhì)無粘性土的密實度指的是碎石土和砂土的疏密程度。密實的無粘性土由于壓縮性小，抗剪強度高，承載力大，可作為建筑物的良好地基。但如處于疏松狀態(tài)，尤其是細(xì)砂和粉砂，其承載力就有可能很低，因為疏松的單粒結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，在外力作用下很容易產(chǎn)生變形，且強度也低，很難作天然地基。如它位于地下水位以下，在動荷載作用下還有可能由于超靜水壓力的產(chǎn)生而發(fā)生液化。例如我國海城1975.2.4的7.3級地震，震中區(qū)以西25-60km的下遼河平原，發(fā)生強烈砂土液化，大面積噴砂冒水，許多道路、橋梁、工業(yè)設(shè)施、民用建筑遭受破壞。1976.7.28唐山的7.8級地震，也引起大區(qū)域的砂土液化。因此，凡工程中遇到無粘性土?xí)r，首先要注意的就是它的密實度。密實度的評價方法有三種：1、室內(nèi)測試孔隙比確定相對密實度的方法：表1-32、利用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等原位測試方法：表1-43、野外觀測方法：表1-51、6粘性土的一般物理性質(zhì)粘性土的顆粒比較小，比表面積大，受到孔隙中水的影響較大，含水量小的時候，土體就比較硬，含水量大的時候則比較軟，甚至可以達(dá)到流動狀態(tài)，因此粘性土的含水量是影響粘性土的工程性質(zhì)的重要指標(biāo)。粘性土由于含水量的不同，分為固態(tài)、可塑狀態(tài)和流動狀態(tài)，也叫粘性土的稠度狀態(tài)。各稠度狀態(tài)間的臨界含水量稱界限含水量。wswpwl固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)w土由半固態(tài)到可塑狀態(tài)的界限含水量稱為塑限，用wp表示，實驗室用"搓條法"測定。即用雙手將天然濕度的土樣搓成小圓球（球徑小于10mm），放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滾成小土條，用力均勻，搓到土條直徑為3mm，出現(xiàn)裂紋，自然斷開，這時土條的含水量就是塑限wp值。搓好的泥條錐式液限儀土由可塑狀態(tài)到流動狀態(tài)的界限含水量稱為液限，用wL表示，我國采用錐式液限儀來測定。其工作過程是：將粘性土調(diào)成均勻的濃糊狀，裝滿盛土杯，刮平杯口表面，將76克重圓錐體輕放在試樣表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入試樣，若圓錐體經(jīng)5秒種恰好沉入10mm深度，這時杯內(nèi)土樣的含水量就是液限wL值。為了避免放錐時的人為晃動影響，可采用電磁放錐的方法。塑性指數(shù)液限與塑限的差稱為塑性指數(shù)，去除百分號表示，用符號IP表示，表示土的可塑性范圍。與粘粒含量有關(guān)，，粘粒含量越高，土中結(jié)合水含量越高，塑性指數(shù)就越大。IP≤10的土為粉土，IP〉10為粘性土。液性指數(shù)土的天然含水量與塑限的差值除以塑性指數(shù)，用符號IL表示。IL〈0，即，w<wp，土處于堅硬狀態(tài)，IL〉1，即，w〉wl，土處于流動狀態(tài)，因此根據(jù)土的液性指數(shù)的大小，我們把黏土的軟硬狀態(tài)分為，堅硬0硬塑0.25可塑0.75軟塑1流塑粘性土的靈敏度和觸變性粘性土具有結(jié)構(gòu)性，絮狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)它的天然結(jié)構(gòu)被破壞了以后，粘性土的強度降低，壓縮性增加，因此粘性土具有結(jié)構(gòu)性，反映粘性土結(jié)構(gòu)性強弱的指標(biāo)稱為靈敏度，用St表示?！瓲钔恋膹姸取c原狀土具有相同含水量、重度等，結(jié)構(gòu)被破壞的重塑土強度。根據(jù)靈敏度的大小粘性土分為：高靈敏度中靈敏度低靈敏度土的靈敏度越高，結(jié)構(gòu)性越強，擾動后土的強度降低越多，因此在，施工的時候要特別注意靈敏度高的土壓迫盡量保護(hù)好基槽，使土的結(jié)構(gòu)不受擾動，以免降低地基的承載力。受擾動的粘性土在靜置一段時間以后由于土粒中的電荷和水分子之間的作用力又會形成新的平衡狀態(tài)。土的強度又逐漸增長，這種性質(zhì)稱為土的觸變性。1、6土的工程分類按土的主要組成顆粒的大小以及工程性質(zhì)對地基土進(jìn)行分類，可分為：巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。一、巖石顆粒間牢固連接，呈整體或具體有節(jié)理裂隙的巖體，可安巖石的堅硬程度分類，見表1-8，也可按巖石的完整程度分類，見表1-9，當(dāng)缺乏試驗資料的時候還可通過現(xiàn)場觀察法（野外鑒別法）來確定，見表1-10，1-11。二、碎石土碎石土是指顆粒直徑大于2MM的顆粒超過全重的50%的土，它按照顆粒的形狀及粒組的含量分為漂石（塊石）、卵石（碎石）、圓礫（角礫）。見表1-12。三、砂土粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%，粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%，的土，按粒組分為：礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、和粉砂，見表1-13。四、粉土粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過50%，塑性指數(shù)Ip≤10的土，其工程性質(zhì)介于砂土和粘性土之間。五、粘性土塑性指數(shù)Ip〉10的土，按塑性指數(shù)的大小可分為粘土和粉質(zhì)粘土。粘土粉質(zhì)粘土六、人工填土人類活動堆填而成的土，其成分雜亂、不均勻。按照其組成的成分和方法，可以分為：素填土、壓實填土、雜填土、沖填土。例題1、已知某土樣的篩析法結(jié)果如下表，判斷該土的名稱：篩孔孔經(jīng)（mm）201510520.50.25底盤總重留篩土重（g）51015202510105100占全重的百分含量(%)51015202510105100大于某篩孔徑土重百分比（%）5153050758595100大于2mm的顆粒含量為75%，所以為碎石土，大于20mm的顆粒含量為2%小于50%，所以改土為圓礫（角礫）。例題2已知某土樣的三個基本物理指標(biāo)為w=50%、γ=14KN/m3，ds=2.0，wL=80%，wP=20%，求土的其他六個物理性質(zhì)指標(biāo)，并判斷該土的名稱。解、==53.3%===87.7%====9.3kn/m3===14.7kn/m3=-1==14.7-10=4.7kn/m3§2、地基中的應(yīng)力計算{{自重應(yīng)力：由土的自身重力引起的。σcz土中應(yīng)力附加應(yīng)力：建筑荷載引起的，引起地基變形的主要原因。σz2、1土的自重應(yīng)力計算自重應(yīng)力是指由土體本身的有效重量產(chǎn)生的應(yīng)力，在建筑物建造之前就存在，并且在通常情況下土體在自重的影響下已經(jīng)完成這不分荷載所引起的變形。一、土中自重應(yīng)力的計算假定：1、地面是無限延伸的水平面，是個半無限彈性體。2、在任意深度Z處的水平面上，各點的自重應(yīng)力相等，且均勻分布。3、在任何豎直面和水平面上均無剪應(yīng)力存在。單層土任意同一深度處均勻分布，并且與深度成斜直線關(guān)系。多層土z=h1z=h1+h2z=h1+h2+h3z=h1+h2+h3+h4z=h1+h2+h3+h4+………..+hn3、地下水位面對自重應(yīng)力的影響地下水位面以下的土由于受到水的浮力作用，以至在豎直方向上的應(yīng)力小于自身的重力，這時在豎直方向上的合力稱為有效自重應(yīng)力。計算時需采用有效重度進(jìn)行計算。z=h1z=h1+h2z=h1+h2+h3z=h1+h2+h3+h44、不透水層的影響地下水位面下，當(dāng)存在巖石等堅硬的土層，不透水的時候，不透水層下面的土中沒有了地下水，因此，在不透水層面以下的部分土層不受水的浮力作用，因此在計算時用天然重度計算。在不透水層面處自重應(yīng)力發(fā)生突變。z上=h1+h2+h3+h4z下=h1+h2+h3+h4總結(jié)：在同一土層內(nèi)，自重應(yīng)力與深度程直線關(guān)系，在不同土層中，自重應(yīng)力與深度層折線關(guān)系，并隨著深度的增加而增加。地下水位面以下的土層要用土的有效應(yīng)力進(jìn)行計算。不透水層面處，自重應(yīng)力有突變，變化的大小為不透水層面以上地下水的產(chǎn)生的自重應(yīng)力。例:如圖，某地基土的剖面，在天然地面下3.6米處，出現(xiàn)地下水位面，天然地面下9米處有不透水層。求各層面處的自重應(yīng)力，并畫出自重應(yīng)力分布圖。z=3.6mz=6mz=9m上z=9m下z=13m2.2基底壓力計算一、基底壓力的分布規(guī)律建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳遞給地基，在基礎(chǔ)底面與地基之間產(chǎn)生了應(yīng)力，基礎(chǔ)作用于地基的稱為基底壓力，地基作用于基礎(chǔ)的稱為基底反力。1、絕對柔性基礎(chǔ)基底壓力的分布和荷載的分布相同，沉降中間大，兩邊小。2、剛性基礎(chǔ)基底壓力分布兩邊大，中間小，各點的沉降相等。實際狀態(tài)的基礎(chǔ)，是介于兩者之間的，基底壓力呈馬鞍形分布，隨著基底壓力的增加基底壓力呈拋物線型，此時基礎(chǔ)兩邊的土有部分發(fā)生破壞，隨著基底壓力的繼續(xù)增加，基底壓力呈鐘形分布，此時基礎(chǔ)地面的地基已經(jīng)大不分發(fā)生了破壞，因此我們在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計的時候盡量把基礎(chǔ)設(shè)計成的基底壓力呈馬鞍形分布的狀態(tài)。在計算的時候為了方便計算，把基底壓力簡化成巨型分布，巨型的面積與馬鞍型相等。二基底壓力的計算1、軸心受壓基礎(chǔ)F——上部結(jié)構(gòu)傳遞到基礎(chǔ)頂面上的荷載。G——基礎(chǔ)及上覆土的重力，rG——基礎(chǔ)及上覆土的平均重度，一般取20KN/m3,地下水位面一下取10KN/m3,A——基礎(chǔ)的底面積?！覂?nèi)外地面到基礎(chǔ)底面的平均距離。2、偏心受壓基礎(chǔ)基礎(chǔ)底面存在彎距的情況。NGd——基礎(chǔ)底面以上所有豎向荷載之和。MGd——基礎(chǔ)底面以上所有彎距之和。W——基礎(chǔ)底面的