《巖土工程總復(fù)習》課件

《巖土工程總復(fù)習》本課件旨在幫助學生全面復(fù)習巖土工程課程內(nèi)容，鞏固理論知識，提升實際應(yīng)用能力。巖土工程概述定義巖土工程是研究巖石和土壤力學性質(zhì)，并將其應(yīng)用于工程實踐的學科。作用巖土工程在建筑、交通、水利等各個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，例如地基處理、邊坡穩(wěn)定、隧道開挖等。內(nèi)容巖土工程涵蓋巖石力學、土力學、基礎(chǔ)工程、地質(zhì)工程、地下水等多個方面。發(fā)展隨著工程建設(shè)規(guī)模和難度的不斷增加，巖土工程技術(shù)不斷發(fā)展，新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。巖石力學巖石結(jié)構(gòu)巖石由礦物組成，具有不同的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，影響其力學性能。巖石強度巖石的抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度決定其承載能力。巖石變形巖石在荷載作用下會發(fā)生變形，其彈性模量和泊松比反映其變形特性。土力學土力學是研究土的性質(zhì)、土體在荷載作用下的變形和破壞規(guī)律，以及土體工程性質(zhì)的一門學科。土力學在巖土工程領(lǐng)域具有重要作用，是基礎(chǔ)工程、邊坡工程、地下工程等設(shè)計和施工的基礎(chǔ)。土的基本性質(zhì)1土的顆粒組成土的顆粒組成是指不同粒徑顆粒的含量，它影響著土的物理性質(zhì)，如透水性、壓縮性和強度。2土的密度土的密度是指單位體積土的質(zhì)量，它是土的物理性質(zhì)之一，可以用來計算土的重量和體積。3土的孔隙比土的孔隙比是指土中孔隙體積與土粒體積之比，它反映了土中孔隙的多少，影響著土的透水性和壓縮性。4土的含水率土的含水率是指土中水的質(zhì)量與土的干質(zhì)量之比，它反映了土的濕度，影響著土的強度和壓縮性。土的分類顆粒大小主要依據(jù)顆粒大小劃分，如礫土、砂土、粉土、粘土等。塑性指標根據(jù)塑性指標和液限，可以進一步細分不同土類。有機質(zhì)含量有機質(zhì)含量高的土壤，如泥炭土，具有特殊的性質(zhì)。成因和結(jié)構(gòu)結(jié)合成因和結(jié)構(gòu)特點，如殘積土、沖積土、黃土等。土的強度土的強度是指土體抵抗外力破壞的能力。土的強度主要取決于土的顆粒大小、形狀、礦物成分和含水量等因素。土的強度指標主要包括抗剪強度、抗壓強度和抗拉強度等。土的強度在巖土工程設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用，用于確定地基承載力、邊坡穩(wěn)定性等。土的滲透性土的滲透性是指水或其他液體通過土體的流動能力。它是影響土體工程性質(zhì)的重要因素，例如地基的穩(wěn)定性、地下水的流動和污染物的遷移。滲透系數(shù)是衡量土體滲透性的重要指標，它反映了水在土體中的流動速度。滲透系數(shù)越高，水在土體中流動越快。地下水地下水類型地下水按埋藏條件分，分為潛水和承壓水，潛水是包氣帶以下第一個穩(wěn)定水位以上的水，承壓水則被隔水層所包圍。地下水按其成因可分為大氣降水入滲、地表水滲漏、巖漿水等，其中大氣降水入滲是主要的補給來源。地下水特征地下水的水質(zhì)受周圍巖石和土壤的影響，通常含有溶解的礦物質(zhì)和鹽類。地下水的水溫通常比地表水更穩(wěn)定，因為地下水受到地表溫度變化的影響較小。地下水在巖土工程中起著重要作用，例如地基處理、基坑開挖等。土的壓實性壓實度土體密實程度壓實方法碾壓、夯實、振動壓實效果提高強度、降低壓縮性壓實度越高，土體越密實，強度越大，壓縮性越低。土的沉降1沉降類型土體在荷載作用下，由于土體壓縮而發(fā)生的豎向位移稱為沉降。沉降可分為兩種類型：即壓縮沉降和固結(jié)沉降。2影響因素沉降量的大小受多種因素影響，包括土層的厚度、土的性質(zhì)、荷載的大小和分布等。3計算方法沉降計算是巖土工程設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一，常用的計算方法包括經(jīng)驗公式法、彈性理論法和數(shù)值模擬法?；A(chǔ)工程11.基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)類型根據(jù)基礎(chǔ)的埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。22.基礎(chǔ)作用基礎(chǔ)的作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基土中。33.基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計需考慮地基土的承載力，保證建筑物的安全穩(wěn)定性?；又ёo支護目的確?；娱_挖期間的穩(wěn)定性，防止基坑坍塌或變形。支護方法常見的基坑支護方法包括：土釘墻、錨桿支護、地下連續(xù)墻、樁基支護、降水支護等等。支護設(shè)計根據(jù)基坑的尺寸、土質(zhì)條件、周邊環(huán)境等因素選擇合適的支護方案。施工要點施工過程中應(yīng)嚴格控制開挖深度、支護結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，并進行必要的監(jiān)測。地基設(shè)計1地基承載力計算地基能夠承受的荷載2地基沉降預(yù)測地基在荷載作用下的沉降量3地基穩(wěn)定性評估地基在荷載作用下的穩(wěn)定性4地基類型選擇合適的地基類型地基設(shè)計是巖土工程的重要組成部分，它直接影響著建筑物的安全性和耐久性。地基設(shè)計需要綜合考慮地基土的性質(zhì)、荷載的大小和分布、建筑物的類型和使用功能等因素。地基承載力定義地基土抵抗建筑物荷載的能力影響因素土的性質(zhì)、荷載類型、地基深度、地下水位等計算方法經(jīng)驗公式、理論計算、試驗方法等控制指標允許地基承載力，確保建筑物安全淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)類型條形基礎(chǔ)獨立基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)適用范圍適用于荷載較輕、地基承載力較高的建筑物。施工特點施工簡單、造價較低。深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)是將樁打入地基中，將荷載傳遞到較深處的承載層，適用于軟弱土層或承載力較低的土層。地下室基礎(chǔ)地下室基礎(chǔ)將建筑物部分或全部埋入地下，可增加建筑面積，提高建筑物抗震性能。地基處理對于軟弱土層，需要進行地基處理，如強夯、預(yù)壓、換填等，以提高承載力。邊坡穩(wěn)定邊坡穩(wěn)定性是指邊坡在各種外力作用下，保持其穩(wěn)定狀態(tài)的能力。邊坡失穩(wěn)會導(dǎo)致滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，造成重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程的重要內(nèi)容，主要包括邊坡穩(wěn)定性評價、邊坡穩(wěn)定性計算和邊坡穩(wěn)定性治理等。巖土工程勘查巖土工程勘查是巖土工程設(shè)計的基礎(chǔ)。它可以提供有關(guān)地基、邊坡、地下水等方面的信息，為工程建設(shè)提供可靠的依據(jù)。1勘查階段包括初步勘查、詳細勘查和補充勘查。2勘查方法主要包括地質(zhì)鉆探、原位測試和室內(nèi)試驗。3勘查內(nèi)容包括地層巖性、地下水位、土的物理力學性質(zhì)等。4勘查報告包括勘查成果、分析評價和建議。就位試驗原位測試在工程現(xiàn)場進行的測試，用于確定土體的物理力學性質(zhì)。真實條件模擬實際工程條件，反映土體在原狀狀態(tài)下的特性。直接信息提供關(guān)于土體承載力、壓縮性、滲透性的直接信息。補充數(shù)據(jù)補充實驗室試驗結(jié)果，提高地基設(shè)計精度。實驗室試驗土工試驗土工試驗主要用于確定土的物理性質(zhì)、力學性質(zhì)和化學性質(zhì)。常見土工試驗包括：顆粒分析、比重測定、含水量測定、密度測定、液限、塑限和塑性指數(shù)測定等。巖石力學試驗巖石力學試驗主要用于確定巖石的物理性質(zhì)、力學性質(zhì)和化學性質(zhì)。常見巖石力學試驗包括：巖石強度試驗、巖石變形試驗、巖石滲透試驗、巖石抗凍性試驗等。地質(zhì)工程地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造是指地殼運動過程中形成的各種地質(zhì)構(gòu)造形跡，如褶皺、斷層、節(jié)理等。地貌地貌是指地球表面各種形態(tài)，如山川、河流、平原、丘陵等。地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害是指由于地質(zhì)作用而造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失或環(huán)境破壞的事件，如地震、火山噴發(fā)、滑坡、泥石流等。地形地貌地形是指地球表面各種高低起伏的形態(tài)，是地質(zhì)作用長期演化的結(jié)果。地貌則是指各種地形的組合，是地表形態(tài)的具體表現(xiàn)形式。地形地貌對巖土工程建設(shè)具有重要影響，例如基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、邊坡的穩(wěn)定性、地下水的流動等。因此，在巖土工程勘察中，必須對地形地貌進行詳細調(diào)查和分析。地質(zhì)災(zāi)害山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害的一種，指斜坡上的土體或巖體在重力作用下，沿坡面發(fā)生整體滑動現(xiàn)象。泥石流地質(zhì)災(zāi)害的一種，指在山區(qū)溝谷中，由暴雨或融雪引起的山洪，挾帶大量泥沙、石塊，形成的一種高速流動的泥水混合體。地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的一種，指地表巖土體在自然或人為因素的作用下，發(fā)生向下陷落的一種現(xiàn)象。地震地質(zhì)災(zāi)害的一種，指地球內(nèi)部巖層發(fā)生斷裂或錯位，造成地表震動的一種現(xiàn)象。邊坡工程邊坡工程是巖土工程的重要組成部分，在建筑、交通、水利等工程中廣泛應(yīng)用。邊坡工程涉及邊坡的穩(wěn)定性分析、設(shè)計、施工和監(jiān)測等方面。1邊坡穩(wěn)定性分析評估邊坡失穩(wěn)風險2邊坡設(shè)計確定邊坡坡度和防護措施3邊坡施工嚴格按照設(shè)計施工4邊坡監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)和處理隱患軟土地基處理1換填法用優(yōu)良土替換軟弱土2預(yù)壓法通過荷載預(yù)壓增強地基承載力3排水固結(jié)法降低地下水位，加速地基固結(jié)4強夯法通過重錘沖擊夯實地基軟土地基處理方法多種多樣，需根據(jù)具體情況選擇合適方案。例如，換填法適用于淺層軟弱土，預(yù)壓法適用于深層軟弱土，排水固結(jié)法適用于飽和軟弱土。強夯法適用于厚度較薄的軟弱土層，可以提高地基承載力。巖土工程監(jiān)測監(jiān)測目的確保工程安全，了解地基和邊坡變化，及時采取措施。監(jiān)測內(nèi)容沉降、位移、傾斜、應(yīng)力、水位、滲透量等。監(jiān)測方法儀器監(jiān)測、物探方法、遙感技術(shù)、圖像分析等。監(jiān)測成果監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，評估工程安全，提供決策依據(jù)。巖土工程質(zhì)量控制11.材料控制嚴格控制材料質(zhì)量，確保符合設(shè)計要求和規(guī)范標準。22.施工工藝控制嚴格執(zhí)行施工工藝規(guī)范，確保施工過程符合設(shè)計要求。33.過程檢驗定期對施工過程進行檢驗，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。44.竣工驗收對工程進行全面的竣工驗收，確保工程質(zhì)量符合要求。課程總結(jié)巖土工程概論巖土工程是研究巖土材料的性質(zhì)和工程特性，以及如何運用這些特性進行工程建設(shè)的學科。巖土工程在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用十分廣泛，與人類生活息息相關(guān)。巖土工程實踐課程中所學知識可以應(yīng)用于各種工程項目，如建筑物基礎(chǔ)、隧道、公路、水利工程等。掌握巖土工程理論知識和實踐技能對于工程建設(shè)的順