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土力学与地基基础》课件第二章•土的物理性质•土的力学性质•土压力与挡土墙设计•地基变形与稳定性分析•基础工程设计01土的物理性质土的组成土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的三相物质固体颗粒是土的主要组成部分,其大小、形状和级配等因素对土的物理和力学性质产生重要影响水以结合水和自由水的形式存在于土中,对土的力学性质也有重要影响气体存在于土的孔隙中,对土的压缩性和透水性有直接影响土的固体颗粒可以包括岩石碎屑、矿物颗粒、土壤颗粒等颗粒的大小、形状和级配决定了土的物理和力学性质,如密度、孔隙率、渗透性等同时,颗粒之间的相互作用也会影响土的性质,如摩擦、粘聚力等土的物理性质指标土的物理性质指标是用来描述土的外观、质量、含水状态等方面的参数这些指标包括密度、含水率、比重、孔隙率等这些指标对于评价土的质量、确定土的状态以及预测土的行为等方面具有重要意义密度是指土的质量与其体积的比值,以克/立方厘米表示密度是描述土颗粒紧凑程度的指标,与土的强度和稳定性密切相关一般来说,密度较高的土具有较好的强度和稳定性含水率是指土中水的质量与土的质量的比值,以百分比表示含水率是描述土的含水状态的指标,对于确定土的状态和行为具有重要意义在工程实践中,含水率会影响土的力学性质和稳定性,因此需要进行监测和控制土的物理状态指标土的物理状态指标是用来描述土的流动状态、稠度和硬化特性的参数这些指标包括流性指数、稠度系数、塑性指数等这些指标对于评价土的工程性质、确定土的设计参数以及预测土的行为等方面具有重要意义流性指数是指描述土在剪切过程中流动特性的参数,以小数表示流性指数越大,土的流动性越好,越容易发生剪切变形在工程实践中,流性指数对于评价土的稳定性和预测土的行为具有重要意义02土的力学性质土的压缩性土的压缩性是指土在压力作用下体积压缩性是土的一种重要物理性质,对减小的性质于地基沉降、土压力计算、桩基沉降等工程问题有重要影响土的压缩性主要与土的孔隙比、含水压缩性指标可以通过室内压缩试验或量、压缩系数等参数有关原位载荷试验测定土的抗剪强度土的抗剪强度是指土抵抗剪切土的抗剪强度与土的颗粒组成、破坏的能力含水量、孔隙比、矿物成分等因素有关抗剪强度是土的重要力学性质,抗剪强度可以通过室内剪切试对于边坡稳定性分析、挡土墙验或原位剪切试验测定,常用设计、地基承载力计算等工程的指标有摩擦角和内聚力问题具有重要意义土的承载力01020304土的承载力是指土在一定压力承载力是地基基础设计中的重承载力可以通过室内试验、原土的承载力与土的强度、变形作用下不发生破坏或过大的变要参数,对于建筑物安全和正位载荷试验或经验公式估算等性质、应力历史等因素有关形所能承受的最大压力常使用具有重要意义方法确定03土压力与挡土墙设计静止土压力计算静止土压力的计算公式为E0=1/2*γ静止土压力是指挡土墙不发生任何移*h*1-sinφ*B其中,E0为静止土动或转动时,作用在墙上的土压力压力,γ为土的重度,h为挡土墙的高度,φ为摩擦角,B为挡土墙的底宽静止土压力的大小与墙背和土之间的摩擦角、土的重度等因素有关主动土压力计算主动土压力是指挡土墙在土压力的作用下向前移动或转动时,作用在墙上的土压力主动土压力的大小与墙背和土之间的摩擦角、土的重度、墙的位移等因素有关主动土压力的计算公式为Ea=1/2*γ*h*sinφ+tanφ*B其中,Ea为主动土压力,φ为摩擦角,B为挡土墙的底宽被动土压力计算被动土压力是指挡土墙在土压力的作用被动土压力的大小与墙背和土之间的摩被动土压力的计算公式为Ep=1/2下向后移动或转动时,作用在墙上的土擦角、土的重度、墙的位移等因素有关*γ*h*sinφ-tanφ*B其中,压力Ep为被动土压力,φ为摩擦角,B为挡土墙的底宽04地基变形与稳定性分析地基变形分析01020304沉降变形水平位移剪切变形弯曲变形地基在垂直方向上的位移,主地基在水平方向上的位移,主地基在剪切力作用下的变形,地基在弯曲力作用下的变形,要由土体自重和外部荷载引起要由土体侧压力和水平荷载引表现为土体的剪切破坏表现为土体的弯曲破坏起地基稳定性分析强度分析稳定性计算承载力分析滑坡稳定性分析通过土的抗剪强度指标,采用极限平衡法或有限根据土的承载力指标,对斜坡地形的地基进行分析地基在剪切力作用元法等数值分析方法,分析地基在垂直荷载作滑坡稳定性分析,评估下的稳定性计算地基的稳定性用下的稳定性滑坡风险地基处理方法换填法振实法将软弱土层挖除,换填为强度利用振动或夯实设备,使土体较高的材料,如砂石、碎石等密实,提高其承载能力排水固结法化学加固法通过排水设施降低土体含水量,通过注浆、搅拌等化学方法,增加土体密度和强度改善土体的物理力学性质,提高其承载能力05基础工程设计基础类型选择独立基础筏形基础适用于建筑物层数较少的单层或多层适用于高层或重型建筑,能够承受较建筑,具有施工简便、材料用量少的大的荷载,提供良好的整体稳定性特点条形基础箱形基础适用于墙下或柱下承载能力要求较高适用于高层或超高层建筑,具有较大的场合,能够提供较大的承载能力的整体刚度和承载能力,能够有效地抵抗不均匀沉降基础埋置深度确定010203环境条件建筑物高度和荷载地质条件基础埋置深度应考虑地下基础埋置深度应与建筑物基础埋置深度应结合地质水位、土层分布、土壤性高度和荷载相适应,以满勘察资料进行确定,以确质等因素,以确保基础稳足承载能力和变形要求保基础处于稳定的土层中定性和安全性基础设计计算变形计算根据土壤参数和建筑物荷载,计算承载能力计算基础的变形量,以确保建筑物安全使用根据建筑物的荷载和土壤参数,计算基础的承载能力,确保满足设计要求稳定性计算根据土壤参数和建筑物荷载,计算基础的稳定性,以确保建筑物在使用过程中不会发生滑动或倾覆THANKS感谢观看。