《土力学与基础工程》

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1、土力学与基础工程期末复习资料一、概念1.土土：由岩石经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。2.正常固结土、超固结土、欠固结土正常固结土：正常固结土指土层历史上经受的最大压力，等于现有覆盖土的自重压力。超固结土：超固结土指土层历史上曾经受过大于现有覆盖土重的前期固结压力。欠固结土：欠固结土指土层目前还没有达到完全固结，土层实际固结压力小于土层自重压力。3.固结度固结度： 地基在竖向荷载作用下，对某一深度z 处，经历时间t，有效应力zt 与总应力的比值，称为该点的固结度。4.土的变形模量、土的压缩模量土的变形模量：指无侧限情况下单轴受压时的应力与应变之比。土的压

2、缩模量：土的试样单向受压，应力增量与应变增量之比称为压缩模量。5.土层自重应力、附加应力土层自重应力：在未修建筑物之前，由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力。土层的附加应力：建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加压力。6.瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降瞬时沉降：瞬时沉降是地基受荷后立即发生的沉降。固结沉降：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降。次固结沉降：地基在外荷作用下，经历很长时间， 土体中超孔隙水压力以完全消散，有效应力不变的情况下，由土的固体骨架长时间缓慢蠕变所产生的沉降称为次固结沉降。7.土的极限平衡条件土体的极限平衡条件是指土体处于极限平衡状态时土的

3、应力状态和土的抗剪强度指标之间的关系式，即1 、3 与内摩擦角和粘聚力 c 之间的数学表达式。8.莫尔库仑强度理论莫尔 -库仑强度理论：土体发生剪切破坏时破坏面上的剪应力f 和法向应力n 满足关系式ffgtanc 。9.粘性土的液限、塑限、缩限、塑性指数、液性指数、活动度、灵敏度、触变性液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率称为液限。塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限。缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率称为缩限。塑性指数：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，称塑性指数。液性指数：粘性土的液性指数为天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比。活动度：粘性土的塑性指数与土中

4、胶粒含量百分数的比值称为活动度。灵敏度： 粘性土的原状土无侧限抗压强度与原状土结构完全破坏的重塑土 （保持含水率和密度不变）的无侧限抗压强度的比值称为灵敏度。触变性：当粘性土受到扰动时，土的强度就降低，但静置一段时间，土的强度又逐渐增长，这种性质称为土的触变性。复习资料第1页共 14页10.地基的极限荷载地基的极限荷载特指地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。11.土的静止土压力静止土压力： 当挡土墙不动时， 墙后土体由于墙的侧限作用而处于静止状态， 此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。12.土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数：土坡的抗滑力矩与滑动力矩的比值，即抗滑力矩 M

5、 RK滑动力矩 M T13.无筋扩展基础、扩展基础无筋扩展基础：由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基础，称为无筋扩展基础。扩展基础：由钢筋混凝土材料建造的基础称为扩展基础。14.地基承载力特征值地基承载力特征值是指， 由荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对应的压力值，其最大值称为比例界限值。15.箱形基础箱型基础： 箱型基础是指由底板、 顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较大的钢筋混凝土箱形结构，渐成箱基。16.预制桩预制桩：在施工前已预先制作成型，再用各种机械设备把它沉入地基至设计标高的桩。17.桩的负摩阻力、桩的中性点桩的负摩阻力： 当桩周土层的沉降超过

6、桩的沉降时， 则桩周土产生向下的摩阻力， 称为负摩阻力。18.软弱地基软弱地基：地表下相当深度范围内存在软弱土的地基。19.粘性土的最优含水率、最大干密度粘性土在某种压实功能作用下， 达到最密时的含水率称为最优含水率； 对应的干密度称为最大干密度。20.托换技术托换技术： 是指解决原有建筑物的地基处理、 基础加固或改建问题； 解决在原有建筑物基础下，修建地下工程以及在原有建筑物邻近建造新工程而影响到原有建筑的安全等问题的技术总称。21.树根桩树根桩：树根桩是指小直径、高强度的钢筋混凝土桩。22.膨胀土膨胀土： 膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水矿物组成， 同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变性

7、特性的粘土。23.季节性冻土、隔年冻土、多年冻土季节性冻土：指地壳表层冬季冻结而在夏季又全部融化的土。隔年冻土：指冬季冻结而翌年夏季并不融化的那部分冻土。多年冻土：指持续冻结时间在两年或两年以上的土。24.地震地震：地震是由内力地质作用和外力地质作用引起的地壳振动现象的总称。25.地震烈度、地震震级复习资料第2页共 14页地震烈度：地震烈度是指受震地区地面影响和破坏的强烈程度。地震震级： 地震震级是表示地震本身强度大小的等级， 作为衡量震源释放出能量大小的一种度量。26.地震基本烈度地震的基本烈度：一个地区今后 50 年内，在一般场地条件下，可能遭遇超载概率为 10%的地震烈度称为基本烈度。二

8、、简答1.建筑地基变形特征的分类及其定义.分类：沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜.沉降量：沉降量特指基础中心的沉降量，以mm 为单位。沉降差：沉降差指同一建筑物中，相邻两个基础沉降量的差值，以mm 为单位。倾斜：倾斜特指独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值，以 表示。局部倾斜：局部倾斜指砖石砌体承重结构，沿纵向6-10m 内基础两点的沉降差与其距离的比值，以 表示。2.分层总和法计算地基沉降的步骤 .用坐标纸按比例绘制地基土层分布剖面图和基础剖面图.计算地基土的自重应力c .计算基础底面接触压力.计算基础底面附加应力.计算地基中的附加应力分布.确定地基受压层深度zn.沉降计算分层 .计算

9、各土层的压缩量.计算地基最终沉降量3.减少沉降差的措施.设计中尽量使上部荷载中心受压，均匀分布； .遇高低层相差悬殊或地基软硬突变等情况，可合理设置沉降缝；.增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用；.妥善安排施工顺序；.人工补救措施。4.太沙基公式、斯凯普顿公式、汉森公式的使用条件太沙基公式：太沙基公式是常用的极限荷载计算公式，适用于基础底面粗糙的条形基础，推广应用于方形基础和圆形基础。斯凯普顿公式：饱和软土地基，内摩擦角0 ：当基础土的内摩擦角0 时，太沙基公式难以应用；浅基础：斯凯普顿公式还适用于浅基础，基础的埋深d2.5b 。此条件通常都能满足；矩形基础：斯凯普顿公式还考虑了基础宽度与长

10、度比值b / l 的影响。汉森公式：倾斜荷载作用：汉森公式最主要的特点是适用于倾斜荷载作用；基础性状：基础宽度与长度的比值、矩形基础和条形基础的影响都已经计入；基础埋深：汉森公式适用于基础埋深db 基础底宽的情况，并考虑了基础埋深与基础宽度之比值的影响。5.地基的破坏形式复习资料第3页共 14页 地基整体滑动破坏：当地基土良好或中等，上部荷载超过地基极限荷载pu 时，地基中的塑性变形区扩展连成整体， 导致地基发生整体滑动破坏。 若地基中有软弱的夹层， 则必然沿着软弱夹层滑动；若为均匀地基，则滑动面为曲面。 地基局部剪切破坏：当基础埋深大，加荷速率快时，因基础旁侧荷载qd 大，阻止地基整体滑动破

11、坏，使地基发生基础底部局部剪切破坏。 地基冲切剪切破坏：若地基为松砂或软土，在外荷作用下使地基产生大量沉降，基础竖向切入土中，发生冲切剪切破坏。6.朗肯土压力理论的假设条件和适用条件朗肯土压力理论假设条件：表面水平的半无限土体，处于极限平衡状态。适用条件：挡土墙的墙背竖直光滑；挡土墙后填土表面水平。7.影响土坡稳定性的条件土坡坡度；土坡高度；土的性质；气象条件；地下水的渗流；地震。8.工程建设可行性研究勘察的目的和主要任务目的：对拟选场址的稳定性和适宜性做出工程地质评价；主要任务： 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质岩土工程资料即当地的建筑经验； 在分析已有资料的基础上，通

12、过现场踏勘，了解场地的地层分布、构造、成因与地质年代和岩土性质、不良地质作用即地下水的水位、水质情况。 对各方面条件较好且倾向于选取的场地，如已有资料不充分，应进行必要的工程地质测绘即勘探工作。 当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。9.工程建设初步勘查的主要任务 搜集与分析可行性研究阶段岩土工程勘察报告； 通过现场踏勘与测试，初步查明地层分布、构造、岩土物理力学性质、地下水埋藏条件及冻结深度，可以粗略些，但不能有错误。 通过工程地质测绘和调查，查明场地不良地质现象的成因、分布、对场地稳定性的影响及其发展趋势； 对于抗震设防等级大于或等于六级的场地，应判定场地和地基的地震效应； 初步绘

13、制水和土对建筑材料的腐蚀性； 对高层建筑可能采取的地基基础类型、基坑开挖和支护、工程降水方案进行初步分析评价。10.工业与民用建筑工程中常用的岩土工程勘察方法的分类及各自的定义 钻探法：用各种钻探工具钻入地基中分层取土进行鉴别、描述和测试的方法称为钻探法。 触探法：触探法是间接的勘察方法，不取土样，不描述，只将一个特别探头装在钻杆底部，打入或压入地基土中，由探头所受阻力的大小探测土层的工程性质，称为触探法。 掘探法：在建筑场地是上用人工开挖钻井、 探槽或平洞， 直接观察了解土层情况与性质，称为掘探法。11.天然地基上浅基础的设计内容与步骤 初步设计基础的结构形式、材料与平面布置； 确定基础的埋置深度d ； 计算地基承载力特征值fak ，并经深度和宽度修正， 确定修正后的地基承载力特征值f a ；复习资料第4页共 14页 根据作用在基础顶面荷载F 和宽度修正后的地基承载力特征值，计算基础的底面积； 计算基础高度并确定剖面形状； 若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软弱下卧层的承载力； 地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形； 验算建筑物或构筑物的稳定性； 基础细部结构和构造设计； 绘制基础施工图。12.防止地基冻害的措施 对在地下水位以上的基础，基础侧面应回填非冻胀性的中砂或粗砂，其厚度不应小于