大学精品课件：土力学 基础工程.doc

1、 爱老婆，加油! 第第 页页 1 1 目目 录录 1 绪论 （3） 1.1 土、 地基及基础的概念 （3） 1.2 工程构筑物对地基及基础的基本要求（3） 2 土的性质及工程分类 （3） 2.1 土的三相组成及结构构造 （3） 2.2 土中固体颗粒的级配，土中地下水的渗流规律以及对工程的影响（3） 2.3 土的三相比例指标的定义、基本应用及其换算（3） 2.4 无粘性土和粘性土的物理特征 （4） 2.5 土的最优含水量定义及影响土压实效果的因素，各种土的分类依据和各自特点 （4） 3 土中应力计算 （4） 3.1 土体自重应力计算方法及其分布规律（4） 3.2 基础底面压力的简化计算 （5）

2、3.3 矩形和条形均布荷载作用下附加应力的计算 （5） 3.4 “角点法” 的应用掌握附加应力分布规律和有效应力原理 （5） 4 土的变形性质及地基沉降计算 （6） 4.1 土的压缩性概念和压缩性指标的确定（6） 4.2 计算地基最终沉降量的分层总和法（6） 4.3 计算地基最终沉降量建筑地基基础设计规范或公路桥涵地基基础设计规范 等推荐的方法 （6） 4.4 固结与应力历史的基本概念（7） 5 土的抗剪强度 （7） 5.1 土的抗剪强度的各种测定方法及各强度指标选用原则 （7） 5.2 摩尔库仑强度理论 （8） 6 土压力、 地基承载力和土坡稳定 （9） 6.1 三种土压力的形成条件（9）

3、6.2 朗金和库仑土压力理论与计算方法（9） 6.3 地基土破坏的三种型式 （10） 6.4 临塑荷载、 地基极限承载力概念 （10） 6.5 各种特殊情况下的土压力 （11） 6.6 挡土墙的基本类型与设计验算内容与方法 （12） 7 浅基础设计（12） 7.1 浅基础的类型和基础埋置深度选择的原则（12） 7.2 确定地基承载力的方法（12） 7.3 浅基础的设计计算与验算， 以及地基的变形验算 （13） 7.4 减轻不均匀沉降的措施（13） 8 桩基础设计（13） 8.1 桩基础特点和适用条件 （13） 8.2 桩基础类型（13） 8.3 单桩、 群桩的轴向荷载力的确定方法 （14） 8

4、.4 桩基础的设计计算内容（14） 9 沉井基础及其它深基础（14） 9.1 沉井基础的基本概念和构造（14） 9.2 沉井基础作为整体基础 （刚性桩） 时的受力计算 （15） 9.3 墩基础、 地下连续墙等的基本概念 （15） 10 地基处理 （15） 10.1 熟悉常见地基处理方法、加固原理，及其适用范围（15） 10.2 砂垫层的设计计算 （16） 爱老婆，加油! 第第 页页 2 2 1 绪 论 （一）了解土、地基及基础的概念 土土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。 任何建筑沏都建造在一定的地层(土层或岩层)上。通常把直接承受建筑物荷载影响的那 一部分地层称为地基地基 。 未经人工处理就

5、可以满足设计要求的地基称为天然地基天然地基。 如果地基软 弱，其承载力不能满足设计要求时，则需对地基进行加固处理(例如采用换土垫层、双层密 实、排水固结、比学加固、加筋土技术等方法进行处理)，称为人工地基人工地基。 基础基础是将建筑物承受的各种荷载传递到地基上的下部结构. （二）了解工程构筑物对地基及基础的基本要求 作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承力或地基承载力特征值， 保证地基具有足够 的防止整体破坏的安全储备； 基础沉降不得超过地基变形容许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用； 挡土墙，边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 2 土的性质及工程分类 （一）

6、了解土的三相组成及结构构造 在天然状态下，土体一般由 固相(固体颐粒)、液相(土中水)和气相（气体）三部分组 成，简称为三三相体系相体系。 土的结构土的结构是指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。 一般分为 单粒结构 、 蜂窝结构 及絮凝结构 三种基本类型 在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征称为土土 的构造的构造。土的构造最主要特征就是成层性，即层理构造 ，土的构造的另一特征是土酌裂隙 性 ，这些构造特征都造成土的不均匀性 。 （二）了解土中固体颗粒的级配，土中地下水的渗流规律以及对工程的影响 工程中常用不均匀系数不均匀系数 C C

7、u u和曲率系数曲率系数 C Cc c，来反映土颗粒级配的不均匀程度。 10 60 d d Cu 6010 2 30 dd d c C 式中 d60-小于某粒役的土粒重量占土总重 60的粒径，称限定粒径限定粒径 d10小于某粒径的土粒重量占土总重 10的粒径，称有效粒径有效粒径 d30小于某粒径的土粒重量占土总重 30的粒径，称中值粒径中值粒径 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断； 1.级配连续的土，Cu5，级配良好，反之，级配不良 2.级配不连续的土，同时满足 Cu5 及 Cc13 两个条件，级配良好 层流渗透定律（达西定律）ki A q v （三）掌握土的三相比例指标的定义、基本应用

8、及其换算掌握土的三相比例指标的定义、基本应用及其换算 (1)土的天然密度= V m （2）土的含水量%100 s w m m （3）土粒相对密度(比重) 11 1 w s ws s s V m d （4）土的干密度 V ms d （5）土的饱和密度 V Vm wvs sat （6）土的有效密度 V Vm wss （7）土的孔隙比 e= s v V V （8）土的孔隙率%100 V V n v 爱老婆，加油! 第第 页页 3 3 （9）土的饱和度 %100 v w r V V S 在推导换算指标时，即令 Vs1，wlw，则Vve，V1 十 e，则 。则 wswswwss dmdmdm1, e d

9、 V m ws 1 1 11 e d V m wss d ,由上式： 或 e d S e e n e d s r ws , 1 , 1 1 （四）基本掌握无粘性土和粘性土的物理特征基本掌握无粘性土和粘性土的物理特征 无粘性土的相对密实度 Dr即： minmax max ee ee Dr 1Dr0.67 密实的 0.67Dr0.33 中密的 0.33Dr0 松散的 我国现行的 建筑地基基础设计规范 采用标淮贯人 试验的锤击数 N 来评价砂类土的密实度， 可将砂土分为 松散、稍密、中密、密实 四种密实度 粘性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量 称为界限含水量界限含水量。 土由可塑状态变化到流

10、动状态的界限含水量称为液限液限(或流限)，用 W WL L表示,土由半固态变 化到可塑状态的界限含水量称为塑限塑限，用 W Wp p表示；土由半固体状态不断蒸发水分，体积逐 渐缩小，直到体积不再缩小时土的界限含水量称为缩限缩限，用 ws表示。 P L c P P LPLp II II 天然稠度液性指数塑性指数 （五）了解土的最优含水量定义及影响土压实效果的因素，各种土的分类依据和各自特 点。 压实方法可归纳为碾压、夯实和振动三类。 在一定的压实功能下使土最容易压实 并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水土的最优含水 量量，用 op 表示。相对应的干密度则称为最大干密度最大干密度，以 ma

11、xd 表示。 影响土压实效果的因素影响土压实效果的因素 （1）含水量的影响 （2）击实功能的影响 （3）土类和级配的影响 根据工程用选的不同， 把土划分为岩石 、 碎石土 、 砂土 、 粉土 、 粘性土 、 人工填土 及 特殊土 等。 3 土中应力计算 （一）掌握土体自重应力计算方法及其分布规律掌握土体自重应力计算方法及其分布规律 对于均匀土(土的重度为常数)， 在地表以下深度z处自重应力为；z cz 自重应力 cz 沿水平面均匀分布，且与 z 成正比，即朗深度呈线性增加。 成层土的自重应力 i n i icz hhhh 1 332211 地下水位的变动，引起土的重度改变的结果，深基坑开挖中，

12、需大量抽取地下水以致 爱老婆，加油! 第第 页页 4 4 地下水位大幅度下降，引起土的重废改变，又因，故自重应力增加，从而造成地表 大面积下沉的严重后果。 （二）掌握基础底面压力的简化计算掌握基础底面压力的简化计算 中心荷载作用 A GF p 偏心荷战作用 l e A GF p 6 1 max min （1）当 6 l e 时，0 min p基底压力呈梯形分 （2）当 6 l e 时，0 min p，基底压力呈三角形分布 （3）当 6 l e 时，0 min p， elb GF p 23 2 max 基底附加压力 dpp 00 土的自重应力不引起地基变形，只有新增的建筑物荷载，即作用于地基表面

13、的附加压力，才 是使地基压缩变形的主要主要原因。 （三）掌握矩形和条形均布荷载作用下附加应力的计算掌握矩形和条形均布荷载作用下附加应力的计算 矩形面积均布荷载作用时土中竖向附加应力 z 计算 0 p cz 均布条形荷载下的附加应力 000 ,ppp sxzzxxzsxxszz （四）掌握“角点法”的应用掌握附加应力分布规律和有效应力原理。掌握“角点法”的应用掌握附加应力分布规律和有效应力原理。 方形荷载所引起的 z 其作用影响深度要比条形荷载小得多；在基础下地基土的侧向变形 主要发生于强层； 而 xz 的最大值出现于荷载而积的边缘， 所以,位于基础边缘下的土容易发 生剪切破坏。 均布矩形荷载下

14、均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律地基附加应力的分布规律 1）附加应力 z 自基底起算，随深度里曲线衰减； 2） z 具有一定的扩散性。它不仅分布在基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大 的范围之下； 3）基底下任意深度水平面上的 z ，在基底中轴线上最 大，随距中轴线距离越远而越小。 有效应力原理 uu或 饱和土中的应力(总应力)为有效应力和孔隙水压力 之和。 【例例 1 1】 有一 10m 厚饱和粘土层，其下为砂土，如图所 示。砂土层中有承压水巳知其水头高出 A 点 6m。现要 在粘土层中开挖基坑，试求基坑开挖的最大深度 H。 【解解】若基境开挖深度达到 H 后坑底土将隆起失稳，考

15、虑此时 A 点的稳定条件。 爱老婆，加油! 第第 页页 5 5 A 点的总应力 HH satA 109 .1810 A 点的孔隙水压力 uh w =98165886kPa 若 A 点隆起则其有效应力, 0 A 即 086.58109 .18HuA AA 解得 H689m 故当基坑开挖深度超过 69m 后，坑底土将隆起破坏 4 土的变形性质及地基沉降计算 （一）熟悉土的压缩性概念和压缩熟悉土的压缩性概念和压缩性指标的确定性指标的确定 土的压缩性土的压缩性土在压力作用下体积缩小的特性 土的压缩通常由三部分组成： （1） 固体土颗粒被压缩 （2） 土中水及封闭气体被压缩 （3） 水和气体从孔隙中被挤

16、出 。 压缩系数压缩系数 dp de a 21 a01MPa -1时，低压缩性上； 0.1MPa -1 21 a05MPa -1时，中压缩性土； 21 a05Mpa -1时，高压缩性土 压缩指数压缩指数 1 2 21 lg p p ee Cc Cc0.2 时，为低压缩性土；Cc0.2 一 0.4 时，中压缩性土； Cc0.4 时，高压缩性土。 压缩橙量压缩橙量 土体在完全侧限条件下竖向附加应力 z 与相应的应变增量 s 之比， 压缩模量 a e ES 1 1 其单位为 kPa 或 MPa。压缩模量 Es与压缩系数 a 成反比，Es4MPa 时为高压缩性土；Es15MPa 时为低压缩性土；Es4

17、15MFa 时属中压缩性土。 土受压缩发生变形，卸压回弹，但变形不能全部恢复，其中可恢复的部分称为弹性变形弹性变形， 不能恢复的称为残余变形残余变形而土的压缩变形以残余变形为主。 （二）熟悉计算地基最终沉降量的分层总和法熟悉计算地基最终沉降量的分层总和法 分层总和法假设： （1）计算土中应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体； （2） 地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀， 计算时采用完全侧限条件下 的压缩性指标 (3)采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 计算步骤计算步骤 (1)分层。将基底以下上分为若干薄层，分层原则： （）厚度bhi4 . 0(b 为基础宽度)； （）大然土层面及地

18、下水位处都应作为薄层的分界面； (2)计算基底中心点下各分层面上土的自重应力 czi 和附加应力 zi ，并绘制自重应力和附 加应力分布曲线； (3)确定地基沉降计算深度 zn。按 cznzn 0.2(对软土0.1)确定； (4) 计 算 各 分 层 土 的 平 均 自 重 应 力 2 1c z iiczczi 和 平 均 附 加 应 力 2 1ziizzi (5)令 zicziiczii pp 21 ,，从该土层的压缩曲线中由P P1i及P P2i，查出相应的e1i和e2i （6）按式(418)计算每一分层土的变形量; i s i i ii i h e ee s 1 21 1 (7)按式(4

19、19)计算沉降计算深度范围内地基的总变形量即为地基的最终沉降量。 i n i i ii n i i h e ee ss 1 1 21 1 1 爱老婆，加油! 第第 页页 6 6 （三）熟悉计算地基最终沉降量 建筑地基基础设计规范 或 公路桥涵地基基础设计规范 等推荐的方法 i n i Si zih E s 1 11 1 0 iiii n i Si ss zz E p ss n i in ss 1 025. 0 bbznln4 . 05 . 2 （四）理解固结与应力历史的基本概念。 土的固结土的固结土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程 应力历史应力历史土在形成的地质年代中经受应力变化的情况。

20、(1)超固结状态超固结状态天然土层在地质历史上受到过的固结压力Pc大于目前的上覆压力P1， 即 OCRl。 (2)正常固结状态正常固结状态指的是土层在历史上最大固结压力作用下压缩稳定，但沉积后土层 厚度无大变化，以后也没有受到过其它荷载的继续作用的情况。即PcP1z，0CR1。 （3）欠固结状态欠固结状态自重作用下固结还未完成 5 土的抗剪强度 （一）（一）掌握土的抗剪强度的各种测定方法及各强度指标选用原则掌握土的抗剪强度的各种测定方法及各强度指标选用原则 土的抗剪强度土的抗剪强度土体抵抗剪切破坏的极限能力。 当土体受到荷载作用后， 土中各点将产 生剪应力。 苦某点的剪应力达到其抗剪强度， 在

21、剪切面两侧的土体将产生相对位移而产生滑 动破坏，该剪切面也称滑动面或破坏面滑动面或破坏面。随着荷载的继续增加，土体中的剪应力达到抗剪强 度的区域(也即塑性区塑性区)愈来愈大， 最后各滑动面连成整体， 土体格发生整体剪切破坏而丧失 稳定性。 库仑公式库仑公式 tan c f f 土的抗剪强度(kPa)；c土的帖聚力(kPa)。 作用在剪切面上的法向应力(kPa)；砂土的内摩擦角（） 。 土的有效应力强度表达式可写为 tantanu f tantancuc f 饱和土的渗透固结过程，实际上实际上是孔隙水压力消散和有效应力增长的转移过程。因此，土的 抗剪强度随着它的固结压密而不断增长。 抗剪强度的测

22、定直接剪切试验、三铀压缩试验、无侧限抗压试验和十字板剪切试验 土的抗剪强度指标土的抗剪强度指标选用原则选用原则 (1)固结不徘水剪(又称固结快剪，以符号 CU 表示) 用三轴压缩仪进行固结快剪试验时，打开徘水阀，让试样在施加围压 3 时徘水固结，试 样的含水量将发生变化。待固结稳定后(至0 1 u)关闭排水阀，在不排水条件下施加轴向附 加压力后，产生附加孔隙水压力 2 u。剪切过程中，试样的含水量保持不变。至剪破时， 试样的孔隙水压力 21 uu ，破坏时的孔隙水压力完全由试样受剪引起。 用直剪仪进行固结快剪试验时， 在施加垂直压力后破。 尽量使试样在剪切过程中不再排水。 (2)不固结不排水剪

23、(又称快剪，以符号 UU 表示) 用三铀压缩仪进行快剪试验时，无论施加围压 3 还是轴向压力 1 ，直至剪切破坏均关闭排 水阂。 整个试验过程自始至终试样不能固结排水， 故试祥的含水量保持不变。 试样在受剪前， 周围压力 3 会在土内引起初始孔隙水压力 1 u，施加轴向附加压力后便会产生一个附 加孔隙水压力 2 u。至剪破时试样的孔隙水压力 21 uuuf 用直剪仪进行快剪试验时， 试样上下两面可放不透水薄片。 在施加垂直压力后试样尽可 能接近不排水条件以较快的速度(如 35min)将试样剪破。 爱老婆，加油! 第第 页页 7 7 (3)固结排水剪(又称侵剪，以符号 CD 表示) 用三铀压缩仪

24、进行慢剪试验时， 整个试验过程中始终打开徘水阀， 不但要使试样在周围 压力 3 作用下充分排水固结(至0 1 u)，而且在剪切过程中也要让试样充分排水固结(不产 生 2 u)，因而、剪切速率应尽可能缓慢，直至试样剪破。 固结不排水剪强度固结不排水剪强度指标指标 正常固结土在不诽水剪切试验中产生正的孔隙水压力，其有效应力圆在总应力圆的左 边； 而超固结土在不徘水剪切试验中产生负的孔晾水压力， 故有效应力图在总应力圆的右边。 Cu 试验的有效应力强度指标与总应力强度指标相比，通常 cucu cc, 不固结不排水剪强度指标不固结不排水剪强度指标 在不排水条件下，试样在试验过程中的含水量和体积均保持不

25、变，改变 3 数值只能引 起孔隙水压力同等数值变化， 试样受剪前的有效固结应力却不发生改变， 因而抗剪强度泡就 始终不变。无论是超固结土还是正常固结土，其 uu 试验的抗剪强度包线均是一条水平线， 即0 u 。 固结排水固结排水剪剪强度指标强度指标 由于试样在固结和剪切的全过程中始终不产生孔隙水压力， 其总应力指标应该等于有效 应力强度指标，即 dd cc,。 抗剪强度指标的选择 总应力强度指标的三种试验结果各不相同总应力强度指标的三种试验结果各不相同，一般来讲，一般来讲 dcuu ， 三种试验方法的适用范围 试验方法 适 用 范 围 UU 试验 地基为透水性差的饱和粘性土和排水不良，且建筑施

26、工速度快，常用于施工期的强度与稳定验算 CU 试验 建筑物竣工后较长时间，突遇荷载增大，如房屋加层，天然土坡上堆载等 CD 试验 地基为透水性较差和排水条件良好，而且建筑物施工速度又较慢， （二）（二）掌握摩尔库仑强度理论。掌握摩尔库仑强度理论。 当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时， 将该点即嵌于破坏的临界状态称 为“极限平衡状态” 。 如图所示，该点土单元体两个相互垂直的面上分别作用着最大主应力 1 和最小主应力 3 。若忽略其自身重力，则根据静力平衡条件，可求得任一截面 m-m 上的法向应力和剪 应力为 （记住公式） 2sin 2 1 2cos 2 1 2 1 31 3131

27、 (1)M 点莫尔应力因整体位于抗剪强度包线的下方，莫尔应力圆与抗剪强度线相离，表 明该点在任何平面上的剪应力均小于土所能发挥的抗剪强度，因而，该点末被剪破。 (2)M 点莫尔应力团与抗剪强度包线相切，说明在切点所代表的平面上，剪应力恰好等 爱老婆，加油! 第第 页页 8 8 于土的抗剪强度，该点就处于极限平衡状态，莫尔应力圆亦称极限应力圆。由图中切点的位 置还可确定 M 点破坏面的方向。连接切点与莫尔应力圆圆心，连线与横坐标之间的夹角为 2 f ，根据莫尔圆原理，可知土体中 M 点的破坏面与大主应力 1 作用面方向夹角为 f (3)M 点莫尔应力因与抗剪强度包线相割，则 M 点早已破坏。实际

28、上圆 E 所代表的应力 状态是不可能存在的 记住公式 2 45tan2 2 45tan oo2 31 c大主应力 2 45tan2 2 45tan oo2 13 c小主应力 破坏面与大主应力作用面间的夹角 f 为 2 4590 2 1 oo f 6 土压力、地基承载力和土坡稳定 （一）要求掌握三种土压力的形成条件 主动土压力主动土压力当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土休达到极限平衡状态时， 作用在场 背上的土压力称为主动土压力一般用 Ea表示。 被动土压力被动土压力当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏穆至墙后上休达到极限平衡状态 时，作用在堵背上的土压力称为被动土压力，一般用 Ep表示。 静止土

29、压力静止土压力当挡土堵静止不动， 培后土体处于弹性平衡状态时， 作用在墙背上的土压 力称为静止土压力，用 E0表示。 填土表面下任意深度 z 处的静止土压力强度：zk 00 作用在墙上的静止土压力为 0 2 0 2 1 khE，E0的作用点在距墙底 h3 处。 在相同的增高和填土条件下， 主动土压力小于静止土压力， 而静止土压力又小于被动土压 力，亦即： pa EEE 0 （二）要求掌握朗金和库仑土压力理论与计算方法 朗金土压力理论朗金土压力理论假定挡土墙墙背竖直、光滑、填土面水平， 主动土压力主动土压力 当土体中某点处于极限平衡状态时，大、小主应力 1 和 3 应满足以下关系式： 2 45t

30、an2 2 45tan oo2 31 c大主应力 2 45tan2 2 45tan oo2 13 c小主应力 朗金主动土压力强度 a 为：245tan,2 2 o aaaa KKczK其中 被动土压力 朗金被动土压力强度 p 为：245tan,2 2 o pppp KKczK其中 【例例 2 2】己知菜挡土堵高 5.0m，墙背竖直光滑，填土面水平。填土的物理力学性质指标为 爱老婆，加油! 第第 页页 9 9 c120kPa，20，l 8.0kNm 3。试计算该挡土墙主动 土压力及其作用点位置，并绘出土压力强度分布图。 【解解】墙背竖直光滑，填土面水平，满足朗金条件，故可按式 计算沿墙高的土压力

31、强度。 49. 0 2 20 45tan2 o o a K 故地面处 aaa KczK2 =18.000.49212.049. 0=16.80kPa 墙底处：12.02-0.490 . 518.50 a 49. 0=27.30kPa 因填土为粘性土，故需计算临界深度 z0： m K c z a 90. 1 49. 00 .18 0 .1222 0 可绘制土压力分布图如图所示，其总主动土压力为 Ea2730(500 一 L 90)24232kNm 主动土压力 Ea的作用点离墙底的距离为： m zh 03. 1 3 90. 100. 5 3 0 库仑土压力理论库仑土压力理论其基本假设为：墙后填土是

32、理想的散粒体(粘聚力 c0)；滑动破 裂面为通过墙踵的平面。 主动土压力主动土压力 aa KhE 2 2 1 ， coscos sinsin 1coscos cos 2 2 a K 被动土压力被动土压力 coscos sinsin 1coscos cos , 2 1 2 2 2 ppp KKhE （三）要求掌握地基土破坏的三种型式 建筑地基在荷载作用下由于承载力不足而产 生剪切破坏， 其破坏型式可分为整体剪切破坏、 局部剪切破坏及冲剪破坏三种 地基变形的发展可分为三个阶段 当荷载铰小时、基底压力 P 与沉降 s 基本上 成直线关系(OA 段)属线性变形阶段，相应于 A 点的荷载称临塑荷载临塑荷

33、载，以 pcr表示； 当荷载增加到某一数值时，基础边缘处土体开始发生剪切破坏，随着荷载的增加，剪切破 坏区(或塑性交形区)逐渐扩大，土体开始向周围挤出，p-s 曲线不再保持为直线(AB 段)，属 弹塑性变形(或剪切)阶段，相应于 B 点的荷载称为极限荷裁极限荷裁，以 pu表示； 如果荷载继续增加，剪切破坏区不断扩大，最终在地基中形成一连续的滑动面，基础争剧 下沉或向一侧倾斜，同时土体被挤出，基础四周地面隆起，地基发生整体剪切破坏，p-s 曲 线陡立下降(BC 段)通常称完全破坏阶段。 （四）（四）要求掌握临塑荷载、地基极限承载力概念要求掌握临塑荷载、地基极限承载力概念 临塑荷载临塑荷载指地基土

34、中将耍而尚未出现塑性变形区时的基底压力。 地地基极限基极限承载力承载力是指地基承受基础荷载的极限压力。 爱老婆，加油! 第第 页页 1010 工程实践表明，即使地基发生局部剪切破坏，地基中塑性区有所发展，只要塑性区范围不 超出某一限度就不致影响建筑物的安全和正常使用，因此以pcr作为地基土的承载力偏于 保守。地基塑性区发展的容许深度与建筑物类型、荷载性质以及土的特性等因素有关。 （五）能较熟练地计算各种特殊情况下的土压力能较熟练地计算各种特殊情况下的土压力（详见例题）（详见例题） 填土表面有连续均布荷载 填土表面受局部均布荷裁 成层填土 墙后填土有地下水 【例例 3 3】挡土墙高 7m，墙背竖

35、直、光滑，墙后填上面水平，并作用有均布荷载 q20kPa， 各填土层物理力学性质指标如图所示。 试计算该挡土墙墙背总侧压力 E 及其作用点位置， 井 绘出侧压力分布图。 【解】因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗金条件，可计算得第一层填土的土压力强度 为：49. 0 2 20 45tan 2 1 o o a K KPaKcqK aaa 00. 749. 0122490. 0202 1110 KPaKcKhq aaa 46.19490. 0122490. 030 .18202 11111 第二层填土的土压力强度为 390. 0 2 26 45tan 2 2 o o a K KPaKcKhq aa

36、a 37.21390. 062390. 030 .18202 222111 4102 ,1930 .18202 22222112 aaa KcKhhq KPa72.35390. 062390. 0 第二层底部水压力强度为KPah ww 00.40410 2 又设临界深度为 Z0，则有02 11101 aaaz KcKzq 即 490. 00 .122490. 00 .1820 0 z mz794. 0 0 各点土压力强度绘于上图中，可见其总侧压力为 437.2172.3500.40 2 1 437.21794. 0346.19 2 1 E mKN/64.21570.10848.8546.21

37、爱老婆，加油! 第第 页页 1111 总则压力 E 至墒底的距离 x 为： 3 4 70.108248.85 3 794. 03 446.21 64.215 1 xm936. 1 （六）六）掌握挡土墙的基本类型与设计验算内容与方法掌握挡土墙的基本类型与设计验算内容与方法。 常用的挡土墒型式有重力式 、 悬臂式、 扶壁式 、锚杆及锚定板式 和 加筋土挡墙 等。 重力式挡土墙依靠墙身自重抵抗土压力引起的倾覆弯矩。其结构简单，施工方便，能就地 取材，在建筑工程中应用最广。 挡土堵的截面尺寸一般按试算法确定， 即先根据挡土墙的工程地质条件、 壤土性质以及堵 身材料和施工条件等凭经验初步拟定截面尺寸，然

38、后进行验算。如不满足要求，则修改截面 尺寸或采取其它措施。 作用在挡土墙上的荷载有：土压力 Ea挡土培自重压力 G。路面埋入土中部分所受 被动土压力一般可忽略不计，其结果偏于安全。挡上墙的计算通常包括稳定性(抗倾覆、抗 滑动等)、地基承载力及墙身强度验算等。验算稳定性时，土压力及自重的荷载分项系数可 取 1.0；验算挡上培墒体结构强度时，应根据所用材料，参照有关结构设计规范进行；当土 压力作为外荷载时，应采用设计值，乘以 12 的荷载分项系数。 抗倾覆稳定性验算 5 . 1 0 fax faz t zE xEGx K 抗滑动稳定性验算 3 . 1 tat ann s GE EG K 圆弧滑动稳

39、定性验算（条分法） 7 浅基础设计 （一）了解浅基础的类型和基础埋置深度选择的原则 基础按刚度可分为无筋扩展基础无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础扩展基础（柔性基础） 无筋扩展基础（刚性基础）是指用抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差的材料建造的基础 扩展基础（柔性基础） 扩展基础系扩展基础系是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。 按基础构造分类 独立基础独立基础(也称“单独基础”)是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础。 条形基础是指基础长度远远小于其宽度的一种基础型式。 按上部结构型式， 可分为墙下条形 基础和柱下条形基础柱下条形基础。 筏板基础筏板基础不仅可用于框架、框剪、剪力墙结构，亦可用于砌体结构。 箱形基础 壳体基础壳体基础 、 岩层锚杆基础岩层锚杆基础 基础埋置深度基础埋置深度是指基础底面至地面(一般指设计地面)的距离。 基础埋置深度选择的原