土力學與地基基礎
第1章 緒論
1、基本概念
土力學：是用力學的觀點研究土各種性能一門科學
地基：直接承受建筑物荷載的那一部分土層
基礎：將上部結構的荷載傳遞到地基中的結構的一部分，通常稱為下部結構
持力層：直接與基礎地面接觸的土層
下臥層：地基內持力層下面的土層
軟弱下臥層：地基承載力低于持力層的下臥層
天然地基：未經人工處理就可滿足設計要求的地基
人工地基：地層承載力不能滿足設計要求，需進行加固處理的地基
基礎埋深：從設計地面（一般從室外地面）到基礎底面的垂直距離
淺基礎：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基礎
深基礎：借助于特殊施工方法建造的基礎。如樁基、墩基、沉井和地下連續墻
2、地基與基礎設計的基本條件
（1）作用于地基上的荷載效應不得超過地基容許承載力值。
（2）基礎沉降不得超過地基變形容許值。
（3）具有足夠防止失穩破壞的安全儲備。
第2章 土的物理性質和工程分類
1、土的結構：
（1）單粒結構；（2）蜂窩結構；（3）絮狀結構
2、土的構造
（1）層狀構造；（2）分散構造；（3）裂隙構造（4）結核狀構造
3、土的工程特性
（1）壓縮性高；（2）強度低； （3）透水性大
4、土的顆粒級配
（1）土的粒徑： d60 —控制粒徑
d10 —有效粒徑
d30 —中值粒徑
（3）連續程度:
Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系數
5、土的物理性質
（1）土的物理性質指標
1）土的密度、有效密度、飽和密度、干密度
土的重度、有效重度、飽和重度、干重度
2）土粒的比重
3）土的飽和度
4）土的含水量
5）土的孔隙比和空隙率
（2）無粘性土的密實度：
Dremaxeemaxemin
（3）粘性土的物理性質：
（4）液性指數和塑性指數
IpLp
ILpLp
（5）粘性土的靈敏度
（6）粘性土的觸變性
飽和粘性土受到擾動后，結構產生破壞，土的強度降低。當擾動停止后，土的強度隨時間又會逐漸恢復的現象，稱為觸變性。土的觸變性是土的結構聯結形態發生變化引起的，是土微觀結構隨時間變化的宏觀表現
第3章 土的滲透性與工程降水
1、水在土中任意一點的水頭： 如果忽略速度水頭，上式可以寫成：
2、水力坡降 i ：單位滲流長度上的水頭損失
3、達西定律
4、動水力J 土體中滲流的水對單位體積土體的骨架作用的力，是水流對土體施加的體積力，kN/m3。水在土中流動的過程中將受到土阻力的作用，使水頭逐漸損失。同時，水的滲透將對土骨架產生拖曳力，導致土體中的應力與變形發生變化。這種滲透水流作用對土骨架產生的'拖曳力稱為動水壓力。
在工程計算中，將土的臨界水力坡降除以某一安全系數Fs(2～3)，作為允許水力坡降[i
]
設計時，為保證建筑物的安全，將滲流逸出處的水力坡降控制在允許坡降[i]內：
5、流土和管涌
A：流土：地下水流動時，若水流的方向由上向下，此時動水力的方向與重力方向一致，使土顆粒壓得更緊，對工程有利。如果地下水水流方向相反，動水力的方向與重力方向相反。當動水力足夠大時，會將土體沖起，造成破壞。當動水力GD的數值等于或者大于土的浮重度時，土體被水沖起的現象，稱為流土。
icr稱為臨界水力坡降，即將產生流土
B：管涌
當土體顆粒級配不連續時，水流可將土體粗粒孔隙中充填的細粒土沖走，破壞土的結構，這種作用稱作管涌。長期管涌的結果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導致地表塌陷。 C：流土與管涌的區別
a：流土發生時水力梯度i
大于臨界水力梯度
icr，而管涌可以發生在任何的情況下
b：流土發生的部位在滲流逸出處，而管涌發生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內部； c：流土破壞往往是突發的，而管涌破壞一般有一個時間發展過程，是一種漸進性質的破壞；d：流土發生時水流方向向上，而管涌發生時則沒有此限制；
e：只要水力梯度達到一定數值，任何類型的土都可以發生流土破壞；而管涌只發生在有一定級配（如不均勻系數Cu>10）的無粘性土中，且土中粗顆粒所構成的孔隙直徑必須大于細顆粒的直徑。
第4章 土的應力與有效應力原理
1、土中的自重應力 （1）豎向自重應力 由σcz分布可知豎向自重應力的分布規律為：
1） 土的自重應力分布線是一條折線，折點在土層
交界處和地下水位處，在不透水層面處分布線有突變；
2）同一層土的自重應力按直線變化；
3）自重應力隨深度增加而增大；
4）在同一平面自重應力各點相等。
（2）水平向的自重應力
（3）地下水位的變化對自重應力的影響
2、基礎底面的壓力
（1） 軸心荷載下的基底壓力
（2）偏心荷載下的基底壓力
3、基底附加壓力
4、地基中的附加應力
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