土力学与地基基础15章ppt课件.ppt

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1、土力学与地基基础主讲人：罗世辉2013年9月土力学与地基基础土的物理性质与工程分类土中应力计算地基变形计算土的抗剪强度与地基承载力土压力与土坡稳定岩土工程勘察土力学与地基基础天然地基上的浅基础设计桩基础及其他深基础基坑工程地基处理特殊土地基及山区地基第一章土的物理性质及工程分类学习目标：熟悉并掌握土的生成与组成的基本概念；熟悉掌握并能熟练计算土的物理性质与物理状态指标；熟悉土的压实机理；了解并掌握土的工程分类。1.1土的概念与基本特征土是岩石经风化、搬运、沉积所形成的产物。(碎散性、三相性、天然

2、性)1.2土的生成岩石：岩浆岩变质岩沉积岩土的主要类：残积土坡积土洪积土冲积土其他沉积土1.2土的生成1.3土的三相组成土是松散的颗粒集合体，它是由固体、液体、气体三部分组成。颗粒级配：土中各粒组的相对含量。（用百分数表示）分析方法：筛分法：适用于粗粒土→孔径大小不同的筛子水分法：适用于细粒土→常采用比重计法表示方法：颗粒级配曲线粒组含量用于土的分类定名；不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：Cu≥5为不均匀土；Cu<5为均匀土曲率系数Cc用于判定土的连续程度：Cc=1~3为级配连续土；Cc>3

3、或Cc<1为级配不连续土不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：级配连续的土（Cc=1~3）：Cu≥5时为级配良好的土，Cu<5，反之级配不良；级配不连续的土（Cc>3或Cc<1）级配曲线呈台阶状，采用单一指标Cu难以全面有效地判断土的级配好坏，则须同时满足Cu<5且Cc=1~3时才为级配良好的土，反之级配不良。土中水：1、结合水:强结合水（固定层）弱结合水（扩散层）2、自由水：重力水、毛细水土中气体1、与大气相通2、与大气不相通土的结构：土的结构是指土颗粒的大小、形状、表面特征、相互

4、排列及其连接关系的综合特征。单粒结构:无粘性土结构形式（颗粒大、粘聚力小）蜂窝结构：粉土的结构形式（（渗透性小、压缩性大、强度低、土粒间连接较弱）絮状结构：粘土的结构形式（渗透性小、压缩性大、强度低、土粒间连接较弱）土的构造：同一土层中颗粒与颗粒集合体相互的分布特征。层状构造分散构造裂隙构造1.4土的三相比例指标三相指标直接测定指标1.密度ρ重度r2.土粒相对密度ds3.含水量ω例题1一块原状土样，经试验测得土的天然密度，含水量，土粒相对密度。求孔隙比e、孔隙率n、和饱和度Sr。解:（1）（2）

5、（3）例题2某饱和土体积为97cm3，土的重力为1.98N，烘干后重力为1.64N,求ω、e、γd。解：饱和土体，空隙中全部被水填充，故三相图变两相图，已知土烘干后的重力为1.64N，则水的重力为1.98-1.64=0.34N。水的体积Vw=0.34/（9.8×10-3）=34.7cm3，土粒体积Vs=97-34.7=62.3cm3，则：1.5无粘性土的密实度砂土的密实度对于粘性土用孔隙比e衡量对沙土相对密实度标准贯入试验锤击数N63.5碎石土的密实度重型动力触探锤击数1.6粘性土的稠度粘性土的

6、界限含水量ωsωpωl半固态固态可塑状态流动状态ω缩限ωs:土由半固态状态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，直到体积不在缩小时的界限含水量。液限ωl：土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量。塑限ωp：土由半固体状态变化到可塑状态的界限含水量。塑限测定：搓条法2.联合测定法测塑限、液限（锥式液限仪）粘性土的塑性指数(液限与塑限的差值)Ip=ωL-ωp大体上表示土的弱结合水含量反映吸附结合水的能力，即粘性大小大致反映粘土颗粒含量常作为细粒土工程分类的依据《规范》以Ip作为粘土的分类标准。液性指标不同的粘土

7、，wp、wl大小不同。对于不同的粘土，含水量相同，可塑状态可能不同粘性土的液性指数,值越大土体越软，小，越坚硬。IL=（ω-ωp）/（ωL-ωP）液性指数是表征土的含水量与分界含水量之间相对关系的指标。对重塑土较为合适。灵敏度St：原状土的无侧限抗压强度qu和重塑土的无侧限抗压强度qu之St=qu/qu，(原状试样无侧限抗压强度/重塑试样的无侧限抗压强度)低灵敏（1＜St≤2）中等灵敏（2＜St≤4）高灵敏（St＞4）1.7土的压实原理粘性土的击实特性最佳含水量对应最大干密度无粘性土的击实特性振

8、动压实效果最佳碎石土的工程分类粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。漂石块石卵石碎石圆砾角砾砂土的工程分类粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。砾砂粗砂中砂细砂粉砂粘性土的工程分类塑性指数Ip大于10的土粉土的工程分类塑性指数Ip小等于10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。1.8地基土的工程分类《建筑地基设计规范》GB5007-2011将建筑地基岩土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘土、人工填土。岩石的工程分类按成