土力学与地基基础1 绪论2 土的三相组成.ppt

土力学与 地基基础 建筑工程学院 2008-11 1、绪 论 1.1 基本概念 土—矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。 土随着生成环境、物质成分、形成年代的不同，工程特性也复杂多变。生成不同性质的土体，如软土、黄土、填土等。因此在建筑物设计前，必须充分了解、研究建筑场地土(岩)层的工程地质条件并作出正确的评价。 土力学—利用力学的一般原理，研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。它是力学的一个分支。 由于土是以矿物颗粒组成骨架的松散颗粒集合体（松散体介质），必须通过专门的土工试验技术进行研究。 （续） 地基：为支承基础的土体或岩体。在结构物基础底面下，承受由基础传来的荷载，受建筑物影响的那部分地层。地基分为天然地基、人工地基。 基础：将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。基础依据埋置深度不同划分为浅基础、深基础。 基础工程：研究基础或包含基础的地下结构设计与施工的一门科学，也称为基础工程学。 地基与基础示意图（一） 地基与基础示意图（二） 1.2 土力学及基础工程学科发展概况 土力学与基础工程既是一门古老的工程技术， 又是一门新型的应用科学。随着社会的发展和生活 上的需要，人类很早就已创造了自己的地基基础工 艺。如都江堰水利工程、万里长城、杭州湾海塘木 桩护岸工程等。但没有系统的理论总结。 18世纪工业革命以后，大规模的城市建设和水 利、铁路的兴建面临着许多与土有关的问题，从而 促进了土力学理论的产生和发展。1773年，法国的 库仑(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗剪强度 公式，提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。1857 年，英国的朗金(Rankine)又从另一途径提出了挡土 墙土压力理论，这对后来土体强度理论的发展起了 很大的促进作用。 1.2 土力学及基础工程的发展概况（续） 通过许多研究者的不懈努力、，经验积累，到 1925年，美国太沙基(Terzaghi)在归纳发展以往成 就的基础上，发表了第一本《土力学》专著，1929 年又与其他作者一起发表了《工程地质学》。从此 土力学与基础工程就作为独立的学科而取得不断的 进展。 从1936年至2008年，共召开了16届国际土力学 与基础工程学术会议。我国自1962年以来，先后召 开了九届全国土力学与基础工程会议，学术水平受 到国际瞩目。 1.2 土力学及基础工程的发展概况（续） 土力学理论方面，自1923年太沙基（Terzaghi） 提出的饱和土固结理论开始至今已发展了80多年， 前40年为古典土力学发展阶段，之后为现代土力学 发展阶段，特别是近30年，土力学理论得到了长 足的发展。但土的实际变形特性却一直未有合适的 数学模型描述，目前大多数本构模型只能模拟单调 加荷的情况，绝大多数不能应用于工程实践。 因此，专家建议后30年的研究重点应放在复杂 加、卸载条件下土的本构模型的研究上，用于解决 复杂应力状态下的工程问题。（专家1996年语） 1.3 课程的性质、目的及任务 性质：工程管理专业的专业基础课程； 任务：获得土力学及地基基础工程设计、施工中所必须 的基础理论、基础知识和基本技能； 目的：培养学生将理论应用于实践、分析问题、解决问 题的能力。 1.4 授课专业 工程管理专业2006级 1.5 先修课程 工程力学、地质学基础、工程地质与水文地质等课程 1.6 课堂讲授内容 绪论 土的三相组成及土的结构 土的物理性质、水理性质和地基土的工程分类 土中的应力 土的变形性质及地基沉降计算 （续） 土的抗剪强度和地基承载力 土压力和土坡稳定 岩土工程勘察概述 浅基础设计 桩基础 基坑工程 地基处理 1.7 实验教学内容 土的含水量、重度，土的液限与塑限 土的侧限压缩试验（固结试验） 土的直接剪切试验，土的三轴剪切试验（演示） 1.8 本课程48(42+6)学时，3学分 1.9 考核方式：作业、笔试（闭卷） 1.10 主要参考书 《基础工程》，赵明华主编，高等教育出版社，2003 《土力学地基基础》（第三版），陈希哲编， 清华大学出版社，1998年 《土的工程性质》，黄文熙编 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002） 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003） 2、土的三相组成及土的结构 2.1 土的固体颗粒（固相） 2.2 土中水和气 2.3 土的结构与构造 2